糠醛廢液凈化及其稀釋糖蜜發(fā)酵酒精的研究.pdf

1、甘蔗渣生產(chǎn)糠醛在我國由廣西農(nóng)墾昌菱糖業(yè)公司首創(chuàng),利用甘蔗渣生產(chǎn)糠醛在廣西具有得天獨(dú)厚的原料優(yōu)勢,而蔗渣糠醛廢液的資源化也是一個全新的研究課題。在甘蔗渣生產(chǎn)糠醛的過程中會產(chǎn)生大量有機(jī)廢液,此廢液具有酸性強(qiáng),COD、BOD濃度高等特點(diǎn),廢水中所含的主要有機(jī)污染物質(zhì)為乙酸,如果將廢液直接排放,則會給環(huán)境造成嚴(yán)重影響,而且浪費(fèi)了乙酸資源,因此對糠醛廢液進(jìn)行有效地處理,并將凈化后的廢液等資源加以回收利用,可以帶來環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)效益,意義重大。本

2、課題的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　首先通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)對活性干酵母用于糖蜜酒精發(fā)酵的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。鑒于糠醛廢液中乙酸含量高的問題,研究了乙酸對糖蜜酒精發(fā)酵影響的極限值,同時研究酵母固定化對糖蜜酒精發(fā)酵的作用。結(jié)果表明:糖蜜酒精發(fā)酵試驗(yàn)的最優(yōu)工藝條件為:溫度30℃,接種量1％,錘度30°Bx,pH4.5。在此條件下,發(fā)酵產(chǎn)酒量為9.8%;當(dāng)乙酸添加量大于0.45mL/100g時,酒精發(fā)酵受到明顯抑制;研究探討了海藻酸鈣

3、—聚乙烯醇材料固定化酵母的效果,形成的固定化小球具有不易粘連以及機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)。
　　通過采用不同絮凝劑和離子交換樹脂對糠醛廢液進(jìn)行處理,并將處理后的廢液進(jìn)行回用試驗(yàn),替代糖蜜稀釋用水來進(jìn)行酒精發(fā)酵,研究其對發(fā)酵產(chǎn)酒精的影響,確認(rèn)采用離子交換樹脂凈化糠醛廢液可取得較好的效果。結(jié)果表明:對糠醛廢液使用D280陰離子交換樹脂靜態(tài)處理(200g/L),其最大廢液替代量為40%,酒精產(chǎn)量7.5%左右,達(dá)到了預(yù)期效果。
　　通過選用

4、不同型號的離子交換樹脂進(jìn)行靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),檢測其對糠醛廢液中乙酸的除去率,確定選用D280型陰離子交換樹脂對糠醛廢液進(jìn)行處理,然后分別做影響D280樹脂處理糠醛廢液的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)、動態(tài)吸附以及動態(tài)洗脫實(shí)驗(yàn),確定該樹脂處理廢液的最佳工藝條件為:靜態(tài)吸附選擇常溫(25~35℃),處理時間為10min;動態(tài)吸附適宜流量為5mL/min,樹脂的最佳裝填量為30g,在此條件下處理后的未達(dá)穿透點(diǎn)的廢水能完全替代清水用于稀釋糖蜜發(fā)酵酒精,替代量達(dá)到10

5、0%;動態(tài)洗脫時流量為4.5mL/min,洗脫劑NaOH溶液的濃度為1 mol/L,洗脫溫度為40℃;根據(jù)洗脫峰的位置,將最終得到的洗脫液采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法進(jìn)行回收,并對結(jié)晶樣品做紅外光譜分析以及純度檢測,結(jié)果表明回收的為純度60~70%的乙酸鈉粗品。
　　本研究的創(chuàng)新在于:實(shí)驗(yàn)確定了D280樹脂處理甘蔗渣糠醛廢液的有效工藝;然后將凈化后的糠醛廢液替代糖蜜稀釋所用的清水,用于發(fā)酵酒精;最后回收了部分乙酸鈉粗品。這不僅解決了糠醛廢液