專利名稱：利用煙草廢棄物生產酒精的方法
技術領域：
本發明涉及基礎化工產品酒精的生產技術，特別是以煙草廢棄 物為原料制取酒精的生產方法。二、 背景技術酒精作為一種重要的基礎化工原料，廣泛用于基本有機原料(如 氯乙醇、乙醚、醋酸等)、農藥及醫藥、橡膠、塑料、人造纖維、洗 滌劑等有機化工產品的生產，又是環保無污染的生物燃料。目前，酒 精的生產主要以玉米、小麥、薯類、糖蜜等糧食類植物為原料，經發 酵、蒸餾制成。存在的問題是 一方面糧食價格不斷上升，使酒精成 本居高不下，另一方面，我國是一個人口大國，糧食問題是一個大問 題，故酒精生產僅僅依靠糧食作為原料，己不能滿足產業發展的需求。三、 發明內容本發明的目的是提供一種生產成本低、以供應有保障的煙草廢棄 物為原料生產酒精的方法。為實現以上目的，本發明利用煙草廢棄物生產酒精的方法，以煙 農、初烤廠、復烤廠、煙廠廢棄的煙屑、煙梗、煙末以及不能用于加 工巻煙的等外煙草、煙桿等煙草廢棄物作原料，將抑制酒精發酵的成 分去除后進入發酵工序，其操作步驟是第一步去除抑制酒精發酵的油溶性成分。采用6號溶劑油通過 萃取工藝去除煙草廢棄物中影響酒精發酵的油溶性成分，該油溶性成 分包括茄尼醇和煙草凈油。第二步制糖。將處理后的原料進行粉碎，粉碎粒度在2-5mm， 粉碎后物料進入萃取器，加入萃取劑，采用3—7級梯度濃度逆流萃 取，萃取溫度40-80°C，并加入酶催化劑，催化劑加入量為 0.05%-0.15% (W/V)，萃取連續進行，萃取時間1.5-2.5小時，萃取 后的糖液進入負壓蒸發系統，應用專利ZL200510104281. 6公開的技 術，利用蒸脫產生的二次蒸汽作為熱源，調整糖濃度至5%-15%(W/W)， 以滿足發酵工藝要求。第三步去除抑制酒精發酵的水溶性成分。將調整濃度后的糖液 進入糖液處理罐，通過加入酸性螯合劑使包括果膠和單寧在內抑制酒 精發酵的水溶性成分聚合成大顆粒，沉淀后過濾去除。第四步發酵。將處理過的糖液一部分進入配料罐與營養鹽進行 配料，營養鹽配方同傳統發酵工藝配方，另一部分進入種子罐進行酵 母多級馴化培養，發酵時酵母加入量為10%-30% (W/W)，連續流加， 進行傳統液態發酵。第五步蒸餾。采用旋轉薄膜蒸發器，將成熟醪蒸出乙醇和水蒸 汽的混合氣體，連續進入規整填料塔中進行連續常壓蒸餾成96。/。(V/V)酒精。所述第二步逆流萃取采用濃度70%-95% (V/V)的乙醇作萃取劑。所述第二步的逆流萃取也可采用水作萃取劑。 將上述第二步中產生的固體部分進入蒸脫系統回收酒精循環利用，產生的二次蒸汽用于糖液的負壓蒸發。回收酒精后的固體物質供 有機肥料廠作原料。將上述第五步中旋轉薄膜蒸發器排出的殘液與蒸脫系統產生的 固體渣混合送往有機肥料廠作原料。由于煙草成分復雜，直接提取的糖液中存在許多抑制酒精發酵的 成分，影響了乙醇發酵的得率，因此，將所有的原料先去除茄尼醇和 煙草凈油，制糖后再去除果膠和單寧等影響乙醇發酵的成分，可大幅度提高乙醇發酵的得率。上述技術方法以煙草廢棄物作原料，變廢為寶，從而生產出低成 本、高利潤的酒精產品，而對生產設備和操作控制均無特別要求，易 于推廣；特別值得一提的是目前，相當一部分煙草廢棄物被不法商 人先制成纖維紙、再涂上與煙葉相關的成分制成"煙葉"，切成絲后 供應給假煙制造商做原料生產假煙，對煙草業帶來不小的沖擊，使國 家稅收大量流失，本發明的應用與推廣，可根本改變這一狀況。此外， 本發明利用廢棄煙草、煙桿為原料，不僅符合"不與糧爭地、不與人 爭糧"原則，而且加工成的燃料乙醇作為一種可再生能源，對解決我 國能源緊缺的矛盾，具有重要戰略意義。四具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述。實施例l:以煙農、初烤廠、復烤廠、煙廠廢棄的煙屑、煙梗、 煙末以及不能用于加工巻煙的等外煙草、煙桿和煙田里廢棄的煙樹等 煙草廢棄物作原料，先將煙草廢棄物中抑制酒精發酵的成分去除后再 進入發酵工序。操作步驟如下第一步去除抑制酒精發酵的油溶性成分。