專利名稱：：使稀釜餾物工藝流脫水的方法
技術領域：
：本發明涉及用于使在將類似玉米的含有胚芽的谷物加工成乙醇中產生的干磨乙醇加工流脫水的方法和裝置。更具體地說，本發明涉及單獨使用陰離子絮凝劑或使用與微粒狀沉降助劑組合的陰離子絮凝劑來增強固-液分離并提高乙醇制造工藝的總效率。
背景技術：
：在用于從玉米制造食物級和燃料級乙醇的千磨工藝中，形成了"啤酒麥芽漿"，在汽提塔中從"啤酒麥芽漿"中去除乙醇。剩余的麥芽漿被稱為燃料乙醇工業中的總釜餾物(wholestillage)或濃釜餾物和々大料工業中的濃廢液(thickslop)。通常在11%到15%固體范圍內的釜餾物含有通過該工藝的玉米粒的所有其他非淀粉組分(胚芽、蛋白質、谷蛋白、殼和纖維等)。接著，臥式脫水離心機通常用于從總釜餾物流中去除懸浮固體中的一部分。離心機將工藝流分成兩部分，第一部分是稱為稀釜餾物的液體流，且第二部分是餅固體或酒糟。所得到的通常含有約65%到85%的水的固體或酒糟被送至干燥操作(dryingoperation),在干燥操作中，通過蒸發去除了剩余的水，且固體被干燥至小于約10%的水分。被稱為干酒糟(DDG)的干燥過的固體在制造某些動物飼料方面用作營養源。在某些應用中，可將離心機中的物質搬運離開位置并通過土地利用技術處置或丟棄在填埋場中。來自脫水設備的液體流被稱為清液(centrate)(稀釜餾物)，該清液通常含有按重量計的6%-10%的固體，且約2%到4%是懸浮固體以及約4%到約6%以溶解固體的形式存在。來自離心機的清液或稀蒼餾物含有許多有價值的副產物，其中一些是可溶的，而其中一些是懸浮的。可以在車間內的許多不同操作中加工或使用稀釜餾物流。關于蒼餾物流如何在特定的車間內被分開和加工的決定取決于每一種可利用的選擇的經濟情況。通常，清液或稀釜餾物中的一部分作為發酵工藝的補充水被送回至車間的前部，此流通常被稱為反流(backset)且可以是多達50%的稀釜餾物流。稀蒼餾物流的剩余部分被送至蒸發工藝，在蒸發工藝中去除水，且溶解固體和懸浮固體被濃縮成具有按重量計的20%到50%固體的固體含量的漿。接著，將此物質與來自離心機的酒糟或來自給料干燥器的干酒糟共混，以產生>88%固體的動物飼料，其統稱為含有可溶物的干酒糟(DDGS)。該物質還可以繞過干燥操作，且作為被稱為30%到40%固體的濕飼料的物質被供給。干磨乙醇工業中的現行標準是使用用于從總釜餾物或濃廢液中去除懸浮固體的高速臥式沉降型離心機。離心機僅僅在捕集總釜餾物流內的懸浮固體中的一部分方面是有效的。由于裝置內所賦予的高剪切，被剪切的較小顆粒(細粒)或較大顆粒中的相當大一部分可以通過裝置且被排放在清液(稀釜餾物)中。存在于稀釜餾物中的固體中的一部分具有非常接近于水的密度的密度且極易受到剪切的影響，使得在離心機中去除這部分固體是極其困難的。我們觀察到稀蒼餾物(清液)中的細微的懸浮固體并不沉降，即使當允許保持原狀達延長的時間段(24小時到48小時或在某些情形中，時間更長)。受到一些關注的總釜餾物流的另一種組分是油，其被攜帶通過工藝。油部分存在于總釜餾物中，因為玉米粒的胚芽在玉米干磨操作中并未被去除或被回收。用于加工釜餾物的離心機已經因固體捕集效率而4皮優化且因此，它們只去除了存在于總蒼餾物流中的油中的一部分。使用本發明中描述的加工助劑和本發明中描述的機械部件已使懸浮固體捕集效率以及從稀釜餾物、反流和漿流中捕集并去除油得到明顯改善。已在離心機中評估了不同的加工助劑(絮凝劑、凝結劑、團聚助劑(agglomerationaid)),以便改善排出的餅固體并降低清液中的固體。由于離心機的物理特征，因此向離心機中添加陰離子絮凝劑而產生的餅固體或清液質量的提高是微不足道的。