消除木薯间歇发酵生产的食用二氧化碳不稳定因素的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及消除木薯间歇发酵生产的二氧化碳不稳定因素的方法，属于木薯发酵制备食用二氧化碳技术领域。
【背景技术】
[0002]在木薯酒精行业，发酵过程会产生大量二氧化碳气体，如果直接排放，必将造成大气中二氧化碳含量越来越多，形成温室效应，所以现在大中型企业都会对二氧化碳进行收集净化，然后生产出气态、液态、固态等不同规格的二氧化碳产品。回收木薯发酵气体生产食用级液态二氧化碳的传统工艺，主要通过连续发酵或者半连续发酵实现，因为在连续发酵或者半连续发酵过程中二氧化碳气源压力相对稳定，二氧化碳含杂质指标也相对稳定，易于除去。然而，连续发酵极易造成系统性染菌，且染菌后果损失较大，故现在的木薯酒精生产发酵过程主流设计为间歇发酵，但间歇发酵同样存在着不稳定的因素，这些因素包括在过程中产生的二氧化碳气体压力、杂质含量在发酵前期、主发酵期和后发酵期波动很大，二氧化碳产品指标极不稳定的情形，所以在行业内通过间歇发酵仍有许多亟待解决的难题，只有消除这些不稳定的因素，才能通过间歇发酵生产出质量稳定的符合要求的食用液态二氧化碳。
【发明内容】
[0003]
本发明的目的在于提供一种消除木薯间歇发酵生产的二氧化碳不稳定因素的方法，解决木薯间歇发酵过程中所存在的二氧化碳原料气压力波动、杂质含量多的问题，克服传统方法从木薯间歇发酵生产的二氧化碳所存在的缺陷，为非粮间歇发酵生产食用级液体二氧化碳技术的推广应用提供技术支持。
[0004]为了实现上述目的，本发明采取了这样的技术措施，消除木薯间歇发酵生产的二氧化碳不稳定因素的方法，包括下述具体技术步骤:
(1)将木薯间歇发酵后所产生的二氧化碳气体，经过二氧化碳洗涤塔后，利用水除去大部分易溶于水的杂质，进入洗涤塔的二氧化碳气量与洗涤水的流量比是100:1立方/立方，得到含水二氧化碳；
(2)含水二氧化碳通过初级自动疏水器，进行初级除水，脱去二氧化碳气体中夹带的冷凝水；
(3)去掉冷凝水的二氧化碳经过稳压柜，吸收发酵过程二氧化碳气体的压力变化，使得二氧化碳氧体压力稳定在2_3KPa;
(4)将压力稳定在2-3KPa的二氧化碳气体通过次级自动疏水器，进一步脱去二氧化碳气体中的冷凝水；
(5)除掉冷凝水的二氧化碳气体进入二氧化碳净化装置进行净化除杂；
(6)净化除杂后的二氧化碳气体在冷却环境下冷凝，气态二氧化碳转化成为液态二氧化碳产品。
[0005]采取上述措施的本发明，对通过间歇发酵产出的二氧化碳气体，经过了水洗涤、初级脱水、稳压处理、次级脱水、净化处理及冷凝的措施后，将二氧化碳中的水份、杂质去除，消除了木薯间歇发酵得到二氧化碳的过程及产品中不稳定因素，得到了纯净的二氧化碳气体，冷凝后成为液态二氧化碳，采用本发明的方法，可以利用木薯间歇发酵较高产率地获得纯净的液态并符合食用标准的二氧化碳，提高了木薯间歇发酵得到的二氧化碳的质量，解决了木薯间歇发酵领域中有关二氧化碳对环境造成不良影响的问题，又可以低成本地获得食用级二氧化碳产品，使得木薯间歇发酵过程产生的废气“变废为宝”。
【具体实施方式】
[0006]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0007]木薯间歇发酵生产酒精是一种公知技术，间歇发酵后会产生大量的二氧化气体，这些二氧化碳气体含有杂质，质量太低，二氧化碳气体的存在会产生气压的波动，对二氧化碳生产装置造成冲击，具有破坏性的作用，而排出的二氧化碳会对环境造成影响，破坏环境，是影响环境保护的因素。本发明就是对木薯间歇发酵后所产生的二氧化碳的处理，是一个连续处理的过程，所述的方法是在相应的设备中实现的。
[0008]在本发明中，[11]。
[0009][12]氮源，因此，[13]。特别是，在木薯间歇发酵生产乙醇的过程中，由于在发酵前期、主发酵期和发酵后期的物料浓度和酿酒酵母的活性存在较大差异，使得在发酵前期和发酵后期时所产生的气体中杂质含量更高。因为发酵过程的差异，使得气体压力不稳定而波动，这些波动会对生产设施造成冲击而影响设备的寿命，而本发明通过合理的措施后，消除了不稳定的因素，较好地控制了木薯发酵产生的二氧化碳的纯度，可以获得食用级的二氧化碳产品。
[0010]在本发明中，将从木薯发酵罐中的气体取出后，采用洗涤塔进行水洗。为了获得纯度足够制取食用级的二氧化碳产品，在本发明中，将水洗后的气体分别进行脱水处理，所述脱水包括依次进行的初级脱水和次级脱水。本发明在初级疏水器和次级疏水器中进行脱水。
