[发明专利]一种禾草类秸秆生产燃料乙醇的方法

说明书

本发明公开了一种利用禾草类秸秆生产燃料乙醇的方法，其工艺流程：蒸煮、黑液提取、浆料酶解、发酵酶解液。本发明提供的方法有效地提高了秸秆生产乙醇的效率，并且将生产过程中的废料回收利用制成肥料，在保护环境的同时增加了经济效益。

技术领域

本发明涉及一种以禾草类秸秆为原料生产乙醇的方法。

背景技术

能源和环境问题已经日益成为全球关注的焦点，随着化石能源的枯竭和温室气体排放的严重，开发清洁可再生能源已经成了迫在眉睫的课题。而生物质能源的利用已经引起了人们的关注。

生物质是自然界最丰富的可再生资源，地球上每年经光合作用固定在绿色植物中的碳的总量可达2×10¹¹吨，生物量为1.7×10¹¹吨。中国生物质资源丰富，其中农作物秸秆年总量为7×10⁸吨，林木废弃物约2×10⁸吨，外加数量巨大的林业纤维废料和工业纤维废渣，每年可利用的纤维素生物质总量可达约2×10⁹吨以上。纤维素生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，将纤维素和半纤维素转化为糖类进行发酵生产乙醇，可用在燃料能源和工业原料等方面。

现有技术中，常采用酶解或水解等方式将纤维素中的多糖转化成单糖并发酵生成乙醇，但是存在多糖转化率低的问题，并且对在整个工艺流程中产生的废料没有一个有效解决的途径。

申请号为200710009497.3的中国专利公开了一种利用植物纤维制取燃料乙醇的方法，包括：选取富含纤维素、木聚糖和阿拉伯聚糖的植物为原料，并控制原料中的木聚糖、阿拉伯聚糖的含量之和与纤维素的含量的比值大于或等于0.5；将上述原料混合均匀，并蒸煮3-5小时，然后摊开冷却至50-60℃；向上述原料中加入每克原料4-8单位纤维素酶，搅拌1-2小时使其糖化，并冷却至28-32℃；加入酒母搅拌，密封发酵3-5天得到成熟的酒醪；将酒醪加热，对产生的乙醇水蒸汽混合气进行脱水处理，得到燃料乙醇。该申请虽然提供了利用植物纤维生产乙醇的方法，但是对于生产过程中的废料没有充分地利用。

申请号为200410096175.3的中国专利公开了一种由制浆黑液的酸析滤液制备乙醇的方法。该方法是将由制浆黑液得到的酸析滤液与麦糠按照重量比6-8:1混合均匀，然后在100-120℃下水解3-5小时，静置后分离上层清液和纤维残渣；调节上层清液的pH值为5-6，进入发酵罐，在搅拌下，接入发酵酶进行发酵，发酵温度为40-50℃，发酵时间为45-55小时，得到乙醇含量为6-8％的发酵液，发酵液经蒸馏，得到乙醇成品。该方法提供了利用造纸过程中的黑液和废渣麦糠生产乙醇的方法，但是采用酸水解方式进行处理多糖转化单糖的转化率不足以满足产业化生产的要求。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明旨在提供一种以禾草类秸秆为原料生产乙醇的方法，采用亚铵法预处理后进行酶解发酵，达到提高乙醇产率同时保护环境增加经济效益的效果。

本发明具体采用如下技术方案：

一种禾草类秸秆生产燃料乙醇的方法，所述的生产方法包括如下步骤：

1）将亚硫酸铵加入到禾草类秸秆原料中进行预处理，得到浆料；

2）将浆料中的黑液提取，得到浓度为10—13%的净浆料；

3）酶解净浆料得到酶解产物；

4）发酵酶解产物得到乙醇。

本发明采用了酶解法将在纤维素中占主要含量的葡聚糖和在半纤维素中占主要含量的木聚糖进行了降解，生成了葡萄糖和木糖为下一步发酵提供了良好的条件，可以提高乙醇的产率。

本发明的进一步方案是：