專利名稱：一種以滸苔為原料制取生物乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源領(lǐng)域，具體是涉及一種制取生物乙醇的方法，更具體是一種 以滸苔為原料制取生物乙醇的方法。
背景技術(shù)：
目前，人類社會面臨能源與環(huán)境的雙重巨大壓力，積極開發(fā)利用以生物質(zhì)為 原料的生物乙醇正成為緩解這一壓力的一種方法。目前，生產(chǎn)燃料乙醇主要以谷 物、薯類和糖蜜等為原料，存在與人類爭糧爭地的問題。秸稈、海藻等生物質(zhì)原 料制取生物乙醇不存在與人爭糧爭地的問題，具有廣闊的發(fā)展前景，是緩解石化 能源危機的一條可行性途徑。
海洋的面積廣大，約占了地球表面積的70%，蘊含了豐富的生物資源。其中 的海藻資源具有巨大的生物量?，F(xiàn)在，對海藻的利用主要是其藥用和食用價值， 而以海藻作為能源資源的報道還較少。
2008年，青島爆發(fā)的滸苔藻華，顯示了綠藻巨大的生長力和生物量。滸苔
藻體柔軟，由單層細胞構(gòu)成，較陸地生物質(zhì)更易于被酸、堿和酶消化，且生物量 可觀，滸苔(干基)含有50%以上的多糖和10%左右的纖維素。滸苔巨大的生 物量和以多糖為主要成分的特點，使其有別于其他生產(chǎn)燃料乙醇的材料，將顯示 其巨大的能源資源化方面的潛在價值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了高值化的利用滸苔，使其能夠變廢為寶，解決環(huán)境污染 的問題。本發(fā)明提供了一種利用滸苔酸解液生產(chǎn)生物乙醇的方法，該方法簡便有 效。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括以下步驟.-
(1) 用水對辨苔進行漂洗，除去鹽分和泥沙等雜質(zhì)；
(2) 對步驟(1)所得的滸苔進行粉碎處理，粉碎至粒徑為0.5 2mm;
(3) 將步驟(2)所得的滸苔投入到酸解裝置中，料液比為1:20-1: 5，加入酸， 至酸濃度為0.5%-2.5%(w/w)，反應(yīng)釜中11(TC-150。C水解20min-100min;(4) 將步驟(3)所得的滸苔水解液中加入氫氧化鈣中和至中性，室溫靜置，壓 濾除去固形物，得富含葡萄糖和木糖的水解液；
(5) 將步驟(4)所得的水解液中添加至終濃度(w/w)為0.1%的硫酸銨，0.2%的 硫酸氫二鉀，0.1%的硫酸鎂，0.3%的酵母粉，接入5%的休哈塔假絲酵母30°C
發(fā)酵1~5天；
(6) 發(fā)酵液蒸餾得到生物乙醇。
所述的滸苔為緣管滸苔、扁滸苔、條滸苔、腸滸苔的一種或幾種。 步驟(2)中，辨苔加適量水，用高速組織粉碎機處理3 5分鐘，使?jié)G苔 粒徑達到0.5 2mm。
步驟(3)中所述的酸為硫酸、鹽酸、磷酸和馬來酸中的一種。
本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明充分實現(xiàn)了滸苔這一近兩年來泛濫成災(zāi)的海藻的資源
化利用，將構(gòu)成環(huán)境災(zāi)害的滸苔轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源資源。滸苔經(jīng)過簡單的高溫高 壓酸解產(chǎn)生大量可用于生物乙醇發(fā)酵的葡萄糖和木糖，水解液經(jīng)過中和以后，接 入酵母進行酒精發(fā)酵，可產(chǎn)生生物乙醇，其工藝簡便，操作簡單，不僅改善了海 洋環(huán)境，而且還創(chuàng)造了經(jīng)濟價值。稱苔的大規(guī)模生長可以吸收海洋水體中的過量 營養(yǎng)元素，可以減少和防止海洋赤潮的發(fā)生，而本發(fā)明可以充分利用滸苔生物質(zhì)， 防止?jié)G苔在海水中聚集發(fā)臭，引起海洋水體的再次污染和海洋景觀的破壞。
