[發(fā)明專利]一種木質(zhì)纖維素材料的全資源化生物利用工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310751830.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN103740768A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱江;謝勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱江
• 主分類號(hào): C12P7/06
• 分類號(hào): C12P7/06;C12P5/02;C05F11/08
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種木質(zhì)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(zhì)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(jìn)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(jí)鹽和脫鹽物料，初級(jí)鹽用用膜濃縮制備成工業(yè)鹽溶液，蒸發(fā)干燥結(jié)晶后成為工業(yè)鹽，或者電解成為NaOH和HCl繼續(xù)回用于本工藝；脫鹽物料經(jīng)膜濃縮至30～36brix后送入乙醇發(fā)酵罐中，在乙醇發(fā)酵罐中加入預(yù)先培養(yǎng)好的高滲乙醇酵母菌液，進(jìn)行乙醇高滲發(fā)酵獲得發(fā)酵液；

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

（4）步驟（3）中滲透蒸發(fā)膜系統(tǒng)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(fā)酵罐，而經(jīng)第二次膜濃縮物料至25～30brix后直接進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐與預(yù)先接種好的甲烷發(fā)酵菌團(tuán)混合后進(jìn)行甲烷發(fā)酵獲得甲烷混合氣和老化菌泥；甲烷混合氣經(jīng)冷卻脫水獲得CO₂和甲烷混合氣，經(jīng)氣體膜分離CO₂后得到甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣；

（5）步驟（3）中乙醇發(fā)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(jìn)入后續(xù)處理；

（6）乙醇發(fā)酵罐和厭氧發(fā)酵罐中定期排出的部分老化菌泥經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾脫水后，烘干、包裝成為有機(jī)肥產(chǎn)品；脫菌泥后料液返回到厭氧發(fā)酵罐中繼續(xù)發(fā)酵。

2.如權(quán)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(zhì)纖維和水的比例為1：4，漿狀物料中的木質(zhì)纖維粒度小于1mm。

3.如權(quán)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(quán)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(quán)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(jí)甲烷，CO₂加壓冷凝成為干冰，初級(jí)甲烷脫臭處理后得到甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣并送入加壓貯罐保存。