JPS6211087A - アルコ−ル濃縮法 - Google Patents
アルコ−ル濃縮法Info
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- JPS6211087A JPS6211087A JP60150917A JP15091785A JPS6211087A JP S6211087 A JPS6211087 A JP S6211087A JP 60150917 A JP60150917 A JP 60150917A JP 15091785 A JP15091785 A JP 15091785A JP S6211087 A JPS6211087 A JP S6211087A
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- Japan
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- alcohol
- tank
- fermentation
- membrane separation
- vapor
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Landscapes
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、バイオマス・アルコールのような低濃度ア
ルコールを濃縮して高濃度のアルコールを連続的に得る
方法に関するものである。
ルコールを濃縮して高濃度のアルコールを連続的に得る
方法に関するものである。
従来技術およびその問題点
発酵法により高ｌｉ１度のアルコールを得る方法として
は、酒類の醸造において見られるように、回分法を採用
して発酵菌である酵母を再利用しない方法もあるが、い
わゆるバイオマスから発酵アルコールを連続生産しよう
とする場合には、凝集沈降性酵母を用いたり固定化菌体
を用いたりして、発酵槽から菌体が流出するのを防止し
、さらに発酵槽内のもろみの一部を槽外に抜き出して、
槽内のアルコール濃度を調節することにより、菌体の死
滅を防止するとともに発酵速度を速める方法が行なわれ
ている。
は、酒類の醸造において見られるように、回分法を採用
して発酵菌である酵母を再利用しない方法もあるが、い
わゆるバイオマスから発酵アルコールを連続生産しよう
とする場合には、凝集沈降性酵母を用いたり固定化菌体
を用いたりして、発酵槽から菌体が流出するのを防止し
、さらに発酵槽内のもろみの一部を槽外に抜き出して、
槽内のアルコール濃度を調節することにより、菌体の死
滅を防止するとともに発酵速度を速める方法が行なわれ
ている。
従来、上記のようなバイオマスからのアルコールの連続
生産プロセスにおいては、第７図に示すように、発酵槽
（７１）から扱き出しだもろみを蒸留塔（７２）に導い
て蒸留し、アルコールの濃度を高める方法がとられてい
た。なお、同図において（７３）はコンデンサ、（７４
）はリボイラである。しかしこの方法では、アルコール
の濃度を目標値まで島めるには、多量の熱エネルギーを
消費する大型の多段蒸留塔が必要である上に、アルコー
ル・水系混合物には共沸点があるため、通常の蒸留では
アルコールの濃縮濃度に限界があった。
生産プロセスにおいては、第７図に示すように、発酵槽
（７１）から扱き出しだもろみを蒸留塔（７２）に導い
て蒸留し、アルコールの濃度を高める方法がとられてい
た。なお、同図において（７３）はコンデンサ、（７４
）はリボイラである。しかしこの方法では、アルコール
の濃度を目標値まで島めるには、多量の熱エネルギーを
消費する大型の多段蒸留塔が必要である上に、アルコー
ル・水系混合物には共沸点があるため、通常の蒸留では
アルコールの濃縮濃度に限界があった。
この発明は、上記のような点に鑑みてなされ、熱エネル
ギーの多徂消費や共沸点に起因する濃縮限界といった問
題を完全に克服することのできるアルコール濃縮法を提
供することを目的とする。
ギーの多徂消費や共沸点に起因する濃縮限界といった問
題を完全に克服することのできるアルコール濃縮法を提
供することを目的とする。
問題点の解決手段
この発明によるアルコール濃縮法は、上記目的の達成の
ために、アルコールの連続生産プロセスにおいて、発酵
槽から扱き出しだもろみを蒸発処理に付し、生じた蒸気
を膜分離処理に付して高濃度アルコールを得ることを特
徴とする。
ために、アルコールの連続生産プロセスにおいて、発酵
槽から扱き出しだもろみを蒸発処理に付し、生じた蒸気
を膜分離処理に付して高濃度アルコールを得ることを特
徴とする。
上記もろみは、例えば、発酵槽内のアルコール濃度を調
