第三章 酒精生产副产物的利用

二、酒精酵母的利用 成熟醪中的酵母菌体是一种富含蛋 白质的营养物质。在 1m3 酒精发酵成熟醪 中，约有 12 ～ 18kg、含水分 75 ％的活性 酵母可加以回收利用。最简单的回收利用 途径是把它制作成动物饲料酵母。 另外，也可从这些酵母菌中提取核 糖核酸等。
三、糖蜜酒精蒸馏废液的利用 1、从糖蜜酒精废液中提取甘油 甘油是酒精发酵过程中的一种必然 产物，与酒精共存于醪液中。 提取甘油方法：糖蜜酒精必须浓缩 到干物质含量 75 ％以上，然后用真空蒸 馏器以水蒸气带馏将甘油蒸出，最后将粗 甘油再行蒸馏提纯，产品只能作粗甘油使 用。用这种方法所获得的甘油产量相当于 醪液中酒精重量的5％～6％。
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3、利用糖蜜酒精废液生产饲用单细胞蛋白。 （1）生产白地霉 1m3废液可产白地霉干粉8.5kg。
（2）生产饲料酵母 lm3 废液添加 0.5kg 硫酸铵和 0.5kg70％的 工业磷酸，发酵可得50kg含水分75％的 压榨酵母或约 14kg 含水分 10 ％的干酵母。
4．从糖蜜酒精废液中提取钾盐 糖蜜酒精废液是一种不容忽视的钾 盐资源。 70年代末期，我国云南省首创 用天然泡沸石从糖蜜酒精蒸馏废液中直接 回收钾盐，并投入了试生产，制成了碳酸 钾或磷酸二氢钾产品。 其生产工艺设备流程如图1-3-5所示。 （48页）
（3）制干冰 液体二氧化碳于膨胀箱降压至绝对压力 1.17MPa，温度降为-30℃，然后喷进压冰 机固化室再度膨胀，在三相点条件下（绝 对压力0.528MPa、温度-56.6℃），液体 二氧化碳变成雪花状固体二氧化碳。最后 在压冰机中用 20.5MPa压力压成冰块，即 为干冰。
2．利用酒精发酵废气制纯碱 酒精发酵产生的二氧化碳气体可通过 “氨碱法”生产纯碱（Na2CO3 ）。 纯碱是一种常用的化工原料。 产品为白 色粉未状固体，用于玻璃、搪瓷、冶金， 肥皂、造纸，纺织与漂染等工业。
1、利用酒精发酵废气制液体二氧化碳、干冰
从发酵罐收集来的二氧化碳气体经净化、 压缩、冷凝，便可获得液体二氧化碳，可供 制造汽水、汽酒及其他碳酸饮料使用。
干冰可作为高效冷冻剂和人工降雨剂。 其生产流程如图1-3-1所示。（42页）
流程说明： （1）气体净化 发酵废气除主要是二氧化碳外，还含有 空气、水分、醇、酯、醛和挥发性酸等， 须进行净化。 （2）气体冷凝 净化脱水后的二氧化碳气体经二级压缩至 绝对压力 4MPa，同时经过高压除水及冷凝 器，控制温度在 0 ～ 2 ℃下冷凝为液体。或 者将净化的CO2气体经几级压缩至7MPa、温 度 91 ～ 95 ℃后，气体再经冷凝器冷却至 15℃而变成液体，最后用柱塞泵装瓶。
第三章 酒精生产副产物的利用和治理
第一节 酒精生产副产物的利用
酒精发酵生产过程副产物不少，其 中包括发酵过程产生的二氧化碳、发酵 成熟醪中的酒精酵母和杂醇油、酒精蒸 馏排出的废液及排出的醛、酯馏分等。 如果将这些副产物充分加以利用，必将 获得更高的经济效益。
一、二氧化碳的利用
酒精发酵过程产生大量的二氧化碳 气体，其纯度可高达99％～99.5％，其 实际产量大约为酒精产量的50％～70％。
