一种秸秆类物质或农林废弃物精深加工的方法

摘要

本发明提供一种秸秆类物质或农林废弃物精深加工的方法，将秸秆类物质或农林废弃物粉碎后先用热水浸泡，然后采用稀酸或磷酸二氢钾溶液水解，水解液用于生产糠醛或木糖，水解后的固形物用水冲洗，加碱类物质中和，再加入纤维素酶和阿魏酸酯酶协同水解固形物中的纤维素，使纤维素分解成六碳单糖并存在于糖溶液中；糖溶液经活性炭吸附过滤后再经高温灭菌，冷却后再接种发酵菌种，发酵生产丙酮、丁醇和乙醇；本发明实现了秸秆类物质或农林废弃物利用的最大化，使原有的废弃物实现了变废为宝，同时也为丙酮、丁醇和乙醇的生产开辟了新的原料资源和方法，为企业和社会带来了更多的经济效益和社会效益。

主权项

一种秸秆类物质或农林废弃物精深加工的方法，将秸秆类物质或农林废弃物粉碎后先用热水浸泡，然后采用稀酸或磷酸二氢钾溶液水解，使秸秆类物质或农林废弃物中的半纤维素水解转化为戊碳糖并存在于水解液中，水解液用于生产糠醛或木糖，其特征在于：水解后的固形物用水冲洗，加碱类物质中和，再加入纤维素酶和阿魏酸酯酶协同水解固形物中的纤维素，使纤维素分解成六碳单糖并存在于糖溶液中；糖溶液经活性炭吸附过滤后再经高温灭菌，继续冷却后再接种发酵菌种，发酵生产丙酮、丁醇和乙醇，发酵过程中回收二氧化碳和氢气；该方法的具体步骤为：(1)先将秸杆类物质或农林废弃物清选，粉碎成小颗粒段，装入水解锅加入70～98℃热水浸泡1～3小时，浸泡水用于后续工序中调整糖溶液浓度；再加入质量百分比浓度为0.5～10％的稀酸或质量百分比浓度为0.3～8％的磷酸二氢钾溶液，稀酸或磷酸二氢钾溶液的加入量为所处理秸杆类物质或农林废弃物重量的2～10倍，通入102～135℃热蒸汽水解4～8小时，水解液放出，放出的水解液浓缩结晶制取木糖或高压蒸发脱水制取糠醛；水解液放出后再往水解锅中加入压力为10～14Mpa的热蒸汽，保压3～10分钟，瞬间打开放料阀将水解后的固形物热喷放出水解锅；(2)步骤(1)热喷出的水解后的固形物用其2～4倍重量的水冲洗，向冲洗后的固形物中加入碱性物质和水，中和PH值为5～7，沉淀析出盐类物质，向沉淀物中加水并打成料浆，调配料浆的固液比为1∶6～10，再加入纤维素酶和阿魏酸酯酶，按每克料浆中固形物加入20～80FPU纤维素酶，每克料浆加入0.1～3IU阿魏酸酯酶，送入连续酶解装置酶解，在40～55℃下连续酶解3～8天，酶解后的糖溶液经活性炭吸附、过滤；(3)调整经活性炭吸附、过滤后的糖溶液中糖的质量百分比浓度为4～7％，再加入氮源类物质、盐类物质和生长因子，氮源类物质的加入量为糖溶液重量的1～10％，盐类物质的加入量为糖溶液重量的0.01～2％，生长因子的加入量为糖溶液重量的0.1～3％，所述生长因子为玉米浆或酵母抽提物，所述氮源类物质为硫酸铵、硫酸氢铵、氯化铵、磷酸氢铵、蛋白胨、鱼粉、豆粕、棉籽粕、花 生粕、玉米或菜籽粕，然后在110～150℃下进行蒸煮杀菌0.3～2小时，后熟1～2小时，然后冷却至35～39℃时送入发酵罐，接种菌种，在34～39℃下厌氧发酵3～8天；发酵醪液过滤除去未水解的木质素，滤液蒸馏分离出丙酮、丁醇和乙醇。