CN103898780B

CN103898780B - 生物质处理方法

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Publication number: CN103898780B
Application number: CN201210570363.XA
Authority: CN
Inventors: 林海龙; 武国庆; 杜伟彦; 高尚; 许克家; 邓立康; 于天杨; 刘文信; 刘劲松; 李春玲; 袁敬伟; 岳国君
Original assignee: COFCO BIOCHEMICAL ENERGY (ZHAODONG) Co Ltd; Cofco Corp; Cofco Nutrition and Health Research Institute Co Ltd
Current assignee: COFCO BIOCHEMICAL ENERGY (ZHAODONG) Co Ltd; Cofco Corp; Cofco Nutrition and Health Research Institute Co Ltd
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: CN103898780A

Abstract

本发明公开了一种生物质的处理方法，包括原料破碎、原料输送、蒸煮、减压的步骤，其中在原料输送过程中以喷淋形式将原料与酸或酸酐接触。本发明解决处理后的物料纤维结构打开程度不高，半纤维素回收率较低的缺陷，而且降低了处理温度，避免了高温处理后的物料产生的较多抑制物的现象，利于下一工序化学品制备，同时节省了蒸汽用量，降低了处理能耗。

Description

生物质处理方法

技术领域

本发明涉及一种生物质处理方法，特别是涉及一种木质纤维素生物质的处理方法。本发明还涉及通过该方法制备获得单糖，进一步制备获得燃料能源以及其它产物的方法。

背景技术

以生物质为原料可以制备获得多种化学品，包括生物燃料（乙醇）、生物丁醇、较高级醇类和生物塑料等。在各种生物质产品中，由生物质制备燃料乙醇技术受到了广泛关注。生物燃料乙醇从发展进程上又可划分为通过富含糖或淀粉的原始生物材料（如谷物、甘蔗或玉米）的发酵过程实现的一代粮食乙醇和利用来源于园艺、农业、林业、木材业等的廉价副产品形式的木质纤维素生物质发酵获得的二代纤维素乙醇。

木质纤维素生物质包含有半纤维素和纤维素形式的糖聚合物，为了生产化学品，糖聚合物必须先分解成糖单体，分解聚合物的常用方法是利用酶水解，然而为了提高酶对生物质的作用效率，木质纤维素生物质通常需要预处理。

CN101736646A公开了纤维素原料在蒸汽爆破之前先用稀酸或稀碱水解之后汽爆处理得到纤维素浆粕的方法。

CN1896254A公开了混合菌群降解发酵木质纤维素类物质生产酒精的方法，包括将木质纤维素类物质粉碎后用H₂SO₄浸泡，然后采用蒸汽爆破的方式。

CN101220379A公开了将甜高粱茎秆汁渣分离，经过稀H₂SO₄浸泡后然后对甜高粱渣进行稀酸爆破预处理,酶解发酵得到乙醇。

WO2011/028554A1公开了由纤维素生物质制备乙醇时生产各种副产物的方法，将净化生物质原料进行酸浸渍和改进的蒸汽处理或“蒸汽爆破”处理。

上述专利中均没有公开连续蒸汽爆破方法，无法实现工业化生产，并且经过长时间酸浸泡的原料在蒸汽爆破的高压高温下对蒸汽爆破设备的进料、保温和出料装置产生巨大的酸腐蚀作用，需要随时更换，生产成本较高，并且处理后的纤维素原料产生了大量抑制物，对后续步骤影响较大，整个流程蒸汽用量大，处理压力高，容易造成安全隐患。

“进口纤维素乙醇汽爆装置的国产化改进”，国产化改进设备，管理与维修更加方便，2012No.3中公开了一种纤维素乙醇汽爆装置，物料经输送器送至同轴喂料器的喂料斗内，同轴喂料器连续推动物料形成密实料塞后，送入加压蒸煮器，完成蒸煮时间后，放料阀开启，物料由高温高压的蒸煮器中迅速排出，泄压引起蒸汽喷放。该方法描述了采用中性条件下连续蒸汽爆破的过程，但是不适合于酸性条件下的生产。

因此，本发明克服了现有技术中的缺陷，公开了一种能够在酸性条件下连续对生物质进行处理的方法。

发明内容

本发明提供了一种生物质的处理方法，可以解决处理后的物料纤维结构打开程度不高，半纤维素回收率较低的缺陷，并能够减少高温处理后的物料产生较多抑制物，更有利于生产后续化学品，同时节省了蒸汽的用量，降低了生产能耗，具备产业化放大基础。

