利用秸稈草料釀造酒精的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是利用秸桿、草料等植物纖維釀造酒精的方法，屬于能源工業(yè)技術領域。
【背景技術】
[0002]酒精是一種易于燃燒的有機化合物，酒精燃燒時放出大量的熱量，并且酒精燃燒很完全，只產(chǎn)生二氧化碳和水，幾乎沒有產(chǎn)生污染性煙霧，酒精的這種優(yōu)點使酒精成為最清潔的燃料能源之一，現(xiàn)代的汽車燃料全部混入了酒精以減輕石油燃料供應的緊張。酒精的優(yōu)點在于可以由植物成分釀造而成，這使酒精能成為用之不盡的能源。一般酒精的釀造，都是由淀粉類或糖類植物釀造而成，其實酒精只是由糖類發(fā)酵而成，淀粉也只能是間接地催化轉(zhuǎn)化成糖類才能發(fā)酵產(chǎn)生酒精。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了能生產(chǎn)更多的酒精，為了能減少酒精生產(chǎn)對淀粉和糖類植物的消耗，我們發(fā)明了利用秸桿纖維釀造酒精的方法，它能利用秸桿、草料、木料等植物纖加工分解成糖類再維釀造酒精，是一種原料廣泛、充足，原料低廉的生產(chǎn)投資項目。
[0004]利用秸桿纖維釀造酒精的方法解決問題所采取的技術方案是按下面的制作步驟進行:一、收集大量的秸桿或草料并清除干凈泥砂；二、將秸桿或草料放進一個耐酸性的高壓容器中加入少量的水和98%濃硫酸攪拌均勻浸潤；三、將高壓容器封閉并加熱產(chǎn)生高壓300千帕以上半小時；四、將高壓容器降溫至常溫后打開蓋對秸桿或草料進行攪拌成稀糊液；五、在稀糊液中加入適量的酒化酶并再次攪拌均勻；六、將高壓容器置于25~30攝氏度的溫度環(huán)境中使內(nèi)部稀糊液發(fā)酵三天產(chǎn)生酒精；七、將高壓容器轉(zhuǎn)進多層蒸餾塔進行蒸餾提取酒精。
[0005]秸桿草料的主要成分是纖維素，有的秸桿草料中還含有少量的淀粉和糖類，這些少量的淀粉和糖類更有利于釀造酒精。但我們解決的主要技術問題是怎樣把秸桿草料中的纖維素催化分解成糖類，以便糖類再進一步發(fā)酵產(chǎn)生酒精。纖維素催化成糖類的分子式:(C6H1005)n+nH20 +催化劑+高溫=nC6H1206。從上面的分子式可知道，纖維素催化成糖類必須有一定的水分并且需要催化劑的參與，高溫更能使分解反應更快速。在對纖維素的分解反應中使用的催化劑是濃硫酸，可以大量使用深度更高的硫酸和少量水分，但由于濃硫酸的價格太高，這樣成本過大。但是，濃硫酸的加入會不會影響酒精的生產(chǎn)純度呢？我們知道，纖維素是有機物化合物，分子中的烴基和烷基不會和酸類發(fā)生反應，因此不會對酒精的生產(chǎn)造成副反應影響。但硫酸的加入會對酒精生產(chǎn)的容器產(chǎn)生影響，如果用金屬的容器很容易和濃硫酸發(fā)生反應而產(chǎn)生氫氣并腐蝕器壁，雖然氫氣也不會對酒精的液化產(chǎn)生影響，但腐蝕器壁有可能產(chǎn)生泄漏而發(fā)生事故。如果我們能用而酸性的容器就可以解決了這個問題。
[0006]利用秸桿草料釀造酒精要解決的另一個問題是:為了節(jié)約投資成本，我們在秸桿草料的容器中加入了水分和少量的濃硫酸，那么硫酸的酸性就會減弱、催化劑的性質(zhì)就會降低，盡管我們進行加溫，但是纖維素斷裂分解成糖類的速度還是很慢，達不到快速、連續(xù)生產(chǎn)的目的。為了解決這個問題，我們采用高溫、高壓、催化同時進行的技術方案，我們對成盛裝秸桿草料的容器進行密封，使容器在高溫的同時產(chǎn)生強高壓，內(nèi)部的纖維成分終于經(jīng)不起超高溫和高壓的攻擊，快速地斷裂水解成為糖類，達到了我們的目的。我們可以對纖維素催化成反應成糖類的方程式進行如下表達:(C6H1005) n+nH20+催化劑+高溫+高壓=nC6H1206。