應用專利ZL200510104281.6和ZL200510104280.1公開的技術，采用6號溶劑 油通過萃取工藝去除煙草廢棄物中影響酒精發酵的油溶性成分，該油 溶性成分包括茄尼醇和煙草凈油。第二步制糖。將處理后的原料進行粉碎，粉碎粒度在3-4mm， 粉碎后物料進入萃取器，用乙醇作萃取劑，采用七級梯度濃度逆流萃 取，萃取溫度60。C，乙醇萃取劑濃度85% (V/V)，并加入酶催化劑， 催化劑加入量為O. 10% (W/V)。萃取連續進行，萃取時間2小時。萃 取后的糖液進入負壓蒸發系統調整糖濃度至10% (W/W)，以滿足發酵 工藝要求。產生的固體部分進入蒸脫系統回收酒精循環利用，回收酒 精后的固體物質供有機肥料廠作原料。第三步去除抑制酒精發酵的水溶性成分。將調整濃度后的糖液 進入糖液處理罐，通過加入酸性螯合劑使包括果膠和單寧在內抑制酒 精發酵的水溶性成分聚合成大顆粒，沉淀后過濾去除。第四步發酵。將處理過的糖液一部分進入配料罐與營養鹽進行 配料，營養鹽配方同傳統發酵工藝配方，另一部分進入種子罐進行酵 母多級馴化培養，發酵時酵母加入量為15% (W/W)，連續流加，進行 傳統液態發酵。第五步蒸餾。采用旋轉薄膜蒸發器，將成熟醪蒸出乙醇和水蒸 汽的混合氣體，連續進入規整填料塔中進行連續常壓蒸餾成96%( V/V)酒精。旋轉薄膜蒸發器排出的殘液與蒸脫系統產生的固體渣混合送往 有機肥料廠作原料。實施例2:將實施例1中的乙醇萃取劑換成水萃取劑，其它不變，獲得96% (V/V)酒精。
權利要求
1、一種利用煙草廢棄物生產酒精的方法，其特征是該方法先將抑制酒精發酵的成分去除后進入發酵工序，其操作步驟是第一步去除抑制酒精發酵的油溶性成分采用6號溶劑油通過萃取工藝去除煙草廢棄物中影響酒精發酵的油溶性成分，該油溶性成分包括茄尼醇和煙草凈油；第二步制糖將處理后的原料進行粉碎，粉碎粒度在2-5mm，粉碎后物料進入萃取器，加入萃取劑，采用3-7級梯度濃度逆流萃取，萃取溫度40-80℃，并加入酶催化劑，催化劑加入量為0.05％-0.15％，萃取連續進行，萃取時間1.5-2.5小時，萃取后的糖液進入負壓蒸發系統調整糖濃度至5％-15％，以滿足發酵工藝要求；第三步去除抑制酒精發酵的水溶性成分將調整濃度后的糖液進入糖液處理罐，通過加入酸性螯合劑使包括果膠和單寧在內抑制酒精發酵的水溶性成分聚合成大顆粒，沉淀后過濾去除；第四步發酵將處理過的糖液一部分進入配料罐與營養鹽進行配料，營養鹽配方同傳統發酵工藝配方，另一部分進入種子罐進行酵母多級馴化培養，發酵時酵母加入量為10％-30％，連續流加，進行傳統液態發酵；第五步蒸餾采用旋轉薄膜蒸發器，將成熟醪蒸出乙醇和水蒸汽的混合氣體，連續進入規整填料塔中進行連續常壓蒸餾成96％酒精。
2、 根據權利要求1所述利用煙草廢棄物生產酒精的方法，其特征是所述第二步的逆流萃取采用濃度70%-95%的乙醇作萃取劑。
3、 根據權利要求1所述利用煙草廢棄物生產酒精的方法，其特征是所述第二步的逆流萃取采用水作萃取劑。
4、 根據權利要求1所述利用煙草廢棄物生產酒精的方法，其特征是所述第二步中產生的固體部分進入蒸脫系統回收酒精循環利 用，產生的二次蒸汽用于糖液的負壓蒸發，回收酒精后的固體物質供 有機肥料廠作原料。
5、 根據權利要求1所述利用煙草廢棄物生產酒精的方法，其特 征是所述第五步中旋轉薄膜蒸發器排出的殘液與蒸脫系統產生的固 體渣混合送往有機肥料廠作原料。
全文摘要
本發明公開了一種利用煙草廢棄物生產酒精的方法，它將抑制酒精發酵的油溶性成分去除后進行制糖，再去除抑制酒精發酵的水溶性成分后進入發酵、蒸餾工序獲得酒精；本發明利用廢棄煙草、煙桿為原料，變廢為寶，從而生產出低成本、高利潤的酒精產品，不僅符合“不與糧爭地、不與人爭糧”原則，而且加工成的燃料乙醇作為一種可再生能源，對解決我國能源緊缺的矛盾，具有重要戰略意義。
文檔編號C12P7/08GK101250560SQ20081007087
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月7日 優先權日2008年4月7日
發明者吳進德, 李漢民, 謝兆鐘, 謝文生, 謝永明 申請人:謝兆鐘