本发明首先提供了一种生物质的处理方法，包括原料破碎、原料输送、蒸煮、减压的步骤，其中以喷淋形式将原料与酸或酸酐接触。

本发明还提供了一种生物质的处理方法，包括原料破碎、原料输送、酸液混合、蒸煮、减压的步骤，其中以喷淋形式将原料与酸或酸酐接触。所述的酸液混合步骤在原料输送步骤之后，将与酸以喷淋形式接触后的原料进一步混合均匀，混合后的原料继续蒸煮。

本发明中所指的“生物质”为农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质，包括玉米秸秆、玉米芯、硬木、软木、坚果壳、草、纸、大麦秆、小麦杆、树叶、棉籽絮、报纸、柳枝、燕麦壳等。从结构上看，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成的材料。在优选实施方案中，生物质材料含木素纤维素材料包含至少30wt.％，优选至少50wt.％，更优选至少70wt.％，甚至更优选至少90wt.％的木质纤维素。应理解的是，生物质还可以包含其它组分，如蛋白质材料、淀粉、糖，如可发酵的糖和/或不可发酵的糖。

本发明所述的原料破碎的步骤为将生物质原料（纤维素）破碎成适宜的颗粒长度，可以理解的是，不同的生物质适宜的破碎程度是不同的，但优选的破碎为平均长度为15cm以下的颗粒，更优选为10cm以下的颗粒，特别优选为10-100mm的颗粒。上述破碎方式可以通过粉碎机、研磨机、锤磨机或本领域中已知的其它合适的粉碎装置进行处理。

另一方面，本发明所述的原料在破碎后还可以存在除杂的步骤。由于原料绝大部分都是经过多次倒运，过程中可能会混入砂土、铁器等杂物，如不对物料进行前期处理，可能造成后面处理设备的磨损甚至损坏。处理方法包括采用水洗、筛分、风选等方式。可例举的方式，包括：对物料破碎后，输送过程经过筛板进行除砂土；经过手动永磁除铁器进行除铁处理；在输送过程中进行水洗的步骤；或者将上述步骤组合使用。

本发明所述的原料的输送可通过主动和/或被动输送装置来进行。所述的被动输送装置包括利用重力的方式来进行，将破碎后的原料经过倾斜成一定角度来提供输送。更为有利的输送方式是通过主动输送装置来进行，例如通过传送带和/或传送螺杆来实现。传送螺杆可由变速发动机提供动力，并且传送螺杆通过沿其轴线的旋转运动而提供原料向出口的输送，在此过程中同时完成了对物料脱水和压缩，并由于产生了密封的环境，有利于压力的封闭和增加。在优选的实施例中，原料输送的设备采用螺旋喂料器或螺杆挤出机完成，在输送过程中对原料脱水至干物的10-60wt.%，以重量百分比计，优选20-50wt.%，更为优选为25-45wt.%。在本发明的另一个优选的实施例中，原料的输送通过传送带床送到螺旋喂料器或螺杆挤出机，在经过任选的酸液混合、蒸煮、减压的步骤。

进一步，本发明所公开的生物质的处理方法，还包括了以喷淋形式将原料与酸或酸酐接触。所述的酸可以为无机酸或有机酸，无机酸包括硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、有机酸包括醋酸。酸酐可以为乙酸酐、丁酸酐、丁二酸酐、乙二酸酐等，优选为硫酸或盐酸。本发明中与原料接触的酸或酸酐的浓度可以为0.1%-15wt.%，优选为0.5-10wt.%，更优选为0.5-5wt.%，在本发明的一个实施方式中使用的是0.1-10wt.%的稀硫酸溶液。喷淋的方式可以采用喷淋机或喷淋头，喷淋头可以使用一个或两个以上。本发明喷淋的酸与原料的比例是1:10-100，优选1:10-50，最优选1:10-30。

在本发明的一个具体实施方式中所述的酸喷淋步骤是在原料输送步骤完成，破碎后的生物原料在输送的过程中可以喷淋酸或酸酐，所述的喷淋发生在传送带和/或传送螺杆输送原料的过程中。在一个实施方式中，所述的酸喷淋的过程在螺旋喂料器或螺杆挤出机的前端，优选是在原料进入螺旋喂料器或螺杆挤出机之前进行。在更有选的实施例中，所述的酸喷淋的过程在螺旋喂料器或螺杆挤出机的末端，优选是在原料经螺旋喂料器或螺杆挤出机处理后进行。通常认为，由于螺旋喂料器或螺杆挤出机需要对原料进行挤压，当在前端进行喷酸时，由于酸没有与原料混合均匀，挤压过程不容易精准控制，最终与原料接触的酸液无法控制，并且挤压过程是在高压高温下进行，产生巨大的酸腐蚀作用，因而所述的酸喷淋的过程在螺旋喂料器或螺杆挤出机的末端。另一方面，本发明所述的酸喷淋步骤还可以在蒸煮步骤完成，通过输送步骤进入蒸煮器的原料可以通过喷淋酸液，同样的可以避免挤压过程是在高压高温下进行，产生巨大的酸腐蚀作用。

