CN104630307B - 一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成工艺，以玉米秸秆或玉米芯为原料，采用提取剂预处理，得到预处理物料和浸提液；预处理物料中加入稀酸，蒸煮，得到聚糖糖液和料塞并分离；得到的聚糖糖液转化生成功能糖；将料塞分成A、B两部分，A部分作为碳源进行生物催化转化剂的制备；将B部分转化生成高分子材料木质素及其衍生品，以产生的固体渣为原料，转化成生物乙醇；将浸提液、发酵过程中产生的酒糟废液用于沼气发电；酒糟作为有机饲料或肥料；收集发酵过程中产生的CO2，制成食品级CO2。本发明真正实现了玉米全株全组分及生产过程中产生的副产物的综合利用，有利于促进生物质行业的快速发展及高效循环经济的有益运行。

Description

一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成工艺
技术领域
本发明涉及一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成工艺，属于生物质炼制工程技术领域。
背景技术
化石燃料资源的日益枯竭，环境污染的日益严重，使得人类在急切寻找可替代的能源品，既解决石化枯竭问题，又可缓解环境的压力。而生物质资源由于其结构的特点，可以作为一种新能源及新材料的原料，来逐步替代日益枯竭的能源，并且可以缓解尾气排放及废弃物的燃烧带给环境的压力。我国是农业大国，但是农作物生物质资源利用率很低，大量的被用作柴薪或腐烂废弃，玉米秸秆及玉米芯是一种重要的生物质资源，但大量的秸秆及玉米芯被闲置，不仅降低了农民的收入，同时对环境也造成了一定的压力。生物炼制是利用农业废弃物、植物基淀粉和木质纤维素材料为原料，生产各种化学品、燃料和生物基材料。通过生物炼制循环经济工艺综合利用玉米秸秆(芯)可大幅扩展原材料的应用。既能使农民增值增收、缓解环境压力，又能使企业的利益最大化、变废为宝，对于解决环保及能源问题都会起到十分重要的战略意义。
玉米秸秆(芯)其主要成分为半纤维素、纤维素及木质素。玉米秸秆(芯)的半纤维素通过酸解或者酶解的方法制备功能糖系列产品包括低聚木糖、木糖、木糖醇、阿拉伯糖等。低聚木糖可以促进肠道双歧杆菌的增殖活性，使双歧杆菌大量增殖，其双歧因子功能是其它聚合糖类的10-20倍，几乎不会被人体消化酶所分解，从而达到使益生菌成为肠道优势菌种，排除有害菌，调节肠道平衡，糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人均可放心食用；木糖醇它不易被胃酶分解而直接进入肠道，是一种具有营养价值的特殊甜味剂，溶于水吸热，食用时口感清凉，且不致龋齿，是最适合糖尿病患者食用的营养性的食糖代替品；阿拉伯糖，一是能抑制水解双糖的酶，因此抑制因摄入蔗糖而导致的血糖升高，简称抑制双糖水解的降糖作用，二是因L-阿拉伯糖对双糖水解酶的抑制作用，使在小肠里没被分解的蔗糖在大肠里被微生物分解产生出大量的有机酸，这种有机酸对肝脏合成脂肪有抑制作用，再加上L-阿拉伯糖在小肠里对吸收蔗糖的抑制作用，从而减少体内新脂肪的产生。功能糖产业迎合人类对健康的需求，为人类的健康事业作出了积极的贡献。
