專利名稱：一種采用木薯原料制備乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用木薯原料制備乙醇的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的采用木薯原料制備乙醇的方法中所用的制備乙醇的系統(tǒng)一般包括先通過粉碎系統(tǒng)將木薯原料粉碎，以破壞木薯原料的組織結(jié)構(gòu)，從而使微小的淀粉顆粒能夠從大的薯塊中解體、分離出來；將粉碎產(chǎn)物與酶混合進(jìn)行酶解，將得到的酶解產(chǎn)物進(jìn)行發(fā)酵。粉碎產(chǎn)物的酶解一般在酶解罐中進(jìn)行，例如，將粉碎產(chǎn)物與產(chǎn)酶微生物和/或酶在酶解罐中混合，酶解的條件包括酶解溫度、時(shí)間和PH值，其中，酶解溫度一般為使產(chǎn)酶微生物生長(zhǎng)的溫度和/或酶有活力的溫度，因此，在酶解過程中，通常需要對(duì)酶解罐進(jìn)行加熱以達(dá)到酶解溫度。最常見的酶解罐底部設(shè)置有保溫加熱器，在酶解前先啟動(dòng)保溫加熱器對(duì)酶解罐進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到酶解溫度后，將粉碎產(chǎn)物與產(chǎn)酶微生物和/或酶加入到酶解罐中進(jìn)行酶解。在采用現(xiàn)有的酶解裝置進(jìn)行酶解時(shí)，對(duì)酶解罐進(jìn)行加熱需要耗費(fèi)大量的電能，成本較高，不利于節(jié)約能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服在采用現(xiàn)有的制備乙醇的方法所采用的制備乙醇的系統(tǒng)耗能較高、成本較高的缺陷，提供一種利用節(jié)約能源、低成本的制備乙醇的系統(tǒng)制備乙醇的方法。隨著日益嚴(yán)峻的能源匱乏問題的出現(xiàn)，為了節(jié)約能源、減少污染、降低成本，本發(fā)明的發(fā)明人利用其它工段產(chǎn)生的熱介質(zhì)，如從精餾工段中排出的廢蒸汽、熱水等作為熱源用于酶解步驟中，而取代了在酶解時(shí)給酶解罐進(jìn)行加熱的裝置。本發(fā)明提供了一種采用木薯原料制備乙醇的方法，該方法包括利用一種制備乙醇的系統(tǒng)采用木薯原料制備乙醇，其中，該系統(tǒng)包括第一輸送裝置1、顆粒分級(jí)裝置2、第二輸送裝置3、抽吸裝置4、粉碎裝置5、第三輸送裝置6，卸料器100，第四輸送裝置101，閃蒸塔 102、熱源103、酶解罐104、真空泵105和發(fā)酵罐106 ；所述第一輸送裝置1對(duì)顆粒分級(jí)裝置2供給木薯原料，所述顆粒分級(jí)裝置2包括第一集料口 21和第二集料口 22，所述顆粒分級(jí)裝置2通過所述第一集料口 21對(duì)所述第二輸送裝置3供給大尺寸的木薯原料，所述顆粒分級(jí)裝置2通過所述第二集料口 22對(duì)所述第三輸送裝置6供給小尺寸的木薯原料，所述第二輸送裝置3通過抽吸裝置4對(duì)粉碎裝置5 供料，經(jīng)粉碎裝置5粉碎的物料以及來自輸送裝置6的小尺寸的木薯原料被輸送到卸料器 100中，所述卸料器100通過第四輸送裝置101向閃蒸塔102供料；所述閃蒸塔102包括第一接口 1021、第二接口 1022、第三接口 1023和出料口 1024，第四輸送裝置101通過第一接口 1021與閃蒸塔102連通，酶解罐104與閃蒸塔102的出料口連通，真空泵105與閃蒸塔102的第二接口 1022連通，發(fā)酵罐106與酶解罐104連通，熱源103通過連通器107與閃蒸塔102的第三接口 1023連通，且所述連通器107的頂端高于閃蒸塔102中待酶解物料的液面；通過第一輸送裝置1將木薯原料輸送至顆粒分級(jí)裝置2中，顆粒分級(jí)裝置2中的大尺寸的木薯原料通過第一集料口 21供給所述第二輸送裝置3，并通過抽吸裝置4將第二輸送裝置3輸送的大尺寸的木薯原料供給粉碎裝置5進(jìn)行粉碎；顆粒分級(jí)裝置2中的小尺寸的木薯原料通過第二集料口 22供給第三輸送裝置6 ；來自粉碎裝置5的粉碎產(chǎn)物和第三輸送裝置6的小尺寸的木薯原料在卸料器100中混合，得到待酶解的物料，并通過第四輸送裝置101以及第一接口 1021將待酶解的物料輸送至閃蒸塔102中，在將待酶解的物料輸送至閃蒸塔102中之前、同時(shí)或之后啟動(dòng)真空泵105，使閃蒸塔102內(nèi)形成負(fù)壓，使熱源103 中的熱介質(zhì)通過第三接口 1023被吸入閃蒸塔102中，并使待酶解的物料與熱介質(zhì)在閃蒸塔 102中接觸，使待酶解的物料的溫度升高，然后將該溫度升高后的待酶解的物料通過出料口 IOM輸送至酶解罐104中與酶混合進(jìn)行酶解，并將酶解產(chǎn)物輸送至發(fā)酵罐106中進(jìn)行發(fā)酵； 所述熱介質(zhì)為100-170°C的熱水或水蒸氣。本發(fā)明的發(fā)明人巧妙地利用其它工段產(chǎn)生的熱介質(zhì)，如從精餾工段中排出的廢蒸汽、熱水等作為熱源用于與粉碎產(chǎn)物在閃蒸塔中混合進(jìn)行熱交換，以起到為粉碎產(chǎn)物加溫的作用，而取代了在酶解時(shí)給酶解罐進(jìn)行加熱的裝置。不但降低了成本，還使能源能夠被循環(huán)重復(fù)利用，節(jié)省了能源，同時(shí)還大大提高了酶解效率和乙醇收率。


圖1為本發(fā)明提供的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖， 其中箭頭方向表示物料流向；圖2為本發(fā)明的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)中的第一輸送裝置的示意圖；圖3為本發(fā)明的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)中的第一輸送裝置的示意圖；圖4為本發(fā)明提供的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)中的第一輸送裝置中的刮料件部分的立體圖；圖5為本發(fā)明提供的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)中的第一輸送裝置中的刮料件部分的正視圖；圖6為本發(fā)明提供的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)中的第一輸送裝置的俯視圖；圖7為本發(fā)明提供的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)中的第一輸送裝置的縱向剖視圖；圖8為本發(fā)明提供的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)中的第一輸送裝置的縱向剖視圖；圖9為圖1中顆粒分級(jí)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)示意圖，其中箭頭方向表示物料流向；圖11為圖10所示的制備乙醇的方法中所采用的制備乙醇的系統(tǒng)中的螺旋輸送機(jī)的原料輸出端和第三輸送裝置的原料輸入端的局部空間位置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明提供的采用木薯原料制備乙醇的方法中所利用的制備乙醇的系統(tǒng)包括第一輸送裝置1、顆粒分級(jí)裝置2、第二輸送裝置3、抽吸裝置4、粉碎裝置5、第三輸送裝置6，卸料器100，第四輸送裝置101，閃蒸塔102、熱源103、酶解罐104、真空泵105和發(fā)酵罐106 ；所述第一輸送裝置1對(duì)顆粒分級(jí)裝置2供給木薯原料，所述顆粒分級(jí)裝置2包括第一集料口 21和第二集料口 22，所述顆粒分級(jí)裝置2通過所述第一集料口 21對(duì)所述第二輸送裝置3供給大尺寸的木薯原料，所述顆粒分級(jí)裝置2通過所述第二集料口 22對(duì)所述第三輸送裝置6供給小尺寸的木薯原料，所述第二輸送裝置3通過抽吸裝置4對(duì)粉碎裝置5 供料，經(jīng)粉碎裝置5粉碎的物料以及來自輸送裝置6的小尺寸的木薯原料被輸送到卸料器 100中，所述卸料器100通過第四輸送裝置101向閃蒸塔102供料；所述閃蒸塔102包括第一接口 1021、第二接口 1022、第三接口 1023和出料口 1024，第四輸送裝置101通過第一接口 1021與閃蒸塔102連通，酶解罐104與閃蒸塔102的出料口連通，真空泵105與閃蒸塔102的第二接口 1022連通，發(fā)酵罐106與酶解罐104連通，熱源103通過連通器107與閃蒸塔102的第三接口 1023連通，且所述連通器107的頂端高于閃蒸塔102中待酶解物料的液面；通過第一輸送裝置1將木薯原料輸送至顆粒分級(jí)裝置2中，顆粒分級(jí)裝置2中的大尺寸的木薯原料通過第一集料口 21供給所述第二輸送裝置3，并通過抽吸裝置4將第二輸送裝置3輸送的大尺寸的木薯原料供給粉碎裝置5進(jìn)行粉碎；顆粒分級(jí)裝置2中的小尺寸的木薯原料通過第二集料口 22供給第三輸送裝置6 ；來自粉碎裝置5的粉碎產(chǎn)物和第三輸送裝置6的小尺寸的木薯原料在卸料器(100)中混合，得到待酶解的物料，并通過第四輸送裝置101以及第一接口 1021將待酶解的物料輸送至閃蒸塔102中，在將待酶解的物料輸送至閃蒸塔102中之前、同時(shí)或之后啟動(dòng)真空泵105，使閃蒸塔102內(nèi)形成負(fù)壓，使熱源103 中的熱介質(zhì)通過第三接口 1023被吸入閃蒸塔102中，并使待酶解的物料與熱介質(zhì)在閃蒸塔 102中接觸，使待酶解的物料的溫度升高，然后將該溫度升高后的待酶解的物料通過出料口 IOM輸送至酶解罐104中與酶混合進(jìn)行酶解，酶解結(jié)束后，將酶解產(chǎn)物輸送至發(fā)酵罐106中進(jìn)行發(fā)酵；所述熱介質(zhì)為100-170°C的熱水或水蒸氣。由于真空泵在工作過程中的不穩(wěn)定性或者在不規(guī)范地操作真空泵的情況下，當(dāng)閃蒸塔102中的真空度不能達(dá)到吸入熱介質(zhì)的條件時(shí)，閃蒸塔102中的待酶解物料有被倒吸入連通器107中的趨勢(shì)，如果連通器107的頂端低于或者與閃蒸塔102中的待酶解物料的液面齊平，則閃蒸塔102中的待酶解物料會(huì)被倒吸入連通器107中，從而造成管路堵塞。而根據(jù)本發(fā)明提供的酶解裝置，由于連通器107的頂端高于閃蒸塔102中待酶解物料的液面， 且閃蒸塔102中的壓力小于熱源103中的壓力，使得閃蒸塔102中的壓力不足以將待酶解物料倒吸入閃蒸塔102與熱源103連通的管道中，而由于物料自身的重力作用，被倒吸入連通器107中的待酶解物料還未能到達(dá)連通器的頂端就會(huì)重新回流到閃蒸塔102中，從而避免了物料被倒吸入管道，產(chǎn)生使管道阻塞的問題。按照本發(fā)明，優(yōu)選情況下，為了便于使用，所述連通器107的頂端高于閃蒸塔102的頂端，所述連通器107的頂端與閃蒸塔102的頂端之間的高度差可以為1-2. 5米，更優(yōu)選為1.5-2米。由于彎形管連通器不容易產(chǎn)生死角，而且能夠使物料流動(dòng)的更順暢，優(yōu)選情況下，所述連通器107為彎形管，例如，所述彎形管的形狀可以為倒置的U形管或者蛇形管。