用於醇回收和釜餾物副產物濃縮的系統及方法

2023-04-24 20:30:46 1

專利名稱：用於醇回收和釜餾物副產物濃縮的系統及方法
技術領域：
本發明涉及用於回收發酵エ藝中產生的醇並濃縮釜餾物副產物的方法，具體地，涉及利用蒸發釜餾物副產物中的水所產生的餘熱回收醇。
_4]發明背景 燃料級醇生產方法(例如こ醇的生產)通常包括水與研磨穀物的混合物的發酵，所述發酵的混合物的蒸餾，以回收作為頂部產物的醇和蒸餾室底部副產物，所述副產物包括穀物固體和溶解的固體在水中的稀釜餾物。蒸餾室副產物通常通過蒸發來自其的水進行濃縮，以生產含可溶物的幹酒糟(DDGS)，其為ー種用於牲畜的重要飼料。為了使燃料級醇的生產更經濟，希望在醇生產エ藝中減少操作多個步驟所需的外部能量和水。這可如下實現例如通過整合一個單元操作的餘熱作為用於エ藝中另ー個單元操作的熱源，流程間的熱交換，以及回收廢水物流使其返回到エ藝中。例如，授予VanderGriend的美國專利公開7，297，236描述了ー種こ醇生產方法，其中由濃縮稀釜餾物產生的蒸汽能夠為發酵混合物的蒸餾操作提供熱量。在描述於美國專利公開7，297，236中的こ醇生產方法中，四個第一效蒸發器和四個第二效蒸發器的串聯排列濃縮稀釜餾物，並且來自第二效蒸發器的第二效蒸汽用於使エ藝中的蒸餾部分運轉。包括四個第一效蒸發器和四個第二效蒸發器的示例性常規幹磨こ醇エ廠100 (如美國專利公開7，297，236中所述)的概況將參照圖I進行描述。如圖I所示，こ醇エ廠100包括發酵部分110，其中熱水104和研磨穀物102 (例如玉米)在發酵罐內被混合成糊狀物，蒸煮並用酵母發酵以得到發酵的進料106。發酵的進料可被送到脫氣裝置(未示出)以去除任何不可冷凝的氣體井隨後在啤酒塔120分離成塔頂富含こ醇的蒸氣108 (例如120度)和啤酒塔底物116。來自脫氣裝置的不可冷凝的氣體可被進ー步加工以回收任何作為冷凝物(未示出)可反饋到啤酒塔120的こ醇，以及送往滌氣器(未示出)的氣體。滌氣器水(未示出)可循環到所述エ藝的發酵部分110。來自啤酒塔120的富含こ醇的蒸氣108進入精餾塔130，其中具有更高濃度こ醇(例如190度)的こ醇蒸氣作為塔頂餾出的蒸氣110產生。在發酵部分110中加熱研磨穀物和水產生的蒸汽129也可餵入到精餾塔的提餾部分以有助於在塔底提餾液體中的こ醇。190度こ醇蒸氣110被冷凝並用分子篩內的部分140處的加熱器脫水以生產高等級的こ醇蒸氣產物112 (例如199. 5度)。こ醇蒸氣產物112隨後可用冷卻器/冷凝器145冷卻並冷凝以生產液體こ醇產物112"。分子篩可通過除去吸收的水再生，所述吸收的水可包含一些こ醇。去除的水可通過再生冷卻器/冷凝器(未示出)冷卻/冷凝並通過再生物流114返回到精餾塔130。如果不可冷凝氣體存在於精餾塔中，則這些氣體可被回收並送到滌氣器(未示出)。
來自啤酒塔120的包含大部分水、溶解的物質和研磨穀物的未發酵的固體的啤酒塔底物116可被送到離心機160並分離成已知為酒糟172的大部分固體組分和已知為稀釜餾物118的大部分液體組分。稀釜餾物的一部分118'可在發酵部分110處再次引入到發酵的混合物中，並且殘留物被送到エ廠的蒸發部分150。在蒸發部分150中，水從稀釜餾物118中蒸發以產生糖漿158。蒸發部分包括四個串聯連接(通過相應的管線157)的第一效蒸發器151、152、153和154以及四個串聯連接(通過相應的管線157)的第二效蒸發器161、162、163和164。第一效中的最初三個蒸發器151、152和153的工作原理是利用エ廠蒸汽(plant stream) 190作為熱源來蒸發稀爸懼物中的水,並且第四個第一效蒸發器154利用取自こ醇蒸氣產物物流112的こ醇蒸氣112'來運轉。第一效蒸發器逐漸蒸發稀爸懼物的水以產生中間釜餾物156。中間釜餾物156被送至第一個第二效蒸發器161，隨後串聯送到後續的第二效蒸發器162、163和164，所述蒸發器逐漸蒸發中間釜餾物的水以產生糖漿158。糖漿158可在混合器170中添加到酒糟172上以產生混合進料174，其在酒糟烘乾機中180中乾燥以得到DDGS。第二效蒸發器利用第一效蒸發器中產生的第一效蒸汽192來運轉。在第二效蒸發器中產生的第二效蒸汽194被遞送以為啤酒塔120的運轉提供熱量。來自蒸發器的蒸汽冷·凝水通過冷凝水管線(未示出)排放，並且可被加熱並循環到エ藝的發酵部分110。美國專利公開7，297，236描述了在通向蒸發器的多根管線上提供閥門，以便四個第一效蒸發器151、152、153和154中的任何ー個以及四個第二效蒸發器161、162、163和164中的任何一個可離線或繞過用於維修。在對於其它醇的回收エ藝中，如美國專利公開7，297，236中所述的第二效蒸汽的利用可能不是有效的餘熱整合。此外，其它醇的生產可能不會產生過熱的醇蒸氣產物，所述蒸氣產物可如同こ醇エ廠200和美國專利公開7，297，236中所述的こ醇エ藝中被整合為用於蒸發器的熱源。例如，丁醇為具有多種用途的醇，例如用作燃料添加剤，用作柴油燃料的共混組分，在塑料エ業中用作化學原料，以及在食品和香料エ業中用作食品級萃取劑。丁醇有利地作為燃料或燃料添加剤，因為其具有高於こ醇的能量密度並且在標準內燃機中燃燒時僅僅生成CO2和極少或無SOx或N0X。另外，丁醇的腐蝕性不及こ醇，是目前為止最優選的燃料添加剤。每年,通過石化方法生產出100億至120億磅丁醇。隨著對丁醇的預期需求増加，對通過發酵由可再生資源如玉米、甘蔗或纖維質給料生產丁醇的關注不斷増加。對於給定的研磨穀物載荷，丁醇生產可不如こ醇生產節能。丁醇生產エ藝中的發酵混合物通常具有較低濃度的丁醇，這是由於丁醇對發酵罐中丁醇生產微生物的毒性。在生產丁醇的發酵エ藝中，就地產物移出有利地降低了丁醇對微生物的抑制，並且通過控制發酵混合物中的丁醇濃度來改善發酵速率。就地產物移出技術包括汽提、吸附、全蒸發、膜溶劑萃取和液-液萃取。在液-液萃取中，使萃取劑與發酵混合物接觸以使丁醇在發酵液與萃取相之間分配。由分離過程例如通過蒸餾，回收丁醇和萃取劑。在回收過程中，丁醇還能夠與任何水、不可冷凝氣體、和/或發酵副產物分離，所述發酵副產物通過使用萃取劑可能已從發酵液中移除。因此，丁醇生產可包括こ醇生產中不存在的単元操作，用於由含丁醇的萃取相回收丁醇。此外，在丁醇生產中，丁醇回收エ藝的蒸餾部分可不產生熱丁醇蒸氣產物。此外，第二效蒸汽可具有比操作用於丁醇回收的蒸餾塔所需要的更多熱量。所需要的為用於回收醇的節能同時在操作中仍很靈活的系統和方法，所述醇更具體地為丁醇。本專利申請滿足這些及其它優點，並提供另外相關優點，如通過以下實施方案的描述將顯而易見的。
發明概沭本發明提供利用蒸餾從發酵的進料中回收醇並利用附加蒸發器以可供選擇的構型將稀釜餾物副產物濃縮為糖漿的系統和方法，所述構型不同於以相似規模存在於現有的こ醇エ廠的那些。在一個實施方案中，本發明提供有效地利用釜餾物副產物濃縮產生的餘熱從萃取劑中回收丁醇的系統和方法。在一個實施方案中，本發明提供從發酵的進料中分離醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的方法。所述方法包括在壓カ維持低於大氣壓的啤酒塔中，分離發酵的進料的至少一部分以產生(i)富含醇的蒸氣和(ii)包括稀釜餾物的貧含醇的啤酒塔底物。因此，本文提供了從發酵的進料中分離醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的方法，包括在壓カ維持低於大氣壓的啤酒塔中，分離發酵的進料的至少一部分以產生(i)富含醇的蒸氣和(ii)包括稀釜餾物的貧含醇的啤酒塔底物；利用至少兩個串聯布置的第一效蒸發器，從所述稀釜餾物中蒸發水以產生第一中間釜餾物和第一效蒸汽；利用至少兩個串聯布置的第二效蒸發器，利用來自所述第一效蒸汽的熱量從所產生的第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二中間釜餾物和第二效蒸汽；利用至少ー個第三效蒸發器，利用來自所述第二效蒸汽的熱量從所產生的第二中間釜餾物中蒸發水以產生糖漿；以及利用由最後ー效蒸發器產生的最後ー效蒸汽的至少一部分來供給熱量以用於在所述啤酒塔中蒸餾所述發酵的進料。在實施方案中，所述方法包括三效，所述三效包括三個串聯布置的第一效蒸發器、三個串聯布置的第二效蒸發器和三個串聯布置的第三效蒸發器。在實施方案中，所述方法包括四效，所述四效包括兩個串聯布置的第一效蒸發器、兩個串聯布置的第二效蒸發器、兩個串聯布置的第三效蒸發器，並且還包括兩個串聯布置的第四效蒸發器。在實施方案中，所述方法包括三效，所述三效包括四個串聯布置的第一效蒸發器、四個串聯布置的第二效蒸發器和至少ー個第三效蒸發器。在實施方案中，所述方法包括ニ至四個串聯布置的第三效蒸發器。在實施方案中，在所述啤酒塔中由發酵的進料蒸餾出的富含醇的蒸氣為富含丁醇的蒸氣。在實施方案中，在所述啤酒塔中由發酵的進料蒸餾出的富含醇的蒸氣為富含丁醇的蒸氣，並且所述發酵的進料包括溶剤。在實施方案中，所述稀釜餾物主要包括水。在實施方案中，所述稀釜餾物包括溶劑，所述溶劑包括下列中的至少ー種=C12-C22脂肪醇、C12-C22脂肪酸、C12-C22脂肪酸的酷、C12-C22脂肪醛、或C12-C22脂肪醯胺。在實施方案中，所述方法還包括將所述發酵的進料分離為富含溶劑的部分和貧含溶劑的部分，所述貧含溶劑的部分為在啤酒塔中蒸餾的發酵的進料的部分；在溶劑塔中分離所述富含溶劑的部分以產生貧含溶劑且富含醇的蒸氣和富含溶劑且貧含醇的液體，所述溶劑塔與所述啤酒塔並聯操作並維持在低於大氣壓的壓力下；以及利用最後ー效蒸汽的一部分來供給足夠的熱量以用於在所述溶劑塔中蒸餾所述發酵的進料中富含溶劑的部分。在實施方案中，所述方法還包括冷凝在所述啤酒塔中產生的富含丁醇的蒸氣以產生第一富含丁醇的液體；冷凝在所述溶劑塔中產生的貧含溶劑的蒸氣以產生貧含溶劑的液體；混合所述第一富含丁醇的液體和所述貧含溶劑的液體以產生包含丁醇的液體；分離所述包含丁醇的液體以產生第二富含丁醇的液體和貧含丁醇的液體；以及在蒸餾塔中蒸餾所述第二富含丁醇的液體以產生基本上100重量％ 丁醇的液體塔底產物。在實施方案中，所述第一效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的ー個能夠被繞過，而所述剩餘的第一效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述第二效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的一個能夠被繞過，而所述剩餘的第二效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述第二效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的一個能夠被繞過，而所述剩餘的第ニ效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述第三效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的一個能夠被繞過，而所述剩餘的第三效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述第三效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的一個能夠被繞過，而所述剩餘的第三效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述第四效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的一個能夠被繞過，而所述剩餘的第三效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述方法還包括將在所述啤酒塔中產生的稀釜餾物餵入到並聯的第一效蒸發器。在實施方案中，所述方法還包括利用エ廠蒸汽來供給足夠的熱量以用於從所述第一效蒸發器內的稀釜餾物中蒸發水。
