CN1398974A - 一种浓醪发酵酒精糟液固液分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及酒精、环保等领域，具体地说是将浓醪发酵酒精后产生的酒糟经膜过滤技术一次性固液分离，并将滤液全部作为投料水循环多次使用，从而解决酒糟污染的问题，将被动的处理变为主动有效的综合利用，达到降低酒精生产成本，保护环境的目的。本发明的优点在于：基本可以实现酒糟的零排放，有效的保护环境，并且大大减少了生产用水；采用膜过滤技术一次性固液分离成功，减少了设备投资，节约成本；滤液中本身含可利用成分，可以促进发酵，最终提高发酵醪酒精度，提高淀粉利用率，节约酒精生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及酒精、环保等领域，具体地说是将浓醪发酵酒精后产生的酒糟经膜过滤技术一次性固液分离，并将滤液全部作为投料水循环多次使用的技术。
背景技术
酒精是一种大宗的发酵产品，在国民经济中占有重要的地位。近几年来，由于人们对能源短缺和地球“温室效应”加剧，气温升高，造成的灾难性后果的认识加深和日趋一致，加上许多汽油生产和供应商近年来鼓吹的一些汽油助燃剂如甲基叔丁基醚(MTBE)等因污染地下水等有害健康的原因被禁止使用，利用酒精作为生物能源来部分替代汽油用作液体燃料和汽油助燃剂的呼声也变得更为高涨。发展燃料酒精不但可以消耗大量玉米等含淀粉质原料，促进农业种植业的持续发展；并可以作为清洁燃料替代汽油或作为汽油添加剂减轻汽车尾气的污染，保护环境。同时，也可缓解战略物资原油的进口压力。我国已正式开始实施燃料酒精计划。开发燃料酒精主要问题是燃料酒精价格高于汽油价格，是国际上尚未解决的问题。目前，燃料酒精的价格高于汽油价格1200元/吨左右，如何降低酒精发酵生产的成本是研究的热点。同时，发酵酒精生产会产生大量液体酒糟，如不进行处理和利用，排入江河后，给环境带来极为严重的污染。目前，在我国酒精厂未经处理排放的酒糟已成为轻工行业第二大污染源。为此，国家及各生产企业对酒糟的治理都十分的关注并投入很大的人力和财力。
膜分离技术是一种高效的分离技术，它借助膜在分离过程中的选择性渗透作用，使液体和固体颗粒或液体中的不同粒径的组分加以分离。对膜分离技术的研究开始于20世纪30年代，50年代后开展了更加深入广泛的研究，使其获得迅速发展并投入工业化应用。其主要标志是各种类型有实用价值的合成膜纷纷出现。同时，由于它操作方便，结构紧凑，维修费用低，易于自动化，被国际上公认为最有发展前途的技术之一，成为世界各国研究的热点。它几乎渗入到研究和生产的各个领域，在化学工程、生物技术、食品、医药、环保、电子等领域都起到不可取代的作用。目前，国产化的膜过滤设备生产已经相当成熟，其质量与进口同类产品基本相当。
发明内容
本发明的目的是寻求一种浓醪发酵酒精糟液固液分离方法，以解决酒糟污染的问题，将被动的处理变为主动有效的综合利用，从而降低酒精生产成本，保护环境。
本发明的特征在于将浓醪发酵酒精后产生的酒糟直接经膜过滤技术一次性固液分离，并将滤液全部回用作为投料水使用。
本发明采用的膜过滤设备为陶瓷膜过滤设备，其操作条件为：过滤孔径为0.2～2微米，过滤温度为30～98℃，尤以在60～90℃为佳，工作压力0.08～0.2兆帕，以0.1兆帕为佳。
所使用的陶瓷膜设备的性能为：工作温度：-10～110℃，最高工作压力：0.8兆帕，pH范围：1～14。
本发明在使用滤液作投料水时，pH以6.0～6.5为宜，因此需要调节pH。pH的调节可以在工艺流程①处进行，也可以在工艺流程②处进行。当滤液的量达不到投料水所需用量时，不足部分用一般生产用水来补足。
本发明对原料粉碎细度的要求为：通过40目的量大于等于85％，单位为质量百分比。
本发明对固液分离后的滤渣采用目前常规处理方法。
本发明所述的所有酒精发酵均是指利用酵母进行酒精发酵；所述的所有酒精发酵均未包括固态酒精发酵。