考慮到生產(chǎn)成本，按照本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案，所述連通器107進(jìn)一步優(yōu)選為倒置的U形管，所述倒置的U形管的頂端與閃蒸塔102 的頂端的高度差可以為1-2. 5米，優(yōu)選為1. 5-2米。所述連通器107的材質(zhì)可以由各種具有一定強(qiáng)度以及耐熱的材料制成，例如，鐵、 不銹鋼等材料。按照本發(fā)明，為了更有利于熱蒸汽對(duì)待酶解物料的加溫作用，優(yōu)選使熱源103中的熱介質(zhì)與待酶解物料在閃蒸塔102中逆流接觸，即，使通入待酶解物料的第一接口 1021 的位置低于通過連通器107將熱源103與閃蒸塔102連通的第三接口 1023的位置。為了便于控制與待酶解物料接觸的熱蒸汽的量以控制待酶解物料的溫度以及便于控制待酶解物料的通入量以控制閃蒸塔中待酶解物料的液位，下述任意一個(gè)或幾個(gè)位置還可以設(shè)置有閥門連通器107與閃蒸塔102的第三接口 1023之間、連通器107與熱源103 之間、第四輸送裝置101與第一接口 1021之間。為了便于控制酶解產(chǎn)物的通入量，發(fā)酵罐106與酶解罐104之間還可以設(shè)置有閥門。按照本發(fā)明，所述閃蒸塔102可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種閃蒸塔，例如，可以為各種常用的填料塔或篩板塔。所述閃蒸塔102的塔板數(shù)或理論塔板數(shù)取決于希望達(dá)到的熱交換程度。通常，在其它條件相同的情況下，塔板數(shù)或理論塔板數(shù)越高，熱交換的程度越高，也就是說熱介質(zhì)的熱量越能充分傳遞給待酶解物料。本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于待酶解物料為30-40°C的淀粉漿料，熱介質(zhì)為100-170°C的水蒸氣時(shí)，閃蒸塔102的塔板數(shù)或理論塔板數(shù)優(yōu)選為2-6塊，在該條件下即可使從閃蒸塔102排出的待酶解物料的溫度在50-90°C， 滿足酶解要求。所述填料塔裝填有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、鞍型環(huán)、弧鞍型、矩鞍型、θ網(wǎng)環(huán)、壓延孔環(huán)、板波紋與網(wǎng)波紋規(guī)整填料中的一種或幾種。所述篩板塔的篩板優(yōu)選還具有溢流堰，這樣，熱介質(zhì)從篩板塔的底部穿過篩板上的篩孔向上流動(dòng)，待酶解物料在篩板上停留至超過溢流堰的高度時(shí)向下流動(dòng)，進(jìn)入下一個(gè)篩板。為了進(jìn)一步提高熱交換效率，第一接口 1021 的位置設(shè)置在填料塔或篩板塔的第0塊或第1塊塔板處，第三接口 1023的位置設(shè)置在填料塔或篩板塔的最后一塊塔板處或更靠塔底的位置。按照本發(fā)明，閃蒸塔102上還可以設(shè)置有溫度測(cè)試單元，以隨時(shí)監(jiān)測(cè)待酶解物料在閃蒸塔102中的溫度，當(dāng)閃蒸塔102中待酶解物料的溫度達(dá)到酶解條件時(shí)，便可以將它輸送至酶解罐104中進(jìn)行酶解。此外，閃蒸塔102上還可以設(shè)置有液位測(cè)試單元，以監(jiān)測(cè)疏送至閃蒸塔102中待酶的解物料的液位。按照本發(fā)明，所述閃蒸塔102的表壓可以為-0. 3至-0. 01兆帕，優(yōu)選為-0. 1 至-0.05兆帕；在閃蒸塔102中接觸的待酶解物料與熱介質(zhì)的重量比可以為15-30 1 ；接觸的時(shí)間只要保證待酶解物料能夠達(dá)到酶解溫度即可，一般情況下，所述接觸時(shí)間可以為 5-10分鐘。按照本發(fā)明，所述熱源103可以提供水蒸汽、熱水等各種熱介質(zhì)，例如，所述熱源 103可以為輸送各種熱介質(zhì)的管道，也可以為儲(chǔ)存各種熱介質(zhì)的容器。為了節(jié)省能源、使能源能夠被循環(huán)重復(fù)利用，所述熱源103優(yōu)選為其它工段產(chǎn)生的熱介質(zhì)，如從精餾工段中排出的廢蒸汽、熱水等。在將熱源103中的熱介質(zhì)與待酶解物料在閃蒸塔102中接觸時(shí)，為了保證熱介質(zhì)的用量，所述熱源103優(yōu)選為可以儲(chǔ)存各種熱介質(zhì)的容器，以在接觸前將熱介質(zhì)暫時(shí)保存在容器中，所述熱介質(zhì)的溫度一般為100-170°C。所述酶解罐可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種酶解罐，例如碳鋼材質(zhì)250立方米的帶攪拌裝置的容器。為了監(jiān)控酶解溫度，所述酶解罐104上也可以設(shè)置有溫度測(cè)試單元。所述發(fā)酵罐106可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種發(fā)酵罐。為了監(jiān)控發(fā)酵溫度，所述發(fā)酵罐106上也可以設(shè)置有溫度測(cè)試單元。所述真空泵105的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)也可以為并聯(lián)連接的多個(gè)，只要能夠滿足能夠使閃蒸塔102達(dá)到真空度的要求即可。對(duì)使真空泵105與閃蒸塔102連通的第二接口 1022 的位置也沒有特別限定，可以位于閃蒸塔102的任何位置，優(yōu)選在閃蒸塔102的中部或中上部。所述熱源103提供的熱介質(zhì)在閃蒸塔102中以蒸氣的形式與待酶解物料進(jìn)行熱交換后，可以直接將剩余的熱蒸汽從閃蒸塔102中排出塔外，為了達(dá)到環(huán)保要求，該系統(tǒng)還可以包括冷凝器108，所述冷凝器108可以與閃蒸塔102的上部連通，使與待酶解物料接觸后的閃蒸塔102中的蒸汽被輸送至冷凝器108中，冷凝成水，以便于在其它工段中應(yīng)用。因此， 當(dāng)本發(fā)明提供的酶解裝置還包括冷凝器108且所用熱介質(zhì)為熱的水蒸氣或熱水時(shí)，本發(fā)明提供的酶解裝置進(jìn)行酶解時(shí)在實(shí)現(xiàn)酶解的同時(shí)還能副產(chǎn)蒸餾水。優(yōu)選情況下，為了便于操作，所述冷凝器108與閃蒸塔102的頂部連通。所述冷凝器可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種冷凝器，例如列管式冷凝器。按照本發(fā)明，所述第一輸送裝置1用于將儲(chǔ)藏在較低位置的原料輸送到后續(xù)加工設(shè)備中(例如，將木薯原料從地廊中運(yùn)出，并輸送至后續(xù)加工設(shè)備如顆粒分級(jí)裝置2中)，通常所述原料是經(jīng)過破碎的塊狀、片狀或其它形狀的原料。按照本發(fā)明，所述第一輸送裝置1 為箱板輸送機(jī)。但是，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在將原料，例如木薯供給現(xiàn)有的制備乙醇的系統(tǒng)中的粉碎系統(tǒng)進(jìn)行粉碎時(shí)，輸送木薯原料的箱板輸送機(jī)一般放置在木薯庫地廊內(nèi)，在將木薯原料從地廊內(nèi)運(yùn)出并輸送至顆粒分級(jí)裝置的過程中，由于木薯產(chǎn)地原料形狀(有條狀、段狀、 片狀、粉狀)及水分不同，輸送機(jī)上不可避免地會(huì)攜帶并殘留一部分木薯原料，當(dāng)箱板循環(huán)運(yùn)動(dòng)到輸送裝置的下方時(shí)，殘留的木薯原料會(huì)在輸送裝置的下方產(chǎn)生積累，久而久之，在輸送裝置下方積累的木薯原料會(huì)越來越多，堆積的木薯原料會(huì)使輸送裝置下部的輸送鏈條抬高，產(chǎn)生“浮鏈”現(xiàn)象，從而導(dǎo)致輸送阻力的增加，甚至對(duì)箱板單元造成損壞，而嚴(yán)重影響輸送效率。因此，為了提高輸送效率、降低能耗并提高輸送效率和粉碎效率，按照本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
，如圖2所示，所述第一輸送裝置包括至少一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11、傳動(dòng)鏈條12和底板15，至少一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11和傳動(dòng)鏈條12位于所述底板15的上方；傳動(dòng)鏈條12繞過驅(qū)動(dòng)輥 11首尾相連形成閉合環(huán)路，該輸送裝置還包括多個(gè)箱板13，箱板13的一端固定在傳動(dòng)鏈條 12上，使相鄰的兩個(gè)箱板13與傳動(dòng)鏈條12之間形成儲(chǔ)物空間，且所述多個(gè)箱板13沿該輸送裝置的牽引方向排列，所述傳動(dòng)鏈條12與驅(qū)動(dòng)輥11嚙合，至少部分箱板13的另一端固定連接有刮料件14，使得刮料件14能夠刮掃所述底板15上的物料。
按照本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式
，如圖3所示，本發(fā)明提供的輸送裝置包括兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11、兩條傳動(dòng)鏈條12和底板15 (圖中未示出)，兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11和兩條傳動(dòng)鏈條 12位于所述底板15的上方；每條傳動(dòng)鏈條12分別繞過一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11首尾相連形成閉合環(huán)路；所述輸送裝置還包括基底件16和多個(gè)箱板13，所述基底件16固定在兩條傳動(dòng)鏈條 12之間，箱板13的一端固定在基底件16上，使相鄰的兩個(gè)箱板13與基底件16之間形成儲(chǔ)物空間，且所述多個(gè)箱板3沿該輸送裝置的牽引方向排列，所述傳動(dòng)鏈條12與驅(qū)動(dòng)輥11嚙合，至少部分箱板13的另一端固定連接有刮料件14(圖中未示出)，使得刮料件14能夠刮掃所述底板15上的物料。按照本發(fā)明的上述兩種實(shí)施方式，為了能夠更好地起到疏松和推動(dòng)殘留在輸送裝置下方，即底板15上的物料，優(yōu)選情況下，每個(gè)箱板13的另一端均固定連接有刮料件14。如圖4所示，每個(gè)刮料件14可以包括多個(gè)齒狀物，以更好地起到類似犁的作用以疏松輸送裝置下方的底板15上的殘留物料。優(yōu)選情況下，箱板13為平板，所述多個(gè)齒狀物分一排或多排排列，每排齒狀物在同一平面內(nèi)，該平面與箱板13之間的二面角α可以為 30° -90°，優(yōu)選為 45° -60°。按照本發(fā)明的上述兩種實(shí)施方式，如圖5所示，所述刮料件14的高度h可以為 20-60毫米，優(yōu)選為30-40毫米。所述刮料件的高度指刮料件頂端與箱板頂端之間的垂直距離。在安裝使用過程中，可以適當(dāng)調(diào)整刮料件14與底板15之間的距離(即，當(dāng)刮料件14 朝向底板15時(shí)，刮料件14的頂端與底板15之間的距離)，以滿足刮掃物料的需要，優(yōu)選情況下，所述刮料件14頂端與底板15之間的垂直距離可以為5-15毫米。按照本發(fā)明的第一種具體實(shí)施方式