本文還提供了從發酵的進料中分離醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的系統，包括具有接納發酵的進料的入口的啤酒塔，所述啤酒塔具有排放富含醇的蒸氣的頂部出口和排放貧含醇的啤酒塔底物的啤酒塔底物出ロ，所述塔底物包括酒糟和稀釜餾物，所述稀釜餾物主要包括水，以及任選地包括溶劑；濃縮所述稀釜餾物的多效蒸發系統，所述多效蒸發系統包括從稀釜餾物中蒸發水以產生第一效蒸汽和第一中間釜餾物的ー組第一效蒸發器，所述第一效蒸發器包括串聯連接的至少第一個和第二個第一效蒸發器，其中所述第一個第一效蒸發器具有與啤酒塔的啤酒塔底物出口連通以接納所述啤酒塔底物的稀釜餾物的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第一效蒸發器具有與在前第一效蒸發器的釜餾物出ロ連通的釜餾物入ロ，所述第一效蒸發器中的每ー個具有接納來自蒸氣源的加熱蒸氣的蒸氣入口，每個第一效蒸發器被構造成引起所述加熱蒸氣與所述稀釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述稀釜餾物中蒸發以產生所述第一中間釜餾物和所述第一效蒸汽，每個第一效蒸發器具有釋放所述第一效蒸汽的第一效蒸汽出ロ ；從所述第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二效蒸汽和第二中間釜餾物的ー組第二效蒸發器，所述第二效蒸發器包括串聯連接的至少第一個和第二個第二效蒸發器，其中所述第一個第二效蒸發器具有連接到最後ー個第一效蒸發器的釜餾物出ロ的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出ロ，其中每個後續的第二效蒸發器具有與在前第二效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第二效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第一效蒸汽出ロ的蒸氣入ロ，每個第二效蒸發器被構造成引起所述第一效蒸汽與所述第一中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第一中間釜餾物中蒸發以產生第二中間釜餾物和所述第二效蒸汽，每個第二效蒸發器具有釋放所述第ニ效蒸汽的第二效蒸汽出ロ ；和從所述第二中間釜餾物中蒸發水以產生第三效蒸汽和糖漿的ー組第三效蒸發器，所述第三效蒸發器包括串聯連接的至少第一個和第二個第三效蒸發器，其中所述第一個第三效蒸發器具有連接到所述最後ー個第二效蒸發器的釜餾物出口的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第三效蒸發器具有與在前第三效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第三效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第ニ效蒸汽出ロ的蒸氣入ロ，每個第三效蒸發器被構造成引起所述第二效蒸汽與所述第二中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第二中間釜餾物中蒸發以產生所述糖漿和所述第三效蒸汽，每個第三效蒸發器具有釋放所述第三效蒸汽的第三效蒸汽出口 ；以及蒸汽管線，所述蒸汽管線將所述最後一效蒸發器的最後ー效蒸汽出口連接到所述啤酒塔的蒸氣入口，使得所述最後一效蒸汽的至少一部分為所述啤酒塔的運轉提供熱量。在實施方案中，所述系統包括三效，所述三效包括三個串聯布置的第一效蒸發器、三個串聯布置的第二效蒸發器和三個串聯布置的第三效蒸發器。在實施方案中，所述系統包括四效，所述四效包括兩個串聯布置的第一效蒸發器、兩個串聯布置的第二效蒸發器、兩個串聯布置的第三效蒸發器，並且還包括兩個串聯布置的第四效蒸發器。在實施方案中，所述系統包括三效，所述三效包括四個串聯布置的第一效蒸發器、四個串聯布置的第二效蒸發器和至少ー個第三效蒸發器。在實施方案中，所述系統包括ニ至四個串聯布置的第三效蒸發器。在實施方案中，所述系統包括分離器，所述分離器被構造成從所述啤酒塔底物的酒糟中分離所述稀釜餾物；啤酒塔底物管線，所述啤酒塔底物管線連接所述分離器和所述啤酒塔底物出ロ ；和稀釜餾物管線，所述稀釜餾物管線連接所述分離器和所述第一個第一效蒸發器的釜餾物入ロ。在實施方案中，所述分離器為離心機或壓濾機。在實施方案中，所述系統還包括連接到所述第一稀釜餾物管線的第二和第三稀釜餾物管線，所述第二個和第三個第一效蒸發器中的每ー個的釜餾物入口與相應的第二和第三稀釜餾物管線連通，從而所述第一個、第二個和第三個第ー效蒸發器可並聯接納來自所述分離器的稀釜餾物。在實施方案中，在所述啤酒塔內蒸氣入口處的壓力低於大氣壓。在實施方案中，所述系統還包括具有接納包括溶劑的發酵的進料的一部分的入口的溶劑塔，所述溶劑塔具有用於排放貧含溶劑且富含醇的蒸氣的頂部出口和用於富含溶劑且貧含醇的液體的塔底出口，所述溶劑塔與所述啤酒塔並聯操作；以及第二 蒸汽管線，所述第二蒸汽管線將所述最後ー效蒸發器的最後ー效蒸汽出口連接到所述溶劑塔的蒸氣入口，使得所述最後一效蒸汽的一部分為所述溶劑塔的運轉提供熱量，其中在所述溶劑塔內蒸氣入口處的壓力低於大氣壓。在實施方案中，所述第一效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第ニ效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第三效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第四效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第一、第二和第三效蒸發器中的每ー個具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使所述釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述啤酒塔的頂部出口排放富含丁醇的蒸氣。在實施方案中，所述稀釜餾物包括溶劑，所述溶劑包括下列中的至少ー種=C12-C22脂肪醇、C12-C22脂肪酸、C12-C22脂肪酸的酷、C12-C22脂肪醛、或C12-C22脂肪醯胺。在實施方案中，所述稀釜餾物包括來自發酵原料的油。本文提供了從發酵的進料中分離醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的方法，包括維持為低於大氣壓的壓カ下的啤酒塔中分離發酵的進料的至少一部分以產生α)富含醇的蒸氣和(ii)包括稀釜餾物的貧含醇的啤酒塔底物；利用至少兩個串聯布置的第一效蒸發器，從所述稀釜餾物中蒸發水以產生第一中間釜餾物和第一效蒸汽；利用至少兩個串聯布置的第二效蒸發器，利用來自所述第一效蒸汽的熱量從所產生的第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二中間釜餾物和第二效蒸汽；利用至少ー個第三效蒸發器，利用來自所述第二效蒸汽的熱量從所產生的第二中間釜餾物中蒸發水以產生糖漿；以及利用由最後ー效蒸汽的至少一部分來供給熱量以用於在所述啤酒塔中蒸餾所述發酵的進料。在實施方案中，所述方法包括三個串聯布置的第一效蒸發器、三個串聯布置的第二效蒸發器和三個串聯布置的第三效蒸發器。在實施方案中，所述方法包括兩個串聯布置的第一效蒸發器、兩個串聯布置的第ニ效蒸發器、兩個串聯布置的第三效蒸發器，並且還包括兩個串聯布置的第四效蒸發器。在實施方案中，所述方法包括四個串聯布置的第一效蒸發器、四個串聯布置的第二效蒸發器和至少ー個第三效蒸發器。在實施方案中，所述方法包括ニ至四個串聯布置的第三效蒸發器。在實施方案中，在所述啤酒塔中由所述發酵的進料蒸餾出的富含醇的蒸氣為富含丁醇的蒸氣。在實施方案中，在所述啤酒塔中由所述發酵的進料蒸餾出的富含醇的蒸氣為富含丁醇的蒸氣，並且所述發酵的進料包括溶剤。在實施方案中，所述方法還包括將所述發酵的進料分離為富含溶劑的部分和貧含溶劑的部分，所述貧含溶劑的部分為在所述啤酒塔中蒸餾的發酵的進料的部分；在溶劑塔中分離所述富含溶劑的部分以產生貧含溶劑且富含醇的蒸氣和富含溶劑且貧含醇的液體，所述溶劑塔與所述啤酒塔並聯操作並維持在低於大氣 壓的壓力下；以及利用所述最後一效蒸汽的一部分來供給足夠的熱量以用於在所述溶劑塔中蒸餾所述發酵的進料中富含溶劑的部分。在實施方案中，所述稀釜餾物主要包括水。在實施方案中，所述稀釜餾物包括溶剤。在實施方案中，所述稀釜餾物包括溶剤，所述溶劑包括下列中的至少ー種=C12-C22脂肪醇、C12-C22脂肪酸、C12-C22脂肪酸的酷、C12-C22脂肪醛、或C12-C22脂肪醯胺。在實施方案中，所述稀釜餾物包括來自發酵原料的油。本文還提供了從發酵的進料中分離醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的方法，包括在壓カ維持低於大氣壓的啤酒塔中，分離發酵的進料的至少一部分以產生α)富含醇的蒸氣和(ii)包括稀釜餾物的貧含醇的啤酒塔底物；利用三個串聯布置的第一效蒸發器，從所述稀釜餾物中蒸發水以產生第一中間釜餾物和第一效蒸汽；利用三個串聯布置的第二效蒸發器，利用來自所述第一效蒸汽的熱量從所產生的第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二中間釜餾物和第二效蒸汽；利用三個串聯布置的第三效蒸發器，利用來自所述第二效蒸汽的熱量從所產生的第二中間釜餾物中蒸發水以產生糖漿；以及利用由第三效蒸汽的至少一部分來供給熱量以用於在所述啤酒塔中蒸餾所述發酵的進料。在實施方案中，所述稀釜餾物主要包括水。在實施方案中，所述稀釜餾物包括溶剤。在實施方案中，所述稀釜餾物包括來自發酵原料的油。在實施方案中，發酵原料包括溶劑，並且所述方法還包括將發酵的進料分離為富含溶劑的部分和貧含溶劑的部分，所述貧含溶劑的部分為在所述啤酒塔中蒸餾的發酵的進料的部分；在溶劑塔中分離所述富含溶劑的部分以產生貧含溶劑且富含醇的蒸氣和富含溶劑且貧含醇的液體，所述溶劑塔與所述啤酒塔並聯操作並維持在低於大氣壓的壓力下；以及利用所述第三效蒸汽的一部分來供給足夠的熱量以用於在溶劑塔中蒸餾所述發酵的進料中富含溶劑的部分。在實施方案中，在所述啤酒塔中由所述發酵的進料蒸餾出的富含醇的蒸氣為富含丁醇的蒸氣。在實施方案中，所述方法還包括冷凝在所述啤酒塔中產生的富含丁醇的蒸氣以產生第一富含丁醇的液體；冷凝在所述溶劑塔中產生的貧含溶劑的蒸氣以產生貧含溶劑的液體；混合所述第一富含丁醇的液體和所述貧含溶劑的液體以產生包含丁醇的液體；分離所述包含丁醇的液體以產生第二富含丁醇的液體和貧含丁醇的液體；以及在蒸餾塔中蒸餾所述第二富含丁醇的液體以產生基本上100重量％ 丁醇的液體塔底產物。本發明還提供了從發酵的進料中分離丁醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的方法，所述方法包括使包括水和研磨穀物的混合物發酵以產生包含丁醇的發酵的進料；將溶劑加入到所述發酵的進料中以產生包括富含溶劑相和貧含溶劑相的兩相混合物；將所述富含溶劑相與所述貧含溶劑相分離；在壓カ維持低於大氣壓的啤酒塔中，蒸餾所述貧含溶劑相以產生(i)富含丁醇的蒸氣和(ii)包括稀釜餾物的貧含丁醇的啤酒塔底物，所述稀釜餾物主要包括水，在溶劑塔中蒸餾所述富含溶劑相以產生貧含溶劑且富含丁醇的蒸氣和富含溶劑且貧含丁醇的液體，所述溶劑塔與所述啤酒塔並聯操作並維持在低於大氣壓的壓力下；利用三個串聯布置的第一效蒸發器，從所述稀釜餾物蒸發水以產生第一中間釜餾物和第一效蒸汽；利用三個串聯布置的第二效蒸發器，利用來自所述第一效蒸汽的熱量從所產生的第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二中間釜餾物和第二效蒸汽；利用三個串聯布置的第三效蒸發器，利用來自所述第二效蒸汽的熱量從所產生的第二中間釜餾物中蒸發水以產生糖漿；利用由第三效蒸汽的一部分來供給熱量以用於在所述溶劑塔中蒸餾富含溶劑相；冷凝在所 述啤酒塔中產生的富含丁醇的蒸氣以產生第一富含丁醇的液體；冷凝在所述溶劑塔中產生的貧含溶劑的蒸氣以產生貧含溶劑的液體；混合所述第一富含丁醇的液體和所述貧含溶劑的液體以產生包含丁醇的液體；分離所述包含丁醇的液體以產生第二富含丁醇的液體和貧含丁醇的液體；以及在蒸餾塔中蒸餾所述第二富含丁醇的液體以產生基本上100重量％ 丁醇的液體塔底產物。在實施方案中，所述方法還包括利用第三效蒸汽的第二部分來供給熱量以用於在所述啤酒塔中蒸餾所述貧含溶劑相。在實施方案中，所述提供的方法還包括將固體與啤酒塔底物機械分離。在實施方案中，所述方法還包括乾燥所述分離的固體和由蒸發稀釜餾物的水產生的糖漿以生產用於牲畜的飼料。在實施方案中，所述三個第一效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的ー個能夠被繞過，而所述剩餘的第一效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述三個第二效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的一個能夠被繞過，而所述剩餘的第二效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述三個第二效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的一個能夠被繞過，而所述剰餘的第二效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述三個第三效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的一個能夠被繞過，而所述剩餘的第三效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述三個第三效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的一個能夠被繞過，而所述剩餘的第三效蒸發器繼續運轉。在實施方案中，所述方法還包括將在所述啤酒塔中產生的稀釜餾物餵入到並聯的三個第一效蒸發器中。在實施方案中，所述方法還包括利用エ廠蒸汽來供給足夠的熱量以用於從所述第一效蒸發器內的稀釜餾物中蒸發水。在實施方案中，從所述第二中間釜餾物中蒸發水產生糖漿，所述糖漿具有按重量計的水濃度為稀釜餾物中按重量計的水濃度的約二分之一。在實施方案中，從所述第二中間釜餾物中蒸發水產生糖漿，所述糖漿具有按重量計的水濃度為約40%至約65%。在實施方案中，第三效蒸汽來供給足夠的熱量以用於在所述啤酒塔中蒸餾發酵的進料。在實施方案中，第三效蒸汽來供給足夠的熱量以用於在所述溶劑塔中蒸餾發酵的進料中富含溶劑的部分。在實施方案中，所述方法還包括利用エ廠蒸汽來供給熱量以用於在所述啤酒塔中蒸餾發酵的進料，其中所述エ廠蒸汽和所述最後一效蒸汽的至少一部分來供給足夠的熱量以用於在所述啤酒塔中蒸餾發酵的進料。在實施方案中，所述方法還包括利用エ廠蒸汽來供給熱量以用於在所述溶劑塔中蒸餾發酵的進料中富含溶劑的部分，其中所述エ廠蒸汽和所述最後一效蒸汽的至少一部分來供給足夠的熱量以用於在所述溶劑塔中蒸餾富含溶劑的部分。在實施方案中，通過在第一效蒸發器內蒸發稀釜餾物中的水產生的第一效蒸汽維持在約20psia的壓カ下，並且其中通過在第三效蒸發器內蒸發第二中間釜餾物中的水產生的第三效蒸汽維持在約9. 3psia的壓カ下。在實施方案中，啤酒塔的頂部壓力保持為約7psia。在實施方案中，啤酒塔中的壓降保持為約1.5psi至約2. Opsi。在實施方案中，溶劑蒸餾塔的頂部壓力保持為約7psia。在實施方案中，溶劑塔中的壓降保持為約I. 5psi至約2.0psi。在實施方案中，通過在第三效蒸發器內蒸發第二中間釜餾物中的水產生的第三效蒸汽維持在約80°C至約95°C的溫度下。