一种利用棉秸秆制备丁醇的方法

摘要

本发明公开了一种利用棉秸秆制备丁醇的方法，属于生物质能源技术领域，所述丁醇是经过棉秸秆干燥、粉碎、预处理、水解、发酵等步骤制得的。本发明原材料来源广，制备丁醇成本低；本发明制备工艺简单，投入少，适合大规模的推广和应用；本发明的方法所制备的生物燃料丁醇与石油炼制方法制备的燃料相比具有显著的环保效应，它可有效降低温室气体的排放。同时，也为能源紧缺问题提供了一种新的解决方案。

主权项

一种利用棉秸秆制备丁醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采用食盐水漂洗棉秸秆2‑3h，漂洗后将棉秸秆放在温度为92‑102℃下烘干至含水量≤10%，制得干棉秸秆；S2：将步骤S1制得的干棉秸秆粉碎，过筛子，制得棉秸秆颗粒；S3：将步骤S2制得的棉秸秆颗粒放入微波反应器中，加入溶液A混合均匀，加热至62‑65℃，在搅拌转速为200‑300r/min下预处理0.8‑1h，接着冷却至室温后过滤，制得预处理的棉秸秆颗粒；所述溶液A为丁酮、乙醇、磷酸酯铵盐的混合液，所述丁酮的质量浓度为8%‑10%，所述乙醇的质量浓度为60%‑80%，所述磷酸酯铵盐的质量浓度为6%‑8%，所述丁酮溶液、乙醇溶液、磷酸酯铵盐溶液的体积比为10‑20:12‑25:1‑2，所述棉秸秆颗粒与溶液A的料液比为1:10‑13g/mL；S4：将步骤S3制得的预处理的棉秸秆颗粒放入超声波反应器中，加入溶液B混合均匀，调节pH为1.3‑1.5，加热至71‑74℃，在搅拌转速为300‑400r/min下处理1.5‑1.8h，接着冷却至室温后过滤，制得糖液；所述溶液B为碳基磺酸钠、硫酸的混合液，所述碳基磺酸钠的质量浓度为5%‑7%，所述硫酸的质量浓度为4%‑6%，所述碳基磺酸钠溶液、硫酸溶液的体积比为6‑10:5‑8，所述预处理的棉秸秆颗粒与溶液B的料液比为1:4‑8g/mL；S5：将步骤S4制得的糖液接入丙酮丁醇梭菌，添加马铃薯淀粉、酵母膏、蛋白、脂肪、赖氨酸、维生素、磷酸二氢钾、硝酸镁、硫酸钙，控制温度为25‑42℃下发酵30‑100h，经分离、精馏制得丁醇；所述丙酮丁醇梭菌质量为糖液质量的6%‑10%，所述马铃薯淀粉、酵母膏、蛋白、脂肪、赖氨酸、维生素、磷酸二氢钾、硝酸镁、硫酸钙质量分别为糖液质量的0.02%‑0.04%、0.01%‑0.03%、0.01%‑0.03%、0.03%‑0.05%、0.04%‑0.06%、0.04%‑0.06%、0.18%‑0.21%、0.08%‑0.12%、0.12%‑0.16%。