中粮生化能源（肇东）有限公司 黑龙江省肇东市 151100
摘要：酒精是重要的工业原料，同时又是一种可再生能源，广泛应用于食品、化工、医疗和交通运输等领域。可用于合成橡胶、合成树脂、聚氯乙烯、医药、农药、人造纤维等产品生产中，还广泛应用于杀菌剂、消毒剂、防腐剂，又是重要的有机溶剂，酒精在饲料方面的销量也很大，并不断增加，酒精的另一应用领域是作为燃料使用。燃料酒精是优良的汽油添加剂。目前世界上许多国家，用掺入汽油代替抗爆剂四乙铅使用，可提高燃料的辛烷值、压缩比和抗爆性，降低汽油耗量，减轻大气污染，保护环境。随着世界范围内能源短缺，原油价格不断攀升，酒精作为替代能源，其战略地位越来越重要。
关键词：食用酒精；环境影响；生产工艺；
前言
食用酒精就是我们俗称的白酒，要求原料必须是谷物、薯类、废糖蜜、生产工艺是液态发酵法。我国生产酒精的小厂多,但产品的质量低,粮耗、能耗高,若不进行技术改造,就要面临被淘汰的局面。食用酒精生产工艺的研制成功体现了酿酒科技的重大进步，以下分析了食用酒精的概述、生产工艺过程、特点、影响等方面。
一、生产工艺
1、蒸煮工段
新工艺采用高温淀粉酶液化工艺。利用a一淀粉酶水解淀粉分子内部的a一1,4葡萄糖苷键,生成糊精及低聚糖,使淀粉液化。其工艺路线为:用蒸汽将混有液化酶的玉米料浆直接喷射加热,蒸汽压力为0.4~0.6MPa,料浆温度迅速升高,完成糊化、液化,再进人保温罐中,在85~90℃下保温45min,液化到达终点后,需要进行灭酶处理,升温至100℃保持10min,然后降温,供糖化工段用。酶解法与传统用蒸煮方法相比,可省去高温高压设备,减少厂房面积,生产时间可节省一半,并且由于酶作用专一性强,使淀粉转化率高,对糖的破坏少,液化质量好。
2、糖化工段
新工艺可直接将糖化酶制剂,加至糖化罐进行糖化反应。与传统工艺相比,新工艺省去了制曲工艺。糖化温度和pH值取决于糖化酶的性质,如采用曲霉制糖化酶制剂温度一般为60℃,pH值4.0~4.5,化时间约30一4omin。
3、酒母工段
新工艺是将购买来的耐高温酒精活性干酵母制品直接加至大酒母罐中,进行培养。酒母的培养时间与投放干酵母的量有关。投放干酵母量大,可缩短培养时间。但投放量过大,成本也相应增加;投放量太小,酒母繁殖慢,易导致醪液被杂菌污染,设备周转慢。将培养好的酒母分割出三分之二,接种到发酵罐中进行培养;留下三分之一,再添加糖化醪进行半连续培养。如此重复操作,直到酒母质量下降,再重新开始投放干酵母进行培养,管理好的厂可持续生产15天,甚至1~2个月。新工艺可省去大酒母前的工序,采用直接加干酵母制品进行培养,可简化生产工艺,同时可减少设备投资和厂房投资,酵母由专业厂家生产,质量也容易保证。
4、发酵工段
酒精发酵现多采用连续发酵工艺,一般为8~10个发酵罐。发酵罐的容积大时,可采用体外循环冷却。传统工艺以淀粉质为原料生产酒精的发酵时间需要60h以上,主要是由于糖化醪中以1,6键相结合支链淀粉水解缓慢延长了发酵时间。新工艺由于糖化酶的作用,以及选用发酵力强的酵母菌种,使发酵时间缩短为50h,提高了设备的利用率。采用耐高温活性干酵母,主发酵温度可达4O℃,比常规发酵温度高6℃,因此可节约大量冷却水和电,可降低生产成本。发酵成熟醪的酒精含量在10%以上。
5、蒸馏与精馏工段
传统工艺多采用常压蒸馏技术和二塔、三塔流程,仅能生产普通级酒精,无法达到食用优级酒精标准,而且能耗较高。新工艺采用五塔差压蒸馏技术,五塔分别由醛塔、精塔、二精塔、三精塔、脱甲醇塔组成。采用该流程,可生产食用优级酒精,每吨酒精耗汽量仅为2,比常压蒸馏每吨酒精可节约2t多蒸汽。获得较好的经济效益。
二、酒精生产中发展循环经济的着力点
