一种棉花秆高价值综合炼制的方法技术

本发明专利技术提供一种棉花秸秆的综合炼制方法和工艺，是以棉花秆为原料，通过成套的工艺连续联产纤维、木质素、果胶、乙醇、木糖和蛋白饲料浆液的方法；先将棉花秆利用酸法浸透保存，然后采用气爆法崩解，再用酸解法将其中的多糖、果胶、淀粉等可降解物降解为可溶性物质水溶液，实现渣料与可降解物的分离，再用有机溶剂法将渣料木质素溶解，提取纤维素，然后将得到的水解液和溶液通过絮凝法、发酵法、浓缩法、结晶法提取木质素、果胶、燃料乙醇、果胶、木糖，最后将酵母、残液、糖浆混合浓缩，提取饲料浆液。本发明专利技术通过集成多项技术综合利用棉花秸秆资源，联合生产纤维、木质素、果胶、乙醇、木糖和饲料浆液，充分挖掘棉花秸秆经济价值，实现生产过程零排污，有效提高棉花秆资源利用水平和经济效益。

High value comprehensive refining method for cotton stalk

The present invention provides integrated refining method and technology of cotton stalk, with cotton stalk as raw material, through the complete process of continuous production method of fiber, lignin, pectin, ethanol, xylose and protein feed slurry; the preservation of cotton straw soaked by acid method, and then collected by gas explosion disintegration method, then acid the solution of polysaccharides, pectin, starch and other degradable materials are decomposed into soluble substances in aqueous solution, to achieve the separation of slag and degradable compounds, and organic solvent residue will be dissolved lignin, cellulose and the obtained hydrolysate and solution through flocculation, fermentation, concentration, crystallization extraction of lignin, pectin, pectin, fuel ethanol, xylose, the yeast, residual liquid and syrup mixed feed slurry concentration, extraction. The invention integrates a number of technologies through the comprehensive utilization of cotton stalk resources, combined with the production of fiber, lignin, pectin, ethanol, xylose and feed slurry, fully tap the economic value of cotton straw, to achieve zero emission production process, improve the cotton straw resource utilization level and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种棉花秆的处理方法，具体涉及一种利用棉花秆联合生产代木纸浆、木质素、果胶、乙醇、木糖、酵母和饲料添加剂的方法和工艺。
技术介绍
我国长江以北是棉花种植区，棉花种植面积达到5118.7万亩左右，棉花秆总产量大约为2500万吨。当前棉花秆的利用，主要为焚烧发电、造板、造纸、反刍动物的饲草料、成型燃料或粉碎还田。有些地区则丢弃在地头腐烂或者放火焚烧，造成资源浪费，还严重污染环境。棉花秆干物质约含粗蛋白6.5％、半纤维素20.8％、纤维素36.3％、木质素17.5％、游离棉酚0.03％、粗脂肪、矿物质等其它4.5％左右。棉花秆属于木质材料，提取纤维替代木浆造纸，对于减少全球森林砍伐，满足人类纸浆需求，意义重大。除了替代林木基材料用于造纸外，其用途也包括建材、化工、化妆品、食品、医药、陶瓷、耐火材料、皮革、烟草等等。木质素经提取改性，可广泛用于树脂、橡胶、染料、农药、陶瓷、水泥、饲料、水处理、水煤浆、混凝土、耐火材料、油田钻井、复合肥料、冶炼、铸造、粘合剂等20多个行业。棉花秆的半纤维经过水解，同样可提取果胶、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖，获得还原糖可发酵乙醇。还原糖发酵生产燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棉花秆高价值综合炼制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)用稀硫酸浸透粉碎后的棉花秆，密封存放至少24hr得到酸储料；2)用清水洗步骤1)制备的酸储料，得到酸液和去酸液后物料；将去酸液后物料气爆崩解成絮状物料，在絮状物料中加入稀酸液加热酸解，充分降解棉花秆中的糖类物质；酸解后物料经冷却、分离，得到酸解后絮状物料和富含果胶及降解糖的水溶液；3)在步骤2)得到的酸解后絮状物料中加入丁醇和碱性催化剂进行加热催化醇解，充分降解絮状物料中的木质素，然后经冷却、分离，得到纤维素和富含木质素的水溶液；进一步在富含木质素的水溶液中加稀酸析出木质素，然后分别回收木质素和丁醇，剩余含降解糖的水溶液；4)将步...

