一种秸秆生产乙醇两段蒸汽爆破法预处理方法与流程

180℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为8-15min，随后在螺杆推进器推理作用下将物料推进至二级蒸煮器，通过二级蒸煮器的夹层及内部通入高压蒸汽，控制蒸煮器内部温度180-200℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为1-2min。
7.步骤4泄压爆破：蒸煮后的物料在螺杆推进器推力作用下移动至蒸煮器出料口，打开出料口自动泄压阀，自动泄压阀开启周期60-120s，每次开启时间10-25s，蒸煮后的原料在泄压瞬间，在蒸汽压力作用下爆破，进入旋风分离器。
8.步骤5气固分离：进入旋风分离器后，气体通过从旋风分离器轴向中心进入洁净分离区引走回用，用于原料预热。液相固相部分沿旋风分离器内壁跌落至下部皮带输送机上，输送至板框进行压滤，滤液进入废水处理系统，滤饼在绞龙推动下输送至酶解罐。
9.步骤6针对步骤5所得物料，添加复合纤维素酶于特定条件下酶解，获得酶解液，通过液相色谱仪测定酶解液主要成分。
10.进一步地，所述步骤1中秸秆主要指玉米秸秆或小麦秸秆。
11.进一步地，所述步骤6酶添加量为每克绝干物料对应添加30u纤维素酶、400u木聚糖酶、20u纤维二糖酶；酶解条件为ph4.6-5.2，温度50
±
0.5℃，酶解时间60-72h。
12.本发明优势在于分段蒸汽爆破处理，大大降低高压蒸汽爆破处理对纤维素和半纤维素的破坏、物料炭化及乙酸/甲酸/5-甲基糠醛等抑制物对后续工段酵母发酵的影响。避免低压蒸汽爆破处理不彻底、“夹生”现象明显，酶解过程酶的可及性差的问题，有效提高纤维素/半纤维素利用率。
附图说明
13.图1为本发明一种秸秆生产乙醇两段蒸汽爆破法预处理方法的工艺流程框图。
具体实施方式
14.参看图1，实施例1一种秸秆生产乙醇两段蒸汽爆破法预处理方法，包括以下步骤：
①
将含水量15%玉米秸秆原料粉碎至2-3cm；
②
将粉碎后的物料经适当喷淋后经螺杆推进器输送至一级蒸煮器；
③
通过一级蒸煮器的夹层及内部通入高压蒸汽，控制蒸煮器内部温度170
±
2℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为8min，随后在螺杆推进器推理作用下将物料推进至二级蒸煮器，通过二级蒸煮器的夹层及内部通入高压蒸汽，控制蒸煮器内部温度185
±
2℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为1min。
15.④
将蒸煮后的物料在螺杆推进器推力作用下移动至蒸煮器出料口，打开出料口自动泄压阀，自动泄压阀开启周期60s，每次开启时间10s，蒸煮后的原料在泄压瞬间，在蒸汽压力作用下爆破，进入旋风分离器。
16.⑤
物料进入旋风分离器后，气体通过从旋风分离器轴向中心进入洁净分离区引走回用，用于原料预热。液相固相部分沿旋风分离器内壁跌落至下部皮带输送机上，输送至板框进行压滤，滤液进入废水处理系统，滤饼在绞龙推动下输送至酶解罐。
17.⑥
以每克绝干物料对应添加30u纤维素酶、400u木聚糖酶、20u纤维二糖酶；酶解条件为ph5.0
±
0.2，温度50
±
0.5℃，酶解时间60h。测定酶解液葡萄糖/木糖/乙酸/五甲基糠
醛含量。
18.测定结果显示，当固形物含量25%浓度下，纤维素转化率达86.5%，半纤维素转化率82%，乙酸含量3000ppm，5-甲基糠醛200ppm。
19.参看图1，实施例2一种秸秆生产乙醇两段蒸汽爆破法预处理方法，包括以下步骤：
①
将含水量20%玉米秸秆原料粉碎至3-4cm；
②
将粉碎后的物料经适当喷淋后经螺杆推进器输送至一级蒸煮器；
③
通过一级蒸煮器的夹层及内部通入高压蒸汽，控制蒸煮器内部温度175
±
2℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为10min，随后在螺杆推进器推理作用下将物料推进至二级蒸煮器，通过二级蒸煮器的夹层及内部通入高压蒸汽，控制蒸煮器内部温度190
±
2℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为1min。