在實施方案中，通過在最後一效蒸發器內蒸發水產生的最後ー效蒸汽維持在約80°C至約95°C的溫度下。在實施方案中，通過在第一效蒸發器內蒸發稀釜餾物中的水產生的第一效蒸汽維持在約105°C至約115°C的溫度下。本文還提供了從發酵的進料中分離醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的系統，包括具·有接納發酵的進料的入口的啤酒塔，所述啤酒塔具有排放富含醇的蒸氣的頂部出口和排放貧含醇的啤酒塔底物的啤酒塔底物出ロ，所述塔底物包括酒糟和稀釜餾物，所述稀釜餾物主要包括水；濃縮所述稀釜餾物的多效蒸發系統，所述多效蒸發系統包括從所述稀釜餾物中蒸發水以產生第一效蒸汽和第一中間釜餾物的ー組第一效蒸發器，所述第一效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第一效蒸發器，其中所述第一個第一效蒸發器具有與所述啤酒塔的啤酒塔底物出口連通以接納所述啤酒塔底物的稀釜餾物的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第一效蒸發器具有與在前第一效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第一效蒸發器中的每ー個具有接納來自蒸氣源的加熱蒸氣的蒸氣入口，每個第一效蒸發器被構造成引起所述加熱蒸氣與所述稀釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述稀釜餾物中蒸發以產生所述第一中間釜餾物和所述第一效蒸汽，每個第一效蒸發器具有釋放所述第一效蒸汽的第一效蒸汽出ロ ；從所述第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二效蒸汽和第二中間釜餾物的ー組第二效蒸發器，所述第二效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第二效蒸發器，其中所述第一個第二效蒸發器具有連接到所述第三個第一效蒸發器的釜餾物出ロ的釜餾物入ロ和排放釜餾物的釜餾物出ロ，其中每個後續的第二效蒸發器具有與在前第二效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第二效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第一效蒸汽出ロ的蒸氣入ロ，每個第二效蒸發器被構造成引起所述第一效蒸汽與所述第一中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第一中間釜餾物中蒸發以產生第二中間釜餾物和所述第二效蒸汽，每個第二效蒸發器具有釋放所述第ニ效蒸汽的第二效蒸汽出ロ ；和從所述第二中間釜餾物中蒸發水以產生第三效蒸汽和糖漿的ー組第三效蒸發器，所述第三效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第三效蒸發器，其中所述第一個第三效蒸發器具有連接到所述第三個第二效蒸發器的釜餾物出口的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第三效蒸發器具有與在前第三效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第三效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第二效蒸汽出ロ的蒸氣入ロ，每個第三效蒸發器被構造成引起所述第二效蒸汽與所述第二中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第二中間釜餾物中蒸發以產生所述糖漿和所述第三效蒸汽，每個第三效蒸發器具有釋放所述第三效蒸汽的第三效蒸汽出ロ ；以及蒸汽管線，所述蒸汽管線將所述第三效蒸發器的第三效蒸汽出口連接到所述啤酒塔的蒸氣入口，使得所述第三效蒸汽的至少一部分為所述啤酒塔的運轉提供熱量。在實施方案中，所述系統還包括分離器，所述分離器被構造成從所述啤酒塔底物的酒糟中分離所述稀釜餾物；啤酒塔底物管線，所述啤酒塔底物管線連接所述分離器和所述啤酒塔底物出ロ ；和稀釜餾物管線，所述稀釜餾物管線連接所述分離器和所述第一個第一效蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述分離器為離心機或壓濾機。在實施方案中，所述系統還包括連接到所述第一稀釜餾物管線的第二和第三稀釜餾物管線，所述第二個和第三個第一效蒸發器中的每ー個的釜餾物入ロ與相應的第二和第三稀釜 餾物管線連通，從而所述第一個、第二個和第三個第一效蒸發器可並聯接納來自分離器的稀釜餾物。在實施方案中，在所述啤酒塔內蒸氣入口處的壓カ低於大氣壓。在實施方案中，所述系統還包括具有接納包括溶劑的發酵的進料的一部分的入口的溶劑塔，所述溶劑塔具有用於排放貧含溶劑且富含醇的蒸氣的頂部出口和用於富含溶劑且貧含醇的液體的塔底出口，所述溶劑塔與所述啤酒塔並聯操作；以及第ニ蒸汽管線，所述第二蒸汽管線將所述第三效蒸發器的第三效蒸汽出口連接到所述溶劑塔的蒸氣入ロ，使得所述第三效蒸汽的一部分為所述溶劑塔的運轉提供熱量，其中在蒸氣入ロ的溶劑塔中的壓カ低於大氣壓。在實施方案中，所述第一效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第二效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第三效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。在實施方案中，所述第一、第二和第三效蒸發器中的每ー個具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，啤酒塔的頂部出ロ排放富含丁醇的蒸氣。本文還提供了從發酵的進料中分離丁醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的系統，包括分離器，所述分離器被構造成將包含丁醇和溶劑的發酵的進料分離為富含溶劑的部分和貧含溶劑的部分；流動連接到分離器上並具有接納發酵的進料中貧含溶劑的部分的入ロ的啤酒塔，所述啤酒塔具有排放富含丁醇的蒸氣的頂部出口和排放貧含丁醇的啤酒塔底物的啤酒塔底物出口，所述塔底物包括酒糟和稀釜餾物，所述稀釜餾物主要包括水；流動連接到分離器上並具有接納發酵的進料中富含溶劑的部分的入口的溶劑塔，所述溶劑塔具有用於排放貧含溶劑且富含丁醇的蒸氣的頂部出口和用於排放富含溶劑且貧含丁醇的液體的塔底出口 ；流動連接到啤酒塔的啤酒塔底物出口上的第二分離器，其中所述第二分離器被構造成從啤酒塔底物中的酒糟中分離稀釜餾物；流動連接到第二分離器上並被構造成將稀釜餾物濃縮為糖漿的多效蒸發系統，所述多效蒸發系統包括從所述稀釜餾物中蒸發水以產生第一效蒸汽和第一中間釜餾物的ー組第一效蒸發器，所述第一效蒸發器包括串聯連接的第ー個、第二個和第三個第一效蒸發器，其中所述第一個第一效蒸發器具有與所述啤酒塔的啤酒塔底物出口連通以接納所述啤酒塔底物的稀釜餾物的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第一效蒸發器具有與在前第一效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入ロ，所述第一效蒸發器中的每ー個具有接納來自蒸氣源的加熱蒸氣的蒸氣入ロ，每個第一效蒸發器被構造成引起所述加熱蒸氣與所述稀釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述稀釜餾物中蒸發以產生所述第一中間釜餾物和所述第一效蒸汽，每個第一效蒸發器具有釋放所述第一效蒸汽的第一效蒸汽出口 ；從所述第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二效蒸汽和第二中間釜餾物的ー組第二效蒸發器，所述第二效蒸發器包括串聯連接的第一個、第ニ個和第三個第二效蒸發器，其中所述第一個第二效蒸發器具有連接到所述第三個第一效蒸發器的釜餾物出ロ的釜餾物入ロ和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第二效蒸發器具有與在前第二效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第二效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第一效蒸汽出ロ的蒸氣入ロ，每個第二效蒸發器被構造成引起所述第一效蒸汽與所述第一中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第一中間釜餾物中蒸發以產生第二中間釜餾物和所述第二效蒸汽，每個第二效蒸發器具有釋放所述第二效蒸汽的第二效蒸汽出口 ；和從所述第二中間釜餾物中蒸發水以產生第三效蒸汽和糖漿的ー組第三效 蒸發器，所述第三效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第三效蒸發器，其中所述第一個第三效蒸發器具有連接到所述第三個第二效蒸發器的釜餾物出口的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第三效蒸發器具有與在前第三效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第三效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第二效蒸汽出ロ的蒸氣入ロ，每個第三效蒸發器被構造成引起所述第二效蒸汽與所述第二中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第二中間釜餾物中蒸發以產生所述糖漿和所述第三效蒸汽，每個第三效蒸發器具有釋放所述第三效蒸汽的第三效蒸汽出口 ；蒸汽管線，所述蒸汽管線將所述第三效蒸發器的第三效蒸汽出口連接到所述溶劑塔的蒸氣入口，使得所述第三效蒸汽的一部分為所述溶劑塔的運轉提供熱量，其中在所述溶劑塔內蒸氣入口處的壓力低於大氣壓；流動連接到啤酒塔的頂部出口和溶劑塔的頂部出口的冷凝器，所述冷凝器冷凝富含丁醇且貧含溶劑的蒸氣以產生包含丁醇的液體；流動連接到冷凝器的潷析器，所述潷析器分離包含丁醇的液體以產生富含丁醇的液體和貧含丁醇的液體；以及流動連接到潷析器的蒸餾塔，所述蒸餾塔被構造成蒸餾富含丁醇的液體以產生基本上100重量％的丁醇，所述蒸餾塔具有排放大致I00重量％丁醇的塔底出ロ。在實施方案中，所述系統還包括第二蒸汽管線，所述第二蒸汽管線將所述第三效蒸發器的第三效蒸汽出口連接到所述啤酒塔的蒸氣入口，使得所述第三效蒸汽的至少一部分為所述啤酒塔的運轉提供熱量。在實施方案中，所述系統還包括稀釜餾物管線，所述稀釜餾物管線連接所述分離器和所述第一個第一效蒸發器的釜餾物入口 ；連接到第一稀釜餾物管線的第二釜餾物管線；以及連接到第一稀釜餾物管線的第三稀釜餾物管線，所述第二個和第三個第一效蒸發器中的每ー個的釜餾物入ロ與相應的第二和第三稀釜餾物管線連通，從而所述第一個、第二個和第三個第一效蒸發器可並聯接納來自第二分離器的稀釜餾物。在實施方案中，所述系統還包括流動連接到第二分離器和多效蒸發系統的烘乾機，所述烘乾機被構造成乾燥啤酒塔的酒糟和多效蒸發系統產生的糖漿以生產用於牲畜的飼料。在實施方案中，在所述啤酒塔內蒸氣入口處的壓カ低於大氣壓。在實施方案中，啤酒塔和溶劑塔中的每ー個均包括適於在低於大氣壓的壓力下操作的冷凝器，從而維持相應的啤酒塔和溶劑塔處在低於大氣壓的壓力下。在實施方案中，所述第一效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第二效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下一個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第三效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。在提供系統的實施方案中，所述第一、第二和第三效蒸發器中的每ー個具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。