具體實施方式
實施例1
(1) 用水對稱苔進行漂洗，除去鹽分和泥沙等雜質(zhì)；
(2) 對步驟(1)所得的滸苔進行粉碎處理，粉碎至粒徑為0.5 2mm;
(3) 將步驟(2)所得的滸苔1000克(干重)投入到酸解裝置中，料液比為1:20， 加入硫酸，至酸濃度為1.8%(w/w)，反應(yīng)釜中12rC水解60min;
(4) 將步驟(3)所得的滸苔水解液中加入氫氧化鈣中和至中性，室溫靜置；壓 濾除去固形物，得富含葡萄糖和木糖的水解液，共產(chǎn)生葡萄糖和木糖230克；
(5) 將步驟(4)所得的水解液中添加至終濃度(w/w)為0.1%的硫酸銨，0.2%的 硫酸氫二鉀，0.1%的硫酸鎂，0.3%的酵母粉，接入5%的休哈塔假絲酵母30°C
發(fā)酵3天；
(6) 發(fā)酵液蒸餾得到生物乙醇52克。實施例2
(1) 用水對滸苔進行漂洗，除去鹽分和泥沙等雜質(zhì)；
(2) 對步驟(1)所得的滸苔進行粉碎處理，粉碎至粒徑為0.5 2mrn;
(3) 將步驟(2)所得的滸苔1000克(干重)投入到酸解裝置中，料液比為1:5， 加入硫酸，至酸濃度為2.0%(w/w)，反應(yīng)釜中12rC水解60min;
(4) 將步驟(3)所得的滸苔水解液中加入氫氧化鈣中和至中性，室溫靜置；壓 濾除去固形物，得富含葡萄糖和木糖的水解液，共產(chǎn)生葡萄糖和木糖220克；
(5) 將步驟(4)所得的水解液中添加至終濃度(w/w)為0.1%的硫酸銨，0.2%的 硫酸氫二鉀，0.1%的硫酸鎂，0.3%的酵母粉，接入5%的休哈塔假絲酵母30°C
發(fā)酵3天；
(6) 發(fā)酵液蒸餾得到生物乙醇41克。
實施例3
(1) 用水對稱苔進行漂洗，除去鹽分和泥沙等雜質(zhì)；
(2) 對步驟(1)所得的滸苔進行粉碎處理，粉碎至粒徑為0.5 2mm;
(3) 將步驟(2)所得的辨苔1000克(干重)投入到酸解裝置中，料液比為1:10， 加入鹽酸，至酸濃度為1.4%(w/w),反應(yīng)釜中12rC水解40min;
(4) 將步驟(3)所得的滸苔水解液中加入氫氧化鈣中和至中性，室溫靜置；壓 濾除去固形物，得富含葡萄糖和木糖的水解液，共產(chǎn)生葡萄糖和木糖200克；
(5) 將步驟(4)所得的水解液中添加至終濃度(w/w)為0.1%的硫酸銨，0.2%的 硫酸氫二鉀，0.1%的硫酸鎂，0.3%的酵母粉，接入5%的休哈塔假絲酵母3(TC
發(fā)酵3天；
(6) 發(fā)酵液蒸餾得到生物乙醇45克。 實施例4
(1) 用水對橋苔進行漂洗，除去鹽分和泥沙等雜質(zhì)；
(2) 對步驟(1)所得的滸苔進行粉碎處理，粉碎至粒徑為0.5 2mm;
(3) 將步驟(2)所得的滸苔1000克(干重)投入到酸解裝置中，料液比為1:15， 加入磷酸，至酸濃度為1.6%(w/w)，反應(yīng)釜中12rC水解80min;
(4) 將步驟(3)所得的滸苔水解液中加入氫氧化鈣中和至中性，室溫靜置；壓 濾除去固形物，得富含葡萄糖和木糖的水解液，共產(chǎn)生葡萄糖和木糖150克；
(5) 將歩驟(4)所得的水解液中添加至終濃度(w/w)為0.1%的硫酸銨，0.2%的硫酸氫二鉀，0.1%的硫酸鎂，0.3%的酵母粉，接入5%的休哈塔假絲酵母3(TC
發(fā)酵3天； (6)發(fā)酵液蒸餾得到生物乙醇28克。