[0007]秸桿草料中的纖維素被我們技術催化成糖類后，對糖類的釀造成酒精的過程已經(jīng)不是重要的問題，可以按一般的常規(guī)糖類釀造酒精的程序進行。糖類催化發(fā)酵成酒精的分子反應式:C6H1206+H20+ 酒化酶=2C2H50H+2C02。
[0008]利用秸桿草料釀造酒精的方法的有益效果是:利用秸桿草料釀造酒精的方法能利用原料充足的秸桿草料等纖維原料經(jīng)過高溫、高壓、催化劑的作用而轉(zhuǎn)化成糖類，再利用糖類進一步釀造酒精；利用超高溫、超高壓使纖維素能在少量的催化劑參與下就能快速地水解反應生成糖類物質(zhì)，大大地節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0009]利用秸桿草料釀造酒精的方法是按下面的制作步驟實施進行。
[0010]一、收集大量的秸桿草料并清除干凈泥砂，因為存在的泥砂會和催化劑濃硫酸發(fā)生發(fā)應而削弱了催化能力。
[0011]二、將秸桿草料放進一個耐酸性的容器中并加入少量的水和98%的濃硫酸攪拌均勻濕潤。如果是過于彭松的草料可以施加一定的壓力進行壓縮，使水和濃硫酸更易于浸潤。
[0012]三、將高壓容器封閉加熱產(chǎn)生300千帕以上的高壓半小時，加熱加壓過程中要不斷地測溫測壓，高壓不能超過容器的安全壓力限度，以免發(fā)生爆裂意外。
[0013]四、高溫高壓半小時后把容器降溫至常溫打開容器封蓋，對內(nèi)部的秸桿草料進行攪拌搗碎成稀糊狀液。攪拌的工具要提前進行消毒滅菌，以免雜菌進入。
[0014]五、在稀糊狀液中加入適量的酒化酶并再次進行攪拌均勻。攪拌的工具要提前進行消毒滅菌，避免雜菌進拌入。
[0015]六、將容器置于25~30攝氏度的溫度環(huán)境中靜置使內(nèi)部的稀糊狀液發(fā)酵三天產(chǎn)生酒精，發(fā)酵其注意加蓋但又不能密封蓋，讓發(fā)酵產(chǎn)生C02溢出。
[0016]七、將容器轉(zhuǎn)入多層蒸餾塔進行多層蒸餾提取酒精。
【主權項】
1.利用秸桿草料釀造酒精的方法，其特征是按下面的制作步驟進行:一、收集大量的秸桿草料并清除干凈泥砂；二、將秸桿草料放進一個耐酸性的高壓容器中加入少量的水和98%濃硫酸攪拌均勻浸潤；三、將高壓容器封閉并加熱產(chǎn)生高壓300千帕以上半小時；四、將高壓容器降溫至常溫后打開蓋對秸桿草料進行攪拌成稀糊液；五、在稀糊液中加入適量的酒化酶并攪拌均勻；六、將高壓容器置于25~30攝氏度溫度環(huán)境中使內(nèi)部稀糊液發(fā)酵三天產(chǎn)生酒精；七、將高壓容器轉(zhuǎn)進多層蒸餾塔進行蒸餾提取酒精。
【專利摘要】利用秸稈草料釀造酒精的方法主要是按下面的制作步驟進行：一、收集大量的秸稈草料并清除泥砂；二、將秸稈草料放進一個耐酸性的高壓容器中加入少量的水和98%的濃硫酸攪拌浸潤；三、將高壓容器封閉加熱產(chǎn)生高壓300千帕以上半小時；四、將高壓容器降溫至常溫后開蓋并對內(nèi)部的秸稈草料進行攪拌搗碎成稀糊液；五、在稀糊液中加入適量的酒化酶并再次攪拌混合均勻；六、將容器置于25~30攝氏度的環(huán)境中靜置發(fā)酵三天產(chǎn)生酒精；七、將容器轉(zhuǎn)入多層蒸餾塔進行蒸餾提取酒精。
【IPC分類】C12P7/08
【公開號】CN105087657
【申請?zhí)枴緾N201410190158
【發(fā)明人】李先強
【申請人】李先強
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月7日