用于从发酵生物质中分离乙醇的方法和设备技术

提供了一种用于从发酵生物质中分离乙醇的方法。将富含乙醇的发酵生物质直接用作蒸馏塔中的填充材料，并且使用所述塔底部处的少量水来有效地将热量传递至所述塔底部处的生物质。所述发酵生物质填料具有高的表面积与体积比，形成有效的填充材料。当蒸气在所述生物质上冷凝时，乙醇/水蒸气从所述生物质主体的扩散使乙醇浓度在所述生物质表面处富集。含有较低浓度乙醇的液滴从所述生物质向下滴落，并且含有较高浓度乙醇的蒸气从所述生物质向上升起，导致与最初在所述生物质中的乙醇浓度相比所述塔顶部处的更高乙醇浓度。

Method and equipment for separating ethanol from fermented biomass

A method for separating ethanol from fermented biomass is provided. Fermentation biomass rich in ethanol is directly used as a filling material in the distillation tower, and a small amount of water at the bottom of the tower is used to effectively transfer heat to the biomass at the bottom of the tower. The fermentation biomass filler has a high surface area to volume ratio to form an effective filling material. When the vapor condenses on the biomass, the diffusion of ethanol/water vapor from the biomass body causes the concentration of ethanol to be enriched at the biomass surface. Droplets containing lower ethanol concentration drop down from the biomass, and vapors containing higher ethanol concentration rise from the biomass, resulting in higher ethanol concentration at the top of the tower compared with the initial ethanol concentration in the biomass.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从发酵生物质中分离乙醇的方法和设备优先权数据本国际专利申请要求于2017年3月30日提交的美国临时专利申请号62/478,619和2018年2月19日提交的美国专利申请号15/898,744的优先权，这些专利中的每一个特此通过引用结合在此。
本专利技术涉及用于从发酵生物质中分离乙醇的方法和设备。
技术介绍
存在许多用于发酵生物质以产生富含乙醇的生物质的有用技术。这通常被称为“固态发酵”。美国专利号4,490,469描述了用于通过发酵生产乙醇的方法。此专利传授了将生物质压碎或浆化至小于10mm的浆料大小，任选地用酸或酶糖化所述浆料，将酵母悬浮液与所述浆料混合，等待发酵完成，并且然后通过从所述浆料压榨或挤压液体以产生富含乙醇的液体来分离乙醇。美国专利号9,428,772描述了用于从富含碳水化合物的底物生产发酵产物的方法和系统。此专利传授了使用真空循环将水解催化剂和发酵生物体注入到木质纤维素生物质中，等待发酵完成，并且通过真空汽提分离乙醇。美国专利号9,499,839描述了用于发酵富含碳水化合物的作物的方法。此专利传授了将发酵生物体注入到富含糖的生物质中，从所述生物质中排放出多余液体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从发酵生物质中分离乙醇的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供富含乙醇的发酵生物质；(b)将所述富含乙醇的发酵生物质填充到立式蒸馏塔中；(c)向所述立式蒸馏塔的底部加入水；(d)加热所述立式蒸馏塔的底部以使所述水沸腾，从而产生底部蒸气；(e)冷却所述立式蒸馏塔的顶部以冷凝顶部蒸气，从而产生富含乙醇的顶部液体；并且(f)将所述富含乙醇的顶部液体中的一部分重新引入到所述立式蒸馏塔的顶部，其中步骤(d)至(f)同时进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.30 US 62/478,619;2018.02.19 US 15/898,7441.一种用于从发酵生物质中分离乙醇的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供富含乙醇的发酵生物质；(b)将所述富含乙醇的发酵生物质填充到立式蒸馏塔中；(c)向所述立式蒸馏塔的底部加入水；(d)加热所述立式蒸馏塔的底部以使所述水沸腾，从而产生底部蒸气；(e)冷却所述立式蒸馏塔的顶部以冷凝顶部蒸气，从而产生富含乙醇的顶部液体；并且(f)将所述富含乙醇的顶部液体中的一部分重新引入到所述立式蒸馏塔的顶部，其中步骤(d)至(f)同时进行。2.如权利要求1所述的方法，其中所述富含乙醇的发酵生物质选自下组，所述组由以下各项组成：发酵软木片、发酵的来自禾本科的秸秆、发酵甜菜、发酵马铃薯、发酵甘薯、发酵木薯块茎、以及它们的组合。3.如权利要求1所述的方法，其中所述立式蒸馏塔是金属桶或金属箱。4.如权利要求1所述的方法，其中所述立式蒸馏塔是直立取向的波纹状HDPE管，所述管具有金属底部。5.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)包括连续或间歇地将外部水引入到所述立式蒸馏塔。6.如权利要求1所述的方法，其中使用选自下组的方法在步骤(d)中施加热量，所述组由以下各项组成：热能、感应加热、蒸汽、以及它们的组合。7.如权利要求1所述的方法，其中使用选自空气冷却、水冷却、或它们的组合的方法施加步骤(e)中的所述冷却。8.如权利要求1所述的方法，其中步骤(f)使用分馏器来进行。...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华·布莱恩·哈姆里克，
申请(专利权)人：爱德华·布莱恩·哈姆里克，
类型：发明
国别省市：美国,US