[发明专利]甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的方法

权利要求书

1.一种采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的方法，其主要包括榨汁、添加发酵酵母、发酵、蒸馏及脱水，其特征在于：所述发酵酵母是以固定化酵母粒子的形式加入发酵过程中，所述固定化酵母粒子是在榨汁得到的汁液中加入灭菌后的海藻酸钠溶液和酵母溶液，搅拌制成混合液，所述混合液做匀速旋转运动后滴入CaCl2溶液中以生成海藻酸钠粒子，即得到固定化酵母粒子；

进一步，在发酵开始阶段，将清新空气送进发生器，同时把固定化酵母离子和发酵汁液送进发生器，采用压缩空气搅动酵母粒子和发酵汁液上下翻动，发酵代谢产生大量的乙醇和二氧化碳气体，并放出热量，二氧化碳气体所带的醪液经冷却后经气液分离，醪液进入贮醪箱，气体进入压缩机送进发生器，由二氧化碳气体代替空气作为发生器发酵反应的气体动力，不断的循环，在发酵体内部形成良好的流体化发酵反应。

2.根据权利要求1所述采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的方法，其特征在于：所述榨汁步骤之前进一步包括前处理步骤，是去除甜高粱茎秆上的枝、叶及包裹在茎秆上的外鞘，再进行清洗的处理。

3.根据权利要求1所述采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的方法，其特征在于：所述榨汁步骤之后进一步包括汁液调制步骤，是对汁液进行酸化、稀释、添加营养盐三个工艺调制。

4.根据权利要求3所述采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的方法，其特征在于：所述酸化是将稀盐酸直接加入到原汁液中，测汁液的pH值使其达到4-4.5；所述稀释是将浓度为74-80％的原汁液，加水稀释到25％；所述添加营养盐将氮素和镁盐加入稀释好的汁液中搅匀，氮素加入量为汁液中糖含量的0.15％-0.18％，镁盐加入量为汁液中糖含量的0.05％-0.06％，所述糖含量为汁液总质量的25％。

5.一种采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的装置，其包括榨汁机、汁液储存装置、固定酵母流态化发酵成醪发生装置、双塔蒸馏装置和分子筛选脱水系统，其特征在于：所述固定酵母流态化发酵成醪发生装置包括发酵汁液贮存器、发生器以及贮醪箱，所述的发酵汁液贮存器设有一个发酵汁液输入管道，并通过一个第一醪液泵和一根第一醪液输送管道连通到所述的发生器，所述的发生器的上部设有成熟醪液溢流口，所述的成熟醪液溢流口通过一根成熟醪液输出管道连通至所述的贮醪箱；所述的发酵汁液贮存器还通过一个第二醪液泵和一根第二醪液输送管道连通到一个固定酵母造粒器，所述的固定酵母造粒器再通过一根酵母粒子输送管道连通至所述的发生器。

6.根据权利要求5所述的采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的装置，其特征在于：在发生器上方密封连接有一个汽泡捕捉器，所述的汽泡捕捉器通过一根二氧化碳冷凝排出管道连通至一个气液分离器，所述的气液分离器的液体输出端连通至所述的贮醪箱，所述的气液分离器的气体输出端与一个二氧化碳净化器连接，所述的二氧化碳净化器再通过一个气体压缩机连通至一个稳压贮气室，所述的稳压贮气室设有一个连通到所述的发生器的底部的压缩气体输入口。

7.根据权利要求5或6所述的采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的装置，其特征在于：所述的发生器的内壁设置成圆筒形状，所述的醪液输送管道进入所述的发生器的入射方向平行于发生器内壁的切面方向。

8.根据权利要求7所述的采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的装置，其特征在于：所述的稳压贮气室的压缩气体输入口进入所述的发生器的入射方向平行于发生器的中轴线方向。

9.根据权利要求6所述的采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的装置，其特征在于：在所述的气体压缩机的输入口处连接一根空气输入管道，在所述的空气输入管道上设置一个空气净化器。

10.根据权利要求6所述的采用甜高粱茎秆汁液生产燃料乙醇的装置，其特征在于：在所述的汽泡捕捉器、醪液输送管道、稳压贮气室中分别设置一个流量控制阀，所述的汽泡捕捉器、醪液输送管道以及稳压贮气室中的流量控制阀分别电连接到一个温控器，所述的温控器电连接有能够测量发生器内部醪液温度的温度检测元件，且所述的温控器还电连接到所述的气体压缩机的控制电路。