因此，持續地需要改良的固/液分離技術、脫水和加工助劑以及開發出提高總蒼餾物、稀釜餾物、反流和漿流內的固液分離效率并伴有在制備干酒糟和產生乙醇所需要的能量方面降低的方法。發明概述我們發現，使用某些陰離子型聚合物絮凝劑可以顯著改善來自離心機的清液(稀蒼餾物)中的固體的團聚。當固體被傾析時，既觀察到固體團聚速率和沉降速率的提高，又觀察到它們抵抗機械剪切性能的改善。當陰離子型聚合物和任何加工助劑與優化用于此應用的低剪切機械固液分離設備組合使用時，所得到的流出物含有很少的懸浮固體或不含懸浮固體。也顯著降低了流出物的油含量。所得到的固體還是濃度更高的，且因此顯著降低了進一步加工所需要的能量。因此，本發明是從干磨乙醇工藝流的稀釜餾物中去除懸浮固體、脂肪、油和潤滑脂的方法，所述方法包括(i)向稀釜餾物工藝流中添加有效絮凝量的一種或多種陰離子型聚合物以形成水與凝結的和絮凝的固體的混合物，所述陰離子型聚合物包括選自丙烯酸鈉鹽、2-丙烯酰氨基-2-曱基-l-丙磺酸鈉鹽和甲基丙烯酸鈉鹽的一種或多種陰離子單體以及任選地一種或多種丙烯酰胺單體；以及(ii)使用固/液分離設備使水與所述絮凝的固體分離。本發明的脫水工藝顯著改善了固體的團聚、細粒捕集和固體的沉降速率，使得固體可以在低剪切機械脫水設備中被沉降并去除。由于改善了團聚和沉降，因此含有非常少固體的上清液可以被送回至工藝的前部。可以將來自沉降器的底部的固體濃縮，且然后送至漿蒸發或可能送至給料干燥器。本發明的陰離子型聚合物或陽離子凝結劑/陰離子型聚合物組合在低剪切脫水裝置中是最優選的，但在高剪切應用中已顯示出活性。顆粒團聚和固體捕集的改善還顯著減少了加工釜餾物所需要的時間且由此提高了車間的生產能力。發明詳述本發明的方法適合于增強稀蒼餾物工藝流中的固液分離，所述稀釜餾物工藝流在用于由谷物的發酵制備乙醇的工藝中產生，所述谷物包括玉米和其他含有胚芽的谷物以及類似物。所述方法特別適合于在將玉米加工成乙醇中產生的稀蚤餾物工藝流。正如本文使用的，"稀釜餾物工藝流"意指在乙醇車間內，在總釜餾物脫水之后產生的任何工藝流，其包括稀蒼餾物、反流和漿流。適合于在本發明方法中使用的陰離子型聚合物通過使用聚合物合成領域內已知的方法，在無自由基形成的條件下，使丙烯酸鈉鹽、曱基丙烯酸鈉鹽或2-丙烯酰氨基-2-曱基-1-丙磺酸鈉鹽或其組合以及任選地一種或多種丙烯酰胺單體聚合來制備。許多陰離子型聚合物是可市購的，如從NalcoCompany,Naperville,IL購得。"丙烯酰胺單體"意指由丙烯酰胺衍生得到的電中性單體。代表性的丙烯酰胺單體包括丙烯酰胺、曱基丙烯酰胺、7V-曱基丙烯酰胺、AUV-二曱基(甲基)丙烯酰胺、iV-異丙基(曱基)丙烯酰胺、TV-(2-羥丙基)曱基丙烯酰胺、7V-羥曱基丙烯酰胺以及類似物。優選的丙烯酰胺單體包括丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。更優選丙烯酰胺。陰離子型聚合物可以與約0.005ppm到約10ppm的一種或多種交聯劑交聯。"交聯劑，，意指多官能單體，當其被添加到聚合單體或多種單體中時，產生了"交聯的"聚合物，在該"交聯的"聚合物中，一種聚合物分子的支鏈或多個支鏈連接到其他聚合物分子上。代表性的交聯劑包括AUV-亞曱基雙丙烯酰胺、A^V-亞曱基雙曱基丙烯酰胺、三烯丙胺、三烯丙基銨鹽、二曱基丙烯酸乙二醇酯、二曱基丙烯酸二甘醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二曱基丙烯酸三甘醇酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、7V-乙烯基丙烯酰胺、7V-曱基烯丙基丙烯酰胺、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯醛、乙二醛、乙烯基三烷氧基硅烷以及類似物。