CN105861569A - 一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法 - Google Patents
一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105861569A CN105861569A CN201610383139.8A CN201610383139A CN105861569A CN 105861569 A CN105861569 A CN 105861569A CN 201610383139 A CN201610383139 A CN 201610383139A CN 105861569 A CN105861569 A CN 105861569A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alcohol fuel
- water
- wood fibre
- weight
- treated particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
- C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供了一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，先取木质纤维植物原料，烘干，粉碎成粒径在1～5cm的颗粒，再将所得颗粒与处理液按重量比1：10～15混合，熏蒸，挤压去除处理液，加水浸泡，缩水，然后将所得预处理颗粒与水混合，调节pH至3.0～4.0，加入纤维素酶和木聚糖酶，于40～45℃下发酵40～60小时，放冷，最后将混合发酵液离心，上清经高压蒸馏，得到燃料乙醇。本发明所得燃料乙醇易点燃、无黑烟、无异味、对环境无污染、燃烧后残渣少；生产工艺简单、原料易得，成本低廉，便于工业化生产，生产过程安全可靠。
Description
技术领域
本发明属于植物燃料技术领域，具体涉及一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法。
背景技术
能源是一个国家发展经济的基础，能源短缺也是制约一国经济发展的重要因素。现阶段，我国的能源结构和产业结构都面临着新的调整和突破，旧的能源产业结构正被以使用新型的、清洁能源为主的新型产业逐步替代。生物质能源作为一种清洁、高效、便宜的能源正越来越受到青睐，充分利用丰富的生物质资源，加快生物质能源工程项目的发展是急需研究的课题。
木质纤维素(Lignoccllulose)是指自然界生长的、未经任何处理的植物的叶、干、茎等材料，它含有纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、水、灰分等物质，地球上每年大约形成1000亿吨木质纤维素，是自然界分布最广、含量最多、价格低廉而又可再生的资源。在中国仅农业生产中形成的农业废弃物，每年约有7亿吨，这些废弃物的利用率很低，甚至污染了环境，如果能将其转化为可利用的能源---燃料乙醇，将具有重大的意义和广阔的前景。然而，到目前利用农作物秸秆制作燃料乙醇的工业化生产技术还未得到较为理想的解决。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，所得燃料乙醇易点燃、无黑烟、无异味、对环境无污染、燃烧后残渣少。
一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，包括以下步骤：
步骤1，取木质纤维植物原料，烘干，粉碎成粒径在1～5cm的颗粒；
步骤2，将步骤1所得颗粒与处理液按重量比1：10～15混合，熏蒸4～6h，挤压去除处理液，加水浸泡1～3h，缩水，得预处理颗粒；
步骤3，将预处理颗粒与水按重量比1：5～10混合，调节pH至3.0～4.0，加入纤维素酶和木聚糖酶，纤维素酶的重量是预处理颗粒的5％、木聚糖酶的重量是预处理颗粒的2％，于40～45℃下发酵40～60小时，放冷，得混合发酵液；
步骤4，将混合发酵液离心，上清经高压蒸馏，得到燃料乙醇。
进一步地，步骤2中处理液是腐植酸钠、半胱氨酸、尿素、琼脂、硬脂酸、蛋白胨、半乳糖、四水硝酸钙、硝酸钾、磷酸氢二铵、七水硫酸镁、硫酸锰、烟酰胺的混合水溶液，浓度分别为：腐植酸钠2～5g/L、半胱氨酸1～3g/L、尿素3～6g/L、琼脂1～5g/L、硬脂酸2～4g/L、蛋白胨3～6g/L、半乳糖2～4g/L、四水硝酸钙1～5g/L、硝酸钾2～4g/L、磷酸氢二铵2～5g/L、七水硫酸镁1～3g/L、硫酸锰2～6g/L、烟酰胺1～4g/L。
进一步地，步骤2中熏蒸温度为80～100℃。
进一步地，步骤2中加水量是颗粒重量的8倍。
进一步地，步骤3中用稀硫酸调节pH。
进一步地，步骤3中在水中还需要加入柠檬酸，加入量是预处理颗粒的4％。
进一步地，步骤4中离心条件为4℃、10000～12000rpm、10～15min。
本发明所得燃料乙醇易点燃、无黑烟、无异味、对环境无污染、燃烧后残渣少；生产工艺简单、原料易得，成本低廉，便于工业化生产，生产过程安全可靠。
具体实施方式
实施例1
一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，包括以下步骤：
步骤1，取木质纤维植物原料，烘干，粉碎成粒径在1～5cm的颗粒；
