生料發(fā)酵制燃料乙醇工藝流程的模擬與優(yōu)化研究.pdf

1、從上個(gè)世紀(jì)70年代中期開始,利用生物技術(shù)和可再生資源進(jìn)行燃料乙醇的工業(yè)化生產(chǎn),并以此作為石油能源的替代物成為各國的研究熱點(diǎn).燃料乙醇工藝的研究具有重要意義,不但可以大量地轉(zhuǎn)化生物質(zhì)能源,緩解能源危機(jī),而且還可以減輕大氣污染,帶動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和生態(tài)良性循環(huán).在中國,乙醇生產(chǎn)也已具備一定規(guī)模,傳統(tǒng)的乙醇生產(chǎn)工藝中,流程的熱量集成差,因而能耗普遍較大.近些年來國內(nèi)出現(xiàn)了一些較大規(guī)模的燃料乙醇生產(chǎn)裝置,能耗在很大程度上影響著工業(yè)生產(chǎn)成本,系統(tǒng)的優(yōu)

2、化成為大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵.近年來興起的生料發(fā)酵,是液化、糖化和發(fā)酵同時(shí)進(jìn)行的過程,生料發(fā)酵無蒸煮工序,不僅大大降低了能耗,而且還原糖始終處于低水平,這有力避免了染菌,可以進(jìn)行高濃度發(fā)酵(濃醪發(fā)酵),提高了發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力.生料發(fā)酵成熟醪液的粘度小,在粗餾塔內(nèi)流動(dòng)效果好.玉米是發(fā)酵法制燃料乙醇的主要原料,尤其是在美國,在中國南方,大量的早秈稻是生料發(fā)酵制燃料乙醇的新原料,稻谷生料發(fā)酵制燃料乙醇是符合中國國情的.該文提出了改進(jìn)的生料發(fā)

3、酵制無水乙醇精餾工藝流程,進(jìn)行了系統(tǒng)的熱量集成,建立了模型,并對不同的工藝條件下進(jìn)行模擬與優(yōu)化,得到系統(tǒng)總能耗與粗餾塔塔壓、精餾塔塔壓的變化趨勢,通過給予粗餾塔適量的回流比和兩塔塔壓的調(diào)節(jié),最終獲得了總能耗最低時(shí)的設(shè)計(jì)及操作參數(shù).設(shè)計(jì)流程中回收了精餾塔和吸附塔的氣相冷凝熱,用于粗餾塔塔釜再沸器,通過粗餾塔小量回流比的調(diào)節(jié)使之平衡,確定了粗餾塔、精餾塔的最優(yōu)操作壓力及粗餾塔的最優(yōu)回流比.該文進(jìn)行了以稻谷生料發(fā)酵醪液為原料的粗餾塔精餾實(shí)驗(yàn)研