實施例5
(1) 用水對滸苔進行漂洗，除去鹽分和泥沙等雜質(zhì)；
(2) 對步驟(1)所得的滸苔進行粉碎處理，粉碎至粒徑為0.5 2mm;
(3) 將步驟(2)所得的滸苔1000克(干重)投入到酸解裝置中，料液比為1:10， 加入馬來酸，至酸濃度為2.5%(w/w),反應(yīng)釜中12rC水解90min;
(4) 將步驟(3)所得的滸苔水解液中加入氫氧化鈣中和至中性，室溫靜置；壓 濾除去固形物，得富含葡萄糖和木糖的水解液，共產(chǎn)生葡萄糖和木糖105克；
(5) 將步驟(4)所得的水解液中添加至終濃度(w/w)為0.1%的硫酸銨，0.2%的 硫酸氫二鉀，0.1%的硫酸鎂，0.3%的酵母粉，接入5%的休哈塔假絲酵母3(TC
發(fā)酵3天；
(6) 發(fā)酵液蒸餾得到生物乙醇18克。
權(quán)利要求
1.一種以滸苔為原料制取生物乙醇的方法，其特征在于包括以下步驟(1)用水對滸苔進行漂洗，除去鹽分和泥沙等雜質(zhì)；(2)對步驟(1)所得的滸苔進行粉碎處理，粉碎至粒徑為0.5～2mm；(3)將步驟(2)所得的滸苔投入到酸解裝置中，料液比為1∶20～1∶5，加入酸，至酸濃度為0.5％～2.5％(w/w)，反應(yīng)釜中110℃～150℃水解20min～100min。(4)將步驟(3)所得的滸苔水解液中加入氫氧化鈣中和至中性，室溫靜置，壓濾除去固形物，得富含葡萄糖和木糖的水解液；(5)在步驟(4)所得的水解液中添加至終濃度(w/w)為0.1％的硫酸銨，0.2％的硫酸氫二鉀，0.1％的硫酸鎂，0.3％的酵母粉，接入5％的休哈塔假絲酵母，30℃發(fā)酵1～5天；(6)發(fā)酵液蒸餾得到生物乙醇。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)生物乙醇的方法，其特征是所述的滸苔為緣管滸 苔、扁滸苔、條滸苔、腸滸苔的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)生物乙醇的方法，其特征是步驟(2)中，滸苔 加適量水，用高速組織粉碎機處理3 5分鐘，使?jié)G苔粒徑達到0.5 2mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)生物乙醇的方法，其特征是步驟(3)中所述的 酸為硫酸、鹽酸、磷酸和馬來酸中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開一種以滸苔為原料制取生物乙醇的方法，包括以下步驟(1)對滸苔進行漂洗；(2)對滸苔粉碎至粒徑為0.5～2mm；(3)將步驟(2)所得的滸苔投入到酸解裝置中，料液比為1∶20-1∶5，加入酸，至酸濃度為0.5％-2.5％(w/w)。反應(yīng)釜中110℃-150℃水解；(4)將步驟(3)所得的滸苔水解液中加入氫氧化鈣中和至中性，室溫靜置；壓濾除去固形物，得富含葡萄糖和木糖的水解液；(5)將步驟(4)所得的水解液，接入5％的休哈塔假絲酵母30℃發(fā)酵1～5天；(6)發(fā)酵液蒸餾得到生物乙醇。本發(fā)明利用滸苔作為乙醇發(fā)酵的原料，結(jié)合滸苔的特點，不需經(jīng)過酶解，水解液可直接用于生物乙醇發(fā)酵。
文檔編號C12P7/06GK101638671SQ200910018119
公開日2010年2月3日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者馮大偉, 冰 劉, 劉正一, 劉海燕, 松 秦 申請人:煙臺海岸帶可持續(xù)發(fā)展研究所