本发明所述的酒精浓醪发酵是指采用专利ZL96117189.8所述的酒精发酵技术，以及用ZL96117189.8专利未包含的其它谷物与薯类淀粉质原料采用专利ZL96117189.8所述技术进行酒精发酵。所述的传统酒精发酵是指酒精行业长期、普遍使用的酒精发酵技术，如加水比大于等于3∶1；发酵醪酒精度8～10％，单位为体积百分比；残总糖小于等于18克/升发酵醪。
浓醪发酵由于其自身的特点，它所产生的酒糟与传统发酵所产生的酒糟有所不同：①每生产1吨酒精产生的酒糟量减少，经固液分离后滤液可全部回用，基本没有多余；②酒精中固形物含量增加，采用以往的酒糟固液分离效果不理想；③酒糟中可利用物质增加，经固液分离后大部分在清液中，因此本发明所述的回用水同以往的回用水大不一样，它能有效促进发酵，提高酒度、发酵度。
酒糟中虽然存在着对酵母酒精发酵有抑制作用的物质，但每一次膜过滤都能被湿渣带走一部分。经过几次回用后，这些物质在酒糟中的浓度会达到动态平衡，维持在酵母能够承受的范围内，不影响酒精发酵。
酒糟中的其它可溶物质和固形物也有上述类似的情况，经过几次回用后达到动态平衡。
本发明的优点在于：基本可以实现酒糟的零排放，有效的保护环境；采用膜过滤技术一次性固液分离成功，改变了以往需多道分离工序的缺点，减少了设备投资，节约成本；采用滤液回用技术，大大减少了生产用水，节约酒精生产成本；滤液中本身含有残余淀粉和糖类、有机酸、B族维生素以及一些代谢中间体等物质，在回用时，其中有些可以作为发酵原料，有些可以促进发酵，最终提高发酵醪酒精度。
附图说明
图1为流程图。
具体实施方式
实施例1：以玉米为原料进行浓醪发酵，酒精糟液膜过滤的条件为：过滤孔径：0.8微米；过滤温度：98℃；工作压力0.1兆帕。酒糟回用4批后达到动态平衡；共计过滤回用15批，每一批酒精浓醪发酵的淀粉利用率均大于等于92.5％。
实施例2：以木薯为原料进行浓醪发酵，酒精糟液膜过滤的条件为：过滤孔径：1微米；过滤温度：80℃；工作压力0.08兆帕。酒糟回用3批后达到动态平衡；共计过滤回用15批，每一批酒精浓醪发酵的淀粉利用率均大于等于93％。
实施例3：以瓜干、木薯混合为原料进行浓醪发酵，酒精糟液膜过滤的条件为：过滤孔径：2微米；过滤温度：90℃；工作压力0.15兆帕。酒糟回用5批后达到平衡；共计过滤回用15批，每一批酒精浓醪发酵的淀粉利用率均大于等于91％。
实施例4：以小麦为原料进行浓醪发酵，酒精糟液膜过滤的条件为：过滤孔径：0.2微米；过滤温度：60℃；工作压力0.1兆帕。酒糟回用3批后达到动态平衡；共计过滤回用15批，每一批酒精浓醪发酵的淀粉利用率均大于等于92％。
实施例5：以陈粮(霉变大米)为原料进行浓醪发酵，酒精糟液膜过滤的条件为：过滤孔径：0.5微米；过滤温度：30℃；工作压力0.1兆帕。酒糟回用4批后达到动态平衡；共计过滤回用15批，每一批酒精浓醪发酵的淀粉利用率均大于等于91％。
实施例6：以瓜干为原料进行浓醪发酵，酒精糟液膜过滤的条件为：过滤孔径：0.5微米；过滤温度：85℃；工作压力0.2兆帕。酒糟回用6批后达到平衡；共计过滤回用15批，每一批酒精浓醪发酵的淀粉利用率均大于等于90％。
Claims (5)
1、一种浓醪发酵酒精糟液固液分离方法，其特征在于将浓醪发酵酒精后产生的酒糟直接经膜过滤技术一次性固液分离，并将滤液全部回用作为投料水使用。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述膜过滤设备为陶瓷膜过滤设备。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于膜过滤的操作条件为：过滤孔径：0.2～2微米，过滤温度为30～98℃，工作压力0.08～0.2兆帕。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于膜过滤的操作条件为：过滤孔径：0.2～2微米，过滤温度为60～90℃，工作压力0.1兆帕。
5、按权利要求1或2所述的方法，其特征是在膜过滤时，进行pH的调节。
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