专利名称：一种由制浆黑液的酸析滤液制备乙醇的方法
技术领域：
本发明涉及一种由制浆黑液的酸析滤液制备乙醇的方法，属于化工技术领域。
背景技术：
酸析滤液的后处理是制浆过程中存在的复杂问题，其后处理或再利用的效果决定了是否构成环境污染。酸析滤液含有的细小纤维，已经过不同程度的物理化学处理，脱除了部分木质素，纤维含量高达60-70％，易于分解利用。
麦糠是造纸原料处理时产生的无法利用的部分，数量庞大，如不进行处理，必然造成对环境的污染。
鉴于酸析滤液和麦糠的特性，如能将二者结合起来进行利用，使之消除对环境的污染，进而得到有利用价值的产品，是广大草浆生产企业所关注的问题。
目前尚没有使用上述两种产品进行乙醇生产的先例。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新颖的由制浆黑液的酸析滤液制备乙醇的方法。
所述方法是将由制浆黑液得到的酸析滤液与麦糠按照重量比6-8∶1混合均匀，然后在100-120℃下水解3-5小时，静置后分离上层清液和纤维残渣；调节上层清液的pH值为5-6，进入发酵罐，在搅拌下，接入酵母菌进行发酵，发酵温度为40-50℃，发酵时间为45-55小时，得到乙醇含量为6-8％的发酵液，发酵液经蒸馏，得到乙醇成品。
水解后得到的纤维残渣经过酵母菌处理26-36小时，也可以得到含醇量为5-6％的发酵液，该部分发酵液可以并入上述发酵液进行蒸馏，得到乙醇成品。
上述的酵母菌可以是酿酒酵母AS 2.23、AS 2.24、AS 2.240、AS 2.241或AS 2.242；优选使用酿酒酵母AS 2.23。
上述的麦糠为麦草制浆过程中产生的麦糠，在使用前需进行净化处理，除掉麦粒、砂石、泥块、粉尘等杂质，麦草最大长径应小于2cm。麦糠的净化可以避免对乙醇的生产造成不必要的影响，而且有利于发酵残渣的进一步使用。
水解前滤液与麦糠的混合搅拌应充分，二者应接触完全，使滤液能够很好的渗透进入麦糠，含水量一般控制在10-20％。
上述搅拌的搅拌速度为80-100转/分钟。
上述的滤液为酸析黑液过程中产生，其中的含酸量应达到3-4％，外观应清亮透明，实际生产中控制其pH值为1.5。
上述pH的调节优选采用石灰乳。水解后的清液中不仅含有大量硫酸根，而且酸性较大无法进行酶解。因此在进入发酵罐前用石灰调节PH值，不仅有利于发酵酶的作用，而且可以除去大部分硫酸根。
上述蒸馏可以使用三塔蒸馏装置。
酸析滤液的处理一直是酸析木素工作的难点，麦糠更是令大型草浆厂非常头疼的问题，将酸析滤液和净化麦糠作为原料来生产乙醇，不仅解决了造纸厂的黑液处理问题，而且可以为能源市场提供大量优质价廉的乙醇，为制浆过程中产生的麦糠废弃物找到了一条资源化回收利用的方法。
图1是实施例1所述方法的流程图。
图2是实施例1所述方法的流程图。
具体实施例方式实施例1使用酸析黑液过程中产生的滤液，其中的含酸量为3％，外观清亮透明，pH值为1.5。
将麦草制浆过程中产生的麦糠净化处理，除掉麦粒、砂石、泥块、粉尘等杂质，使麦草段的最大直径为1.5-2cm。
将由制浆黑液得到的酸析滤液与麦糠按照重量比6∶1混合均匀，含水量控制在10％，在120℃下水解3小时，静置后分离上层清液和纤维残渣；采用石灰乳调节上层清液的pH值为5，进入发酵罐搅拌，搅拌速度为80转/分钟，在搅拌下接入酿酒酵母AS 2.23进行发酵，发酵温度为40℃，发酵时间为55小时，得到乙醇含量为6％的发酵液；水解后得到的纤维残渣经过酵母菌AS 2.23发酵处理36小时，得到含醇量为5％的发酵液；两部分发酵液合并后使用三塔蒸馏装置进行蒸馏，得到含醇量为97.3％的乙醇成品。
实施例2使用酸析黑液过程中产生的滤液，其中的含酸量为4％，外观清亮透明，pH值为1.5。
将麦草制浆过程中产生的麦糠净化处理，除掉麦粒、砂石、泥块、粉尘等杂质，使麦草段的最大直径不超过2cm。
将由制浆黑液得到的酸析滤液与麦糠按照重量比8∶1混合均匀，含水量控制在20％，在100℃下水解5小时，静置后分离上层清液和纤维残渣；采用石灰乳调节上层清液的pH值为6，进入发酵罐搅拌，搅拌速度为100转/分钟，在搅拌下接入酿酒酵母AS 2.242进行发酵，发酵温度为50℃，发酵时间为45小时，得到乙醇含量为8％的发酵液；使用三塔蒸馏装置对发酵液进行蒸馏，得到含醇量为95.0％的乙醇成品。
