[发明专利]一种工业尾气发酵法制乙醇的方法及系统

说明书

本发明的主要目的在于提供一种工业尾气发酵法制乙醇的方法及系统，所述方法包括：将工业尾气进行预处理，所述预处理包括：脱除工业尾气中的有毒物质，得到净化的尾气；将所述净化的尾气用于发酵，得到发酵成熟醪以及余气；将所述发酵成熟醪蒸馏，得到乙醇以及含菌余馏水；将所述含菌余馏水分离浓缩，得到浓液及清液；将所述清液净化处理；将所述余气进行尾气处理，去除残留的CO。本发明方法实现了全系统工艺的优化和有机结合，乙醇收率及纯度高，并且有效净化了排放的污水及尾气，原料得到了有效的利用，实现了全系统物质和能量的循环利用。

技术领域

本发明属于尾气回收技术领域，尤其涉及一种工业尾气发酵法制乙醇的方法及系统。

背景技术

传统燃料乙醇生产工艺多以玉米、小麦、木薯等为原料，通过酵母菌发酵生产乙醇，目前国内已有多家燃料乙醇企业采用此生产工艺，但该工艺都是以粮食及农作物为原料，加工成本较高；同时中国作为人口众多，人均耕地面积较少的国家，大量使用粮食作物作为原料生产乙醇存在粮食安全问题，难以解决“不与人争粮，不与人争地”的发展困扰。而以工业尾气为原料的气体发酵，以CO作为碳源，采用细菌发酵产出乙醇及其他产品，原料气体资源丰富，廉价且易于收集，生产成本较传统粮食燃料乙醇有明显优势。

工业企业的尾气通常以燃烧加热或发电的形式回收利用，会排放大量的污染物如CO₂、SO₂、NO_x及粉尘等。而将工业尾气作为原料直接转化为液体乙醇及其他产品，可以有效减少因燃烧带来的CO₂、颗粒物及NO_x排放，对治理雾霾天气、保护环境有积极作用。但工业尾气发酵制乙醇工艺也存在发酵液中乙醇浓度较低，同时菌体蛋白受热变性易堵塞蒸馏塔板，污水中COD及BOD含量高等问题；而且发酵尾气中仍含有少量CO，无法直接排放到空气中。

发明内容

为了解决现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种工业尾气发酵法制乙醇的方法及系统，实现了全系统工艺的优化和有机结合，乙醇收率及纯度高，并且有效净化了排放的污水及尾气，原料得到了有效的利用，实现全系统物质和能量的优化循环利用。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种工业尾气发酵法制乙醇的方法，所述方法包括：

将工业尾气进行预处理，所述预处理包括：脱除工业尾气中的有毒物质，得到净化的尾气；

将所述净化的尾气用于发酵，得到发酵成熟醪以及余气；

将所述发酵成熟醪蒸馏，得到乙醇以及含菌余馏水；

将所述含菌余馏水分离浓缩，得到浓液及清液；

将所述清液净化处理；

将所述余气进行尾气处理，去除残留的CO。

作为进一步的优选，所述方法还包括：从所述发酵成熟醪中提取乙醇和BDO混合物，剩下的为废液；将所述混合物进行蒸馏，得到分离的乙醇和BDO(2,3-丁二醇)。

作为进一步的优选，所述方法还包括：将所述乙醇脱水。

作为进一步的优选，所述方法还包括：将所述废液净化处理。

作为进一步的优选，所述方法还包括：将所述浓液干燥，得到干粉蛋白。

作为进一步的优选，所述方法还包括：回收所述尾气处理中产生的热量，将所述热量用于蒸馏和浓液干燥；回收所述蒸馏和浓液干燥产生的冷凝水，将所述冷凝水用于所述尾气处理。

作为进一步的优选，所述方法还包括：所述发酵成熟醪蒸馏时还产生余馏水，将所述余馏水回收用于发酵，将净化处理后的清液或废液回收用于发酵。

一种工业尾气发酵法制乙醇的系统，所述系统包括：