专利名称：利用太阳热能加工甜高粱或甘蔗提取酒精或糖的新方法
技术领域：
生物质能源
背景技术：
中东战争，石油禁运，使1974年世界石油价格上涨4倍；1981年石油的价格从1978年的14美元涨到35美元；2008年7月11日，原油期货价格一度达到每桶 147. 25美元！ 1993年中国已成为石油净进口国，2004年中国石油净进口量为1. 2亿吨，消费量为3. 1亿吨，进口依存度达到了 38. 7%;国际能源署(IEA)预测中国到2010年、2020年石油进口依存度将达到61. 0%和76. 9%，这给中国石油安全带来了日益严重的影响。2011 年2月24日，国际油价电子盘价格再度站上102美元大关，2011年中国石油及其制品总消费量将达4. 6亿吨。用汽油做燃料，使人们付出了沉重的代价，近期大气中的(X)2的浓度已从工业革命前的^Oppm上升到2000年的416ppm ；专家指出，如果温室气体在大气中增长速度保持在目前态势，那么至2100年温度将上升1. 5-4. 5°C，全球海平面将可上升一米左右。世界上有些城市和岛屿，有可能遭受灭顶之灾。目前，全世界每年由于燃烧矿物燃料排放出来的碳达60亿吨，成为大气中(X)2的主要来源，导致温室效应与酸雨。目前，已没有单一的技术能解决世界对能源的需求。因此，各国都在寻找新的能源。一些有识之士看准了绿色能源的开发和利用。在生物量能源系统中，甜高梁是第一位的竞争者。因为甜高粱为C4植物甜高粱光合作用的补偿点几乎等于零，(X)2的浓度达到产 Ippm时就即可积累光合产物，而小麦等C3作物必需60ppm时才能积累光合产物；甜高梁呼吸作用几乎测不出来，而C3作物的大豆，总的光合产物的47-75%为其夜间的呼吸作用所消耗；当光和温度达到最大值时，甜高粱的光合作用仍未达到饱和状态。甜高梁之所以高产并不是多施肥、多浇水就能奏效，这就是我们开发甜高粱的理论基础。那么在我国用什么原料生产酒精呢？最符合我国国情、适合我国气候条件、产量最高、最理想的能源作物要数甜高粱。甜高粱的酒精产量很高，因为它的种子和茎秆均可用以生产酒精。美国的实验结果表明，每公顷甜高粱可产酒精6106升，而被称为太阳能最有效的转化器的甘蔗，每公顷仅产酒精4680升，比甘蔗高30%。印度用甘蔗和甜高梁生产 99. 5%无水乙醇，甜高梁的单位面积产量为5700-6500升/公顷·年，比甘蔗的4000-4500 升/公顷·年高30%左右。据美国农业部的资料，用甜高粱生产酒精的产量为500加仑/ 英亩(单季)，分别为玉米的234%、粒用高粱的400%、小麦的633%、黑麦的926%、燕麦 877%、大麦的602%、水稻的286%、马铃薯的167%、甘薯的263%、甜菜的121%。甜高粱无愧于“高能作物”的光荣称号。甜高粱不仅有“高能作物”之称，而且也因它有抗旱、耐涝、耐盐碱的特性，它对水分的需要量仅为甘蔗的1/3，玉米的1/2。对肥料的需求只有甘蔗的35-40%，故有作物中的“骆驼”之谓。开发甜高粱燃料乙醇的另一个好处是降低了空气中CO2的含量。种植一公顷甜高粱，每年可吸收10吨以上的C02。甜高粱原是一种热带作物，因它的种质资源十分丰富，品种繁多，生育期自3至7个月不等，因此在热带、亚热带、温带地区均可栽培；在我国南方可栽培再生甜高粱，种一次，收两茬。我国是一个盛产高粱的国家，我国甘蔗的单位面积的产量与世界持平，甜菜的单位面积产量只有世界平均产量的 M%，而粒用高粱的单位面积产量却为世界平均单产的285% ！