優選的交聯劑選自AUV-亞曱基雙丙烯酰胺；聚二乙二醇二曱基丙烯酸酯(polydiethyleneglycoldimethacrylate);乙氧基化三羥曱基丙烷(xEO/yOH)三(曱基)丙烯酸酯，其中x=1-20且y-1-5;丙氧基化三羥曱基丙烷(xEO/yOH)三丙烯酸酯，其中x-l-3且y:l-3;以及2-羥乙基甲基丙烯酸酯。在本發明方法中使用的優選的陰離子型聚合物包括干聚合物、乳液聚合物和M聚合物。更優選干聚合物和乳液聚合物。"乳液聚合物"和"膠乳聚合物"意指可逆轉的油包水聚合物乳液，其包括根據本發明的水相陰離子型聚合物、油相的烴油、油包水乳化劑和可能的,逆表面活'l"生劑(invertingsurfactant)。逆乳液聚合物(inverseemulsionpolymer)是烴連續的(hydrocarboncontinuous),其具有在'烴基質內分散成微尺寸顆粒的水溶性聚合物。使水溶性單體聚合為逆乳液的優勢包括1)在整個聚合中可以維持低流體粘度，從而允許有效的混合和除熱，2)由于產物保持液態，所以可以容易地泵送、存儲和使用產物，以及3)聚合物的"活性"或"固體"水平可以被增大至顯著高于簡單的溶液聚合物，對高分子量的絮凝劑來說，因考慮到粘度，溶液聚合物被限制到較低活性。逆乳液聚合物隨后通過使用剪切、稀釋以及通常使用可以是或可以不是逆乳液組分的另一種表面活性劑來從顆粒中釋放聚合物而被"逆轉"或活化使用。逆乳液聚合物通過下述來制備將期望的單體溶解在水相中，將乳化劑溶解在油相中，在油相中乳化水相以制備油包水乳液，在某些情況下，均化油包水乳液，使溶解在油包水乳液的水相中的單體聚合以得到油包水乳液形式的聚合物。如果這樣期望的話，在完成聚合之后，可以添加自逆的表面活性劑以便得到油包水的自逆乳液。油相包括任何惰性的疏水性液體。優選的疏水性液體包括脂族烴和芳族烴液體，其包括苯、二曱苯、曱苯、石蠟油、礦物油精、煤油、石腦油以及類似物。優選石蠟油。諸如過氧化苯曱酰、過氧化月桂酰、2,2'-偶氮二(2,4-異丁腈)(AIBN)、2,2'-偶氮雙(2,4-二曱基戊腈)(AIVN)、過硫Si鐘以及類似物的產生自由基的引發劑用于使乙烯基單體和丙烯酸單體聚合。優選2,2'-偶氮二(2,4-異丁腈)(AIBN)和2,2'-偶氮雙(2,4-二曱基戊腈)(AIVN)。以單體重量計的介于約0.002%和約0.2%范圍之間的量使用引發劑。用于制備本發明的乳液聚合物的油包水乳化劑包括脂肪酸的脫水山梨糖醇酯、脂肪酸的乙氧基化脫水山梨糖醇酯以及類似物或其混合物。優選的乳化劑包括脫水山梨糖醇單油酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇單硬脂酸酯以及類似物。關于這些試劑的額外的細節可以見于McCutcheon的DetergentsandEmulsifiers(洗滌劑和乳化劑)，北美版,1980年。可以Y吏用現有技術中描述的任何逆表面活性劑或逆表面活性劑混合物。代表性的逆表面活性劑包括乙氧基化壬基酚、乙氧基化直鏈醇以及類似物。優選的逆表面活性劑是乙氧基化直鏈醇。通過在約30。C到約85。C下，使合適的單體聚合約1小時到約24小時，優選在約40。C到約70。C的溫度下，使合適的單體聚合約3小時到約6小時，來制備聚合物。"分散"聚合物意指分散在含有一種或多種無機鹽的連續水相中的水溶性聚合物。連續水相中的水溶性陰離子單體和非離子單體的分散聚合的代表性示例可以見于美國專利第5,605,970、5,837,776、5,985,992和6,265,477號中。