專利名稱：以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用農(nóng)副產(chǎn)品制取酒精或酒的設(shè)備，具體為一種以甜高粱桿為原料制取酒精或酒的設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的利用甜高粱進行發(fā)酵制取酒精的方法主要由液態(tài)發(fā)酵技術(shù)和固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，液態(tài)發(fā)酵技術(shù)由于是先榨取甜高粱秸桿中的汁液，利用汁液進行液態(tài)發(fā)酵，在實際應(yīng)用中存在在榨汁的過程中會有大量糖分損失，而且工藝復(fù)雜，成本較高的問題。而現(xiàn)有的固態(tài)發(fā)酵技術(shù)是先接種，然后在發(fā)酵池中發(fā)酵，結(jié)束后再將發(fā)酵料裝入蒸餾釜中進行蒸餾，得到乙醇產(chǎn)品。上述過程中，發(fā)酵前需將甜高粱秸桿進行露天粉碎并露天輸送，造成原材料粉碎粉塵大、原料堆積占地面積大，除菌困難，污染空氣；此外從發(fā)酵到蒸餾過程中需要經(jīng)過物料的幾次轉(zhuǎn)移，無法連續(xù)進行發(fā)酵操作，而且接種或發(fā)酵時，菌種與原料混合不均勻， 致使發(fā)酵時間長，發(fā)酵料發(fā)酵不勻，酒精產(chǎn)量低，生產(chǎn)成本高。占地面積大、而且不適合自動化生產(chǎn)。中國專利200710126780公開了一種“甜高粱桿等秸桿連續(xù)發(fā)酵蒸餾乙醇生產(chǎn)工藝”，其整個生產(chǎn)過程為開放式，容易產(chǎn)生污染及溫度損失。中國專利200820080140公開的一種“以生物質(zhì)為原料的乙醇制備系統(tǒng)”。其設(shè)置一級、二級和三級螺旋輸送機構(gòu)，在二級輸送機構(gòu)上設(shè)置有輸送連接管及給料裝置。中國專利200810152465公開的一種“甜高粱秸桿固態(tài)連續(xù)發(fā)酵及蒸餾生產(chǎn)乙醇工藝及系統(tǒng)”。其采用連續(xù)固態(tài)發(fā)酵及自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，原料經(jīng)一至十層托料裝置連續(xù)翻料及發(fā)酵處理，然后經(jīng)預(yù)熱、強化蒸餾及殘蒸三個步驟得乙醇。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備。解決了現(xiàn)有甜高粱進行發(fā)酵制取酒精時采用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)存在原材料露天粉碎、露天輸送，粉塵大、除菌困難、污染空氣以及無法連續(xù)生產(chǎn)、發(fā)酵時間長、酒精產(chǎn)量低等問題，本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，包括原料輸送機，與原料輸送機相連的粉碎機，固態(tài)發(fā)酵罐和酒精蒸餾器，其特征是粉碎機的出料口通過密閉管道連接滅菌集料罐，在滅菌集料罐下方裝有輸送機，滅菌集料罐的出料口與輸送機的進料斗密閉相連，輸送機上方裝有與酵母培養(yǎng)罐相連的接種噴淋管，輸送機的出料端與固態(tài)發(fā)酵罐進料端密閉連接，固態(tài)發(fā)酵罐的出料端與酒精蒸餾器密閉連接，所述酒精蒸餾器的酒精蒸汽出口經(jīng)管道與冷卻塔連接。所述的一種以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，其特征是所述的滅菌集料罐包含罐體，罐體頂部設(shè)有維修口，底部設(shè)有集料口，罐體頂部開有進料口，罐體內(nèi)沿內(nèi)壁安裝有環(huán)形高溫蒸汽管道，罐體內(nèi)上方安裝有紫外線滅菌器。所述的一種以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，其特征是所述的固態(tài)發(fā)酵罐為旋桶式固態(tài)發(fā)酵罐。[0008]所述的一種以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，其特征是所述的酒精蒸餾器包括固定盤、一端活動安裝在固定盤上的傳動軸，以及安裝在傳動軸上、并由驅(qū)動裝置控制的傳動輪，傳動軸上固定有定位盤，定位盤上裝有甄鍋，各甄鍋下方分別連有與高溫蒸汽源相通的高溫蒸汽輸送管，甄鍋上方的活動甄鍋蓋分別連有酒精蒸汽輸送管，各酒精蒸汽輸送管末端與酒精蒸汽出口連通。