甜高粱的生物学特性与粒用高粱类似，实践也表明，我国非常适合于甜高粱的栽培。第四届世界能源协会国际座谈会会议指出甜高梁作为大规模的能源作物具备有利的特性，其前途很有希望。2006年，非洲用我们优良的甜高梁品种的试验表明，甜高梁生产酒精的成本为每升0. 20美元，而当地的甘蔗为0. 25-0. 45美元，用甜高粱生产酒精的成本只有甘蔗的44% -80% ！ “乙醇燃料的最新价格，目前只有汽油的大约六成，即使考虑到每升行驶距离，价格也只有汽油的七成左右”。酒精有着广阔的市场前景，不仅可配制成燃料乙醇，它还是生产乙烯的理想原料，乙醇脱水就成乙烯，有了乙烯，合成树脂、合成橡胶、合成纤维等石油化工产品就有了保证。用乙醇作原料的效率比石油还高280万吨95%的乙醇可产200万吨乙烯，而这些产品如果从原油中提取，则需要600万吨原油。乙醇生产乙烯的技术目前是成熟的，随着石油资源的日趋短缺和价格的上涨，乙醇将会逐步进入乙烯原料市场，很可能将最终取而代之，它将大幅度提高生物能源工业的附加值，据报道，到2010年我国乙烯需求量将达2500万吨，部分依靠进口。若发展生物乙烯替代进口，将用于进口的费用转让给国内的生物化工企业，这些企业向农民收购原料，还可使农民增加上千亿元的收入。乙醇已被确定为安全、方便、较为实用、理想的燃料电池的燃料。燃料电池堆的能量转换率高达40% -60%，是内燃机的2-3倍。燃料电池过去用硫酸、醋酸作介质，但近来科学家们看好乙醇。用乙醇作为燃料电池的原料，其优点是乙醇与水可以调整为最佳比例，较好操作，因乙醇是一种单一燃料成份，为清洁的无硫原料，CO2循环保持中立，在反应器中所需的温度较低；氢的浓度较高；CO的浓度较低因而体积可以做得很小。在未来10 20年内，燃料电池市场将蓬勃兴起，它将逐渐替代现有的液体燃料成为车用动力、笔记本电脑、可移动电子产品等等的主要动力来源。乙醇将拥有新型燃料电池30% 40%的市场份额，容量将是车用燃料市场的5倍以上，所有这些，都为我国酒精行业产业的发展开辟了广阔的前景。酒精生产技术现状原料近来由于受原油价格高涨的影响，合成法乙醇生产受到很大制约，使生物法乙醇生产得以恢复和发展。目前在我国生产酒精的主要方法是用淀粉质原料发酵法。该法是以玉米、木薯等农副产品为主要原料，对其中的淀粉成分进行液化发酵制得，燃料乙醇生产阶段主要有这样5个工段预处理、蒸煮液糖化、酵母发酵、蒸馏、脱水。选用已产业化技术的平均耗能值，得出各段的能耗消耗百分比如下蒸煮液糖化31%，蒸馏45%，脱20%， 这三项占96 %，相比之下，化学品、微生物等的消耗所占的能耗量较小，酵母发酵和原料预处理各占2% (参考文件生物基燃料乙醇生产工艺的能耗分析与节能技术综述(董丹丹等，中国科学院广州能源研究所等，化工进展，2007年第沈卷第11期1596-1601页)。巴西用甘蔗生产酒精，美国用玉米生产酒精。2009年巴西和美国生产的燃料乙醇占世界的89%。1972年，巴西的酒精产量还不到27亿升，2009年的酒精产量达249亿升， 成为世界第二大的酒精生产国和最大的酒精出口国。因我国热带、亚热带的面积有限，甘蔗面积受到一定的限制，2010年南方干旱，导致甘蔗减产，糖价从每吨3000多元上涨到现在的7000多元，2010年11月10日创下7517. 62元/吨的历史最高价。我们哪能用甘蔗和糖来生产酒精！美国用玉米生产酒精，其产量从1980年的30亿升增加到2009年的405亿升而成为世界最大的酒精生产国。用玉米生产酒精不是不好，而是不符合中国国情，在我国， 玉米是粮食，又是饲料，不可或缺，2000年12月发改委已下发紧急通知“立即暂停核准和
