[實用新型]同步糖化發酵裝置

有效

• 申請號: 201420034029.7
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN203728826U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 祝濤;張慧;艾衍林;李欣平;李長富;柴立忠;代國興;張艷博;劉錦旗;石文彪;婁喜營
• 申請（專利權）人: 中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設計院
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/12
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術領域

本實用新型涉及生物質能源生產技術領域，具體來說，涉及一種同步糖化發酵裝置，尤其是涉及一種燃料乙醇制備中的同步糖化發酵裝置。

背景技術

目前，隨著石油和煤資源的日趨枯竭以及環境污染的日益嚴重，利用可再生能源作為化石能源的替代品變得愈加重要。而燃料乙醇就是生物質能源的主要形式，也是化石能源最可行的替代品。

現有的制備燃料乙醇的主要工藝流程包括以下幾步：原料的預處理、糖化、發酵、乙醇純化脫水。其中，糖化和發酵可以分布進行，也可以同步進行。常規的分布糖化發酵是指先用糖化酶水解生物質原料（主要為淀粉和纖維素），然后收集酶解后的糖化液，再利用耐高溫酵母菌發酵生產乙醇，這種方法的優點是使得糖化過程和發酵過程均可在最優的條件下進行，缺點則是生物質原料水解時產生的葡萄糖將抑制糖化酶的酶活，使糖化酶用量增大，糖化效率降低，同時導致糖化時基質濃度較低，從而導致乙醇的產量變低，發酵成本和乙醇回收成本增大。而常規的同步糖化發酵則是將糖化和發酵這兩個不同的工藝過程放在同一生物反應器中同時進行，在簡化糖化和發酵過程的同時，使糖化液中的葡萄糖濃度始終保持在較低范圍內，不會對糖化酶產生反饋抑制，提高了糖化效率，減少了糖化酶的用量，但常規的這種同步糖化發酵的方式卻會使得糖化酶和耐高溫酵母菌不能同時在各自適宜的溫度下工作，此外酵母菌由于與部分糖化生物混合在一起，也極大的降低了發酵效率。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容

針對相關技術中的問題，本實用新型提出一種同步糖化發酵裝置，能夠兼具分布糖化發酵和同步糖化發酵的優勢，不僅可以避免糖化酶受抑制的問題，還可以保證糖化和發酵在各自最優的條件下進行，并能夠實現酵母菌的高效利用。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種同步糖化發酵裝置，該同步糖化發酵裝置包括糖化釜和發酵釜，其中，糖化釜和發酵釜之間具有將糖化液從糖化釜中輸送至發酵釜中的第一通道，并且，糖化釜和發酵釜之間還具有將發酵液從發酵釜中輸送至糖化釜中的第二通道。

其中，通過第一通道向發酵釜中輸送的糖化液的體積和通過第二通道向糖化釜中輸送的發酵液的體積相同。

此外，第一通道上具有過濾流經第一通道的糖化液的過濾裝置。

另外，過濾裝置上具有將過濾得到的固態過濾物輸送至糖化釜的第三通道。

并且，第一通道和第二通道上均具有提供輸送動力的循環泵。

優先的，過濾裝置為膜分離裝置。

本實用新型通過采用獨立的糖化釜和發酵釜來分別獨立完成糖化和發酵過程，從而使得水解過程中和發酵過程均能夠在最優的條件下進行，進而大大的提高了糖化和發酵的效率，減少了糖化酶和耐熱酵母菌的用量，降低了成本，提高了醪液中的乙醇含量，減少了乙醇回收成本。

此外，本實用新型通過第一通道將糖化釜中的糖化液實時的輸送至發酵釜，并同時通過第二通道將發酵釜中的同等體積的發酵液輸送至糖化釜，從而避免了常規的分布糖化發酵過程中，由于水解液中的葡萄糖的累積，對水解酶產生抑制作用，減少了水解酶的用量，降低了成本。

另外，本實用新型通過在第一通道上設置過濾裝置，并將過濾后的固態過濾物輸送回糖化釜，從而避免了常規的同步糖化發酵過程中，耐高溫酵母菌由于與部分未水解生物質原料混合而造成的損失，提高了發酵效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據本實用新型實施例的同步糖化發酵裝置的結構原理圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

根據本實用新型的實施例，提供了一種同步糖化發酵裝置。

如圖1所示，根據本實用新型實施例的同步糖化發酵裝置包括：糖化釜1和發酵釜2，其中，糖化釜1和發酵釜2之間具有將糖化液從糖化釜1中輸送至發酵釜2中的第一通道3，并且，糖化釜1和發酵釜2之間還具有將發酵液從發酵釜2中輸送至糖化釜1中的第二通道4。