[发明专利]电化学预处理装置

说明书

本发明涉及纤维素乙醇的制造领域，尤其涉及一种用于玉米秸秆的电化学预处理装置。由阴极、阳极，以及电解液和电解槽组成，其中阴极为泡沫镍或含有镍的二元、三元合金，阳极为DSA阳极，电解液为酸性、中性或碱性的无机溶液。本发明的优势在于装置结构简单，操作方便，常温常压下使用，避免了高能耗，以及高温高压带来的不安全因素，同时产物纯净，不引入其他污染物。

技术领域

本发明涉及纤维素乙醇的制造领域，尤其涉及一种用于玉米秸秆的电化学预处理装置。

背景技术

能源和环境问题是实现可持续发展所必须解决的问题。从长远看液体燃料短缺将是困扰人类发展的大问题。在此背景下，生物质作为唯一可转化为液体燃料的可再生资源，正日益收到重视。所以生物质液体燃料的技术很有发展前途，其中又以生物质燃料乙醇技术最受关注。现有工业化燃料乙醇生产均以糖或粮食为原料，其优点是工艺成熟，但是产量受原料的限制，很难长期满足能源需求。

从长远考虑，以纤维素，尤其是农作物秸秆为原料生产燃料乙醇，可能是解决原料来源和进行规模化生产的主要途径之一，其中玉米秸秆产量大、含碳量高而备受关注。我国有发展纤维素乙醇的有利条件，每年仅农作物秸秆就有7亿多吨(干重)，而我国粮食资源并不丰富，因此将农林废弃物转化为燃料乙醇，形成产业化利用，非常适合我国的国情，从能源安全角度上看也是十分有利的，而且可消除有焚烧秸秆造成的环境问题。

在利用纤维素原料制造乙醇前，需要对原料进行预处理，在利用纤维素原料制造乙醇前，需要对原料进行预处理，通常是先行粉碎，然后进行酸、碱或蒸汽爆破等预处理。在蒸汽处理时需要的蒸汽压力和温度较高(压力大约在1.3MPa以上，温度在180℃以上)。此时产生的抑制物(乙酸、糠醛等)较多，影响后续处理，且能耗较大。其他方法如化学法和生物法等虽也有研究报道，但由于其处理效果不佳或可能引入其他污染物而未广泛使用。

因此，开发一种新的预处理方法，既不引入其他污染物，又降低能耗，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中预处理可能引入其他污染物、能耗高等缺陷，本发明的目的之一在于提供一种电化学预处理装置，通过电化学的方式，避免采用传统的蒸汽爆破和化学或生物方法，进而达到降低能耗和不引入其他污染物的效果。

本发明的技术解决方案是：

一种电化学预处理装置，由阴极、阳极，以及电解液和电解槽组成，其中阴极为泡沫镍或含有镍的二元、三元合金，阳极为DSA阳极；

所述的电化学预处理装置，电解液为酸性、中性或碱性的无机溶液。

本发明的优点和有益效果是：

1、本发明在常温常压下使用，避免了高能耗，以及高温高压带来的不安全因素。

2、本发明在使用过程中不引入其他污染物，产物纯净，且反应物无污染，除消耗水和少量电能，无其它物质和能源损失。

3、本发明所涉及的装置结构简单，操作方便，不涉及复杂设备和工艺，易于产业化推广。

附图说明

图1为所述电化学预处理装置示意图。

具体实施方式

本发明提供一种玉米秸秆的预处理方法，下面结合实例，进一步阐述本发明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例一：

步骤一：取5g玉米秸秆，用球磨粉碎。