4备案玉米加工项目，并对在建和拟建项目进行全面清理”。在我国，产量最高、成本最低、最适合我国气候条件的能源作物应该是甜高粱。加工工艺发酵工艺可分为液体发酵和固体发酵，目前大规模生产大多应用液体发酵法。原料在发酵罐中发酵，发酵后的酒精稀液经蒸馏塔蒸馏便得到乙醇。液体发酵法又可分为酶解法、稀酸水解法、浓酸水解法、逆流酸水解法。传统的乙醇提取工艺用蒸馏法， 但纯度最高只能达到95%。提取乙醇的新技术虽大量涌现如渗透汽化、吸附蒸馏、共沸蒸馏、加盐萃取蒸馏、超临界液体萃取等等。但所有这些制取酒精的工艺都有流程复杂、设备昂贵、投资大等缺点。加工时所用燃料现在用于加工酒精的能源大多用煤、电、燃气，能耗大，抵消了能源作物减排的效果。用水多，每生产一吨酒精就要排放13 16t废液，不治污就会污染环
^Ml O制糖工艺现状我国制糖的主要原料为甘蔗。在甘蔗制糖工艺上，目前多用鲜秆压榨提汁工艺，由于鲜秆不能长期运输和贮藏，因此甘蔗糖厂都实行季节性生产，每年开工期只有3-4个月。本发明旨在提供一种工艺简单、投资少、成本低、节能、环保、适于广大农村推广、 应用的发酵和酒精提取新方法，以期为交通运输、化工、燃料电池等行业提供便宜的生物燃料，以助于我国能源安全和减排任务的实现，并为农村提供大量就业机会、加速城乡一体化的进程。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用太阳热能加工甜高粱或甘蔗以提取酒精或糖的新方法1.用太阳热水器所提供热能将粉碎后的甜高粱或甘蔗碎块晒干和/或直接烘干便成甜高粱或甘蔗颗粒，经包装、贮藏，作为生产酒精或糖的原料，使糖厂或酒精厂得以周年开工生产在办公室、车间、仓库的屋顶安装平板太阳能热水器和真空管太阳能热水器(以下统称太阳能热水器)为秸秆颗粒烘干机、大发酵包、酒精解吸装置和酒糟烘干设备提供能源。太阳能热水器可以串联或并联使用，当需要高温热水较多时，将平板太阳能热水器的热水输入真空管太阳能热水器，以提高真空管太阳能热水器的温度和出水量。太阳每时每刻都在进行核聚变反应，其功率达3. 9 X 10的23次方kW，地球表面大约能接收到其中的8. 5X10的13次方kW，相当于全世界发电量的几十万倍。太阳中反应堆氢的储量，足够维持600亿年，可以说是取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能热水器按全年平均，每天吸收太阳能7. 35MJ/m2，扣除阴雨天并考虑管道泵的能耗，全年以净50%计， 每天每平方米可吸收3. 675MJ。设太阳能热水器的投资为1389元/m2，寿命为15年计，同电热水器、液化石油气和燃煤锅炉生产热水相比较，分别在4年、5年和2年内便可收回全部投资。采用太阳能热水器理论上每年可减排的大量的污染物，与电热水器、液化石油气和燃煤锅炉比较，烟气每平方米每年分别减少2727Nm3、823Nm3和21833Nm3 ；CO2分别减少368Nm3、 128Nm3 和 ^46Nm3 ；SO2 分别减少 1. llNm3、0. 0083Nm3 和 8. 833Nm3。本发明采用太阳能制取酒精的新工艺，大部或全部应用太阳能，既节省了能源，又可减少(X)2的排放，降低了成本；甜高梁茎秆的重量可减少70%左右，更便于原料的长距离远输和长期贮藏，使酒精厂得以周年生产。