JPH05227A - エタノールの分離濃縮法 - Google Patents
エタノールの分離濃縮法Info
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- JPH05227A JPH05227A JP3178955A JP17895591A JPH05227A JP H05227 A JPH05227 A JP H05227A JP 3178955 A JP3178955 A JP 3178955A JP 17895591 A JP17895591 A JP 17895591A JP H05227 A JPH05227 A JP H05227A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 エタノール含有ガスを活性炭層に通してエタ
ノールを吸着させ、これを蒸気で脱着してそのまま蒸気
浸透膜で濃縮する。 【効果】 高濃度のエタノール溶液を効率よく得ること
ができる。
ノールを吸着させ、これを蒸気で脱着してそのまま蒸気
浸透膜で濃縮する。 【効果】 高濃度のエタノール溶液を効率よく得ること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエタノールの分離濃縮法
に係るものである。
に係るものである。
【０００２】
【０００３】バイオマス利用によるエタノール生産は、
例えば図３に示すごときシステムで行なわれている。発
酵タンク３１内で発酵させて得られたエタノール濃度数
％の発酵液を、減圧タンク３２にフラッシュさせてコン
デンサー３３で凝縮し、数１０％のエタノール水溶液と
し、これを多段式蒸留塔３４で蒸留し、高濃度のエタノ
ール溶液を得る。
例えば図３に示すごときシステムで行なわれている。発
酵タンク３１内で発酵させて得られたエタノール濃度数
％の発酵液を、減圧タンク３２にフラッシュさせてコン
デンサー３３で凝縮し、数１０％のエタノール水溶液と
し、これを多段式蒸留塔３４で蒸留し、高濃度のエタノ
ール溶液を得る。
【０００４】しかしながらこの方法は蒸発、凝縮、蒸留
を繰り返すためエネルギーロスが大きく精製コストが高
くなるという欠点がある。また酒類工業や醤油醸造工業
における製造工程で放散するエタノールを回収すること
は、資源の有効利用ばかりでなく、環境汚染を防止する
意味でも重要視され種々の対策が講じられている。
を繰り返すためエネルギーロスが大きく精製コストが高
くなるという欠点がある。また酒類工業や醤油醸造工業
における製造工程で放散するエタノールを回収すること
は、資源の有効利用ばかりでなく、環境汚染を防止する
意味でも重要視され種々の対策が講じられている。
【０００５】例えば醤油醸造においては、発酵過程でも
ろみ中に多量のエタノールが生産されるが、これがもろ
みの攪拌の毎に空気中に放散される。したがってこれの
回収には、エタノールを含有する空気をダクトで吸引
し、強制的に活性炭と接触させてエタノールを吸着さ
せ、これを蒸気で脱着したのち該蒸気を凝縮しエタノー
ル水溶液として回収している。
ろみ中に多量のエタノールが生産されるが、これがもろ
みの攪拌の毎に空気中に放散される。したがってこれの
回収には、エタノールを含有する空気をダクトで吸引
し、強制的に活性炭と接触させてエタノールを吸着さ
せ、これを蒸気で脱着したのち該蒸気を凝縮しエタノー
ル水溶液として回収している。
【０００６】しかしながらこの場合における空気中のエ
タノール濃度はせいぜい300〜10000ppmであり、これを
活性炭処理したのち脱着、凝縮しても得られるエタノー
ル 水溶液の濃度は４０％以下である。それ故折角回収
したエタノールもそのままでは用途が限定されるきらい
がある。このような現状に鑑み、本発明者等はバイオマ
ス利用のエタノール生産、あるいは醸造工業において、
効率のよいエタノールの分離濃縮方法について検討した
ところ、活性炭に吸着させたエタノールを蒸気で脱着
し、その蒸気をそのまま蒸気浸透膜（ベーパー・パーミ
エーション膜、ＶＰ膜）で処理することによって、エタ
ノールを高濃度に濃縮することができるという知見を得
て本発明を完成した。
タノール濃度はせいぜい300〜10000ppmであり、これを
活性炭処理したのち脱着、凝縮しても得られるエタノー
ル 水溶液の濃度は４０％以下である。それ故折角回収
したエタノールもそのままでは用途が限定されるきらい
がある。このような現状に鑑み、本発明者等はバイオマ
ス利用のエタノール生産、あるいは醸造工業において、
効率のよいエタノールの分離濃縮方法について検討した
ところ、活性炭に吸着させたエタノールを蒸気で脱着
し、その蒸気をそのまま蒸気浸透膜（ベーパー・パーミ
エーション膜、ＶＰ膜）で処理することによって、エタ
ノールを高濃度に濃縮することができるという知見を得
て本発明を完成した。
【０００７】すなわち本発明はエタノール含有ガスを活