目前，我国酒精生产主要是以玉米、小麦、稻谷等粮食作物为原料，这样就不仅很难降低生产成本，并且还可能对我国的粮食安全构成威胁，依照“减量化”原则，使用富含淀粉及纤维素类的非粮食作物及其废弃物作为酒精生产原料无疑更具优势。现在已有部分企业开始使用木薯或甜菜作为原料生产酒精，这些企业采用新原料后生产效益都不错。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为进一步降低生产成本，未来酒精的生产原料更多的将向农作物废弃物方向转移，当前，已有利用玉米渣、土豆渣、麦糠、麸皮、农作物的秸秆以及废弃的甜菜叶茎和甜高粱茎秆等进行酒精生产的研究，文献还提出了利用餐厨垃圾生产燃料酒精的方法，并且已在试验中验证了其可行性，若该法能应用到实际生产中，将不仅为酒精厂提供廉价的原料，更重要的是消去了餐厨垃圾的污染，因而具有很大的经济效益、环境效益及社会效益。
三、综合利用与环境保护
根据酒精的生产特点,对原料、副产物进行综合利用,不仅可以减少污染,还可以增加品种,提高企业的整体效益。
1、生产玉米油
将玉米进行干法脱胚,再把胚芽进行榨油,经过脱色、脱臭、脱蜡、脱水等处理后,生产出玉米油,而脱胚后的玉米则用于生产酒精。每生产lt食用优级酒精可副产1OOkg精制玉米油,lt玉米油价格在9200元左右,玉米油有很高的营养价值和药用价值。目前国内产量很小而且供不应求。2.CO2:回收。酒精发酵过程中产生CO2，在密闭的发酵罐内产生CO2的纯度可以达99%一99.5%。CO2经简单的提纯处理,采用低温液化法生产液体CO2。每生产1t酒精可副产液体C02o.6t左右,每吨液体CO2售价在800元左右。液体CO2可用于制饮料,进行烟丝膨化,油田采油等。
2、杂醇油的利用
在酒精蒸馏过程中需要抽提出杂醇油,才能保证酒精的质量,稳定蒸馏塔的操作。杂醇油含有高级醇和醋类,一般杂醇油的回收量为酒精产量的0.3%~0.7%,杂醇油的价格为3500~4000元,杂醇油可作为溶剂使用。从杂醇油中还可提取异戊醇,用来制药物和摄影药品。
3、生产DDGS。
精馏工段排放的废糟液是酒精厂数量最大的污染源。将酒糟液进行离心分离,清液进行多效蒸发浓缩,固形物进行干燥造粒成型,最终得到“DDGS”产品。DDGS为全价干酒糟的英文缩写。每生产h酒精,可生产hDDGS,每吨DDGS售价为1300~1400元。由于固形物分离较彻底,糟液中的水可重新循环使用,从而彻底治理了污染。DDGS具有很高的营养价值,其蛋白质含量可达38%,富含17种氨基酸和磷、钙、铁等微量元素,可作为饲料广泛用于牛、猪、鸡、鱼等饲养业,产品畅销。
4、声环境影响分析
噪声主要是粉碎机、鼓引风机等，其声功率级 85～110d B，在设计、施工、安装时，对高噪声设备采取隔声降噪措施。对设备的噪声治理首先是降低声源声，应在设备选型、操作工艺方面考虑，尽量选用低噪音设备；其次对已产生的噪声在传播途径上采用隔声、隔振、消声、吸声以及阻尼等措施。采取这些措施后，设备噪声可以降低 10～20 d B(A)，满足相应的噪声排放标准，对环境影响较小。
5、固体废物影响分析
固体废物主要是发酵工段产生的酒糟滤渣（蛋白质、维生素、糖分、纤维素等）16.86 万 t/a，可作为饲料外售；原料中分拣时产生的杂质 0.8万t/a，可外售给相关饲料行业企业再筛选利用；锅炉房产生的煤灰渣2576t/a, 锅炉房产生的脱硫渣 520t/a，均可外售用于砖厂制砖；污泥浓缩池的污泥经压滤机压滤成污泥滤饼 27850 万 t/a；生活垃圾产生量约41.2t/a；废活性炭产生量为 0.5 t/a,可掺入煤中作为燃料。
结束语
在酒精产业的持续发展下，酒精深加工产业的发展得到重视，我国食用酒精生产工艺也在不断提高，努力结合国外先进的酿造技术，确保食用酒精的质量安全。综合利用与治理污染也是相当重要的方面,可以相互结合起来,进行多种产品的开发,实现变废为宝,保护环境发展的目标。
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论文作者:佟利明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/24
标签：酒精论文; 酒母论文; 工段论文; 干酵母论文; 生产工艺论文; 新工艺论文; 原料论文; 《基层建设》2017年第31期论文;