糖蜜生产燃料乙醇生产技术

2012年中国糖料第1期Sugar Crops of China综合利用文章编号:1007-2624(2012)01-0067-02糖蛮生产燃料乙醇生产技术高正卿1,邓军,张跃彬2(1云南省轻工业科学研究院昆明650034;2云南省农业科学院甘蔗研究所,开远661600)要:介绍了采用糖蜜为原料,生产燃料乙醇的工艺技术,以及利用生产过程中产生的酒精废醪液生产沼气的工艺技术,提高了制糖企业经济效益。关键词:甘蔗;燃料乙醇;生产技术中国分类号:S566文献标识码:A糖蜜是制糖厂的一种副产品,它是在蔗糖的生产过程中,无法再蒸浓结晶的母液,约含有全糖分(蔗糖和还原糖)50%,可用于制作生产发酵产品如酵母、酒精、丙酮、丁醇等山23近年来,伴随着全球原油存储量不断减少,能源安全与危机形势不断严峻,国际、国内石油价格不断上涨的形势,寻找石油替代能源已经成为各国政府特别是世界最大的发展中国家—中国高度关注的问题。乙醇是一种清洁能源,可与汽油混合制造汽油乙醇作汽车燃料,这种燃料在减少汽油燃烧对大气污染的同时,还可以增加汽油辛烷值,提高燃烧效率,可以说,乙醇汽油的经济效益和生态效益不可低估。糖蜜是作为制糖厂的一种副产品,是制作生产燃料乙醇的理想原料,据统计,约45t废糖蜜可以生产1t燃料乙醇冈。糖蜜生产燃料乙醇,主要通过预处理工序,发酵工序,蒸馏工序、脱水工序表1无水乙醇主要质量指标名称优级纯分析纯化学纯等,最终产品酒精度为995%以上,达到乙醇的质厭分数(CHCH2OH%≥998≥997≥995了燃料乙醇的标准和要求。密度(20℃)g/mL0.789~0.7910.7890.7910.7890.791与水混合试验合格合格1燃料乙醇质量标准蒸发残渣的质量分数≤0.0005≤0001酸度(以H计mm10g≤0.02≤0.1燃料乙醇在未加入变性剂前的乙碱度以OH计Wmo100g)≤0.005≤001醇产品执行CB/T678-2002标准。主要水分的质敏分数/%≤0.3甲醇(CHOH)的质量分数%≤0.02≤0.2控制指标见表1。异内醇CH3)CHOH的质量分数/%≤0.003≤0.05羰基化合物(以CO计)的质量分数%≤0003≤00052燃料乙醇生产工艺易炭化合物合格合格合格从工艺的角度来说,是以糖蜜为原铁(Fe)的质量分数/%≤00000锌(Zn的质量分数%≤00000l料,经前处理、发酵、蒸馏、脱水等工艺还原高锰酸钾(O计的质量分数500500550000而生产燃料乙醇,最后生产出纯度高的乙醇(如图1)。燃料乙醇生产开发,充分利用了废糖蜜资源,提高了糖蜜制糖企业经济效益。糖化糖化酶硫酸(1)原料前处理:主要通过预处理工序,加入营养素、尿素、硫酸等辅助材料进行杀菌和调节pH值,使原料达到指标要求。发酵(2)发酵:糖化物料进入多级连续流动发酵罐,采用半连续发酵工艺控制,增殖罐投放固定化酵母,经冷却至发酵温度的糖化醪连续粗塔酒精废醪液流人酒母繁殖罐,控制罐内的糖化液锤度,控制罐内醪液温度为28~35℃,酵母数保持在08亿/m3以上,依次流加至各分割罐。发酵液约静塔沼气65~72h发酵成熟,酒分达9%(vv)以上,残糖0.5%以下,成熟醛可进入蒸馏、脱水工艺。分子筛选(3)蒸馏:工序有3个塔,分别是粗馏塔、醛馏塔和精馏塔。应用锅炉生产出来的蒸汽加热废糖蜜,让废糖蜜的酒分转化为酒精,一般由粗馏塔出来的酒精纯度为35%左右,醛馏塔出来的酒精纯度为5%醇中国煤化工工艺流程收稿日期:2011-1-18CNMHG作者简介:高正卿(1967-),男,高级T程师研究方向:制糖T艺。F-mlil:gxq1967@bsc通信作者:张跃彬(1969-),男,研究员,研究方向:甘蔗综合技术研究与开发中国糖料2012年80%左右,精馏塔出来酒精是最终产品酒精度为95%。从发酵工段来的成熟发酵醪,通过与粗蒸塔顶的酒汽和粗塔液换热,进入粗馏塔。粗馏塔在负压下工作,控制塔温度在82~85℃,目的在于增大乙醇和其他杂质间相对挥发度,使乙醇更易于分离,又彻底去除酸类杂质;同时有利于塔再沸器的换热,节约能耗减少酒糟在粗塔和再沸器中的积垢。