木质素是一种天然高分子材料，其结构单元中含芳香环，是自然界中唯一能够提供芳香环的物质，而一直以来苯、苯酚等含有芳香环的物质均是石化资源裂解的产物，木质素含有类似的机构，极有可能成为石化资源的替代品，缓解能源危机。所制备的木质素衍生品木质素磺酸盐包括木盐减水剂，木质素经过磺化改性后可作为减水剂、外加剂替代萘系减水剂及价格昂贵的聚羧酸减水剂，减轻对传统石化资源的依赖(90％以上传统减水剂是通过石油化工、煤化工制备的工业萘、聚醚、丙酮、苯酚、不饱和酸、硫酸、甲醛等化工原料制成，能源消耗大、碳排放高)。
纤维素为纤维乙醇的主要原料，采用同步糖化发酵工艺可以有效降低酶解产物对纤维素酶的抑制作用，同时还具有操作简单、不易染菌和发酵周期短等优点。纤维乙醇具有以下优势：1、辛烷值高、燃烧速度快，可以提高能量效率；2、含氧量高、燃烧充分，可有效降低一氧化碳、硫化物及挥发性有机化合物的排放，有利于缓解雾霾天气带来的环境污染。所以，将其用作汽车燃料可以保护环境和有效减少对石油的依赖。
目前对玉米秸秆(芯)中半纤维素、纤维素、木质素提取及应用研究的较多，但一般只针对其中的某种或某几种进行单一研究(如以下几个相关专利的研究)，繁杂的分段工艺所带来的原料损失大、能耗高、各组分利用率低、副产物利用不彻底、副产物造成环境压力大等若干产业化经济效益不高等难题，没有建立一种能够将玉米秸秆(芯)各组分吃干榨净的应用技术平台。
专利CN101628920A公开了一种玉米芯综合利用方法，该专利以玉米芯为原料，采用脉冲式蒸汽爆破预处理后，固液分离，液体为低聚木糖水溶液，固体经过有机溶剂或稀碱水溶液蒸煮提取木质素，残渣经过酶解制备生物乙醇。该方法虽然将玉米芯中的三个组分分别进行了利用，但是该方法采用的蒸汽爆破为预处理，并得到低聚木糖水溶液。该方法不仅能耗大，工业化生产存在很大难度，并且没有提供任何关于低聚木糖及相关制品的制备方法等，经过该方法获得的低聚木糖水溶液中，低聚木糖含量低、纯度低，必定会给后续的处理过程带来很大的压力，很难制备出品质良好的低聚木糖。该专利以玉米芯综合利用为目的，并且意在提高玉米芯的综合利用率，使半纤维素，木质素和纤维素都得到有效利用，降低综合利用成本，但是却忽略了对半纤维素的制品低聚木糖等的利用，这无疑在某种程度上制约了玉米芯的综合利用。
专利CN103131018A公开了一种木质纤维素生物质的综合利用工艺，该专利采用甲酸乙酸的混合有机酸，酸解木质纤维素生物质，固液分离后固体为纤维素，液体进行浓缩后得到甲酸乙酸蒸汽及浓缩液，浓缩液经助剂稀释后再次固液分离，固体为木质素，液体为戊糖溶液，该方法仅提供了一种各组分分离及提取率较好的综合利用工艺，并没有相应的平台建设及相关应用说明，产品也较为单一，为较好的理论研究，对于生物质资源的实际工业化应用不足以起到指导作用。
专利CN102776244A公开了一种综合利用玉米芯等农林废弃物生产多元糖醇及木质素的工艺，采用稀酸浸泡预处理或采用白腐真菌降解生物质种的木质素进行生物法预处理，然后采用高温蒸煮或蒸汽爆破的方式进行半纤维素的水解，固液分离，以固体为底物进行酶解，酶解后的固液混合物进行分离，液体为木糖液，木糖液用于纯化浓缩结晶制备木糖晶体及木糖醇，固体进行碱液脱木质素或乙醇抽提木质素，处理后的纤维残渣用于酶解产葡萄糖并发酵制备2，3-丁二醇。为一种简单的综合利用方法，虽然进行了酶制剂的相关说明，但是木质素却采用了白腐真菌的降解处理，既消耗了资源又浪费了高分子材料木质素，并且半纤维素产品类型单一，对于产业化的经济效益提升有所阻碍。