2．利用糖蜜酒精废液生产沼气 糖蜜酒精蒸馏废液是一种超高浓度的 有机废水，利用微生物的作用进行厌氧发 酵生产沼气，既可使排放的废液得到一定 程度的治理，又能获得生物能源 —— 沼气， 用作燃料。 据生产性试验表明， 1m3 原废液一 般可产沼气35m3以上，实验室试验最高可 达45m3。 生产沼气的工艺设备流程如图 1-3-4 所示。（45页）
（3）过滤分离NaHCO3 碳化液温度控制在 28 ～ 30C。用离心机 分离碳化液。
（4）锻烧NaHCO3，获得纯碱 煅烧温度为： 180℃，煅烧时间 40min， 其反应为： 2 NaHCO3——Na2CO3十CO2十H2O
3．利用酒精发酵废气制轻质碳酸钙 用酒精发酵过程排出的二氧化碳气体 与石灰乳作用，可生产轻质碳酸钙，其化 学反应为： Ca（OH）2十CO2——CaCO3十H2O
糖蜜酒精废液处理方法：
一、 三级生化处理方案
废液——微生物发酵生产饲用单细胞蛋白（白 地霉干粉）或提取核酸（一级处理） —— 两段 厌氧消化生产沼气（二级处理）——农业灌溉及 氧化塘处理（三级处理）
二、浓缩燃烧方案 浓缩燃烧法基本上由蒸发浓缩系统和燃烧 系统组成，并附设由炉灰中回收钾的流程。 广西贵港糖厂协作实施浓缩燃烧方案的基本 流程如图1-3-6所示。（51页）
其生产流程如图1-3-2所示。（43页）
（1）盐水吸氨生成氨盐水
吸氨是放热反应，须进行冷却，氨盐水送下工序（碳 酸化）前温度要控制在30～35℃。 （2）氨盐水碳酸化 其化学反应分两步，第一步生成NH4HCO3： NH3十H2O十CO2——NH4HCO3 第二步即碳酸氢铰又与盐（ NaCl）起复分解反 应生成NaHCO3沉淀： NaHCO3十NaCl——NaHCO3十NH4C1 碳酸化反应温度要求不超过 55℃，因反应是放 热的，所以必须进行冷却。反应时间约需12～16h。
5．利用糖蜜酒精废液生产复合肥 目前，已有部分糖厂利用酒精废液生产 复合肥，其工艺流程如下：（49页）
据介绍，处理日产20t酒精所排放的废液， 主要设备的投资约400万元。
第二节 糖蜜酒精蒸馏废液综合治理及利用方案
糖蜜酒精蒸馏废液是一种超高浓度的有机废水。 糖蜜酒精蒸馏废液成分一例（单位：mg/L）： pH 3.9～4.5 氨氮 850～ 1300 CODcr l0万～13万 磷酸根 390～510 BOD 5.7万～6.7万 硫酸根 8500～ 8600 挥发性酸 2000～5000 氯根 1.67万～ 2.24万 总氮 3000～4000 干物质 127～ 136
其生产流程如图1-3-3所示。（44页）
流程说明： 石灰块先加水化成5～7Bé的石灰乳，经 筛滤、沉沙，再经两次旋液分离器除去粗沙粒， 然后送入碳化罐。二氧化碳气体则用鼓风机吹 入碳化罐。石灰乳中的氢氧化钙便与二氧化碳 作用，生成碳酸钙沉淀。经离心机分离水分， 得含水 35 ％～ 40 ％的湿碳酸钙。最后送入夹 套蒸汽加热螺旋干燥机和热风气流干燥器干燥， 得含水分0.5％以下的轻质碳酸钙产品。 轻质碳酸钙广泛用于造纸、橡胶、塑料、 日用化工和油漆等工业。
实施浓缩燃烧法，需要解决的主要问题是： （1）设备防腐蚀 （2）燃烧炉防粘结 （3）充分利用蒸发热能
三、浓缩、干燥后配制其他产品的方案 先将酒精蒸馏废液蒸发浓缩，干 燥成干粉后再配制成复合肥、饲料或混 凝土早强剂、减水剂。如广西博庆公司 石别糖厂生产复合肥，在经济效益和社 会效益两方面达到统一。