[0011 ]在本发明中，由于木薯间歇发酵在发酵前期、主发酵期和发酵后期的发酵程度会有较大的差异，由此引起产生的气体的压力存在波动，而这样的波动会导致二氧化碳压缩机负荷冲击过大的问题，使得难以较气体收集以制备成食用级的二氧化碳产品。为了解决该问题，本发明对气体的压力进行调节。将气体压力调节至2-3kPa。为了方便操作，本发明通过稳压柜对气体的压力进行调节，使得整个发酵过程的气体压力平稳，特别有利于将木薯发酵所得的二氧化碳制备成食用级的二氧化碳产品。
[0012]在本发明中，为了获得纯净的二氧化碳将经过上述处理的二氧化碳进行净化处理，净化处理在二氧化碳净化装置中进行。净化后的二氧化碳再经过二氧化碳冷凝装置中进行冷凝处理。即可得到液态食用级二氧化碳。
[0013]实施例1
本实施例用于说明本发明消除木薯间歇发酵生产的二氧化碳不稳定因素的方法。
[0014]取新鲜木薯原料进行粉碎配水制成浓度为粉浆，并按常规间歇发酵后工艺进行发酵，期间采用的发酵菌种不影响本发明的进行，发酵后会产生大量的气体，收集气体通过管道送入二氧化碳洗涤塔中进行水洗，本实施例采用
的二氧化碳洗涤塔的技术指标是;洗涤塔直径DN800/1600，高度H=15183，塔内部填料使用酒精专用填料，型号:ETH-3Y，材质:OCr 18Ni9，塔内件型号:INT-SS，材质:OCr 18Ni9。水洗时进入洗涤塔的二氧化碳气量与洗涤水的流量比是100:1立方/立方，从洗涤塔出来后的含水气体通过管道进入初级疏水器进行脱水，本实施例采用的初级疏水器技术指标是:利用液封原理，对C02气体封存，凝结水由于重力自动外排，疏水器容积0.0628立方米，高0.5米。将脱水后的气体通过管道进入稳压柜，本实施例稳压柜:购自成都市万伯环保科技有限公司，独立双膜储气柜:有效容积:1000m3;节点直径:gM;高度:10M，设计流量:来气1062mVH,用气1062m 3/H，工作压强:正常2KPa，最高2.5KPa，最低1.7 KPa，电力配置:交流三相380V 50Hz 30A，将稳压柜调节压力为2_2.5kPa，对进入稳压柜的气体进行压力调整，得到压力稳定的气体，将稳压后的气体通过管道送入次级疏水器进行除水，次级疏水器与初级疏水器同规格型号，将除水后的气体通过管道送入二氧化碳净化装置中进行净化，所述二氧化碳净化器由丹麦un1n公司全套设计，净化后的气体通过管道送入二氧化碳冷凝器中冷凝，所述二氧化冷凝装置由丹麦un1n公司全套设计。经冷凝后得到食用级液态二氧化碳产品，经测定二氧化碳的纯度为99.9%。
[0015]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0016]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0017]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1.消除木薯间歇发酵生产的二氧化碳不稳定因素的方法，包括下述具体技术步骤: (1)将木薯间歇发酵后所产生的二氧化碳气体，经过二氧化碳洗涤塔后，利用水除去大部分易溶于水的杂质，进入洗涤塔的二氧化碳气量与洗涤水的流量比是100:1立方/立方，得到含水二氧化碳； (2)含水二氧化碳通过初级自动疏水器，进行初级除水，脱去二氧化碳气体中夹带的冷凝水； (3)去掉冷凝水的二氧化碳经过稳压柜，吸收发酵过程二氧化碳气体的压力变化，使得二氧化碳氧体压力稳定在2_3KPa; (4)将压力稳定在2-3KPa的二氧化碳气体通过次级自动疏水器，进一步脱去二氧化碳气体中的冷凝水； (5)除掉冷凝水的二氧化碳气体进入二氧化碳净化装置进行净化除杂； (6)净化除杂后的二氧化碳气体在冷却环境下冷凝，气态二氧化碳转化成为液态二氧化碳产品。
【专利摘要】本发明公开了消除木薯间歇发酵生产的二氧化碳不稳定因素的方法，解决木薯间歇发酵过程中所存在的二氧化碳原料气压力波动、杂质含量多的问题。本发明对通过间歇发酵产出的二氧化碳气体，经过了水洗涤、初级脱水、稳压处理、次级脱水、净化处理及冷凝的措施后，将二氧化碳中的水份、杂质去除，消除了木薯间歇发酵得到二氧化碳的过程及产品中不稳定因素，得到了纯净的二氧化碳气体，冷凝后成为液态二氧化碳，本发明利用木薯间歇发酵较高产率地获得纯净的液态并符合食用标准的二氧化碳，解决了木薯间歇发酵方法中二氧化碳对环境造成不良影响的问题，低成本地获得食用级二氧化碳产品，使得木薯间歇发酵过程产生的废气“变废为宝”。
【IPC分类】C01B31/20, F25J1/00
【公开号】CN105480976
【申请号】CN201510949122
【发明人】岳国君, 柳树海, 黄加军, 杜金宝, 刘静发, 韦秋全
【申请人】广西中粮生物质能源有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月18日