[实用新型]一种连续固态发酵及固态蒸馏制取燃料乙醇的系统

说明书

本实用新型公开了一种连续固态发酵及固态蒸馏制取燃料乙醇的系统，依次包括相互配合联接的第一皮带输送机、物料缓冲计量仓、第二皮带输送机、螺旋加热输送机、连续混合输送机、发酵装置混合布料螺旋机系统、连续固态发酵装置、第一多点进料螺旋收集输送机、第一螺旋输送机、螺旋预热输送机、蒸馏装置混合布料螺旋机系统、连续固态蒸馏装置、第二多点进料螺旋收集输送机、第二螺旋输送机。本实用新型的有益效果：采用分级布料结构，取代了现有的集中布料的方式和整体强力搅拌的方式；物料的排出采用多排螺旋机，实现了物料无死角均匀的排送；并实现物料的密封传送；具有产量大、效率高、能耗低、故障率低，运行费用低、运行稳定无堵塞、连续性强、系统无死角不染杂菌等优点。

技术领域

本实用新型涉及连续固态发酵及连续固态蒸馏生产燃料乙醇的技术领域；具体涉及一种甜高粱秸秆生产燃料乙醇的连续固态发酵及连续固态蒸馏系统。

背景技术

目前，以非粮作物生产燃料乙醇已成为发展趋势，甜高粱以其抗旱、耐盐碱、适应力强、生物质产量高、茎秆含糖量高等特性，成为广泛种植的能源作物。

如，利用甜高粱秸秆生产乙醇，主要有液态和固态发酵两种方式：

液态发酵是将新鲜甜高粱秸秆压榨取汁，并对汁液进行浓缩储存，储存汁液要加入防腐剂等化学品，不利于酵母的发酵。而压榨后的物料中有残留糖分，降低了糖分的利用率。榨取、浓缩蒸发、储存、废水处理等需增加固定资产投入和运行费用，导致投资和成本大幅上升。

固态发酵是将甜高粱秸秆粉碎后直接进行发酵，直接将糖分转化为乙醇。流程简单、固定资产投资少、运行费用低、糖分利用率高、无化学品添加、产生废水少，具有较大的成本优势。

现有技术中也公布了相关的技术，如：中国专利CN 102115713 B公布了回转式全密封乙醇连续发酵反应罐；中国专利CN 102071222 B公布了一种制取燃料乙醇的连续固态发酵装置；中国专利CN 103509712 B公布了一种具备自控系统的连续固态发酵制取乙醇。

以上专利的主体结构，均借用的造纸行业用于处理废纸的设备转鼓式碎浆机，可以实现连续进料、连续出料、物料连续强力翻转混合。

但是，这种装置的设计初衷，是为了对通过筒体内的物料施加强力的机械作用实现搅拌，能耗较高。固态发酵物料混合均匀后，发酵全过程一直连续强力混合，额外增加无效的能耗。由于筒体内物料不停翻转，物料堆积密度约 60-75kg/m3(绝干)，翻转需要空间，筒体内物料充满系数约55-65％。螺旋进料密度不会高于75kg/m3(绝干)，大量空气随物料连续进入筒体内，连续翻转的物料始终与空气充分混合，会影响厌氧发酵效果。

固态发酵物料的混合，是少量酵母与大量成固态状秸秆料片的混合，只是相对均匀，并不是每一个单独的料片都均等的与酵母混合，在发酵过程中，物料需要紧密接触，不断地进行酵母、糖等物质的传导交换，才能最终实现均匀良好发酵的效果。而连续强力的混合形式，会使固态物料始终处于松散翻转状态，每一个料片之间不能有效接触，每个料片形成一个孤岛，只能与初期混合的酵母发生作用，无法有效进行糖与酵母的交换传导。而随着发酵过程的进展，酵母与糖的分布将更加不均匀，严重影响了物料发酵过程的传质作用，最终会严重影响发酵效果。现有传统固态酿酒方法是将蒸煮后糖化的粮食加入到老窖池内，靠老窖池内的老窖泥所含微生物发酵产生酒精，池内物料是需要压实的，就是为了发酵过程的物质传导和减少空气的影响，如果将物料松散装入老窖池是不行的，这是酿酒领域基本的常识。