当酸液与原料接触后，为了使酸能够和原料混合均匀，可以任选的在原料输送和蒸煮之间添加入酸混合步骤，所述的混合步骤可以通过装有螺旋推进叶片的筒体或绞龙来实现，并且混合的装置应该与蒸煮器连通保持一致的压力。所述的混合时间可以为1-30min，优选为2-20min，更优选为2-10min。

本发明所述的蒸煮步骤可以通过蒸煮器实现，所述的蒸煮器为搅拌釜反应器或非搅拌釜反应器(例如是立式或者卧式反应器)，优选采用具有推进叶片的蒸煮器来完成，所述的蒸煮器可以是一个或多个。蒸煮过程的压力是可以是恒定的或非恒定的，所述的压力为0.5-2MPaG，优选为0.5-1MPa，更优选为0.5-0.8MPa，特别是采用本发明公开的生物质的处理方法，保证了处理压力为0.5-0.8MPa，低于常见的高温高压处理方式所采用的1.2-1.6MPa，操作上安全性更高。当增加酸浸渍的原料在用于蒸汽处理的容器中的停留时间时，可以观察到纤维素和/或半纤维素降解为诸如羟甲基糠醛之类的降解产物。因而，通常选择在反应器内的停留时间以在不导致产物继续降解的情况下提高纤维素的生物利用度和/或溶解半纤维素。一般来说，蒸煮的时间可以为1-30min，优选为2-20min，更优选为2-10min。蒸煮过程内对于温度的要求使促进整个区域当中的温度相对均匀和原料温度的相对均匀。因此，通常通过将蒸汽分布到整个原料当中使原料在接触区内达到目标温度，使得相当一部分原料的平均温度不会与目标温度有任何显著程度的差异。例如，在各种优选的实施方案中，生物质原料区域的平均温度与目标温度相差不大于5℃。

本发明所述的减压的目的是通过瞬间泄压过程实现纤维素、半纤维素与木质素的组分分离和各自结构变化，该过程可以通过喷放阀来实现，通过压力恢复到常压连续或间歇泄压排放的方式排出。所述减压间隔时间可以为1-20s，优选2-10s。

在一个具体实施方面，本发明公开了一种生物质的处理方法，包括原料破碎、通过螺旋喂料器输送原料，将原料与酸性溶液或酸酐混合，通入蒸汽蒸煮，然后通过减压排放的方式排除，其中以喷淋的方式喷入0.5-10wt％的酸性溶液或酸酣。在一个实施例中，其中所述的喷淋酸性溶液或酸酣步骤在进入螺旋喂料器前进行，更优选的实施方式是其中所述的喷淋步骤在原料经螺旋喂料器或螺杆挤出机处理后进行。原料通过螺旋喂料器，对原料脱水至干物的10-60wt%，优选20-50wt%，更为优选为25-45wt%，以重量百分比计。所述的蒸汽为低压蒸汽，优选为0.5-1MPaG，更优选为0.5-0.8MPaG。

本发明进一步公开了一种从生物质制备得到糖的方法，包括原料破碎、原料输送、蒸煮、减压、分离获得糖，其中以喷淋形式将原料与酸或酸酐接触。所述的糖为单糖，包括五碳糖和六碳糖，例如葡萄糖和木糖。所述的分离方法包括离心分离、色谱法、物理过滤等方法。所述的分离过程可以单独分离得到五碳糖，也可以单独分离得到六碳糖，或者可以得到二者的混合物。

