[发明专利]一种利用稻草制备乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废弃物利用，具体是一种利用稻草制备乙醇的方法。

背景技术

酒精作为燃料中的一种，广泛应用与医疗机构常需使用的酒精灯、酒精炉，点燃后用于配制化验试剂或药品制剂的加热，也可用其火焰临时消毒小型医疗器械。目前酒精的生产原料是薯类、粮谷类，通过发酵蒸馏可得酒精，但是我国粮食资源有限，用来大量生产酒精会造成粮食资源的紧缺。

稻草秸秆是我国最为丰富的农业废弃物之一，每年产量约为1.8亿吨[1]，占全国农作物秸秆总产量的1/5以上。因此，以廉价且资源丰富的稻草秸秆为原料开发微晶纤维素、纳米微晶纤维素等高附加值的产品具有很好的发展前景。但是由于稻草秸秆化学组成复杂，结构较为紧密，导致秸秆类原料利用困难，所以应先进行有效预处理，改变天然木质纤维素的致密结构，破坏纤维素、木质素和半纤维素之间的化学和物理连接，降低纤维素的结晶度，从而提高纤维素的利用率。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前我国使用粮食资源制备乙醇，但我国粮食资源有限，同时我国稻草资源丰富且未被充分利用，本发明提供了一种利用稻草发酵生产乙醇的方法。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将稻草放入粉碎机中粉碎成40～50目粉末，放入容器中，按与稻草粉末质量比为2:1的比例，向其中加入液氨，保持温度为85～90℃，密封，对容器内进行加压，使其压力为2.2～2.6MPa，搅拌30～40min，然后快速泄压，在2～4min内使容器内压力为0.1MPa，然后过滤，向过滤物中加入质量分数为0.07％的硫酸溶液掩盖过滤物，温度设定为210℃，搅拌35min，过滤，收集过滤物；；

（2）将上述所得的过滤物放入发酵池中，向其中加入发酵液，淹没过滤物4～6cm，搅拌均匀，密封发酵4～6天，保持温度为32～36℃，得混合发酵液；

（3）将上述所得的混合发酵液放入离心机中，进行离心分离20～25min，去除杂质，把离心过后的溶液放入蒸馏塔中，进行高压高温蒸汽进行蒸馏，即可得到的乙醇溶液。

所述发酵液的具体制备步骤为：

（1）培养基的制备：将30～40g葡萄糖、5～8g磷酸氢二钾、3～7g氯化钠和20～30g琼脂放入容器中，向其中加入1L的水，搅拌均匀，在紫外线灯下灭菌20～30min；

（2）把米曲霉孢子接种到上述所制得的培养基中，接种量为1.2×10⁵～1.0×10¹¹个/L，保持温度为30～35℃，转速为110～270r/min，培养1～2天后的菌体溶液为种子液；

（3）再将种子液按接种量10～20％接种于种子罐培养基中，在温度为30～35℃，转速为60～80r/min，每分钟通气量为1.4:1的条件下，培养2～3天，可得种子菌种；

（4）把步骤（3）所制得的种子菌种按接种量5～7％接种于发酵罐中，在温度为30～35℃，转速为60～80r/min，每分钟通气量为1.4:1的条件下，培养1～2天，可得发酵液。

本发明的有益效果：

（1）本发明充分利用稻草农业废弃物，进行发酵生产乙醇，成本低；

（2）本发明所制得的乙醇纯度高92％，且乙醇产率大于0.172g/g；

（3）本方法生产安全，易于操作。

具体实施方案

将稻草放入粉碎机中粉碎成40～50目粉末，放入容器中，按与稻草粉末质量比为2:1的比例，向其中加入液氨，保持温度为85～90℃，密封，对容器内进行加压，使其压力为2.2～2.6MPa，搅拌30～40min，然后快速泄压，在2～4min内使容器内压力为0.1MPa，然后过滤，向过滤物中加入质量分数为0.07％的硫酸溶液掩盖过滤物，温度设定为210℃，搅拌35min，过滤，收集过滤物；将上述所得的过滤物放入发酵池中，向其中加入发酵液，淹没过滤物4～6cm，搅拌均匀，密封发酵4～6天，保持温度为32～36℃，得混合发酵液；将上述所得的混合发酵液放入离心机中，进行离心分离20～25min，去除杂质，把离心过后的溶液放入蒸馏塔中，进行高压高温蒸汽进行蒸馏，即可得到的乙醇溶液。

所述的步骤（2）中发酵液的具体制备步骤为：

（1）培养基的制备：将30～40g葡萄糖、5～8g磷酸氢二钾、3～7g氯化钠和20～30g琼脂放入容器中，向其中加入1L的水，搅拌均匀，在紫外线灯下灭菌20～30min；