1、第三章 酒精生產(chǎn)副產(chǎn)物的利用和治理 第一節(jié) 酒精生產(chǎn)副產(chǎn)物的利用 酒精發(fā)酵生產(chǎn)過程副產(chǎn)物不少，其中包括發(fā)酵過程產(chǎn)生的二氧化碳、發(fā)酵成熟醪中的酒精酵母和雜醇油、酒精蒸餾排出的廢液及排出的醛、酯餾分等。如果將這些副產(chǎn)物充分加以利用，必將獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。 一、二氧化碳的利用 酒精發(fā)酵過程產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，其純度可高達(dá)9999.5，其實(shí)際產(chǎn)量大約為酒精產(chǎn)量的5070。 1、利用酒精發(fā)酵廢氣制液體二氧化碳、干冰 從發(fā)酵罐收集來的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)凈化、壓縮、冷凝，便可獲得液體二氧化碳，可供制造汽水、汽酒及其他碳酸飲料使用。 干冰可作為高效冷凍劑和人工降雨劑。 其生產(chǎn)流程如圖1-3-1所示。（42頁

2、）流程說明：（1）氣體凈化 發(fā)酵廢氣除主要是二氧化碳外，還含有空氣、水分、醇、酯、醛和揮發(fā)性酸等，須進(jìn)行凈化。（2）氣體冷凝 凈化脫水后的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)二級壓縮至絕對壓力4MPa，同時經(jīng)過高壓除水及冷凝器，控制溫度在02下冷凝為液體。或者將凈化的CO2氣體經(jīng)幾級壓縮至7MPa、溫度9195后，氣體再經(jīng)冷凝器冷卻至15而變成液體，最后用柱塞泵裝瓶。（3）制干冰 液體二氧化碳于膨脹箱降壓至絕對壓力1.17MPa，溫度降為-30，然后噴進(jìn)壓冰機(jī)固化室再度膨脹，在三相點(diǎn)條件下（絕對壓力0.528MPa、溫度-56.6），液體二氧化碳變成雪花狀固體二氧化碳。最后在壓冰機(jī)中用20.5MPa壓力壓成冰塊，即

3、為干冰。 2利用酒精發(fā)酵廢氣制純堿 酒精發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w可通過“氨堿法”生產(chǎn)純堿（Na2CO3 ）。 純堿是一種常用的化工原料。 產(chǎn)品為白色粉未狀固體，用于玻璃、搪瓷、冶金，肥皂、造紙，紡織與漂染等工業(yè)。 其生產(chǎn)流程如圖1-3-2所示。（43頁）（1）鹽水吸氨生成氨鹽水吸氨是放熱反應(yīng)，須進(jìn)行冷卻，氨鹽水送下工序（碳酸化）前溫度要控制在3035。（2）氨鹽水碳酸化 其化學(xué)反應(yīng)分兩步，第一步生成NH4HCO3： NH3十H2O十CO2NH4HCO3 第二步即碳酸氫鉸又與鹽（NaCl）起復(fù)分解反應(yīng)生成NaHCO3沉淀： NaHCO3十NaClNaHCO3十NH4C1 碳酸化反應(yīng)溫度要求不超過5

4、5，因反應(yīng)是放熱的，所以必須進(jìn)行冷卻。反應(yīng)時間約需1216h。（3）過濾分離NaHCO3 碳化液溫度控制在2830C。用離心機(jī)分離碳化液。（4）鍛燒NaHCO3，獲得純堿 煅燒溫度為：180，煅燒時間40min，其反應(yīng)為： 2 NaHCO3Na2CO3十CO2十H2O 3利用酒精發(fā)酵廢氣制輕質(zhì)碳酸鈣 用酒精發(fā)酵過程排出的二氧化碳?xì)怏w與石灰乳作用，可生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣，其化學(xué)反應(yīng)為： Ca（OH）2十CO2CaCO3十H2O 其生產(chǎn)流程如圖1-3-3所示。（44頁）流程說明： 石灰塊先加水化成57B的石灰乳，經(jīng)篩濾、沉沙，再經(jīng)兩次旋液分離器除去粗沙粒，然后送入碳化罐。二氧化碳?xì)怏w則用鼓風(fēng)機(jī)吹入碳化罐