節して菌体の死滅を防止するとともに発酵速度を速める
ために、発酵槽内のもろみの一部を槽外に抜き出したも
のである。
節して菌体の死滅を防止するとともに発酵速度を速める
ために、発酵槽内のもろみの一部を槽外に抜き出したも
のである。
この発明の好適な実施態様においては、蒸発手段として
フラッシュ蒸留を適用する。
フラッシュ蒸留を適用する。
実 施 例
つぎに、この発明を実施例によりさらに具体的に説明す
る。
る。
実施例１
第１図において、発酵原料バイオマスは発酵槽（１）内
で酵母の培養によりアルコール発酵に付される。そして
バイオマスの発酵により生じたもろみは、槽内のアルコ
ール濃度を調節することにより、菌体の死滅を防止する
とともに発酵速度を速めるために、槽外に一部扱き出さ
れる。こうして抜き出されたもろみは予熱器（２）で熱
せられた後、減圧状態にあるフラッシュ槽（３）内にフ
ラッシュされる。このフラッシュ蒸留により、アルコー
ルと水を主成分とするフラッシュ蒸気が生成するととも
に、もろみ中の菌体や固形成分などが蒸留残として槽底
に残る。
で酵母の培養によりアルコール発酵に付される。そして
バイオマスの発酵により生じたもろみは、槽内のアルコ
ール濃度を調節することにより、菌体の死滅を防止する
とともに発酵速度を速めるために、槽外に一部扱き出さ
れる。こうして抜き出されたもろみは予熱器（２）で熱
せられた後、減圧状態にあるフラッシュ槽（３）内にフ
ラッシュされる。このフラッシュ蒸留により、アルコー
ルと水を主成分とするフラッシュ蒸気が生成するととも
に、もろみ中の菌体や固形成分などが蒸留残として槽底
に残る。
フラッシュ蒸気は、同種（３）内のデミスタ（４）を通
過することにより蒸気中の微小液滴が除去された後、膜
分離槽（５）に導かれる。
過することにより蒸気中の微小液滴が除去された後、膜
分離槽（５）に導かれる。
同種（５）の内部は透過膜（６）によって−次側と二次
側に２区分せられており、二次側の圧力はブロア、コン
プレッサ、真空ポンプなどにより一次側の圧力より低く
なされている。また透過膜（６）としては、アルコール
を水より選択的に透過するシリコンゴム系の膜が用いら
れている。そしてフラッシュ蒸気が同種（５）の−次側
に供給されると、その中のアルコール分が優先的に透過
膜く６）を透過し、二次側から高濃度アルコール蒸気が
得られる。
側に２区分せられており、二次側の圧力はブロア、コン
プレッサ、真空ポンプなどにより一次側の圧力より低く
なされている。また透過膜（６）としては、アルコール
を水より選択的に透過するシリコンゴム系の膜が用いら
れている。そしてフラッシュ蒸気が同種（５）の−次側
に供給されると、その中のアルコール分が優先的に透過
膜く６）を透過し、二次側から高濃度アルコール蒸気が
得られる。
−次側に残った低濃度アルコール蒸気は膜分離槽（５）
を出た後、凝縮器（７）で凝縮され、凝縮液はフラッシ
ュ槽（３）から出た蒸留残と合流し、合流液の一部は発
酵槽（１）の底部に戻され、残部は系外に抜き出される
。
を出た後、凝縮器（７）で凝縮され、凝縮液はフラッシ
ュ槽（３）から出た蒸留残と合流し、合流液の一部は発
酵槽（１）の底部に戻され、残部は系外に抜き出される
。
透過膜は上記のものに限定されず、透過物質に対する選
択性、透過速度などを考慮して選定される。また上記シ
リコンゴム系の膜の代りに、水をアルコールより選択的
に透過する酢酸セルロース系の膜が用いられると、−次
側から高濃度アルコール蒸気が得られる。
択性、透過速度などを考慮して選定される。また上記シ
リコンゴム系の膜の代りに、水をアルコールより選択的
に透過する酢酸セルロース系の膜が用いられると、−次
側から高濃度アルコール蒸気が得られる。
第１図のフローではもろみはフラッシュ蒸留に付される
前に予熱されるので、発酵時より高温になり、その結果
もろみ中の菌体が死滅ないし損傷するおそれがある。こ
のような場合にはフラッシュ蒸留前の予熱を省き、フラ
ッシュ槽内をより減圧状態にして低温でフラッシュ蒸留
を行ない、蒸留残を発酵槽へ戻す途中で加熱して発酵温
度を調節し、菌体の死滅ないし損傷を防止する方法がと
られる。
前に予熱されるので、発酵時より高温になり、その結果
もろみ中の菌体が死滅ないし損傷するおそれがある。こ
のような場合にはフラッシュ蒸留前の予熱を省き、フラ
ッシュ槽内をより減圧状態にして低温でフラッシュ蒸留
を行ない、蒸留残を発酵槽へ戻す途中で加熱して発酵温
度を調節し、菌体の死滅ないし損傷を防止する方法がと
られる。
つぎに、気液平衡関係を示す第２図と膜の分離性能を示
す第３図とを基に、アルコール濃縮の過程について説明
する。発酵槽から抜き出した液相もろみのアルコール濃