步骤2，将步骤1所得颗粒与处理液按重量比1：10混合，熏蒸4h，挤压去除处理液，加水浸泡1h，缩水，得预处理颗粒；
步骤3，将预处理颗粒与水按重量比1：5混合，调节pH至3.0～4.0，加入纤维素酶和木聚糖酶，纤维素酶的重量是预处理颗粒的5％、木聚糖酶的重量是预处理颗粒的2％，于40℃下发酵60小时，放冷，得混合发酵液；
步骤4，将混合发酵液离心，上清经高压蒸馏，得到燃料乙醇。
其中，步骤2中处理液是腐植酸钠、半胱氨酸、尿素、琼脂、硬脂酸、蛋白胨、半乳糖、四水硝酸钙、硝酸钾、磷酸氢二铵、七水硫酸镁、硫酸锰、烟酰胺的混合水溶液，浓度分别为：腐植酸钠2g/L、半胱氨酸1g/L、尿素3g/L、琼脂1g/L、硬脂酸2g/L、蛋白胨3g/L、半乳糖2g/L、四水硝酸钙1g/L、硝酸钾2g/L、磷酸氢二铵2g/L、七水硫酸镁1g/L、硫酸锰2g/L、烟酰胺1g/L，熏蒸温度为80℃，加水量是颗粒重量的8倍；步骤3中用稀硫酸调节pH，在水中还需要加入柠檬酸，加入量是预处理颗粒的4％；步骤4中离心条件为4℃、10000rpm、15min。
所得燃料乙醇易点燃，燃烧热值在15410kJ/kg，燃烧时无黑烟、无异味、燃烧后残渣5.1g/100g，燃烧时间42s/g。
实施例2
一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，包括以下步骤：
步骤1，取木质纤维植物原料，烘干，粉碎成粒径在1～5cm的颗粒；
步骤2，将步骤1所得颗粒与处理液按重量比1：13混合，熏蒸5h，挤压去除处理液，加水浸泡2h，缩水，得预处理颗粒；
步骤3，将预处理颗粒与水按重量比1：6混合，调节pH至3.0～4.0，加入纤维素酶和木聚糖酶，纤维素酶的重量是预处理颗粒的5％、木聚糖酶的重量是预处理颗粒的2％，于45℃下发酵50小时，放冷，得混合发酵液；
步骤4，将混合发酵液离心，上清经高压蒸馏，得到燃料乙醇。
其中，步骤2中处理液是腐植酸钠、半胱氨酸、尿素、琼脂、硬脂酸、蛋白胨、半乳糖、四水硝酸钙、硝酸钾、磷酸氢二铵、七水硫酸镁、硫酸锰、烟酰胺的混合水溶液，浓度分别为：腐植酸钠4g/L、半胱氨酸2g/L、尿素5g/L、琼脂4g/L、硬脂酸3g/L、蛋白胨4g/L、半乳糖3g/L、四水硝酸钙4g/L、硝酸钾3g/L、磷酸氢二铵3g/L、七水硫酸镁2g/L、硫酸锰5g/L、烟酰胺2g/L，熏蒸温度为90℃，加水量是颗粒重量的8倍；步骤3中用稀硫酸调节pH，在水中还需要加入柠檬酸，加入量是预处理颗粒的4％；步骤4中离心条件为4℃、12000rpm、15min。
所得燃料乙醇易点燃，燃烧热值在17025kJ/kg，燃烧时无黑烟、无异味、燃烧后残渣4.5g/100g，燃烧时间38s/g。
实施例3
一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，包括以下步骤：
步骤1，取木质纤维植物原料，烘干，粉碎成粒径在1～5cm的颗粒；
步骤2，将步骤1所得颗粒与处理液按重量比1：14混合，熏蒸4h，挤压去除处理液，加水浸泡1h，缩水，得预处理颗粒；
步骤3，将预处理颗粒与水按重量比1：8混合，调节pH至3.0～4.0，加入纤维素酶和木聚糖酶，纤维素酶的重量是预处理颗粒的5％、木聚糖酶的重量是预处理颗粒的2％，于40℃下发酵50小时，放冷，得混合发酵液；
步骤4，将混合发酵液离心，上清经高压蒸馏，得到燃料乙醇。
其中，步骤2中处理液是腐植酸钠、半胱氨酸、尿素、琼脂、硬脂酸、蛋白胨、半乳糖、四水硝酸钙、硝酸钾、磷酸氢二铵、七水硫酸镁、硫酸锰、烟酰胺的混合水溶液，浓度分别为：腐植酸钠4g/L、半胱氨酸2g/L、尿素5g/L、琼脂2g/L、硬脂酸3g/L、蛋白胨5g/L、半乳糖3g/L、四水硝酸钙4g/L、硝酸钾3g/L、磷酸氢二铵4g/L、七水硫酸镁2g/L、硫酸锰5g/L、烟酰胺3g/L，熏蒸温度为80℃，加水量是颗粒重量的8倍；步骤3中用稀硫酸调节pH，在水中还需要加入柠檬酸，加入量是预处理颗粒的4％；步骤4中离心条件为4℃、10000rpm、15min。
所得燃料乙醇易点燃，燃烧热值在16520kJ/kg，燃烧时无黑烟、无异味、燃烧后残渣4.2g/100g，燃烧时间37s/g。
实施例4
一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，包括以下步骤：
步骤1，取木质纤维植物原料，烘干，粉碎成粒径在1～5cm的颗粒；
步骤2，将步骤1所得颗粒与处理液按重量比1：15混合，熏蒸6h，挤压去除处理液，加水浸泡3h，缩水，得预处理颗粒；
步骤3，将预处理颗粒与水按重量比1：10混合，调节pH至3.0～4.0，加入纤维素酶和木聚糖酶，纤维素酶的重量是预处理颗粒的5％、木聚糖酶的重量是预处理颗粒的2％，于45℃下发酵40小时，放冷，得混合发酵液；
步骤4，将混合发酵液离心，上清经高压蒸馏，得到燃料乙醇。
其中，步骤2中处理液是腐植酸钠、半胱氨酸、尿素、琼脂、硬脂酸、蛋白胨、半乳糖、四水硝酸钙、硝酸钾、磷酸氢二铵、七水硫酸镁、硫酸锰、烟酰胺的混合水溶液，浓度分别为：腐植酸钠5g/L、半胱氨酸3g/L、尿素6g/L、琼脂5g/L、硬脂酸4g/L、蛋白胨6g/L、半乳糖4g/L、四水硝酸钙5g/L、硝酸钾4g/L、磷酸氢二铵5g/L、七水硫酸镁3g/L、硫酸锰6g/L、烟酰胺4g/L，熏蒸温度为100℃，加水量是颗粒重量的8倍；步骤3中用稀硫酸调节pH，在水中还需要加入柠檬酸，加入量是预处理颗粒的4％；步骤4中离心条件为4℃、12000rpm、10min。
