专利名称:一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法
技术领域：
本发明涉及一种利用玉米秸杆的方法，特别是涉及一种利用玉米秸杆制酒精的预 处理方法。
技术背景
现在随着石油能源的贮藏量越来越少，寻找新的能源来源已经越来越重要。利用 生物质能源来部分替代化石能源已经成为一种努力的方向。其中利用玉米秸杆进行制酒 精已越来越得到大力的发展。但是玉米秸杆由于其中的纤维素被包裹在细胞壁里，在发酵 时与酵母菌难以相接触，发酵率低。必须对玉米秸杆进行预处理后，加大纤维素与酵母菌 的接触才能提高发酵率。现在已经有多项技术来对玉米秸杆进行预处理，如中国专利局于 2008. 06. 18公告的公开号为CN101200734专利申请号200710180522. 4发明名称《膨化法 预处理植物纤维生产燃料酒精的方法》中公开的玉米秸杆预处理技术，该发明通过高压爆 破处理，制得膨化植物纤维，提高玉米結杆的发酵率。该方法虽然能提高玉米秸杆的发酵 率，但是由于高压爆破处理无法进行连续不断地工作，并且每次爆破的数量有限，生产成本 较高，具有一定的危险性，现在并没有在生产上得到大规模地应用。因此，现在急需一种从 根本上降低成本，操作方便，安全性高的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种生产成本低，生产简单，发酵率高，安 全地利用玉米秸杆制酒精的预处理方法。
为此，本发明提供了一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，由于玉米秸杆的细 胞被细胞壁包裹，里面的纤维素无法与酵母菌直接接触，所以在发酵时效率低，因此，必须 对玉米秸杆进行预处理才能进行发酵。所述预处理方法是将含有一定水分的玉米秸杆压制 成块状，然后进行冷冻成冷冻块，如果玉米秸杆本身的水分不够可以加入一定的水分，使车 刀与冷冻秸杆块进行相对旋转，利用车刀对冷冻块进行切削，使冷冻秸杆块被车刀切削成 碎粒。由于车刀的进刀量是可以控制的，并且当玉米秸杆被冷冻成块后，其中的水分将玉米 秸杆的细胞牢牢地卡住，保证在切削过程中细胞能够被破碎，并且使玉米秸杆变硬容易被 切削，当车刀的进刀量控制在小于玉米秸杆的细胞的大小时，车刀就会破坏玉米秸杆的细 胞结构，使玉米秸杆的细胞里的纤维素直接与酵母菌接触，从而提高了玉米秸杆发酵成酒 精的发酵率。
在本发明提供的另一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法中，所述相对旋转是保 持冷冻秸杆块向前推进而不旋转但车刀旋转，这种切削形式的设备比较简单成本较低。为 了提高生产效率，保持车刀的线速度，冷冻秸杆块是呈圆周分布的，或者直接将冷冻秸杆块 制成环状的，使车刀的刀轴位于圆周中心，这样车刀的线速度相对而言就比较大，从而保证 了切削的效果。
在本发明提供的另一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法中，同样也可以使所述
3冷冻秸杆块进行旋转而车刀向前推进。因为，当冷冻秸杆块体积太大时，利用冷冻秸杆块的 旋转如立式车床的结构原理所示，可以比较容易操作。同样为了提高车刀的线速度和切削 效率，所述冷冻秸杆块是呈圆周分布的，车刀的刀轴位于圆周中心。
在本发明提供的另一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法中，所述冷冻秸杆块与 车刀同时相反方向旋转；相对旋转可以大幅度地提高车刀与冷冻秸杆块的切削速度，可以 切削出更小颗粒的玉米秸杆碎屑，提高发酵率。同样，所述冷冻秸杆块是呈圆周分布的，车 刀的刀轴位于圆周中心。也可以采用将所述冷冻秸杆块向前推进或推动切削刀前进。
在本发明提供的另一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法中，所述切削是在低温 室里进行，所述低温室的温度是在-10°c 25°C。当然，最好所述低温室是-5°c 5°C。在 低温下进行切削冷冻秸杆块不会融化，保持一定的硬度，只有保持一定的硬度才能进行切 削，但温度太低了降温的成本太高，所以保持一个合适的温度非常重要。
本发明提供的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法与现有方法相比具有以下优占.
