一种固态生物燃料的制备方法技术

本发明专利技术属于生物燃料技术领域，具体涉及一种固态生物燃料，还涉及上述的生物燃料的制备方法。本发明专利技术的固态生物燃料的制备方法，其特征在于，包括：水解椰子壳，从椰子壳中提取出来多糖用以产生单糖，再采用微生物发酵，产生燃料乙醇。采用本发明专利技术的方法制备所得的生物燃料乙醇，以特定的微生物对水解后的椰子壳进行发酵，所得的燃料醇具有与汽油相似的特性，能满足能量密度、挥发性、高辛烷值和低杂质等特点，含有约10%的生物乙醇的混合燃料具有与汽油相似的特性，应用于燃料中，减少了对石油的开采量。

A preparation method of solid biofuel

The invention belongs to the field of biological fuel technology, in particular to a solid biofuel, and also relates to the preparation method of the above biofuels. The preparation method of the solid state biofuel of the invention comprises the following steps: hydrolyzing coconut shell, extracting polysaccharide from coconut shell to produce monosaccharide, and fermentation by microorganism to produce fuel ethanol. The bio fuel ethanol obtained by this method is used to ferment the hydrolyzed coconut shell with specific microorganism. The obtained fuel alcohol has the characteristics similar to that of gasoline, which can meet the characteristics of energy density, volatility, high octane number and low impurity, and the mixed fuel containing about 10% of bioethanol is with steam. Similar characteristics of oil are applied to fuel, which reduces the amount of oil produced.