，如圖2所示，相鄰的兩個(gè)箱板13與傳動(dòng)鏈條12之間應(yīng)該能夠形成能容納物料的敞開空間，以滿足容納并運(yùn)輸物料的需要；一般情況下，驅(qū)動(dòng)輥U軸線之間的所述箱板13所在平面與傳動(dòng)鏈條12所在平面之間的夾角(β ) 可以為30° -90°優(yōu)選為60° -90° ；按照本發(fā)明的第二種具體實(shí)施方式
，如圖5所示，相鄰的兩個(gè)箱板13與基底件16之間應(yīng)該能夠形成能容納物料的敞開空間，以滿足容納并運(yùn)輸物料的需要；一般情況下，驅(qū)動(dòng)輥11軸線之間的所述箱板13所在平面與基底件16所在平面之間的夾角(β)可以為30° -90°優(yōu)選為60° -90°。按照本發(fā)明的上述兩種實(shí)施方式，可以根據(jù)待運(yùn)輸物料的多少來調(diào)整相鄰的兩個(gè)箱板13之間的距離，一般情況下，相鄰的兩個(gè)箱板13之間的距離可以為1. 5-3米，優(yōu)選為 2-2. 5米。所述箱板13的數(shù)量可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)整，并根據(jù)輸送物料時(shí)的實(shí)際需要來設(shè)定箱板13的數(shù)量。優(yōu)選情況下，為了使輸送裝置運(yùn)動(dòng)的更順暢，所述傳動(dòng)鏈條12與驅(qū)動(dòng)輥11嚙合， 利用傳動(dòng)鏈條12的牽引力帶動(dòng)箱板13繞著驅(qū)動(dòng)輥11運(yùn)動(dòng)，或者利用傳統(tǒng)鏈條12和基底件16的牽引力帶動(dòng)箱板13繞著驅(qū)動(dòng)輥11運(yùn)動(dòng)。其中，所述驅(qū)動(dòng)輥11可以為主動(dòng)鏈輪。按照本發(fā)明的第一種實(shí)施方式，如圖6所示，所述傳動(dòng)鏈條12的寬度足以能夠使箱板13固定在其上，并帶動(dòng)箱板13繞著驅(qū)動(dòng)輥11 一起運(yùn)動(dòng)。鏈條12可以比箱板3相等或稍寬。按照本發(fā)明的第二種實(shí)施方式，將基底件16固定在傳動(dòng)鏈條12上的方法可以采用本領(lǐng)域公知的各種固定方法，如焊接、鉸接、螺栓連接等方式。對(duì)基底件16的數(shù)量沒有特別限定，可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)整，例如，所述基底件可以是一繞過驅(qū)動(dòng)輥11首尾相連形成閉合環(huán)路的完整的整體，并固定在傳動(dòng)鏈條上，如，傳送皮帶；也可以包括多個(gè)基底件單元，所述多個(gè)基底件單元依次順序固定在傳動(dòng)鏈條上，并繞過驅(qū)動(dòng)輥11首尾相連形成閉合環(huán)路；可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)定基底件單元的數(shù)量。所述基底件單元之間的距離可以根據(jù)實(shí)際情況而定，優(yōu)選情況下，所述多個(gè)基底件單元之間處還可以設(shè)置有插板(圖中未示出)，所述插板將相鄰的兩個(gè)基底件單元之間的縫隙填充。所述箱板13的數(shù)量可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)整，并根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)定箱板13的數(shù)量。按照本發(fā)明的上述兩種實(shí)施方式，為了能夠進(jìn)一步將傳動(dòng)鏈條12的縫隙中積累的物料粉末或者物料碎塊清除干凈，優(yōu)選情況下，以本發(fā)明的第二種具體實(shí)施方式
為例，如圖7所示，所述輸送裝置還包括至少一個(gè)清掃件17，所述清掃件17包括清掃刷18，所述清掃刷18能夠與傳動(dòng)鏈條12接觸，以將傳動(dòng)鏈條12表面以及縫隙間的物料清除。按照本發(fā)明，可以采用各種方式固定清掃件17，以使清掃刷18能夠與傳動(dòng)鏈條12 接觸，以將傳動(dòng)鏈條12表面以及縫隙間的物料清除。優(yōu)選情況下，該輸送裝置還包括兩個(gè)側(cè)板19，所述兩個(gè)側(cè)板19分別位于閉合環(huán)路的兩側(cè)，所述清掃件17包括清掃刷18和橫向肋條110，清掃刷18固定在橫向肋條110上， 所述橫向肋條110的兩端分別固定在所述兩個(gè)側(cè)板19上。更優(yōu)選情況下，以本發(fā)明的第一種具體實(shí)施方式
為例，如圖8所示，為了便于控制清掃刷18與傳動(dòng)鏈條12之間的距離，所述清掃件17還包括至少一個(gè)縱向肋條111，所述縱向肋條111位于橫向肋條110和清掃刷18之間，使所述清掃刷18通過該縱向肋條111固定在橫向肋條110上。所述縱向肋條的數(shù)量?jī)?yōu)選為2-4條，且每條縱向肋條111的未與橫向肋條110固定的一端均固定有清掃刷18，以同時(shí)清掃平行運(yùn)行的傳動(dòng)鏈條12表面及縫隙中的物料粉末和物料碎塊。再優(yōu)選情況下，將縱向肋條111設(shè)置為可以上下伸縮的裝置，可以便于在輸送裝置運(yùn)行的過程中，隨時(shí)調(diào)節(jié)清掃刷18與傳動(dòng)鏈條12之間的距離，更便于清掃殘余物料。其中，所述清掃刷18的位置剛好可與傳動(dòng)鏈條12接觸，以將傳動(dòng)鏈條12表面以及縫隙間殘留的物料粉末和物料碎塊清除干凈。所述清掃刷18的材質(zhì)和形狀大小的可選擇范圍較寬，只要能夠易于與傳動(dòng)鏈條12接觸，并將傳動(dòng)鏈條12表面以及縫隙間殘留的物料粉末和物料碎塊清除干凈即可，例如，可以為膠皮或刷狀物。將清掃刷18固定在橫向肋條110或者縱向肋條111上的方法可以采用本領(lǐng)域中常規(guī)的各種固定方法，例如，通過螺栓將清掃刷18(如，膠皮)固定在橫向肋條110或者縱向肋條111上，或者用粘結(jié)劑將清掃刷18 (如，刷狀物)貼合在橫向肋條110或者縱向肋條 111上等方式。清掃刷18可以通過多種方法固定在橫向肋條110或者縱向肋條111上，例如，通過螺栓、粘結(jié)劑等。按照本發(fā)明，在側(cè)板19上固定橫向肋條110，以及在橫向肋條110上固定縱向肋條 111的方法可以采用本領(lǐng)域公知的各種方法，例如，焊接固定或螺栓連接固定等方式。按照本發(fā)明，沿輸送裝置的牽引方向上的相對(duì)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輥11之間的距離可根據(jù)電機(jī)功率大小而定，按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，沿輸送裝置的牽引方向上的相對(duì)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輥11之間的距離可以為8-80米。如果至少一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥之間的距離過長(zhǎng)，可
12能會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)鏈條12和/或基底件16下墜，因此，優(yōu)選情況下，還可以在沿輸送裝置的牽引方向上的相對(duì)的至少一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11之間再設(shè)置至少一個(gè)支撐輥，以起到張緊的作用，防止傳動(dòng)鏈條12過長(zhǎng)而導(dǎo)致傳動(dòng)鏈條12和/或基底件16下墜的情況發(fā)生。按照本發(fā)明，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種常規(guī)的方法驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥11運(yùn)動(dòng)，例如， 通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥11運(yùn)動(dòng)，而使驅(qū)動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈條12繞著驅(qū)動(dòng)輥11形成的閉合環(huán)路連續(xù)運(yùn)動(dòng)。按照本發(fā)明提供的輸送裝置，該輸送裝置的使用方法可以包括在啟動(dòng)前，將待運(yùn)輸?shù)奈锪涎b入箱板13與傳動(dòng)鏈條12或者箱板13與基底件16之間形成的儲(chǔ)物空間中，啟動(dòng)電源使驅(qū)動(dòng)輥11帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條12運(yùn)動(dòng)，待將物料輸送至需要的待處理工序的場(chǎng)地后(按照本發(fā)明，即輸送至顆粒分級(jí)裝置2，或者通過分配料倉7均勻供給到顆粒分級(jí)裝置2)，即從一端的驅(qū)動(dòng)輥輸送至另一端的驅(qū)動(dòng)輥后，物料自然從儲(chǔ)物空間中卸出，由于該輸送裝置是利用傳動(dòng)鏈條12與驅(qū)動(dòng)輥11形成的閉合環(huán)路而進(jìn)行的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，因此，卸料完畢后，箱板13隨驅(qū)動(dòng)輥11和傳動(dòng)鏈條12的驅(qū)動(dòng)，又從下方返回至原料輸送的起點(diǎn)，即返回至驅(qū)動(dòng)輥的運(yùn)輸端。本發(fā)明提供的輸送裝置可用于各種物料的輸送，特別適用于輸送木薯原料。所述顆粒分級(jí)裝置2用于對(duì)來自所述第一輸送裝置1的木薯原料進(jìn)行分級(jí)，根據(jù)尺寸大小使木薯原料分成大尺寸的木薯原料和小尺寸的木薯原料兩部分。所述大尺寸的木薯原料通過第二輸送裝置3輸送到后續(xù)加工設(shè)備中進(jìn)行粉碎，所述小尺寸的木薯原料作為粉碎成品通過第三輸送裝置6輸出。通常情況下，待供給粉碎系統(tǒng)的所述木薯原料根據(jù)產(chǎn)地不同，而包括各有不同的形狀，例如，塊狀、段狀、片狀、粉狀等，或者可以將有些大塊木薯原料進(jìn)行預(yù)破碎，因此，所述大尺寸的木薯原料和小尺寸的木薯原料的尺寸分布可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程中對(duì)木薯原料的粉碎成品的尺寸要求而確定，例如，利用木薯原料制備乙醇的工藝中，要求木薯原料的粉碎成品的尺寸為3. 5毫米以下，因此，在利用木薯原料制備乙醇的工藝過程中，所述大尺寸的木薯原料為尺寸大于3. 5毫米的木薯原料，所述小尺寸的木薯原料為顆粒直徑為3. 5毫米以下的木薯原料。其中，所述大尺寸的木薯原料的尺寸是指木薯原料的一側(cè)到與之相對(duì)的另一側(cè)的最大距離，例如，當(dāng)所述大尺寸的木薯原料為球狀時(shí)，則所述大尺寸的木薯原料的尺寸是指所述球的直徑。