通過混合水、一種或多種無機鹽、一種或多種水溶性單體、諸如鰲合劑、pH緩沖劑或鏈轉移劑的任何聚合添加劑以及水溶性穩定劑聚合物，來制備分散聚合物。將此混合物裝到配備有混合器、熱電偶、氮氣吹掃管和水冷凝器的反應器中。劇烈地混合單體溶液，并將其加熱到期望的溫度，且然后添加水溶性引發劑。用氮氣氣吹掃溶液，同時維持溫度并混合若干小時。在反應過程中，形成了含有水溶性聚合物的非連續相。此時間之后，將產物冷卻至室溫，并將任何聚合后的添加劑裝到反應器中。水溶性聚合物的水連續分散體是具有在低剪切下測量的通常100cP-10,000cP的產物粘度的自由流動的液體。將水溶性聚合物制備為水連續分散體的優勢類似于已經結合逆乳液聚合物提到的那些優勢。水連續分散聚合物具有進一步的優勢它們不含烴油或表面活性劑，且不需要表面活性劑來"逆轉"或活化。"干聚合物"意指通過凝膠聚合制備的聚合物。"凝膠"聚合被定義為用于將聚合物制備為干粉末的工藝。使用凝膠聚合來將高分子量水溶性聚合物制備為干粉末通常如下來進行將通常按重量計20%-60%濃度的水溶性單體的水溶液連同諸如鏈轉移劑、鰲合劑、pH緩沖劑或表面活性劑的任何聚合或工藝添加劑放入配備有氮氣吹掃管的隔熱反應容器中。添加聚合引發劑，用氮氣吹掃溶液，并允許反應溫度不受控制地升高。當冷卻聚合過的物質(polymerizedmass)時，從反應器中去除所得到的凝膠，將其破碎、干燥并研磨至期望的粒度。適合于在本發明方法中使用的陰離子型聚合物優選具有約10mol%到約100mol%,更優選約30mol。/。到約70mor/。的陰離子電荷。在本發明的一個優選方面，陰離子型聚合物選自由丙烯酰胺-丙烯酸鈉鹽共聚物和丙烯酰胺-2-丙烯酰氨基-2-曱基-l-丙磺酸鈉鹽共聚物組成的組。在另一個優選方面，丙烯酰胺-丙烯酸鈉鹽共聚物和丙烯酰胺-2-丙烯酰氨基-2-曱基-l-丙磺酸鈉鹽共聚物具有約10mor/。到約90mor/。的陰離子電荷。在另一個優選方面，丙烯酰胺-丙烯酸鈉鹽共聚物和丙烯酰胺-2-丙烯酰氨基-2-曱基-l-丙磺酸鈉鹽共聚物具有約30mor/。到約70mor/。的陰離子電荷。在另一個優選的實施方案中，陰離子型聚合物是丙烯酰胺-丙烯酸鈉-曱基丙烯酸鈉三元共聚物。在另一個優選的實施方案中，丙烯酰胺-丙烯酸鈉-曱基丙烯酸鈉三元共聚物具有約1mol%到約50mol。/。的陰離子電荷。陰離子型聚合物優選具有約10dl/g到約60dl/g,更優選約15dl/g到約40dl/g的比濃粘度。"比濃粘度"(RSV)是聚合物鏈長度和平均分子量的指示。RSV是在給定的聚合物濃度和溫度下測量的并如下計算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中r|=聚合物溶液的粘度；，。=相同溫度下的溶劑粘度；且c二溶液中聚合物的濃度。正如本文使用的，濃度單位"c"是(克/100ml或g/分升)。因此，RSV的單位是dl/g。在30。C下測量RSV。使用Cannon-Ubbelohde半微量稀釋粘度計，規格75來測量ti和"。。將粘度計以完全豎直的位置安裝在調節到30士0.02。C的恒溫浴中。計算RSV所固有的誤差是約2dl/g。對相同或非常類似組成的兩種線性聚合物所測量的類似的RSV是聚合物具有類似分子量的一個指示，條件是以同樣的方式處理聚合物樣品且在相同的條件下測量RSV。向稀爸餾物工藝流中添加陰離子型聚合物的有效劑量、添加點和添加方式可以依經驗確定，以得到合適的聚合物/顆粒相互作用并使化學處理程序性能最佳。對較高RSV的產物樣品來說，通常需要更高程度的混合。對較低RSV的聚合物來說，需要較低程度的混合。