消除木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)的食用二氧化碳不穩(wěn)定因素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及消除木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)的二氧化碳不穩(wěn)定因素的方法，屬于木薯發(fā)酵制備食用二氧化碳技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在木薯酒精行業(yè)，發(fā)酵過程會產(chǎn)生大量二氧化碳氣體，如果直接排放，必將造成大氣中二氧化碳含量越來越多，形成溫室效應(yīng)，所以現(xiàn)在大中型企業(yè)都會對二氧化碳進行收集凈化，然后生產(chǎn)出氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)等不同規(guī)格的二氧化碳產(chǎn)品?；厥漳臼戆l(fā)酵氣體生產(chǎn)食用級液態(tài)二氧化碳的傳統(tǒng)工藝，主要通過連續(xù)發(fā)酵或者半連續(xù)發(fā)酵實現(xiàn)，因為在連續(xù)發(fā)酵或者半連續(xù)發(fā)酵過程中二氧化碳氣源壓力相對穩(wěn)定，二氧化碳含雜質(zhì)指標也相對穩(wěn)定，易于除去。然而，連續(xù)發(fā)酵極易造成系統(tǒng)性染菌，且染菌后果損失較大，故現(xiàn)在的木薯酒精生產(chǎn)發(fā)酵過程主流設(shè)計為間歇發(fā)酵，但間歇發(fā)酵同樣存在著不穩(wěn)定的因素，這些因素包括在過程中產(chǎn)生的二氧化碳氣體壓力、雜質(zhì)含量在發(fā)酵前期、主發(fā)酵期和后發(fā)酵期波動很大，二氧化碳產(chǎn)品指標極不穩(wěn)定的情形，所以在行業(yè)內(nèi)通過間歇發(fā)酵仍有許多亟待解決的難題，只有消除這些不穩(wěn)定的因素，才能通過間歇發(fā)酵生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的符合要求的食用液態(tài)二氧化碳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]
本發(fā)明的目的在于提供一種消除木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)的二氧化碳不穩(wěn)定因素的方法，解決木薯間歇發(fā)酵過程中所存在的二氧化碳原料氣壓力波動、雜質(zhì)含量多的問題，克服傳統(tǒng)方法從木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)的二氧化碳所存在的缺陷，為非糧間歇發(fā)酵生產(chǎn)食用級液體二氧化碳技術(shù)的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了這樣的技術(shù)措施，消除木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)的二氧化碳不穩(wěn)定因素的方法，包括下述具體技術(shù)步驟:
(1)將木薯間歇發(fā)酵后所產(chǎn)生的二氧化碳氣體，經(jīng)過二氧化碳洗滌塔后，利用水除去大部分易溶于水的雜質(zhì)，進入洗滌塔的二氧化碳氣量與洗滌水的流量比是100:1立方/立方，得到含水二氧化碳；
(2)含水二氧化碳通過初級自動疏水器，進行初級除水，脫去二氧化碳氣體中夾帶的冷凝水；
(3)去掉冷凝水的二氧化碳經(jīng)過穩(wěn)壓柜，吸收發(fā)酵過程二氧化碳氣體的壓力變化，使得二氧化碳氧體壓力穩(wěn)定在2_3KPa;
(4)將壓力穩(wěn)定在2-3KPa的二氧化碳氣體通過次級自動疏水器，進一步脫去二氧化碳氣體中的冷凝水；
(5)除掉冷凝水的二氧化碳氣體進入二氧化碳凈化裝置進行凈化除雜；
(6)凈化除雜后的二氧化碳氣體在冷卻環(huán)境下冷凝，氣態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)化成為液態(tài)二氧化碳產(chǎn)品。