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖9所示，所述顆粒分級(jí)裝置2還包括進(jìn)料口 23、篩網(wǎng)M和淌料板25，所述篩網(wǎng)M位于進(jìn)料口 23和所述第一集料口 21之間，且沿從進(jìn)料口 23至所述第一集料口 21的方向向下傾斜，所述淌料板25位于所述篩網(wǎng)M的下方，并位于所述進(jìn)料口 23和所述第二集料口 22之間，且沿從進(jìn)料口 23至所述第二集料口 22的方向向下傾斜，所述篩網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑為1. 5-3. 5毫米。最優(yōu)選情況下，所述顆粒分級(jí)裝置2 為震動(dòng)分級(jí)篩，且所述震動(dòng)分級(jí)篩的篩孔直徑優(yōu)選為1. 5-3. 5毫米，即顆粒直徑小于所述震動(dòng)分級(jí)篩的篩孔直徑的木薯粉末顆粒通過篩孔，而所述大尺寸的木薯原料保留在篩網(wǎng)的另一側(cè)，并進(jìn)入第二輸送裝置3。所述第二輸送裝置3包括牽引件和驅(qū)動(dòng)輥(例如可以為滾筒或鏈輪)，所述牽引件繞過驅(qū)動(dòng)輥首尾相連，形成運(yùn)送物料的閉合環(huán)路。來自顆粒分級(jí)裝置2的所述大尺寸的木薯原料供給到所述牽引件上，并利用所述牽引件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送所述大尺寸的木薯原料。 所述第二輸送裝置3優(yōu)選為皮帶輸送機(jī)。所述第三輸送裝置6優(yōu)選為斗式提升機(jī)，所述斗式提升機(jī)可以為能夠?qū)⑽锪蠌妮^低位置筆直提升至較高位置的各種常規(guī)的斗式提升機(jī)，例如所述斗式提升機(jī)包括傳動(dòng)鏈
13輪、料斗和驅(qū)動(dòng)輥，料斗安裝在傳動(dòng)鏈輪上且所述料斗的載料面與傳動(dòng)鏈輪運(yùn)動(dòng)的線性方向垂直，傳動(dòng)鏈輪繞過驅(qū)動(dòng)輥首尾相連，形成運(yùn)送物料的閉合環(huán)路。來自顆粒分級(jí)裝置2的所述木薯粉末顆粒供給到所述料斗上，并利用所述傳動(dòng)鏈輪的連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送所述木薯粉末顆粒。所述抽吸裝置4用于抽吸來自第二輸送裝置3的木薯原料(篩分得到的大尺寸的木薯原料)以輸送到粉碎裝置5中進(jìn)行粉碎，同時(shí)使密度較大的雜質(zhì)如沙子從木薯原料中篩分出來。所述抽吸裝置4包括吸咀和抽風(fēng)機(jī)，所述吸咀的吸口直徑通常為300-400毫米， 所述抽風(fēng)機(jī)設(shè)置在后述的粉碎裝置5的進(jìn)料口附近，為了防止木薯原料被抽進(jìn)抽風(fēng)機(jī)中， 在抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)口安裝有網(wǎng)孔直徑為0. 1-1. 5毫米的網(wǎng)，所述網(wǎng)孔直徑優(yōu)選為0. 1-1毫米， 進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1-0. 5毫米。所述吸咀的進(jìn)料口設(shè)置在第二輸送裝置3的原料輸出端的下方，且所述吸咀的進(jìn)料口朝下，通常所述吸咀的進(jìn)料口的中心與第二輸送裝置3的輸送終點(diǎn)的水平距離設(shè)置約為0. 1-0. 5米，垂直距離設(shè)置約為0. 5-1. 2米，所述輸送終點(diǎn)是指原料從所述第二輸送裝置3的原料輸出端脫落的位置。在所述抽吸裝置4的運(yùn)行時(shí)，所述抽風(fēng)機(jī)通過抽吸空氣，使抽吸裝置的管道中短時(shí)間內(nèi)形成負(fù)壓，因此所述吸咀的進(jìn)料口附近的木薯原料伴隨著空氣一起進(jìn)入抽吸裝置4中，由于抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)口設(shè)置有網(wǎng)，因而進(jìn)入抽吸裝置的管道中的木薯原料不被吸入抽風(fēng)機(jī)中，并在重力和慣性的作用下進(jìn)入后述粉碎裝置5中。另外，通過調(diào)節(jié)所述抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)強(qiáng)度，使密度較大的雜質(zhì)如沙子不被吸入所述抽吸裝置4的內(nèi)管中。在本實(shí)用新型中，所述抽風(fēng)強(qiáng)度用每分鐘吸入抽風(fēng)機(jī)中的空氣的體積來表示，通常所述抽風(fēng)強(qiáng)度設(shè)置為10000-18000m7h。所述抽吸裝置4優(yōu)選為提料風(fēng)機(jī)，更優(yōu)選型號(hào)為T9-26-N07. ID的提料風(fēng)機(jī)。所述粉碎裝置5用于對(duì)來自所述抽吸裝置4的木薯原料進(jìn)行粉碎。通常情況下， 所述粉碎裝置包括一個(gè)粗粉碎裝置和一個(gè)以上的細(xì)粉碎裝置。雖然這樣可以保證將原料粉碎到想要的尺寸，但是多個(gè)粉碎裝置必然造成耗能較高。為了降低能耗，本發(fā)明的發(fā)明人在原料粉碎過程中，分別使經(jīng)過篩分后的較大顆粒通過由一個(gè)細(xì)粉碎裝置組成的粉碎裝置進(jìn)行粉碎和通過由一個(gè)粗粉碎裝置和一個(gè)細(xì)粉碎裝置組成的粉碎裝置進(jìn)行粉碎，然后分別測(cè)定(例如，采用美國PPS公司的Accu Sizer TM 780光學(xué)粒徑檢測(cè)儀)粉碎后的原料顆粒的粒徑。結(jié)果，采用由一個(gè)細(xì)粉碎裝置組成的粉碎裝置粉碎后的原料顆粒的平均粒徑為 1. 8-2. 5毫米，雖然該顆粒直徑稍大于采用由一個(gè)粗粉碎裝置和一個(gè)細(xì)粉碎裝置組成的粉碎裝置粉碎后的原料顆粒的平均粒徑(例如1. 5-1. 7毫米)，但是仍然滿足后續(xù)加工的要求(例如，利用薯類制造乙醇中要求薯類顆粒的粒徑為3. 5毫米以下)。因此，綜合經(jīng)濟(jì)效益和工藝要求的條件，所述粉碎裝置優(yōu)選為一個(gè)，并能夠提供顆粒直徑為1. 8-2. 5毫米的顆粒。在本發(fā)明中所述細(xì)粉碎裝置沒有特別的限定，可以為能夠?qū)⒃项w粒粉碎至3. 5毫米以下的各種粉碎裝置。所述粗粉碎裝置是指能夠?qū)⒃项w粒粉碎到10-20毫米的粉碎裝置。在本發(fā)明中，所述粉碎裝置可以為具有粉碎木薯功能的各種粉碎裝置，例如，所述粉碎裝置可以是輥式破碎機(jī)，所述輥式破碎機(jī)包括兩個(gè)對(duì)置的輥，在所述兩個(gè)對(duì)置的輥表面作成很多凸起，通過一邊在輥之間加壓一邊使輥轉(zhuǎn)動(dòng)，破碎通過此之間的原料；所述粉碎裝置還可以為錘式破碎機(jī)，所述錘式破碎機(jī)包括錘尖和篩網(wǎng)，通過使所述錘尖高速旋轉(zhuǎn)對(duì)原料進(jìn)行反復(fù)錘碎，直到通過錘尖外圍的篩網(wǎng)的網(wǎng)孔；所述粉碎裝置還可以為顎式破碎機(jī)，所述顎式破碎機(jī)包括呈V型開口的鉗口和振動(dòng)顎，把原料放在向上呈V型開口的鉗口和振動(dòng)顎之間，通過加壓使原料破碎；所述粉碎裝置還可以為銷式破碎機(jī)，所述銷式破碎機(jī)設(shè)置垂直方向上有很多針的圓盤形的回轉(zhuǎn)盤和面對(duì)此回轉(zhuǎn)圓盤的面上有很多銷的固定圓盤，把原料加到回轉(zhuǎn)盤的中心后，利用離心力進(jìn)入裝在回轉(zhuǎn)盤和固定盤上的銷的間隙，受到銷造成的沖擊和反彈的作用，從而使原料破碎；所述粉碎裝置還可以為球式破碎機(jī)。在一種實(shí)施方式中，所述粉碎裝置為錘片式粉碎機(jī)，優(yōu)選型號(hào)為JFS-2000-72的錘片式粉碎機(jī)，該錘片式粉碎機(jī)包括轉(zhuǎn)子、錘片、篩板、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，在運(yùn)行過程中，通過控制系統(tǒng)控制錘片高速旋轉(zhuǎn)，使錘片與物料進(jìn)行摩擦，從而將物料粉碎至要求的顆粒尺寸范圍。如圖1所示，在本發(fā)明的制備乙醇的系統(tǒng)中，來自所述第一輸送裝置1的原料，例如木薯原料可以直接掉在顆粒分級(jí)裝置2中，然而，為了方便控制均勻供料，優(yōu)選如圖10所示，在所述第一輸送裝置1和顆粒分級(jí)裝置2之間還設(shè)置有分配料倉7，所述分配料倉7用于將來自所述第一輸送裝置1的木薯物料定量供給至顆粒分級(jí)裝置2。另外，在所述顆粒分級(jí)裝置2和第三輸送裝置6之間還可以設(shè)置有螺旋輸送機(jī)8，通過所述螺旋輸送機(jī)將來自所述顆粒分級(jí)裝置2的木薯原料(即木薯粉末顆粒)輸送至第三輸送裝置6。所述螺旋輸送機(jī)8的原料輸出端和第三輸送裝置6的原料輸入端的局部空間位置結(jié)構(gòu)如圖11所示， 所述螺旋輸送機(jī)8的原料輸出端的端口設(shè)置在所述第三輸送裝置6的原料輸入端的端口的正上方，且前者的端口直徑略小于后者。在所述顆粒分級(jí)裝置2和第二輸送裝置3之間還設(shè)置有供料倉9，通過所述供料倉9將來自所述顆粒分級(jí)裝置2的木薯原料(即大尺寸的木薯原料)定量供給至第二輸送裝置3。此外，來自粉碎裝置5的粉碎成品可以與來自第三輸送裝置6的所述木薯粉末顆粒匯合，作為待酶解的物料供給卸料器100，為了避免將來自第三輸送裝置6的木薯粉末中的泥沙或雜質(zhì)帶入最終的粉碎產(chǎn)物中，并便于控制來自第三輸送裝置6輸送的小尺寸的木薯粉末的量，優(yōu)選情況下，在第三輸送裝置6之后還設(shè)置有料位計(jì)61和沉砂槽62 ；所述料位計(jì)61用于將來自所述第三輸送裝置6的物料定量供給沉砂槽62。該小尺寸的木薯粉末通過料位計(jì)61定量供給沉砂槽62，并在沉砂槽62中進(jìn)行沉砂，除雜后，與來自粉碎裝置5的粉碎產(chǎn)物匯合。所述沉砂槽可以為具有沉降并分離粉碎產(chǎn)物中的泥沙等雜質(zhì)功能的各種沉砂槽，例如旋流分離器。更優(yōu)選情況下，在所述卸料器100 和第四輸送裝置101之間還依次設(shè)置有第一螺旋輸送機(jī)1011、供料倉1012和第二螺旋輸送機(jī)1013，所述第一螺旋輸送機(jī)1011用于將來自卸料器100的物料輸送至供料倉1012，所述第二螺旋輸送機(jī)1013用于將來自供料倉1012的物料輸送至第四輸送裝置101，所述供料倉 1012用于將來自所述卸料器100的物料定量供給至第二螺旋輸送機(jī)1013，并由該第二螺旋輸送機(jī)1013將物料輸送至第四輸送裝置101。此外，在將粉碎物料通過第四輸送裝置101 供給閃蒸塔102之前，還可以在第四輸送裝置101中補(bǔ)充水分，水分的補(bǔ)充可以使粉碎物料更好地形成淀粉漿料。此外，由于經(jīng)過沉砂的小尺寸的木薯顆粒為含水物料，因此，優(yōu)選將來自第三輸送裝置6的木薯粉末與來自粉碎裝置5的粉碎產(chǎn)物在第四裝置101中混合，并一起進(jìn)行下面的酶解裝置中。本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于粉碎產(chǎn)物為20-40°C的薯類原料淀粉漿料；熱介質(zhì)為100-170°C的水蒸氣時(shí)，閃蒸塔102的塔板數(shù)或理論塔板數(shù)優(yōu)選為2-6塊，在該條件下即可使從閃蒸塔102排出的粉碎產(chǎn)物的溫度在50-90°C，滿足酶解要求。所述木薯可以為鮮木薯或干木薯，如果采用鮮木薯，在粉碎前可以將鮮木薯與水混合，也可以不與水混合而直接粉碎；如果采用干木薯，通常需要在粉碎前將干木薯與水混