度を×八とすると、フラッシュ蒸発によって得られる気
相のアルコール濃度は、第２図の気液平衡線によりＹＡ
となる。この場合、フラッシュ蒸気はもちろんデ・ミス
タにより微小液滴が完全に除去されたちのであることが
必要条件である。ついで第３図に示す分離性能を有する
アルコール選択透過膜を内装した膜分離槽の一次側に、
アルコール濃度ＹＡの上記フラッシュ蒸気が供給される
と、分離係数町ｔＯＨ／Ｈ２０ 二次側蒸気のアルコールｗｔχ／ 二次側蒸気の水ｗｔ％ 一次側蒸気のアルコールｗｔ％／ 一次側蒸気の水ｗｔχ はαＡとなる。したがってＹＡ−４５ｗｔ％ 。
す第３図とを基に、アルコール濃縮の過程について説明
する。発酵槽から抜き出した液相もろみのアルコール濃
度を×八とすると、フラッシュ蒸発によって得られる気
相のアルコール濃度は、第２図の気液平衡線によりＹＡ
となる。この場合、フラッシュ蒸気はもちろんデ・ミス
タにより微小液滴が完全に除去されたちのであることが
必要条件である。ついで第３図に示す分離性能を有する
アルコール選択透過膜を内装した膜分離槽の一次側に、
アルコール濃度ＹＡの上記フラッシュ蒸気が供給される
と、分離係数町ｔＯＨ／Ｈ２０ 二次側蒸気のアルコールｗｔχ／ 二次側蒸気の水ｗｔ％ 一次側蒸気のアルコールｗｔ％／ 一次側蒸気の水ｗｔχ はαＡとなる。したがってＹＡ−４５ｗｔ％ 。
αＡ−７．５の場合、二次側で得られるアルコールの濃
度は８６ｗｔ％どなる。
度は８６ｗｔ％どなる。
実施例２
第４図は膜分離層が２基直列に配設された例を示す。前
流側の槽（５）には実施例１の場合と同じくアルコール
選択透過膜（６）が内装され、後流側の槽（２１）には
逆に水選択透過膜（２２）が内装されている。そして前
流側の槽（５）の二次側から出たアルコール含有蒸気は
後流側の槽（２１）の−次側に供給され、同一次側から
高濃度アルコール蒸気が得られ、同種（２１）の二次側
から低濃度アルコール蒸気が流出し、凝縮器（２３）で
凝縮せられる。この実施例の他の構成は実施例１のもの
と全く同じである。
流側の槽（５）には実施例１の場合と同じくアルコール
選択透過膜（６）が内装され、後流側の槽（２１）には
逆に水選択透過膜（２２）が内装されている。そして前
流側の槽（５）の二次側から出たアルコール含有蒸気は
後流側の槽（２１）の−次側に供給され、同一次側から
高濃度アルコール蒸気が得られ、同種（２１）の二次側
から低濃度アルコール蒸気が流出し、凝縮器（２３）で
凝縮せられる。この実施例の他の構成は実施例１のもの
と全く同じである。
この実施例は、もろみのアルコール濃度が低くて、膜分
離槽１基ではアルコール濃縮濃度が目標値まで達しない
場合に、特に好適である。
離槽１基ではアルコール濃縮濃度が目標値まで達しない
場合に、特に好適である。
また膜分離槽は２基とも同種の選択透過膜を内装したも
のでもよく、さらに必要に応じて３基以上配設されても
よい。
のでもよく、さらに必要に応じて３基以上配設されても
よい。
実施例３
第５図は膜分離槽をフラッシュ槽内に組込んだ例を示す
。この例では、フラッシュ槽（３１）内のデミスタ（３
２）の上方空間が膜分離槽（３３）となされ、同種（３
３）にアルコール選択透過膜（３４）が内装されている
。そしてデミスタ（３２）を透過したフラッシュ蒸気は
膜分離槽（３３）の−次側に供給され、同二次側から高
濃度アルコールが得られる。このようにフラッシュ槽と
膜分離槽を一体化することにより、装置のコンパクト化
および設備費の節減が果たせる。
。この例では、フラッシュ槽（３１）内のデミスタ（３
２）の上方空間が膜分離槽（３３）となされ、同種（３
３）にアルコール選択透過膜（３４）が内装されている
。そしてデミスタ（３２）を透過したフラッシュ蒸気は
膜分離槽（３３）の−次側に供給され、同二次側から高
濃度アルコールが得られる。このようにフラッシュ槽と
膜分離槽を一体化することにより、装置のコンパクト化
および設備費の節減が果たせる。
実施例４
この実施例はフラッシュ蒸留装置の代りに第６図に示す
小型の蒸留塔（４１）または蒸発器を用いる例である。
小型の蒸留塔（４１）または蒸発器を用いる例である。
この場合、底部に加熱器（４２）があるので、予熱器に
よるもろみの予熱は必要でない。モして塔頂から出たア
ルコール・水系蒸気が膜分離槽の一次側に供給され、塔
底から出た蒸留残が発酵槽に戻される。
よるもろみの予熱は必要でない。モして塔頂から出たア
ルコール・水系蒸気が膜分離槽の一次側に供給され、塔
底から出た蒸留残が発酵槽に戻される。
なお、この実施例の場合も、蒸留塔または蒸発器の頂部
に透過膜を内装して、これらの内部に膜分離槽を組込ん
でもよい。