专利CN102796768A公开了一种玉米秸秆高值化综合利用的方法，该方法以玉米秸秆为原料，通过稀糖汁与硫酸进行第一次酸解，使果胶充分溶解到稀糖汁中，糖汁经脱色，乙醇处理后获得果胶及剩余糖液，渣料加入稀糖汁与硫酸进行二次酸解，使渣料中的淀粉半纤维素，多糖充分降解，剩余渣料用清水浸泡后渣液分离，所有富含降解糖的糖汁用于乙醇及醪液的制备，醪液经过处理制备木糖结晶粉，废弃物为液体废料，再次剩余渣用乙醇及koh催化剂提取木质素溶液，再用乙醇萃取残渣中的残留木质素，得到纤维素。该方法的工艺较为新颖，但是各个工序较为繁琐，经过多次的酸解工序，多次渣液分离工序，消耗的人力及动力消耗较大，产品又较为单一，成本会较高，实际工业化生产难度较大。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成工艺。以玉米秸秆(芯)等生物质为原料，构建集生物质预处理技术、生物催化剂转化技术、功能糖制备技术、液体燃料制备技术及新型高分子材料转化技术为一体的工艺技术路线，并联产有机饲(肥)料、食品级CO2、沼气发电等副产品。避免了繁杂的分段工艺所带来的原料损失大、能耗高、各组分利用率低、副产物利用不彻底、副产物造成环境压力大等若干产业化经济效益不高的难题，真正实现了玉米全株全组分包括半纤维素、纤维素、木质素、杂蛋白及生产过程中不可避免产生的CO2、预处理液、废糖液等的一体化连续利用工艺。有利于促进生物质行业的快速发展及高效循环经济的有益运行，增加农民的产值，提升企业的竞争力，并且整个产业链环境友好，具有良好的经济效益及社会效益，给企业及当地税收均带来了巨大的收益。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成工艺，包括以下步骤：
(1)以玉米秸秆或玉米芯为原料，将其挤压成型，破碎后，采用提取剂浸除原料中的色素、毒素物质，然后进行固液分离，得到预处理物料和浸提液；
(2)向步骤(1)的预处理物料中加入质量浓度为0.1％-1.5％的稀酸，每吨预处理物料中稀酸的加入量为2.5m3-4m3；100℃-140℃保温30min-90min，蒸煮后得到聚糖糖液和料塞；
(3)将步骤(2)的聚糖糖液和料塞进行分离，得到的聚糖糖液转化生成木糖、低聚木糖或阿拉伯糖；得到的料塞根据应用需求分成A、B两部分，其中A部分主要成分是纤维素和木质素，作为碳源进行纤维素生物催化转化剂、木聚糖生物催化转化剂或木糖生物催化转化剂的制备；B部分加入碱液进行木质素的浸提或加入碱液、甲醛、磺化剂、重金属催化剂进行木质素的浸提及磺化，转化生成高分子材料木质素及其衍生品；
(4)以步骤(3)中高分子材料木质素及其衍生品制备过程中产生的固体渣为原料，采用同步糖化发酵法，以料塞A制备的纤维素生物催化转化剂进行糖化反应，将纤维素转化成葡萄糖，经酿酒酵母发酵，进一步转化成生物乙醇；
(5)将步骤(1)中的浸提液、步骤(4)发酵过程中产生的酒糟废液经厌氧发酵用于沼气发电；步骤(4)发酵过程中产生的酒糟作为有机饲料或肥料；收集步骤(4)发酵过程中产生的CO2，经收集、纯化后，制成食品级CO2。
步骤(1)中，所述提取剂为水、乙醇、乙酸乙酯、丙酮或丁醇；提取剂与原料的比为4-8ml:1g；