最佳脫水所需要的陰離子型聚合物劑量取決于許多因素，這些因素包括逆聚合物濃度、稀釜餾物工藝流固體、有效的聚合物/顆粒混合能以及所使用的脫水設備的類型。優選的聚合物劑量是約50ppm到約500ppm的添加到稀爸餾物工藝流中的陰離子型聚合物。根據本文描述的逆轉膠乳絮凝劑的標準實踐，通常將乳液聚合物逆轉為清潔水中的按重量計的0.1%到0.5%的溶液。將聚合物施用到稀釜餾物或稀廢液工藝流中。根據用于制備干絮凝劑的標準實踐和推薦的聚合物老化時間，以類似的方式使用干陰離子型聚合物絮凝劑，且以0.1%到1.5%的聚合物產物的濃度構成了產物。此外，本發明還可以包括添加到干磨乙醇工藝中的水溶性陽離子凝結在本發明的另一個優選的方面，將一種或多種孩t粒狀沉降助劑添加到稀釜餾物工藝流中。"微粒狀沉降助劑"指的是添加到工藝流中的某些不溶性物質，它們與工藝流中的懸浮固體、脂肪、油和潤滑脂物理相互作用并通過物理相互作用促進了這些組分的分離和去除。并不希望受到理論束綽，我們認為添加這些材料提供了表面積和場所，在這些表面積和場所，聚合物可以相互作用并橋接懸浮顆粒，從而形成團聚的顆粒或絮凝物。微粒的使用產生了對機械剪切有更高抗力的絮凝物或團聚顆粒，且因此利用物理吹掃絮凝物機理(physicalsweepfloemechanism)來從水相中捕集并去除懸浮固體、月旨肪、油、潤滑脂。一旦實現了期望的聚合物顆粒相互作用，那么微粒狀沉降助劑就被設計成通過增大固體沉降速率來促進分離過程。代表性的微粒狀沉降助劑包括膨潤土粘土、蒙脫粘土，尤其是以AltaFloc商標名稱從CETCO,ArlingtonHeights,IL得到的蒙脫粘土、微砂(80目硅砂)、膠態二氧化石圭以及類似物。"膠態二氧化硅"和"膠態硼硅酸鹽"分別意指通常具有小于約100nm粒度的無定形二氧化硅顆粒或無定形硼硅酸鹽顆粒的穩定的水分散體。膠態二氧化硅和膠態硼硅酸鹽可以由諸如硅酸鈉和硼硅酸鈉的物質制造且可以從市場上購得，如從NalcoCompany,Naperville，IL購得。優選的微粒狀沉降助劑包括膨潤土、蒙脫石、微砂、膠態二氧化硅和膠態硼硅酸鹽。優選地，在添加陰離子型聚合物和任何凝結劑之前，以約10ppm到約1000ppm的劑量向稀釜餾物工藝流中添加微粒狀沉降助劑。可以使用通常用于固液分離的任何方式來實現從凝結的和絮凝的稀釜餾物固體中分離水。在優選的方面，在諸如沉降槽或溶氣浮選(DAF)裝置的低剪切分離設備中實現分離。更優選沉降槽。圖2顯示了優選的沉降槽的剖視圖。槽l可以是圓柱形的、矩形的或正方形的，且包含中心室2。優選具有圓錐形底部的圓柱形沉降槽。中心室可以是圓柱形的或矩形的，且優選的設計是圓柱形的。沉降槽的總尺寸取決于懸浮固體的特征、流入物工藝流中的油和潤滑脂濃度以及所期望的流出物速率和質量。一般而言，將會是一股組合的流入物流進入裝置中和兩股排出物流或流出物流。第一流出物流是含有很少或不含懸浮固體、脂肪、油或潤滑脂的處理過的工藝流。第二流出物流是底流，在此流中，固體、脂肪、油和潤滑脂被濃縮并排出用于進一步加工。優選地，沉降槽配備有用于調節中心室的深度的工具，以便優化沉降并控制固體和液體層界面。有許多可利用來控制或調節澄清器的中心部分的高度的不同方法。例如，可以通過調節懸掛中心室的支撐結構來手動地進行調節。在更復雜的設計中，可以使用類似床深度檢測器或固/液界面監測系統的沉降固體監測設備來自動地進行調節。中心室高度的最佳設定值取決于存在于工藝中的許多因素，諸如流入物流、固體負荷(solidloading)和質量平衡、微粒狀沉降助劑劑量、聚合物劑量、絮凝物尺寸、流入物流特征以及油和潤滑脂濃度等。用根據本發明的陰離子型聚合物和任何加工助劑處理過的干磨乙醇工藝流的稀釜餾物通過重力流動被轉移到固體沉降裝置的中心室(centerwell)，以便防止團聚固體的剪切。