性炭と接触させてエタノールを吸着させ、ついで蒸気で
脱着したのち該蒸気をＶＰ膜で濃縮することを特徴とす
るエタノールの分離濃縮法である。
性炭と接触させてエタノールを吸着させ、ついで蒸気で
脱着したのち該蒸気をＶＰ膜で濃縮することを特徴とす
るエタノールの分離濃縮法である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以下本発明を具体的に説
明する。図１は本発明方法をバイオマスによるエタノー
ル生産に応用した場合の説明図である。図１において、
発酵タンク１内で糖原料を酵母によって発酵させた発酵
液はポンプによって放散塔２に送られ、ここで気化した
発酵液（エタノール含有ガス）はブロワー３によって活
性炭吸着塔４と放散塔２間を循環する。この間にエタノ
ール含有ガス中のエタノールは活性炭に吸着される。ま
た活性炭吸着塔４は複数設置されており、エタノールの
吸着と脱着が交互に行なわれるようになっている。
明する。図１は本発明方法をバイオマスによるエタノー
ル生産に応用した場合の説明図である。図１において、
発酵タンク１内で糖原料を酵母によって発酵させた発酵
液はポンプによって放散塔２に送られ、ここで気化した
発酵液（エタノール含有ガス）はブロワー３によって活
性炭吸着塔４と放散塔２間を循環する。この間にエタノ
ール含有ガス中のエタノールは活性炭に吸着される。ま
た活性炭吸着塔４は複数設置されており、エタノールの
吸着と脱着が交互に行なわれるようになっている。
【０００９】活性炭に吸着されたエタノールは、ボイラ
ー５からの蒸気を加熱器６で１２０〜１８０°Ｃ程度に
加熱し活性炭吸着塔４を通すことにより脱着される。な
お脱着に際しては活性炭層内に適宜のヒーターを設置
し、活性炭を１００°Ｃ以上に加熱しておくことにより
脱着が効率よく行なわれる。活性炭吸着塔４を通過しエ
タノールを脱着した蒸気は冷却することにより、エタノ
ール水溶液となるが、本発明においてはこの蒸気をその
まま、あるいは必要により加熱器７で加熱し、ＶＰ膜装
置８内に導入する。ＶＰ膜はたとえばポリイミド樹脂の
中空糸（ホローファイバー）であり、これが耐圧容器中
にセットされており、また装置内は真空ポンプ９で減圧
されている。
ー５からの蒸気を加熱器６で１２０〜１８０°Ｃ程度に
加熱し活性炭吸着塔４を通すことにより脱着される。な
お脱着に際しては活性炭層内に適宜のヒーターを設置
し、活性炭を１００°Ｃ以上に加熱しておくことにより
脱着が効率よく行なわれる。活性炭吸着塔４を通過しエ
タノールを脱着した蒸気は冷却することにより、エタノ
ール水溶液となるが、本発明においてはこの蒸気をその
まま、あるいは必要により加熱器７で加熱し、ＶＰ膜装
置８内に導入する。ＶＰ膜はたとえばポリイミド樹脂の
中空糸（ホローファイバー）であり、これが耐圧容器中
にセットされており、また装置内は真空ポンプ９で減圧
されている。
【００１０】ＶＰ膜装置８内に導入されたエタノール含
有蒸気はＶＰ膜でエタノール蒸気と水蒸気に分離され、
エタノール蒸気はコンデンサー１０で凝縮されエタノー
ル溶液となる。また図２は醤油もろみタンクから放散さ
れるエタノールの分離濃縮に応用した例の説明図である
が、この場合も基本的には上記の方法と変わるところが
なく、もろみタンク２１から放散されるエタノール含有
空気を、ブロワー２３によって活性炭吸着塔２４に吸引
し、エタノール含有空気中のエタノールを活性炭に吸着
させ、以下上記と同様にしてエタノールを分離濃縮す
る。
有蒸気はＶＰ膜でエタノール蒸気と水蒸気に分離され、
エタノール蒸気はコンデンサー１０で凝縮されエタノー
ル溶液となる。また図２は醤油もろみタンクから放散さ
れるエタノールの分離濃縮に応用した例の説明図である
が、この場合も基本的には上記の方法と変わるところが
なく、もろみタンク２１から放散されるエタノール含有
空気を、ブロワー２３によって活性炭吸着塔２４に吸引
し、エタノール含有空気中のエタノールを活性炭に吸着
させ、以下上記と同様にしてエタノールを分離濃縮す
る。
【００１１】
【発明の効果】本発明によればバイオマス利用のエタノ
ール生産において、あるいは醸造工業における放散エタ
ノールを効率よく分離濃縮することができる。
ール生産において、あるいは醸造工業における放散エタ
ノールを効率よく分離濃縮することができる。
【００１２】
【実施例】以下実施例により本発明をより具体的に説明
する。 実施例１ 図１に示す装置を用いバイオマスによるエタノール生産
を行なった。グルコースを酵母により通常の方法で発酵
させ、エタノール濃度２．１％の発酵液を得た。この発
酵液を放散塔２の上部から１５０L/minの割合で充填材
中に流し 、同時に放散塔底部より４６m3/minの空気を
導入し、エタノールを放散させた。こうして塔頂よりエ
タノールを４０００ppm含有する空気が得られた 。これ
をブロワー３で活性炭吸着塔４−放散塔２を循環させて
