一种木质纤维素生物质的综合利用方法

摘要

一种木质纤维素生物质的综合利用方法，包括：(a)碱解处理；(b)对所述碱解残渣进行酸水解，分离后得到戊糖溶液和酸水解残渣；(c)使用纤维素酶对所述酸水解残渣进行酶解得到葡萄糖溶液和酶解残渣；(d)将所述酶解残渣返回步骤(b)进行酸解处理或将所述酶解残渣与新的碱解残渣合并后再进行步骤(b)的酸解处理，然后依次进行步骤(c)和(d)，如此循环，从而进一步使半纤维素转化为戊糖并使纤维素酶解为葡萄糖。上述方法实现了对木质纤维素生物质资源利用的最大化。

主权项

一种木质纤维素生物质的综合利用方法，其特征在于包括以下步骤：（a）碱解处理（ⅰ）使用碱溶液处理所述木质纤维素生物质使其中的木质素溶解于碱溶液；（ⅱ）然后进行过滤、洗涤得到碱解残渣和液体；（ⅲ）将所得液体经过膜设备分离、浓缩得到碱木质素溶液；（b） 对所述碱解残渣进行酸水解，分离后得到戊糖溶液和酸水解残渣；（c）使用纤维素酶对所述酸水解残渣进行酶解得到葡萄糖溶液和酶解残渣；（d）将所述酶解残渣返回步骤（b）进行酸解处理或将所述酶解残渣与新的碱解残渣合并后再进行步骤（b）的酸解处理，然后依次进行步骤（c）和（d），如此循环，进一步使半纤维素转化为戊糖，并使纤维素酶解为葡萄糖。2、根据权利要求 1 所述的方法，其特征在于：所述步骤（ⅲ）中还包括将所述浓缩得到的碱木质素溶液再用水稀释，然后再次浓缩的步骤。3、根据权利要求2 所述的方法，其特征在于：所述步骤（ⅲ）中还包括将得到的碱木质素溶液经过中和、过滤和干燥，得到碱木质素固体。4、根据权利要求 1‑3 中任意一项所述的方法，其特征在于：所述步骤（ⅲ）中还包括在浓缩得到所述碱木质素溶液之后或同时回收利用其中的碱溶液的步骤。5、根据权利要求 4所述的方法，其特征在于：在所述步骤（ⅰ）中所述碱解处理在 40‑100℃下进行。6、根据权利要求 5所述的方法，其特征在于：在所述步骤（ⅰ）中所述碱解处理中液固体积比为 5:1‑20:1。7、根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述碱解处理中碱溶液的浓度为 0.8‑5 重量%。8、根据权利要求 7所述的方法，其特征在于：在所述步骤（ⅰ）中所述碱溶液处理的时间为 1‑6 小时。9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述酸水解的温度为100‑150℃，时间为 0.5‑3 小时，酸溶液的浓度为 0.5‑ 30 重量%。10、根据权利要求 9 所述的方法，其特征在于：所述酸溶液为磷酸溶液，磷酸溶液的浓度为 1‑20 重量%。11、根据权利要求 8‑10 中任意一项所述的方法，其特征在于：所述纤维素酶为由一株青霉菌培养得到的纤维素酶，该青霉菌分类命名为 Penicillium decumbens PD‑G3‑08，已保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号是 CCTCC M 2011195。12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述纤维素酶解的条件为：底物用量为 80‑150g/L，纤维素酶的添加量为 10‑15FPU/g纤维素，温度为 45‑55℃、pH 为 4‑6、搅拌转速为 50‑200rpm，酶解转化时间为 2‑7 天。