大幅度地节省了设备投资费用；将秸秆颗粒用作生产酒精的原料，其固体发酵的周期仅为一天，而用新鲜秸秆则需两天，这样发酵设备的利用率又可提高一倍；因秸秆颗粒之间有许多空隙，使发酵的产物0)2将乙醇蒸汽带出发酵包的通道畅通无阻，节省了液体发酵所用的发酵罐、泡罩塔和蒸馏塔等设备。2.将浸入酵母溶液后的甜高粱或甘蔗颗粒装入用黑色塑料薄膜或橡胶制成的大袋或建造类似沼气池的容器(以下简称大发酵包)中发酵，以取代传统的发酵罐和蒸馏塔大发酵包的体积和大小可以从数立方米至数千立方米，根据当地条件和需要确定，也可置于地头，以减少运输费用。装料时先把扩繁的酵母配制成所需浓度的酵母溶液， 依酵母对温度的要求及原料温度的高低，用太阳能热水器的热水同自来水与酵母溶液兑成所需浓度和温度，使发酵过程处于最适条件下运行。3.用太阳能热水器的热能解吸由CO2携带、活性炭吸附的乙醇，经冷凝器冷却便制
得乙醇因为从冷凝器中分离得到的乙醇浓度与发酵包中乙醇浓度之间的气、液两相的平衡有线性关系，所以CO2气流经由无油压缩机可以及时、有效地将发酵所产生的乙醇带出大发酵包。大发酵包的温度显著地影响CO2载气携带乙醇的能力，温度越高携带乙醇的能力越强，但发酵包的温度不能无限制地提高，因温度过高影响酵母的繁殖与活力。降低冷却器中冷却水的温度是提高CO2和乙醇的分离能力的另一途径，在冬天用盐水作冷却剂，载有乙醇汽体的混合气可直接输入冷凝器冷却，即可完成(X)2和乙醇的分离，经气液分离器分离后，乙醇流入酒精贮藏罐，CO2经无油压缩机泵回发酵包，如此循环不已，便可完成提取乙醇的任务。观测发酵包的气压表，当显示的压力最合适时，将压力继电器定位在该位置上让其自动控制。在夏天冷却水的水温较高时影响了 CO2和乙醇的分离的分离效率，必需用两座并联的吸附塔、解吸塔分别吸附和解吸乙醇。将转换开关旋至吸附塔，载有乙醇蒸汽的(X)2流过吸附塔内同心套层中的活性炭，乙醇被活性炭所吸附，当吸附接近饱和时，将转换开关转至解吸档，此时的吸附塔变为解吸塔，太阳能热水管的热水流经套层内外，加热活性炭，使活性炭吸附的乙醇解吸变成乙醇气体，因乙醇的沸点为78. 37°C，在负压得条件下，沸点更低，活性炭吸附的乙醇极易解吸变为乙醇蒸汽并在冷凝器中分离成液体乙醇，乙醇经气液分离器分离，乙醇流入酒精贮藏罐，CO2经无油压缩机泵回大发酵包，解吸完毕，解吸塔由转换开关又变为吸附塔，两塔如此交替使用，循环不已，这样，无须将发酵后的物料从发酵罐运至蒸馏塔蒸馏便可完成乙醇的提取任务，节省了大量的人力物力。4.用太阳热水器中的热水浸泡甘蔗秸秆颗粒，让其中的糖溶于水中，即可用常规的制糖设备经过滤、澄清、浓缩、起晶、精制等工艺制成精糖制糖时，只需用太阳能热水器中的热水将秸秆颗粒中的糖溶于水中，便得到锤度比压榨汁更高的糖汁，经过滤、澄清，即可用以原来的制糖工序制糖。用于制取酒精的话可用糖厂酒精车间的设备制取酒精，也可用发明内容2所述方法生产酒精。我国传统的甘蔗加工工艺用压榨机压榨蔗秆取得蔗汁。采用压榨机压榨的工艺能耗大，对五种型号、功率从1. 5千瓦至45千瓦的甘蔗压榨机的统计，压榨每吨甘蔗的平均能耗为18. 1千瓦；对六种日产12-120吨的饲料粉碎机的统计，平均每吨能耗仅为3. 9千瓦。用粉碎法的能耗尚不及压榨法的22%。再者，秸秆颗粒其重量只有鲜秆的70%左右，可大大地降低了运输成本，并且可以贮藏2-3年(实际上能贮藏一年就够了)，这样，使糖厂便得以周年生产；不用建设新的糖厂，只利用我国现有的制糖设备，就可以使糖产量增加2-3倍。5.甜高粱、甘蔗发酵后的酒糟用太阳能热水器的热能烘干、粉碎后同甜高粱籽粒磨成的面粉混均，便成为反刍动物的优质饲料甜高梁固体发酵提取酒精后的残渣，即酒糟，仍留有醇香，蛋白质也保留其中，用太阳能热水器的热能将酒糟烘干，经粉碎机粉碎，并将收获的甜高粱种子磨成粉后参入其中，以提高其营养价值，经搅拌机混均，便成为反刍动物的优质饲料。
