一种木质纤维素生物质的低温预处理及其制备氢气的方法技术

一种木质纤维素生物质的低温预处理及其制备氢气的方法，属于有机固体废弃物高效资源化利用领域。本发明专利技术解决了现有秸秆发酵产氢过程中预处理效果、成本、可操作性、通用性以及规模化应用方面不尽理想，尤其是在寒冷地区冬季的应用问题。预处理方法：将碱金属的氢氧化物/尿素水溶液预冷至‑8℃～‑20℃；然后加入经烘干后粉碎处理的木质纤维素生物质，在室温条件下快速搅拌处理3min，抽滤后洗涤至中性，烘干备用。以上述的低温预处理方法处理的木质纤维素生物质为底物，加入液体培养基，然后接种产氢微生物，厌氧发酵反应，收集产出的气体。

Low temperature pretreatment of lignocellulosic biomass and preparation of hydrogen gas

The invention relates to a low temperature pretreatment of lignocellulosic biomass and a method for preparing hydrogen, which belongs to the field of efficient utilization of organic solid waste. The invention solves the problem that the pretreatment effect, the cost, the operability, the universality and the scale application of the existing straw hydrogen production process are not ideal, especially in the cold area in winter. Pretreatment methods: the alkali metal hydroxide / urea water solution was pre cooled to 8 degrees C to 20 degrees C, and then the lignin biomass was crushed after drying, and the 3min was quickly stirred at room temperature and washed to neutral and dried for standby. The lignocellulosic biomass treated by the aforementioned cryogenic pretreatment was used as a substrate, added to the liquid medium, and then inoculated with the hydrogen producing microorganism, and the anaerobic fermentation was used to collect the produced gas.

【技术实现步骤摘要】
一种木质纤维素生物质的低温预处理及其制备氢气的方法
本专利技术涉及一种木质纤维素生物质的低温预处理及其制备氢气的方法，属于有机固体废弃物高效资源化利用领域。
技术介绍
进入21世纪以来，煤炭、石油、天然气等化石燃料的不可再生性，以及石油炼制产业引起的温室效应、酸雨、粉尘污染等种种环境问题，引起人们普遍关注。极大地推动了风能、太阳能、生物质能、水能、地热能、海洋能等可再生能源产业的研究和发展。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。现代生物质能利用是指借助热化学、生物化学等手段，通过一系列先进的转换技术，生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料。据有关专家估计，生物质能将成为未来可持续能源系统的重要组成部分，到本世纪中叶，采用新技术生产的生物气、燃料乙醇、生物柴油等新能源将占全球总能耗的以上。秸秆是一种丰富的农业废弃物、因其具有充足的供应和低廉的价格，若利用微生物技术将其转化为氢气和沼气，既能降低产气成本，又能提高其转化利用率，同时使废弃物得到资源化，从清洁能源开发和废物利用的角度都具有极大的社本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木质纤维素生物质的低温预处理方法，其特征在于秸秆低温预处理方法是按下述步骤进行的：步骤a、将木质纤维素生物质烘干后粉碎；步骤b、将碱金属的氢氧化物/尿素水溶液预冷至‑8℃～‑20℃；然后加入经步骤a处理的木质纤维素生物质，在室温条件下快速搅拌处理3min，抽滤后洗涤至中性，烘干备用。

【技术特征摘要】
1.一种木质纤维素生物质的低温预处理方法，其特征在于秸秆低温预处理方法是按下述步骤进行的：步骤a、将木质纤维素生物质烘干后粉碎；步骤b、将碱金属的氢氧化物/尿素水溶液预冷至-8℃～-20℃；然后加入经步骤a处理的木质纤维素生物质，在室温条件下快速搅拌处理3min，抽滤后洗涤至中性，烘干备用。2.根据权利要求1所述的一种木质纤维素生物质的低温预处理方法，其特征在于步骤a所述木质纤维素生物质为水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆及高粱秸秆中的一种或其中几种按任意质量比的混合物。3.根据权利要求1所述的一种木质纤维素生物质的低温预处理方法，其特征在于步骤a中粉碎后过35～60目筛。4.根据权利要求1所述的一种木质纤维素生物质的低温预处理方法，其特征在于步骤b中所述碱金属的氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾；所述碱金属的氢氧化物/尿素水溶液中，碱金属的氢氧化物的质量百分比浓度为1％～7％，尿素的质量百分比浓度为2％～12％。5.根据权利要求1所述的一种木质纤维素生物质的低温预处理方法，其特征在于步骤b中利用蒸馏水真空抽滤装置进行抽滤处理。6.根据权利要求1所述的一种木质纤维素生物质的低温预处理方法，其特征在于步骤b中的搅拌速度300r/min～800r/min。7.根据权利要求1所述的一种木质纤维素生物质的低温预处理方法，其特征在于步骤b中按木质纤维素生物质与碱金属的氢氧化物/尿素水溶液的固液比为(3～40):100配比加入经步骤a处理的木质纤维素生物质。8.一种木质纤维素生物质制备氢气的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：董丽丽，任南琪，曹广丽，赵磊，刘冰峰，谢国俊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23