15合，所述水的用量只要保證將干木薯粉碎后能夠得到淀粉漿料即可，一般情況下，所述木薯與水的重量比可以為1 0.2-5，優(yōu)選為1 0.5-2。所述薯類原料也可以為鮮木薯與干木薯的混合物。所述干木薯與鮮木薯的重量沒有特別限定，通常情況下，所述干木薯與鮮木薯的重量比可以為1 1.5-2. 5，優(yōu)選為1 1.5-2。鮮木薯原料的外表皮內(nèi)還含有一層薄皮，即內(nèi)表皮，該內(nèi)表皮中含有氰化物以及一種能引起食物中毒的氰貳——亞麻苦甙。亞麻苦甙被水解后產(chǎn)生氫氰酸。氫氰酸和氰化物都有劇毒，而且中毒非常迅速。它們可以通過多種途徑進(jìn)入人體，如皮膚吸收、傷口侵入、 呼吸道吸入、誤食等，進(jìn)入人體后，能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)癱瘓，使呼吸酶及血液中血紅蛋白中毒，引起呼吸困難，全身細(xì)胞會(huì)因缺氧窒息而使機(jī)體死亡。因此，優(yōu)選情況下，通常在將鮮木薯原料進(jìn)行粉碎之前，需要先除去鮮木薯原料的內(nèi)表皮。所述除去鮮木薯原料內(nèi)表皮的方法有可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種去皮方法，例如，采用人工去皮的方法除去鮮木薯原料的外表皮及內(nèi)表皮，同時(shí)去除原料表面的泥沙；或者采用去皮設(shè)備進(jìn)行去皮，所述去皮設(shè)備可以采用各種去皮設(shè)備，例如CN101289674A中公開的薯類原料的去皮設(shè)備。由于薯類原料中可能會(huì)含有泥土、沙石雜質(zhì)以及鐵雜質(zhì)，會(huì)對(duì)去皮設(shè)備造成損害， 因此，按照本發(fā)明的方法，還可以包括去皮之前對(duì)薯類原料進(jìn)行預(yù)處理的常規(guī)操作，所述預(yù)處理的步驟一般包括除去雜質(zhì)和清洗的步驟。如，在鮮木薯采收后，除去木薯上的泥土、根、 須及木質(zhì)部分以及砂石等雜質(zhì)。并對(duì)木薯進(jìn)行清洗，所述清洗的方法和設(shè)備為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。所述酶解步驟可以通過本領(lǐng)域常用的方法完成，比如向粉碎產(chǎn)物中添加產(chǎn)酶微生物和/或酶，在產(chǎn)酶微生物的生長(zhǎng)溫度和/或酶有活力的溫度下保溫完成。所述產(chǎn)酶微生物為能夠分泌淀粉酶的產(chǎn)酶微生物。所述酶為淀粉酶。由于微生物生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物，因此優(yōu)選直接加入酶。所述酶的用量越多越好，出于成本考慮，優(yōu)選以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計(jì)，所述淀粉酶的用量為4-50酶活力單位， 更優(yōu)選以每克粉碎后的產(chǎn)物的干重計(jì)，所述淀粉酶的用量為10-30酶活力單位。本發(fā)明所述酶的酶活力單位可以為在pH值為6.0、溫度為70°C的條件下，1分鐘將 1毫克淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖所需的酶量為一個(gè)酶活力單位。所述酶解的溫度可以為淀粉酶的任何最適作用溫度，一般為50-90°C，更優(yōu)選 60-70°C。所述酶解的時(shí)間理論上越長(zhǎng)越好，考慮到設(shè)備利用率，優(yōu)選所述酶解的時(shí)間為 20-240分鐘，更優(yōu)選為30-120分鐘。所述酶解的pH值可以為淀粉酶的任何最適作用pH， 一般為3. 0-7. 0，更優(yōu)選pH值為5. 0-6. 0。由于酶解過程中pH值的波動(dòng)不大，因此所述酶解的PH值可以按照本領(lǐng)域常用的方法在加入酶之前進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如先將粉碎產(chǎn)物與水或培養(yǎng)基(加酶一般與水混合，加入產(chǎn)酶微生物一般與該微生物的培養(yǎng)基)混合，一般使所得混合物的固含量為20-40重量％，根據(jù)所得混合物的pH值，用硫酸溶液或氫氧化鈉將待酶解的混合物PH調(diào)節(jié)至3. 0-7. 0，更優(yōu)選調(diào)節(jié)至pH值為5. 0-6. 0。本發(fā)明所述酶為淀粉酶。淀粉酶是能夠分解淀粉糖苷鍵的一類酶的總稱，所述淀粉酶一般包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和異淀粉酶。α-淀粉酶又稱淀粉1，4_糊精酶，它能夠任意地、不規(guī)則地切開淀粉鏈內(nèi)部的 α-1,4-糖苷鍵，將淀粉水解為麥芽糖、含有6個(gè)葡萄糖單位的寡糖和帶有支鏈的寡糖。生產(chǎn)此酶的微生物主要有枯草桿菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。
β -淀粉酶又稱淀粉1，4-麥芽糖苷酶，能夠從淀粉分子非還原性末端切開1，4_糖苷鍵，生成麥芽糖。此酶作用于淀粉的產(chǎn)物是麥芽糖與極限糊精。此酶主要由曲霉、根霉和內(nèi)孢霉產(chǎn)生。糖化酶又稱淀粉α-1，4-葡萄糖苷酶，此酶作用于淀粉分子的非還原性末端，以葡萄糖為單位，依次作用于淀粉分子中的α-1，4-糖苷鍵，生成葡萄糖。此酶作用于支鏈淀粉后的產(chǎn)物有葡萄糖和帶有α-1，6_糖苷鍵的寡糖；作用于直鏈淀粉后的產(chǎn)物幾乎全部是葡萄糖。此酶產(chǎn)生菌主要是黑曲霉(左美曲霉、泡盛曲霉)、根霉(雪白根酶、德氏根霉)、 擬內(nèi)孢霉、紅曲霉。異淀粉酶又稱淀粉α-1，6-葡萄糖苷酶、分枝酶，此酶作用于枝鏈淀粉分子分枝點(diǎn)處的α-1，6-糖苷鍵，將枝鏈淀粉的整個(gè)側(cè)鏈切下變成直鏈淀粉。此酶產(chǎn)生菌主要是嫌氣桿菌、芽孢桿菌及某些假單孢桿菌等細(xì)菌。優(yōu)選所述酶解使用的酶還包括磷酸酯酶。因?yàn)榱姿狨ッ改軌蚴沽姿崤c醇式羥基結(jié)合成酯的磷酸糊精水解成葡萄糖，并釋放出磷酸，具有極明顯的液化力，所以酶解使用的酶包括磷酸酯酶，可以更充分地水解淀粉，以增加乙醇產(chǎn)率。本發(fā)明所述淀粉酶可以優(yōu)選選自α-淀粉酶、糖化酶、轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶和磷酸酯酶中的一種或幾種。能夠發(fā)酵單糖如葡萄糖和/或果糖、寡糖如蔗糖和/或半乳糖的微生物都可以用于本發(fā)明的發(fā)酵過程，由于釀酒酵母是釀酒工業(yè)上普遍應(yīng)用的耐酒精、副產(chǎn)物少、乙醇產(chǎn)率高的發(fā)酵己糖的微生物，因此優(yōu)選所述發(fā)酵所使用的酵母為釀酒酵母。以每克酶解產(chǎn)物計(jì)，所述發(fā)酵所使用的酵母的接種量為IO3-IO8菌落形成單位，更優(yōu)選IO4-IO6菌落形成單位。所述菌落形成單位的定義為將稀釋后的一定量的菌液通過澆注或涂布的方法，讓其內(nèi)的微生物單細(xì)胞一一分散在培養(yǎng)基平板上，待培養(yǎng)后，每一活細(xì)胞就形成一個(gè)菌落。即每毫升菌液中含有的單細(xì)胞的數(shù)目。本發(fā)明發(fā)酵所使用的酵母可以為商購酵母固體制劑(比如干酵母粉)或酵母菌種，比如拉斯2號(hào)(Rasse II)酵母，又名德國二號(hào)酵母、拉斯12號(hào)(Rasse XII)酵母，又名德國12號(hào)酵母、K字酵母、南陽五號(hào)酵母(1300)和南陽混合酵母(1308)。所述酵母的菌落形成單位可以通過本領(lǐng)域公知的方法測(cè)定，比如亞甲基藍(lán)染色活菌計(jì)數(shù)法。亞甲基藍(lán)染色活菌計(jì)數(shù)法的具體方法如下將1克干酵母粉溶于10毫升無菌水中，或?qū)?毫升菌種活化液用無菌水稀釋至10 毫升，加入0. 5毫升0. 1重量％亞甲基藍(lán)，在35°C下保溫30分鐘。在10倍光學(xué)顯微鏡下， 用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)保溫后的溶液中活菌的數(shù)目(死菌染色，活菌不染色)，可得1克干酵母或1毫升菌種活化液中活菌的數(shù)目，即菌落形成單位數(shù)。所述酵母可以采用常規(guī)的方法接種，例如向酶解產(chǎn)物中加入5-15體積％的種子液。所述種子液可以為干酵母的水溶液或培養(yǎng)基溶液，也可以為干酵母或商購菌種的活化種子液。所述發(fā)酵的溫度可以為任何適于酵母生長(zhǎng)的溫度，優(yōu)選為30-36°C，更優(yōu)選為 30-33°C。pH值為4-6，優(yōu)選為4-4. 5。所述發(fā)酵的時(shí)間可以為從接種開始至酵母生長(zhǎng)的衰亡期出現(xiàn)(即發(fā)酵時(shí)間為遲滯期、對(duì)數(shù)期加上穩(wěn)定期)的時(shí)間，優(yōu)選發(fā)酵的時(shí)間為陽-70小時(shí)，更優(yōu)選60-70小時(shí)。發(fā)酵產(chǎn)物乙醇可以用常規(guī)的方法，根據(jù)不同工業(yè)產(chǎn)品的要求(比如燃料酒精要求乙醇的純度達(dá)99%以上)分離并精制，比如蒸餾、濃縮、除水。下面結(jié)合圖10說明本發(fā)明提供的制備乙醇的系統(tǒng)的工作原理。將木薯原料置于所述第一輸送裝置1的儲(chǔ)物空間中，隨第一輸送裝置1的牽引方向?qū)⒛臼碓陷?通常為塊狀、片狀、段狀、粉狀或其它任意形狀，或者可以將有些大塊木薯原料進(jìn)行預(yù)破碎)輸送到分配料倉7。所述木薯原料通過分配料倉7均勻供給到顆粒分級(jí)裝置2中，從而使木薯原料分成大尺寸的木薯原料和小尺寸的木薯原料，并使所述小尺寸的木薯原料轉(zhuǎn)移到螺旋輸送機(jī)8中，通過螺旋輸送機(jī)8輸送到第三輸送裝置6中，然后使所述小尺寸的木薯原料作為粉碎成品通過第三輸送裝置6輸出；使所述大尺寸的木薯原料轉(zhuǎn)移到供料倉9中，并通過供料倉9定量供給到第二輸送裝置3中。所述抽吸裝置4的進(jìn)料口設(shè)置在第二輸送裝置3的原料輸出端的下方，所述大尺寸的木薯原料在第二輸送裝置3 的原料輸出端輸出，在原料顆粒下落過程中，通過調(diào)節(jié)抽吸裝置4中抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)強(qiáng)度，使原料顆粒在靠近抽吸裝置4的進(jìn)料口時(shí)吸入抽吸裝置中，并保證密度較大的雜質(zhì)如沙子不被吸入抽吸裝置4中。所述抽吸裝置4的另一端與粉碎裝置5的進(jìn)料口連接，使吸入抽吸裝置中的木薯原料供給到粉碎裝置5中進(jìn)行粉碎，粉碎后的木薯原料顆粒從粉碎裝置5的出料口輸出，作為粉碎成品。