[0005]采取上述措施的本發(fā)明，對通過間歇發(fā)酵產(chǎn)出的二氧化碳氣體，經(jīng)過了水洗滌、初級脫水、穩(wěn)壓處理、次級脫水、凈化處理及冷凝的措施后，將二氧化碳中的水份、雜質(zhì)去除，消除了木薯間歇發(fā)酵得到二氧化碳的過程及產(chǎn)品中不穩(wěn)定因素，得到了純凈的二氧化碳氣體，冷凝后成為液態(tài)二氧化碳，采用本發(fā)明的方法，可以利用木薯間歇發(fā)酵較高產(chǎn)率地獲得純凈的液態(tài)并符合食用標準的二氧化碳，提高了木薯間歇發(fā)酵得到的二氧化碳的質(zhì)量，解決了木薯間歇發(fā)酵領(lǐng)域中有關(guān)二氧化碳對環(huán)境造成不良影響的問題，又可以低成本地獲得食用級二氧化碳產(chǎn)品，使得木薯間歇發(fā)酵過程產(chǎn)生的廢氣“變廢為寶”。
【具體實施方式】
[0006]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0007]木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)酒精是一種公知技術(shù)，間歇發(fā)酵后會產(chǎn)生大量的二氧化氣體，這些二氧化碳氣體含有雜質(zhì)，質(zhì)量太低，二氧化碳氣體的存在會產(chǎn)生氣壓的波動，對二氧化碳生產(chǎn)裝置造成沖擊，具有破壞性的作用，而排出的二氧化碳會對環(huán)境造成影響，破壞環(huán)境，是影響環(huán)境保護的因素。本發(fā)明就是對木薯間歇發(fā)酵后所產(chǎn)生的二氧化碳的處理，是一個連續(xù)處理的過程，所述的方法是在相應(yīng)的設(shè)備中實現(xiàn)的。
[0008]在本發(fā)明中，[11]。
[0009][12]氮源，因此，[13]。特別是，在木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的過程中，由于在發(fā)酵前期、主發(fā)酵期和發(fā)酵后期的物料濃度和釀酒酵母的活性存在較大差異，使得在發(fā)酵前期和發(fā)酵后期時所產(chǎn)生的氣體中雜質(zhì)含量更高。因為發(fā)酵過程的差異，使得氣體壓力不穩(wěn)定而波動，這些波動會對生產(chǎn)設(shè)施造成沖擊而影響設(shè)備的壽命，而本發(fā)明通過合理的措施后，消除了不穩(wěn)定的因素，較好地控制了木薯發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳的純度，可以獲得食用級的二氧化碳產(chǎn)品。
[0010]在本發(fā)明中，將從木薯發(fā)酵罐中的氣體取出后，采用洗滌塔進行水洗。為了獲得純度足夠制取食用級的二氧化碳產(chǎn)品，在本發(fā)明中，將水洗后的氣體分別進行脫水處理，所述脫水包括依次進行的初級脫水和次級脫水。本發(fā)明在初級疏水器和次級疏水器中進行脫水。
[0011 ]在本發(fā)明中，由于木薯間歇發(fā)酵在發(fā)酵前期、主發(fā)酵期和發(fā)酵后期的發(fā)酵程度會有較大的差異，由此引起產(chǎn)生的氣體的壓力存在波動，而這樣的波動會導(dǎo)致二氧化碳壓縮機負荷沖擊過大的問題，使得難以較氣體收集以制備成食用級的二氧化碳產(chǎn)品。為了解決該問題，本發(fā)明對氣體的壓力進行調(diào)節(jié)。將氣體壓力調(diào)節(jié)至2-3kPa。為了方便操作，本發(fā)明通過穩(wěn)壓柜對氣體的壓力進行調(diào)節(jié)，使得整個發(fā)酵過程的氣體壓力平穩(wěn)，特別有利于將木薯發(fā)酵所得的二氧化碳制備成食用級的二氧化碳產(chǎn)品。
[0012]在本發(fā)明中，為了獲得純凈的二氧化碳將經(jīng)過上述處理的二氧化碳進行凈化處理，凈化處理在二氧化碳凈化裝置中進行。凈化后的二氧化碳再經(jīng)過二氧化碳冷凝裝置中進行冷凝處理。即可得到液態(tài)食用級二氧化碳。
[0013]實施例1
本實施例用于說明本發(fā)明消除木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)的二氧化碳不穩(wěn)定因素的方法。
[0014]取新鮮木薯原料進行粉碎配水制成濃度為粉漿，并按常規(guī)間歇發(fā)酵后工藝進行發(fā)酵，期間采用的發(fā)酵菌種不影響本發(fā)明的進行，發(fā)酵后會產(chǎn)生大量的氣體，收集氣體通過管道送入二氧化碳洗滌塔中進行水洗，本實施例采用
