The invention discloses a method for bio-refining ethanol with cotton stalk core, which is characterized by the following steps: the cotton stalk core is pretreated with neutral acid first, then washed, filtered, filtrate and filtrate residue are collected separately; the filtrate is concentrated first to obtain the pre-hydrolysate of cotton stalk core, and the pre-hydrolysate of cotton stalk core is detoxified and fermented with pentose to obtain the finished ethanol product; After hydrolysis and fermentation of hexose, the finished product of ethanol was obtained. The invention can prepare a large amount of ethanol from cotton stalk core, which not only enlarges the effective utilization way of cotton stalk core, but also increases the preparation source of ethanol, and can realize the transformation of waste into treasure, and the preparation process is environmentally friendly, pollution-free, simple operation and low preparation cost.
【技术实现步骤摘要】
一种采用棉秆芯生物炼制乙醇的方法
本专利技术涉及一种乙醇的制备方法,特别是一种采用棉秆芯生物炼制乙醇的方法。
技术介绍
我国每年种植棉花8000余万亩,全年可产棉秆约4000万吨。棉秆经机械化采收及专用机械“棉秆皮芯分离机”剥皮分离后提供多种新材料:棉秆皮、棉秆芯、棉桃壳、棉棿。其中棉秆芯占棉秆重量的75%,每吨棉秆可生产棉秆芯750kg,全国每年可产生棉秆芯2400万吨。棉秆芯的主要化学成分同阔叶林的杨树(一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素;杨树化学成分为纤维素48.76%、木质素21.54%、戊聚糖21.72%、苯醇抽出物1.74%、水分9.69%、灰分0.68%)接近,棉秆芯的燃烧值范围是17.l-18.lMJ/kg,可以作为生物质能原料。棉秆的化学组成(%)如下表1所示:表1棉秆的化学组成(%)从表1中可以看出:棉秆芯主要由纤维素、木质素和多戌糖构成。棉秆芯的纤维素含量54%以上。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,化学式:(C6H10O5)n,分子量:50000~2500000,不溶于水及一般有机溶剂。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分,通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起,其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。棉秆芯的木质素含量15%以上。木质素的构造与多酚非常相似,木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子,存在于木质组织中,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁,为次生壁主要成分。木质素主要位于纤维素纤维之间,起抗压作用。在木本植物中,木质素占25%,是 ...
【技术保护点】
1.一种采用棉秆芯生物炼制乙醇的方法,其特征在于,包括如下步骤:1)棉秆芯中酸预处理:棉秆皮芯分离后的棉秆芯在质量分数2%‑6%的硫酸中浸泡,浸泡完成后进行过滤,酸液回用,滤渣经研磨后放入容器中密闭,容器放入烘箱中保温一段时间后取出并用水进行洗涤、抽滤,滤液和滤渣分别收集;2)将步骤1)中所得滤液浓缩至木糖质量浓度为40‑50g/L,得棉秆芯预水解液,棉秆芯预水解液采用三烷基萃取法进行脱毒;3)将步骤2)中所得脱毒后的产物加入戊糖发酵酵母在旋转培养基上进行发酵40‑50h,发酵完成后得乙醇成品;4)将步骤1)中所得滤渣先进行烘干处理,然后按滤渣2g:浓度(1mol/L)1mL:酶用量18FPIU/g(纤维素计)纤维素酶液:水20ml的比例混合,混合物搅拌均匀,放入容器封口后置50‑60℃、振幅为70‑85的恒温水浴装置中进行酶水解反应40‑50h,反应结束后,离心分离,得上清液;5)将步骤4)中所得上清液进行稀释,然后加入己糖发酵酵母在旋转培养基上进行发酵18‑30h,发酵完成后得乙醇成品。
【技术特征摘要】
1.一种采用棉秆芯生物炼制乙醇的方法,其特征在于,包括如下步骤:1)棉秆芯中酸预处理:棉秆皮芯分离后的棉秆芯在质量分数2%-6%的硫酸中浸泡,浸泡完成后进行过滤,酸液回用,滤渣经研磨后放入容器中密闭,容器放入烘箱中保温一段时间后取出并用水进行洗涤、抽滤,滤液和滤渣分别收集;2)将步骤1)中所得滤液浓缩至木糖质量浓度为40-50g/L,得棉秆芯预水解液,棉秆芯预水解液采用三烷基萃取法进行脱毒;3)将步骤2)中所得脱毒后的产物加入戊糖发酵酵母在旋转培养基上进行发酵40-50h,发酵完成后得乙醇成品;4)将步骤1)中所得滤渣先进行烘干处理,然后按滤渣2g:浓度(1mol/L)1mL:酶用量18FPIU/g(纤维素计)纤维素酶液:水20ml的比例混合,混合物搅拌均匀,放入容器封口后置50-60℃、振幅为70-85的恒温水浴装置中进行酶水解反应40-50h,反应结束后,离心分离,得上清液;5)将步骤4)中所得上清液进行稀释,然后加入己糖发酵酵母在旋转培养基上进行发酵18-30h,发酵完成后得乙醇成品。2.根据权利要求1所述的采用棉秆芯生物炼制乙醇的方法,其特征在于,所述步骤1)中浸泡的时间为8-12h,浸泡过程在常温下进行,浸泡时棉秆芯与硫酸的固液比(g/ml)为1:10-1:20。3.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:凌受明,龚茂春,易争志,徐徳安,
申请(专利权)人:凌受明,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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