实施例3使用酸析黑液过程中产生的滤液，其中的含酸量为4％，外观清亮透明，pH值为1.5。
将麦草制浆过程中产生的麦糠净化处理，除掉麦粒、砂石、泥块、粉尘等杂质，使麦草段的最大直径不超过2cm。
将由制浆黑液得到的酸析滤液与麦糠按照重量比7∶1混合均匀，含水量控制在16％，在110℃下水解4小时，静置后分离上层清液和纤维残渣；采用石灰乳调节上层清液的pH值为6，进入发酵罐搅拌，搅拌速度为100转/分钟，在搅拌下接入酿酒酵母AS 2.241进行发酵，发酵温度为45℃，发酵时间为50小时，得到乙醇含量为7.6％的发酵液；使用三塔蒸馏装置对发酵液进行蒸馏，得到含醇量为95.0％的乙醇成品。
权利要求
1.一种由制浆黑液的酸析滤液制备乙醇的方法，其特征在于，所述方法是将由制浆黑液得到的酸析滤液与麦糠按照重量比6-8∶1混合均匀，然后在100-120℃下水解3-5小时，静置后分离上层清液和纤维残渣；调节上层清液的pH值为5-6，进入发酵罐，在搅拌下，接入酵母菌进行发酵，发酵温度为40-50℃，发酵时间为45-55小时，得到乙醇含量为6-8％的发酵液，发酵液经蒸馏，得到乙醇成品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的水解后得到的纤维残渣经过酵母菌处理26-36小时，得到含醇量为5-6％的发酵液，该部分发酵液并入上述发酵液进行蒸馏，得到乙醇成品。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的酵母菌为酿酒酵母AS 2.23、AS 2.24、AS 2.240、AS 2.241或AS 2.242。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的酵母菌为酿酒酵母AS 2.23。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的麦糠为麦草制浆过程中产生的麦糠，在使用前需进行净化处理，除掉麦粒、砂石、泥块、粉尘等杂质，麦草最大长径小于2cm。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的水解前滤液与麦糠的混合的含水量为10-20％。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述搅拌的搅拌速度为80-100转/分钟。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的滤液的含酸量为3-4％，pH值为1.5。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的pH的调节优选采用石灰乳。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的蒸馏装置为三塔蒸馏装置。
全文摘要
本发明提供了一种由制浆黑液的酸析滤液制备乙醇的方法。该方法是将由制浆黑液得到的酸析滤液与麦糠按照重量比6－8∶1混合均匀，然后在100－120℃下水解3－5小时，静置后分离上层清液和纤维残渣；调节上层清液的pH值为5－6，进入发酵罐，在搅拌下，接入发酵酶进行发酵，发酵温度为40－50℃，发酵时间为45－55小时，得到乙醇含量为6－8％的发酵液，发酵液经蒸馏，得到乙醇成品。该方法不仅解决了造纸厂的黑液处理问题，而且可以为能源市场提供大量优质价廉的乙醇，为制浆过程中产生的麦糠废弃物找到了一条资源化回收利用的方法。
文档编号C12P7/06GK1635124SQ20041009617
公开日2005年7月6日 申请日期2004年11月30日 优先权日2004年11月30日
发明者曹光春, 李洪法, 杨吉慧, 杨继锋, 吴新年, 孙冰娜, 李晓光 申请人:山东泉林纸业有限责任公司