具体实施例方式1.以太阳能热水器的热水作为能源，将粉碎后的甜高粱茎秆烘干，作为固体发酵的原料。能源系统的安装在办公室、车间、仓库的屋顶安装平板太阳能热水器和真空管太阳能热水器为各系统提供能源。安装两种太阳能热水器是因为平板太阳能热水器的热效率高，可以达到76%以上，且成本也较低。真空管太阳能热水器的热效率较低，只有45%左右，但可获得95°C -100°C的高温热水，以供原料和酒糟烘干及乙醇解吸之用。太阳能热水器可以串联或并联使用，以满足对甜高粱、甘蔗秸秆的烘干、发酵原料温度调节、乙醇解吸、 酒糟烘干所需的能源。当需要高温热水较多时可串联使用，以提高真空管太阳能热水器的温度和效率。原料的收获在甜高粱或甘蔗茎秆中的含糖量达到最高值时，选择晴好天气将茎秆砍下，先收获甜高粱的果穗，在旗叶节处折断或砍下、将果穗晒干、脱粒后贮藏，可作粮食、饲料或用以生产酒精；穗柄可用以做盖簾等编织品。清除茎秆基部的泥土、杂质，用秸秆粉碎机将茎秆粉碎成小碎块，最长的碎块不得超过1厘米，粉碎后的叶片及叶鞘被鼓风机吹离粉碎机较远的地方，可收集在一起上作为青饲料。粉碎了的秸秆先在晒谷场曝晒，以减少部分水分，后用太阳热水器的热能烘干，或直接用太阳热水器的热能烘干，即成为甜高粱或甘蔗秆颗粒，在空气湿度较高的地区需密封包装，即可长时间贮藏、备用。大发酵包及酵母的准备根据场地、原料及设备裁制所需的大塑料包，以不漏气、 装料、卸料方便、成本低廉为准则。酵母要选用酶活力高、发酵效率高、安全性好的菌种，先行扩繁。注意每100公斤的秸秆颗粒能吸收350公斤左右的水，依秸秆的含水量的不同而有所变化。因此需事先将扩繁的酵母按比例配成水溶液，后将数袋或数十袋用大网袋装在一起，类似码头的起重机吊装稻谷一样，将整个大网袋浸于酵母溶液中，浸泡时间的长短取决于原料颗粒的大小，以吸足水分为准，酵母菌即随水分进入茎秆颗粒内部。最后一批需将所剩酵母溶液用完，因它不仅含有酵母，而且含有大量的糖。发酵完成后，用吊车将整个大网袋从大塑料包中吊出来，送去烘干，制成饲料。用大发酵包固体发酵，无需消毒灭菌，因进入茎秆内部酵母在半小时后便大量繁殖同时产生乙醇和C02，M小时便完成发酵，其他杂菌还来不及大量繁殖，秸秆中的糖分已被酵母菌转化为酒精。用网袋包装原料于是为了便于吸入酵母溶液和装卸，提高效率、节省时间，装料完成后马上密封。密封后的大塑料包，很快产生CO2和乙醇，同时产生热量，此时应密切注视大发酵包的温度，若高于酵母发酵所需的温度，应加大通气量，把大发酵包的热量带出来。无油压缩机必须有备用的，以便出现故障
7时及时更换，以免将大塑料包胀破。大发酵包将传统的发酵罐和蒸馏塔合二而一，在发酵的过程中不断提取酒精，故无需将发酵罐中的原料从发酵罐倒运至蒸馏塔，节省发酵罐、蒸馏塔、高压锅炉等大型设备的投资，也节省了许多人力和物力。3.用太阳能热水器的热能提取乙醇以CO2作为载体、用活性炭作为吸附剂。(X)2是糖发酵的产物之一，因此利用CO2将乙醇带出来再方便也不过了。在带走乙醇的同时，也带走部分发酵时所产生的热量，以避免因温度太高而影响酵母的繁殖与活力。