[发明专利]一种一体化餐厨垃圾发酵制取乙醇的设备

摘要

一种一体化餐厨垃圾发酵制取乙醇的设备，主要由发酵蒸馏釜(2)、精馏塔(3)、冷凝器(4)、乙醇收集罐(5)、尾气净化罐(6)、空压机(或鼓风机)(7)、螺旋排渣机(8)等组成；本申请提供了可以排净换热设备内的冷凝水，且原料的消毒、发酵、乙醇蒸馏提纯以及发酵渣的干燥在同一装置内依次进行的用餐厨垃圾或/和有机物为原料发酵制取乙醇的设备。

主权项

一种一体化餐厨垃圾发酵制取乙醇的方法，将固体餐厨垃圾经过破碎机进行粉碎成浆，通过阀门加入到设备的发酵蒸馏釜内，将一定量的水经阀门加入发酵蒸馏釜内，受螺旋搅拌轴和刮板的转动，原料与水在发酵蒸馏釜内进行充分混合均匀，然后进行包括如下工序：1)杀菌消毒处理：将高温水蒸汽经阀门输入发酵蒸馏釜内，水蒸气均匀地串过隔板小孔，不断地上升，与搅拌中的物料均匀的接触而发酵蒸馏使釜内的物料温度升温至150℃，消毒灭活时间为10分钟，发酵蒸馏釜2内的温度由温度计监控，压力由压力表9显示监控；2)发酵：关闭杀菌消毒过程中的高温蒸汽阀门，给发酵蒸馏釜内的物料降温至发酵工艺要求的低温，温度控制在25‑35℃的温度范围，发酵中产生的废气经过阀门进入尾气净化罐进行环保达标净化处理，环保合格的气体从管的出口排放；经检测原料转化率合格后，发酵完毕，关闭冷水进釜阀门；3)乙醇的加热蒸发和精馏提纯：采用高温水蒸气给发酵蒸馏釜和精馏塔供热制取高浓度的乙醇；具体地，将高温水蒸汽经阀门输入到发酵蒸馏釜内的换热室内，从发酵蒸馏釜的底部和中部间接地给发酵蒸馏釜的物料加热，加热的水蒸汽从阀门进入换热室，蒸汽的冷凝水从阀门排出；在搅拌装置的搅拌下，物料被均匀地加热，当物料温度上升至乙醇的汽化温度时，乙醇从液相转化成气相乙醇，气相乙醇被蒸发，经阀门进入精馏塔进行常规方法的精馏，高浓度乙醇的气相物质从精馏塔的顶部流出，进入冷凝器进行冷凝成液态，得到纯度为95％Wt％的乙醇，并流入乙醇收集罐内储备待用，乙醇经阀门排出装置；按照分子筛塔脱水法吸附法处理95％Wt％的乙醇，最后，得到无水乙醇产品；蒸馏乙醇中产生的不凝结性气体经过管道通入尾气净化罐的净化液体中，进行吸附和净化环保达标处理，环保合格的气体从管的出口排放；在乙醇加热蒸发和精馏提纯中，发酵蒸馏釜和精馏塔内的温度，由温度计监控；压力由压力表显示监控；当釜内的乙醇蒸发完毕后，停止加热，终止蒸发及精馏程序；4)发酵渣的干燥：采用高温水蒸气给发酵蒸馏釜内的蒸馏剩余物或发酵渣进行脱水，然后进行加热干燥；具体地，将阀门打开，将釜内发酵渣中含有的发酵剩余的糟水经过铺有滤网的带孔隔板进行过滤，发酵渣在滤网上面，而糟水串过滤网隔板自动向下流出，排出圆筒形罐体外，至不能自动流出明水为止，关闭阀门，并收集、利用或净化排出的糟水；对发酵渣加热干燥时，将高温水蒸汽经阀门输入到发酵蒸馏釜内的换热室内，从发酵蒸馏釜的底部和中部间接地给发酵蒸馏釜的物料加热，加热的水蒸汽从阀门进入换热室，蒸汽的冷凝水从阀门排出；在搅拌装置的搅拌下，发酵渣被均匀地加热，发酵渣中的水分不断地受热后汽化，转变水蒸气，水蒸气经阀门不断地向发酵蒸馏釜的外面排出，并收集和处理水蒸气；当发酵渣中的水分含量蒸发降至15％Wt％时，停止加热干燥；打开排渣阀门，启动搅拌装置和螺旋排渣机，不断地将干燥合格的发酵渣经过排渣阀排出发酵蒸馏釜外。