接著，固體沉降到裝置的底部。用泵從裝置的底部去除沉降的物質，并在添加到酒糟之前將其轉移到另一個槽或工藝中。典型的稀釜餾物工藝流入物流可以是低至約100gpm或高達約2000gpm。在流高于約200gpm的應用中，可以按并聯或串聯方式處理系統并運行裝置，以便優化裝置的性能并獲得期望的流出物質量。沉降裝置的中心室應該具有足以提供約1分鐘到約15分鐘，優選約3分鐘到約7分鐘的保留的保留時間或保留體積。沉降裝置的總保留時間優選地是約20分鐘到約100分鐘，這取決于纟皮處理的稀釜餾物流的組成和特征以及所期望的最終流出物質量。沉降裝置的總體積應該是流入裝置的流的15倍到100倍。在該優選的實施方案中描述的固液分離裝置的高度與直徑比應該在1.4:1到高達3.5:1的范圍內。裝置內的沉降固體床的水平的控制是關鍵的，因為在一些工藝流中，將流入物流汲取通過床或僅僅穿過沉降固體的表面是有優勢的，而在另一些工藝流中，在固體和流入物流之間具有間隙是有優勢的。在本發明的一個優選的方面，沉降室的固體質量平衡通過調節流入物的流速來控制。在另一個優選的方面，沉降室的固體質量平衡通過調節從所述沉降室的底部去除固體的速率來控制。在另一個優選的方面，用陰離子型聚合物和任何凝結劑和微粒狀沉降助劑處理稀釜餾物工藝流，且然后在將釜餾物工藝流引入到沉降槽之前混合在慢混合槽中。處理可以在混合槽之前的管道內發生或在混合槽本身內進行。優選的方法是正好在混合槽前的管道內處理工藝流。工藝流通過槽的底部或在底部附近進入混合槽，工藝流在底部經受柔和的混合，該混合被設計成增強顆粒的團聚。可以通過適合于期望的柔和混合的任何方式來實現混合。此槽的尺寸可以是變化的，這取決于被處理的工藝流的物理特征。慢混合槽優選配備有可變速的混合器和平槳推進器，以便得到期望的混合能和顆粒團聚。慢混合槽應該具有約1分鐘到約15分鐘的聚合物顆粒相互作用的保持時間或保留時間。此室的尺寸取決于被處理的稀釜餾物流的組成和特征以及有效的混合能。優選3分鐘到5分鐘的典型的保留時間。如上所述，然后，將水與團聚固體的混合物轉移到沉降槽中。本發明的方法優選以連續工藝來實施，其中用陰離子型聚合物和任何加工助劑來連續處理釜餾物流并將其從工藝中轉移到混合槽中。在此方案中，產生了連續的流出物流和濃縮的固體流。然而，在某些情形下，以批次處理工藝來纟乘作本方法是有優勢的，其中用加工助劑處理物質，并將其轉移到沉降槽中。4吏槽在一4殳時間內<呆持未受干擾，這之后，固體被排出且干凈的水被傾析。在此實施方案中，沉降裝置可以由單一的沉降裝置或一系列沉降裝置組成。通過參考下面的實施例可以更好地理解前述內容，提供實施例是為了闡釋的目的，而并不期望其限制本發明的范圍。實施例1在乙醇車間內，從離心機的排出側得到稀釜餾物樣品。分析流的物理性能且樣品由5.25%的總固體組成，且3.50%是溶解固體和1.75%是懸浮固體。使用Phipps和Bird瓶式試驗裝置進行試驗臺試驗，以便模擬存在于處理工藝中的混合能和物理條件。使一個樣品未處理，而用不同組合的處理程序處理另外5個。使樣品沉降，并從瓶的頂部收集上清液。結果顯示在表1中。表1瓶號處理懸浮固體1未處理1.75%210.10%320.15%430.06%540.07%651.72%在表l中，處理l由用150ppm的具有約40mor/。的陰離子電荷和20dl/g-40dl/g的比濃粘度的丙烯酸鈉-丙烯酰胺共聚物處理樣品組成。處理2由用20ppm的具有0.05到0.25的IV的聚(二烯丙基二甲基氯化銨)處理樣品，然后用150ppm的具有約40mol%的陰離子電荷和20dl/g-40dl/g的比濃粘度的丙烯酸鈉-丙烯酰胺共聚物處理樣品組成。