に透過膜を内装して、これらの内部に膜分離槽を組込ん
でもよい。
発明の効果
以上の次第で、この発明によれば、発酵槽から扱き出し
だもろみを蒸発処理に付し、生じた蒸気を膜分離処理に
付すので、上記蒸発処理によってもろみ中の菌体や固形
成分などを蒸留残として分離除去することができて、こ
れらが後流側の膜分離工程に行くのを完全に防止するこ
とができる上に、アルコール濃度の高いフラッシュ蒸気
を膜分離工程に供給することができる。
だもろみを蒸発処理に付し、生じた蒸気を膜分離処理に
付すので、上記蒸発処理によってもろみ中の菌体や固形
成分などを蒸留残として分離除去することができて、こ
れらが後流側の膜分離工程に行くのを完全に防止するこ
とができる上に、アルコール濃度の高いフラッシュ蒸気
を膜分離工程に供給することができる。
こうしてこの発明のアルコール濃縮法によれば、アルコ
ールの連続生産プロセスにおいて、高濃度アルコールの
生産性を大幅に向上することができる上に、本明細書の
冒頭で説明した熱エネルギーの多山消費や共沸点に起因
する濃縮限界といった従来法の問題点を完全に解消する
ことができる。
ールの連続生産プロセスにおいて、高濃度アルコールの
生産性を大幅に向上することができる上に、本明細書の
冒頭で説明した熱エネルギーの多山消費や共沸点に起因
する濃縮限界といった従来法の問題点を完全に解消する
ことができる。
第１．４．５および６はこの発明の実施例１．２．３お
よび４を示すフロー・チャート、第２図はアルコール・
水系の気液平衡関係を示すグラフ、第３図はアルコール
濃度と膜の分離係数の関係を示すグラフ、第７図は従来
例を示すフロー・チャートである。 以 上 多便相アルコールｊ宸ｔ （ｗｔ、。ム）ｊＪｉＪ
シ図 第３図 第５図 第６図 昭和６０年１１月 ｒ日 １． 事件＋７） 表、−＋＋ ＩＩＩＩ和
６ Ｑ 年特許Ｋｒｉ ｍ １５０９１７ 号２、
発明の名称 アルコール濃縮法３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 よ 、、？ 大阪市西区江戸堀１丁目６番１４号工
８．８ゆ （５１１）日立歯船株式会社４ 代
理 人 外 ４ 名 ５、補正命令の日付 昭和６０ 年１０月 ２９日
６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄。 ８、補正の内容
よび４を示すフロー・チャート、第２図はアルコール・
水系の気液平衡関係を示すグラフ、第３図はアルコール
濃度と膜の分離係数の関係を示すグラフ、第７図は従来
例を示すフロー・チャートである。 以 上 多便相アルコールｊ宸ｔ （ｗｔ、。ム）ｊＪｉＪ
シ図 第３図 第５図 第６図 昭和６０年１１月 ｒ日 １． 事件＋７） 表、−＋＋ ＩＩＩＩ和
６ Ｑ 年特許Ｋｒｉ ｍ １５０９１７ 号２、
発明の名称 アルコール濃縮法３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 よ 、、？ 大阪市西区江戸堀１丁目６番１４号工
８．８ゆ （５１１）日立歯船株式会社４ 代
理 人 外 ４ 名 ５、補正命令の日付 昭和６０ 年１０月 ２９日
６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄。 ８、補正の内容
Claims (3)
- （１）アルコールの連続生産プロセスにおいて、発酵槽
から抜き出したもろみを蒸発処理に付し、生じた蒸気を
膜分離処理に付して高濃度アルコールを得ることを特徴
とするアルコール濃縮法。 - （２）上記もろみが、発酵槽内のアルコール濃度を調節
して菌体の死滅を防止するとともに発酵速度を速めるた
めに、発酵槽内のもろみの一部を槽外に抜き出したもの
である特許請求の範囲第１項記載の方法。 - （３）蒸発手段としてフラッシュ蒸留を適用する特許請
求の範囲第１または２項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150917A JPS6211087A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | アルコ−ル濃縮法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150917A JPS6211087A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | アルコ−ル濃縮法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211087A true JPS6211087A (ja) | 1987-01-20 |
