[发明专利]一种低耗能的热水解生物质预处理方法及其装置

摘要

本发明提供一种低耗能的热水解生物质预处理方法及其装置。该方法采用了高底物浓度和低水解温度的热水解处理手段、且结合了超声处理手段对木质纤维素类生物质原料进行预处理，并将水解反应的水解液重新回用。在不影响固体残渣酶水解效率的情况下，减少水解预处理过程中的用水量，且提高了水解液中单糖得率和浓度，同时得到高固含量的水解残渣便于后期酶水解糖浓度的提高。该方法具有低耗水、低耗热、节能、环保、目标产物高产率等优势。另一方面本发明提供的适用于上述生物质预处理方法的装置，具有结构简单、易于操控等优势。

主权项

一种低耗能的热水解生物质预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、热水解处理：将粒度小于1cm的木质纤维素类生物质原料至于水解反应器中，按照物料质量浓度不低于20％加入水后，搅拌均匀，在100‑180℃条件下水解，反应时间为5‑60min；步骤二、超声处理：将步骤一所得的固液混合物加水至物料质量浓度低于5％，在超声频率为20‑60kHz、功率为50‑500w、温度20‑100℃的条件下超声处理5‑60min；步骤三、将步骤二所得的固体产物脱水后进行高固含量酶水解；按每克底物添加10‑30FPU水解酶，在pH4.8条件下水解72h；其中所述高固含量酶水解中底物质量浓度不低于20％；步骤四、收集步骤二所得的水解液并循环用作新一轮水解反应的反应液。