處理3由用20ppm的具有1.6MM分子量的聚DADMAC處理樣品，然后用150ppm的具有約40mor/。的陰離子電荷和20dl/g-40dl/g的比濃粘度的丙烯酸鈉-丙烯酰胺共聚物處理樣品組成。處理4由用200ppm的膨潤土粘土處理樣品，然后用200ppm的具有約40mol%的陰離子電荷和20dl/g-40dl/g的比濃粘度的丙烯酸鈉-丙烯酰胺共聚物處理樣品組成。處理5由用150ppm的具有約30mol。/。的陽離子電荷和20dl/g-30dl/g的比濃粘度的丙烯酰胺-DMAEA.MCQ共聚物處理樣品組成。表1中的數據顯示了如上所述的處理組合2-6在凝結和團聚顆粒物質以便有利于固液和液液分離工藝方面是有效的。數據顯示了在合適的處理程序和沉降設備時，可以從稀釜餾物工藝流中捕集并去除92%-98%的懸浮固體。實施例2按照圖2所示的來設置中試工藝。與實施例1中使用的相同的稀釜餾物樣品用在此試^r中。樣品由5.25%的總固體組成，且3.50%是溶解固體和1.75%是懸浮固體。樣品還包含通過FOG分析確定的3600ppm的脂肪油和潤滑脂。處理程序包括用150ppm的具有約40mor/。的陰離子電荷和20dl/g-40dl/g的比濃粘度的丙烯酸鈉-丙烯酰胺共聚物來處理樣品。以自動模式運行中試工藝總共5小時。每一小時收集來自中試裝置的流出物樣品并分析樣品的懸浮固體、脂肪、油和潤滑脂。結果顯示在表2中。表2時間總固體溶解固體懸浮固體捕集效率FOG05.25%3.50%1.75%0%3600ppm2小時3.61%3.50%0.11%93.7%220ppm3小時3,71%3.50%0.20%88.5%80ppm4小時3.53%3.50o/o0.03%98.2%420ppm5小時3.66%3.50%0.16%90.8%290ppm在試驗過程中，在不同的時間還收集沉降室底流的樣品并分析固體含量。在試驗過程中，收集含有9.5%到17.8%之間的固體的樣品。試驗結果顯示了固體的捕集去除效率增大了88.5%到98.2%，從而使得流出物中的固體減少了88%到98%。來自中試裝置的流出物中的脂肪油和潤滑脂也減少了88%到98%。在試驗過程中，在不同的時間收集沉降室底流的樣品并分析固體含量百分數。結果顯示了與離心機的稀釜餾物排出物相比，固體濃度增大了180%到339%。實施例3按照圖2所示的來設置中試工藝。來自另一個乙醇車間的稀釜餾物樣品用在此試驗中。樣品由5.49%的總固體組成，且3.74%是溶解固體和1.75%是懸浮固體。樣品還包含通過FOG分析確定的3100ppm的脂肪、油和潤滑脂。以自動模式運行中試工藝總共3小時。處理程序由用150ppm的具有約40mol%的陰離子電荷和20dl/g-40dl/g的比濃粘度的丙烯酸鈉-丙烯酰胺共聚物處理樣品組成。定期收集來自中試裝置的流出物樣品并分析樣品的懸浮固體和脂肪油以及潤滑脂。結果顯示在表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表3中的數據顯示了固體的捕集去除效率增大了96.7%，從而使得流出物中的固體減少了97%。來自中試裝置的流出物中的脂肪油和潤滑脂也減少了96%。可以對本文描述的本發明方法的組成、操作和布置做出變化，而并不偏離在權利要求中界定的本發明的構想和范圍。權利要求1.一種從干磨乙醇工藝流的稀釜餾物中去除懸浮固體、脂肪、油和潤滑脂的方法，所述方法包括(i)向干磨乙醇工藝流的所述稀釜餾物中添加有效絮凝量的一種或多種陰離子型聚合物以形成水與絮凝的固體的混合物，所述陰離子型聚合物包括選自丙烯酸鈉鹽、2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸鈉鹽和甲基丙烯酸鈉鹽的一種或多種陰離子單體以及任選地一種或多種丙烯酰胺單體；以及(ii)使用固/液分離設備使水與所述絮凝的固體分離。