本發明還提供了將稀釜餾物濃縮為糖漿的多效蒸發系統，所述稀釜餾物作為從啤酒塔內的發酵的進料中分離醇的副產物獲得，所述系統包括從所述稀釜餾物中蒸發水以產生第一效蒸汽和第一中間釜餾物的ー組第一效蒸發器，所述第一效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第一效蒸發器，其中所述第一個第一效蒸發器具有與所述啤酒塔的啤酒塔底物出ロ連通以接納所述啤酒塔底物的稀釜餾物的釜餾物入ロ和排放釜餾物·的釜餾物出口，其中每個後續的第一效蒸發器具有與在前第一效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入ロ，所述第一效蒸發器中的每ー個具有接納來自蒸氣源的加熱蒸氣的蒸氣入ロ，每個第一效蒸發器被構造成引起所述加熱蒸氣與所述稀釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述稀釜餾物中蒸發以產生所述第一中間釜餾物和所述第一效蒸汽，每個第一效蒸發器具有釋放所述第一效蒸汽的第一效蒸汽出口；從第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二效蒸汽和第二中間釜餾物的ー組第二效蒸發器，所述第二效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第二效蒸發器，其中所述第一個第二效蒸發器具有連接到所述第三個第一效蒸發器的釜餾物出口的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第二效蒸發器具有與在前第二效蒸發器的釜餾物出ロ連通的釜餾物入ロ，所述第二效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第一效蒸汽出ロ的蒸氣入ロ，每個第二效蒸發器被構造成引起所述第一效蒸汽與所述第一中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第一中間釜餾物中蒸發以產生第二中間釜餾物和所述第二效蒸汽，每個第二效蒸發器具有釋放所述第二效蒸汽的第ニ效蒸汽出ロ ；以及從第二中間釜餾物中蒸發水以產生第三效蒸汽和糖漿的ー組第三效蒸發器，所述第三效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第三效蒸發器，其中所述第一個第三效蒸發器具有連接到所述第三個第二效蒸發器的釜餾物出口的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第三效蒸發器具有與在前第三效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第三效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第二效蒸汽出口的蒸氣入口，每個第三效蒸發器被構造成引起所述第二效蒸汽與所述第二中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第二中間釜餾物中蒸發以產生所述糖漿和所述第三效蒸汽，每個第三效蒸發器具有釋放所述第三效蒸汽的第三效蒸汽出口。在實施方案中，所述第一效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第二效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，所述第三效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。在實施方案中，第一、第二和第三效蒸發器中的每ー個具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入口。本發明還提供了從發酵的進料中分離丁醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的系統，所述系統包括使包括水和研磨穀物的混合物發酵以產生包含丁醇的發酵的進料的部件；使包含丁醇的發酵的進料的至少一部分與水不混溶的有機溶劑接觸以形成包括水相和含丁醇的有機相的部件；將含丁醇的有機相與水相分離的部件；在低於大氣壓的壓力下分離水相以產生下列的水相分離部件(i)富含丁醇的蒸氣和(ii)包括稀釜餾物的貧含丁醇的啤酒塔底物，所述稀釜餾物主要包括水，在低於大氣壓的壓力下分離含丁醇的有機相以產生貧含溶劑且富含丁醇的蒸氣和富含溶劑且貧含丁醇的液體的含丁醇的有機相分離部件，所述含丁醇的有機相部件與水相分離部件並聯操作；從稀釜餾物中蒸發水以產生第一中間釜餾物和第一效蒸汽的部件，所述從稀釜餾物中蒸發水的部件包括三個串聯布置的第一效蒸發器；利用來自所述第一效蒸汽的熱量從所產生的第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二中間 釜餾物和第二效蒸汽的部件，所述從第一中間釜餾物中蒸發水的部件包括三個串聯布置的第二效蒸發器；從第二效蒸汽的熱量產生的第二中間釜餾物中蒸發水以產生糖漿的部件，所述從第二中間釜餾物中蒸發水的部件包括三個串聯布置的第三效蒸發器；利用第三效蒸汽的第一部分來供給足夠的熱量以用於在水相分離部件中分離水相的部件；以及利用第三效蒸汽的第二部分來供給足夠的熱量以用於在含丁醇的有機相分離部件中分離含丁醇的有機相的部件。在實施方案中，所述系統還包括冷凝在水相分離部件中產生的富含丁醇的蒸氣以產生第一富含丁醇的液體的部件；冷凝在含丁醇的有機相分離部件中產生的貧含溶劑的蒸氣以產生貧含溶劑的液體的部件；混合第一富含丁醇的液體與貧含溶劑的液體以產生包含丁醇的液體的部件；分離包含丁醇的液體以產生第二富含丁醇的液體和貧含丁醇的液體的部件；以及分離第二富含丁醇的液體以產生基本上100重量％ 丁醇的液體塔底產物的部件。在實施方案中，所述系統還包括隔離並繞過第一、第二和第三效蒸發器中的每ー個用於使釜餾物改向流入管線的部件，所述管線繞過所述蒸發器並使釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。本發明的另外實施方案、特徵和優點，以及本發明的多個實施方案的構成及操作參照附圖
詳細地描述如下。附圖簡述併入本文並成為說明書的一部分的附圖示出了本發明，並且與說明書一起進ー步用來解釋本發明的原理並使得本領域的技術人員能夠利用本發明。圖I示出了用於燃料級こ醇生產的常規系統。圖2示出了用於實施根據本發明的實施方案的方法的系統。圖3示出了用於實施根據本發明的實施方案的方法的多效蒸發器系統。圖4示出了在比較實施例4的エ藝模型中採用的多效蒸發器系統。圖5示出了用於實施根據本發明的實施方案的方法的多效蒸發器系統。圖6示出了用於實施根據本發明的實施方案的方法的多效蒸發器系統。
發明詳沭除非另外定義，本文所用的所有科技術語的含義與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的一祥。如發生矛盾，包括定義的本專利申請將佔支配地位。此外，除非上下文另外需求，単數術語將包括複數且複數術語將包括単數。所有出版物、專利及本文提及的其它參考資料均全文以引用方式併入用於所有目的。與本文一起電子提交的表格具體地全文以引用方式併入(包括表2、3、4、6、7、8、9、11、12、13 和 14)。 為了進ー步限定本發明，本文提供了以下術語和定義。如本文所用，術語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」或它們的任何其它變型將被理解為是指包括指定的整數或整數組但不排除任何其它整數或整數組。例如，包含一系列元素的組合物、混合物、エ藝、方法、製品或設備不必僅限於那些元素，而可以包括其它未明確列出的元素，或此類組合物、混合物、エ藝、方法、製品或設備固有的元素。此外，除非另外特別說明，否則「或」是指包含性的或，而不是指排他性的或。例如，狀況A或B滿足於以下中的任何ー種A為真實(或存在)的且B為虛假(或不存在)的、A為虛假(或不存在)的且B為真實(或存在)的、以及A和B均為真實(或存在)的。如本文所用，如整個說明書和權利要求中所使用的，術語「由…組成」或諸如「由…組成」的不同時態的變型表明包括任何列舉的整數或整數組，但是無附加整數或整數組可加入到指定的方法、結構或組合物中。如本文所用，如整個說明書和權利要求中所使用的，術語「基本上由…組成」或諸如「基本上由…組成」的不同時態的變型表明包括任何列舉的整數或整數組，並且任選地包括未顯著改變指定的方法、結構或組合物的基本或新穎特性的任何列舉的整數或整數組。此外，涉及元素或組分實例(即出現的事物)的數目在本發明元素或組分前的不定冠詞「ー個」或「ー種」 g在為非限制性的。因此，「ー個」或「一種」應被理解為包括一個或至少ー個，並且元素或組分的詞語單數形式也包括複數指代，除非有數字明顯表示単數。如本文所用，術語「發明」或「本發明」為非限制性術語，並且不g在意指本發明的任何單獨實施方案，而是涵蓋如專利申請所述的所有可能的實施方案。如本文所用，修飾本發明的成分或反應物的量使用的術語「約」是指可以通過例如以下方式而發生的用數字表示的量的變化在真實世界中用於產生濃縮物或溶液的一般測量和液體處理操作；這些操作中非故意的誤差；用於產生組合物或執行方法的成分的製造、來源或純度中的差異；等等。術語「約」還包括由於對於起因於特定起始混合物的組合物的不同平衡條件而不同的量。無論是否通過術語「約」來修飾，權利要求包括量的等同量。在一個實施方案中，術語「約」是指在報告數值10 %範圍內，優選地在報告數值5 %範圍內。如本文所用，「丁醇」特指以單獨或其混合物形式的丁醇異構體I-丁醇(I-BuOH)和/或異丁醇(iBuOH或I-BU0H)。2- 丁醇和叔-丁醇(1，I- ニ甲基こ醇)明確不包括在本發明的實施內。如本文所用，「產物移除」是指從諸如發酵的生物過程中選擇性移除具體的發酵產物以控制生物過程中的產物濃度。如本文所用，「發酵液」是指水、糖、溶解固體、懸浮固體、微生物產生的醇、產物醇及發酵容器內具有的所有其它物質組分的混合物，其中產物醇通過在微生物的存在下使糖反應生成醇、水和ニ氧化碳(CO2)而製得。有時，如本文所用，術語「發酵培養基」和「發酵混合物」可與「發酵液」同義使用。如本文所用，「發酵容器」是指其中進行發酵反應的容器，產物丁醇通過發酵反應由糖產生。術語「發酵罐」可與「發酵容器」同義使用。如本文所用，術語「有效滴度」是指每升發酵培養基通過發酵產生的特定醇(例如丁醇)的總量。丁醇總量包括(i)發酵培養基中的丁醇量；(ii)由有機萃取劑回收的丁醇量；以及(iii)如果利用汽提，由氣相回收的丁醇量。如本文所用，術語「水相滴度」是指發酵液中特定醇(例如丁醇)的濃度。如本文所用，「提餾」是指將揮發組分的全部或部分由液體物流轉移至氣體物流中的作用。如本文所用，「提餾段」是指其中發生提餾操作的接觸裝置的部分。
·
如本文所用，「精餾」是指將所有或部分可冷凝組分由氣體物流轉變成液體物流以使較低沸點的組分與較高沸點組分分離並且純化的作用。如本文所用，「精餾段」是指進料點上方的蒸餾塔段，即塔中位於進料物流進入點上方的發生精餾操作的塔盤或填料材料。如本文所用，術語「分離」與「回收」同義，並且是指從初始混合物中移除化合物以獲得純度或濃度比初始混合物中的化合物純度或濃度更高的化合物。術語「與水不混溶的」是指化學組分如萃取劑或溶劑不能夠以形成単一液相的形式與水溶液如發酵液混合。如本文所用，術語「萃取劑」是指用於從發酵液中萃取丁醇的ー種或多種有機溶齊U。有吋，如本文所用，術語「溶剤」可與「萃取劑」同義使用。如本文所用，「發酵的進料」 一般是指發酵液，在包括發酵萃取的本文所述方法的一個實施方案中，「發酵的進料」是指通過發酵液接觸與水不混溶的有機萃取劑而獲得的兩相混合物。如本文所用，術語「水相」是指通過使發酵液接觸與水不混溶的有機萃取劑而獲得的兩相混合物中的水相。在包括發酵萃取的本文所述方法的一個實施方案中，術語「發酵液」則具體地是指兩相發酵萃取中的水相，並且術語「發酵的進料中貧含溶劑的部分」和「貧含溶劑的相」可與「水相」和「發酵液」同義使用。如本文所用，術語「有機相」是指通過使發酵液接觸與水不混溶的有機萃取劑而獲得的兩相混合物中的非水相。有時，如本文所用，術語「發酵的進料中貧含溶劑的部分」和「貧含溶劑的相」可與「有機相」同義使用。如本文所用，術語「脂肪酸」是指具有C7-C22碳原子的長脂族鏈的羧酸，所述脂族鏈為飽和或不飽和的。如本文所用，術語「脂肪醇」是指具有C7-C22碳原子的長脂族鏈的醇，所述脂族鏈為飽和的或不飽和的。如本文所用，術語「脂肪醛」是指具有C7-C22碳原子的長脂族鏈的醛，所述脂族鏈為飽和的或不飽和的。如本文所用，術語「脂肪醯胺」是指具有C12-C22碳原子的長脂族鏈的醯胺，所述脂族鏈為飽和的或不飽和的。
「不可冷凝氣體」是指在本文所述方法的操作溫度下不冷凝的氣體。此類氣體可選自以下氣體，例如ニ氧化碳、氮氣、氫氣、惰性氣體如氬氣、或這些中任何的混合物。本發明提供利用蒸餾從發酵的進料回收醇並利用三效或在實施方案中四效蒸發系統將稀釜餾物副產物濃縮為糖漿的系統和方法。本發明的系統和方法將參照圖2和圖3以及圖5和圖6描述。圖3示出了根據本發明的一個實施方案的三列、三效蒸發系統280。圖2示出了用於回收醇並濃縮稀釜餾物的示例性系統200，其中由圖3的示例性多效蒸發系統280產生的餘熱被整合進用於回收醇的蒸餾操作中。具體地，圖2示出了根據ー個示例性方法回收丁醇的系統，所述系統根據本發明的一個實施方案整合萃取發酵和萃取劑回收並生產大致為100重量％丁醇的產物。儘管圖2參照示例性丁醇回收方法被描述，但是應當理解取決於被回收的特定醇，単元操作及其方法設置可不同於圖2的示例性丁醇方法，但是此類其它醇回收系統仍可併入如本文所述的圖3、圖5或圖6的多效蒸發系統和與其相關的熱量整合。 參見圖2，將包括至少ー種可發酵的碳源(例如研磨的玉米)和水的糊狀且蒸煮的混合進料202引入到發酵罐210中，所述發酵罐包含至少ー種經基因修飾的(例如遺傳工程的)微生物(未示出)以通過生物合成途徑由至少ー種可發酵的碳源合成為丁醇來生產丁醇。具體地，微生物可在包含合適的碳底物的發酵培養基中生長。附加的碳底物可包括但不限於單糖，例如果糖；低聚糖，例如乳糖、麥芽糖、半乳糖或蔗糖；多糖，例如澱粉、纖維素或它們的混合物；以及來自可再生原料的未純化混合物，例如乾酪乳清滲透物、玉米漿、糖用甜菜糖蜜和大麥麥芽。其他碳底物可包括こ醇、乳酸鹽、琥珀酸鹽或甘油。另外，碳底物也可以是已被證明可以被代謝轉化為關鍵生化中間產物的諸如ニ氧化碳的ー碳底物或甲醇。除了一碳和ニ碳底物之外，甲基營養生物體也已知可以利用多種其他含碳化合物，例如甲胺、葡糖胺和用於代謝活動的多種胺基酸。例如，甲基營養酵母已知可利用來自甲胺的碳來形成海藻糖或甘油(Bellion等人，Microb. Growth Cl Compd.,[Int. Symp. ], 7th (1993), 415-32,編輯MurrelI, J. Collin ;Kelly, Don P. Publisher Intercept,Andover,UK)。類似地,假絲酵母屬的多種物種將會代謝丙氨酸或油酸(Suiter等人，Arch. Microbiol. 153 :485-489 (1990))。因此，預期本發明中所利用的碳源可涵蓋各種含碳底物並將僅受限於生物體的選擇。儘管預期以上提及的所有碳底物以及它們的混合物均適用於本發明，但是在ー些實施方案中，對於經過修飾以利用C5糖的酵母細胞，優選的碳底物是葡萄糖、果糖和蔗糖，或者是它們與C5糖如木糖和/或阿拉伯糖的混合物。