玉米秸稈發(fā)酵制備燃料乙醇生產(chǎn)工藝研究.pdf

1、木質(zhì)纖維素由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素通過共價(jià)鍵聯(lián)結(jié)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)致密，難以被酶水解，所以如何更好加強(qiáng)預(yù)處理的效果是木質(zhì)纖維素原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇技術(shù)的關(guān)鍵。本文以玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇為技術(shù)路線，針對(duì)木質(zhì)纖維素難以被酶水解導(dǎo)致的預(yù)處理成本較高、設(shè)備條件要求苛刻等關(guān)鍵技術(shù)難題，結(jié)合河南天冠集團(tuán)現(xiàn)有的技術(shù)條件，通過對(duì)玉米秸稈的預(yù)處理、水解糖化和乙醇發(fā)酵條件的研究，設(shè)計(jì)了一種較為理想的生產(chǎn)工藝。
　　首先采用動(dòng)態(tài)擠壓-稀堿耦合預(yù)處理工藝

2、，以基因重組酵母S.cerevisiaeZU-10為酒精發(fā)酵菌種，對(duì)葡萄糖和木糖的共發(fā)酵、利用木質(zhì)纖維原料生產(chǎn)乙醇的濃度等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，優(yōu)化后的批式酶解工藝條件為:以動(dòng)態(tài)擠壓和氫氧化鈉耦合預(yù)處理工藝處理過的玉米秸稈為底物，初始濃度為80g/L，酶用量為20 FPIU/g（酶/底物）和12 CBIU/g（酶/底物），反應(yīng)時(shí)間為48 h，底物的酶解得率達(dá)到83.7％;優(yōu)化后的同步糖化發(fā)酵工藝在3萬噸級(jí)生產(chǎn)線上進(jìn)行了驗(yàn)證:以經(jīng)

3、過動(dòng)態(tài)擠壓和氫氧化鈉預(yù)處理后的玉米秸稈，在加入20 FPIU/g（酶/底物）的纖維素酶和12 CBIU/g（酶/底物）的纖維二糖酶處理后的糖液為底物，利用基因重組酵母S.cerevisiae ZU-10，在32℃、pH5.0條件下，發(fā)酵72h，乙醇濃度達(dá)到30 g/L。
　　該項(xiàng)研究不僅具有學(xué)術(shù)價(jià)值，而且在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也具有可觀的效益，優(yōu)化后的工藝應(yīng)用后取得了較好的結(jié)果，對(duì)原輔料消耗、能源消耗等指標(biāo)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益核算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)比