エタノールを吸着させた。ついでボイラー５で発生させ
た蒸気（１２２°Ｃ、圧力１．５kg/cm2）を加熱器６で
１５０°Ｃに過熱し、これを活性炭吸着塔４に通しエタ
ノールを脱着した。
する。 実施例１ 図１に示す装置を用いバイオマスによるエタノール生産
を行なった。グルコースを酵母により通常の方法で発酵
させ、エタノール濃度２．１％の発酵液を得た。この発
酵液を放散塔２の上部から１５０L/minの割合で充填材
中に流し 、同時に放散塔底部より４６m3/minの空気を
導入し、エタノールを放散させた。こうして塔頂よりエ
タノールを４０００ppm含有する空気が得られた 。これ
をブロワー３で活性炭吸着塔４−放散塔２を循環させて
エタノールを吸着させた。ついでボイラー５で発生させ
た蒸気（１２２°Ｃ、圧力１．５kg/cm2）を加熱器６で
１５０°Ｃに過熱し、これを活性炭吸着塔４に通しエタ
ノールを脱着した。
【００１３】エタノールを脱着した蒸気は加熱器で１５
０°Ｃ（圧力１．４kg/cm2）に過熱し、真空ポンプ９で
６０Torrに減圧したＶＰ膜装置８（ポリイミド膜UM-B1
0、宇部興産製）に導入し、水蒸気を分離除去し、得ら
れたエタノール蒸気をコンデンサー１０で凝縮し９５％
のエタノール溶液を１１kg/hrの割合で得た。
０°Ｃ（圧力１．４kg/cm2）に過熱し、真空ポンプ９で
６０Torrに減圧したＶＰ膜装置８（ポリイミド膜UM-B1
0、宇部興産製）に導入し、水蒸気を分離除去し、得ら
れたエタノール蒸気をコンデンサー１０で凝縮し９５％
のエタノール溶液を１１kg/hrの割合で得た。
【００１４】この場合のエネルギー消費は９５％エタノ
ール１Ｌ当たり１９２０Kcalであった。同じ発酵液を図
３に示す蒸留方式でエタノールを生産した場合には、約
４０００Kcal/Lである。
ール１Ｌ当たり１９２０Kcalであった。同じ発酵液を図
３に示す蒸留方式でエタノールを生産した場合には、約
４０００Kcal/Lである。
【００１５】実施例２ 醤油の発酵過程で放散するエタノールの回収を行なっ
た。もろみタンク２１（容量２０kL）のもろみを空気攪
拌（２０m3/min）し、上部からエタノール含有空気（エ
タノール濃度５８００ppm）をブロワー２３で活性炭吸
着塔２４に導き、エタノールを吸着させた。
た。もろみタンク２１（容量２０kL）のもろみを空気攪
拌（２０m3/min）し、上部からエタノール含有空気（エ
タノール濃度５８００ppm）をブロワー２３で活性炭吸
着塔２４に導き、エタノールを吸着させた。
【００１６】ついでボイラー２５で発生させた蒸気（１
２２°Ｃ、圧力１．５kg/cm2）を加熱器２６で１５０°
Ｃに過熱し、これを活性炭吸着塔２４に通しエタノール
を脱着した。
２２°Ｃ、圧力１．５kg/cm2）を加熱器２６で１５０°
Ｃに過熱し、これを活性炭吸着塔２４に通しエタノール
を脱着した。
【００１７】エタノールを脱着した蒸気は加熱器で１５
０°Ｃに過熱し、真空ポンプ２９で６０Torrに減圧した
ＶＰ膜装置２８（実施例１同じ装置）に導入し、水蒸気
を分離除去し、得られたエタノール蒸気をコンデンサー
３０で凝縮し９５％のエタノール溶液を７kg/hrの割合
で得た。この場合のエネルギー消費は９５％エタノール
１Ｌ当たり２１００Ｋｃａｌであった。
０°Ｃに過熱し、真空ポンプ２９で６０Torrに減圧した
ＶＰ膜装置２８（実施例１同じ装置）に導入し、水蒸気
を分離除去し、得られたエタノール蒸気をコンデンサー
３０で凝縮し９５％のエタノール溶液を７kg/hrの割合
で得た。この場合のエネルギー消費は９５％エタノール
１Ｌ当たり２１００Ｋｃａｌであった。
【００１８】
【図１】 本発明方法をエタノール生産に応用する場合
の装置の説明図
の装置の説明図
【図２】 本発明方法を醤油醸造における放散エタノー
ルの回収に応用する場合の装置の説明図
ルの回収に応用する場合の装置の説明図
【図３】 蒸留法によるエタノール生産の説明図
１ 発酵タンク ２ 放散塔 ４ 活性炭吸着吸着塔 ８ 蒸気浸透膜装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 エタノール含有ガスを活性炭と接触させ
てエタノールを吸着させ、ついで蒸気で脱着したのち該
蒸気を蒸気浸透膜で濃縮することを特徴とするエタノー
