一种利用稻草制备乙醇的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废弃物利用，具体是一种利用稻草制备乙醇的方法。
【背景技术】
[0002]酒精作为燃料中的一种，广泛应用与医疗机构常需使用的酒精灯、酒精炉，点燃后用于配制化验试剂或药品制剂的加热，也可用其火焰临时消毒小型医疗器械。目前酒精的生产原料是薯类、粮谷类，通过发酵蒸馏可得酒精，但是我国粮食资源有限，用来大量生产酒精会造成粮食资源的紧缺。
[0003]稻草秸杆是我国最为丰富的农业废弃物之一，每年产量约为1.8亿吨[I]，占全国农作物秸杆总产量的1/5以上。因此，以廉价且资源丰富的稻草秸杆为原料开发微晶纤维素、纳米微晶纤维素等高附加值的产品具有很好的发展前景。但是由于稻草秸杆化学组成复杂，结构较为紧密，导致秸杆类原料利用困难，所以应先进行有效预处理，改变天然木质纤维素的致密结构，破坏纤维素、木质素和半纤维素之间的化学和物理连接，降低纤维素的结晶度，从而提高纤维素的利用率。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前我国使用粮食资源制备乙醇，但我国粮食资源有限，同时我国稻草资源丰富且未被充分利用，本发明提供了一种利用稻草发酵生产乙醇的方法。
[0005]为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)将稻草放入粉碎机中粉碎成40?50目粉末，放入容器中，按与稻草粉末质量比为2:1的比例，向其中加入液氨，保持温度为85?90°C，密封，对容器内进行加压，使其压力为2.2?2.6MPa，搅拌30?40min，然后快速泄压，在2?4min内使容器内压力为0.1MPa，然后过滤，向过滤物中加入质量分数为0.07%的硫酸溶液掩盖过滤物，温度设定为210°C，搅拌35min，过滤，收集过滤物；；
(2)将上述所得的过滤物放入发酵池中，向其中加入发酵液，淹没过滤物4?6cm，搅拌均匀，密封发酵4?6天，保持温度为32?36°C，得混合发酵液；
(3)将上述所得的混合发酵液放入离心机中，进行离心分离20?25min，去除杂质，把离心过后的溶液放入蒸馏塔中，进行高压高温蒸汽进行蒸馏，即可得到的乙醇溶液。
[0006]所述发酵液的具体制备步骤为:
(1)培养基的制备:将30?40g葡萄糖、5?8g磷酸氢二钾、3?7g氯化钠和20?30g琼脂放入容器中，向其中加入IL的水，搅拌均匀，在紫外线灯下灭菌20?30min ;
(2)把米曲霉孢子接种到上述所制得的培养基中，接种量为1.2X 15?1.0X 10 11个/L，保持温度为30?35°C，转速为110?270r/min，培养I?2天后的菌体溶液为种子液；
(3)再将种子液按接种量10?20%接种于种子罐培养基中，在温度为30?35°C，转速为60?80r/min，每分钟通气量为1.4:1的条件下，培养2?3天，可得种子菌种； (4)把步骤(3)所制得的种子菌种按接种量5?7%接种于发酵罐中，在温度为30?35°C，转速为60?80r/min，每分钟通气量为1.4:1的条件下，培养I?2天，可得发酵液。
[0007]本发明的有益效果:
(1)本发明充分利用稻草农业废弃物，进行发酵生产乙醇，成本低；
(2)本发明所制得的乙醇纯度高92%，且乙醇产率大于0.172g/g ;
(3)本方法生产安全，易于操作。
具体实施方案
[0008]将稻草放入粉碎机中粉碎成40?50目粉末，放入容器中，按与稻草粉末质量比为2:1的比例，向其中加入液氨，保持温度为85?90°C，密封，对容器内进行加压，使其压力为2.2?2.6MPa，搅拌30?40min，然后快速泄压，在2?4min内使容器内压力为0.1MPa，然后过滤，向过滤物中加入质量分数为0.07%的硫酸溶液掩盖过滤物，温度设定为210°C，搅拌35min，过滤，收集过滤物；将上述所得的过滤物放入发酵池中，向其中加入发酵液，淹没过滤物4?6cm，搅拌均匀，密封发酵4?6天，保持温度为32?36°C，得混合发酵液；将上述所得的混合发酵液放入离心机中，进行离心分离20?25min，去除杂质，把离心过后的溶液放入蒸馏塔中，进行高压高温蒸汽进行蒸馏，即可得到的乙醇溶液。
[0009]所述的步骤(2)中发酵液的具体制备步骤为:
(1)培养基的制备:将30?40g葡萄糖、5?8g磷酸氢二钾、3?7g氯化钠和20?30g琼脂放入容器中，向其中加入IL的水，搅拌均匀，在紫外线灯下灭菌20?30min ;
(2)把米曲霉孢子接种到上述所制得的培养基中，接种量为1.2X 15?1.0X 10 11个/L，保持温度为30?35°C，转速为110?270r/min，培养I?2天后的菌体溶液为种子液；
(3)再将种子液按接种量10?20%接种于种子罐培养基中，在温度为30?35°C，转速为60?80r/min，每分钟通气量为1.4:1的条件下，培养2?3天，可得种子菌种；
(4)把步骤(3)所制得的种子菌种按接种量5?7%接种于发酵罐中，在温度为30?35°C，转速为60?80r/min，每分钟通气量为1.4:1的条件下，培养I?2天，可得发酵液。
