一种稻壳生产燃料乙醇及资源化综合利用的新方法

摘要

本发明公开了一种稻壳生产燃料乙醇及资源化综合利用的新方法，特别涉及了为解决目前秸秆(包括稻壳)生产燃料乙醇，纤维素水解率低的技术难点，采用先水解稻壳中的半纤维素，再醇解稻壳中的木质素，排除木质素对纤维素的固定作用，破坏纤维素的结晶状态，从而使纤维素的水解率接近100％的新方法；同时利用稻壳中的半纤维素生产糠醛、由稻壳木质素生产表面活性剂、由稻壳硅生产高纯纳米二氧化硅，使稻壳资源的利用率大于90％，充分利用稻壳资源，使生产燃料乙醇经济上更为合理可行。本发明技术可在玉米芯、玉米秆等其它秸秆生产燃料乙醇及资源化综合利用上推广应用，特别对秸秆中纤维素水解制备乙醇的技术在工业化生产中应用将起到重要推动作用，为充分利用农副产品秸秆这一取之不尽的可再生资源提供了新方法。

主权项

1.一种稻壳生产燃料乙醇及资源化综合利用的方法，包括以下四个步骤：(1)水解半纤维素，制备糠醛：将稻壳与稀无机酸水溶液按一定比例加入水解釜，在温度为100℃的条件下回流水解3小时，过滤，分离废渣(I)和木糖水溶液。在酸性木糖水溶液中加入氧化物或复合氧化物常压反应1～3小时，制备成复合催化剂，升高体系温度为100～200℃，反应1～6小时，收集糠醛蒸汽，精镏提纯，制备糠醛产品；(2)醇解木质素，制备高沸醇木质素：按稻壳半纤维素水解后的含水50％的废渣(I)∶高沸醇＝1∶4～10的比例加入反应釜，在160～200℃下反应4～8h，过滤得废渣(II)和高沸醇溶液，滤液加入2～6倍体积的水，沉淀出木质素；(3)水解纤维素，制备乙醇：将高沸醇处理后得到的稻壳废渣(II)，加入6～10倍的2mol/L的硫酸或磷酸、盐酸、醋酸溶液，在130～180℃反应6～10h，过滤得废渣(III)和葡萄糖水溶液。滤液用氨水中和后，发酵生产乙醇；(4)热解残渣，生产纳米级二氧化硅：①将废渣(III)洗净烘干，于600～850℃下高温热解，粉碎打散可以制备纳米二氧化硅，其粒度为30～90nm，白度达到99％左右；②将废渣(III)洗净，定量后，加入4～6倍的2mol/L的HNO3溶液或双氧水溶液，在120～180℃下反应2～5h，洗涤过滤得到粒度为30～90nm、纯度大于99.9％、白度大于99％的纳米二氧化硅。