將來自第三輸送裝置6的木薯粉末通過料位計(jì)61定量供給到沉砂槽62中進(jìn)行沉砂，除雜后再與來自粉碎裝置5的粉碎成品混合得到最終的粉碎產(chǎn)物；開啟真空泵105，通過第二接口 1022將閃蒸塔102抽真空，然后開啟熱源103與閃蒸塔102之間的閥門，使熱源103中的熱源被吸入閃蒸塔102中，同時(shí)將上述粉碎產(chǎn)物輸送至卸料器100中，并通過第一螺旋輸送裝置1011將來自卸料器100的物料輸送至供料倉 1012中，并通過供料倉1012用于將來自所述卸料器100的物料定量供給至第二螺旋輸送機(jī)1013中，并通過所述第二螺旋輸送機(jī)1013將來自供料倉1012的物料輸送至第四輸送裝置101中，通過第一接口 1021將由粉碎產(chǎn)物形成的淀粉漿料輸送至閃蒸塔102中，并使該粉碎產(chǎn)物與通過第三接口 1023通入的熱源在閃蒸塔102中接觸，然后將該粉碎產(chǎn)物通過出料口 IOM輸送至酶解罐106中，將該粉碎產(chǎn)物在酶解罐中與淀粉酶混合進(jìn)行酶解，并將酶解產(chǎn)物輸送至發(fā)酵罐106中進(jìn)行發(fā)酵；同時(shí)開啟冷凝器108的電源將閃蒸塔102中剩余的水蒸汽抽出并冷凝成水。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。實(shí)施例中所用的木薯原料為同一批收獲的新鮮木薯，粗4-8厘米，長(zhǎng)20-30厘米， 含水量為約65重量％。制備實(shí)施例1制備如圖2所示的第一輸送裝置。第一輸送裝置1包括一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11、傳動(dòng)鏈條12和底板15，一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11和傳動(dòng)鏈條12位于所述底板15的上方；傳動(dòng)鏈條12繞過驅(qū)動(dòng)輥11首尾相連形成閉合環(huán)路，該輸送裝置還包括多個(gè)箱板13，箱板13的一端固定在傳動(dòng)鏈條12上，使相鄰的兩個(gè)箱板13 與傳動(dòng)鏈條12之間形成儲(chǔ)物空間，且所述多個(gè)箱板13沿該輸送裝置的牽引方向排列，所述傳動(dòng)鏈條12與驅(qū)動(dòng)輥11嚙合，至少部分箱板13的另一端固定連接有刮料件14，使得刮料件14能夠刮掃所述底板15上的物料。每個(gè)箱板13的另一端均固定連接有刮料件14，每個(gè)刮料件14包括多個(gè)齒狀物，箱板13為平板，所述多個(gè)齒狀物分一排排列，每排齒狀物在
18同一平面內(nèi)，該平面與箱板13之間的二面角(α)為30°，所述刮料件14的高度(h)為20 毫米，刮料件14頂端與底板15之間的垂直距離為5毫米，驅(qū)動(dòng)輥11軸線之間的所述箱板 13所在平面與傳動(dòng)鏈條12所在平面之間的夾角(β)為90°，相鄰的兩個(gè)箱板13之間的距離為1.5米。制備實(shí)施例2制備如圖3所示的第一輸送裝置。所述第一輸送裝置1包括兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11、兩條傳動(dòng)鏈條12和底板15，兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輥 11和兩條傳動(dòng)鏈條12位于所述底板15的上方；每條傳動(dòng)鏈條12分別繞過一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥11 首尾相連形成閉合環(huán)路；所述輸送裝置還包括基底件16和多個(gè)箱板13，所述基底件16固定在兩條傳動(dòng)鏈條12之間，箱板13的一端固定在基底件16上，使相鄰的兩個(gè)箱板13與基底件16之間形成儲(chǔ)物空間，且所述多個(gè)箱板13沿該輸送裝置的牽引方向排列，所述傳動(dòng)鏈條12與驅(qū)動(dòng)輥11嚙合，至少部分箱板13的另一端固定連接有刮料件14，使得刮料件14 能夠刮掃所述底板15上的物料。每個(gè)箱板13的另一端均固定連接有刮料件14，每個(gè)刮料件14包括多個(gè)齒狀物，箱板13為平板，所述多個(gè)齒狀物分兩排排列，每排齒狀物在同一平面內(nèi)，該平面與箱板13之間的二面角(α)為90°，所述刮料件14的高度(h)為60毫米， 刮料件14頂端與底板15之間的垂直距離為15毫米，驅(qū)動(dòng)輥11軸線之間的所述箱板13所在平面與基底件16所在平面之間的夾角(β)為30°，相鄰的兩個(gè)箱板13之間的距離為3 米。此外，如圖7所示，所述第一輸送裝置1還包括至少4個(gè)清掃件17，所述清掃件17包括清掃刷18，所述清掃刷18能夠與兩側(cè)的兩條傳動(dòng)鏈條12接觸，以將傳動(dòng)鏈條12表面以及縫隙間的物料清除。實(shí)施例1本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的采用木薯原料制備乙醇的方法。(1)使用圖1所示的制備乙醇的系統(tǒng)采用木薯原料制備乙醇所述制備乙醇的系統(tǒng)包括第一輸送裝置1、顆粒分級(jí)裝置2、第二輸送裝置3、抽吸裝置4、粉碎裝置5、第三輸送裝置6，卸料器100，第四輸送裝置101，閃蒸塔102、熱源103、 酶解罐104、真空泵105和發(fā)酵罐106 ；所述第一輸送裝置1對(duì)顆粒分級(jí)裝置2供給木薯原料，所述顆粒分級(jí)裝置2包括第一集料口 21和第二集料口 22，所述顆粒分級(jí)裝置2通過所述第一集料口 21對(duì)所述第二輸送裝置3供給大尺寸的木薯原料，所述顆粒分級(jí)裝置2通過所述第二集料口 22對(duì)所述第三輸送裝置6供給小尺寸的木薯原料，所述第二輸送裝置3通過抽吸裝置4對(duì)粉碎裝置5 供料，經(jīng)粉碎裝置5粉碎的物料以及來自第三輸送裝置6的小尺寸的木薯原料被輸送到卸料器100中，所述卸料器100通過第四輸送裝置101向閃蒸塔102供料；所述酶解裝置包括所述閃蒸塔102包括第一接口 1021、第二接口 1022、第三接口 1023和出料口 1024，第四輸送裝置101通過第一接口 1021與閃蒸塔102連通，酶解罐104 與閃蒸塔102的出料口連通，真空泵105與閃蒸塔102的第二接口 1022連通，發(fā)酵罐106 與酶解罐104連通，冷凝器108與閃蒸塔102的頂部連通，熱源103通過倒置的U形管107 與閃蒸塔102的第三接口 1023連通，所述倒置的U形管的頂端高于閃蒸塔102的頂端，倒置的U形管與閃蒸塔102的頂端的高度差為2. 5米。閃蒸塔的塔板數(shù)為6塊，從上往下，第一接口 1021和第三接口 1023分別位于閃蒸塔的第1塊和第6塊塔板處。
(2)木薯原料的預(yù)破碎將95千克鮮木薯原料(粗4-8厘米，長(zhǎng)20-30厘米，含水量65重量％ )清洗后破碎成長(zhǎng)約1厘米左右、寬約2-3厘米的木薯塊(還含有一些木薯粉末顆粒)，取10克使用 SFSP系列錘片式粉碎機(jī)對(duì)該木薯片進(jìn)行粉碎，得到平均顆粒直徑為2毫米(采用美國PPS 公司的Accu Sizer TM 780光學(xué)粒徑檢測(cè)儀測(cè)定)的10克粉碎產(chǎn)物。取上述10克粉碎產(chǎn)物過濾并在45 °C下烘干至恒重3. 4克，稱量300. 0毫克該干燥后的粉碎產(chǎn)物，放置于重80克的100毫升干燥三角燒瓶?jī)?nèi)。向所述三角燒瓶?jī)?nèi)加入3. 00 毫升濃度為72重量％的硫酸溶液，攪拌1分鐘。然后將三角燒瓶在30°C的水浴中放置60 分鐘，每隔5分鐘攪拌一次以確保均勻水解。水解結(jié)束后，用去離子水使硫酸的濃度稀釋到4重量％，然后用布氏漏斗過濾，共得到濾液84毫升。將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥的50 毫升的三角瓶中。使用2. 5克碳酸鈣調(diào)節(jié)該濾液的pH值至5. 5，靜置5小時(shí)，收集上層清液。用0.2微米濾膜過濾收集的上層清液，所得濾液用Biorad AmineXHPX-87P高效液相色譜(HPLC)分析。HPLC條件進(jìn)樣量20微升；流動(dòng)相為0. 2微米濾膜過濾并且超聲振蕩脫氣的HPLC超純水；流速為0. 6毫升/分鐘；柱溫80-85°C ；檢測(cè)器溫度80_85°C ；檢測(cè)器為折光率檢測(cè)器；運(yùn)行時(shí)間為35分鐘。以0.1-4. 0毫克/毫升濃度范圍的D-(+)葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)樣品。HPLC分析得到粉碎產(chǎn)物酸水解液中葡萄糖濃度為3. 70毫克/毫升，計(jì)算可得1 克所述粉碎產(chǎn)物酸水解能得到重量為0. 311克的葡萄糖，因?yàn)闈舛葹?2重量％的硫酸溶液可以將粉碎產(chǎn)物中的淀粉全部水解成葡萄糖，因此所得葡萄糖的重量是粉碎產(chǎn)物中的淀粉重量的1. 11倍，即1克所述粉碎產(chǎn)物中的淀粉含量為0. 280克。(3)進(jìn)入粉碎系統(tǒng)進(jìn)行粉碎以及酶解所述上述經(jīng)過預(yù)破碎的95千克木薯塊通過分配料倉7均勻供給到顆粒分級(jí)裝置2 中，從而使木薯原料分成大尺寸的木薯原料(1-3厘米)和小尺寸的木薯原料(1. 8-2. 5毫米)，并使所述小尺寸的木薯原料轉(zhuǎn)移到螺旋輸送機(jī)8中，通過螺旋輸送機(jī)8輸送到第三輸送裝置6中，然后使所述小尺寸的木薯原料作為粉碎成品通過第三輸送裝置6輸出；使所述大尺寸的木薯原料轉(zhuǎn)移到供料倉9中，并通過供料倉9定量供給到第二輸送裝置3中。所述抽吸裝置4的進(jìn)料口設(shè)置在第二輸送裝置3的原料輸出端的下方，所述大尺寸的木薯原料在第二輸送裝置3的原料輸出端輸出，在原料顆粒下落過程中，通過調(diào)節(jié)抽吸裝置4中抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)強(qiáng)度，使原料顆粒在靠近抽吸裝置4的進(jìn)料口時(shí)吸入抽吸裝置中，并保證密度較大的雜質(zhì)如沙子不被吸入抽吸裝置4中。所述抽吸裝置4的另一端與粉碎裝置5的進(jìn)料口連接，使吸入抽吸裝置中的木薯原料供給到粉碎裝置5中進(jìn)行粉碎，粉碎后的木薯原料顆粒從粉碎裝置5的出料口輸出，作為粉碎成品。將來自第三輸送裝置6的木薯粉末通過料位計(jì)61定量供給到沉砂槽62中進(jìn)行沉砂，除雜后再與來自粉碎裝置5的粉碎成品混合得到最終的粉碎產(chǎn)物(可知95千克粉碎產(chǎn)物中共含淀粉26. 6千克)；將上述粉碎產(chǎn)物與 21千克水混合后得到淀粉漿料，待用。開啟真空泵105將閃蒸塔102抽真空，使得閃蒸塔102的表壓為-0. 1兆帕，然后開啟熱源103與閃蒸塔102之間的閥門，使熱源103中的溫度為130°C的水蒸汽被吸入閃蒸塔102中，通過第四輸送裝置101將淀粉漿料通過第一接口 1021輸送至閃蒸塔102中，并與水蒸汽在閃蒸塔102中接觸，水蒸汽與淀粉漿料的重量比為25 1，接觸的時(shí)間為5分鐘， 此時(shí)通過閃蒸塔102上設(shè)置的溫度監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測(cè)淀粉漿料的溫度升高至55°C，將淀粉漿料通過出料口輸送至酶解罐104中與淀粉酶混合進(jìn)行酶解，酶解的時(shí)間為80分鐘，所述酶解的PH值為5;以每克淀粉漿料的干重計(jì)，加入30酶活力單位的α-淀粉酶(諾維信公司購得)；開啟冷凝器108的電源將閃蒸塔102中剩余的水蒸汽抽出并冷凝成水。