[0010]将4kg稻草放入粉碎机中粉碎成40目粉末，放入容器中，向其中加入8kg液氨，保持温度为85°C，密封，对容器内进行加压，使其压力为2.2MPa，搅拌30min，然后快速泄压，在2?4min内使容器内压力为0.1MPa，然后过滤，向过滤物中加入质量分数为0.07%的硫酸溶液掩盖过滤物，温度设定为210°C，搅拌35min，过滤，收集过滤物；将上述所得的过滤物放入发酵池中，向其中加入发酵液，淹没过滤物4cm，搅拌均匀，密封发酵4天，保持温度为32°C，得混合发酵液；将上述所得的混合发酵液放入离心机中，进行离心分离20min，去除杂质，把离心过后的溶液放入蒸馏塔中，进行高压高温蒸汽进行蒸馏，即可得到的乙醇溶液。
[0011]本发明方法独特，经检测本发明所制得的乙醇溶液，其纯度达到94%，乙醇质量为0.688kg。
[0012]将6kg稻草放入粉碎机中粉碎成50目粉末，放入容器中，向其中加入12kg液氨，保持温度为90°C，密封，对容器内进行加压，使其压力为2.6MPa，搅拌40min，然后快速泄压，在4min内使容器内压力为0.1MPa，然后过滤，向过滤物中加入质量分数为0.07%的硫酸溶液掩盖过滤物，温度设定为210°C，搅拌35min，过滤，收集过滤物；将上述所得的过滤物放入发酵池中，向其中加入发酵液，淹没过滤物6cm，搅拌均匀，密封发酵6天，保持温度为36°C，得混合发酵液；将上述所得的混合发酵液放入离心机中，进行离心分离25min，去除杂质，把离心过后的溶液放入蒸馏塔中，进行高压高温蒸汽进行蒸馏，即可得到的乙醇溶液。
[0013]本发明方法独特，经检测本发明所制得的乙醇溶液，其纯度达到95.2%，乙醇质量为 1.05kgo
[0014]将1kg稻草放入粉碎机中粉碎成45目粉末，放入容器中，向其中加入20kg液氨，保持温度为87°C，密封，对容器内进行加压，使其压力为2.4MPa，搅拌35min，然后快速泄压，在3min内使容器内压力为0.1MPa，然后过滤，向过滤物中加入质量分数为0.07%的硫酸溶液掩盖过滤物，温度设定为210°C，搅拌35min，过滤，收集过滤物；将上述所得的过滤物放入发酵池中，向其中加入发酵液，淹没过滤物5cm，搅拌均匀，密封发酵5天，保持温度为34°C，得混合发酵液；将上述所得的混合发酵液放入离心机中，进行离心分离22min，去除杂质，把离心过后的溶液放入蒸馏塔中，进行高压高温蒸汽进行蒸馏，即可得到的乙醇溶液。
[0015]本发明方法独特，经检测本发明所制得的乙醇溶液，其纯度达到94.6%，乙醇质量为 1.73kg。
【主权项】
1.一种利用稻草制备乙醇的方法，其特征在于具体制备为: (1)将稻草放入粉碎机中粉碎成40?50目粉末，放入容器中，按与稻草粉末质量比为2:1的比例，向其中加入液氨，保持温度为85?90°C，密封，对容器内进行加压，使其压力为2.2?2.6MPa，搅拌30?40min，然后快速泄压，在2?4min内使容器内压力为0.1MPa，然后过滤，向过滤物中加入质量分数为0.07%的硫酸溶液掩盖过滤物，温度设定为210°C，搅拌35min，过滤，收集过滤物； (2)将上述所得的过滤物放入发酵池中，向其中加入发酵液，淹没过滤物4?6cm，搅拌均匀，密封发酵4?6天，保持温度为32?36°C，得混合发酵液； (3)将上述所得的混合发酵液放入离心机中，进行离心分离20?25min，去除杂质，把离心过后的溶液放入蒸馏塔中，进行高压高温蒸汽进行蒸馏，即可得到乙醇溶液。2.根据权利要求1所述的一种利用稻草制备乙醇的方法，其特征在于:所述的发酵液的具体制备步骤为: (1)培养基的制备:将30?40g葡萄糖、5?8g磷酸氢二钾、3?7g氯化钠和20?30g琼脂放入容器中，向其中加入IL的水，搅拌均匀，在紫外线灯下灭菌20?30min ; (2)把米曲霉孢子接种到上述所制得的培养基中，接种量为1.2X 15?1.0X 10 11个/L，保持温度为30?35°C，转速为110?270r/min，培养I?2天后的菌体溶液为种子液； (3)再将种子液按接种量10?20%接种于种子罐培养基中，在温度为30?35°C，转速为60?80r/min，每分钟通气量为1.4:1的条件下，培养2?3天，可得种子菌种； (4)把上述所制得的种子菌种按接种量5?7%接种于发酵罐中，在温度为30?35°C，转速为60?80r/min，每分钟通气量为1.4:1的条件下，培养I?2天，可得发酵液。
【专利摘要】本发明涉及废弃物利用，具体是一种利用稻草制备乙醇的方法。针对目前我国使用粮食资源制备乙醇，但我国粮食资源有限，同时我国稻草资源丰富且未被充分利用，本发明提供了一种利用稻草发酵生产乙醇的方法。通过实例证明本发明充分利用稻草农业废弃物，进行发酵生产乙醇，成本低，所制得的乙醇纯度高92％，且乙醇产率大于0.172g/g，该方法生产安全，易于操作。
【IPC分类】C12R1/69, C12P7/10
【公开号】CN105177056
【申请号】
【发明人】雷春生, 宋国
【申请人】常州市鼎日环保科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月30日