粗馏塔加热时利用精馏塔顶部排出的酒精蒸汽在再沸器中加热塔釜液产生的蒸汽进行,粗馏塔顶出来的粗酒汽经醪液预热器和粗馏塔冷凝器冷凝,冷凝的粗酒液全部进入精馏塔。(4)脱水:精馏塔在加压下工作,用蒸汽通过塔底再沸汽间接加热。控制塔温度125~127℃,塔顶温度95~98℃塔顶部分酒精蒸汽进入脱水设备,大部分酒精蒸汽则用来作为粗馏塔再沸器的热源,并经粗馏塔再沸器冷凝,冷凝下来的酒精用泵打回流;从塔的加料口上方2-6块塔板提取杂醇油酒精,并通过杂醇油废液分离将杂醇油分离出去,以保证精馏塔的正常操作。分离出的杂醇油可配入燃料乙醇作成品销售。离心分离]→AB反应哥→降油“曝气迪3酒精废醪液处理工艺乙醇生产过程自粗馏塔排除大量的废液,一般废渣「沼泥俗称为酒精废醪液,吨乙醇产生的废液约为14t,本污水达标排放(回用浇地)方法每天产生的废醪液及有机废水约为2338m3,图2酒精废醪液处理工艺流程经过对多个废醪液的治理方案比较,我们选择采用UASB生物反应器在治理废液的同时生产沼气,按每立方有机废液可产12m3沼气计算,则日产沼气量为28000m3,提供的废醪液治理方案,其工艺流程如图24小结41酒精可以替代四乙基铅制备目前大量急需的无铅汽油。我国已是石油净进口国,利用再生资源,研究开发和采用高新技术,低成本地发展发酵生产酒精以部分替代汽油是21世纪我国的必经之路。42必要时,甘蔗和蔗汁也可以直接用来进行酒精发酵。这样,当甘蔗产量过多时,就可用甘蔗生产酒精,而甘蔗生产酒精设备所需的投资要比制糖设备低得多43本技术采用糖蜜为原料,生产燃料乙醇同时利用生产过程中产生的酒精废醪液生产沼气。生产工艺运用了循环经济理念,合理集成了发酵酒精先进、高效的清洁生产技术,对废醪液进行了资源化治理,提高了生产效率,降低了成本,节约了资源和能源,保护了环境,是一项值得推荐的生产技术。参考文献洪叔南杨运生,张跃彬等.云南制糖T业50年(1950-2008M昆明:云南省糖业协会,2009:5052[2]马光庭,李伏生,韦珂.糖蜜发酵生产丙酮丁醇的研究工业微生物,199,29(2):28-323]沈艳丽.柑橘皮渣糖蜜及其燃料酒精制备的研究[D]西南大学,20084]吴松海林一心,潘世明,等.甘蔗生产燃料乙醇的发展前景中国糖料,2006(2):58-605]鹿建光,童莉霞李艳君我国生物燃料醇产业现状及发展政策研究经济研究参考,2008(43):10-18.Production of Fuel Ethanol by MolassesGAO Zheng-qing, DENG Jun, ZHANG Yue-binLight Industry Research institute of Yunnan Province, Kunming 650034, China:2. Sugarcane Research Institute, Yunnan Academy of A gricultural Sciences, Kuaiyuan 616600, China)Abstract: Both the process technology of fuel ethanol by molasses and the technology of miasmal by wastelcohol mash were introduced. It is helpful for advancing economic benefit of sugaring enterprise.Key words: sugarcane; fuel ethanol; process technology《中国糖料》编辑部启事本刊自1998年第1期入编《中国学术期刊(光盘版》。《中国学术期刊光盘版》免收作者版面费,并免费提供作者引文率统计资料。凡本人文章不愿在《中国学术期刊(光盘版中国煤化工上声明,该文经本刊刊载后,不再编入《中国学术期刊光盘版》。CNMHG为适应我国信息化建设需要,扩大作者学术交流渠道,本刊已加入中期刊网”。作有者作权使用费与本刊稿酬一次性付给。如作者不同意将文章编入该数据库,请在来稿时声明,本刊将做适当处理。