步骤(2)中，所述稀酸为盐酸、硫酸、磷酸或醋酸；
步骤(3)中，所述碱液为质量浓度为0.8％-3.0％的氨水、氢氧化钾或氢氧化钠；所述磺化剂为硫酸、亚硫酸氢钠或亚硫酸钠；所述重金属催化剂为氧化铜、氧化铁或氯化铁。
步骤(3)中，聚糖糖液转化生成木糖的方法为：以聚糖糖液为原料，经酸水解或者木糖生物催化转化剂转化得到木糖水溶液，再经活性炭脱色、阴阳树脂离子交换、四效浓缩、再次蒸发浓缩、助晶、离心、干燥，得到木糖晶体，同时在离心工序将木糖母液离心出，收集，待用；
酸水解所用的酸为质量浓度为1.0％-2.5％的盐酸、硫酸、磷酸或醋酸；所述木糖生物催化转化剂为料塞A制备的木糖生物催化转化剂或者任意木糖苷酶；
干燥采用真空带式干燥、真空耙式干燥、振动流化床或喷雾干燥。
步骤(3)中，聚糖糖液转化生成低聚木糖的方法为：以聚糖糖液为原料，加入木聚糖生物催化转化剂转化得到低聚木糖水溶液，经过脱色、阴阳树脂离子交换离交、超滤、四效浓缩、纳滤得到低聚木糖糖浆，再经过真空带式干燥、磁选、金属探测工序得到低聚木糖粉末；
步骤(3)中，聚糖糖液转化生成阿拉伯糖的方法为：向制备木糖的过程中收集的木糖母液中加入酵母，发酵除去葡萄糖，并收集发酵过程中产生的CO2，离心后得到澄清的发酵液和可回收利用的酵母浊液，所述的酵母为干酵母或活化后的酵母；
发酵液经过脱色、离子交换、超滤、浓缩工序、模拟移动床色谱分离技术、二次浓缩、结晶、助晶、离心、振动流化床干燥、筛分、磁选、金属探测工序得到高纯度的阿拉伯糖产品，其中在离心工序将阿拉伯糖及2代母液彻底分开，2代母液存于暂存罐，所述的干燥设备为真空带式干燥、真空耙式干燥、振动流化床、喷雾干燥。
步骤(3)中，以料塞A部分作为碳源制备纤维素生物催化转化剂、木聚糖生物催化转化剂或木糖生物催化转化剂的方法为：以产生纤维素生物催化转化剂、木聚糖生物催化转化剂或木糖生物催化转化剂的菌种为种子，进行逐级放大培养，从实验室摇瓶种子培养开始，然后接种到车间一级种子罐放大培养，转移到二级种子罐继续放大培养，一、二级种子罐均采用料塞A为碳源，补充其他氮源、无机盐等，然后转移到产酶罐，在料塞A为碳源，补充其他营养物质及无机盐下进行纤维素酶的产酶培养。
步骤(3)中，由料塞B部分转化生成高分子材料木质素及其衍生品的方法为：向B部分加入碱液进行木质素的浸提；或者向B部分加入碱液，调节木质素混合液pH值为8.0-12.0，依次按木质素干物质量的1％-4％加入甲醛，按0.5‰-5‰加入重金属催化剂，按10％-40％加入磺化剂，进行木质素的浸提及磺化工序，固液分离，液体为木质素一次液或木质素磺化液，液体直接浓缩，或与阿拉伯糖制备过程中得到的2代母液复配，得到木质素浓缩液或木质素磺化浓缩液，或将浓缩液采用真空带式干燥、真空耙式干燥或喷雾干燥制备木质素粉末产品或磺化木质素粉末；
固液分离采用板框固液分离，板框中的固体渣直接进行洗涤工序，至固体渣洗涤至中性，卸料、粉碎；所得固体渣中主要成分为85％以上的纤维素。
所述的2代母液的添加量不小于复配后液体总体积的10％。
本发明的有益效果：
(1)本发明的工艺路线集生物质预处理技术、生物催化剂转化技术、功能糖制备技术、液体燃料制备技术及新型高分子材料转化技术为一体，各技术之间相互配合，不同技术中产生的副产物互为原料，协同作用，实现了1+1＞2的技术效果。