本发明还涉及了一种从生物质制备得到乙醇的方法，包括原料破碎、原料输送、蒸煮、减压的处理步骤，其中以喷淋形式将原料与酸或酸酐接触。处理后的原料任选的与酶接触后，与酵母接触以将可发酵糖转化为乙醇并形成包含水相和固相的发酵浆料，所述水相包含乙醇，所述固相包含木质素；蒸馏发酵浆料以产生富乙醇的产物流。所述的酶包括：纤维素酶、半纤维素酶，淀粉酶、蛋白酶、葡糖淀粉酶、脂肪酶等，其中纤维素酶包括但不限于纤维二糖水解酶（纤维二糖水解酶I和纤维二糖水解酶II）以及内切葡聚糖和β-葡糖苷酶。所述的酵母可以使是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)或葡萄汁酵母(Saccharomyces uvarum)的菌株；毕赤酵母属(Pichia)，特别是树干毕赤酵母(Pichiastipitis)或巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)的菌株；假丝酵母属(Candida)的菌株，特别是产朊假丝酵母(Candida utilis)、阿糖发酵假丝酵母(Candida arabinofermentans)、迪丹斯假丝酵母(Candida diddensii)或博伊丁假丝酵母(Candida boidinii)的菌株。其它涵盖的酵母包括汉逊酵母属(Hansenula)，特别是多形汉逊酵母(Hansenulapolymorpha)或异常汉逊酵母(Hansenula anomala)的菌株；克鲁维酵母属(Kluyveromyces)，特别是马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)或脆壁克鲁维酵母(Kluyveromycesfagilis)的菌株，和裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)，特别是粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)的菌株。商业上可用的酵母包括，例如，REDSTARTM或ETHANOL REDTM酵母(可由Fermentis/Lesaffre，USA获得)、FALI(可由Fleischmann’sYeast，USA获得)、SUPERSTART和THERMOSACCTM新鲜酵母(可由Ethanol Technology，WI，USA获得)、BIOFERM AFT和XR(可由NABC-North American Bioproducts Corporation，GA，USA获得)、GERT STRAND(可由Gert Strand AB，Sweden获得)和FERMIOL(可由DSM Specialties获得)。

本发明还公开了一种生物质发酵制备化学品的方法，包括原料破碎、原料输送、蒸煮、减压的处理步骤，其中以喷淋形式将原料与酸或酸酐接触。处理后的原料通过与生物菌种接触获得各种发酵化学品，例如，甲醇、丁醇、柠檬酸、乙酸、乳酸、葡萄糖酸、丙酮、谷氨酸、青霉素和激素。

本发明所述的生物质的处理方法将生物质原料的回收率提高到90%以上，其中半纤维素回收率达到80%以上，解决处理后的物料纤维结构打开程度不高，半纤维素回收率较低的缺陷，同时减少了高温处理后的物料产生的较多抑制物，更有利于下一工序化学品制备，并且低压蒸汽消耗下降到1.0-1.5吨/吨原料，节省了蒸汽的用量，降低生产能耗。

附图说明

图1描述了在原料输送步骤喷淋酸的生物质的处理方法；

图2描述了含有酸混合步骤生物质的处理方法；

图3描述了利用生物质制备获得生物乙醇的处理方法。

具体实施方式

实施例1生物质的处理方法1

步骤（1）将纤维素原料破碎为粒度为10-100mm的颗粒，将原料投入螺旋喂料器，对其进行挤压脱水至干物20%-50%，形成致密的料塞，在保证纤维素原料不断进入处理容器的同时还能抵御容器内的蒸汽外泄；

步骤（2）在步骤1中形成的料塞从螺旋喂料器处理后，向纤维素原料中混入其质量0.5%的稀释硫酸溶液，进入酸混合容器混合后得到酸性纤维素原料；

步骤（3）步骤2中的酸性纤维素原料在蒸煮处理容器中，与0.6MPaG的低压蒸汽接触进行处理，处理时间在5±0.2min，然后通过连续泄压排放的方式排出容器，此过程可以打开纤维素原料的结构，使半纤维素部分降解，部分纤维素裸露在表面。

实施例2生物质的处理方法2

步骤（1）将纤维素原料破碎为粒度为10-100mm的颗粒，进行水或酸的混合湿润后，将原料进入螺旋喂料器，对其进行挤压脱水至干物20%-50%，形成致密的料塞，在保证纤维素原料不断进入处理容器的同时还能抵御容器内的蒸汽外泄；

步骤（2）在步骤1中形成的料塞从螺旋喂料器处理后，向纤维素原料中喷淋混入其质量5%的稀释硫酸溶液，进入酸混合容器混合后得到酸性纤维素原料；

步骤（3）步骤2中的酸性纤维素原料在蒸煮处理容器中，与1MPa的低压蒸汽接触进行处理，处理时间在2±0.2min，然后通过连续泄压排放的方式排出容器，此过程可以打开纤维素原料的结构，使半纤维素部分降解，部分纤维素裸露在表面，这样得到的就是纤维素原料预处理物料，其通过此方法处理后能便于后序的降解处理。

