[發明專利]一種木質纖維素材料的全資源化生物利用工藝

無效

• 申請號: 201310751830.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103740768A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 朱江;謝勇
• 申請（專利權）人: 朱江
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06;C12P5/02;C05F11/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種木質纖維素材料的全資源化生物利用工藝，其特征在于，按照如下步驟：

（1）木質纖維去雜后加水并粉碎成為漿狀物料；在漿狀物料中加入HCl進行水解得到水解料液，水解料液中加入NaOH中和處理得到pH值為7.0的中和料液；

（2）中和料液用膜脫鹽工藝獲得初級鹽和脫鹽物料，初級鹽用用膜濃縮制備成工業鹽溶液，蒸發干燥結晶后成為工業鹽，或者電解成為NaOH和HCl繼續回用于本工藝；脫鹽物料經膜濃縮至30～36brix后送入乙醇發酵罐中，在乙醇發酵罐中加入預先培養好的高滲乙醇酵母菌液，進行乙醇高滲發酵獲得發酵液；

（3）從乙醇開始發酵同時，將發酵液通過微濾設備過濾得到截留液和透過液，截留液返回乙醇發酵罐，透過液進入滲透蒸發膜系統提取乙醇，提取乙醇后的料液返回乙醇發酵罐進行乙醇高滲發酵；提取的乙醇經進一步濃縮脫水后成為燃料乙醇；

（4）步驟（3）中滲透蒸發膜系統提取乙醇后的一部分料液在還原糖降至1%以下后，不再返回乙醇發酵罐，而經第二次膜濃縮物料至25～30brix后直接進入厭氧發酵罐與預先接種好的甲烷發酵菌團混合后進行甲烷發酵獲得甲烷混合氣和老化菌泥；甲烷混合氣經冷卻脫水獲得CO₂和甲烷混合氣，經氣體膜分離CO₂后得到甲烷標準氣；

（5）步驟（3）中乙醇發酵罐的部分排氣通過減壓收集、冷卻后的氣液混合體送入氣體分子膜柱富集CO₂，合并步驟（4）的CO₂加壓冷凝封裝后成為干冰；冷凝后的乙醇并入步驟（3）的乙醇中進入后續處理；

（6）乙醇發酵罐和厭氧發酵罐中定期排出的部分老化菌泥經板框壓濾機壓濾脫水后，烘干、包裝成為有機肥產品；脫菌泥后料液返回到厭氧發酵罐中繼續發酵。

2.如權利要求1所述的全資源化生物利用工藝，其特征在于：所述步驟（1）中漿狀物料中木質纖維和水的比例為1：4，漿狀物料中的木質纖維粒度小于1mm。

3.如權利要求1所述的全資源化生物利用工藝，其特征在于：所述步驟（1）中漿狀物料和HCl的體積百分比為1:（0.5～1），水解工藝為在壓力罐中以120℃，1kg/cm²蒸汽壓力下水解1.5～2hr。

4.如權利要求1所述的全資源化生物利用工藝，其特征在于：所述HCl的體積濃度為10%～20%，NaOH的體積濃度為10%。

5.如權利要求1所述的全資源化生物利用工藝，其特征在于：所述步驟（4）中甲烷混合氣送入氣體分子膜柱富集CO₂并得到初級甲烷，CO₂加壓冷凝成為干冰，初級甲烷脫臭處理后得到甲烷標準氣并送入加壓貯罐保存。