蔗糖可來源於可再生的糖源例如甘蔗、甜菜、木薯、甜高粱、以及它們的混合物。葡萄糖和右旋糖可通過糖化澱粉基原料來源於可再生的穀物來源，包括穀物如玉米、小麥、裸麥、大麥、燕麥、以及它們的混合物。此外，可發酵的糖類可通過預處理和糖化過程來源於可再生的纖維素的或木質纖維素的生物質，例如，如美國專利申請公布20070031918A1中所述，該專利以引用方式併入本文。生物質指任何纖維質或木質纖維質材料，並包括包含纖維素的材料、以及任選地還包含半纖維素、木質素、澱粉、低聚糖和/或單糖的材料。生物質也可包括附加組分如蛋白質和/或脂質。生物質可來源於單ー來源，或者生物質可包括來源於ー種以上來源的混合物；例如，生物質可包括玉米芯和玉米秸杆的混合物，或草和葉片的混合物。生物質包括但不限於生物能作物、農業殘餘物、市政固體垃圾、エ業固體垃圾、來自造紙業的淤渣、庭院垃圾、木材和林業垃圾。生物質的實例包括但不限於玉米粒、玉米芯、作物殘餘如玉米殼、玉米秸杆、玉米纖維、草、小麥、小麥秸杆、大麥、大麥秸杆、乾草、稻杆、柳枝稷、廢紙、蔗渣、高粱、大豆、獲取自穀物、樹、枝、根、葉、木屑、鋸末、灌木及矮樹叢、蔬菜、水果、花和動物糞肥、以及它們的混合物的研磨物的組分。除了合適的碳源之外，發酵培養基還必須包含本領域技術人員已知的適於培養物生長並促進酶途徑的礦物質、鹽、輔因子、緩衝劑及其它組分。藉助生物合成途徑生產丁醇的經基因修飾的微生物可包括以下菌屬中的一種梭菌屬(Clostridium)、發酵單胞菌屬(Zymomonas)、埃希氏菌屬(Escherichia)、沙門氏菌屬(Salmonella)、沙雷氏菌屬(Serratia)、歐文氏菌屬(Erwinia)、克雷伯氏菌屬(Klebsiella)、志賀氏菌屬(Shigella)、紅球菌屬(Rhodococcus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、芽抱桿菌屬(Bacillus)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、腸球菌屬 (Enterococcus)、產喊桿菌屬(Alcaligenes)、克雷伯氏菌屬(Klebsiella)、類芽胞桿菌屬(Paenibacillus)、節桿菌屬(Arthrobacter)、棒狀桿菌屬(Corynebacterium)、短桿菌屬(Brevibacterium)、裂通酵母屬(Schizosaccharomyces)、克魯維酵母菌屬(Kluyveromyces)、耶氏酵母屬(Yarrowia)、畢赤酵母屬(Pichia)、假絲酵母屬(Candida)、漢遜酵母屬(Hansenula)、伊薩酵母屬(Issatchenkia)或酵母屬(Saccharomyces)。在一個實施方案中，經基因修飾的微生物可選自大腸桿菌(Escherichia coli),植物乳桿菌(Lactobacillus pi ant arum)和啤酒糖酵母(Saccharomyces cerevisiae)。在一個實施方案中，經基因修飾的微生物為克拉布特裡陽性酵母，其選自酵母屬、接合酵母屬(Zygosaccharomyces)、裂埴酵母屬、德克酵母屬(Dekkera)、球擬酵母屬(Torulopsis)、酒香酵母屬(Brettanomyces)、以及假絲酵母屬的ー些菌種。克拉布特裡陽性酵母的菌種包括但不限於啤酒糖酵母、克魯維酵母、粟酒裂埴酵母(Schizosaccharomyces pombe)、貝酵母(Saccharomyces bayanus)、芽通酵母(Saccharomyces mikitae)、奇異酵母(Saccharomyces paradoxus)、魯氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)和光滑假絲酵母(Candida glabrataノ。在圖2的系統200中，利用兩相萃取發酵方法從發酵培養基中回收丁醇。利用萃取發酵從發酵液中產生並回收丁醇的方法詳細地描述於2009年6月4日提交的美國專利申請12/478，389、2010年4月13日提交的美國專利申請12/758870、以及2009年8月6日提交的美國臨時申請61/231，699中，所述方法包括使發酵液與水不混溶的有機萃取劑接觸的步驟以形成包括水相和含丁醇的有機相的兩相混合物，所述有機萃取劑選自C12-C22脂肪醇、C12-C22脂肪酸、C12-C22脂肪酸的酷、C12-C22脂肪醛、C12-C22脂肪醯胺、以及它們的混合物。「接觸」指發酵培養基和有機萃取劑在發酵過程期間的任何時間上發生物理接觸。合適萃取劑的實例包括包含至少ー種溶劑的萃取劑，所述溶劑選自油醇、二十ニ醇、鯨蠟醇、月桂醇、十四烷基醇、硬脂醇、油酸、月桂酸、肉豆蘧酸、硬脂酸、肉豆蘧酸甲酷、油酸甲酷、月桂醛、I-壬醇、I-癸醇、I-i^一烷醇、2-i^—烷醇、I-壬醛、以及它們的混合物。在ー個實施方案中，萃取劑包括油醇。這些有機萃取劑有多種商品化來源，例如Sigma-Aldrich (St.Louis, MO)，其商品有多種等級，其中許多可適用於生產或回收丁醇的萃取發酵。エ業級商品包含化合物的混合物，包括所期望的組分以及高級和低級脂肪組分。例如，ー種可商購獲得的エ業級油醇包含約65%的油醇和ー種高級和低級脂肪醇的混合物。適用於本文所述系統和方法的附加方法公開於美國臨時專利申請序列61/368，429和61/379，546中參見圖2，發酵培養基204從發酵罐210中連續或定期除去，並且將萃取劑255加入到發酵培養基204中以獲得通過使發酵培養基與萃取劑255接觸獲得的兩相混合物205。將兩相混合物引入到容器215中，其中進行水相和有機相的分離以產生含丁醇的有機相208和水相206。萃取劑255通常為與水不混溶的有機溶劑或溶劑混合物，其具有使得它可用於將丁醇從發酵液中萃取出來的特徵。在一個實施方案中，萃取劑255包括至少ー種選自下列的溶劑=C7-C22脂肪醇、C7-C22脂肪酸、C7-C22脂肪酸的酷、C7-C22脂肪醛、以及它們的混合物。萃取劑以例如至少I. I I的濃度比率比水相優先分配丁醇，使得在丁醇水溶液室溫萃取評定時，萃取劑相中的丁醇濃度是水相中的至少1.1倍。在另ー個實施方案中，萃取劑以至少2 I的濃度比率比水相優先分配丁醇，使得在丁醇水溶液室溫萃取評定時，萃取劑相中的丁醇濃度為水相中的至少兩倍。丁醇產物通過有機萃取劑的萃取可在細胞從發酵培養基中去除或不去除的情況下進行。細胞可通過本領域已知的方法從發酵培養基中去除，所述方法包括但不限於過濾或離心。萃取劑255可在引入到容器215之前加入到単獨容器(未不出)中的發酵培養基204中，或者作為另外一種選擇萃取劑255可在引入到容器215中之後與發酵培養基204接觸以獲得隨後分離成有機相和水相的兩相混合物205。利用本領域已知的方法將含丁醇的有機相208與兩相發酵培養基中的水相206分離，所述方法包括但不限於虹吸、潷析、離心、利用重力分離器、膜輔助的相分裂等等。在圖2的系統200中，丁醇從發酵罐210的發酵培養基下遊中萃取出。作為另外一種選擇，兩相萃取發酵方法可在發酵罐中以成批模式或連續模式就地進行。對於就地萃取發酵，有機萃取劑可在形成兩相發酵培養基的發酵開始時接觸發酵培養基。作為另外ー種選擇，有機萃取劑可在微生物達到期望的生長量之後與發酵培養基接觸，其中所述生長量的達到可通過測定培養物的光密度確定。此外，有機萃取劑可在當發酵培養基中的丁醇含量達到ー個預先確定的含量時與發酵培養基接觸，例如在丁醇濃度達到毒性含量之前。在發酵培養基與有機萃取劑接觸之後，丁醇產物分配至有機萃取劑，降低了包含微生物的水相中的濃度，從而限制了生產丁醇的微生物在抑制性的丁醇產物中的暴露。所使用的有機萃取劑的體積依賴於多種因素，包括所述發酵培養基的體積，所述發酵罐的尺寸，丁醇產物在所述萃取劑中的分配係數，以及發酵模式的選擇，如下所述。有機萃取劑的體積可為發酵罐工作容積的約3%至約60%。在就地萃取發酵的連續模式中，在一個實施方案中，萃取劑255可引入到發酵罐210中以在其內獲得兩相混合物205，其中含丁醇的有機相物流208和水相物流206直接從發酵罐210離開。在另ー個實施方案中，發酵培養基與含丁醇的有機萃取劑的混合物從發酵罐中去除，並且含丁醇的有機相隨後與水相分離。發酵培養基可循環到發酵罐中回收利用，或者可用新鮮的培養基取代。接下來，萃取劑被處理以回收丁醇產物，並且萃取劑隨後可循環返回到發酵罐中用於進一歩萃取產物。作為另外一種選擇，新鮮的萃取劑可持續加入到發酵罐中，以替換被移除的萃取劑。有機萃取劑的體積在ー個實施方案中可為發酵罐工作容積的約3%至約50%，在另ー個實施方案中約3%至約30%，在另ー個實施方案中3%至約20% ;在另ー個實施方案中3%至約10%。由於產物被不斷地從反應器中除去，只需較小體積的有機萃取劑就能允許較大體積的發酵培養基的使用。
在就地萃取發酵的分批模式中，將一定體積的有機萃取劑加入到發酵罐中以形成兩相混合物且萃取劑在該過程期間不被除去。該模式需要較大體積的有機萃取劑以最小化發酵培養基中抑制的丁醇產物的濃度。因此，發酵培養基的體積相對更少，所生產的產物的量也比採用上述連續模式時所獲得的更少。例如，分批模式中有機溶劑的體積在ー個實施方案中可為發酵罐工作容積的20%至約60%，並且在另ー個實施方案中約30%至約60%。汽提(未示出)可與有機萃取劑同時採用以從發酵培養基中除去丁醇產物。汽提可通過使氣體通過發酵培養基實現，從而形成含丁醇的氣相，所述氣體例如空氣、氮氣或ニ氧化碳。丁醇產物可用本領域已知的方法從含丁醇的氣相中回收得到，所述方法例如利用冷卻水裝置冷凝丁醇或者用溶劑洗滌所述氣相。利用汽提控制發酵中丁醇濃度的方法詳細地描述於2008年12月12日提交的共同未決且共同擁有的國際申請公布WO 2009/079362中。
取決於萃取效率，發酵培養基中丁醇的水相滴度可為例如約5g/L至約85g/L，約10g/L至約40g/L,約10/L至約20g/L,約15g/L至約50g/或者約20g/L至約60g/L。不受理論的約束，據信較高的丁醇滴度可用本文所公開的萃取發酵方法獲得，部分是由於有毒的丁醇產物從發酵培養基中的移除，從而保持了其含量低於對微生物有毒的含量。異丁醇可利用改性的大腸桿菌或啤酒糖酵母菌株通過萃取發酵產生，例如，與作為有機萃取劑的油醇組合以實現有效的滴度，在一個實施方案中大於22g/升發酵培養基，在另ー個實施方案中至少25g/升發酵培養基，在另ー個實施方案中至少30g/升發酵培養基，在另ー個實施方案中至少32g/升發酵培養基，在另ー個實施方案中至少35g/升發酵培養基，在另ー個實施方案中至少37g/升發酵培養基，在另ー個實施方案中至少40g/升發酵培養基。作為萃取劑的油醇的使用與汽提組合可提供與單獨採用汽提時相比顯著更高的滴度，儘管單獨採用汽提亦能有效地使丁醇保持在毒性水平以下。包含油醇或者基本上由油醇組成的有機萃取劑也可提供改善的滴度。在用上述方法將發酵培養基與萃取劑分離之後，所述發酵培養基可放入發酵罐中回收利用，或者被丟棄，或者處理以移除任何殘餘的丁醇產物。在圖2的實施方案中，發酵培養基與萃取劑分離之後，水相206分流成進料物流212和循環物流214。循環物流214將發酵培養基的一部分返回到發酵罐210中。類似地，如果細胞在接觸有機萃取劑之前從發酵培養基中去除，則分離的細胞(未示出)也可被循環到發酵罐中。發酵培養基的進料物流212可被脫氣以由其去除不可冷凝氣體266的至少一部分，並且脫氣的進料物流212'可被引入到啤酒蒸餾塔220中用於回收任何殘餘的丁醇產物，如以下將進ー步詳細描述的。去除的不可冷凝氣體266可被送到滌氣器(未示出)。在由發酵培養基萃取丁醇之後，從含丁醇的有機相208回收丁醇。含丁醇的有機相208通常包括與水不混溶的有機萃取劑、水、丁醇、以及任選的不可冷凝氣體。含丁醇的有機相208還可任選地包括具有足夠的溶解度以分配到萃取相中的發酵副產物。在ー個實施方案中，基於相208的重量計，含丁醇的有機相208在進料中具有約O. I重量％至約50重量％的丁醇濃度，例如約O. I重量％至約40重量％，例如約I重量％至約40重量％，例如約2重量％至約40重量％，例如約5重量％至約35重量％，例如約10重量％至約35重量％。丁醇從含丁醇的有機相中的回收可以用本領域已知的方法進行,這些方法包括但不限於蒸餾、樹脂吸附、通過分子篩分離以及全蒸發等等。圖2的示例性系統包含蒸餾和潷析的組合以由含丁醇的有機相208回收丁醇。利用蒸餾和潷析的組合由包括與水不混溶的有機萃取劑、水、丁醇、以及任選的不可冷凝氣體的進料分離或回收丁醇的方法詳細地描述於2009年7月15日提交的共同未決且共同擁有的美國臨時申請61/225，662中，並且可用於本發明的系統和方法中。為了通過蒸餾由萃取劑回收丁醇，優選萃取劑在大氣壓下具有的沸點比要回收的丁醇沸點高至少約30攝氏度，例如高至少約35攝氏度，例如高至少約40攝氏度，例如高至少約45攝氏度，例如高至少約50攝氏度，例如高至少約55攝氏度，或者例如高至少約60攝氏度。在圖2所示的實施方案中，由含丁醇的有機相208回收丁醇的蒸餾涉及利用至少兩個蒸餾塔溶劑塔230和丁醇塔260。溶劑塔230與潷析組合，實現任何不可冷凝氣體(如ニ氧化碳)和丁醇與萃取劑(例如油醇)和水的分離。具體地，含丁醇的有機相208在溶劑塔230中蒸餾以提供包括水、丁醇和不可冷凝氣體(如果進料中存在的話)的富含丁醇的氣相塔頂物流216和包括萃取劑和水且基本上不含丁醇的富含溶劑的液相塔底物流218。所謂「基本上不含丁醇」是指丁醇的含量不超過·塔底物流218的約O. 01重量％。儘管未示出，但是回收的萃取劑物流218可循環到萃取的發酵エ藝中。例如，回收的萃取劑物流218可用作接觸發酵培養基204的萃取劑255。氣相塔頂物流216可包括至多約65重量％的丁醇和至少約30重量％的水。在一個實施方案中，氣相塔頂物流包括約65重量％的丁醇和至少約32重量％的水，在另ー個實施方案中約60重量％的丁醇和至少約35重量％的水，在另ー個實施方案中約55重量％的丁醇和至少約40重量％的水，並且在另ー個實施方案中約50重量％至約55重量％的丁醇和約45重量％至約50重量％的水。