[发明专利]一种白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统及方法

权利要求书

1.一种白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统，其特征在于，包括：黄水乳酸发酵单元、双极膜电渗析单元和超临界CO₂萃取单元；

所述黄水乳酸发酵单元包括发酵罐，所述发酵罐连接有超滤装置，所述超滤装置的上清液管道连接所述双极膜电渗析单元，所述超滤装置的浓缩液出口通过循环管道连接所述发酵罐；

所述双极膜电渗析单元包括盐室、酸室、碱室，所述酸室和盐室以阴离子交换膜隔开，所述盐室和碱室以阳离子交换膜隔开，所述酸室和碱室以双极膜隔开，所述盐室连接所述超临界CO₂萃取单元；

所述超临界CO₂萃取单元包括精馏塔，精馏塔的塔顶连接有分离器。

2.根据权利要求1所述的白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统，其特征在于，所述双极膜电渗析单元为2～100个重复的单元，各单元并联设置。

3.根据权利要求1所述的白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统，其特征在于，所述碱室通过出碱管线连接碱储罐，所述碱储罐连接于所述发酵罐；优选地，所述碱储罐通过碱回流管线连接所述碱室。

4.根据权利要求1所述的白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统，其特征在于，所述酸室通过出酸管线连接有乳酸储罐，所述乳酸储罐连接有浓缩结晶装置；优选地，所述乳酸储罐通过乳酸回流管线连接所述酸室。

5.根据权利要求1～4任一项所述的白酒酿造副产物黄水的资源化利用系统，其特征在于，所述超临界CO₂萃取单元包括精馏塔，精馏塔的塔顶连接有第一分离器和第二分离器。

6.一种白酒酿造副产物黄水的资源化利用方法，其特征在于，包括操作：

1)黄水进入发酵罐中后，加入糖化酶和乳酸菌，进行厌氧发酵，发酵完成后，发酵液通过超滤装置过滤；去除菌体残渣，

2)超滤装置分离出的上清液进入双极膜电渗析单元的盐室，在外加电场作用下，HLa^-迁移进入酸室，当酸室浓度达到盐室浓度的60～85％时，分离得到乳酸储存于酸储罐再经过浓缩结晶制得乳酸成品；OH^-进入碱室，当碱室浓度达到盐室浓度的60～85％时，分离出碱液储存于碱储罐；

3)所述双极膜电渗析单元的盐室出水为分离乳酸后的剩余黄水，泵入超临界二氧化碳精馏塔进行风味物质的萃取。

7.根据权利要求6所述的白酒酿造副产物黄水的资源化利用方法，其特征在于，发酵液通过超滤装置得到的浓缩液中，90～99％的菌体被回收，1～10％的菌体被排出。

8.根据权利要求6所述的白酒酿造副产物黄水的资源化利用方法，其特征在于，步骤1)中，向发酵罐中加入NaOH和/或用双极膜电渗析单元产生的碱液调节黄水pH值为5.8～6.2后进行厌氧发酵。

9.根据权利要求6所述的白酒酿造副产物黄水的资源化利用方法，其特征在于，在乳酸从酸室导入酸储罐、NaOH从碱室导入碱储罐后，所述酸室分离的乳酸部分回流到酸室，所述碱室分离的碱部分回流到碱室，以维持酸室和碱室中的浓度均不低于0.2mol/L。

10.根据权利要求6～9任一项所述的白酒酿造副产物黄水的资源化利用方法，其特征在于，所述步骤3)中，用超临界二氧化碳精馏塔进行萃取，用分离器分离馏分，分离出酸、酯、醇、醛的馏分；其中第一个分离器控制分离压力7～10MPa，分离温度40～50℃，主要分离酯类产品；第二个分离器控制分离压力5～6MPa,分离温度30～50℃，分离醇、有机酸、醛类产品。