[發明專利]一種用于制備乙醇的秸稈的預處理方法

在審

• 申請號: 201711258752.8
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN109868300A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 牛彥生;畢衍金;宋明信
• 申請（專利權）人: 山東泉林紙業有限責任公司
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/02;C12P7/10;D21C1/00;D21C3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種用于制備乙醇的秸稈的預處理方法，包括如下步驟：(1)對秸稈原料切碎后進行浸泡處理，采用螺旋擠壓機對浸泡后的秸稈原料進行脫水處理；(2)對步驟(1)中經脫水處理后的秸稈原料進行亞銨法蒸煮，得到漿料；(3)調節步驟(2)中蒸煮后漿料的漿濃為12～15%，進行磨漿處理，得到預處理漿料；(4)取步驟(3)中得到的預處理漿料進行酶解得到酶解產物，發酵酶解產物制成乙醇。本發明提供的秸稈預處理方法降低了酶解階段酶制劑的消耗量，降低了成本，有效地提高了秸稈生產乙醇的效率。

技術領域

本發明涉及一種秸稈的預處理方法，具體地說，涉及一種用于制備乙醇的秸稈的預處理方法。

背景技術

能源和環境問題已經日益成為全球關注的焦點，隨著化石能源的枯竭和溫室氣體排放的嚴重，開發清潔可再生能源已經成了迫在眉睫的課題。而生物質能源的利用已經引起了人們的關注。

生物質是自然界最豐富的可再生資源，地球上每年經光合作用固定在綠色植物中的碳的總量可達2×10¹¹噸，生物量為1.7×10¹¹噸。中國生物質資源豐富，其中農作物秸稈年總量為7×10⁸噸，林木廢棄物約2×10⁸噸，外加數量巨大的林業纖維廢料和工業纖維廢渣，每年可利用的纖維素生物質總量可達約2×10⁹噸以上。纖維素生物質主要由纖維素、半纖維素和木質素組成，將纖維素和半纖維素轉化為糖類進行發酵生產乙醇，可用在燃料能源和工業原料等方面。

由于纖維素不易分解的特性，在利用秸稈制取乙醇的工藝中，有時提高酶制劑的使用量也無法提高纖維素的分解。

申請號為200510022760.3的中國專利提供了一種生物質預處理的方法，其可代替氫氧化鈉、硫酸和汽爆，減少成本和環境污染。本發明采用的技術方案為：粉碎農作物秸稈、草和木材等纖維素類生物質，除去異物，酸水解，分離提取纖維素，纖維素酶水解纖維素，酵母菌發酵生產乙醇和回收氟化硅，酸為氟氫酸，氟氫酸的使用濃度范圍為0.1-100％，添加量根據秸稈的硅含量、硬度確定。此方法雖然可以脫出木質素，但是酸會對糖類的穩定造成一定影響，不利于后續發酵。

申請號為201110046952.3的中國專利提供了一種生物質預處理的方法，在生物質預處理的過程中采用先堿后酸的運行步驟；無需高壓、高溫的運行條件；不產生造紙黑液和抑制酵母菌乙醇發酵的次生物質；在中和剩余的堿時，加入過量的有機酸，不僅中和了剩余的堿，同時進行了酸法的二次脫木素，加入的有機酸也減少了木質素同纖維素酶的結合；成本低廉，步驟簡單，操作方便。此方法雖然使用先酸后堿的方式對纖維素進行解離，但是酸堿中和后會對堿法對木質素的分解產生影響，對后續酶解步驟產生影響。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明旨在提供一種制取乙醇用秸稈的預處理方法，采用亞銨法蒸煮原料后進行磨漿，以達到提高木質素溶出度，提高酶解效率的目的。

為實現上述目的，本發明具體采用如下技術方案：

一種用于制備乙醇的秸稈的預處理方法，其特征在于，所述預處理方法包括：

(1) 對秸稈原料切碎后進行浸泡處理，采用螺旋擠壓機對浸泡后的秸稈原料進行脫水處理；

(2) 對步驟(1)中經脫水處理后的秸稈原料進行亞銨法蒸煮，得到漿料；

(3) 調節步驟(2)中蒸煮后漿料的漿濃為12～15%，進行磨漿處理，得到預處理漿料；

(4) 取步驟(3)中得到的預處理漿料進行酶解得到酶解產物，發酵酶解產物制成乙醇。

上述方法中，對亞銨法蒸煮的秸稈漿料調整了漿濃，并進行盤磨以提高木質素的溶出，磨后的漿料易洗滌，濾水較好。