[发明专利]一种甘蔗生产乙醇的系统及方法

权利要求书

1.一种甘蔗生产乙醇的系统，包含如下内容：压榨单元、过滤单元、发酵单元和分离单元。

2.如权利要求1所述的一种甘蔗生产乙醇的系统，采用甘蔗生产乙醇技术能够工业化生产出合格的乙醇产品。

3.如权利要求1所述的一种甘蔗生产乙醇的系统，结合了制糖工业和化学工业的特点，独创的甘蔗汁直接过滤、发酵、分离得到乙醇产品，流程简单，投资及运行成本低。

4.如权利要求1所述的一种甘蔗生产乙醇的系统，压榨单元中甘蔗进料后从洗涤到压榨出渣全部采用封闭设备完成，避免糖分流失。

5.如权利要求1所述的一种甘蔗生产乙醇的系统，压榨单元中甘蔗汁采用连续压榨、逆流洗涤的方式减少冲洗水用量，从而降低发酵液量。

6.一种甘蔗生产乙醇的方法，其特征包括如下步骤：

(a)甘蔗经过称重取样后利用翻车机卸至上料器，上料器边上料边喷水洗涤甘蔗的泥土。

(b)甘蔗通过洗涤后进入切粒机，两级切粒后进入压榨机，经过5级压榨后得到甘蔗汁和甘蔗渣，甘蔗渣中含液量达到40-50％，甘蔗渣用皮带送至发电装置。甘蔗汁用泵送至过滤器中，过滤器采用转动斜轴轨道过滤器；过滤器在转动过程中甘蔗汁透过过滤器，甘蔗渣通过过滤器内的螺纹轨道被送出过滤器，堵塞的孔道用高压水喷淋疏通，从过滤器出来的甘蔗渣再经过带式压滤机压滤后送至发电装置。

(c)经过过滤后的甘蔗汁用泵送入发酵罐发酵，发酵实践约24h-36h，测量成熟发酵液中的乙醇含量来控制发酵终点。发酵所用的酵母来自酵母制备罐，干酵母投入酵母制备罐中用新鲜发酵液作为营养，用硫酸铵作为氮源，经过12h的酵母细胞增长后，得到成熟的酵母液，80％量的酵母液去发酵罐使用，另外20％酵母液用于酵母培养。

(d)经过发酵后的成熟液体用泵送至离心机，离心机将发酵成熟的乙醇溶液和未发酵完全的糖液通过离心分离的方式分开，糖液经过添加糖转化酶的方式将不能一次发酵完全的糖类转化为容易发酵的糖类，返回到发酵罐中重复发酵，而乙醇溶液用泵送至分离单元。

(e)分离单元包含三个塔，首先物料进入脱轻塔，脱轻塔操作压力控制范围：180-260kPag，操作温度控制范围：50-140℃。将物料中溶解的二氧化碳和乙醇/水的共沸物在塔顶排出，塔底物料为水，进入集水槽回用；大量的乙醇水溶液从塔侧线采出，塔顶气体经过三级冷凝后，将二氧化碳与乙醇水溶液分离，二氧化碳排放，乙醇水溶液与侧线采出物料混合后进入第二个塔——粗镏塔。粗镏塔操作压力控制范围：600-1200kPag，操作温度控制范围：120-180℃。塔底物料为水，进入集水槽回用；塔顶采出的乙醇/水溶液经冷凝后部分回流，部分进入第三个塔——精馏塔。精馏塔操作压力控制范围：100-300kPag，操作温度控制范围：

70-140℃。精馏塔塔顶采出合格乙醇产品，塔底物料为水，水进入集水槽。

7.如权利要求4所述的一种甘蔗生产乙醇的方法，其特征在于所述步骤(b)采用转动斜轴轨道过滤器，能够简单将甘蔗汁中的固体物质过滤，并送出过滤器至皮带转运。

8.如权利要求4所述的一种甘蔗生产乙醇的方法，其特征在于所述步骤(d)采用离心机将成熟发酵液中糖液和乙醇水溶液分开，糖液经过加酶处理后返回发酵罐，能够有效提高乙醇发酵转化率。

9.如权利要求4所述的一种甘蔗生产乙醇的方法，其特征在于所述步骤(e)中粗镏塔塔顶蒸汽与精馏塔再沸器换热，脱轻塔和精馏塔塔顶采用空冷器冷却，最大程度节能降耗。