所得燃料乙醇易点燃，燃烧热值在17040kJ/kg，燃烧时无黑烟、无异味、燃烧后残渣3.8g/100g，燃烧时间40s/g。
Claims (7)
1.一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，取木质纤维植物原料，烘干，粉碎成粒径在1～5cm的颗粒；
步骤2，将步骤1所得颗粒与处理液按重量比1：10～15混合，熏蒸4～6h，挤压去除处理液，加水浸泡1～3h，缩水，得预处理颗粒；
步骤3，将预处理颗粒与水按重量比1：5～10混合，调节pH至3.0～4.0，加入纤维素酶和木聚糖酶，纤维素酶的重量是预处理颗粒的5％、木聚糖酶的重量是预处理颗粒的2％，于40～45℃下发酵40～60小时，放冷，得混合发酵液；
步骤4，将混合发酵液离心，上清经高压蒸馏，得到燃料乙醇。
2.根据权利要求1所述的利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，其特征在于：步骤2中处理液是腐植酸钠、半胱氨酸、尿素、琼脂、硬脂酸、蛋白胨、半乳糖、四水硝酸钙、硝酸钾、磷酸氢二铵、七水硫酸镁、硫酸锰、烟酰胺的混合水溶液，浓度分别为：腐植酸钠2～5g/L、半胱氨酸1～3g/L、尿素3～6g/L、琼脂1～5g/L、硬脂酸2～4g/L、蛋白胨3～6g/L、半乳糖2～4g/L、四水硝酸钙1～5g/L、硝酸钾2～4g/L、磷酸氢二铵2～5g/L、七水硫酸镁1～3g/L、硫酸锰2～6g/L、烟酰胺1～4g/L。
3.根据权利要求1所述的利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，其特征在于：步骤2中熏蒸温度为80～100℃。
4.根据权利要求1所述的利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，其特征在于：步骤2中加水量是颗粒重量的8倍。
5.根据权利要求1所述的利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，其特征在于：步骤3中用稀硫酸调节pH。
6.根据权利要求1所述的利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，其特征在于：步骤3中在水中还需要加入柠檬酸，加入量是预处理颗粒的4％。
7.根据权利要求1所述的利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法，其特征在于：步骤4中离心条件为4℃、10000～12000rpm、10～15min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610383139.8A CN105861569A (zh) | 2016-06-01 | 2016-06-01 | 一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610383139.8A CN105861569A (zh) | 2016-06-01 | 2016-06-01 | 一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105861569A true CN105861569A (zh) | 2016-08-17 |
Family
ID=56676262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610383139.8A Pending CN105861569A (zh) | 2016-06-01 | 2016-06-01 | 一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105861569A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994029474A1 (en) * | 1993-06-11 | 1994-12-22 | Midwest Research Institute | Treatment of lignocellulose to minimize binding of cellulase |
| CN101182551A (zh) * | 2007-11-23 | 2008-05-21 | 河南天冠企业集团有限公司 | 碱法预处理植物纤维生产燃料酒精的方法 |
| CN101899478A (zh) * | 2010-07-26 | 2010-12-01 | 安徽丰原发酵技术工程研究有限公司 | 一种秸秆类木质纤维素高效糖化半酶解同步发酵产乙醇的方法 |
| WO2014028368A1 (en) * | 2012-08-14 | 2014-02-20 | Arisdyne Systems, Inc. | Method for increasing alcohol yield from grain |
| CN104745643A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-07-01 | 河南农业大学 | 一种利用烟秆原料发酵生产乙醇的方法 |
