[发明专利]一种甜高粱秸秆综合利用的方法

说明书

本发明提供一种甜高粱秸秆综合利用的方法。它是将鲜甜高粱秸秆去叶粉碎后，研磨成浆料，再加入萃取剂，提取出单宁；然后再制备果胶、乙醇、纤维素和木质素，从而使甜高粱秸秆得到充分的运用。本发明实现了甜高粱秸秆加工环境友好和集约高效的目标，充分利用了甜高粱秸秆中的有用物质，增加了甜高粱秸秆加工附加值，提高了资源利用效率，实现了生产过程污染物零排放。有利于提高农户种植甜高粱的积极性，并将有力地促进甜高粱的原料基地建设。

技术领域

本发明属于生物质材料与能源技术领域，具体地说，涉及一种甜高粱秸秆综合利用的方法。

背景技术

甜高粱是生物学产量最高的农作物之一，在我国有悠久的栽培历史，南方和北方均有大面积种植。新鲜的甜高粱秸秆干物质约含纤维素20～22％，木质素10～12％，半纤维素16～19％，果胶10～13％，粗蛋白3～4％，总糖含量35～41％，单宁0.4～2.5％，粗脂肪、矿物质等其它3～5％。

目前，甜高粱秸秆利用主要用于制备乙醇，经中试经济核算，成本偏高，效益偏低，始终无法产业化推广应用。现甜高粱秸秆的综合利用，最多只是“乙醇-纸板”、“乙醇-酒糟饲料”、“乙醇-木糖”联产，对甜高粱秸秆有用物质的利用还不彻底，经济效益未能充分发挥；如，制得的纸板纤维仅仅达到制作纸板或纸箱的水平，酒糟饲料的附加值较低，即使是提取木糖，经济效益也有待于提高。这样，既造成资源浪费，又产生大量排放，原料价格得不到提高，严重影响农户种植甜高粱的积极性，甜高粱原料基地的规模无法扩大发展，从而也制约了燃料乙醇产业发展。

甜高粱是为数不多的植株含单宁较高的C4作物。单宁亦称栲胶，在医药、印染、化工、台金、酿酒、文具等行业广泛应用。传统的单宁生产是从青柿子和五倍子中提取，每生产1万吨的单宁大约需要上10万亩的柿子或五倍子林种植面积。由于土地资源有限，传统单宁提取方法无法满足市场需求。近些年有利用松针及一些野生植物提取，但仍无法满足市场需求。如能利用甜高粱秸秆提取单宁，既可增加甜高粱秸秆加工的附加值，也可补充单宁市场不足。此外，乙醇、果胶、纤维、木质素、饲料均为我国紧缺物资。“十二五”规划我国推广燃料乙醇500万吨，现有产能不足300万吨。果胶、纤维和木质素近10年来长期依赖进口满足国内市场需求。我国虽是农业大国，粮食供给却很紧张，也是饲料缺乏国家，蛋白饲料尤其缺乏。以此拉动内需，大量发展以上紧缺物资生产，正是甜高粱秸秆加工业发展的良好契机。

因此，甜高粱秸秆全身皆宝。充分提取甜高粱秸秆有用成分，不仅其经济价值将成数倍增长，提升甜高粱秸秆原料价格，提高农户种植甜高粱的积极性，带动甜高粱种植业和相关加工业可持续发展，而且促进了燃料乙醇产业化发展，同时，避免了资源浪费和大量废物排放。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种甜高粱秸秆综合利用的方法，联合生产乙醇、单宁、果胶、纤维、木质素，从而降低甜高粱秸秆的综合利用成本，增加甜高粱秸秆加工附加值，提高资源利用效率，实现生产过程污染物零排放。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，甜高粱秸秆综合利用的方法，包含以下步骤：

(1)制备秸秆浆料：将鲜甜高粱秸秆去除叶子，粉碎后，磨制成80目以上的甜高粱秸秆浆料；

(2)萃取制备单宁：将甜高粱秸秆浆料投入分馏塔中，加入萃取剂，充分搅拌后，静置分层；将上层萃取液泵入蒸馏器，蒸馏回收萃取剂，萃取剂蒸发后，制得单宁；

(3)榨取糖汁：对步骤(2)中分馏塔下层的浆料进行压榨，榨出甜高粱秸秆浆料的糖汁，再将压榨后的甜高粱秸秆浆料渣用清水浸泡后，进行二次压榨，并将两次压榨出的糖汁混合备用；