ルの分離濃縮法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3178955A JPH05227A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | エタノールの分離濃縮法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3178955A JPH05227A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | エタノールの分離濃縮法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05227A true JPH05227A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=16057585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3178955A Pending JPH05227A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | エタノールの分離濃縮法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05227A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6633308B1 (en) * | 1994-05-09 | 2003-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus for editing a dynamic image having a first and a second hierarchy classifying and synthesizing plural sets of: frame images displayed in a tree structure |
| JP2008086988A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-04-17 | Hitachi Zosen Corp | 含水有機化合物の脱水方法 |
| JP2013047601A (ja) * | 2007-03-06 | 2013-03-07 | Ceramtec Ag | 空気／溶剤混合物を環境保護的に除去するための方法 |
| US20140038250A1 (en) * | 2011-04-14 | 2014-02-06 | Gs Caltex Corporation | Apparatus and method for separating and refining product manufactured by microbial fermentation by using adsorbent |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02144118A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-06-01 | Nitto Denko Corp | 有機溶剤蒸気の分離回収方法 |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP3178955A patent/JPH05227A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02144118A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-06-01 | Nitto Denko Corp | 有機溶剤蒸気の分離回収方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6633308B1 (en) * | 1994-05-09 | 2003-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus for editing a dynamic image having a first and a second hierarchy classifying and synthesizing plural sets of: frame images displayed in a tree structure |
| JP2008086988A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-04-17 | Hitachi Zosen Corp | 含水有機化合物の脱水方法 |
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| US20140038250A1 (en) * | 2011-04-14 | 2014-02-06 | Gs Caltex Corporation | Apparatus and method for separating and refining product manufactured by microbial fermentation by using adsorbent |
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