的二氧化碳洗滌塔的技術(shù)指標是;洗滌塔直徑DN800/1600，高度H=15183，塔內(nèi)部填料使用酒精專用填料，型號:ETH-3Y，材質(zhì):OCr 18Ni9，塔內(nèi)件型號:INT-SS，材質(zhì):OCr 18Ni9。水洗時進入洗滌塔的二氧化碳氣量與洗滌水的流量比是100:1立方/立方，從洗滌塔出來后的含水氣體通過管道進入初級疏水器進行脫水，本實施例采用的初級疏水器技術(shù)指標是:利用液封原理，對C02氣體封存，凝結(jié)水由于重力自動外排，疏水器容積0.0628立方米，高0.5米。將脫水后的氣體通過管道進入穩(wěn)壓柜，本實施例穩(wěn)壓柜:購自成都市萬伯環(huán)?？萍加邢薰?，獨立雙膜儲氣柜:有效容積:1000m3;節(jié)點直徑:gM;高度:10M，設(shè)計流量:來氣1062mVH,用氣1062m 3/H，工作壓強:正常2KPa，最高2.5KPa，最低1.7 KPa，電力配置:交流三相380V 50Hz 30A，將穩(wěn)壓柜調(diào)節(jié)壓力為2_2.5kPa，對進入穩(wěn)壓柜的氣體進行壓力調(diào)整，得到壓力穩(wěn)定的氣體，將穩(wěn)壓后的氣體通過管道送入次級疏水器進行除水，次級疏水器與初級疏水器同規(guī)格型號，將除水后的氣體通過管道送入二氧化碳凈化裝置中進行凈化，所述二氧化碳凈化器由丹麥un1n公司全套設(shè)計，凈化后的氣體通過管道送入二氧化碳冷凝器中冷凝，所述二氧化冷凝裝置由丹麥un1n公司全套設(shè)計。經(jīng)冷凝后得到食用級液態(tài)二氧化碳產(chǎn)品，經(jīng)測定二氧化碳的純度為99.9%。
[0015]以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0016]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0017]此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.消除木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)的二氧化碳不穩(wěn)定因素的方法，包括下述具體技術(shù)步驟: (1)將木薯間歇發(fā)酵后所產(chǎn)生的二氧化碳氣體，經(jīng)過二氧化碳洗滌塔后，利用水除去大部分易溶于水的雜質(zhì)，進入洗滌塔的二氧化碳氣量與洗滌水的流量比是100:1立方/立方，得到含水二氧化碳； (2)含水二氧化碳通過初級自動疏水器，進行初級除水，脫去二氧化碳氣體中夾帶的冷凝水； (3)去掉冷凝水的二氧化碳經(jīng)過穩(wěn)壓柜，吸收發(fā)酵過程二氧化碳氣體的壓力變化，使得二氧化碳氧體壓力穩(wěn)定在2_3KPa; (4)將壓力穩(wěn)定在2-3KPa的二氧化碳氣體通過次級自動疏水器，進一步脫去二氧化碳氣體中的冷凝水； (5)除掉冷凝水的二氧化碳氣體進入二氧化碳凈化裝置進行凈化除雜； (6)凈化除雜后的二氧化碳氣體在冷卻環(huán)境下冷凝，氣態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)化成為液態(tài)二氧化碳產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了消除木薯間歇發(fā)酵生產(chǎn)的二氧化碳不穩(wěn)定因素的方法，解決木薯間歇發(fā)酵過程中所存在的二氧化碳原料氣壓力波動、雜質(zhì)含量多的問題。本發(fā)明對通過間歇發(fā)酵產(chǎn)出的二氧化碳氣體，經(jīng)過了水洗滌、初級脫水、穩(wěn)壓處理、次級脫水、凈化處理及冷凝的措施后，將二氧化碳中的水份、雜質(zhì)去除，消除了木薯間歇發(fā)酵得到二氧化碳的過程及產(chǎn)品中不穩(wěn)定因素，得到了純凈的二氧化碳氣體，冷凝后成為液態(tài)二氧化碳，本發(fā)明利用木薯間歇發(fā)酵較高產(chǎn)率地獲得純凈的液態(tài)并符合食用標準的二氧化碳，解決了木薯間歇發(fā)酵方法中二氧化碳對環(huán)境造成不良影響的問題，低成本地獲得食用級二氧化碳產(chǎn)品，使得木薯間歇發(fā)酵過程產(chǎn)生的廢氣“變廢為寶”。
【IPC分類】C01B31/20, F25J1/00
【公開號】CN105480976
【申請?zhí)枴緾N201510949122
【發(fā)明人】岳國君, 柳樹海, 黃加軍, 杜金寶, 劉靜發(fā), 韋秋全
【申請人】廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月18日