一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法，選用農業加工的副產品和廢棄物谷殼作為原料，使用氫氧化鈣對原料進行了預處理再進行糖化發酵等工藝生產燃料乙醇，經過氫氧化鈣的預處理，增加了原料的溶解性，從而增加酶液化和糖化過程中酶的水解率，從而提高了反應的產品轉化率，谷殼的利用一方面解決了環境污染的問題，另一方面解決了能源浪費問題，且預處理工藝簡單，成本低廉，可操作性強，產品轉化率高。
【專利說明】—種利用谷殼生產燃料乙醇的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機化合物的合成方法，尤其涉及一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法。
【背景技術】
[0002]當今世界，能源問題作為一個世界性的問題，受到世人的廣泛關注，燃料乙醇由于具有清潔可再生等特點，可以降低汽車尾氣中一氧化碳和碳氫化合物的排放，其消費增長也在提速。目前燃料乙醇的生產原料其一為糧食作物類，如木薯、甘薯、馬鈴薯、玉米、小麥、大米、高粱等，其二為糖質原料如甘蔗、甜菜、糖蜜等，其三為纖維素原料如農作物秸桿等，但糧食作物原料的大量使用已經威脅到了全球的糧食安全，糖質原料的大量利用也一定程度上阻礙了制糖工業的發展，而秸桿類原料的預處理過程較為繁瑣復雜，產率亦不高，這就要求我們尋求一種更為合適的生產原料來解決此問題。
[0003]谷殼作為谷物加工的主要副產品之一，約占谷物重量的20%,是一種量大面廣價廉的可再生資源，目前我國利用谷殼水平較低，一方面造成能源浪費，一方面造成環境污染，谷殼的主要成分為木質纖維素，可作為生產燃料乙醇的物質原料。
【發明內容】
[0004]發明目的:為了解決現有技術所存在的問題，本發明提供了一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法，利用農業加工的副產品和廢棄物，一方面解決了環境污染的問題，另一方面解決了能源浪費問題，且預處理工藝簡單，成本低廉，可操作性強，產品轉化率高。
[0005]技術方案:為達到上述目的，本發明一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法可采用如下技術方案:一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法，包括以下步驟:
(O原料的清洗和溶解:選用無霉爛的谷殼，經清洗、稱量，溶解于水中，固液比為1:10?1:15，溫度控制在40?50°C加熱40?60min ；
(2)氫氧化鈣預處理:向步驟(I)所得物料中加入氫氧化鈣粉末，添加比例按照谷殼與氫氧化鈣質量比為100:1?50:1，升高溫度至60?80°C，保溫時間為4?5d ;
(3)酶液化:向步驟(2)得到的物料中加入α-淀粉酶，添加量為8?10u/g，溫度90°C，液化時間為5?6h，制成醪液；
(4)除雜:向步驟(3)所得醪液中加入碳酸鈉粉末，添加量為步驟(2)中氫氧化鈣質量的1.5?2倍,反應時間為I?2h,反應完畢過濾去洛,留濾液；
(5)糖化發酵:將步驟(4)所得的濾液移入發酵罐中，添加糖化酶和酵母菌，糖化酶添加比例為60?100U/g，酵母菌添加比例為5%?10%，溫度維持在30?35°C，邊糖化，邊進行密閉厭氧發酵70?90h，制成含有乙醇的發酵液；
(6)蒸餾、精餾:將步驟(5)所得到的發酵液按照傳統方法將乙醇蒸餾出來，再經精餾制成燃料乙醇。
[0006]有益效果:本發明所述的一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法，選用農業加工的副產品和廢棄物谷殼作為原料，使用氫氧化鈣對原料進行了預處理再進行糖化發酵等工藝生產燃料乙醇，經過氫氧化鈣的預處理，增加了原料的溶解性，從而增加酶液化和糖化過程中酶的水解率，從而提高了反應的產品轉化率，谷殼的利用一方面解決了環境污染的問題，另一方面解決了能源浪費問題，且預處理工藝簡單，成本低廉，可操作性強，產品轉化率高。
【具體實施方式】
[0007]下面結合【具體實施方式】，進一步闡明本發明，應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0008]實施例1:
一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法，其特征在于包括以下步驟:
(O原料的清洗和溶解:選用無霉爛的谷殼，經清洗、稱量，溶解于水中，固液比為1:10，溫度控制在40°C加熱40min ；
