[发明专利]一种以农林废弃物为原料制备生物乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源材料领域，特别涉及一种以农林废弃物为原料制备生物乙醇的方法。

背景技术

秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物(通常为粗粮)在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，但目前仍旧存在利用不足、效能较低等问题；在能源紧张的当下，充分应用秸秆的废弃物料发展新能源具有现实意义。

发明内容

针对上述现有技术中上述不足，本发明的目的是提供一种以农林废弃物为原料制备生物乙醇的方法，一方面可以充分利用农林废弃物、变废为宝，减少潜在环境污染；另一方面也是开拓新能源的重要渠道。

为实现本发明目的技术方案如下：

一种以农林废弃物为原料制备生物乙醇的方法，包括如下步骤：

S1：将50-60份秸秆和20-30份白酒槽进行漂洗除去杂质、干燥，随后粉碎至粒径为0.5-4mm；

S2：将步骤S1中所得物料加入10％的甲酸水溶液中，固液比为 1:10-20；升高温度至120-140℃反应30-120min；

S3：调整步骤S2所得水解液pH值为5.5-6.5；经过滤后留下滤液备用；

S4：向步骤S3中加入0.05-0.1％磷酸氢二铵、0.3-0.6％碳酸镁、 0.5-1.0％尿素、0.3-0.7％蛋白胨、6-10％高活性酿酒酵母和0.01-0.03％纤维素酶，调整温度为28-38℃，发酵30-60h，即可得到所述生物乙醇。

优选的，步骤S4中还包括待发酵结束后，对反应液进行蒸馏得到高纯度生物乙醇。

优选的，步骤S1中所述秸秆55份、白酒槽25份；粉碎至粒径为1-3mm。

优选的，步骤S2中所述固液比为1:15；升高温度至125℃反应 80min。

优选的，步骤S3中所述水解液pH值为6.2。

优选的，步骤S4中加入0.07％磷酸氢二铵、0.5％碳酸镁、0.8％尿素、0.5％蛋白胨、8％高活性酿酒酵母和0.02％纤维素酶；调整温度为35℃，发酵45h。

优选的，所述蒸馏的温度为90-100℃。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明所述一种以农林废弃物为原料制备生物乙醇的方法，以农林废弃物秸秆和白酒槽等废料为主体，通过纤维素水解、发酵等步骤制备得到生物乙醇；在本发明制备工艺优化条件下，通过调节水解固液比、发酵成分，提高秸秆和白酒槽的转化和利用率；且常温发酵即可，生产成本高；经蒸馏提纯后即可得到高纯度的生物乙醇，满足市场不同需求。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

S1：将50份秸秆和30份白酒槽进行漂洗除去杂质、干燥，随后粉碎至粒径为0.5mm；

S2：将步骤S1中所得物料加入10％的甲酸水溶液中，固液比为 1:20；升高温度至120℃反应30min；

S3：调整步骤S2所得水解液pH值为5.5；经过滤后留下滤液备用；

S4：向步骤S3中加入0.05％磷酸氢二铵、0.3％碳酸镁、0.5％尿素、0.3％蛋白胨、6％高活性酿酒酵母和0.01％纤维素酶，调整温度为 28℃，发酵30h，即可得到所述生物乙醇。

上述反应过程中转化率达79％，得到乙醇纯度为70％。

实施例2

S1：将60份秸秆和20份白酒槽进行漂洗除去杂质、干燥，随后粉碎至粒径为4mm；

S2：将步骤S1中所得物料加入10％的甲酸水溶液中，固液比为 1:10；升高温度至140℃反应120min；

S3：调整步骤S2所得水解液pH值为6.5；经过滤后留下滤液备用；

S4：向步骤S3中加入0.1％磷酸氢二铵、0.6％碳酸镁、1.0％尿素、 0.7％蛋白胨、10％高活性酿酒酵母和0.03％纤维素酶，调整温度为 38℃，发酵60h，即可得到所述生物乙醇。

上述反应过程中转化率达82％，得到乙醇纯度为72％。

实施例3

S1：将52份秸秆和22份白酒槽进行漂洗除去杂质、干燥，随后粉碎至粒径为1mm；

S2：将步骤S1中所得物料加入10％的甲酸水溶液中，固液比为 1:12；升高温度至130℃反应50min；