2.如權利要求1所述的方法，其中所述陰離子型聚合物選自由干聚合物、乳液聚合物和分散聚合物組成的組。3.如權利要求1所述的方法，其中所述陰離子型聚合物具有約10mol%到約100mol%的陰離子電荷。4.如權利要求1所述的方法，其中所述陰離子型聚合物具有約30mol%到約50mol%的陰離子電荷。5.如權利要求1所述的方法，其中所述陰離子型聚合物具有約35mol%到約45mol%的陰離子電荷。6.如權利要求1所述的方法，其中所述陰離子型聚合物具有約10dl/g到約60dl/g的比濃粘度。7.如權利要求l所述的方法，其中所述丙烯酰胺單體是丙烯酰胺。8.如權利要求1所述的方法，其中所述陰離子型聚合物進一步包括約0.005ppm到約10ppm的一種或多種交聯劑。9.如權利要求8所述的方法，其中所述交聯劑選自聚乙二醇(400)-二曱基丙烯酸酯或乙氧基化三羥曱基丙烷(14EO/30H)三(曱基)丙烯酸酯。10.如權利要求1所述的方法，其中所述陰離子型聚合物選自由丙烯酰胺-丙烯酸鈉鹽共聚物和丙烯酰胺-2-丙烯酰氨基-2-曱基-l-丙磺酸鈉鹽共聚物組成的組。11.如權利要求l所述的方法，其中所述陰離子型聚合物是丙烯酰胺-丙烯酸鈉-曱基丙烯酸鈉三元共聚物。12.如權利要求11所述的方法，其中所述陰離子型聚合物具有約1mol%到約50mol%的陰離子電荷。13.如權利要求6所述的方法，其中所述陰離子型聚合物選自由干聚合物和乳液聚合物組成的組。14.如權利要求13所述的方法，其中所述陰離子型聚合物具有約15dl/g到約40dl/g的比濃粘度。15.如權利要求l所述的方法，其中約50ppm到約1000ppm的陰離子型聚合物被添加到所述干磨乙醇工藝固體的稀爸餾物中。16.如權利要求1所述的方法，其進一步包括向所述干磨乙醇工藝流的稀釜餾物中添加有效凝結量的一種或多種陽離子凝結劑。17.如權利要求16所述的方法，其中所述陽離子凝結劑選自聚(二烯丙基二曱基氯化銨)和環氧氯丙烷-二甲胺。18.如權利要求17所述的方法，其中在添加絮凝的陰離子型聚合物之前添力口戶斤述凝結劑。19.如權利要求1所述的方法，其進一步包括向所述干磨乙醇工藝流的稀蒼餾物中添加一種或多種微粒狀沉降助劑。20.如權利要求19所述的方法，其中所述微粒狀沉降助劑選自膨潤土、蒙脫石、膠態二氧化硅、膠態硼硅酸鹽和微砂。21.如權利要求1所述的方法，其中干磨乙醇工藝流固體的稀爸餾物是玉米爸餾物固體。22.如權利要求1所述的方法，其中所述固/液分離設備是低剪切設備。23.如權利要求22所述的方法，其中所述固/液分離設備是包括中心室的沉降槽。24.如權利要求23所述的方法，其中所述沉降槽進一步包括用于調節所述中心室的深度的工具。25.如權利要求24所述的方法，其中所述沉降室的固體質量平衡通過調節流入物的流速來控制。26.如權利要求24所述的方法，其中所述沉降室的固體質量平衡通過調節從所述沉降室的底部去除固體的速率來控制。全文摘要一種使在將谷物加工成乙醇中產生的稀釜餾物工藝流脫水的方法，該方法包括向工藝流中添加有效絮凝量的包括丙烯酸鈉鹽、甲基丙烯酸鈉鹽或2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸鈉鹽在內的陰離子共聚物以形成水和絮凝的固體的混合物；以及使用脫水設備使水與絮凝的固體分離。文檔編號B01D21/01GK101594921SQ200780046035公開日2009年12月2日申請日期2007年12月12日優先權日2006年12月15日發明者大衛·W·史切曼,安吉拉·S·科瓦爾斯基申請人:納爾科公司