一种木质纤维素高效预处理的方法及其系统技术方案

技术编号:43365160 阅读:28 留言:0更新日期:2024-11-19 17:48
本发明专利技术涉及一种木质纤维素高效预处理的方法,将木质纤维素装入搅拌釜,加入硫酸氢钙搅拌均匀后通过进料器传送至反应器。通入低压蒸汽进行蒸汽爆破后,物料经旋风分离器分离并传送至水解釜进行水解。喷放后的蒸汽通过蒸汽回风管道回收,用于管道和水解釜的加热。本发明专利技术使用硫酸氢钙为促进剂能够显著提高木质纤维素的预处理效果:反应温度低节约能源,减少了酶解和发酵抑制物的生成;预处理液的固含量高,更利于规模化生产;且预处理后硫酸氢钙转化为硫酸钙沉淀,无需额外脱毒处理。使用该方法预处理的木质纤维素原料进行同步糖化发酵生产乳酸,发酵液中乳酸浓度可达98 g/L,乳酸收率可达42.4 g/100g木质纤维素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种木质纤维素高效预处理的方法及其系统,属于生物化工领域。


技术介绍

1、随着石油和天然气等化石能源的日益枯竭,以炼化产品为原料的化学品的生产也面临着价格高昂和不可持续发展等问题。生物发酵以生产过程温和、低温室气体排放和可持续发展而受到极大的关注。传统的生物发酵主要是以甘蔗、玉米、薯类等粮食为原料进行生产,成本较高,而且容易导致“与人争粮”的问题。运用农作物秸秆、林业废弃物和锯末等木质纤维素原料生产化学品是解决上述问题的理想出路之一。

2、木质纤维素由纤维素、半纤维素和木质素组成,这三者之间通过复杂的化学键连接成牢固的网状结构,为植物提供刚性支撑。自然界中纤维素分子间存在大量氢键和范德华力使纤维素丝形成交联结构,进而导致纤维素分子非常紧密,很难被生物降解。因此需要对木质纤维素原料进行预处理,方可进行多样化应用。木质纤维素的预处理方法分为物理预处理、化学预处理、物理化学预处理和生物预处理方法。在这些预处理方法中,酸预处理法和蒸汽爆破法的发展较为成熟。

3、酸预处理方法通常要求较高酸浓度和反应温度,这不仅增加了反应器的成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:所述木质纤维素的原料为玉米秸秆、水稻秸秆、甘蔗渣、甘蔗叶、烟叶秸秆和笋壳。

3.根据权利要求1所述的木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:所述促进剂为硫酸氢钙,其与木质纤维素的重量比为3%~10%。

4.根据权利要求1所述的木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:蒸汽爆破前反应器内温度为130℃~150℃,压力600-700kpa。

5.根据权利要求1所述的木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:蒸汽爆破前反应器...

【技术特征摘要】

1.一种木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:所述木质纤维素的原料为玉米秸秆、水稻秸秆、甘蔗渣、甘蔗叶、烟叶秸秆和笋壳。

3.根据权利要求1所述的木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:所述促进剂为硫酸氢钙,其与木质纤维素的重量比为3%~10%。

4.根据权利要求1所述的木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:蒸汽爆破前反应器内温度为130℃~150℃,压力600-700kpa。

5.根据权利要求1所述的木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:蒸汽爆破前反应器内到达额定温度后,保温时间为3~5分钟。

6.根据权利要求1所述的木质纤维素高效预处理的方法,其特征在于:所述水解釜内温度为80℃~100℃,保温时间为30~60分钟。

7.一种如权利要求1-6任一所述的木质纤维素高效预处理的方法的处理系统,其特征在于:包括搅拌釜、进料器、反应器、喷放阀、爆...

【专利技术属性】
技术研发人员:林俊辉孙杰徐人威
申请(专利权)人:中化泉州石化有限公司
类型:发明
国别省市:

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