一种用于秸秆稀酸水解五碳糖发酵丁醇的装置及方法

摘要

本发明公开了一种用于秸秆稀酸水解五碳糖发酵丁醇的装置及方法，它包括：秸秆粉碎机、洗涤罐、汽爆罐、水解罐、压榨脱水机、板框压滤机、电渗析、离子交换柱、丁醇发酵罐、蒸馏塔和固态发酵罐，本发明首先利用水解罐将秸秆中的半纤维素全部降解为以木糖为主的五碳糖并回收水解过程所产生的糠醛，五碳糖液通过电渗析和离子交换回收糖液中的糠醛和有机酸后添加部分营养物，通过丙酮丁醇生产菌在丁醇发酵罐中发酵得到丁醇等总溶剂，发酵液经蒸馏后可得到生物丁醇。酸水解剩余固形物用作造纸或饲料。发酵液蒸馏后用汽爆秸秆吸收，然后发酵为蛋白饲料。本发明为丁醇生产提供了新路线。

主权项

一种用于秸秆稀酸水解五碳糖发酵丁醇的装置，其特征在于，它包含：秸秆粉碎机、洗涤罐、汽爆罐、水解罐、压榨脱水机或板框压滤机、电渗析、离子交换柱、丁醇发酵罐、蒸馏塔和固态发酵罐，其操作流程如下：(1)秸秆粉碎机将秸秆粉碎为0.1‑5mm的颗粒，(2)在洗涤罐中将秸秆中的杂质去除，(3)然后通过在水解罐中的稀酸水解将秸秆中的半纤维素降解为五碳糖，(4)处理后的秸秆加水提取五碳糖，用压榨脱水机或板框压滤机将五碳糖液和水解渣进行固液分离，得到水解渣和五碳糖液，(5)五碳糖液经过负压蒸馏得到稀酸水解过程中生成的糠醛，(6)经过蒸馏的五碳糖液经过电渗析和离子交换柱将稀酸水解过程中生成的发酵抑制物去除，(7)脱毒后的五碳糖液配入玉米浸液和淀粉乳，灭菌后接入丁醇发酵菌在丁醇发酵罐中进行发酵，(8)发酵结束后发酵液在蒸馏塔中蒸馏获得丁醇、丙酮、乙醇和蒸馏后的发酵液，(9)丁醇蒸馏后的发酵液用0.2‑0.5倍的汽爆秸秆吸收，在固态发酵罐中发酵生成高蛋白饲料。