【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维素生物转化领域,尤其涉及一种高浓度纤维素材料在酶催化下的高效水解工艺,适用于木质纤维素类生物质的糖化处理,为后续生物燃料或化学品生产提供高浓度糖液。
技术介绍
1、现有技术中,高浓度纤维素酶促水解面临诸多挑战:1、传质与混合问题:高固体含量导致体系粘度高,纤维素酶与底物接触效率低,传统持续搅拌能耗高且易导致酶失活。2、酶解效率限制:木质素对酶的无效吸附、产物抑制及表面活性剂效果受浓度和底物结构影响显著,需精准控制反应条件。3、酶成本高:β-葡萄糖苷酶等辅助酶需额外补加,增加成本。
2、现有工艺如两阶段糖化虽降低能耗,但未结合表面活性剂动态调控和酶系优化;表面活性剂应用受限于浓度窗口窄,高浓度易抑制;酶回收技术需复杂操作。因此,亟需一种集成创新工艺,解决高浓度下的传质、酶效和成本问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的上述问题,提供一种高浓度纤维素的催化水解工艺,通过分阶段调控反应参数、优化酶系及结合预处理协同作用,解决高固体系传质难题,实 ...
【技术保护点】
1.一种高浓度纤维素的催化水解工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种高浓度纤维素的催化水解工艺,其特征在于,还包括产物分离与酶回收阶段:水解结束后进行固液分离,对残渣采用二次重吸附法回收纤维素酶。
3.如权利要求1所述的一种高浓度纤维素的催化水解工艺,其特征在于,步骤1)中,所述稀酸-氨水耦合预处理具体为:将原料与浓度1%~3%的硫酸溶液按质量体积固液比1:5~1:7混合,120~130℃处理30~60 min,水洗后与浓度10%~15%的氨水按质量体积固液比1:5~1:7混合,50~60℃处理12~24h。
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【技术特征摘要】
1.一种高浓度纤维素的催化水解工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种高浓度纤维素的催化水解工艺,其特征在于,还包括产物分离与酶回收阶段:水解结束后进行固液分离,对残渣采用二次重吸附法回收纤维素酶。
3.如权利要求1所述的一种高浓度纤维素的催化水解工艺,其特征在于,步骤1)中,所述稀酸-氨水耦合预处理具体为:将原料与浓度1%~3%的硫酸溶液按质量体积固液比1:5~1:7混合,120~130℃处理30~60 min,水洗后与浓度10%~15%的氨水按质量体积固液比1:5~1:7混合,50~60℃处理12~24h。
4.如权利要求1所述的一种高浓度纤维素的催化水解工艺,其特征在于:所述第一酶解糖化阶段,在反应温度50~55℃、ph=4.8~5.2条件下反应3~6h,反应器的搅拌速率为200~300rpm,使体系在高剪切环境下快速液化,液化后体系屈服应力小于10 pa·s。
5.如权利要求1所述的一种高浓度纤维素的催化水解工艺,其特征在于:所述非离子表面活性剂为tween-80;步骤2)中,非离子表面活性剂的质量占比为总体系的0.05%~0.1%。
6.如权利要求1所述的一种高浓度纤维素的催...
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