第三章 酒精生产副产物的利用

1、第三章 酒精生产副产物的利用和治理 第一节 酒精生产副产物的利用 酒精发酵生产过程副产物不少，其中包括发酵过程产生的二氧化碳、发酵成熟醪中的酒精酵母和杂醇油、酒精蒸馏排出的废液及排出的醛、酯馏分等。如果将这些副产物充分加以利用，必将获得更高的经济效益。 一、二氧化碳的利用 酒精发酵过程产生大量的二氧化碳气体，其纯度可高达9999.5，其实际产量大约为酒精产量的5070。 1、利用酒精发酵废气制液体二氧化碳、干冰 从发酵罐收集来的二氧化碳气体经净化、压缩、冷凝，便可获得液体二氧化碳，可供制造汽水、汽酒及其他碳酸饮料使用。 干冰可作为高效冷冻剂和人工降雨剂。 其生产流程如图1-3-1所示。（42页

2、）流程说明：（1）气体净化 发酵废气除主要是二氧化碳外，还含有空气、水分、醇、酯、醛和挥发性酸等，须进行净化。（2）气体冷凝 净化脱水后的二氧化碳气体经二级压缩至绝对压力4MPa，同时经过高压除水及冷凝器，控制温度在02下冷凝为液体。或者将净化的CO2气体经几级压缩至7MPa、温度9195后，气体再经冷凝器冷却至15而变成液体，最后用柱塞泵装瓶。（3）制干冰 液体二氧化碳于膨胀箱降压至绝对压力1.17MPa，温度降为-30，然后喷进压冰机固化室再度膨胀，在三相点条件下（绝对压力0.528MPa、温度-56.6），液体二氧化碳变成雪花状固体二氧化碳。最后在压冰机中用20.5MPa压力压成冰块，即

3、为干冰。 2利用酒精发酵废气制纯碱 酒精发酵产生的二氧化碳气体可通过“氨碱法”生产纯碱（Na2CO3 ）。 纯碱是一种常用的化工原料。 产品为白色粉未状固体，用于玻璃、搪瓷、冶金，肥皂、造纸，纺织与漂染等工业。 其生产流程如图1-3-2所示。（43页）（1）盐水吸氨生成氨盐水吸氨是放热反应，须进行冷却，氨盐水送下工序（碳酸化）前温度要控制在3035。（2）氨盐水碳酸化 其化学反应分两步，第一步生成NH4HCO3： NH3十H2O十CO2NH4HCO3 第二步即碳酸氢铰又与盐（NaCl）起复分解反应生成NaHCO3沉淀： NaHCO3十NaClNaHCO3十NH4C1 碳酸化反应温度要求不超过5

4、5，因反应是放热的，所以必须进行冷却。反应时间约需1216h。（3）过滤分离NaHCO3 碳化液温度控制在2830C。用离心机分离碳化液。（4）锻烧NaHCO3，获得纯碱 煅烧温度为：180，煅烧时间40min，其反应为： 2 NaHCO3Na2CO3十CO2十H2O 3利用酒精发酵废气制轻质碳酸钙 用酒精发酵过程排出的二氧化碳气体与石灰乳作用，可生产轻质碳酸钙，其化学反应为： Ca（OH）2十CO2CaCO3十H2O 其生产流程如图1-3-3所示。（44页）流程说明： 石灰块先加水化成57B的石灰乳，经筛滤、沉沙，再经两次旋液分离器除去粗沙粒，然后送入碳化罐。二氧化碳气体则用鼓风机吹入碳化罐

5、。石灰乳中的氢氧化钙便与二氧化碳作用，生成碳酸钙沉淀。经离心机分离水分，得含水3540的湿碳酸钙。最后送入夹套蒸汽加热螺旋干燥机和热风气流干燥器干燥，得含水分0.5以下的轻质碳酸钙产品。 轻质碳酸钙广泛用于造纸、橡胶、塑料、日用化工和油漆等工业。二、酒精酵母的利用 成熟醪中的酵母菌体是一种富含蛋白质的营养物质。在1m3酒精发酵成熟醪中，约有1218kg、含水分75的活性酵母可加以回收利用。最简单的回收利用途径是把它制作成动物饲料酵母。 另外，也可从这些酵母菌中提取核糖核酸等。 三、糖蜜酒精蒸馏废液的利用 1、从糖蜜酒精废液中提取甘油 甘油是酒精发酵过程中的一种必然产物，与酒精共存于醪液中。 提

6、取甘油方法：糖蜜酒精必须浓缩到干物质含量75以上，然后用真空蒸馏器以水蒸气带馏将甘油蒸出，最后将粗甘油再行蒸馏提纯，产品只能作粗甘油使用。用这种方法所获得的甘油产量相当于醪液中酒精重量的56。 2利用糖蜜酒精废液生产沼气 糖蜜酒精蒸馏废液是一种超高浓度的有机废水，利用微生物的作用进行厌氧发酵生产沼气，既可使排放的废液得到一定程度的治理，又能获得生物能源沼气，用作燃料。 据生产性试验表明， 1m3原废液一般可产沼气35m3以上，实验室试验最高可达45m3。 生产沼气的工艺设备流程如图1-3-4所示。（45页）3、利用糖蜜酒精废液生产饲用单细胞蛋白。（1）生产白地霉1m3废液可产白地霉干粉8.5k

7、g。（2）生产饲料酵母lm3废液添加0.5kg硫酸铵和0.5kg70的工业磷酸，发酵可得50kg含水分75的压榨酵母或约14kg含水分10的干酵母。 4从糖蜜酒精废液中提取钾盐 糖蜜酒精废液是一种不容忽视的钾盐资源。 70年代末期，我国云南省首创用天然泡沸石从糖蜜酒精蒸馏废液中直接回收钾盐，并投入了试生产，制成了碳酸钾或磷酸二氢钾产品。 其生产工艺设备流程如图1-3-5所示。（48页）5利用糖蜜酒精废液生产复合肥 目前，已有部分糖厂利用酒精废液生产复合肥，其工艺流程如下：（49页）第二节 糖蜜酒精蒸馏废液综合治理及利用方案 糖蜜酒精蒸馏废液是一种超高浓度的有机废水。 糖蜜酒精蒸馏废液成分一例（

8、单位：mg/L）： pH 3.94.5 氨氮 8501300 CODcr l0万13万 磷酸根 390510 BOD 5.7万6.7万 硫酸根 85008600 挥发性酸 20005000 氯根 1.67万2.24万 总氮 30004000 干物质 127136 此外，废液中还含有Fe、Mn、Cu、Cr、 Ni、K、Na、A1、Be等多种元素。这种废液若不加处理直接排入江河，将会给水体造成严重污染。 糖蜜酒精废液处理方法： 一、 三级生化处理方案 废液微生物发酵生产饲用单细胞蛋白（白地霉干粉）或提取核酸（一级处理） 两段厌氧消化生产沼气（二级处理）农业灌溉及氧化塘处理（三级处理）二、浓缩燃烧方案 浓缩燃烧法基本上由蒸发浓缩系统和燃烧系统组成，并附设由炉灰中回收钾的流程。 广西贵港糖厂协作实施浓缩燃烧方案的基本流程如图1-3-6所示。（51页） 实施浓缩燃烧法，需要解决