在一個實施方案中，氣相塔頂物流216中的萃取劑量小於2重量％。氣相塔頂物流216可在冷凝器(未示出)內冷卻並冷凝，並且在混合器240中與分別來自啤酒塔220和丁醇塔260的冷凝的氣相塔頂物流222和238混合。混合流226在潷析器250中潷析為富含丁醇的液相和貧含丁醇的氣相。例如，液體丁醇相(其為較輕的液相)可包括小於約30重量％的水,或者約20重量％至約30重量％的水,或者約16重量％至約30重量％的水,或者約10重量％至約20重量％的水,並且還可包括小於約O. 001重量％的來自溶劑塔230塔頂的殘餘萃取劑。富含丁醇的液相中的殘餘萃取劑可通過利用塔230的精餾段而最小化。液體水相可包括小於約10重量％的丁醇，或者在ー個實施方案中約3重量％至約10重量％的丁醇。如果不可冷凝氣體存在於來自溶劑塔230的物流216中，則所述不可冷凝氣體的至少一部分可由所述エ藝吹掃出，其顯示為離開潷析器250的物流268。吹掃的氣體可被送至漆氣器(未不出)並且漆氣器用水(未不出)返回至潷析器250用於回收其內的任何丁醇。優選將滌氣器用水回收到所述エ藝的發酵部分，這是由於丁醇對發酵培養基中丁醇生產微生物的毒性。潷析器可具有任何常規的設計。來自潷析器250的液體水相的全部或一部分可作為回流物流228返回到溶劑塔230。來自潷析器250的富含丁醇的液相流232可被分流，一部分作為回流234返回到溶劑塔230而剩餘部分236餵入到丁醇塔260。丁醇塔260實現丁醇和水的分離並提供含基本上100重量％的丁醇和基本上不含水的丁醇塔底物流242。所謂「基本上100重量％的丁醇」和「基本上不含水」是指小於約O. 01重量％的水和/或其它非丁醇組分(例如萃取劑)存在於塔底物流242中。氣相塔頂物流238包含丁醇和水，例如約67重量％的丁醇和約33重量％的水，例如60重量％的丁醇和約40重量％的水，或者例如55重量％的丁醇和約45重量％的水。氣相塔頂物流238可在冷凝器(未示出)中冷凝並藉助混合器240返回到潷析器226。溶劑塔230可為任何常規蒸餾塔，具有至少ー個進料入口、塔頂餾出的蒸氣出口、塔底物流出口、加熱部件和足夠的級段數，以實現丁醇與萃取劑的分離。例如，在其中萃取劑包含油醇的ー個實施方案中，溶劑塔230可具有至少5塊級段並且可包括再沸器。在一個實施方案中，溶劑塔230具有15塊級段。精餾段在期望物流236中的萃取劑損失最少時需要，並且可與或不與回流234混合使用。加熱部件可為加熱蒸氣，例如在蒸氣入口處供給到塔中的蒸汽。在一個實施方案中，蒸氣入口位於塔230的底部且塔頂餾出的蒸氣出ロ位於塔230的頂部。在一個實施方案中，溶劑塔230維持在低於大氣壓的壓力下(例如，通過用於冷凝塔頂餾出的蒸氣116的冷凝器(未示出)的低於大氣壓操作實現)。在該情況下， 溶劑塔230在蒸氣入口處的壓力低於大氣壓。供給到其上的加熱蒸氣應具有對應於蒸氣入口處的塔壓的壓力。在一個實施方案中，蒸氣入口處的壓カ為約8. 4psia(約O. 57atm)，在一個實施方案中，蒸氣出ロ處的壓カ為約7psia(約O. 47atm)。在一個實施方案中，蒸氣入口處的壓カ為約14. Opsia，在一個實施方案中，蒸氣出口處的壓カ為約12. 5psia。在一個實施方案中，蒸氣入口處的壓カ為約11. Opsia，在一個實施方案中，蒸氣出口處的壓カ為約9psia。在一個實施方案中，蒸氣入口處的壓カ為約9. Opsia,在一個實施方案中，蒸氣出ロ處的壓カ為約7psia。在一個實施方案中，蒸氣入口處的壓カ為約8psia,在一個實施方案中，蒸氣出口處的壓カ為約6. 5psia。在一個實施方案中，溶劑塔230內的壓降維持為約
I.5psia至約2. Opsia,在另ー個實施方案中約2. Opsia至約2. 5psia,在另ー個實施方案中約 I. Opsia 至約 2. 5psia。丁醇塔260可為任何常規蒸餾塔，具有至少ー個進料入口、塔頂餾出的蒸氣出口、塔底物流出ロ、加熱部件(例如加熱蒸氣)、以及實現期望分離的足夠的級段數，以便提供基本上不含水的塔底物流242。例如，在一個實施方案中，丁醇塔260可具有至少6塊級段並且可包括再沸器。在一個實施方案中，丁醇塔260具有10塊級段，並且在一個實施方案中，丁醇塔260維持在低於大氣壓的壓力下。在一個實施方案中，丁醇塔260維持在高於大氣壓的壓カ下，並且260的塔頂餾出的蒸氣可作為加熱介質送到単獨的第一效主體503且冷凝物返回到潷析器250。在發酵培養基與萃取劑分離之後，將脫氣的水相進料物流212'引入到啤酒塔220中以提供包括水、丁醇和不可冷凝氣體(如果存在於進料中)的富含丁醇的氣相塔頂物流222和貧含丁醇的啤酒塔液相流224。啤酒塔底物流224包括諸如酒糟和稀釜餾物的副產物。如上所述，氣相塔頂物流222可在冷凝器(未示出)內冷凝並引入到潷析器250中用於利用丁醇塔260回收丁醇。因此，啤酒塔220與溶劑塔230並聯操作，並且來自啤酒塔220的冷凝的氣相塔頂物流222可與來自溶劑塔230的冷凝的氣相塔頂物流216在混合器240中混合，並且所述混合物流226在潷析器250中潷析。在未描述的ー個實施方案中，發酵培養基在蒸懼以回收丁醇之前未與萃取劑分離。在此類實施方案中，兩相混合物在啤酒塔中被蒸餾，所述啤酒塔被操作以實現丁醇與萃取劑和水的分離。啤酒塔220可為任何常規蒸餾塔，其具有至少ー個進料入ロ、塔頂餾出的蒸氣出ロ、塔底物流出口、加熱部件(例如加熱蒸氣)、以及實現丁醇由啤酒塔分離出的足夠的級段數。例如，在一個實施方案中，啤酒塔220可具有至少10塊級段並且可包括再沸器。在一個實施方案中，啤酒塔220維持在低於大氣壓的壓力下。在一個實施方案中，啤酒塔220內的壓降維持為約I. 5psia至約2. Opsia,在另ー個實施方案中約2. Opsia至約2. 5psia,在另ー個實施方案中約I. Opsia至約2. 5psia。在一個實施方案中，啤酒塔220內蒸氣入口處的壓カ低於大氣壓。在一個實施方案中，如圖所示，蒸氣入口位於塔220的底部，而塔頂餾出的蒸氣出口位於塔220的頂部。在一個實施方案中，蒸氣入口處的壓カ為約8. 4psia(約O. 57atm),並且在約8. 4psia(約O. 57atm)的壓カ下加熱蒸氣在蒸氣入口處供給到塔中。在一個實施方案中，蒸氣出ロ處的壓カ為約7psia(約O. 47atm)。在一個實施方案中，蒸氣入ロ處的壓カ為約14. Opsia，在一個實施方案中，蒸氣出口處的壓カ為約12. 5psia。在ー個實施方案中，蒸氣入口處的壓カ為約11. Opsia，在一個實施方案中，蒸氣出口處的壓カ為約9psia。在一個實施方案中，蒸氣入ロ處的壓カ為約9. Opsia,在一個實施方案中，蒸氣出口處的壓カ為約7psia。在一個實施方案中，蒸氣入口處的壓カ為約8psia，在一個實施方案 中，蒸氣出ロ處的壓カ為約6. 5psia。由於啤酒塔副產物具有作為原料的價值，因此通常希望將這些副產物的全部或一部分進ー步加工成下列中的一種或多種而非把啤酒塔底物作為垃圾丟棄幹酒糟、溼酒糟、幹酒糟可溶物、濃縮酒糟可溶物、和/或含可溶物的幹酒糟(DDGS)。在圖2的實施方案中，啤酒塔底物流224被進ー步加工以生產DDGS 282。為此，將啤酒塔底物流224弓I入到分離器270中，所述分離器可為諸如離心機和壓濾機的機械分離器，用於將啤酒塔底物的穀物固體272與主要包括水的稀釜餾物分離開。稀釜餾物的一部分274'可循環至引入到發酵器210中的混合進料202。殘留的稀釜餾物274通過在多效蒸發系統280中蒸發大量來自其的水被濃縮成糖漿276。在一個實施方案中，多效蒸發系統280實現水由稀釜餾物274的蒸發，使得糖漿276中水的重量濃度為稀釜餾物274中水的重量濃度的約二分之一。在一個實施方案中，多效蒸發系統280實現水由稀釜餾物274的蒸發，使得糖漿276中水的重量濃度為約40%至約65%，在另ー個實施方案中糖漿276中水的重量濃度為約45%至約60%。在一個實施方案中，稀釜餾物274中水的重量濃度為約85%至約95%，在另ー個實施方案中，稀釜餾物274中水的重量濃度為約90%。糖漿276隨後可在混合器290中與穀物固體272混合，穀物與糖漿的混合流278接著可在烘乾機295中乾燥以產生DDGS 282。在圖2未描繪的實施方案中，兩相混合物在啤酒塔中被蒸餾，所述啤酒塔被操作以實現丁醇與萃取劑和水的分離。啤酒塔副產物如上所述被加工成下列中的ー種或多種幹酒糟、溼酒糟、幹酒糟可溶物、濃縮酒糟可溶物、和/或含可溶物的幹酒糟(DDGS)，並且稀釜餾物包括萃取劑。包括萃取劑的稀釜餾物的一部分可如上所述循環到發酵罐中，並且殘留部分通過在本文所述的多效蒸發系統中如上所述由其蒸發大量水濃縮為糖漿。在多效蒸發系統280中，清潔的エ廠蒸汽288和/或エ廠再生蒸汽288，(參見圖3)用作熱源以實現水從稀釜餾物中的蒸發而產生中間釜餾物。由從稀釜餾物蒸發的水組成的所得蒸汽可隨後用於後續效數的蒸發器以從中間釜餾物逐漸蒸發水而產生糖漿276。收集由從中間釜餾物蒸發的水組成的蒸汽並通過蒸汽管線292排放且整合進系統200中作為用於例如啤酒塔220和/或溶劑塔230的加熱部件，或者作為其它單元操作的加熱部件，例如用於丁醇塔260。例如，在一個實施方案中，第三效蒸汽可用於丁醇塔260的再沸器場所。在這種情況下，注入的蒸汽可被冷凝並在潷析器250中潷析，儘管這會增加蒸餾操作中的液壓載荷。在圖2的實施方案中，蒸汽管線292被分流成管線294和296，所述管線將蒸汽餵入啤酒塔220和溶劑塔230以為這些塔的分離操作提供熱量。來自蒸發器的蒸汽冷凝物通過冷凝物管線275排放並且可按需循環到系統200的其它單元操作中或者反饋到エ廠蒸汽再沸器(未示出)中。在一個實施方案中，冷凝物流275被加熱並循環(未示出)用於例如在所述エ藝的發酵部分與幹磨穀物混合以形成引入到發酵罐210中的混合進料202。多效蒸發系統280現在將參照圖3描述。如上所述，多效蒸發系統280由三列、三效蒸發器(總計9個蒸發器)形成以將來自分離器270的稀釜餾物274濃縮為糖漿276，所述糖漿隨後可被餵入到烘乾機295中。第一效蒸發器為蒸發器501、502和503。第二效蒸發器為蒸發器511、512和513。第三效或最後ー效蒸發器為521、522和523。姆ー效的蒸發器可具有任何常規設計。例如，如對於第一效蒸發器501所示，每個蒸發器可包括具有本領域已知的管殼式換熱器的上部540和下面的罐部分545。在上部540中，管子將釜餾物由位於換熱器之上的入口(例如緊鄰的閥門324)輸送，通過換熱器部分井隨後到達下面的罐·部分545。釜餾物通過出口(例如緊鄰的閥門326)排放，所述出口與後續蒸發器(例如蒸發器502)的釜餾物入口連通。如本領域所已知的，來自蒸氣源的加熱蒸氣在蒸氣入口(例·如緊鄰的閥門320)處被接納並被隔離在換熱器的殼程內。加熱蒸氣與釜餾物之間的換熱使得釜餾物中的水被蒸發，並使得蒸汽冷凝，冷凝物由冷凝物管線275離開。來自每個蒸發器的冷凝物可被混合併在系統200中循環(參見圖2中的管線275)。由釜餾物蒸發的水可在蒸汽出口(例如緊鄰的閥門328)處釋放，所述蒸汽出口可連接到蒸發系統280的下遊效數的蒸氣入口。通向蒸發器的多條管線可安裝閥門以便所述蒸發器中的任何ー個可被離線和繞過用於維修。在所示的實施方案中，第一效蒸發器501、502和503的蒸氣入口接納新鮮的エ廠蒸汽288和/或再生的エ廠蒸汽288'作為熱源。稀釜餾物274藉助管線274a進入蒸發器501的上部540並稍微濃縮地離開蒸發器501的底部罐部分545。任選地，進入蒸發系統280的稀釜餾物274可被均分，或換句話講，藉助連接到並聯的三個第一效蒸發器501、502和503的釜餾物入口的相應管線274a、274b和274c處於這些蒸發器中。離開蒸發器501的濃縮釜餾物可進入下一蒸發器502的頂部並最終作為第一中間釜餾物管線374中的第一中間釜餾物離開最後ー個第一效蒸發器503的底部。由蒸發器501、502和503中的稀釜餾物沸騰出的蒸汽作為第一效蒸汽通過相應的蒸汽出口釋放出並進入第一效蒸汽管線388。在實施方案中，エ廠再生蒸汽288』包括來自其它エ廠操作的需要被冷凝的エ藝蒸氣。在此類實施方案中，接納蒸氣的第一效蒸發器主體可起到那些エ藝蒸氣的冷凝器的作用，並且蒸發器主體的殼程將被隔離以便冷凝的エ藝液體可返回到其它エ藝而不汙染可流入循環水槽的清潔的蒸汽冷凝物。在一個實例中，エ廠再生蒸汽288'包括來自丁醇塔260的氣相塔頂物，其可在第一效蒸發器主體中冷凝並且可在潷析器250中潷析。在一個實施方案中，第一效蒸發器501、502和503姆個均在約20psia的壓カ下和約105°C至約115°C，在另ー個實施方案中約105°C至約110°C，在另ー個實施方案中約109°C的溫度下操作。エ廠蒸汽可處在比第一效蒸發器的操作溫度和壓カ高的溫度和壓カ下，以便溫度差維持在釜餾物和加熱蒸汽之間。在一個實施方案中，溫度差為約10°C至約20°C實施方案,在另ー個實施方案中溫度差為約10°C。第一效蒸發器的溫度和壓カ可稍微高於或低於上述溫度和壓カ範圍。例如，在一個實施方案中，第一效溫度可為約99°C至約130°C。降低第一效溫度降低了第三效溫度。因此，一般來講，第一效蒸發器溫度應在確保用於第三效蒸汽的溫度和壓カ的可工作範圍內，所述第三效蒸汽用於加熱特定醇回收エ藝的蒸餾塔(例如啤酒塔220和溶劑塔230)中的ー個或多個。這將增加利用第三效蒸汽操作所述ー個或多個蒸餾塔所需的真空。如果不可冷凝氣體存在於所述塔的塔頂餾出的蒸氣流中，則用於蒸餾的深度真空壓カ可使得更難以冷凝所述蒸氣流(無再增壓時)。最佳的溫度為不太高以便降低或防止蒸發器的釜餾物側結垢且仍確保可產生有用的第三效蒸汽的溫度。在一個實施方案中，由第一效蒸發器產生的第一效蒸汽處在約14psia至約38psia(對應於約99°C至約130°C的溫 度)的壓カ下，以及處在約16psia至約30psia的壓力下。在另ー個實施方案中，第一效蒸汽處在約20psia的壓カ下和約109°C的溫度下。由第一效蒸發器501、502和503產生的第一效蒸汽混合(在管線388處)井隨後均等或換句話講分配到第二效蒸發器511、512和513中。第一效蒸汽管線388將第一效蒸汽供給到第ニ效蒸發器511、512和513的蒸氣入口。作為另外一種選擇，來自每個第一效蒸發器的第一效蒸汽可供給相應的第二效蒸發器。例如，在第一效蒸發器501中產生的蒸汽供給到第ニ效蒸發器511。第二效蒸發器511、512和513與第三效蒸發器521、522和523的排列和操作非常類似於第一效蒸發器501、502和503，不同的是第二效和第三效蒸發器在較低的壓カ和溫度下操作，第二效蒸發器被收集於第一效蒸發器501、502和503的第一效蒸汽加熱且第三效蒸發器被收集於第二效蒸發器511、512和513的第二效蒸汽加熱。在一個實施方案中，每效中蒸發器的壓降為約4. Opsi至約7. Opsi。在一個實施方案中，後一效的壓降低於前ー效。例如，對於其中利用20psia的第一效壓カ的特定實施方案，第一效蒸發器的壓降為約