实施例3生物质的处理方法3

步骤（1）将纤维素原料破碎为粒度为10-100mm的颗粒，向纤维素原料中喷淋混入其质量2%的稀释硫酸溶液，将原料进入螺旋喂料器，对其进行挤压脱水至干物20%-50%，形成致密的料塞；

步骤（2）进入酸混合容器混合后得到酸性纤维素原料；

步骤（3）步骤2中的酸性纤维素原料在蒸煮处理容器中，与0.5-0.8MPaG的低压蒸汽接触进行处理，处理时间在10±0.2min，然后通过间隔时间2-20s的间歇泄压排放的方式排出容器。

实施例4生物质的处理方法（对照）

步骤（1）将纤维素原料破碎为粒度为10-100mm的颗粒，将纤维素原料中浸泡在浓度2%的稀H₂SO₄溶液中，搅拌40min，进行间歇式蒸汽爆破，所述间歇式蒸汽爆破的条件为在195℃下以1.6兆帕的压力维持5min，然后泄压，生成产物。

实施例5生物质处理后产物葡萄糖和木糖含量测定方法

取5g处理后的产物在45℃下烘干至恒重，称量300.0毫克恒重后的产物，放置于干燥三角烧瓶内，向所述三角烧瓶加入3.00毫升浓度为72重量％的硫酸溶液，搅拌1分钟。然后将三角烧瓶在30℃水浴中加热60分钟，每隔5分钟搅拌一次以确保均匀水解。水浴结束后，用去离子水使硫酸的浓度稀释到4重量%。用布氏漏斗过滤所述稀释后的产物水解液。取20毫升滤液转移至干燥的50毫升的三角瓶中。使用2.5克碳酸钙调节该滤液的pH值至5.5，静置5小时，收集上层清液。0.2微米滤膜过滤收集的上层清液，所得上层清液的滤液用Biorad Aminex HPX-87P高效液相色谱(HPLC)分析。HPLC条件：进样量20微升；流动相为0.2微米滤膜过滤，并且超声振荡脱气的HPLC超纯水；流速为0.6毫升/分钟；柱温80-85℃；检测器温度80-85℃；检测器为折光率检测器；运行时间为35分钟。以0.1-4.0毫克/毫升浓度范围的D-(+)葡萄糖和0.1-4.0毫克/毫升浓度范围D-(+)木糖作为标准样品。HPLC分析得到产物酸水解液中葡萄糖和木糖浓度。

实施例6生物质预处理后的实验结果

	纤维素转化率	纤维素收率	半纤维素收率
				实施例1	90.6%	91.3%	83.5%
实施例2	88.5%	92.4%	84.5%
				实施例3	91.8%	90.2%	80.5%
实施例4	89.0%	84.9%	66.4%

实施例7生物质产物制备乙醇

酶解：将生物质处理产物水洗，调节pH值为4.5，加热至52℃后，以每克产物的干重计，加入20酶活力单位的纤维素酶计算，挤入纤维素酶(和氏璧生物技术有限公司)，并在52℃下保温混合50小时。将酶解产物用布氏漏斗过滤，将20毫升滤液转移至干燥的50毫升的三角瓶中，静置5小时，收集上层清液。

发酵：使酶解产物的温度降至35℃，以每克酶解产物的重量计，接种105菌落形成单位的酿酒酵母(安琪超级酿酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在32℃下于发酵罐中搅拌发酵40小时。在100℃蒸馏所得发酵产物，所得蒸馏馏分在78.3℃下二次蒸馏可得乙醇。

Claims

1.一种生物质的处理方法，包括原料破碎、原料输送、蒸煮、减压的步骤，其特征在于以喷淋形式将原料与酸接触，所述酸为无机酸，酸喷淋步骤是在原料输送步骤完成；在所述蒸煮步骤中将酸性纤维素原料与水蒸气接触进行处理；所述的蒸煮步骤中通入0.5-0.8Mpa的水蒸汽，所述的蒸煮步骤中蒸煮的时间为1-30min，所述的减压步骤采用间歇泄压排放的方式排出，所述间歇泄压排放间隔时间为1-20s。

2.权利要求1所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的原料破碎步骤中将生物质破碎为10-100mm的颗粒。