所述的以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，其特征在于所述的定位盤上至少裝有兩個甄鍋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型側(cè)重于環(huán)保構(gòu)思，把原料粉碎同滅菌、原料輸送、酵母配菌有機的結(jié)合起來，從原料輸送、原料粉碎到原料滅菌、酵母配菌，形成在密閉環(huán)境中把配好菌的原料送入旋桶式固態(tài)發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，然后通過酒精蒸餾器實現(xiàn)連續(xù)蒸餾，本實用新型所述設(shè)備與工藝有機結(jié)合，使得整個發(fā)酵時間縮短，各項指標(biāo)易控，菌種混合度均勻，發(fā)酵料發(fā)酵均衡，排放廢氣易于收集控制，杜絕了對環(huán)境的污染，提高了發(fā)酵的性能，使發(fā)酵更為純凈，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，而且整個生產(chǎn)過程可連續(xù)不間斷進行，自動化程度高，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

圖I為本實用新型所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中滅囷集料的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3為圖I中酒精蒸餾器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視圖；圖中1_原料輸送機；2_粉碎機；3_密閉管道；4_滅菌集料罐；5_輸送機；6-進料斗；7_接種噴淋管；8_固態(tài)發(fā)酵罐；9_酒精蒸餾器；10-酒精蒸汽出口 ；11_管道；12_酒精出料口 ； 13-冷卻塔；4. I-罐體；4. 2-維修口 ；4. 3-集料口 ；4.4_進料口 ；4. 5_高溫蒸汽管道；4. 6_紫外線滅菌器；9. I-固定盤；9. 2-傳動軸；9. 3-傳動輪；9. 4_定位盤；9. 5_甄鍋；9. 6-高溫蒸汽輸送管；9. 7-活動甄鍋蓋；9. 8-酒精蒸汽輸送管，9. 9-加料孔。
具體實施方式
上述原料輸送機、粉碎機、輸送機、固態(tài)發(fā)酵罐、冷卻塔等設(shè)備均為現(xiàn)有公知產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)和工作原理是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。所述輸送機又稱螺旋輸送機，旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進行輸送，輸送的同時也能對物料起到進一步混合攪拌作用；所述粉碎機又稱爪式粉碎機，進料斗的物料借自重和負壓吸力而進入粉碎室的中央，受離心力和氣流作用，自內(nèi)圈向外圈運動，同時受到動、定齒爪和篩片的沖擊，剪切和搓擦、摩擦作用而粉碎，合格的粉碎料通過篩孔而排出機外進入輸送管道內(nèi)；粗粒繼續(xù)受到打擊，直到通過篩孔為止。所述的固態(tài)發(fā)酵罐為旋桶式固態(tài)發(fā)酵罐，為現(xiàn)有公知產(chǎn)品，由驅(qū)動裝置控制轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，繼而驅(qū)動整個桶式發(fā)酵罐旋轉(zhuǎn)，與傳統(tǒng)固定式發(fā)酵罐相比，可以通過罐體的間歇旋轉(zhuǎn)運動，進一步混合原料，使其進行更好的發(fā)酵反應(yīng)，使得發(fā)酵更徹底。[0020]利用上述設(shè)備完成甜高粱秸桿連續(xù)式密閉配料自動化固態(tài)發(fā)酵的方法，包括以下步驟(I)原料粉碎滅菌處理甜高粱秸桿經(jīng)原料輸送機送入粉碎機粉碎至直徑< 1_，長度< 10_，然后經(jīng)密閉管道后由進料口進入滅菌集料罐，在原料下落過程中，紫外線滅菌器發(fā)出的紫外線作用于原料表面，進行一次滅菌，同時控制高溫蒸汽管道內(nèi)的高溫蒸汽在12(T15(TC，對原料進行15 20分鐘蒸烤，進行二次滅菌；(2)酵母接種混合配料經(jīng)滅菌后的原料由滅菌集料罐的集料口進入輸送機的進料斗，在進入的同時經(jīng)由接種噴淋管進行接種，接種重量為原料總重量的0. 