[发明专利]一种橡实制备燃料乙醇及资源化利用的方法

权利要求书

1.一种橡实制备燃料乙醇及资源化利用的方法，包括以下内容：

（1）橡实仁壳分离；

（2）橡壳经过碳化和活化制备活性炭，同时产生木醋液和合成气，活性炭用于乙醇制备过程中产生废水的处理，合成气用于发电和产蒸汽，用做乙醇制备过程中所需的能耗； 

（3）橡仁经粉碎后加入乙醇浸提，固液分离后的液相用于提取油脂和单宁，固相进行干燥；

（4）步骤（3）干燥后的固相经过乳液调配、液化和糖化，发酵生产乙醇；

（5）步骤（4）的乙醇发酵液经精馏、脱水获得无水乙醇，精馏产生的冷凝水用于步骤（4）的乳液调配；

（6）步骤（5）精馏产生的釜底液进行过滤，滤渣烘干后制备DDGS；滤液去环保单元，采用生化法和步骤（2）制备的活性炭处理后用于乙醇制备过程中。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）的橡实仁壳分离采用将橡实浸入水中10～120h使其发胀后捞出，晾干或烘干至橡壳与橡仁分开，对仁壳分开的橡实进行碾压，使橡实脱壳，然后利用风送分离设备把橡壳和橡仁分离开，橡壳与橡仁的质量比为1:1～1:5。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）的碳化是指橡壳在300～1000℃隔绝氧气的条件下制备焦炭，副产合成气和木醋液的过程；活化过程是指将制备的焦炭在700～900℃的环境中通入蒸汽活化制备成活性炭。

4.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于：活性炭的产量为0.1～0.8吨/吨乙醇，合成气的产量为120～1200 m³/吨乙醇，热值为4000～6000 kcal/m³。

5.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于：橡壳碳化副产的木醋液用作杀菌剂、消毒剂和驱虫剂，产量为0.1～0.6吨/吨乙醇。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）的提取油脂和单宁采用溶剂萃取法，选用的溶剂是乙醇。

7.按照权利要求1或6所述的方法，其特征在于：步骤（3）的提取油脂和单宁的具体过程和条件如下：取橡实粉添加无水乙醇至固液质量比为1:1.5～1:5，50～90℃保温1～4 h，冷却至室温，固液分离；固相用初始添加乙醇质量0.5～2倍的无水乙醇洗涤1～3次；收集所有液相部分，加入液相部分总体积的0.2～0.5倍的水使溶解在无水乙醇中的油脂释放出来，静置分层，即可收集液体上层的油脂，油脂产量为0.1～0.3吨/吨乙醇。

8.按照权利要求1或6所述的方法，其特征在于：步骤（3）提取油脂和单宁后的乙醇溶液经过精馏回收乙醇，精馏塔产生的冷凝水用于橡实粉的乳液调配，精馏塔釜水中含有单宁，进一步浓缩、干燥制备橡椀栲胶，产量为0.3～0.6吨/吨乙醇；精馏产生的二次冷凝水去环保单元，排出量为4.5～9.0 m³/吨乙醇。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（4）中干燥后的橡实粉加水至固液质量比为1:1.5～1:3，调节pH到5.0～6.0，搅拌均匀即调配成适用于液化和糖化的橡实粉乳液。

10.按照权利要求1或9所述的方法，其特征在于：步骤（4）的橡实粉乳液的液化过程和条件如下：加入高温α-淀粉酶10～30U/g橡实粉，80～100℃液化0.5～2h；糖化过程和条件如下：经过液化的橡实粉乳液降温到40～60℃，调节pH到4.0～5.0，加入淀粉糖化酶50～150U/g橡实粉，纤维素酶0.1～0.5U/g橡实粉，40～60℃保温8～72 h。

11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（4）的发酵生产乙醇，具体过程为：耐受单宁的酵母菌种子液为经过双酶法水解的橡实粉乳液加0.1～2.0g/L含氮化合物在28～38℃培养16～24 h的培养液；糖化后的橡实粉乳液加入0.1～2.0 g/L的含氮化合物，酵母菌种子液的接种量为1wt%～20wt%，28～38℃发酵24～48h，精馏、脱水即可获得燃料乙醇产品。

12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（5）通过精馏获得95v%乙醇，再通过分子筛脱水得到无水乙醇，乙醇产量为3.5～4.5吨橡实粉/吨乙醇。