一种麦草微晶纤维素和生物质乙醇低污染联产工艺

摘要

一种麦草微晶纤维素和生物质乙醇低污染联产工艺，采用酸水解工艺分离麦草纤维素的结晶区，并经碱处理工艺除去灰分（麦草原料灰分较大）用于制备结晶度要求高的纤维素功能化产品——微晶纤维素，绝大部分纤维素无定形区和少量结晶区在此过程中水解为葡萄糖后存在于酸水解和碱处理废液中；将两种废液相互中和，并采用生物发酵的方法转化葡萄糖为生物质乙醇，既防止了废液对环境的污染，更变废为宝，利用了其中的葡萄糖资源，实现了纤维素的高效利用。此外，以麦草为原料生产微晶纤维素和生物质乙醇，也缓解了木材、棉花等微晶纤维素生产原料的紧缺问题，并充分利用了农业废弃物小麦秸秆资源。

主权项

一种麦草微晶纤维素和生物质乙醇低污染联产工艺，其特征在于：1）首先，把纯净的麦草乙醇法纤维素产品加入质量浓度为2%~24%的盐酸溶液中搅拌均匀，纤维素与盐酸的固液比为1：4~1：28，在40~120℃下水解30~150min，分离产物为不溶物和酸性溶液；2）将不溶物分散在水中使不溶物质量浓度为5%~40%，并加入不溶物质量2%~18%的NaOH在20~100℃处理20~90min，之后过滤得到不溶物和碱性溶液，洗涤不溶物得到高结晶度的纤维素产品；3）将高结晶度的纤维素产品用35~125℃的热风干燥，然后把干燥产品进行粉碎，并用120目筛进行筛选，通过筛孔的部分即为微晶纤维素产品，不能通过筛孔部分重复进行粉碎过筛，直至全部通过筛孔；4）将步骤1）中的酸性溶液与步骤2）中的碱性溶液混合得混合废液，然后再用质量浓度为1%~28%的盐酸溶液调节该混合废液的pH值为5.0；5）将该混合废液在0.1~0.5MPa，100~165℃条件下进行灭菌处理30min；6）在混合废液中加入混合废液体积3%～24%活化后的酿酒酵母进行发酵，发酵温度为15～60℃，发酵时间为12～108h，即可转化废液中的葡萄糖为乙醇；7）将发酵液进行常压蒸馏，收集77~79℃温度范围内的馏分，即可得到体积浓度为93%～95%的生物质乙醇。