一种甜高粱秸秆综合利用的方法

摘要

本发明提供一种甜高粱秸秆综合利用的方法。它是将鲜甜高粱秸秆去叶粉碎后，研磨成浆料，再加入萃取剂，提取出单宁；然后再制备果胶、乙醇、纤维素和木质素，从而使甜高粱秸秆得到充分的运用。本发明实现了甜高粱秸秆加工环境友好和集约高效的目标，充分利用了甜高粱秸秆中的有用物质，增加了甜高粱秸秆加工附加值，提高了资源利用效率，实现了生产过程污染物零排放。有利于提高农户种植甜高粱的积极性，并将有力地促进甜高粱的原料基地建设。

主权项

一种甜高粱秸杆综合利用的方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)制备秸秆浆料：将鲜甜高粱秸秆去除叶子，粉碎后，磨制成80目以上的甜高粱秸秆浆料；(2)萃取制备单宁：将甜高粱秸秆浆料投入分馏塔中，加入萃取剂，充分搅拌后，静置分层；将上层萃取液泵入蒸馏器，蒸馏回收萃取剂，萃取剂蒸发后，制得单宁；(3)榨取糖汁：对步骤(2)中分馏塔下层的浆料进行压榨，榨出甜高粱秸秆浆料的糖汁，再将压榨后的甜高粱秸秆浆料渣用清水浸泡后，进行二次压榨，并将两次压榨出的糖汁混合备用；(4)制备果胶：将经二次压榨后的甜高粱秸秆浆料渣放入反应罐，并加入稀硫酸；然后通蒸汽加热至80～100℃，并保温20～40min，使甜高粱秸秆浆料渣中的果胶充分溶解，再进行压榨，使果胶溶液与甜高粱秸秆浆料渣分离；在压榨出的果胶溶液中加入活性炭，对果胶溶液脱色，过滤后获得的果胶液，在果胶液中加入乙醇，使果胶析出；然后用离心机脱除溶液，提取果胶；果胶经清洗，干燥，粉碎，制得果胶成品；将分离出的溶液泵入蒸馏器，回收乙醇；残留的酸液，用于后续加压酸解溶液；(5)制备乙醇：将步骤(4)中榨取果胶溶液后的甜高粱秸秆浆料渣与残留的酸液混合均匀，并将混合物料的硫酸浓度调节至3～8‰，泵入反应罐，通入蒸汽加热至115～125℃，保持50～90min，完成加压酸解过程，使半纤维素充分降解于酸液中，然后通冷水使反应罐降温至100℃以下，榨出糖汁；将榨出的糖汁与步骤(3)所榨取的糖汁混合，在混合后的糖汁中加入氨水，使溏汁中(NH4)2S04的含量为1～1.5g／L；再加入营养盐，然后加入熟石灰，将糖汁的PH值调整至4～5；取调制后糖汁质量的1／1100～1／900，稀释成糖度为2％的糖水溶液，投入酵母罐中，再投入调制后的糖汁质量2／11000～2／9000的糖质酒精安琪酵母和产朊假丝酵母，糖质酒精安琪酵母和产朊假丝酵母按5～8：2～5的比例混合，并用无菌风给酵母罐中稀糖液增氧，进行酵母扩繁，100～150min扩繁结束；将调制后的糖汁和扩繁后的酵母液送入发酵袋，然后封闭发酵袋进行厌氧发酵30～48h，检测残余还原糖含量，还原糖含量小于0.5％，酒精发酵结束；将发酵成熟后的酒液，送入蒸馏釜，经过蒸馏提取粗酒，再精馏、脱水，制得燃料乙醇；发酵袋内残留沉淀的活酵母泥，用于下次糖液发酵，重复利用5～6次后，酵母活性下降，回收酵母，清洗，干燥，制备酵母蛋白饲料；(6)制备纤维素和木质素：步骤(5)中榨取糖汁后的甜高粱秸秆浆料渣，经清水浸泡后，榨取出稀糖汁；将压榨出稀糖汁后的甜高粱秸秆浆料渣投入料渣质量4～6倍的30％乙醇中，并加入KOH作为催化剂，混合均匀后，送入搪瓷反应罐中，密闭，通入蒸汽加热，使温度上升至95～105℃，保持55～65min，完成渣料的加压醇解过程，使渣料的木质素充分降解；然后，通冷水冷却反应罐，温度降至50℃以下，压榨出纤维素料渣与木质素溶液；纤维素渣料，先用30％乙醇清洗，再用清水洗净，漂白，制得纤维素；对木质素溶液进行蒸馏，回收酒液；将析出木质素过滤，洗净，干燥，制得木质素；回收酒液继续用于醇析，或用于蒸馏燃料乙醇。