用活性炭作为吸附剂有许多优点活性碳微孔的有效半径小于1. 8-2nm，与分子的大小相当，并且活性碳孔径的分布较宽广，选择能力也较弱， 加之活性炭没有危险、不污染、又可重复活化再生、价格便宜，非常适合用作乙醇的吸附剂。在北方的冬天可用无油压缩机将载有(X)2和乙醇汽体的混合气从大发酵包抽出来后直接输入用盐水作冷却剂的冷凝器，乙醇便凝为液体流入酒精贮藏罐，而分离出来的(X)2 被送回发酵包循环使用。但在夏天，冷却水的温度较高，影响了 CO2和乙醇的分离效率，需用活性炭作为吸附剂、两座并联的吸附塔和解吸塔分别吸附和解吸乙醇。将转换开关转至吸附塔时，CO2和乙醇混合汽中的乙醇被吸附塔内同心套层中的活性炭所吸附，当吸附剂吸附接近饱和时，将开关转换至解吸档，吸附塔即变为解吸塔，太阳能热水管95-100°C的热水流经套层内、外，加热活性炭，使活性炭吸附的乙醇解吸变成汽体，在冷凝器中冷却分离成液体乙醇和CO2气体，液体乙醇经气液分离器分离，流入酒精贮藏罐，CO2经无油压缩机泵至发酵包内循环使用，冷凝器出来的水可以循环使用或用作灌溉用水。吸附塔和解吸塔也可用于低浓度乙醇的提纯，吸附和解吸两塔交替使用，直至乙醇含量达到要求为止。大发酵包及提取系统的真空度保持在3-8KPa的范围内，真空度的高低取决于发酵包当时所处的环境、 冷却水温度的高低、系统所用的材料以及发酵的不同阶段。应用此法的优点在于1)减少乙醇对酵母细胞活性因温度过高而产生抑制作用， 提高了乙醇生成速率，一般情况下，当乙醇浓度高于40g/L时，酵母的出芽就将受到明显的抑制；当乙醇浓度在40 120g/L之间，它对酵母的生长和发酵能力的抑制作用将急剧增加。2、节省能源我国传统的乙醇生产各阶段能量消耗的构成为蒸馏45%，脱水20%，蒸煮液糖化31%。三者合计高达96%，本发明专利没有这些工序，只需用太阳能热水器提供的热能在解吸塔将乙醇解吸出来，无需高压蒸汽和高压锅炉，大大地降低投资成本、设备维护费用和能源的消耗，有利于在广大农村推广使用。3)常规的液体发酵生产酒精技术，平均每产1吨酒精就有13-16吨废液排出，本工艺没有任何废液流出，不会污染环境。4)它将大幅度降低了设备投资，有利于降低广大中小企业和部分农民直接进入酒精行业的门槛、增加就业机会和农民的收入，加速农村城市化的进程。4.用甘蔗秸秆颗粒制糖当甘蔗成熟时将甘蔗砍下，顶部及其叶片作为牛、羊青饲料，用粉碎机将茎秆粉碎成Icm—下的碎块，粉碎后先在晒谷场曝晒，以减少部分水分，或直接用太阳热能烘干、包装后备用。用于制糖时，将秸秆颗粒泡在适量的水中，让糖溶于水中。其装置尤如火车过渡槽，“渡槽”里充满水，由四壁用铁丝网制成的“车厢”装满了秸秆颗粒，车厢缓慢地从“渡槽” 下游向上游“开”去，上游注入的是清水，下游流出的便是糖汁，所得到的糖汁的锤度要比压榨汁高，可节省浓缩时的能耗，经过滤、澄清，即可用以原来的制糖工序制糖。
5.发酵后的酒糟用太阳能热水器的热能烘干作为优质饲料。酿酒后的残S——酒糟，可在阳光下曝晒一段时间或直接用太阳能热水器的热能烘干，经粉碎、包装，便成反刍动物的优质饲料，若将收获的甜高梁种子经粉碎后参入其中， 其营养价值将更高。2008年3月18日国家发改委发布的《可再生能源发展“十一五”规划》中提出“今后主要鼓励以甜高粱茎秆、薯类作物等非粮生物质为原料的燃料乙醇生产”，“在东北、山东等劣质土地资源丰富的地区，集中种植甜高梁，发展以甜高粱茎秆为主要原料的燃料乙醇”，到2010年，“增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨”，所有这些方针、政策，为我国燃料乙醇的发展指明了方向。