[发明专利]一种高效糖化处理玉米秸秆的方法

权利要求书

1.一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于它包括以下步骤：

一、玉米秸秆纤维原料的破碎：

将干燥玉米秸秆粉碎，过60～100目筛，并室温保存；

二、浓酸水解：

将步骤一破碎后的原料和质量百分含量为40％～60％的硫酸溶液按照质量与体积比为1g：(50～100)mL的比例混合，常温下静置20min～40min，然后在速率为5000r/min～10000r/min的条件下离心5min～10min，分别收集离心液和浓酸水解残渣，浓酸水解残渣用水清洗后，将清洗液与离心液混合，得混合液；

三、酸液回收：

将步骤二得到的混合液用电渗析装置进行糖酸分离后回收酸液，收集糖液，制得糖液A；

四、Fe²⁺助稀酸催化水解：

按照质量与体积比为1g：(20～40)mL的比例向步骤二清洗后的浓酸水解残渣中加入质量百分含量为0.5％～1.5％的硫酸溶液，然后加入FeSO₄·7H₂O，得混合溶液，使混合溶液中Fe²⁺的摩尔浓度为0.025mol/L～0.05mol/L，然后再置于沸水水浴中加热30min～90min，加热过程中搅拌料液，制得糖液B，即完成糖化处理玉米秸秆。

2.根据权利要求1所述的一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于步骤二中所述的将步骤一破碎后的原料和质量百分含量为60％的硫酸溶液按照质量与体积比为1g：50mL的比例混合。

3.根据权利要求1所述的一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于步骤二中所述的在速率为5000r/min的条件下离心5min。

4.根据权利要求1所述的一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于步骤三中所述的电渗析装置由铂丝(1)、碳布(2)、BPM-I型双极性膜(3)、JAM-II型均相阴离子交换膜(4)、阴极室(5)、分离室(6)、浓缩室(7)和阳极室(8)构成，其中两个碳布(2)分别位于阴极室(5)和阳极室(8)中，两个碳布(2)分别通过铂丝(1)与外接电源的阴极和阳极连接，两个BPM-I型双极性膜(3)设置于阴极室(5)和分离室(6)之间以及浓缩室(7)和阳极室(8)之间，JAM-II型均相阴离子交换膜(4)设置于分离室(6)和浓缩室(7)之间。

5.根据权利要求4所述的一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于所述的电渗析装置的外部尺寸为160mm×70mm×70mm，单室容积为0.06L。

6.根据权利要求1所述的一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于步骤三中所述的用电渗析装置进行糖酸分离，运行条件为：阴极液为摩尔浓度为0.5mol/L～1.0mol/L的Na₂SO₄，阳极液为摩尔浓度为0.5mol/L～1.0mol/L的Na₂SO₄，浓缩室中为质量百分含量为0.1％～0.5％的H₂SO₄，操作电压为12V～24V。

7.根据权利要求1所述的一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于步骤四中所述的按照质量与体积比为1g：40mL的比例向步骤二清洗后的浓酸水解残渣中加入质量百分含量为1％的硫酸溶液。

8.根据权利要求1所述的一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于步骤四中所述的加入F_eSO₄·7H₂O，得混合溶液，使混合溶液中Fe²⁺的摩尔浓度为0.0375mol/L。

9.根据权利要求1所述的一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于步骤四中所述的再置于沸水水浴中加热90min。

10.一种高效糖化处理玉米秸秆的方法，其特征在于它包括以下步骤：

一、玉米秸秆纤维原料的破碎：

将干燥玉米秸秆切成直径为10mm～15mm、厚度为1mm～2mm的圆片，并室温保存；

二、浓酸水解：

将步骤一破碎后的原料和质量百分含量为40％～60％的硫酸溶液按照质量与体积比为1g：(50～100)mL的比例混合，常温下静置20min～40min，过滤后分别收集滤液和浓酸水解残渣，浓酸水解残渣用水清洗后，将清洗液与滤液混合，得混合液；

三、酸液回收：

将步骤二得到的混合液用电渗析装置进行糖酸分离后回收酸液，收集糖液，制得糖液A；

四、Fe²⁺助稀酸催化水解：

按照质量与体积比为1g：(100～200)mL的比例向步骤二清洗后的浓酸水解残渣中加入质量百分含量为0.5％～1.5％的硫酸溶液，然后加入FeSO₄·7H₂O，得混合溶液，使混合溶液中Fe²⁺的摩尔浓度为0.025mol/L～0.05mol/L，然后再置于沸水水浴中加热30min～90min，加热过程中搅拌料液，制得糖液B，即完成糖化处理玉米秸秆。