8^1. 2%0 ；(3)固態(tài)發(fā)酵經(jīng)輸送機配菌拌料后，在封閉形式下送入旋桶式固態(tài)發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，發(fā)酵溫度為26 32°C，發(fā)酵時間為24 40小時；(4)連續(xù)蒸餾發(fā)酵后的物料在封閉形式下送入酒精蒸餾器中進行連續(xù)蒸餾，經(jīng)過 15 20分鐘的蒸餾后，所含酒精的蒸汽經(jīng)酒精蒸汽出口進入冷卻塔；(5)酒精分離酒精蒸汽在冷卻塔內(nèi)冷凝過濾后，經(jīng)下部的酒精出料口進入儲酒罐進行儲藏。上述滅菌集料罐中紫外線滅菌器發(fā)出的紫外線波長為260nm。公知波長為20(T300nm的紫外線都有殺菌能力，本實用新型經(jīng)過多次試驗及經(jīng)驗總結(jié)確定當(dāng)紫外線波長為260nm時，殺菌力最強，紫外線殺菌機理主要是因為它誘導(dǎo)了胸腺嘧啶二聚體的形成和DNA鏈的交聯(lián)，從而抑制了 DNA的復(fù)制。另一方面，由于輻射能使空氣中的氧電離成[0]，再使O2氧化生成臭氧(O3)或使水(H2O)氧化生成過氧化氫(H2O2)15 O3和H2O2均有殺菌作用。參照附圖，本實用新型的以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，包括固態(tài)發(fā)酵罐
8、酒精蒸餾器9，所述的固態(tài)發(fā)酵罐8為旋桶式固態(tài)發(fā)酵罐，還包括原料輸送機I、與原料輸送機下料端相連的粉碎機2，粉碎機的出料口通過密閉管道3連有滅菌集料罐4，滅菌集料罐4下方裝有輸送機5,滅菌集料罐4的集料口與輸送機5的進料斗6密閉相連,輸送機5上方裝有與酵母培養(yǎng)罐相連的接種噴淋管7，輸送機5的出料端與固態(tài)發(fā)酵罐8進料端密閉連接，固態(tài)發(fā)酵罐的出料端與酒精蒸餾器9密閉連接，酒精蒸餾器9的酒精蒸汽出口 10經(jīng)管道11與其上開有酒精出料口 12的冷卻塔13連接。如圖2所示，滅菌集料罐4的結(jié)構(gòu)為，包含罐體4. I，罐體頂部設(shè)有維修口 4. 2，底部設(shè)有集料口 4. 3，罐體頂部開有進料口 4. 4，罐體內(nèi)沿其內(nèi)壁環(huán)向安裝有高溫蒸汽管道4. 5，罐體內(nèi)上方安裝有紫外線滅菌器4. 6。如圖3、4所示，酒精蒸餾器9包括固定盤9. I、一端活動安裝在固定盤上的傳動軸
9.2以及安裝在傳動軸上、并由驅(qū)動裝置控制的傳動輪9. 3，傳動軸上固定有定位盤9. 4，定位盤上裝有至少兩個甄鍋9. 5，其數(shù)量可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)能力確定，本實用新型采用6臺甄鍋，各甄鍋下方分別連有與高溫蒸汽源相通的高溫蒸汽輸送管9. 6，甄鍋上方的甄鍋蓋9. 7分別連有酒精蒸汽輸送管9. 8，各酒精蒸汽輸送管末端與酒精蒸汽出口 10連通。固定發(fā)酵罐8通過加料孔9. 9輪流向甄鍋9. 5供料，所述的加料孔9. 9采用翻板式密封蓋體，發(fā)酵te的出料端插入加料孔后將翻板打開，出料孔開啟進彳丁加料，加料完成后出料端提起，加料孔自動關(guān)閉。利用上述設(shè)備完成甜高粱秸桿連續(xù)式密閉配料自動化固態(tài)發(fā)酵的方法，包括以下步驟[0031](I)原料粉碎滅菌處理甜高粱秸桿經(jīng)粉碎至直徑彡Imm,長度彡IOmm,粉碎后經(jīng)密閉管道后由進料口進入滅菌集料罐，杜絕了粉塵的污染，在原料下落過程中，紫外線滅菌器發(fā)出的紫外線作用于原料表面廣5秒內(nèi)殺滅細菌，紫外線波長為260nm，進行一次滅菌，同時控制高溫蒸汽管道內(nèi)的高溫蒸汽在12(T150°C，對原料進行15 20分鐘蒸烤，進行二次滅菌；(2)酵母接種混合配料經(jīng)滅菌后的原料由滅菌集料罐的集料口進入輸送機的進料斗，在進入的同時經(jīng)由接種噴淋管進行接種，接種重量為原料總重量的0. 8^1. 