“欧盟的专家预测，全世界高能甜高粱和甘蔗的种植面积将来有可能达到135亿亩，可生产生物乙醇43亿吨/年，生物燃料球73亿TOE/年，其数量等于目前世界初级能源消耗量的75%。最近，联合国粮农组织最近发表了对甜高梁的评价报告， 称“甜高梁显示出作为将来一种多用途作物的巨大潜力，它充分地把食物、饲料和燃料生产综合在一起。特别是已经能从子粒和从糖汁生产生物乙醇。也因甜高粱在低投入的条件下也显示出好的收成，这对于发展中国家小规模的农场主极具吸引力，他们想生产食物得以维持生计的同时也能获得现金。此外，甜高粱还具有在环境方面可节约矿质能源的消耗、 和温室气体的排放的许多优势”。甜高粱酒精工业将带动我国农业、畜牧业、食品加工业、化工、机械制造、交通运输、能源、制糖、造纸等上、下游产业的蓬勃发展，增加数以亿计的就业机会，大大地提高农民的生活水平和环境质量。在甜高梁育种及开发利用方面处于世界领先地位的我国，若能抓住机遇，我们有可能将技术上的优势转变为经济上的优势，一大批中小企业家可以在农村建立起上述各类工厂，广大农民可以在自家门口做工，亲手建设比现在的城市更现代化、更美丽的社会主义新农村，甜高梁产业有可能成为世界上最大的产业， 它给我们带来的不仅是能源的安全和清洁的环境，而且它将帮助8亿农民更快致富奔小康、建设社会主义新农村、开创我国农业和农村工作的新局面。
权利要求
1. 一种利用太阳热能加工甜高梁或甘蔗以提取乙醇或糖的新方法1)按权利要求1所述的新方法，其特征在于，用太阳热水器所提供热能将粉碎后的甜高粱或甘蔗碎料晒干和/或直接烘干便成为甜高粱颗粒或甘蔗颗粒，经包装、贮藏，作为生产乙醇或糖的原料，使酒精厂或糖厂得以周年生产；2)按权利要求1所述的新方法，其特征在于，将浸入酵母溶液后的甜高粱或甘蔗颗粒装入用黑色塑料薄膜或橡胶制成的大袋或建造类似沼气池的容器(以下简称大发酵包)中发酵；3)按权利要求1所述的新方法，其特征在于，用太阳能热水器的热能解吸由(X)2携带、 活性炭吸附的乙醇，经冷凝器冷却以制得乙醇；4)按权利要求1所述的新方法，其特征在于，用太阳热水器中的热水浸泡甘蔗秸秆颗粒，所得到的糖液即可用常规的制糖设备和工艺制成精糖；5)按权利要求1所述的新方法，其特征在于，甜高粱、甘蔗发酵后的酒糟用太阳能热水器的热能烘干、粉碎后同甜高梁籽粒磨成的面粉混均，便成为反刍动物的优质饲料。
全文摘要
本发明公开了一种利用太阳热能加工甜高粱或甘蔗提取酒精或糖的新方法1.在屋顶安装平板太阳能热水器和真空管太阳能热水器(统称太阳能热水器)为秸秆烘干机、大发酵包、酒精解吸装置和酒糟烘干设备提供能源。2.用太阳热能将粉碎后的甜高粱或甘蔗碎块晒干和/或直接烘干便成甜高粱颗粒或甘蔗颗粒，经包装、贮藏，作为生产酒精或糖的原料。3.用黑色塑料薄膜或橡胶制成大袋或建造类似沼气池的容器(通称大发酵包)发酵，用太阳热能吸活性炭所吸附的乙醇，经冷却便制得乙醇。4.以太阳能热水器的热能，提取甘蔗秸秆颗粒中的糖用以制糖或制取乙醇。5.甜高梁、甘蔗的酒糟用太阳能热水器的热能烘干、粉碎制成反刍动物的优质饲料。
文档编号A23K1/06GK102174592SQ20111005494
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月9日 优先权日2010年7月1日
发明者黎大爵 申请人:黎大爵