(2)氫氧化鈣預處理:向步驟(I)所得物料中加入氫氧化鈣粉末，添加比例按照谷殼與氫氧化鈣質量比為50:1，升高溫度至60°C，保溫時間為4d ；
(3)酶液化:向步驟(2)得到的物料中加入α-淀粉酶，添加量為8u/g，溫度90°C，液化時間為5h，制成醪液；
(4)除雜:向步驟(3)所得醪液中加入碳酸鈉粉末，添加量為步驟(2)中氫氧化鈣質量的1.5倍，反應時間為lh，反應完畢過濾去渣，留濾液；
(5)糖化發酵:將步驟(4)所得的濾液移入發酵罐中，添加糖化酶和酵母菌，糖化酶添加比例為60U/g，酵母菌添加比例為5%%，溫度維持在30°C，邊糖化，邊進行密閉厭氧發酵70h，制成含有乙醇的發酵液；
(6)蒸餾、精餾:將步驟(5)所得到的發酵液按照傳統方法將乙醇蒸餾出來，再經精餾制成燃料乙醇。
[0009]實施例2:
一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法，包括以下步驟:
(O原料的清洗和溶解:選用無霉爛的谷殼，經清洗、稱量，溶解于水中，固液比為1:15，溫度控制在50。。加熱60min ；
(2)氫氧化鈣預處理:向步驟(I)所得物料中加入氫氧化鈣粉末，添加比例按照谷殼與氫氧化鈣質量比為100:1，升高溫度至80°C，保溫時間為5d ；
(3)酶液化:向步驟(2)得到的物料中加入α-淀粉酶，添加量為10u/g，溫度90°C，液化時間為6h，制成醪液；
(4)除雜:向步驟(3)所得醪液中加入碳酸鈉粉末，添加量為步驟(2)中氫氧化鈣質量的2倍，反應時間為2h，反應完畢過濾去渣，留濾液；
(5)糖化發酵:將步驟(4)所得的濾液移入發酵罐中，添加糖化酶和酵母菌，糖化酶添加比例為100U/g，酵母菌添加比例為10%，溫度維持在35 °C，邊糖化，邊進行密閉厭氧發酵90h，制成含有乙醇的發酵液；
(6)蒸餾、精餾:將步驟(5)所得到的發酵液按照傳統方法將乙醇蒸餾出來，再經精餾制成燃料乙醇。
[0010] 實施例3:
一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法，包括以下步驟:
(O原料的清洗和溶解:選用無霉爛的谷殼，經清洗、稱量，溶解于水中，固液比為I: 12，溫度控制在45°C加熱50min ；
(2)氫氧化鈣預處理:向步驟(I)所得物料中加入氫氧化鈣粉末，添加比例按照谷殼與氫氧化鈣質量比為75:1，升高溫度至70°C，保溫時間為5d ；
(3)酶液化:向步驟(2)得到的物料中加入α-淀粉酶，添加量為9u/g，溫度90°C，液化時間為6h，制成醪液；
(4)除雜:向步驟(3)所得醪液中加入碳酸鈉粉末，添加量為步驟(2)中氫氧化鈣質量的1.75倍，反應時間為2h，反應完畢過濾去渣，留濾液；
(5)糖化發酵:將步驟(4)所得的濾液移入發酵罐中，添加糖化酶和酵母菌，糖化酶添加比例為80U/g，酵母菌添加比例為7%，溫度維持在35°C，邊糖化，邊進行密閉厭氧發酵80h，制成含有乙醇的發酵液；
(6)蒸餾、精餾:將步驟(5)所得到的發酵液按照傳統方法將乙醇蒸餾出來，再經精餾制成燃料乙醇。
【權利要求】
1.一種利用谷殼生產燃料乙醇的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)原料的清洗和溶解:選用無霉爛的谷殼，經清洗、稱量，溶解于水中，固液比為1:10?1:15，溫度控制在40?50°C加熱40?60min ； (2)氫氧化鈣預處理:向步驟(1)所得物料中加入氫氧化鈣粉末，添加比例按照谷殼與氫氧化鈣質量比為100:1?50:1，升高溫度至60?80°C，保溫時間為4?5d ; (3)酶液化:向步驟(2)得到的物料中加入α-淀粉酶，添加量為8?10u/g，溫度90°C，液化時間為5?6h，制成醪液； (4)除雜:向步驟(3)所得醪液中加入碳酸鈉粉末，添加量為步驟(2)中氫氧化鈣質量的1.5?2倍,反應時間為1?2h,反應完畢過濾去洛,留濾液； (5)糖化發酵:將步驟(4)所得的濾液移入發酵罐中，添加糖化酶和酵母菌，糖化酶添加比例為60?100U/g，酵母菌添加比例為5%?10%，溫度維持在30?35°C，邊糖化，邊進行密閉厭氧發酵70?90h，制成含有乙醇的發酵液； (6)蒸餾、精餾:將步驟(5)所得到的發酵液按照傳統方法將乙醇蒸餾出來，再經精餾制成燃料乙醇。
【文檔編號】C12P19/14GK104313059SQ201310457431
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】顧鳳興 申請人:昆山市巴城鎮順拓工程機械配件廠