[发明专利]一种生物质绿色高效预处理方法

摘要

本发明提供了一种可对木质纤维素类生物质实施绿色高效水解预处理的方法。本发明采用二步变温分段的水解方法将纤维素类生物质中的半纤维素水解成木糖及其低聚糖为主的糖类产物，完成预处理；再将预处理后的纤维素和木质素为主的固体原料加入纤维素酶，完成酶水解，以最大限度地回收糖类产物。本发明采用高温液态水为反应介质，具有廉价、环保、绿色的特点，反应条件温和，糖类产物较少降解，回收率高。采用二步变温分段水解的方法，既保证了半纤维素能够最大限度地水解获得糖产物，又进一步预处理了原料，使纤维素通过酶水解生成葡萄糖，达到环保、高效水解木质纤维素类生物质的目的。原料可以实现废物利用，促进绿色农业发展。

主权项

1.一种生物质绿色高效预处理方法，采用木质纤维素类生物质为原料，其特征在于由以下步骤组成：1)将粒度在0.5-2mm之间的木质纤维素类生物质原料，按质量比1∶5-1∶20的比例加入水，在高压反应器内，在160-200℃的高温液态水环境下反应10-60min，固液分离，完成第一步水解；液体产物为木糖等五碳糖及其低聚糖为主的水解液，固体产物以纤维素和木质素为主要组分；2)液体产物收集完毕，在高压反应器内将固体产物第二次按质量比1∶5-1∶20的比例加水，升温至200-260℃，反应0-30min，固液分离、冷却，此时的液体产物主要为少量葡萄糖、液态低聚葡糖及糠醛类副产物，固体产物为预处理好的纤维素和木质素为主的酶解原料；3)将步骤2)得到的固体产物按照每克原料干重加入8-30FPU的纤维素酶，在PH值4.0-5.5，温度37℃至55℃及搅拌下，水解至葡萄糖浓度不再升高，将液体取出，完成酶解；酶解液主要成分是葡萄糖，固体残渣主要组分是木质素；4)将步骤1)、步骤2)水解液体产物和步骤3)的酶解产物合并得到木质纤维素类生物质水解产物。