本发明涉及再生新能源技术领域,特别地,涉及一种玉米秸秆发酵生产乙醇的工艺。
背景技术:
近些年来,世界范围内出现能源危机,环境污染日趋严重,人们不得不寻找新的绿色能源来代替化石燃料。在众多新能源中,生物质能一直被人们所青睐,据测算全球年产生约1500亿吨的生物质,包括植物基淀粉、农业废弃物和木质纤维素等。在我国,每年农作物秸秆产量有7亿吨左右,由于秸秆利用率低、浪费严重,国内对秸秆利用的研究也日渐高涨。那么如何应用生物质燃料是业界值得研究的方向。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种玉米秸秆发酵生产乙醇的工艺,包括以下步骤:
原料预处理:将玉米秸秆粉碎至2-5cm长度,利用2%的硫酸溶液在100-110℃的温度下对玉米秸秆进行酸化处理,酸化时间45-50分钟;
经酸处理后的玉米秸秆再用1.2%-1.5%的氢氧化钠溶液在80℃的温度下处理60-65分钟;
糖化液制备:将玉米秸秆放入糖化容器内,按重量份数玉米秸秆1份,水9份的比例,在糖化容器内放入水,利用1.1%-1.2%的硫酸调节水体的pH值至5.1-5.3,然后,在水中加入纤维素酶;
加入纤维素酶后,将玉米秸秆与水输入至糖化反应釜,在50℃的恒温环境下糖化反应72小时-84小时;
发酵:在反应釜内投入活化好的酵母,重新密封发酵,发酵反应48h后取样测定乙醇浓度。
进一步地,所述酵母活化的步骤为取葡萄糖溶于去离子水中,加入酿酒高活性干酵母,摇匀,棉塞封口,置于30℃的恒温生化培养箱中静置3-4小时进行活化。
进一步地,所述酵母活化时,按重量份数葡萄糖3份、去离子水100份、酿酒高活性干酵母0.6份进行添加。
本发明具有以下有益效果:
经酸碱预处理的玉米秸秆半纤维素和木质素被除去,纤维素含量提高,糖化和产酒效率增大,大大提高乙醇产量,具有较好的经济效益。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明。
本发明的优选实施例提供了一种玉米秸秆发酵生产乙醇的工艺,包括以下步骤:
原料预处理:将玉米秸秆粉碎至2-5cm长度,利用2%的硫酸溶液在100-110℃的温度下对玉米秸秆进行酸化处理,酸化时间45-50分钟;
经酸处理后的玉米秸秆再用1.2%-1.5%的氢氧化钠溶液在80℃的温度下处理60-65分钟;
糖化液制备:将玉米秸秆放入糖化容器内,按重量份数玉米秸秆1份,水9份的比例,在糖化容器内放入水,利用1.1%-1.2%的硫酸调节水体的pH值至5.1-5.3,然后,在水中加入纤维素酶;
加入纤维素酶后,将玉米秸秆与水输入至糖化反应釜,在50℃的恒温环境下糖化反应72小时-84小时;
发酵:在反应釜内投入活化好的酵母,重新密封发酵,发酵反应48h后取样测定乙醇浓度。
经酸碱预处理的玉米秸秆半纤维素和木质素被除去,纤维素含量提高,糖化和产酒效率增大,大大提高乙醇产量,具有较好的经济效益。
优选地,所述酵母活化的步骤为取葡萄糖溶于去离子水中,加入酿酒高活性干酵母,摇匀,棉塞封口,置于30℃的恒温生化培养箱中静置3-4小时进行活化。
优选地,所述酵母活化时,按重量份数葡萄糖3份、去离子水100份、酿酒高活性干酵母0.6份进行添加。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。