2%0 ；(3)固態(tài)發(fā)酵經(jīng)輸送機配菌拌料后，在封閉形式下送入旋桶式固態(tài)發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，封閉原料入口、出料口，經(jīng)過罐的間歇旋轉(zhuǎn)運動進一步混合原料，使其進行更好的發(fā)酵反應(yīng)，罐內(nèi)發(fā)酵溫度為26 32°C，因原料前期經(jīng)過滅菌處理，使得菌種單一化，促使發(fā)酵時間縮短，一般經(jīng)過24 40小時即可完成發(fā)酵；(4)連續(xù)蒸餾發(fā)酵后的物料在封閉形式下送入酒精蒸餾器中進行連續(xù)蒸餾，即在驅(qū)動裝置的作用下，定位盤間歇轉(zhuǎn)動，盤上甄鍋的活動甄鍋蓋與固態(tài)發(fā)酵罐的出料口密閉 對接受料，每個甄鍋受料時間為5分鐘，排渣時間5分鐘，經(jīng)過80-110°C蒸餾溫度；15 20分鐘的蒸餾后，所含酒精的蒸汽經(jīng)酒精蒸汽輸送管進入冷卻塔；(5)酒精分離酒精蒸汽在冷卻塔內(nèi)冷凝過濾得乙醇含量為75%的醫(yī)用酒精，經(jīng)下部的酒精出料口進入儲酒罐進行儲藏，經(jīng)進一步提純可得燃料酒精或經(jīng)勾兌可得任意度數(shù)的白酒。酒糟出完酒后分離出來再加工成牲畜飼料，整個工藝完成。上述各部件之間的連接均采用密封連接結(jié)構(gòu)。保持物料由粉碎機出料后進入一個封閉的運行環(huán)境。
權(quán)利要求1.一種以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，包括原料輸送機(1)，與原料輸送機相連的粉碎機(2)，固態(tài)發(fā)酵罐(8)和酒精蒸餾器(9)，其特征是粉碎機(2)的出料口通過密閉管道(3 )連接滅菌集料罐(4 )，在滅菌集料罐(4 )下方裝有輸送機(5 )，滅菌集料罐(4 )的出料口與輸送機(5 )的進料斗(6 )密閉相連，輸送機(5 )上方裝有與酵母培養(yǎng)罐相連的接種噴淋管(7)，輸送機(5)的出料端與固態(tài)發(fā)酵罐(8)進料端密閉連接，固態(tài)發(fā)酵罐的出料端與酒精蒸餾器(9)密閉連接，所述酒精蒸餾器(9)的酒精蒸汽出口(10)經(jīng)管道(11)與冷卻塔(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，其特征是所述的滅菌集料罐(4)包含罐體(4. 1)，罐體頂部設(shè)有維修口(4. 2)，底部設(shè)有集料口(4. 3)，罐體頂部開有進料口(4. 4)，罐體內(nèi)沿內(nèi)壁安裝有環(huán)形高溫蒸汽管道(4. 5)，罐體內(nèi)上方安裝有紫外線滅菌器(4. 6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，其特征是所述的固態(tài)發(fā)酵罐(8)為旋桶式固態(tài)發(fā)酵罐。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，其特征是所述的酒精蒸餾器(9)包括固定盤(9. I)、一端活動安裝在固定盤上的傳動軸(9. 2)，以及安裝在傳動軸上、并由驅(qū)動裝置控制的傳動輪(9. 3)，傳動軸上固定有定位盤(9. 4)，定位盤上裝有甄鍋(9. 5)，各甄鍋下方分別連有與高溫蒸汽源相通的高溫蒸汽輸送管(9. 6)，甄鍋上方的活動甄鍋蓋(9. 7)分別連有酒精蒸汽輸送管(9. 8)，各酒精蒸汽輸送管末端與酒精蒸汽出口(10)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備，其特征在于所述的定位盤(9. 4)上至少裝有兩個甄鍋(9. 5)。
專利摘要本實用新型涉及甜高粱秸稈制取酒精領(lǐng)域，具體為一種以甜高粱桿為原料的自動化釀酒設(shè)備及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)存在原料露天粉碎、輸送，粉塵大、除菌困難、無法連續(xù)生產(chǎn)、發(fā)酵時間長、酒精產(chǎn)量低等問題，甜高粱秸稈經(jīng)原料輸送機送入粉碎機，粉碎后經(jīng)密閉管道進入滅菌集料罐；然后進入輸送機，同時由接種噴淋管進行接種；配菌拌料后，封閉形式下送入旋桶式固態(tài)發(fā)酵罐中發(fā)酵；發(fā)酵后的物料在封閉形式下送入酒精蒸餾器中進行連續(xù)蒸餾，含酒精的蒸汽進入冷卻塔分離即可。發(fā)酵時間縮短，各項指標(biāo)易控，菌種混合度均勻，發(fā)酵料發(fā)酵均衡，杜絕了對環(huán)境的污染，使發(fā)酵更為純凈，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，可連續(xù)不間斷進行，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號C12G3/02GK202558859SQ2012200305
公開日2012年11月28日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者艾銘晉 申請人:山西鼎圣精工有限公司