农业机械学报

作者：周敬之,冯俊小

单位：北京科技大学,北京科技大学,

关键词：秸秆碎料;乙醇提取;平面热源;固态发酵;装备设计

基金：国家重点研发计划项目（2017YFC0210303、2016YFB0601305）

为降低固态发酵后秸秆碎料料内乙醇提取能耗，用平面热源进行乙醇提取并设计相应设备，进行初步计算。基于热重试验，研究了固态发酵后的甜高粱秆粉碎料中乙醇的蒸馏规律。考虑料含湿量、湿分乙醇体积分数、加热温度对料中湿分质量变化速率的影响，得出在研究范围内（含湿量10%~90%，湿分乙醇体积分数3%~11%，加热温度20~100℃）料中湿分质量变化速率与乙醇体积分数关系不大，随料含湿量呈线性关系，随加热温度呈幂函数关系，并得出回归模型。基于乙醇挥发数据，得出乙醇挥发数学模型。基于以上两模型，推导出平面热源提取乙醇的乙醇提取率方程，根据加热温度、料含湿量和湿分乙醇体积分数，便可计算任意时刻的乙醇提取率。建立成本模型并进行成本分析发现，该提取方法成本显著低于原有蒸汽提醇法。最后设计了一套采用平面热源连续提取发酵料内乙醇的生产装置，给出其设计计算式，进行了初步设计，得到一套示例性质的工业级设备方案。

来源：2018年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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