[发明专利]一种水解液反渗透糖浓缩脱毒回流系统及其使用方法

说明书

本发明公开了一种水解液反渗透糖浓缩脱毒回流系统及其使用方法，涉及反渗透技术领域，包括依次连接成回路的储存箱、反渗透装置，发酵罐和蒸馏塔，所述反渗透装置内设有反渗透系统膜，所述反渗透系统膜将反渗透装置分设为内腔空间和外圈空间，水解液反渗透糖浓缩脱毒回流系统的使用方法，包括以下步骤：收集预处理水解液；将预处理水解液接通入储存箱中，然后通入反渗透装置反渗透去除残余物；将反渗透后的水解液集中至发酵罐中发酵，然后经蒸馏塔蒸馏得到乙醇；从第一出口流出的乙醇回流至储存箱，将第二出口流出的乙醇另行储存；本发明将水解液发酵产生的乙醇，一部分回流至储存箱中的水解液中，提高乙醇的有效利用率，从而降低生产制造成本。

技术领域

本发明涉及一种水解液反渗透糖浓缩脱毒回流系统及其使用方法，涉及反渗透技术技术领域。

背景技术

反渗透技术是一种以压力差作为推动力的膜分离技术。自然状态下，相同体积的稀溶液和浓溶液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此时压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此时溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。反渗透过程在压力驱动下，借助半透膜的选择透过性将溶液中的溶质与溶剂分开。反渗透过程简单、能耗低，已大规模应用于海水和苦咸水淡化，并已开始用于生化和生物制剂的分离和浓缩，工业应用前景广阔。

纤维素乙醇作为一种可再生且相对清洁的生物燃料，对解决当前国际社会面临的能源及污染问题具有重要价值。但其炼制过程中原料纤维素水解液中葡萄糖的浓度偏低且含有呋喃甲醛、乙酸等残余物质，显著影响后续的乙醇发酵效率，成为乙醇炼制及应用的制约因素。现有反渗透装置一般是一组含有反渗透膜的箱体。

综上，一种可有效利用乙醇，提高工作效率的水解液反渗透糖浓缩脱毒回流系统及其使用方法有待研究。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术存在的缺陷，提供一种水解液反渗透糖浓缩脱毒回流系统及其使用方法，本发明的水解液反渗透糖浓缩脱毒回流系统采用全新设计的循环回流式的设计，可避免停歇装置额外添加乙醇，节约生产成本；采用高度集成的循环回流式结构，充分利用回流结构设计，高效利用产物乙醇，大大提高了工作效率。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种水解液反渗透糖浓缩脱毒回流系统，包括依次连接成回路的储存箱、反渗透装置、发酵罐和蒸馏塔。

进一步的是，所述反渗透装置内设有反渗透系统膜，所述反渗透系统膜将反渗透装置分设为内腔空间和外圈空间。反渗透装置中反渗透系统膜将其分设为两个空间，水解液进入内腔空间后，残余物从内腔空间穿过反渗透系统膜，进入外圈空间，含有糖类的水解液依然在内腔空间，然后通入发酵罐。

进一步的，所述储存箱的顶部和所述内腔空间的顶部通过管道连通。

进一步的，所述内腔空间的底部与发酵罐的顶部通过管道连通。

进一步的，所述外圈空间连通于废液箱。废液箱的设计便于收集反渗透过程中渗透出的残余物。

进一步的，所述发酵罐和蒸馏塔之间还设有取样器。取样器的设计便于操作人员在操作过程中实时监控发酵液的发酵程度。

进一步的，所述蒸馏塔和储存箱之间还设有水泵。水泵的设计便于将乙醇通入储存箱。

进一步的，所述蒸馏塔的顶部设有第一出口和第二出口，所述第一出口连通于储存箱。

进一步的，水解液反渗透糖浓缩脱毒回流系统的使用方法，包括以下步骤：

S1、收集预处理水解液；

S2、将预处理水解液接通入储存箱中，然后通入反渗透装置反渗透去除残余物；