1.工艺简单直接通过切削的方法就能将玉米秸杆预处理；
2.生产效率高由于切削速度快，所以预处理的量大，生产效率高；
3.成本低设备成本低于现在采用的其它如爆破处理；
4.应用范围广本发明除可用于玉米秸杆外还可用于其它农作物的秸杆以及其 它农作物的壳等如花生壳、棉花秸杆等。
下面通过附图描述的本发明的实施例，可以更清楚地理解本发明的构思、方法。
附图1是本发明提供的一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法的一个实施例的 剖面示意图。
具体实施方式
参照附图1，附图1是本发明提供的一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法的一 个实施例的剖面示意图在支撑管1上套接环状的冷冻秸杆块3，在支撑管1上冷冻秸杆块 3后面安装推动环2，推动环2可以相对于支撑管1运动，当推动环2向左推动时，冷冻秸杆 块3可以相对于支撑管1向左移动。在支撑管1的左端安装切削刀5，切削刀5的中心与动 力旋转轴4相连，当动力旋转轴4旋转时切削刀5也随之同步旋转。当套接在支撑管1上 的冷冻秸杆块3在推动环2的推动下向左运动与切削刀5相接触时，旋转的切削刀5在动 力旋转轴4的带动下高速旋转，高使速旋转的切削刀5对冷冻秸杆块3进行切削，由于切削 刀5的中心部分对应的是支撑管1，中心部分的线速度小但不与冷冻秸杆块3相接触，所以 切削刀5对冷冻秸杆块3的切削速度非常大，控制推动环2的推动速度使冷冻秸杆块3被 切削下来的碎粒的尺寸小于冷冻秸杆块3的细胞的大小，从而使冷冻秸杆块3的细胞内的 纤维素与发酵母菌相接触，提高发酵率。
上面所述实施例是对本发明进行说明，并非对本发明进行限定。本发明要求保护 的构思、方法和范围，都记载在本发明的权利要求
书中。
权利要求
一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述方法是将含有一定水分的玉米秸杆压制成块状，然后进行冷冻成冷冻秸杆块，使车刀与冷冻秸杆块进行相对旋转，利用车刀对冷冻块进行切削，使玉米秸杆冷冻块被车刀切削成碎粒。
2.根据权利要求
1所述的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述相对旋 转是保持冷冻秸杆块向前推进而不旋转但车刀旋转。
3.根据权利要求
2所述的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述冷冻秸 杆块是呈圆周分布的，车刀的刀轴位于圆周中心。
4.根据权利要求
1所述的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述相对旋 转是冷冻秸杆块进行旋转但车刀不旋转向前推进。
5.根据权利要求
4所述的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述冷冻秸 杆块是呈圆周分布的，车刀的刀轴位于圆周中心。
6.根据权利要求
1所述的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述相对旋 转冷冻秸杆块与车刀同时相反方向旋转。
7.根据权利要求
6所述的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述冷冻秸 杆块是呈圆周分布的，车刀的刀轴位于圆周中心。
8.根据权利要求
6或7所述的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述冷 冻秸杆块是向前推进的。
9.根据权利要求
1所述的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述切削是 在低温室里进行，所述低温室的温度是在-10°C 25°C。
10.根据权利要求
9所述的利用玉米秸杆制酒精的预处理方法，其特征是所述低温室 的温度是_5°C 5°C。
专利摘要
本发明公开了一种利用玉米秸杆制酒精的预处理方法。本发明的目的在于克服现有技术缺点，提供一种生产成本低，生产简单，发酵率高，安全地利用玉米秸杆制酒精的预处理方法。所述预处理方法是将含有一定水分的玉米秸杆压制成块状，然后进行冷冻成冷冻块，使车刀与冷冻秸杆块进行相互旋转，利用车刀对冷冻块进行切削，使冷冻秸杆块被车刀切削成碎粒。由于车刀的进刀量是可以控制的，当车刀的进刀量控制在小于玉米秸杆的细胞的大小时，车刀就会破坏玉米秸杆的细胞结构，使玉米秸杆的细胞里的纤维素直接与酵母菌接触，从而提高了玉米秸杆发酵成酒精的发酵率。本发明用于玉米秸杆发酵制酒精时预处理，提高发酵率。
文档编号C12P7/10GKCN101851640SQ200910048570
公开日2010年10月6日 申请日期2009年3月31日
发明者王武生 申请人:上海奇谋能源技术开发有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan