[實用新型]一種高密度發酵CO2氣提乙醇的裝置

無效

• 申請號: 201020544674.5
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN201825939U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 陳礪;王紅林;包瑩玲;嚴宗誠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/04;C12M1/02;C07C31/08;C07C29/76
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術領域

本實用新型涉及一種用酵母發酵產生的CO₂氣提酵母發酵產物乙醇的裝置，特別是涉及一種高密度發酵CO₂氣提乙醇的裝置。

背景技術

高密度發酵制乙醇技術是一項非常有前景的技術，它具有不必對現有設備進行大的改造，節省蒸煮和蒸餾的能耗，減少廢水排放等優點。根據測算，從蒸餾時酒精濃度在7％以下時耗能最大。如果將發酵醪酒精濃度提高4％約可以減少30％的蒸餾能耗，并且可以減少廢水排放。高密度發酵過程中代謝物抑制是培養中導致酵母生長停止的主要原因，主要體現在對細胞膜和膜通透性的影響上，解除產物抑制一直是提高高密度發酵效率的關鍵因素。為降低其抑制作用，常采用熱沖擊蛋白、增加細胞海藻糖和甘油含量，改變細胞膜脂類成分以及增強質膜ATP酶活性，調節離子交換過程，合成谷胱甘肽-超氧化物歧化酶等方法調控代謝。膜分離、抽提及閃蒸等工藝也常用于發酵過程中連續分離移除酒精。而利用發酵產生的二氧化碳做介質，通過調整工藝最大化發酵罐中氣體-發酵液接觸面積，通過擴散作用使酒精轉移到CO₂中，最后冷凝分離CO₂和酒精，被認為是一種更有效的乙醇提取途徑。目前一些乙醇氣提設備需要額外鼓入空氣或氮氣進入發酵罐，這一方面給發酵帶來較大的染菌風險，另一方面增加了設備投資。另外，目前的常見的氣提裝置中，氣體介質氣在發酵罐內與料液的接觸不夠充分，容易出現氣體短路，使氣提效率大為降低，氣提介質氣量大，氣提物料中乙醇洗脫不充分。

發明內容

本實用新型為了解決上述技術存在的缺陷，提供一種高密度發酵氣提酵母發酵產物乙醇的裝置，該裝置是在現有氣提設備的基礎上，根據高密度發酵的醪液特點，采用發酵自身產物CO₂做氣提介質，提高發酵罐內氣提介質氣和物料的接觸效率，簡化氣提裝置并提高發酵效率，其具有發酵強度大，乙醇移出效率高的特點。

本實用新型通過以下技術方案實現：

一種高密度發酵CO₂氣提乙醇的裝置，其特征在于，該裝置包括發酵罐、氣液分離器、壓縮風機、氣體調節閥和氣體分布器，所述發酵罐頂部與氣液分離器的進料口相連通，氣液分離器的出氣口與壓縮風機相連通，壓縮風機通過氣體調節閥與氣體分布器相連；所述發酵罐罐體內側線傾斜安裝一對攪拌槳，該攪拌槳由安裝在發酵罐外側線的攪拌電機驅動；所述氣體分布器安裝于發酵罐內的底部，且沿發酵罐切線方向安裝，使進入發酵罐的CO₂氣體在發酵罐內產生切線速度，與發酵罐內傾斜安裝的攪拌槳形成協同，使發酵罐內醪液成翻滾狀態，防止氣體短路，增加氣體與醪液的接觸面積和接觸時間，有效提取乙醇。

優選地，所述氣液分離器包括分離器本體和擋風筒體，所述分離器本體上部為分離器筒體，下部為分離器錐體，分離器筒體頂部設有出氣口和散水口，在臨接分離器筒體頂部或靠近頂部的筒體側壁上設有進料口，分離器錐體的底部設有出液口；所述擋風筒體位于分離器筒體內的中心位置且固定于分離器筒體的頂部，擋風筒體與分離器筒體的直徑比為1∶1.1～1.2，長度比為1∶1.5～1.8；所述擋風筒體內水平設置3～5層篩板。

優選地，所述攪拌槳安裝的傾斜角度為30～45度。

優選地，所述散水口設于出氣口處。

本實用新型與現有技術相比具有具有如下優點：

1)本實用新型氣提裝置結構簡單、效果佳。通過采用發酵罐側線攪拌(指從設備的側面安裝攪拌設備進行攪拌，一般是對較大的設備才能采用)、氣體分布器與發酵罐切線安裝以及采用高效的氣液分離裝置，能有效增大發酵罐內的氣體接觸面積，提高氣提乙醇量，并有效實現氣液分離，使整個氣提裝置結構簡單。

2)氣提效果調節方便。通過調節發酵罐底部進氣量和發酵罐側線攪拌速率，能有效調節氣體夾帶量，使氣提物料中乙醇充分洗脫，氣提效果調節方便簡潔。

附圖說明

圖1是一種高密度發酵CO₂氣提酵母發酵產物乙醇的裝置示意圖；

圖2是一種高密度發酵CO₂氣提氣液分離器示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述，但本發明的實施方式不限于此，對于未特別注明的工藝參數，可參照常規技術進行。

實施例1