[发明专利]富含半纤维素生物质发酵生产丁醇、丙酮、丁酸和糠醛的方法

权利要求书

1.一种富含半纤维素生物质发酵生产丁醇、丙酮、丁酸和糠醛的方法，包括如下步骤：

步骤B，水解：向所述生物质中加入乙酸水溶液，在120～200℃水解温度下，半纤维素水解为含糖类和糠醛的溶液；

步骤D，分离糠醛：使所述含糖类和糠醛的溶液或滤液经过渗透汽化膜分离器，分离出糠醛；

步骤E，发酵：分离糠醛后的水解液在菌株的作用下厌氧发酵转化为含丁醇、丙酮、乙醇和丁酸混合溶剂的发酵液；

步骤G，渗透汽化分离：所述发酵液中丁醇、丙酮和丁酸透过渗透汽化膜而得到分离浓缩；

步骤H，精馏：将渗透汽化收集的混合产品，精制得到丁醇、丙酮和丁酸纯品。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括步骤B之前的步骤A，生物质预处理：所述生物质粉碎后加入乙酸水溶液预处理。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述预处理步骤A中加入的乙酸水溶液中乙酸浓度为2～10g/L，预处理步骤的固液比为1∶2～1∶10。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括步骤B和步骤D之间的步骤C，固液分离：将所述生物质水解后的固体残渣滤出，得到含糖类和糠醛的滤液。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，还包括在滤出的固体残渣中加入纤维素酶，将纤维素水解为糖类。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括步骤E和步骤G之间的步骤F，微滤膜分离：含菌体、糖类和混合溶剂的发酵液经微滤膜分离，菌体浓缩返回至发酵罐。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述方法，其特征在于，步骤B中加入的乙酸和水解溶出的乙酸总浓度为11～20g/L，水解步骤中固液比为1∶5～1∶10，水解时间为5～60分钟。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述方法，其特征在于，在步骤E中，在发酵罐的培养基中添加无机盐和生长因子，且所述菌株为丙酮丁醇梭菌。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述方法，其特征在于，将步骤G中未透过渗透汽化膜的乙酸回套用于水解步骤B。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述方法，其特征在于，所述富含半纤维素生物质为废弃农作物，优选为甜高粱渣、甜玉米粒渣、甜玉米杆渣、蔗渣或玉米芯。