| CN105316366A (zh) * | 2015-10-20 | 2016-02-10 | 陈国章 | 一种生物秸秆综合利用生产方法 |
-
2016
- 2016-06-01 CN CN201610383139.8A patent/CN105861569A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994029474A1 (en) * | 1993-06-11 | 1994-12-22 | Midwest Research Institute | Treatment of lignocellulose to minimize binding of cellulase |
| CN101182551A (zh) * | 2007-11-23 | 2008-05-21 | 河南天冠企业集团有限公司 | 碱法预处理植物纤维生产燃料酒精的方法 |
| CN101899478A (zh) * | 2010-07-26 | 2010-12-01 | 安徽丰原发酵技术工程研究有限公司 | 一种秸秆类木质纤维素高效糖化半酶解同步发酵产乙醇的方法 |
| WO2014028368A1 (en) * | 2012-08-14 | 2014-02-20 | Arisdyne Systems, Inc. | Method for increasing alcohol yield from grain |
| CN104745643A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-07-01 | 河南农业大学 | 一种利用烟秆原料发酵生产乙醇的方法 |
| CN105316366A (zh) * | 2015-10-20 | 2016-02-10 | 陈国章 | 一种生物秸秆综合利用生产方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MUHAMMAD ASGHER ET AL.,: "A comprehensive ligninolytic pre-treatment approach from lignocellulose green biotechnology to produce bio-ethanol", 《CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH AND DESIGN》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107541227B (zh) | 一种制备炭基肥用高品质生物质炭并联产木醋液的工艺 | |
| Sindhu et al. | RETRACTED: Water hyacinth a potential source for value addition: An overview | |
| CN102161897B (zh) | 一种农作物秸秆制取木炭活性炭可燃气生物油的制作方法 | |
| CN104789239A (zh) | 一种木炭的制备方法及木炭 | |
| CN104745643A (zh) | 一种利用烟秆原料发酵生产乙醇的方法 | |
| CN103194245A (zh) | 一种生物质炭煤的制备方法 | |
| WO2021047111A1 (zh) | 一种难溶磷素有效化的方法 | |
| CN104357120A (zh) | 一种发酵生物质型煤及其生产方法 | |
| CN105778947A (zh) | 一种环保炭及其制备工艺 | |
| CN102358860A (zh) | 型煤粘结剂和生物质型煤及制备方法 | |
| CN103352056B (zh) | 泥炭为原料制备沼气、黄腐植酸联产有机肥料的方法 | |
| WO2021047112A1 (zh) | 一种难溶磷素有效化的方法 | |
| CN111804277A (zh) | 一种农作物秸秆制取木炭活性炭可燃气生物油的制作方法 | |
| CN105861569A (zh) | 一种利用木质纤维植物制备燃料乙醇的方法 | |
| CN104046654A (zh) | 一种利用植物秸秆和活性污泥生产沼气的方法 | |
| CN104273323A (zh) | 一种秸秆再利用方法 | |
| CN105349209A (zh) | 一种含生物质燃料的资源再利用型煤 | |
| CN105670662A (zh) | 一种环保炭及其制备方法 | |
| CN104355805A (zh) | 剑麻废渣生产水稻有机肥的方法 | |
| CN104431299A (zh) | 一种秸秆再利用方法 | |
| CN101948104A (zh) | 一种生物质焦及其制作方法 | |
| CN106635089A (zh) | 利用生物原料制备木炭的工艺 | |
| CN104232191B (zh) | 一种利用紫茎泽兰生产生物油/柴油乳化燃料的方法 | |
| CN109456812A (zh) | 一种腐化秸秆颗粒燃料及其制备方法 | |
| CN106755258A (zh) | 一种能源草和海藻渣的综合利用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160817 |