(2)本发明的工艺可以同时制备若干产品：功能糖产品包括木糖、低聚木糖、阿拉伯糖等，高分子材料包括木质素、磺化木质素减水剂、磺化木质素分散剂、磺化木质素粘结剂等，液体燃料纤维乙醇等，避免了繁杂的分段工艺所带来的原料损失大、能耗高、各组分利用率低、副产物利用不彻底、副产物造成环境压力大等若干产业化经济效益不高的难题。
(3)本发明的工艺中将几乎所有副产物进行了高值化应用：发酵过程中产生的CO2收集并经过处理制备食品级CO2，产酒渣及酒糟等作为有机肥(饲)料，并且将预处理浸提液及酒糟液进行五碳糖发酵产生沼气发电，减少了对石化资源的依赖，减轻了环境污染及对温室效应的压力，缓解了用电压力，又提高了企业整体经济效益。
附图说明
图1为实施例1制备的聚糖糖液液相色谱图；
图2为实施例1制备的低聚木糖液相色谱图；
图3为实施例2制备的聚糖糖液液相色谱图；
图4为实施例3制备的聚糖糖液液相色谱图。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述实施例仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
以玉米秸秆(芯)等生物质为原料，构建集生物质预处理技术、生物催化剂转化技术、功能糖制备技术、液体燃料制备技术及新型高分子材料转化技术，为一体的工艺技术路线，并联产有机饲(肥)料、食品级CO2、沼气发电等副产品的工艺，具体如下：
生物质预处理技术：
(1)以玉米秸秆(芯)等生物质为原料，专业化大规模收集加工零散的农业秸秆等生物质，包括割秆机、搂秆机、包捆捡拾机等收集设备，并通过秸秆压块机将其挤压成型，体积减小6-15倍，密度达到0.8g-1.2g/cm3，克服重量轻、体积大，不利于大量储存及运输的缺点；采用下割刀切割、上滑钩除绳等专有设备进行捆绑绳索的剔除，采用破碎机将原料块破碎，通过除尘除杂设备后经过带式上料的方式投料到连续逆流提取器中；
(2)在连续逆流提取器中，适宜的提取剂下充分浸除原料中的色素、洗涤各种由于部分霉变等而导致的毒素等物质，特别适用于对有毒物质要求严格的产品、糖液颜色不易脱除的原材料等，所采用的提取剂为热水、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、丁醇等溶媒；
通过一体化连续固液分离器(浸出舱低端)实现预处理物料和浸提液的高效分离，一体化连续排渣器(浸出舱高端)将提取后的预处理物料排出浸出舱进入横管连蒸工序喂料器装置，浸提液进入真空蒸发器回收其中的提取剂重复使用，剩余的浸提液收集于C5储罐；
(3)经喂料装置将步骤(2)中的预处理物料送入最高端的横管容器内，稀酸、蒸汽几乎同时送入，经横管内的螺旋输送器推动预处理物料凭借重力作用进入下一根横管，高温高压下充分进行混合蒸煮，所述的稀酸为0.1％-1.5％质量浓度的盐酸、硫酸、磷酸或醋酸；
在压力作用下将料塞与聚糖糖液分离，聚糖糖液根据反应需要置于耐酸反应罐或普通反应罐中，分离后的料塞根据后续的不同应用分为A、B两部分，料塞A进入洗涤工序，料塞B直接进入耐碱反应器；
生物催化剂转化技术：
(4)以步骤(2)洗涤后的料塞A，其主要成分为纤维素及木质素，是优质碳源，进行相关生物催化转化剂的制备；