(4)發(fā)酵將步驟C3)得到的酶解產(chǎn)物輸送至發(fā)酵罐106中，并溫度降至33°C，以每克酶解產(chǎn)物的重量計(jì)，接種IO5菌落形成單位的酒精酵母(安琪超級(jí)釀酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在33°c下于發(fā)酵罐中攪拌培養(yǎng)65小時(shí)，在100°C蒸餾所得發(fā)酵產(chǎn)物，所得蒸餾餾分在78. 3°C下二次蒸餾可得乙醇14. 07千克。按照下式計(jì)算乙醇產(chǎn)率，計(jì)算結(jié)果見表1。乙醇產(chǎn)率=100% X乙醇重量/木薯原料中所含淀粉的重量取100克蒸餾乙醇后的發(fā)酵醪用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50毫升的三角瓶中，靜置5小時(shí)，收集上層清液。0. 2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟(1)所述高效液相條件，測(cè)定并計(jì)算出發(fā)酵醪中的葡萄糖共348克。并按照下式計(jì)算殘?zhí)锹?，?jì)算結(jié)果見表1。殘?zhí)锹?100% X發(fā)酵醪中殘?zhí)橇?木薯原料中所含淀粉的重量。對(duì)比例1本對(duì)比例用于說明采用木薯制備乙醇的參比方法。按照實(shí)施例1的方法制備乙醇，不同的是，不采用本發(fā)明的酶解設(shè)備，而采用在將淀粉漿料通入酶解罐中后，采用電加熱的方法將酶解溫度提升至65°C，加熱時(shí)間為0. 5小時(shí)。按照實(shí)施例1的方法發(fā)酵得到乙醇13. 43千克。取100克蒸餾乙醇后剩余的發(fā)酵醪用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50 毫升的三角瓶中，靜置5小時(shí)，收集上層清液。0. 2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟(1)所述高效液相條件，測(cè)定并計(jì)算出發(fā)酵醪中的葡萄糖共575克。并按照實(shí)施例 1的公式計(jì)算乙醇產(chǎn)率和殘?zhí)锹?，?jì)算結(jié)果見表1。實(shí)施例2本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的采用木薯原料制備乙醇的方法。按照實(shí)施例1的方法制備乙醇，不同的是，倒置的U形管與閃蒸塔102的頂端的高度差為1米，并采用制備實(shí)施例1的第一輸送裝置輸送木薯原料。采用制備實(shí)施例1制備的第一輸送裝置將木薯原料被放置在所述儲(chǔ)物空間中，隨牽引力由第一輸送裝置1輸送至下面的顆粒分級(jí)裝置2中。開啟真空泵105將閃蒸塔102抽真空，使得閃蒸塔102的表壓為-0. 02兆帕，然后開啟熱源103與閃蒸塔102之間的閥門，使熱源103中的溫度為130°C的水蒸汽被吸入閃蒸塔102中，通過第四輸送裝置101將淀粉漿料通過第一接口 1021輸送至閃蒸塔102中，并與水蒸汽在閃蒸塔102中接觸，水蒸汽與淀粉漿料的重量比為20 1，接觸的時(shí)間為6分鐘， 此時(shí)通過閃蒸塔102上設(shè)置的溫度監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測(cè)淀粉漿料的溫度升高至60°C，將淀粉漿料通過出料口輸送至酶解罐104中與淀粉酶混合進(jìn)行酶解，酶解的時(shí)間為60分鐘，所述酶解的PH值為5;以每克淀粉漿料的干重計(jì)，加入30酶活力單位的α-淀粉酶(諾維信公司購得)；開啟冷凝器108的電源將閃蒸塔102中剩余的水蒸汽抽出并冷凝成水。并按照實(shí)施例1的方法對(duì)酶解產(chǎn)物進(jìn)行發(fā)酵，得到乙醇13. 81千克。
取100克蒸餾乙醇后剩余的發(fā)酵醪用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50 毫升的三角瓶中，靜置5小時(shí)，收集上層清液。0. 2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟(1)所述高效液相條件，測(cè)定并計(jì)算出發(fā)酵醪中的葡萄糖共372克。并按照實(shí)施例 1的公式計(jì)算乙醇產(chǎn)率和殘?zhí)锹?，?jì)算結(jié)果見表1。實(shí)施例3按照實(shí)施例1的方法制備乙醇，不同的是，倒置的U形管與閃蒸塔102的頂端的高度差為1. 5米，并采用制備實(shí)施例2的第一輸送裝置輸送木薯原料。采用制備實(shí)施例2制備的第一輸送裝置將木薯原料被放置在所述儲(chǔ)物空間中，隨牽引力由第一輸送裝置1輸送至下面的顆粒分級(jí)裝置2中。開啟真空泵105將閃蒸塔102抽真空，使得閃蒸塔102的表壓為-0. 3兆帕，然后開啟熱源103與閃蒸塔102之間的閥門，使熱源103中的溫度為150°C的水蒸汽被吸入閃蒸塔102中，通過第四輸送裝置101將淀粉漿料通過第一接口 1021輸送至閃蒸塔102中，并與水蒸汽在閃蒸塔102中接觸，水蒸汽與淀粉漿料的重量比為20 1，接觸的時(shí)間為7分鐘， 此時(shí)通過閃蒸塔102上設(shè)置的溫度監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測(cè)淀粉漿料的溫度升高至65°C，將淀粉漿料通過出料口輸送至酶解罐104中與淀粉酶混合進(jìn)行酶解，酶解的時(shí)間為65分鐘，所述酶解的PH值為5 ；以每克淀粉漿料的干重計(jì)，加入20酶活力單位的α -淀粉酶(諾維信公司購得)；開啟冷凝器108的電源將閃蒸塔102中剩余的水蒸汽抽出并冷凝成水。并按照實(shí)施例1的方法對(duì)酶解產(chǎn)物進(jìn)行發(fā)酵，得到乙醇13. 95千克。取100克蒸餾乙醇后剩余的發(fā)酵醪用布氏漏斗過濾，將20毫升濾液轉(zhuǎn)移至干燥50 毫升的三角瓶中，靜置5小時(shí)，收集上層清液。0. 2微米濾膜過濾收集的上層清液，按照上述步驟(1)所述高效液相條件，測(cè)定并計(jì)算出發(fā)酵醪中的葡萄糖共359克。并按照實(shí)施例 1的公式計(jì)算乙醇產(chǎn)率和殘?zhí)锹?，?jì)算結(jié)果見表1。表 權(quán)利要求
1.一種采用木薯原料制備乙醇的方法，該方法包括利用一種制備乙醇的系統(tǒng)采用木薯原料制備乙醇，其特征在于，該系統(tǒng)包括第一輸送裝置(1)、顆粒分級(jí)裝置O)、第二輸送裝置(3)、抽吸裝置G)、粉碎裝置(5)、第三輸送裝置(6)，卸料器(100)，第四輸送裝置(101)，閃蒸塔(102)、熱源(103)、酶解罐(104)、真空泵(105)和發(fā)酵罐(106)；所述第一輸送裝置(1)對(duì)顆粒分級(jí)裝置( 供給木薯原料，所述顆粒分級(jí)裝置(2)包括第一集料口和第二集料口(22)，所述顆粒分級(jí)裝置( 通過所述第一集料口對(duì)所述第二輸送裝置C3)供給大尺寸的木薯原料，所述顆粒分級(jí)裝置( 通過所述第二集料口 0 對(duì)所述第三輸送裝置(6)供給小尺寸的木薯原料，所述第二輸送裝置( 通過抽吸裝置(4)對(duì)粉碎裝置( 供料，經(jīng)粉碎裝置( 粉碎的物料以及來自輸送裝置(6)的小尺寸的木薯原料被輸送到卸料器(100)中，所述卸料器(100)通過第四輸送裝置(101)向閃蒸塔(102)供料；所述閃蒸塔(102)包括第一接口(1021)、第二接口(1022)、第三接口(1023)和出料口 (1024)，第四輸送裝置(101)通過第一接口(1021)與閃蒸塔(102)連通，酶解罐(104)與閃蒸塔(102)的出料口連通，真空泵(105)與閃蒸塔(102)的第二接口(1022)連通，發(fā)酵罐(106)與酶解罐(104)連通，熱源(103)通過連通器(107)與閃蒸塔(102)的第三接口 (1023)連通，且所述連通器(107)的頂端高于閃蒸塔(10 中待酶解物料的液面；通過第一輸送裝置(1)將木薯原料輸送至顆粒分級(jí)裝置O)中，顆粒分級(jí)裝置O)中的大尺寸的木薯原料通過第一集料口供給所述第二輸送裝置(3)，并通過抽吸裝置 (4)將第二輸送裝置( 輸送的大尺寸的木薯原料供給粉碎裝置( 進(jìn)行粉碎；顆粒分級(jí)裝置( 中的小尺寸的木薯原料通過第二集料口 0 供給第三輸送裝置(6)；來自粉碎裝置(5)的粉碎產(chǎn)物和第三輸送裝置(6)的小尺寸的木薯原料在卸料器(100)中混合，得到待酶解的物料，并通過第四輸送裝置(101)以及第一接口(1021)將待酶解的物料輸送至閃蒸塔(10 中，在將待酶解的物料輸送至閃蒸塔(10 中之前、同時(shí)或之后啟動(dòng)真空泵 (105)，使閃蒸塔(102)內(nèi)形成負(fù)壓，使熱源(10 中的熱介質(zhì)通過第三接口(102 被吸入閃蒸塔(10 中，并使待酶解的物料與熱介質(zhì)在閃蒸塔(10 中接觸，使待酶解的物料的溫度升高，然后將該溫度升高后的待酶解的物料通過出料口(1024)輸送至酶解罐(104)中與酶混合進(jìn)行酶解，并將酶解產(chǎn)物輸送至發(fā)酵罐(106)中進(jìn)行發(fā)酵；所述熱介質(zhì)為100-170°C 的熱水或水蒸氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，所述連通器(107)的頂端高于閃蒸塔(102)的頂端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備乙醇的方法，其中，所述連通器(107)的頂端與閃蒸塔 (102)的頂端之間的高度差為1-2. 5米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備乙醇的方法，其中，所述連通器(107)為彎形管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備乙醇的方法，其中，所述彎形管為倒置的U形管或蛇形管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，第一接口(1021)的位置高于第三接口 (1023)的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，下述任意一個(gè)或幾個(gè)位置還設(shè)置有閥門連通器(107)與閃蒸塔(102)的第三接口(1023)之間、連通器(107)與熱源(103)之間、第四輸送裝置(101)與第一接口(1021)之間以及酶解罐(104)與發(fā)酵罐(106)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3或7中任意一項(xiàng)所述的制備乙醇的方法，其中，所述閃蒸塔(102) 為填料塔或篩板塔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，所述酶解罐(104)和發(fā)酵罐(106)為帶攪拌裝置的容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3或7中任意一項(xiàng)所述的制備乙醇的方法，其中，該系統(tǒng)還包括冷凝器(108)，所述冷凝器(108)與閃蒸塔(102)的上部連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備乙醇的方法，其中，所述冷凝器(108)與閃蒸塔(102) 