一种薯类原料的预处理方法以及乙醇的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种薯类原料的预处理方法以及乙醇的制备方法，所述薯类原料为干薯类原料；其中，所述预处理方法包括：除去所述薯类原料中的杂物，然后将所述经过除杂的薯类原料进行预粉碎，得到预粉碎产物，并将所述预粉碎产物进行旋风分离。采用本发明专利技术的预处理方法对薯类原料进行预处理后，能够使薯类原料更加均质化，便于后续工序的输送和供料稳定。由于在预处理时除去了薯类原料中的各种杂物，还能够减小对后续工序的设备磨损，并降低了物耗、电耗等费用，提高了后续工序设备的处理能力，便于大型化的乙醇连续化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在采用玉米原料制备乙醇时，由于玉米原料比较规整，因此，原料的预处理比较简单，通常只需要除去原料中的小石子后直接粉碎即可。而采用薯类原料，特别是干薯类原料，例如干木薯制备乙醇时，由于干木薯的外形极不规整，有片状、块状、条状、丝状等，干木薯的长度一般在2毫米至150毫米不等，而且，所述干木薯原料中还混有砂子、石块、铁器以及编织物等杂物，这给原料输送和粉碎带来了很大困难，如果不进行有效的预处理会造成设备的磨损严重、原料浆液浓度降低，物耗、能耗升高的问题，而影响生产的稳定性。因此，薯类原料的有效预处理对非粮原料——薯类原料的乙醇生产起到至关重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够实现对薯类原料进行有效预处理，以规整、均质化薯类原料并能够有效除去薯类原料中的杂物的薯类原料的预处理方法，以及一种乙醇的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种薯类原料的预处理方法，所述薯类原料为干薯类原料；其中，所述预处理方法包括:除去所述薯类原料中的杂物，然后将所述经过除杂的薯类原料进行预粉 碎，得到预粉碎产物，并将所述预粉碎产物进行旋风分离。本专利技术还提供了一种乙醇的制备方法，该方法包括将薯类原料粉碎，并将粉碎产物与酶混合、酶解，得到酶解产物，发酵得到的酶解产物，其中，该方法还包括在将薯类原料粉碎前，将薯类原料进行预处理，所述预处理的方法为本专利技术提供的预处理方法。采用本专利技术的预处理方法对薯类原料进行预处理后，能够使薯类原料更加均质化，便于后续工序的输送和供料稳定。由于在预处理时除去了薯类原料中的各种杂物，还能够减小对后续工序的设备磨损，并降低了物耗、电耗等费用，提高了后续工序设备的处理能力，便于大型化的乙醇连续化生产。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1为本专利技术的薯类原料预处理的工艺流程示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。按照本专利技术提供的薯类原料的预处理方法，其中，所述薯类原料为干薯类原料；所述预处理方法包括:除去所述薯类原料中的杂物，然后将所述经过除杂的薯类原料进行预粉碎，得到预粉碎产物，并将所述预粉碎产物进行旋风分离。按照本专利技术，由于薯类原料中会含有泥土、砂石杂质以及铁杂质，因此，在对薯类原料进行预粉碎之前，需要先除去所述薯类原料中的砂石、铁器等杂物。所述除去薯类原料中的杂物的方法可以为各种方法，优选情况下，为了更有效并快速地除去薯类原料中的杂物，所述除去薯类原料中的杂物的方法包括:除去所述薯类原料中的砂石，将经过除砂的薯类原料进行风选以除去石块和铁器，并通过磁铁吸引将经过风选的薯类原料中的细小含铁杂质除去。由于砂石的颗粒体积较小，通常所述砂石的颗粒直径为2毫米以下，因此，可以先通过过筛的方法，优选采用振动分级筛进行筛选的方法将颗粒体积较小的砂石除去，以更加便于后续体积较大的杂物去除的顺利进行。然后将经过除砂的薯类原料进行风选风送，通过利用较大的石块(通常石块的体积为8立方毫米至0.008立方米)和铁器等杂物的比重大于薯类原料的比重，而将较大体积的杂物除去。其中，所述风选的方法为本领域技术人员所公知。尽管采用风选的方法能够出去薯类原料中体积较大的石块和铁器等杂物，但是风选的方法可能无法将一些细小的铁屑、铁钉等含铁杂质完全分离，因此，优选再通过磁铁吸引的方法将经过风选的薯类原料中的细小含铁杂质除去。