[發明專利]從發酵醪液中氣相吸附生產無水乙醇的方法

無效

• 申請號: 201010245025.X
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN101891590A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 熊興耀;李清明;譚興和;蘇小軍;張喻;周紅麗
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C07C31/08
• 分類號: C07C31/08;C07C29/76
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 趙靜華

技術領域

本發明是涉及無水乙醇的生產方法，尤其是涉及一種從發酵醪液中氣相吸附生產無水乙醇的方法。

背景技術

發酵醪液中乙醇含量一般為8%-12%，其余大部分是水，如何將乙醇從發酵醪液中分離出來是無水乙醇生產的關鍵。目前傳統的方法是采用蒸餾法得到95%左右的乙醇，再采用共沸精餾、加鹽萃取精餾、分子篩吸附等方法進行脫水，得到無水乙醇。中國專利200810033031.1公開了一種發酵液免蒸餾全分子篩吸附分離制備燃料酒精的方法與裝置。其方法是：?首先將乙醇含量為1％-15％的原料發酵液，經過氣提或減壓抽取的方式，得到20～40?℃的酒精蒸汽；再將乙醇蒸汽經加熱至100-120℃后通入疏水硅沸石吸附劑床層，乙醇被疏水吸附劑吸附，水被排出；再在100-140℃采用減壓脫附或載氣脫附的方式將疏水硅沸石吸附劑吸附的乙醇含量大于95％的高濃度酒精脫附，再將獲得的高濃度酒精蒸汽通過3A吸附床，以脫除酒精中微量的水分，最后得到乙醇含量為99.2％-99.9％的燃料酒精。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直接從發酵醪液中氣相分離乙醇和水的工藝，以實現精簡精餾環節，實現工藝過程的簡化，降低能耗。

其基本原理是采用兩級吸附裝置進行吸附分離，第一級吸附裝置采用疏水型分子篩吸附，疏水型分子篩對乙醇具有較強的吸附能力，而對水的吸附能力較差，對吸附在疏水型分子篩上的乙醇進行解吸后可以得到含水乙醇（90%-95%）；第二級吸附裝置采用淀粉基生物質為吸附劑，淀粉基生物質吸附劑對水具有較強的吸附選擇性，通過生物質吸附可以得到無水乙醇。

本發明包括以下步驟：

（1）將發酵醪液通過無菌循環泵送入分離罐中，將乙醇、CO₂、空氣和部分水蒸氣分離出發酵醪液，醪液返回到發酵罐中繼續發酵，控制發酵時醪液中的乙醇濃度低于2%；

（2）將步驟（1）中分離出的乙醇混合氣通過換熱器加熱至80℃-100℃，依次送入2-6個疏水型分子篩吸附柱中交替進行吸附和解吸，其吸附溫度為80℃-100℃；吸附時間為5min-10min；吸附時乙醇被疏水型分子篩吸附，解吸是在吸附柱中通入干燥空氣或N₂將吸附在吸附劑中的乙醇進行解吸，解吸后得到濃度90%-95%的含水乙醇；

（3）解吸得到的含水乙醇送入2-6個裝有生物質吸附劑的吸附床交替進行吸附和解吸其吸附溫度為80℃-95℃，吸附時間5min-15min；吸附時水被生物質吸附劑吸附，塔頂的乙醇氣體送入冷凝器經冷凝得到99.2%以上濃度無水乙醇；

（4）空氣或N₂經加壓泵加壓后循環利用，從而降低生產成本。

所述生物質吸附劑是由馬鈴薯粉、玉米粉、紅薯粉或木薯粉中的一種或幾種的混合物用α-淀粉酶、糖化酶或α-淀粉酶和糖化酶的復合酶制劑，經酶解、干燥、粉碎而成產品。

所述生物質吸附劑是由甘薯粉、黃原膠、β-環狀糊精按質量比為甘薯粉100、黃原膠5-10，β-環狀糊精8-12混合后制成的顆粒狀吸附劑。

本發明的優點：（1）簡化了乙醇脫水工藝，節省了乙醇脫水設備和基建投資；（2）降低了乙醇脫水的能耗，降低了乙醇脫水環節的水耗。

附圖說明

附圖為本發明實施例1的流程圖。

具體實施方式

以下結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。

實施例1：參照附圖：?

（1）將發酵醪液通過無菌循環泵1-1送入分離罐2中，通過真空泵3抽吸將乙醇、CO₂、空氣和部分水蒸氣與發酵醪液分離，醪液由無菌泵1-2送回到發酵罐4中繼續發酵，控制發酵時醪液中的乙醇濃度為低于2%；

（2）將步驟（1）分離出的乙醇混合氣經換熱器5加熱至80℃，依次送入疏水型分子篩吸附柱6-1和6-2中交替進行吸附和解吸，當吸附柱6-1進行吸附時，吸附柱6-2進行解吸；當吸附柱6-1吸附完成后，進入解吸階段，而吸附柱6-2則由解吸進入吸附階段。其吸附溫度為80℃；吸附時間為5min；吸附時乙醇被疏水性分子篩吸附劑吸附，塔頂蒸汽經冷凝器7-1冷凝后可用于拌料或直接排放，其解吸是在吸附柱中通入干燥空氣或N₂將吸附在疏水性分子篩吸附劑中的乙醇進行解吸，解吸后的乙醇氣體送入裝有生物質吸附劑的第二級吸附柱進行吸附；