[发明专利]一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成工艺

摘要

本发明公开了一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成工艺，以玉米秸秆或玉米芯为原料，采用提取剂预处理，得到预处理物料和浸提液；预处理物料中加入稀酸，蒸煮，得到聚糖糖液和料塞并分离；得到的聚糖糖液转化生成功能糖；将料塞分成A、B两部分，A部分作为碳源进行生物催化转化剂的制备；将B部分转化生成高分子材料木质素及其衍生品，以产生的固体渣为原料，转化成生物乙醇；将浸提液、发酵过程中产生的酒糟废液用于沼气发电；酒糟作为有机饲料或肥料；收集发酵过程中产生的CO2，制成食品级CO2。本发明真正实现了玉米全株全组分及生产过程中产生的副产物的综合利用，有利于促进生物质行业的快速发展及高效循环经济的有益运行。

主权项

一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)以玉米秸秆或玉米芯为原料，将其挤压成型，破碎后，采用提取剂浸除原料中的色素、毒素物质，然后进行固液分离，得到预处理物料和浸提液；(2)向步骤(1)的预处理物料中加入质量浓度为0.1％‑1.5％的稀酸，每吨预处理物料中稀酸的加入量为2.5m3‑4m3；100℃‑140℃保温30min‑90min，蒸煮后得到聚糖糖液和料塞；(3)将步骤(2)的聚糖糖液和料塞进行分离，得到的聚糖糖液转化生成木糖、低聚木糖或阿拉伯糖；得到的料塞根据应用需求分成A、B两部分，其中A部分作为碳源进行纤维素生物催化转化剂、木聚糖生物催化转化剂或木糖生物催化转化剂的制备；B部分加入碱液进行木质素的浸提或加入碱液、甲醛、磺化剂、重金属催化剂进行木质素的浸提及磺化，转化生成高分子材料木质素及其衍生品；(4)以步骤(3)中高分子材料木质素及其衍生品制备过程中产生的固体渣为原料，采用同步糖化发酵法，以料塞A制备的纤维素生物催化转化剂进行糖化反应，将纤维素转化成葡萄糖，经酿酒酵母发酵，进一步转化成生物乙醇；(5)将步骤(1)中的浸提液、步骤(4)发酵过程中产生的酒糟废液经厌氧发酵用于沼气发电；步骤(4)发酵过程中产生的酒糟作为有机饲料或肥料；收集步骤(4)发酵过程中产生的CO2，经收集、纯化后，制成食品级CO2。