所述采用磁铁吸引出去薯类原料中细小含铁杂质的方法可以采用本领域技术人员公知的方法进行，例如，将所述薯类原料通过除铁器，如永磁筒，以利用永磁筒的筒壁吸附薯类原料中的细小含铁杂质。按照本专利技术，将所述经过除杂的薯类原料进行预粉碎的方法可以采用本领域技术人员公知的方法进行，例如，可以使用常规的各种粉碎设备进行粉碎。优选情况下，为了便于后续工序的旋风分离，得到的预粉碎产物的颗粒直径为5-10毫米。按照本专利技术，将所述预粉碎产物送入旋风分离器中进行旋风分离，颗粒较大的物料从旋风分离器底部的物料出口排出，并收集经过旋风分离后的粉碎产物，含尘气体从旋风分离器的上部气体出口排出。其中，所述旋风分离器可以为一级也可以为多级，优选情况下，为了既能够避免预粉碎产物的损失，又能够除去大部分粉尘，所述旋风分离器为串联的多级旋风分离器，例如，2-4个串联的旋风分离器。将所述预粉碎产物送入一级旋风分离器中进行旋风分离，颗粒较大的物料从一级旋风分离器的物料出口排出，颗粒较小的粉料随风从一级旋风分离器的气体出口排出后进入二级旋风分离器中再次进行旋风分离，大部分粉料从二级旋风分离器底部的物料出口排出，含尘气体从二级旋风分离器的上部气体出口排出，并收集经过一级旋风分 离和二级旋风分离后的粉碎产物，经过旋风分离后的物料的更加均质化更好，更利于后续制备乙醇工艺中粉碎、酶解时原料中淀粉的充分析出。此外，从除尘器中排出的粉料也可以收集起来用于后续工序，也避免薯类原料的损失。优选情况下，为了净化含尘气体，并减少对环境的污染，该方法还包括将含尘气体进行除尘，例如，可以将从旋风分离器排出的含尘气体送入除尘器中进行净化除尘，净化后的气体排出系统。其中，所述除尘器可以为本领域技术人员公知的各种除尘器，例如，常规使用的布袋除尘器。由于，在收集的薯类原料中，除了含有石块、铁器等杂物外，还可能混入编织物，为了能够有效地除去原料中的编织物，并能够进一步净化粉碎产物，该方法还包括将经过旋风分离的粉碎产物再次进行杂物去除，以除去所述粉碎产物中的编织物。所述除去编织物的方法可以采用各种方法，例如，人工挑拣，或者利用滚筒筛去除，所述滚筒筛的筒壁上具有孔，设置孔直径的大小，可以使预粉碎产物通过滚筒后从孔中漏出，而将编织物等杂物截留在滚筒中，以将编织物除去。按照本专利技术，所述薯类原料可以为各种薯类原料，如红薯、马铃薯、木薯等，本专利技术的具体实施方案中采用的薯类原料为木薯。本专利技术的改进在于对薯类原料的预处理工艺，因此，对于采用薯类原料制备乙醇的方法中，将薯类原料粉碎、酶解，并发酵酶解产物得到乙醇的步骤中的条件和方法均可以采用本领域技术人员公知的方法进行，例如，将薯类原料进行粉碎后得到的粉碎产物中，薯类原料的平均颗粒直径可以为I毫米至小于2.5毫米。所述酶解使用的酶通常为淀粉酶，所述淀粉酶为α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶中的一种或几种。以每克粉碎产物的干重计，所述淀粉酶的用量为4-50酶活力单位；所述酶解的温度可以为50_90°C，所述酶解的时间可以为20-240分钟，所述酶解的pH值可以为5-7 ;所述酶的酶活力单位的定义为:在PH值为6.0、温度为70°C的条件下，I分钟将I毫克淀粉转化为葡萄糖所需的酶量为一个酶活力单位。以每克酶解产物计，所述发酵所使用的酵母菌的接种量可以为1-2亿个菌，所述发酵的温度可以为30-36°C，发酵的时间可以为50-75小时。所述菌的个数的定义为将稀释后的一定量的发酵液通过浇注或涂布的方法，让其内的微生物单细胞一一分散在培养基平板上，待培养后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薯类原料的预处理方法，所述薯类原料为干薯类原料；其特征在于，所述预处理方法包括：除去所述薯类原料中的杂物，然后将所述经过除杂的薯类原料进行预粉碎，得到预粉碎产物，并将所述预粉碎产物进行旋风分离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄加军，李北，严明奕，杜金宝，苏云，郝慧英，李新，
申请(专利权)人：中粮集团有限公司，广西中粮生物质能源有限公司，
类型：发明
国别省市：