a.纤维素生物催化转化剂，采用草酸青霉菌，经发酵、诱变筛选、生化纯化等制备出用于纤维素转化为葡萄糖的高效生物催化剂：以产生纤维素生物催化转化剂的菌种为种子，进行逐级放大培养，从实验室摇瓶种子培养开始，然后接种到车间一级种子罐放大培养，转移到二级种子罐继续放大培养，一、二级种子罐均采用料塞A为碳源，补充其他氮源、无机盐等，然后转移到产酶罐，在料塞A为碳源，补充其他营养物质及无机盐下进行纤维素酶的产酶培养，本专利中所用的为申请人菌种库保存的草酸青霉菌，也可以是其他能够用于纤维素转化为葡萄糖的高效生物催化剂的任意菌种；
b.木聚糖生物催化转化剂及木糖生物催化转化剂：采取同样的方法，进行逐级放大培养，制备木聚糖生物催化转化剂及木糖生物催化转化剂，用于半纤维素或聚糖糖液高效的转化为低聚木糖及木糖的催化剂，本专利中所采用的是申请人菌种库保存的嗜热棉毛菌、嗜热拟青霉，也可以是其他能够产生木聚糖生物催化转化剂及木糖生物催化转化剂的任意菌种。
功能糖制备技术：
(5)以上述步骤(3)中耐酸反应罐或普通反应罐中的聚糖糖液为原料，根据不同的条件进行功能糖的制备：包括木糖、低聚木糖、阿拉伯糖等产品；
a.木糖的制备：以步骤(3)中耐酸反应器的聚糖糖液为原料，在适宜浓度的酸水解或者木糖生物催化转化剂转化得到木糖水溶液，所述的适宜浓度的酸为1.0％-2.5％质量浓度的盐酸、硫酸、磷酸、醋酸等无机酸，所述的木糖生物催化转化剂为步骤(4)b生产的木糖生物催化转化剂或者任意商品木糖苷酶；
经过活性炭脱色、阴阳树脂离子交换、四效浓缩、超滤、再次蒸发浓缩、助晶、离心、干燥、筛分粒度、磁选及金属探测等工序得到木糖晶体，同时在离心工序将木糖母液离心出，收集于木糖母液储罐中，所述的干燥设备为真空带式干燥、真空耙式干燥、振动流化床、喷雾干燥等；
特别说明，我公司生产的木糖生物催化转化剂制备的木糖为高纯度木糖，其他类型的木糖苷酶制备的木糖依不同酶的性能而定；
b.低聚木糖的制备：以步骤(3)中普通反应器的聚糖糖液原料，加入木聚糖酶生物催化转化剂得到低聚木糖水溶液，所述的木聚糖生物催化转化剂为步骤(4)b生产的木聚糖生物催化转化剂或者任意商品木聚糖酶；
经过脱色、阴阳树脂离子交换离交、超滤、四效浓缩、纳滤得到低聚木糖糖浆，再经过真空带式干燥、磁选、金属探测等工序得到低聚木糖粉末，所述的干燥设备为真空带式干燥、真空耙式干燥、振动流化床、喷雾干燥等；
我公司生产的木聚糖生物催化剂制备的低聚木糖为高品质低聚木糖：色度低、无纤维二糖，其他类型木聚糖酶制备的低聚木糖依酶的性能而定。
c.阿拉伯糖的制备：向步骤(5)a中的木糖母液储罐，加入酵母，发酵除去葡萄糖，并收集发酵过程中产生的大量CO2于CO2储罐中，蝶式离心后得到澄清的发酵液和可回收利用的酵母浊液循环使用，所述的酵母为干酵母或活化后的酵母；
发酵液经过脱色、离交、超滤、浓缩工序、模拟移动床色谱分离技术、二次浓缩、结晶、助晶、离心、振动流化床干燥、筛分、磁选、金属探测等工序高纯度的阿拉伯糖产品，其中在离心工序将阿拉伯糖及2代母液彻底分开，2代母液存于暂存罐，所述的干燥设备为真空带式干燥、真空耙式干燥、振动流化床或喷雾干燥等；
新型高分子材料转化技术：
(6)经过(3)处理得到的料塞B，在耐碱反应器中，根据不同产品的要求调整不同的条件进行相关高分子材料木质素及其衍生品的制备：