的頂部連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，所述第一輸送裝置(1)包括至少一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥(11)、傳動(dòng)鏈條(1 和底板(15)，至少一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥(11)和傳動(dòng)鏈條(1 位于所述底板(1 的上方；傳動(dòng)鏈條(12)繞過驅(qū)動(dòng)輥(11)首尾相連形成閉合環(huán)路，該輸送裝置還包括多個(gè)箱板(13)，箱板(1 的一端固定在傳動(dòng)鏈條(1 上，使相鄰的兩個(gè)箱板(13) 與傳動(dòng)鏈條(1 之間形成儲(chǔ)物空間，且所述多個(gè)箱板(1 沿該輸送裝置的牽引方向排列， 所述傳動(dòng)鏈條(1 與驅(qū)動(dòng)輥(11)嚙合，至少部分箱板(1 的另一端固定連接有刮料件 (14)，使得刮料件(14)能夠刮掃所述底板(15)上的物料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，所述第一輸送裝置(1)包括兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輥(11)、兩條傳動(dòng)鏈條(1 和底板(15)，兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輥(11)和兩條傳動(dòng)鏈條(1 位于所述底板(1 的上方；每條傳動(dòng)鏈條(1 分別繞過一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥(11)首尾相連形成閉合環(huán)路；所述輸送裝置還包括基底件(16)和多個(gè)箱板(13)，所述基底件(16)固定在兩條傳動(dòng)鏈條(1 之間，箱板(1 的一端固定在基底件(16)上，使相鄰的兩個(gè)箱板(1 與基底件 (16)之間形成儲(chǔ)物空間，且所述多個(gè)箱板(1 沿該輸送裝置的牽引方向排列，所述傳動(dòng)鏈條(12)與驅(qū)動(dòng)輥(11)嚙合，至少部分箱板(13)的另一端固定連接有刮料件(14)，使得刮料件(14)能夠刮掃所述底板(15)上的物料。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制備乙醇的方法，其中，每個(gè)箱板(1 的另一端均固定連接有刮料件(14)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制備乙醇的方法，其中，每個(gè)刮料件(14)包括多個(gè)齒狀物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制備乙醇的方法，其中，箱板(1 為平板，所述多個(gè)齒狀物分一排或多排排列，每排齒狀物在同一平面內(nèi)，該平面與箱板(1 之間的二面角(α)為 30° -90°。
17.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制備乙醇的方法，其中，所述刮料件(14)的高度(h) 為20-60毫米，所述高度(h)指刮料件(14)頂端與箱板頂端之間的垂直距離。
18.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制備乙醇的方法，其中，刮料件(14)頂端與底板(15) 之間的垂直距離為5-15毫米。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備乙醇的方法，其中，驅(qū)動(dòng)輥(11)軸線之間的所述箱板 (13)所在平面與傳動(dòng)鏈條(12)所在平面之間的夾角(β)為30° -90°。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備乙醇的方法，其中，驅(qū)動(dòng)輥(11)軸線之間的所述箱板 (13)所在平面與基底件(16)所在平面之間的夾角(β)為30° -90°。
21.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制備乙醇的方法，其中，相鄰的兩個(gè)箱板(1 之間的距離為1. 5-3米。
22.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制備乙醇的方法，其中，所述第一輸送裝置(1)還包括至少一個(gè)清掃件(17)，所述清掃件(17)包括清掃刷(18)，所述清掃刷(18)能夠與傳動(dòng)鏈條(1 接觸，以將傳動(dòng)鏈條(1 表面以及縫隙間的物料清除。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的制備乙醇的方法，其中，所述第一輸送裝置(1)還包括兩個(gè)側(cè)板(19)，所述兩個(gè)側(cè)板(19)分別位于閉合環(huán)路的兩側(cè)，所述清掃件(17)包括清掃刷 (18)和橫向肋條(110)，清掃刷(18)固定在橫向肋條(110)上，所述橫向肋條(110)的兩端分別固定在所述兩個(gè)側(cè)板(19)上。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的制備乙醇的方法，其中，所述第一輸送裝置(1)還包括兩個(gè)側(cè)板(19)，所述兩個(gè)側(cè)板(19)分別位于閉合環(huán)路的兩側(cè)，所述清掃件(17)包括清掃刷(18)、橫向肋條(110)和至少一個(gè)縱向肋條(111)，所述縱向肋條(111)位于橫向肋條(110)和清掃刷(18)之間，使所述清掃刷(18)通過該縱向肋條(111)固定在橫向肋條 (110)上。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的制備乙醇的方法，其中，所述縱向肋條(111)可以上下伸縮。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的制備乙醇的方法，其中，所述清掃件(17)包括清掃刷(18) 和支撐架(112)，清掃刷(18)固定在支撐架(112)上，支撐架(112)固定在底板(15)上。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，所述粉碎裝置( 為一個(gè)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制備乙醇的方法，其中，所述粉碎裝置(5)為錘片式粉碎機(jī)。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，所述顆粒分級(jí)裝置( 還包括進(jìn)料口(23)、篩網(wǎng)(24)和淌料板(25)，所述篩網(wǎng)(24)位于進(jìn)料口 (23)和所述第一集料口 (21) 之間，且沿從進(jìn)料口至所述第一集料口的方向向下傾斜；所述淌料板0 位于所述篩網(wǎng)04)的下方，并位于所述進(jìn)料口和所述第二集料口 0 之間，且沿從進(jìn)料口 03)至所述第二集料口 02)的方向向下傾斜；所述篩網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑為1.5-3. 5毫米。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，所述抽吸裝置(4)為提料風(fēng)機(jī)。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，所述第三輸送裝置(6)為斗式提升機(jī)。
32.根據(jù)權(quán)利要求1、27-31中任意一項(xiàng)所述的制備乙醇的方法，其中，在所述第一輸送裝置(1)和顆粒分級(jí)裝置( 之間還設(shè)置有分配料倉(7)，所述分配料倉(7)用于將來自所述第一輸送裝置(1)的物料定量供給至顆粒分級(jí)裝置(2)。
33.根據(jù)權(quán)利要求1、27-31中任意一項(xiàng)所述的制備乙醇的方法，其中，在所述顆粒分級(jí)裝置( 和第三輸送裝置(6)之間還設(shè)置有螺旋輸送機(jī)(8)，所述螺旋輸送機(jī)(8)用于將來自所述顆粒分級(jí)裝置O)的物料輸送至第三輸送裝置(6)。
34.根據(jù)權(quán)利要求1、27-31中任意一項(xiàng)所述的制備乙醇的方法，其中，在所述顆粒分級(jí)裝置( 和第二輸送裝置( 之間還設(shè)置有供料倉(9)，所述供料倉(9)用于將來自所述顆粒分級(jí)裝置O)的物料定量供給至第二輸送裝置(3)。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，在第三輸送裝置(6)之后還設(shè)置有料位計(jì)(61)和沉砂槽(6 ；所述料位計(jì)(61)用于將來自所述第三輸送裝置(6)的物料定量供給沉砂槽(62)。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備乙醇的方法，其中，在所述卸料器(100)和第四輸送裝置(101)之間還依次設(shè)置有第一螺旋輸送機(jī)(1011)、供料倉(101 和第二螺旋輸送機(jī)(1013)，所述第一螺旋輸送機(jī)(1011)用于將來自卸料器(100)的物料輸送至供料倉 (1012)，所述第二螺旋輸送機(jī)(1013)用于將來自供料倉(1012)的物料輸送至第四輸送裝置(101)，所述供料倉(1012)用于將來自所述卸料器(100)的物料定量供給至第二螺旋輸送機(jī)(1013)，并由該第二螺旋輸送機(jī)(1013)將物料輸送至第四輸送裝置(101)。
全文摘要
采用木薯原料制備乙醇的方法，該方法包括利用一種制備乙醇的系統(tǒng)采用木薯原料制備乙醇，其中，該系統(tǒng)包括第一輸送裝置(1)、顆粒分級(jí)裝置(2)、第二輸送裝置(3)、抽吸裝置(4)、粉碎裝置(5)、第三輸送裝置(6)，卸料器(100)，第四輸送裝置(101)，閃蒸塔(102)、熱源(103)、酶解罐(104)、真空泵(105)和發(fā)酵罐(106)；通過第一輸送裝置(1)將木薯原料輸送至顆粒分級(jí)裝置(2)中，并將大尺寸的木薯原料供給粉碎裝置(5)進(jìn)行粉碎；將來自粉碎裝置(5)的粉碎產(chǎn)物和小尺寸的木薯原料在卸料器(100)中混合，得到待酶解的物料，使待酶解的物料與熱介質(zhì)在閃蒸塔(102)中接觸，將該溫度升高后的待酶解的物料輸送至酶解罐(104)中與酶混合進(jìn)行酶解，然后進(jìn)行發(fā)酵。本發(fā)明的方法大大提高了酶解效率和乙醇收率。
文檔編號(hào)C12P7/10GK102220383SQ201010150898
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者嚴(yán)明奕, 凌成金, 劉小平, 岳國君, 杜金寶, 柳樹海, 黃加軍 申請(qǐng)人:中糧集團(tuán)有限公司, 廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司