20.④
将蒸煮后的物料在螺杆推进器推力作用下移动至蒸煮器出料口，打开出料口自动泄压阀，自动泄压阀开启周期80s，每次开启时间15s，蒸煮后的原料在泄压瞬间，在蒸汽压力作用下爆破，进入旋风分离器。
21.⑤
物料进入旋风分离器后，气体通过从旋风分离器轴向中心进入洁净分离区引走回用，用于原料预热。液相固相部分沿旋风分离器内壁跌落至下部皮带输送机上，输送至板框进行压滤，滤液进入废水处理系统，滤饼在绞龙推动下输送至酶解罐。
22.⑥
以每克绝干物料对应添加30u纤维素酶、400u木聚糖酶、20u纤维二糖酶；酶解条件为ph4.8
±
0.2，温度50
±
0.5℃，酶解时间66h。测定酶解液葡萄糖/木糖/乙酸/五甲基糠醛含量。
23.测定结果显示，当固形物含量28%浓度下，纤维素转化率达84.2%，半纤维素转化率80.5%，乙酸含量3200ppm，5-甲基糠醛230ppm。
24.参看图1，实施例3一种秸秆生产乙醇两段蒸汽爆破法预处理方法，包括以下步骤：
①
将含水量18%小麦秸秆原料粉碎至1-2cm；
②
将粉碎后的物料经适当喷淋后经螺杆推进器输送至一级蒸煮器；
③
通过一级蒸煮器的夹层及内部通入高压蒸汽，控制蒸煮器内部温度165
±
2℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为12min，随后在螺杆推进器推理作用下将物料推进至二级蒸煮器，通过二级蒸煮器的夹层及内部通入高压蒸汽，控制蒸煮器内部温度180
±
2℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为2min。
25.④
将蒸煮后的物料在螺杆推进器推力作用下移动至蒸煮器出料口，打开出料口自动泄压阀，自动泄压阀开启周期100s，每次开启时间25s，蒸煮后的原料在泄压瞬间，在蒸汽压力作用下爆破，进入旋风分离器。
26.⑤
物料进入旋风分离器后，蒸汽通过从旋风分离器轴向中心进入洁净分离区引走回用，用于原料预热。液相固相部分沿旋风分离器内壁跌落至下部皮带输送机上，输送至板框进行压滤，滤液进入废水处理系统，滤饼在绞龙推动下输送至酶解罐。
27.⑥
以每克绝干物料对应添加30u纤维素酶、400u木聚糖酶、20u纤维二糖酶；酶解条件为ph4.8
±
0.2，温度50
±
0.5℃，酶解时间72h。测定酶解液葡萄糖/木糖/乙酸/五甲基糠醛含量。
28.测定结果显示，当固形物含量27%浓度下，纤维素转化率达85.2%，半纤维素转化率83.5%，乙酸含量3150ppm，5-甲基糠醛160ppm。
29.参看图1，实施例4一种秸秆生产乙醇两段蒸汽爆破法预处理方法，包括以下步骤：
①
将含水量30%玉米秸秆原料粉碎至4-5cm；
②
将粉碎后的物料经适当喷淋后经螺杆推进器输送至一级蒸煮器；
③
通过一级蒸煮器的夹层及内部通入高压蒸汽，控制蒸煮器内部温度170
±
2℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为15min，随后在螺杆推进器推理作用下将物料推进至二级蒸煮器，通过二级蒸煮器的夹层及内部通入高压蒸汽，控制蒸煮器内部温度190
±
2℃，启动蒸煮器螺杆电机使木质纤维素原料在蒸煮器内停留时间为2min。
30.④
将蒸煮后的物料在螺杆推进器推力作用下移动至蒸煮器出料口，打开出料口自动泄压阀，自动泄压阀开启周期120s，每次开启时间20s，蒸煮后的原料在泄压瞬间，在蒸汽压力作用下爆破，进入旋风分离器。
31.⑤
物料进入旋风分离器后，气体通过从旋风分离器轴向中心进入洁净分离区引走回用，用于原料预热。液相固相部分沿旋风分离器内壁跌落至下部皮带输送机上，输送至板框进行压滤，滤液进入废水处理系统，滤饼在绞龙推动下输送至酶解罐。
32.⑥
以每克绝干物料对应添加30u纤维素酶、400u木聚糖酶、20u纤维二糖酶；酶解条件为ph4.8
±
0.2，温度50
±
0.5℃，酶解时间72h。测定酶解液葡萄糖/木糖/乙酸/五甲基糠醛含量。
33.测定结果显示，当固形物含量30%浓度下，纤维素转化率达83.2%，半纤维素转化率81.5%，乙酸含量3550ppm，5-甲基糠醛240ppm。