3.权利要求1所述的生物质的处理方法，其特征在于原料输送步骤采用螺旋喂料器或螺杆挤出机。

4.权利要求1所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的原料输送过程中对原料脱水至干物的10-60wt％，以重量百分比计。

5.权利要求4所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的原料输送过程中对原料脱水至干物的20-50wt％，以重量百分比计。

6.权利要求5所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的原料输送过程中对原料脱水至干物的25-45wt％，以重量百分比计。

7.权利要求1所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的酸为硫酸或盐酸。

8.权利要求1所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的酸的浓度为0.1％-15wt％。

9.权利要求8所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的酸的浓度为0.5-10wt％。

10.权利要求9所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的酸的浓度为0.5-5wt％。

11.权利要求1所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的蒸煮步骤中蒸煮的时间为2-20min。

12.权利要求11所述的生物质的处理方法，其特征在于所述的蒸煮步骤中蒸煮的时间为2-10min。

13.权利要求1所述的生物质的处理方法，其特征在于喷淋的酸与生物质原料的比例是1:10-100。

14.权利要求1所述生物质的处理方法，其特征在于所述的生物质为玉米秸秆、玉米芯、硬木、软木、坚果壳、草、纸、大麦秆、小麦杆、树叶、棉籽絮、报纸、柳枝、燕麦壳中的一种或两种以上组合。

15.一种生物质的处理方法，包括原料破碎、通过螺旋喂料器输送原料,将原料与酸性溶液混合，通入蒸汽蒸煮，然后通过减压排放的方式排除，其特征在于，以喷淋的形式喷入浓度为0.5％-10wt％的酸性溶液，所述酸性溶液中的酸为无机酸，所述的喷淋酸性溶液步骤在进入螺旋喂料器前进行；在所述蒸煮步骤中将酸性纤维素原料与水蒸气接触进行处理；所述的蒸煮步骤中通入0.5-0.8Mpa的水蒸汽，所述的蒸煮步骤中蒸煮的时间为1-30min，所述的减压排放采用间歇泄压排放的方式排出，所述间歇泄压排放间隔时间为1-20s。

16.权利要求15所述的生物质的处理方法，其特征在于原料通过螺旋喂料器，对原料脱水至干物的10-60wt％，以重量百分比计。

17.一种生物质制备糖的方法，包括原料破碎、原料输送、蒸煮、减压、分离获得糖，其中以喷淋形式将原料与酸接触，所述酸为无机酸，酸喷淋步骤是在原料输送步骤完成；在所述蒸煮步骤中将酸性纤维素原料与水蒸气接触进行处理；所述的蒸煮步骤中通入0.5-0.8Mpa的水蒸汽，所述的蒸煮步骤中蒸煮的时间为1-30min，所述的减压步骤采用间歇泄压排放的方式排出，所述间歇泄压排放间隔时间为1-20s。

18.权利要求17所述的生物质制备糖的方法，其特征在于所述的糖为葡萄糖和/或木糖。

19.一种生物质发酵制备乙醇的方法，其特征在于包括原料破碎、原料输送、蒸煮、减压的处理步骤，其中以喷淋形式将原料与酸接触，处理后的原料任选的与酶接触，再与酵母接触发酵，分离得到乙醇，所述酸为无机酸，酸喷淋步骤是在原料输送步骤完成；在所述蒸煮步骤中将酸性纤维素原料与水蒸气接触进行处理；所述的蒸煮步骤中通入0.5-0.8Mpa的水蒸汽，所述的蒸煮步骤中蒸煮的时间为1-30min，所述的减压步骤采用间歇泄压排放的方式排出，所述间歇泄压排放间隔时间为1-20s。

20.一种生物质发酵制备化学品的方法，其特征在于包括原料破碎、原料输送、蒸煮、减压的处理步骤，其中以喷淋形式将原料与酸接触，处理后的原料通过与生物菌种接触获得化学品，所述酸为无机酸，酸喷淋步骤是在原料输送步骤完成；在所述蒸煮步骤中将酸性纤维素原料与水蒸气接触进行处理；所述的蒸煮步骤中通入0.5-0.8Mpa的水蒸汽，所述的蒸煮步骤中蒸煮的时间为1-30min，所述的减压步骤采用间歇泄压排放的方式排出，所述间歇泄压排放间隔时间为1-20s。

21.权利要求20所述的一种生物质发酵制备化学品的方法，其特征在于所述的化学品为乙醇、甲醇、丁醇、柠檬酸、乙酸、乳酸、葡萄糖酸、丙酮、谷氨酸、青霉素和激素一种或几种。