5、。石灰乳中的氫氧化鈣便與二氧化碳作用，生成碳酸鈣沉淀。經(jīng)離心機(jī)分離水分，得含水3540的濕碳酸鈣。最后送入夾套蒸汽加熱螺旋干燥機(jī)和熱風(fēng)氣流干燥器干燥，得含水分0.5以下的輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品。 輕質(zhì)碳酸鈣廣泛用于造紙、橡膠、塑料、日用化工和油漆等工業(yè)。二、酒精酵母的利用 成熟醪中的酵母菌體是一種富含蛋白質(zhì)的營養(yǎng)物質(zhì)。在1m3酒精發(fā)酵成熟醪中，約有1218kg、含水分75的活性酵母可加以回收利用。最簡單的回收利用途徑是把它制作成動物飼料酵母。 另外，也可從這些酵母菌中提取核糖核酸等。 三、糖蜜酒精蒸餾廢液的利用 1、從糖蜜酒精廢液中提取甘油 甘油是酒精發(fā)酵過程中的一種必然產(chǎn)物，與酒精共存于醪液中。 提

6、取甘油方法：糖蜜酒精必須濃縮到干物質(zhì)含量75以上，然后用真空蒸餾器以水蒸氣帶餾將甘油蒸出，最后將粗甘油再行蒸餾提純，產(chǎn)品只能作粗甘油使用。用這種方法所獲得的甘油產(chǎn)量相當(dāng)于醪液中酒精重量的56。 2利用糖蜜酒精廢液生產(chǎn)沼氣 糖蜜酒精蒸餾廢液是一種超高濃度的有機(jī)廢水，利用微生物的作用進(jìn)行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，既可使排放的廢液得到一定程度的治理，又能獲得生物能源沼氣，用作燃料。 據(jù)生產(chǎn)性試驗表明， 1m3原廢液一般可產(chǎn)沼氣35m3以上，實(shí)驗室試驗最高可達(dá)45m3。 生產(chǎn)沼氣的工藝設(shè)備流程如圖1-3-4所示。（45頁）3、利用糖蜜酒精廢液生產(chǎn)飼用單細(xì)胞蛋白。（1）生產(chǎn)白地霉1m3廢液可產(chǎn)白地霉干粉8.5k

7、g。（2）生產(chǎn)飼料酵母lm3廢液添加0.5kg硫酸銨和0.5kg70的工業(yè)磷酸，發(fā)酵可得50kg含水分75的壓榨酵母或約14kg含水分10的干酵母。 4從糖蜜酒精廢液中提取鉀鹽 糖蜜酒精廢液是一種不容忽視的鉀鹽資源。 70年代末期，我國云南省首創(chuàng)用天然泡沸石從糖蜜酒精蒸餾廢液中直接回收鉀鹽，并投入了試生產(chǎn)，制成了碳酸鉀或磷酸二氫鉀產(chǎn)品。 其生產(chǎn)工藝設(shè)備流程如圖1-3-5所示。（48頁）5利用糖蜜酒精廢液生產(chǎn)復(fù)合肥 目前，已有部分糖廠利用酒精廢液生產(chǎn)復(fù)合肥，其工藝流程如下：（49頁）第二節(jié) 糖蜜酒精蒸餾廢液綜合治理及利用方案 糖蜜酒精蒸餾廢液是一種超高濃度的有機(jī)廢水。 糖蜜酒精蒸餾廢液成分一例（

8、單位：mg/L）： pH 3.94.5 氨氮 8501300 CODcr l0萬13萬 磷酸根 390510 BOD 5.7萬6.7萬 硫酸根 85008600 揮發(fā)性酸 20005000 氯根 1.67萬2.24萬 總氮 30004000 干物質(zhì) 127136 此外，廢液中還含有Fe、Mn、Cu、Cr、 Ni、K、Na、A1、Be等多種元素。這種廢液若不加處理直接排入江河，將會給水體造成嚴(yán)重污染。 糖蜜酒精廢液處理方法： 一、 三級生化處理方案 廢液微生物發(fā)酵生產(chǎn)飼用單細(xì)胞蛋白（白地霉干粉）或提取核酸（一級處理） 兩段厭氧消化生產(chǎn)沼氣（二級處理）農(nóng)業(yè)灌溉及氧化塘處理（三級處理）二、濃縮燃燒方案 濃縮燃燒法基本上由蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)組成，并附設(shè)由爐灰中回收鉀的流程。 廣西貴港糖廠協(xié)作實(shí)施濃縮燃燒方案的基本流程如圖1-3-6所示。（51頁） 實(shí)施濃縮燃燒法，需要解決