【技术特征摘要】
1.一种棉花秆高价值综合炼制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)用稀硫酸浸透粉碎后的棉花秆，密封存放至少24hr得到酸储料；2)用清水洗步骤1)制备的酸储料，得到酸液和去酸液后物料；将去酸液后物料气爆崩解成絮状物料，在絮状物料中加入稀酸液加热酸解，充分降解棉花秆中的糖类物质；酸解后物料经冷却、分离，得到酸解后絮状物料和富含果胶及降解糖的水溶液；3)在步骤2)得到的酸解后絮状物料中加入丁醇和碱性催化剂进行加热催化醇解，充分降解絮状物料中的木质素，然后经冷却、分离，得到纤维素和富含木质素的水溶液；进一步在富含木质素的水溶液中加稀酸析出木质素，然后分别回收木质素和丁醇，剩余含降解糖的水溶液；4)将步骤2)得到的富含果胶及降解糖的水溶液中加入活性炭进行脱色、过滤，得到滤渣和滤液；将滤液浓缩后加入乙醇，完成果胶的醇析后，分别回收果胶、乙醇，剩余含降解糖的水溶液；5)混合步骤3)和步骤4)获得的两种含降解糖的水溶液，利用混合后的水溶液和酵母发酵制备乙醇，发酵结束，得到活酵母沉淀物和清液，清液经蒸馏得到粗酒和醪液；6)步骤5)得到的醪液中加入活性炭进行脱色、过滤，得到滤渣和滤液；去除滤液中的带电盐分离子，然后经浓缩、降温、加晶核、结晶、干燥，回收木糖结晶粉，剩余残液；7)将步骤4)得到的滤渣、步骤5)得到的活酵母沉淀物、步骤6)得到的滤渣和残液混合、烘干，得到棉多酚脱毒高蛋白饲料添加剂。2.权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)所述的酸解是将步骤2)得到的酸液和崩解得到的絮状物料装入搪瓷反应罐，同时按料(干物质)液比1～2:4～3的比例，添加所述的稀酸液，添加后酸液浓度调整至5‰质量浓度，关闭搪瓷罐，然后使物料温度升至115～125℃，保持60～90min。3.权利要求1所述的方法，其特征在于：权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5)所述的发酵制备乙醇包括：将混合后的水溶液浓缩至其糖浓度为16～20％，在每升浓缩后溶液中加入生成0.5～1.5g的(NH4)2SO4所需的氨水、8～12g的MgSO4、2～6g的KH2PO4和2～6g的CaCl2，再加入熟石灰调节溶液pH至4～5，得到发酵用糖汁；取发酵用糖汁的少部分稀释成糖度为2％的水溶液，加入糖质酒精安琪酵母，加入的糖质酒精安琪酵母是溶液总重量的1/10000，无菌风增氧条件下进行酵母扩繁1～3小时；然后将扩繁后的酵母加入剩余发酵用糖汁中，充分混合，厌氧发酵20～48小时，直至还原糖含量稳定地小于0.5％。4.权利要求1所述的方法，其特征在于：将步骤2)得到的酸解后絮状物料再用等体积清水浸泡，充分浸出物料中的糖，然后分离出酸解后絮状物料和含糖溶液，将含糖溶液加入所述酸解后得到的富含果胶及降解糖的水溶液一起进入步骤4)提取果胶。5.权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步采用以下方式中的一种或多种：①将所有回收的丁醇合并后再经蒸馏回收丁醇，然后重复用于步骤3)所述的醇解；②步骤4)回收得到的乙醇与步骤5)得到的发酵清液或者粗酒合并，经过精馏、脱水后得到95％的乙醇，循环用于步骤4)所述的果胶的醇析；或者，③步骤5)得到的活酵母沉淀物回收重复利用6次后，回收制备得到酵母蛋白饲料。6.权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤如下：a)将采收到的棉花秆连叶带秆切成1至3cm碎片，送入酸储池内，压实；同时加入质量浓度为5‰的稀硫酸，稀硫酸液的加入量以浸透棉花秆为宜，避免多余的酸液溢流；待酸储池填满后，用聚乙烯膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永北，陈武，张爱诚，郑海东，罗靖，周玉翠，
申请(专利权)人：盐城市北鸥生化能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32