【技术实现步骤摘要】
一种固态生物燃料的制备方法
本专利技术属于生物燃料
，具体涉及一种固态生物燃料，还涉及上述的生物燃料的制备方法。
技术介绍
20世纪以来,现代工业和交通运输等行业的迅速发展,导致了全球性能源、粮食和环境危机的日趋严重,这使得人类在迈入21世纪后面临着前所未有的挑战。世界许多国家为了应对化石资源的日益枯竭和环境的逐渐恶化，将目光逐渐转移到了大规模开发利用作为清洁能源的可再生资源。第一代燃料乙醇主要以玉米、小麦等粮食作物作为生产原料,日趋严峻的世界粮食安全形势让其渐失优势。而以非粮作物乙醇、纤维素乙醇和生物柴油等为代表的第二代生物燃料,遵循“不与粮争地、不与人争食”的路线,成为未来生物质能源产业发展的方向。纤维素乙醇被认为是最好的替代液体燃料,它的生态效益,使得它成为工业生物技术研究的重点中心,取得的研究和工业性试验结果给人类发展纤维素乙醇带来了希望。但是,纤维素的水解效率问题、水解废渣污染环境问题、水解糖液中有害物质影响酵母菌活性的问题、生产过程的能耗问题……,这一系列问题,导致纤维素乙醇生产成本过高,无法实现工业化生产,致使纤维素乙醇的研究与产业化开发的努力处于低潮状态。针对生物质乙醇目前存在的诸多问题,需要找到生产生物质乙醇的新途径。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种新的产生生物质燃料的途径，且该途径所得的燃料乙醇成本低廉，原料易得，且其品质优良。本专利技术的固态生物燃料的制备方法，包括：水解椰子壳，从椰子壳中提取出来多糖用以产生单糖，再采用微生物发酵，产生燃料乙醇。酸水解椰子壳，采用的酸为稀硫酸，其质量浓度为4-8%，稀硫酸溶液与椰子壳的液固体积质量比为8-12：1；在沸腾的状态下连续水解3-6小时；然后再采用质量浓度为80%的浓硫酸在45-55℃下继续水解，浓硫酸与椰子壳粉的体积质量比为8-12：1，时间为4-8分钟。酸水解椰子壳，采用的酸为稀硫酸，其质量浓度为6%，稀硫酸溶液与椰子壳的液固体积质量比为10：1；在沸腾的状态下连续水解4小时；然后再采用质量浓度为80%的浓硫酸在50℃下继续水解，浓硫酸与椰子壳粉的体积质量比为10：1，时间为6分钟。酶水解椰子壳，采用酶为纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶；纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶的质量比为1-3：2-4：1-2：1-3。酶水解椰子壳，采用酶为纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶；纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶的质量比为2：3：1：2。在所得的产物中，选择C1-C4的醇作为生物燃料。在所得的产物中，选取甲醇、乙醇作为生物燃料。其中椰子壳选取高种椰子壳、文椰2号、文椰3号、文椰4号中的任一种。椰子壳为晒干且粉碎至粒径为20目的椰子壳粉。提取溶剂为硫酸、盐酸、醋酸、草酸、磷酸中的任一种。发酵微生物为：解淀粉周培瑾式菌（Zhouiaamylolytica）、食半乳聚糖卓贝尔黄杆菌（Zobelliagalactanivorans）、解纤维素木聚糖单胞菌（Xylanimonascellulosilytica）、氧化胺黄色杆菌（Xanthobacteraminoxidans）、食氮嗜异生质菌（Xenophilusazovorans）、绿色魏斯氏菌（Weissellaviridescens）、巴氏黄单胞菌（Xanthomonasbadrii）、水稻黄单胞菌（Xanthomonasoryzae）中的至少一种。本专利技术的有益效果在于，采用本专利技术的方法制备所得的生物燃料乙醇，以特定的微生物对水解后的椰子壳进行发酵，所得的燃料醇具有与汽油相似的特性，能满足能量密度、挥发性、高辛烷值和低杂质等特点，含有约10%的生物乙醇的混合燃料具有与汽油相似的特性，应用于燃料中，减少了对石油的开采量。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本专利技术，但并不因此限制本专利技术。实施例1本专利技术的固态生物燃料的制备方法，包括：水解椰子壳，从椰子壳中提取出来多糖用以产生单糖，再采用微生物发酵，产生燃料乙醇。采用酸水解椰子壳，采用的酸为稀硫酸，其质量浓度为6%，稀硫酸溶液与椰子壳的液固体积质量比为10：1；在沸腾的状态下连续水解4小时；然后再采用质量浓度为80%的浓硫酸在50℃下继续水解，浓硫酸与椰子壳粉的体积质量比为10：1，时间为6分钟。在所得的产物中，选取甲醇、乙醇作为生物燃料。其中椰子壳选取高种椰子壳。椰子壳为晒干且粉碎至粒径为20目的椰子壳粉。发酵微生物为：解淀粉周培瑾式菌（Zhouiaamylolytica）菌粉、食半乳聚糖卓贝尔黄杆菌（Zobelliagalactanivorans）菌粉，这两种菌粉的质量比为2：1。经检验，本实施例1的燃料符合以下的要求：检验方法：测定中所用的水均为蒸馏水；测定中所用的试剂符合化学试剂国家标准或部标准规定的质量要求。外观：燃料乙醇（草案）质量标准Q/QQ0003-20082注试样于50毫升比色管至刻度，在亮光下观察应为透明、无杂粒的液体。实施例2本专利技术的固态生物燃料的制备方法，包括：水解椰子壳，从椰子壳中提取出来多糖用以产生单糖，再采用微生物发酵，产生燃料乙醇。酶水解椰子壳，采用酶为纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶；纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶的质量比为2：3：1：2。纤维素酶的水解条件为：水解温度为50℃，pH为4.8，纤维素酶用量为0.3mg/g椰子壳粉，水解时间为0.5小时；半纤维素酶：pH值5.4，温度55℃，水解30分钟；木聚糖酶：pH4.8,温度60℃，水解20分钟；果胶酶：45℃,pH6.2,水解40分钟；在所得的产物中，选取乙醇作为生物燃料。其中椰子壳选取文椰2号、文椰3号、文椰4号中的任一种。椰子壳为晒干且粉碎至粒径为20目的椰子壳粉。发酵微生物为：食半乳聚糖卓贝尔黄杆菌（Zobelliagalactanivorans）菌粉、解纤维素木聚糖单胞菌（Xylanimonascellulosilytica）菌粉、氧化胺黄色杆菌（Xanthobacteraminoxidans）菌粉；三者的重量比依次为3：1：2。实施例3本专利技术的固态生物燃料的制备方法，包括：水解椰子壳，从椰子壳中提取出来多糖用以产生单糖，再采用微生物发酵，产生燃料乙醇。酸水解椰子壳，采用的酸为稀硫酸，其质量浓度为4%，稀硫酸溶液与椰子壳的液固体积质量比为8：1；在沸腾的状态下连续水解3小时；然后再采用质量浓度为80%的浓硫酸在45℃下继续水解，浓硫酸与椰子壳粉的体积质量比为8：1，时间为4分钟。在所得的产物中，选取甲醇和乙醇作为生物燃料。其中椰子壳选取文椰3号、文椰4号中的任一种。椰子壳为晒干且粉碎至粒径为20目的椰子壳粉。提取溶剂为硫酸种。发酵微生物为：解淀粉周培瑾式菌（Zhouiaamylolytica）菌粉、解纤维素木聚糖单胞菌（Xylanimonascellulosilytica）菌粉、氧化胺黄色杆菌（Xanthobacteraminoxidans）菌粉，三者的重量比依次为4：2：1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态生物燃料的制备方法，其特征在于，包括：水解椰子壳，从椰子壳中提取出来多糖用以产生单糖，再采用微生物发酵，产生燃料乙醇。

【技术特征摘要】
1.一种固态生物燃料的制备方法，其特征在于，包括：水解椰子壳，从椰子壳中提取出来多糖用以产生单糖，再采用微生物发酵，产生燃料乙醇。2.如权利要求1所述的一种固态生物燃料，其特征在于，酸水解椰子壳，采用的酸为稀硫酸，其质量浓度为4-8%，稀硫酸溶液与椰子壳的液固体积质量比为8-12：1；在沸腾的状态下连续水解3-6小时；然后再采用质量浓度为80%的浓硫酸在45-55℃下继续水解，浓硫酸与椰子壳粉的体积质量比为8-12：1，时间为4-8分钟。3.如权利要求2所述的一种固态生物燃料，其特征在于，酸水解椰子壳，采用的酸为稀硫酸，其质量浓度为6%，稀硫酸溶液与椰子壳的液固体积质量比为10：1；在沸腾的状态下连续水解4小时；然后再采用质量浓度为80%的浓硫酸在50℃下继续水解，浓硫酸与椰子壳粉的体积质量比为10：1，时间为6分钟。4.如权利要求1所述的一种固态生物燃料，其特征在于，酶水解椰子壳，采用酶为纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶；纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶的质量比为1-3：2-4：1-2：1-3。5.如权利要求1所述的一种固态生物燃料，其特征在于，酶水解椰子壳，采用酶为纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶；纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成如，
申请(专利权)人：北京欧美中科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11