[發明專利]一種生物造紙制漿方法

無效

• 申請號: 200810017854.5
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN101265673A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 王聯結
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D21C3/20
• 分類號: D21C3/20;D21C5/00;C12P7/10
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司
• 代理人: 韓翎

一、技術領域：

本發明涉及一種造紙制漿方法，尤其是涉及一種環保造紙制漿方法。

二、背景技術：

在造紙工業，酸、堿法制漿產生的廢水、廢氣如果得不到有效及時處理，經常帶來的環境污染，由此導致許多的小造紙廠被關閉，但也由此引發原來作為造紙原料的秸稈過剩，在缺少方便有效的新的秸稈利用技術面前，農民燃燒秸稈又帶來新的甚至更嚴重的空氣污染。

已經出現的乙醇法制漿和低酸法乙醇制漿技術可以大大減少造紙制漿污染。只是由于所需的乙醇和高溫高壓條件增加了造紙成本，實際推廣使用很困難。用在分離木質素溶劑的乙醇，如果不采用直接購買的高純度乙醇和無機酸，制漿成本會大大降低。如果采用的乙醇直接來自本廠的生物質乙醇發酵生產，這樣的制漿技術屬于生物法制漿。

乙醇來源于石化和發酵，特別是發酵。現階段原料主要是淀粉和糖蜜，發酵過程產生乙醇的同時，釋放二氧化碳和反應熱，乙醇和二氧化碳處在上清液中，二氧化碳夾雜著乙醇自動溢出發酵罐。每生產一噸乙醇，就有0.9噸的二氧化碳生成。發酵過程中的酵母菌容易受到乙醇濃度的負反饋抑制，即使反應物剩余也不再產生乙醇，為了減少生成的乙醇對酵母菌的乙醇能力的抑制，形成了不斷排除已經生成的乙醇和不斷補加反應物的乙醇連續發酵技術。

造紙廠和生物質乙醇發酵的原料可以都是秸稈、木材和雜草，最終利用的都是纖維素。造紙廠蒸煮所得的纖維素是以紙漿形式存在的，其中采用的酸法、堿法蒸煮導致制將通常包含有大量抑制酵母菌繁殖生長的物質，很難直接用于乙醇發酵。但亞硫酸鹽法制漿的廢水和乙醇法制漿、特別是乙醇法制漿獲得的蒸煮液經過適當處理，則是可以用于酒精發酵的。

三、發明內容：

本發明為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種生物造紙制漿方法，其將乙醇發酵和造紙制漿結合起來，有助于減少制漿成本，促進乙醇法制將技術的推廣，減少造紙工業環境的污染。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種生物造紙制漿方法，其特征在于：直接使用淀粉、纖維素糖化液和糖蜜、單糖以及上述組分經過乙醇發酵獲得的乙醇、二氧化碳、有機酸和無機鹽以及余熱分離木質素和制備紙漿。

上述步驟包括；首先利用淀粉、纖維素的糖化液和糖蜜發酵生產酒精，獲得的發酵醪液直接用于制漿原料的蒸煮，在乙醇發酵罐內，加入的糖化液在酵母菌的作用下，產生酒精、二氧化碳和余熱，這些產物和余熱不斷的被罐內的秸稈、草木屑和木片吸收利用，在發酵過程中，制漿原料中的木質素被逐漸分離，根據實際的發酵進程，新的糖化液間斷性的補加到發酵罐內，直至發酵不再進行；發酵結束即開始過濾，濾液在另罐內收集保存，隨后集中蒸餾，除去木質素后獲得乙醇，濾渣留作制漿，廢水再次用于乙醇發酵，用由此蒸餾獲得的乙醇進行脫去木質素的再處理。

上述乙醇發酵和制漿同步或非同步，在同一反應器或不在同一反應器進行。

與現有技術相比，本發明具有的優點和效果如下：

1、乙醇不需要另行購買和蒸餾，沒有乙醇的浪費；

2、制漿和乙醇發酵同時進行，利用了乙醇發酵前發酵液組分和乙醇發酵后產生的乙醇、二氧化碳、有機酸、無機鹽和余熱對木質纖維素的溶脹作用和脫木質素作用；

3、廢水用于乙醇發酵，水循環使用；

4、成本低，污染小。

四、具體實施方式：

本發明為一種生物制漿方法。將乙醇發酵和造紙制漿結合起來，乙醇發酵和除木質素同時進行，用淀粉糖化液、糖蜜和單糖以及它們乙醇發酵后的乙醇和二氧化碳及余熱直接除去木質素。制漿需要的除去木質素的添加物來自乙醇和其它發酵前的糖化液、糖蜜和各種單糖以及經過酵母菌發酵的發酵液，乙醇發酵和制漿可同步或非同步、在同一反應器或不在同一反應器進行。

本發明的具體實施過程：首先利用糖蜜、淀粉和纖維素的糖化液發酵生產酒精，獲得的發酵醪液不經過酒精蒸餾，直接用于制漿原料的蒸煮。在乙醇發酵罐內，加入的糖化液在酵母菌的作用下，產生酒精、二氧化碳、有機酸、無機鹽和余熱，這些產物和余熱不斷的被罐內的秸稈、草木屑和木片吸收利用，在長達60余小時的發酵過程中，制漿原料中的木質素被逐漸分離，根據實際的發酵進程，新的糖化液可以間斷性的補加到發酵罐內，直至發酵不再進行。發酵結束即開始過濾，濾液在另罐內收集保存，隨后集中蒸餾，除去木質素后獲得乙醇。濾渣留作制漿，廢水可以再次用于乙醇發酵。可以用由此蒸餾獲得的乙醇進行脫去木質素的再處理。

實施例1、