| JPH0533978B2 JPH0533978B2 (ja) | 1993-05-20 |
Family
ID=15507222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60150917A Granted JPS6211087A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | アルコ−ル濃縮法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6211087A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01223404A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-09-06 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 光ファイバコネクタ、光ファイバとその結合方法及び終端方法とプラグの製造方法 |
| JP2010065001A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Nippon Refine Kk | 発酵もろみからエタノールと水を分離、回収する方法および装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0058634A1 (de) * | 1981-02-06 | 1982-08-25 | Schweizerische Eidgenossenschaft handelnd durch die Eidg.Forschungsanstalt für Obst-, Wein- und Gartenbau Wädenswil | Verfahren zur Herstellung von alkoholfreiem Wein oder Fruchtwein |
| JPS581913A (ja) * | 1981-06-25 | 1983-01-07 | ティーディーケイ株式会社 | 高誘電率磁器組成物 |
| JPS5878578A (ja) * | 1981-11-02 | 1983-05-12 | Hakutsuru Syuzo Kk | 低アルコ−ル飲料の製造法 |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP60150917A patent/JPS6211087A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0058634A1 (de) * | 1981-02-06 | 1982-08-25 | Schweizerische Eidgenossenschaft handelnd durch die Eidg.Forschungsanstalt für Obst-, Wein- und Gartenbau Wädenswil | Verfahren zur Herstellung von alkoholfreiem Wein oder Fruchtwein |
| JPS581913A (ja) * | 1981-06-25 | 1983-01-07 | ティーディーケイ株式会社 | 高誘電率磁器組成物 |
| JPS5878578A (ja) * | 1981-11-02 | 1983-05-12 | Hakutsuru Syuzo Kk | 低アルコ−ル飲料の製造法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH01223404A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-09-06 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 光ファイバコネクタ、光ファイバとその結合方法及び終端方法とプラグの製造方法 |
| JP2010065001A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Nippon Refine Kk | 発酵もろみからエタノールと水を分離、回収する方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0533978B2 (ja) | 1993-05-20 |
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