在耐碱反应器中加入适量浓度的碱液进行木质素的浸提工序或加入适宜浓度的碱液、甲醛、磺化剂、重金属催化剂进行木质素的浸提及磺化工序，结束后打料到板框工序固液分离，液体为木质素一次液或木质素磺化液，进入浓缩工序至一定浓度后，可选择性的与步骤(5)c中得到的2代母液复配得到木质素浓缩液或木质素磺化浓缩液，或者将浓缩液采用真空带式干燥、真空耙式干燥、喷雾干燥制备木质素粉末产品或磺化木质素粉末，其中所述的碱液为浓度为0.8％-3.0％的氨水、氢氧化钾、氢氧化钠等，所述的磺化剂为硫酸、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠等，所述的重金属催化剂为氧化铜、氧化铁、氯化铁等，所述的2代母液的添加量不小于10％，所述的干燥设备为真空带式干燥、真空耙式干燥、振动流化床、喷雾干燥等；
(7)上述步骤(6)中板框固液分离工序，板框中的固体渣直接进行洗涤工序，至固体渣洗涤至中性，卸料、粉碎；
液体燃料制备技术
(8)步骤(7)中的固体渣主要成分为85％以上的纤维素，为纤维乙醇的良好原料，在糖化罐中采用同步糖化发酵法，以步骤(4)a自制纤维素生物催化转化剂进行糖化反应，高效将纤维素转化为葡萄糖，酿酒酵母发酵进行纤维乙醇的生产，发酵过程中收集发酵过程产生的大量CO2于CO2储罐，发酵结束后将醪液固液分离，得到产酒渣和上清液，上清液进行粗馏、精馏、脱水后得到杂醇油、酒糟液、无水乙醇，向无水乙醇中添加3％汽油经过变性后得到变性燃料乙醇，酒糟液固液分离得到酒糟和酒糟废液；
2.相关副产品：
沼气发电：
(9)上述步骤(1)中得到的浸提液、上述步骤(8)中得到的酒糟废液，富含C5，经过厌氧发酵用于沼气发电，发电量折合标煤约0.6万吨，沼气发电年节能折合标煤0.85万吨，年减少因煤炭燃烧产生二氧化碳的排放量约2.12万吨，减少了对石化资源的依赖，同时减轻了环境污染；
食品级CO2：
(10)上述步骤中(8)、(5)c中发酵所得到的CO2，浓度达到99％以上，经过收集、后处理制备成食品级CO2：包括洗涤、压缩、吸附、除湿、干燥、冷凝、提纯等工序，贮存于CO2低温储槽内，减少了温室气体二氧化碳的排放，具体见CO2回收工艺流程(附件2)；
有机饲料(肥料)：
(11)上述步骤(8)中所得到的产酒渣及酒糟主要成分为蛋白、矿物质及纤维等，是优质的有机饲(肥)料，促进了生物质的循环利用。
实施例1：
以玉米秸秆及玉米芯为原料，原料中各组分的比例见表1，乙醇为提取剂，提取剂与原料的比为：6ml：1g，进行连续逆流提取处理，充分浸除原料中的色素、洗涤各种由于部分霉变而导致的毒素等物质，经预处理后原料中各组分的比例见表2；通过一体化连续固液分离器(浸出舱低端)实现预处理物料和浸提液的高效分离，一体化连续排渣器(浸出舱高端)将提取后的预处理物料排出浸出舱进入横管连蒸工序喂料器装置，浸提液进入真空蒸发器回收其中的乙醇重复使用，剩余的浸提液收集于C5储罐；
经喂料装置将预处理物料送入最高端的横管容器内，质量浓度为0.3％的稀盐酸、蒸汽同时送入，每吨预处理物料中稀酸的加入量为3m3；120℃保温60min，充分混合蒸煮，得到聚糖糖液和料塞，最后在压力作用下将料塞与聚糖糖液分离，分离后得到料塞A，料塞A中各组分的比见表3，料塞A进入洗涤工序，聚糖糖液置于普通反应器；