6.Ipsia且第二效蒸發器的壓降為約4. 6psia。一般來講，沿著蒸發器的總壓降取決於各效蒸發器之間的溫度差。例如，沿著蒸發器的壓降基於鄰近效之間10°C的溫度差，對於其中利用20psia第一效壓カ的特定實施方案,產生的第三效蒸汽處於約9. 3psi的壓カ下。第一效中間釜餾物進入第二效蒸發器511的頂部並更濃縮地離開蒸發器511的底部。離開蒸發器511的濃縮釜餾物可進入下ー個第二效蒸發器512的頂部並最終作為第二中間釜餾物管線384中的第二中間釜餾物離開最後ー個第二效蒸發器513的底部。由蒸發器511、512和513中的第一中間釜餾物沸騰出的蒸汽作為第二效蒸汽通過相應的蒸汽出ロ釋放出並進入第二效蒸汽管線398。由第一效蒸發器產生的第二效蒸汽可混合(在管線398處)井隨後均等或換句話講分配到第三效蒸發器中。第二效蒸汽管線398將第二效蒸汽供給到第三效蒸發器521、522和523的蒸氣入口。作為另外一種選擇，每ー個第二效蒸發器可將第二效蒸汽供給到蒸發系列中僅僅相應的第三效蒸發器中。在一個實施方案中，由第二效蒸發器產生的第二效蒸汽處在約IOpsia至約16psia的壓カ下，以及約90°C至約106°C的溫度下。在另ー個實施方案中，第二效蒸汽處在約13. 85psia的壓カ下和約99°C的溫度下。第二效中間釜餾物進入第三效蒸發器521的頂部並更濃縮地離開蒸發器521的底部。離開蒸發器521的濃縮釜餾物可進入下ー個第三效蒸發器522的頂部並最終作為糖漿276離開最後ー個第三效蒸發器523的底部，所述糖漿可被輸送到混合器290以形成混合的穀物和糖漿物流278，其被乾燥以生產DDGS 282。從蒸發器521、522和523中的第二中間釜餾物沸騰出的蒸汽作為第三效蒸汽通過相應的蒸汽出口釋放出並進入蒸汽管線292，其分流成將第三效蒸汽分別輸送到啤酒塔220和溶劑塔230的蒸汽管線294和296。在ー個實施方案中，由第三效蒸發器產生的第三效蒸汽處在約7psia至約12psia的壓カ下，以及約80°C至約95°C的溫度下，在另ー個實施方案中第三效蒸汽處在約85°C至約90°C的溫度下。在另ー個實施方案中，第三效蒸汽處在約9. 3psia的壓カ下和約88°C的溫度下。在一個實施方案中，第三效蒸汽來供給足夠的熱量以用於在啤酒塔220內蒸餾發 酵的進料212'。在一個實施方案中，第三效蒸汽來供給足夠的熱量以用於在溶劑塔230內蒸餾含丁醇的有機相208。在一個實施方案中，エ廠蒸汽與第三效蒸汽一起來供給足夠的熱量以用於在啤酒塔220內蒸餾發酵的進料212'。在一個實施方案中，エ廠蒸汽與第三效蒸汽一起來供給足夠的熱量以用於在溶劑塔230內蒸餾含丁醇的有機相208。在另ー個實施方案中，僅僅啤酒塔220供給有第三效蒸汽。在另ー個實施方案中，僅僅溶劑塔230供給有第三效蒸汽。對於丁醇回收エ藝的其它實施方案，例如利用不同於或者除了液-液萃取之外的就地產物移除技術(例如汽提、吸附、全蒸發、膜溶劑萃取)的回收エ藝，以及對於有關其它醇的回收エ藝，來自本文所述的多效蒸發系統的第三效蒸汽可用來向所述エ藝的ー個或多個蒸餾単元操作供給熱量。接納來自第三效蒸汽的熱量的一個或多個蒸餾単元操作應維持在低於大氣壓的壓力下，從而避免在第三效蒸汽注入到特定的蒸餾塔之前必須對其加壓。本發明的三列、三效蒸發器可提供優於兩效蒸發系統的優點，這是通過有效地利用第二效蒸汽以獲得較高濃度的糖漿，或者作為另外一種選擇獲得與兩效蒸發系統相同濃度的糖漿但允許較高的釜餾物產量。更稀釋的糖漿可為エ藝所期望的，因為稀釋的糖漿可降低設備結垢的可能性並且可需要較少的傳輸力。濃縮的糖漿也提供優點，並且可提供比稀釋的糖漿更節能的エ藝，因為濃縮的糖漿中更少的水降低下遊DDGS烘乾機(例如烘乾機295)的熱負荷。本發明的三列、三效蒸發器也可提供有效地利用蒸發系統蒸汽的優點，所述優點是通過獲得來自最後ー效的具有最佳溫度和壓カ的蒸汽用於直接餵入到啤酒塔220和溶劑塔230而無附加預熱或冷卻和/或加壓步驟。此外，對於具體的丁醇生產，啤酒塔、溶劑塔和丁醇蒸餾塔以某種方式布置使得可利用第三效蒸汽同時仍保持第一效蒸發器溫度較低，以便在生產操作期間每年僅需要少數蒸發器清潔。具體地，由於啤酒塔220和溶劑塔230並聯布置，並且可以最小的壓降(例如約1.5 が至約2.0 が)操作，因此本發明提供的優點使得第一效蒸發器可在適度的溫度和壓カ(例如約20psia和約109°C )下操作，所述溫度和壓カ允許第二效和第三效蒸發器中的必要壓降同時仍實現用於直接餵入到丁醇回收蒸餾塔中的有用溫度和壓カ的第三效蒸汽。此外，通向井離開每個蒸發器的多條管線可安裝閥門以便所述三個第一效蒸發器501、502和503中的任何ー個、所述三個第二效蒸發器511、512和513中的任何一個以及所述三個第三效蒸發器521、522和523中的任何ー個可被離線和繞過用於維修。用於隔離並繞過蒸發器的閥門將參照蒸發器501進行描述。蒸發器501在蒸汽管線閥門320打開時，在稀釜餾物入ロ閥324打開時，在稀釜餾物出ロ閥326打開時，在第一效蒸汽出ロ閥328打開時並且在稀釜餾物旁路閥322關閉時在線。當閥門320、322、324、326和328處於該配置時，蒸發器501接納エ廠蒸汽用於加熱，接納稀釜餾物用於蒸發，產生第一效蒸汽供第二效蒸發器(蒸發器511、512和513)使用，並且產生輕微濃縮的釜餾物供蒸發器502 (如果蒸發器502在線)進ー步蒸發。蒸發器501在蒸汽管線閥門320關閉時，在稀釜餾物入口閥324關閉時，在第一效蒸汽出ロ閥328關閉時並且在稀釜餾物旁路閥322打開時離線。當閥門320、322、324、326和328處於該配置時，蒸發器501不接納エ廠蒸汽、稀釜餾物或者甚至第一效蒸汽的回流。當為該配置時，稀釜餾物繞過蒸發器501並流入蒸發器502。應當理解三效中的其它蒸發器可類似於蒸發器501安裝閥門，並且可以相同的方式在線或離線，因此對於這些蒸發器閥門的詳細討論被省略。此外，第二效和第三效蒸發器中的每ー個可具有類似於第一效蒸發器 的蒸汽管線閥門320的エ廠蒸汽管線閥門。因此，エ廠蒸汽可用於補充或替換操作後續各效蒸發器所用的蒸發器蒸汽。例如，如果蒸發系列(例如蒸發器501、511和521)中的蒸發器之一(例如第一效蒸發器501)被離線，則所述系列中的後一效蒸發器(例如第二效蒸發器511)可繼續用エ廠蒸汽操作。儘管エ廠生產量和效率可用較多數目的在線蒸發器改善，所述蒸發器產生更多用於系統200中的其它單元操作(例如如上所述的啤酒塔220和溶劑塔230)的蒸汽，但是用於隔離並繞過一個或多個蒸發器的閥門使得進行日常維修、蒸發器的清潔或修理(如果需要エ廠停エ)的靈活性最小化。取決於會需要被離線的蒸發器，蒸發系列和エ藝設置因此也可被重新配置。例如，儘管不是最佳的，但是整效可被離線(例如第一效蒸發器)，使得所述系統作為三列操作，兩效蒸發系統和第二效蒸氣整合在所述系統中。然而，由於蒸發濃縮エ藝中僅有兩效，能量利用效率會較低，並且流向蒸發器的稀釜餾物的流量需要被降低以便實現高度濃縮的糖漿。優選每效中僅僅ー個蒸發器在任何給定的時間被離線，使得所述系統可作為兩列、三效蒸發系統操作。因此，仍產生最佳溫度和壓カ的第三效蒸汽以供給用於啤酒塔和溶劑塔操作的加熱蒸氣，如同蒸發器在線時。用於在線和離線蒸發器配置的其它選項仍可獲得。例如，另ー選項為離線所述系統中的僅僅ー個蒸發器(例如第一個第一效蒸發器501)並操作第一效的剩餘蒸發器502和503，以及第ニ效和第三效的所有蒸發器。在該情況下，可有必要通過連接到第一效蒸汽管線388的補充蒸汽管線(未示出)加入補充エ廠蒸汽，以便為操作第二效的所有三個蒸發器提供充足的蒸汽。此外，每個蒸發器可在底部罐部分545中具有檢測其內的濃縮釜餾物的液面傳感器，並且連接到蒸發器的管線可具有流量傳感器。多個閥門可被操作以基於傳感器的反饋控制流量。因此，例如可控制流向每個蒸發器的釜餾物，以便基於蒸發器的罐部分545中的傳感液面向特定的蒸發器提供或多或少的釜餾物。此外，供給到每個蒸發器中的蒸汽可通過控制相應的蒸汽入口閥改變，從而確保基於每個蒸發器的熱負荷最優化。此外，任何或每個蒸發器可在底部罐部分545中具有相間檢測器用於檢測相分離。相間檢測為本領域已知並且可利用諸如紅外、近紅外、密度測量的技術。在實施方案中，蒸發容器可被構造成允許可視的相間檢測。在其中稀釜餾物包括油(例如原料中的油)或溶劑並因此為兩相混合物的實施方案中，相分離可在任何蒸發器中檢測到，允許在最終糖漿形成之前從釜餾物中除去有機相。蒸發器中的有機相移除將意味著隨後蒸發器中較少的負荷以及依據體積和泵送功率的效果。在其中有機相包括溶劑的實施方案中，移除的溶劑可被循環以後續用於所述エ藝中。除了參照圖3所述的エ藝之外，配備有本公開的本領域的技術人員將能夠理解附加配置也將提供優點而不背離本發明的精神。例如，多效蒸發系統600參照圖5被描述。多效蒸發系統600由兩列、四效蒸發器(總計8個蒸發器)形成以將來自分離器270的稀釜餾物274濃縮為糖漿276，所述糖漿可被餵入到烘乾機295中。第一效蒸發器為蒸發器601和602。第二效蒸發器為蒸發器611和612。第三效蒸發器為621和622。第四效蒸發器為631和632。蒸發器可具有例如多效蒸發系統280所述的任何常規設計。在該構型中，第四效為最後ー效，並且最後一效蒸汽可為啤酒塔和/或溶劑塔的操作供給加熱蒸氣。又如，多效蒸發系統700參照圖6被描述。多效蒸發系統700保持常規こ醇エ廠設計的四列、雙效蒸發器，其中將第三效的一至四個蒸發器(9-12蒸發器)加入以將來自分離器270的稀釜餾物274濃縮為糖漿276，所述糖漿可被餵入到烘乾機295中。第一效蒸發器為蒸發器701、702、703和704。第二效蒸發器為蒸發器711、712、713和714。第三效蒸發器為蒸發器721、722和723。然而，儘管圖6中描繪了 3個蒸發器用於最後ー效，但是在 該構型中，最後ー效可包括I、2、3或4個蒸發器。蒸發器可具有例如多效蒸發系統280所述的任何常規設計。在該構型中，第三效為最後ー效，並且最後一效蒸汽可為啤酒塔和/或溶劑塔的操作供給加熱蒸氣。蒸氣流792可與其它第二效蒸氣混合或者直接送到所述エ藝的其它部件。類似地，在其它實施方案中，由下一效到最後一效的蒸氣流可直接所述エ藝的塔或其它部件。可採用所述方法的計算模型來論證本發明的方法。過程模型是工程師用於模擬複雜化學過程的公認方法。過程模型軟體進行許多基本的工程計算，例如質量和能量平衡，氣/液平衡以及反應速率計算。分餾裝置的模型尤其充分建立。基於實驗方法確定的ニ元氣/液平衡和液/液平衡數據的計算能夠可靠地預測多組分混合物的行為。該性能已被擴大，能夠使用精確算法如由 Joseph Boston of Aspentech, Inc. (Burlington,Mass)研發的「內-タト」算法，對複雜多級段多組分蒸餾塔和蒸發塔模型。商業模型軟體如Aspentech的Aspen Plus 可與物理特性資料庫如得自 American Institute of Chemical Engineers,Inc. (New York, NY)的DIPPR聯合使用，以產生所述過程的精確模型和評定。以下非限制性實施例將進一歩示出本發明。
實施例以下比較實施例通過エ藝模型獲得，並且示出了對於相同的25. 5%的幹玉米載荷與常規的こ醇生產エ藝相比的根據本發明的醇生產エ藝的能量利用效率。幹玉米載荷定義為基於分批發酵裝載到發酵罐中的總幹玉米除以發酵罐中包括水的物質總重量。在每個實施例中，用於搗碎、加熱和發酵的50MM gal/yr的玉米進料具有15重量％的水和餘量幹玉米的組成。所述幹玉米具有70重量％的澱粉，9. 8重量％的蛋白質和8重量％的不可發酵的溶解固體(NFDS)。實施例I :具有四列、雙效釜餾物蒸發的こ醇生產エ藝實施例I提供了「幹磨」こ醇發酵生產エ藝的エ藝模型模擬，所述エ藝遵循如以上參照圖I所示和所述的幹磨こ醇エ廠100的エ藝示意圖。如圖I所描繪的，對於該模型模擬，物流194被分成物流126和128，分別為啤酒塔120和精餾塔130的運轉提供熱量。為實施例I的模擬而輸入的參數列於表I中。由エ藝模型計算出的某些尺寸和熱負荷結果也列於表I中。這些參數不包括物理特性參數、與餵入到糊狀玉米進料中的混雜進料(例如酶、氨)相關的參數、糊狀物蒸煮及糖化參數、以及與收斂及其它計算選項或診斷相關的那些。在下表中，縮寫「EtOH」是指こ醇。表I :用於模擬實施例I的こ醇エ藝的條件
權利要求
1.從發酵的進料中分離醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的方法，包括 在壓カ維持低於大氣壓的啤酒塔中，分離發酵的進料的至少一部分以產生α)富含醇的蒸氣和Qi)包括稀釜餾物的貧含醇的啤酒塔底物； 利用至少兩個串聯布置的第一效蒸發器，從所述稀釜餾物中蒸發水以產生第一中間釜餾物和第一效蒸汽； 利用至少兩個串聯布置的第二效蒸發器，利用來自所述第一效蒸汽的熱量從所產生的第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二中間釜餾物和第二效蒸汽； 利用至少ー個第三效蒸發器，利用來自所述第二效蒸汽的熱量從所產生的第二中間釜餾物中蒸發水以產生糖漿；以及 利用由最後ー效蒸發器產生的最後ー效蒸汽的至少一部分來供給熱量以用於在所述啤酒塔中蒸餾所述發酵的進料。
