[发明专利]一种以玉米淀粉质为原料生产燃料乙醇的工艺

权利要求书

1.一种以玉米淀粉质为原料生产燃料乙醇的工艺，其特征在于，包括以下工段：

（1）淀粉质原料的粉碎及液化工段：将玉米淀粉质原料粉碎，然后与水及α-淀粉酶混合搅拌均匀，得到干物质质量含量为20%～34%的粉浆，粉浆经一级喷射器由蒸汽加热至70～85℃后送入预液化罐，搅拌均匀，得到预液化醪；预液化醪先经醪醪换热器预热至80～95℃，然后经多级喷射液化器由蒸汽加热；加热后的预液化醪从多级喷射液化器出来，经过维持器后，进入醪醪换热器，与未经多级喷射液化器加热的预液化醪进行换热，温度降低至80～95℃，之后预液化醪进入后液化罐，再加入淀粉酶进行蒸煮熟化，将所得熟化后的预液化醪降温至40～60℃后进行冷却，得到液化醪；然后调节冷却后的液化醪的pH值,并加入糖化酶，进一步冷却至28～32℃后，得到糖化醪，并将糖化醪送往发酵工段；

（2）发酵工段：自糖化醪泵送来的一部分糖化醪进入酒母罐，同时向酒母罐中加入营养盐，通入无菌空气，在有氧条件下，酒母迅速繁殖，控制流加比例、空气通入量和温度，以利于酒母的生长繁殖，酒母在繁殖过程中产生的热量通过母液循环外部冷却带走；含有酒母的酒母醪用泵送至发酵首罐，控制酒母罐的液位保持稳定；控制酒母罐内的温度保持在28～30℃；

另一部分糖化醪直接进入发酵罐，在罐内，通过酒母的生命活动，发酵生成酒精，为了保持酒母的单位体积醪液中的数量，通入无菌空气；

（3）乙醇蒸馏脱水工段：蒸馏车间主要由蒸馏装置和分子筛系统组成，并配合热耦合工艺；所述蒸馏装置主要包括精塔和粗塔；所述分子筛系统包括蒸发器、过热器和分子筛床；发酵成熟醪由工段（1）蒸煮熟化后未经冷却的液化醪预热至70℃以上，然后将发酵成熟醪送至蒸馏车间，经粗塔提馏，再经精塔精馏后，从精塔的液相中采出体积分数为95%的酒精作为无水原料；

无水原料经燃料乙醇酒汽预热后送至分子筛系统，经过蒸发器、过热器后进入分子筛床脱水，得到燃料乙醇酒汽，燃料乙醇酒汽经过冷却后即得到质量分数为99.5%的燃料乙醇；

所述工艺还包括废糟综合处理工段，所述废糟综合处理工段为：

从蒸馏工段来的酒糟液先进酒糟罐，经酒糟泵打到卧螺离心机分离后，分离清液流入分离清液罐；

部分清液回配后，其它清液通过一套利用干燥废汽作为热源的预浓缩蒸发器使浓缩液浓度达到10%以上的半浓浆液，再进增浓缩继续浓缩成干燥机所需要的浓浆，与分离所得的固形物和干燥后的返回物料一起送至混料机进行混合干燥；

干燥后的物料经风力输送系统收集后进入料斗，经空气冷却后物料直接送打包机制成DDGS成品；

蒸发分二条线，预浓缩和增浓缩；其中预浓缩用干燥废汽和汽凝水闪蒸汽用热源，此蒸发系统是由多效降膜蒸发器组成，末效出来的汁汽去精塔和粗塔作热源，同时省去大量循环水；

增浓缩用生蒸汽做热源，根据物性特点，采用多效降膜式蒸发器和一效强制循环蒸发器；从预浓缩装置出来的半浓浆进增浓缩装置继续浓缩到所需要浓度的浓浆后进干燥机干燥；

所述工段（3）蒸馏装置的热源还包括所述分子筛系统中的燃料乙醇酒汽热耦合所回收的余热。

2.根据权利要求1所述的以玉米淀粉质为原料生产燃料乙醇的工艺，其特征在于，所述工段（1）的淀粉液化过程采用多级低压蒸汽喷射后蒸煮的连续蒸煮工艺；所述的多级蒸汽喷射为一级或一级以上蒸汽喷射；所述熟化后的预液化醪降温冷却释放的热量用于在发酵成熟醪送入蒸馏车间之前，对发酵成熟醪进行加热。

3.根据权利要求1所述的以玉米淀粉质为原料生产燃料乙醇的工艺，其特征在于，所述工段（1）中熟化后的预液化醪的冷却使用两级冷却器，逐级进行冷却，冷却器采用螺旋板式或板式冷却器。

4.根据权利要求1所述的以玉米淀粉质为原料生产燃料乙醇的工艺，其特征在于，所述工段（2）中的糖化醪在发酵罐的时间≥60小时，发酵温度为31～35℃；发酵罐采用立式搅拌器。

5.根据权利要求1所述的以玉米淀粉质为原料生产燃料乙醇的工艺，其特征在于，所述蒸馏车间还包括洗涤塔，所述工段（2）中酒母罐和发酵罐在发酵过程产生的CO₂进入洗涤塔进行二氧化碳的回收。