2.權利要求I的方法，包括三效，所述三效包括三個串聯布置的第一效蒸發器、三個串聯布置的第二效蒸發器和三個串聯布置的第三效蒸發器。
3.權利要求I的方法，包括四效，所述四效包括兩個串聯布置的第一效蒸發器、兩個串聯布置的第二效蒸發器、兩個串聯布置的第三效蒸發器，並且還包括兩個串聯布置的第四效蒸發器。
4.權利要求I的方法，包括三效，所述三效包括四個串聯布置的第一效蒸發器、四個串聯布置的第二效蒸發器和至少ー個第三效蒸發器。
5.權利要求4的方法，包括ニ至四個串聯布置的第三效蒸發器。
6.權利要求I的方法，其中在所述啤酒塔中由所述發酵的進料蒸餾出的富含醇的蒸氣為富含丁醇的蒸氣。
7.權利要求I的方法，其中在所述啤酒塔中由所述發酵的進料蒸餾出的富含醇的蒸氣為富含丁醇的蒸氣，並且所述發酵的進料包括溶剤。
8.權利要求I的方法，其中所述稀釜餾物主要包括水。
9.權利要求I的方法，其中所述稀釜餾物包括溶劑，所述溶劑包括下列中的至少ー種C12-C22脂肪醇、C12-C22脂肪酸、C12-C22脂肪酸的酷、C12-C22脂肪醛、或C12-C22脂肪醯胺。
10.權利要求7的方法，所述方法還包括 將所述發酵的進料分離為富含溶劑的部分和貧含溶劑的部分，所述貧含溶劑的部分為在所述啤酒塔中蒸餾的發酵進料的部分； 在溶劑塔中分離所述富含溶劑的部分以產生貧含溶劑且富含醇的蒸氣和富含溶劑且貧含醇的液體，所述溶劑塔與所述啤酒塔並聯操作並維持在低於大氣壓的壓力下；以及利用所述最後一效蒸汽的一部分來供給足夠的熱量以用於在所述溶劑塔中蒸餾所述發酵進料中富含溶劑的部分。
11.權利要求10的方法，還包括 冷凝在所述啤酒塔中產生的富含丁醇的蒸氣以產生第一富含丁醇的液體； 冷凝在所述溶劑塔中產生的貧含溶劑的蒸氣以產生貧含溶劑的液體； 混合所述第一富含丁醇的液體和所述貧含溶劑的液體以產生包含丁醇的液體； 分離所述包含丁醇的液體以產生第二富含丁醇的液體和貧含丁醇的液體；以及 在蒸餾塔中蒸餾所述第二富含丁醇的液體以產生基本上100重量％ 丁醇的液體塔底產物。
12.權利要求I的方法，其中所述第一效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的ー個能夠被繞過，而所述剰餘的第一效蒸發器繼續運轉。
13.權利要求I的方法，其中所述第二效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的ー個能夠被繞過，而所述剰餘的第二效蒸發器繼續運轉。
14.權利要求2的方法，其中所述第二效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的ー個能夠被繞過，而所述剰餘的第二效蒸發器繼續運轉。
15.權利要求I的方法，其中所述第三效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的ー個能夠被繞過，而所述剰餘的第三效蒸發器繼續運轉。
16.權利要求2的方法，其中所述第三效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的ー個能夠被繞過，而所述剰餘的第三效蒸發器繼續運轉。
17.權利要求3的方法，其中所述第四效蒸發器被布置成使得所述蒸發器中的ー個能夠被繞過，而所述剰餘的第三效蒸發器繼續運轉。
18.權利要求I的方法，還包括將在所述啤酒塔中產生的稀釜餾物餵入到並聯的第一效蒸發器。
19.權利要求I的方法，還包括利用エ廠蒸汽來供給足夠的熱量以用於從所述第一效蒸發器內的稀釜餾物中蒸發水。
20.從發酵的進料中分離醇並將稀釜餾物濃縮為糖漿的系統，包括 具有接納發酵的進料的入口的啤酒塔，所述啤酒塔具有排放富含醇的蒸氣的頂部出口和排放貧含醇的啤酒塔底物的啤酒塔底物出ロ，所述啤酒塔底物包括酒糟和稀釜餾物，所述稀釜餾物主要包括水，以及任選地包括溶劑； 濃縮所述稀釜餾物的多效蒸發系統，所述多效蒸發系統包括 從所述稀釜餾物中蒸發水以產生第一效蒸汽和第一中間釜餾物的ー組第一效蒸發器，所述第一效蒸發器包括串聯連接的至少第一個和第二個第一效蒸發器，其中所述第一個第一效蒸發器具有與所述啤酒塔的啤酒塔底物出口連通以接納所述啤酒塔底物的稀釜餾物的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第一效蒸發器具有與在前第一效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第一效蒸發器中的每ー個具有接納來自蒸氣源的加熱蒸氣的蒸氣入口，每個第一效蒸發器被構造成引起所述加熱蒸氣與所述稀釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述稀釜餾物中蒸發以產生所述第一中間釜餾物和所述第一效蒸汽，每個第一效蒸發器具有釋放所述第一效蒸汽的第一效蒸汽出ロ ； 從所述第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二效蒸汽和第二中間釜餾物的ー組第二效蒸發器，所述第二效蒸發器包括串聯連接的至少第一個和第二個第二效蒸發器，其中所述第一個第二效蒸發器具有連接到所述最後ー個第一效蒸發器的釜餾物出口的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第二效蒸發器具有與在前第二效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第二效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第一效蒸汽出ロ的蒸氣入口，每個第二效蒸發器被構造成引起所述第一效蒸汽與所述第一中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第一中間釜餾物中蒸發以產生第二中間釜餾物和所述第二效蒸汽，每個第二效蒸發器具有釋放所述第二效蒸汽的第二效蒸汽出ロ ；和 從所述第二中間釜餾物中蒸發水以產生第三效蒸汽和糖漿的ー組第三效蒸發器，所述第三效蒸發器包括串聯連接的至少第一個和第二個第三效蒸發器，其中所述第一個第三效蒸發器具有連接到所述最後ー個第二效蒸發器的釜餾物出口的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第三效蒸發器具有與在前第三效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第三效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第二效蒸汽出口的蒸氣入ロ，每個第三效蒸發器被構造成引起所述第二效蒸汽與所述第二中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第二中間釜餾物中蒸發以產生所述糖漿和所述第三效蒸汽，每個第三效蒸發器具有釋放所述第三效蒸汽的第三效蒸汽出口 ；以及 蒸汽管線，所述蒸汽管線將所述最後一效蒸發器的最後ー效蒸汽出口連接到所述啤酒塔的蒸氣入ロ，使得所述最後一效蒸汽的至少一部分為所述啤酒塔的運轉提供熱量。
21.權利要求20的系統，包括三效，所述三效包括三個串聯布置的第一效蒸發器、三個串聯布置的第二效蒸發器和三個串聯布置的第三效蒸發器。
22.權利要求20的系統，包括四效，所述四效包括兩個串聯布置的第一效蒸發器、兩個串聯布置的第二效蒸發器、兩個串聯布置的第三效蒸發器，並且還包括兩個串聯布置的第四效蒸發器。
23.權利要求20的系統，包括三效，所述三效包括四個串聯布置的第一效蒸發器、四個串聯布置的第二效蒸發器和至少ー個第三效蒸發器。
24.權利要求23的系統，包括ニ至四個串聯布置的第三效蒸發器。
25.權利要求20的系統，還包括 分離器，所述分離器被構造成從所述啤酒塔底物的酒糟中分離所述稀釜餾物； 啤酒塔底物管線，所述啤酒塔底物管線連接所述分離器和所述啤酒塔底物出ロ ；和 稀釜餾物管線，所述稀釜餾物管線連接所述分離器和所述第一個第一效蒸發器的釜餾物入口。
26.權利要求25的系統，其中所述分離器為離心機或壓濾機。
27.權利要求21的系統，還包括連接到所述第一稀釜餾物管線的第二和第三稀釜餾物管線，所述第二個和第三個第一效蒸發器中的每ー個的釜餾物入口與相應的第二和第三稀釜餾物管線連通，從而所述第一個、第二個和第三個第一效蒸發器可並聯接納來自所述分離器的稀釜餾物。
28.權利要求20的系統，其中在所述啤酒塔內蒸氣入口處的壓力低於大氣壓。
29.權利要求20的系統，還包括 具有接納包括溶劑的發酵進料的一部分的入口的溶劑塔，所述溶劑塔具有用於排放貧含溶劑且富含醇的蒸氣的頂部出口和用於富含溶劑且貧含醇的液體的塔底出口，所述溶劑塔與所述啤酒塔並聯操作；以及 第二蒸汽管線，所述第二蒸汽管線將所述最後ー效蒸發器的最後ー效蒸汽出口連接到所述溶劑塔的蒸氣入ロ，使得所述最後一效蒸汽的一部分為所述溶劑塔的運轉提供熱量，其中在所述溶劑塔內蒸氣入口處的壓力低於大氣壓。
30.權利要求20的系統，其中所述第一效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。
31.權利要求20的系統，其中所述第二效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。
32.權利要求20的系統，其中所述第三效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。
33.權利要求22的系統，其中所述第四效蒸發器具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。
34.權利要求20的系統，其中所述第一、第二和第三效蒸發器中的每ー個具有隔離所 述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。
35.權利要求20的系統，其中所述啤酒塔的頂部出口排放富含丁醇的蒸氣。
36.權利要求20的系統，其中所述稀釜餾物包括溶劑，所述溶劑包括下列中的至少ー種C12_C22脂肪醇、C12-C22脂肪酸、C12-C22脂肪酸的酷、C12-C22脂肪酸、或C12-C22脂肪酸胺。
37.權利要求20的系統，其中所述稀釜餾物包括來自發酵原料的油。
38.將稀釜餾物濃縮為糖漿的多效蒸發系統，所述稀釜餾物作為從啤酒塔內的發酵進料中分離醇的副產物獲得，所述系統包括 從所述稀釜餾物中蒸發水以產生第一效蒸汽和第一中間釜餾物的ー組第一效蒸發器，所述第一效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第一效蒸發器，其中所述第一個第一效蒸發器具有與所述啤酒塔的啤酒塔底物出口連通以接納所述啤酒塔底物的稀釜餾物的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第一效蒸發器具有與在前第一效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第一效蒸發器中的每ー個具有接納來自蒸氣源的加熱蒸氣的蒸氣入口，每個第一效蒸發器被構造成引起所述加熱蒸氣與所述稀釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述稀釜餾物中蒸發以產生所述第一中間釜餾物和所述第一效蒸汽，每個第一效蒸發器具有釋放所述第一效蒸汽的第一效蒸汽出ロ ； 從所述第一中間釜餾物中蒸發水以產生第二效蒸汽和第二中間釜餾物的ー組第二效蒸發器，所述第二效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第二效蒸發器，其中所述第一個第二效蒸發器具有連接到所述第三個第一效蒸發器的釜餾物出口的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第二效蒸發器具有與在前第二效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第二效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第一效蒸汽出ロ的蒸氣入ロ，每個第二效蒸發器被構造成引起所述第一效蒸汽與所述第一中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第一中間釜餾物中蒸發以產生第二中間釜餾物和所述第二效蒸汽，每個第二效蒸發器具有釋放所述第二效蒸汽的第二效蒸汽出ロ ；和 從所述第二中間釜餾物中蒸發水以產生第三效蒸汽和糖漿的ー組第三效蒸發器，所述第三效蒸發器包括串聯連接的第一個、第二個和第三個第三效蒸發器，其中所述第一個第三效蒸發器具有連接到所述第三個第二效蒸發器的釜餾物出口的釜餾物入口和排放釜餾物的釜餾物出口，其中每個後續的第三效蒸發器具有與在前第三效蒸發器的釜餾物出口連通的釜餾物入口，所述第三效蒸發器中的每ー個具有連接到所述第二效蒸汽出口的蒸氣入ロ，每個第三效蒸發器被構造成引起所述第二效蒸汽與所述第二中間釜餾物熱交換，使得水逐漸地從所述第二中間釜餾物中蒸發以產生所述糖漿和所述第三效蒸汽，每個第三效蒸發器具有釋放所述第三效蒸汽的第三效蒸汽出ロ。
39.權利要求38的系統，其中所述第一、第二和第三效蒸發器中的每ー個具有隔離所述蒸發器的閥門和與其相連用於使釜餾物改向流入管線的旁路閥，所述管線繞過所述蒸發器並使所述釜餾物改變路線流向所述下ー個蒸發器的釜餾物入ロ。
全文摘要
從發酵的進料中分離醇(並且具體為丁醇)並將稀釜餾物濃縮為糖漿的系統和方法，其包括利用蒸汽供給的熱量運轉一個或更多個醇回收蒸餾塔，所述蒸汽由多列、多效蒸發系統中的稀釜餾物的濃縮產生。
文檔編號C12P7/00GK102665843SQ201080059107
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月21日 優先權日2009年12月21日
發明者Y·T·許 申請人:布特馬斯先進生物燃料有限責任公司