采用嗜热棉毛菌(Thermomyces lanuginosus)为菌种，以料塞A作为碳源，进行木聚糖生物催化转化剂的逐级放大培养，从实验室摇瓶种子培养开始，然后接种到车间一级种子罐放大培养，转移到二级种子罐继续放大培养，补充其他氮源、矿物质元素等，然后转移到产酶罐，在料塞A为碳源，补充其他营养物质及矿物质元素下进行木聚糖生物催化转化剂的产酶培养；
以普通反应器的聚糖糖液原料，聚糖糖液的组成见表4，加入所制备的木聚糖生物催化转化剂，得到低聚木糖水溶液，经过脱色、阴阳树脂离子交换离交、超滤、四效浓缩、纳滤得到低聚木糖糖浆，再经过真空带式干燥、磁选、金属探测等工序得到色度低、无纤维二糖的高品质低聚木糖粉末；对制备的低聚木糖产品进行分析，结果见表5。
C5储罐的浸提液富含五碳糖，经厌氧发酵用于沼气发电。
表1原料中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 色素等有机溶剂抽提物％ 灰分％
玉米芯 24.29 30.62 13.48 9.23 8.06
玉米秸秆 33.66 20.38 15.28 9.93 15.15
表2预处理后原料中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 其他％
玉米芯 36.49 40.29 19.89 3.33
玉米秸秆 45.88 30.19 22.09 1.84
表3料塞中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 其他％
玉米芯 45.75 3.80 48.45 2.0
玉米秸秆 53.12 3.90 41.97 1.01
表4聚糖糖液的组成(质量百分比)
木二糖-木七糖％ 大于木七糖的高聚糖％ 单糖％ 其他％
聚糖糖液 23.803 46.7231 14.7974 14.6765
表5实施例1制备的低聚木糖产品指标
项目 指标
水分/％ 4.3
pH 3.9
灰分/％ 0.037
XOS2-7含量(以干基计)/％ 97.0
XOS2-4含量(以干基计)/％ 79.4
G2含量(以干基计)/％ 0
37.5％糖液280nm吸光值 0.703
37.5％糖液420nm吸光值 0.0469
表中,XOS2-7表示木二糖-木七糖，XOS2-4表示木二糖-木四糖，G2表示纤维二糖
实施例2：
以玉米秸秆及玉米芯为原料，原料中各组分的比例见表6，热水为提取剂，提取剂与原料的比为：8ml：1g，进行连续逆流提取处理，充分浸除原料中的色素、洗涤各种由于部分霉变而导致的毒素等物质，经预处理后原料中各组分的比例见表7；通过一体化连续固液分离器(浸出舱低端)实现预处理物料和浸提液的高效分离，一体化连续排渣器(浸出舱高端)将提取后的预处理物料排出浸出舱进入横管连蒸工序喂料器装置，浸提液收集于C5储罐；
经喂料装置将预处理物料送入最高端的横管容器内，质量浓度为0.1％的稀硫酸、蒸汽同时送入，每吨预处理物料中稀酸的加入量为4m3；100℃保温90min，充分混合蒸煮，最后在压力作用下将料塞与聚糖糖液分离，分离后得到料塞B，料塞B中各组分的比见表8，料塞B进入耐碱反应罐，聚糖糖液贮存于耐酸反应器；
以耐酸反应器的聚糖糖液为原料，聚糖糖液的组成见表10；加入质量浓度为2.0％的磷酸水解得到木糖水溶液，经过活性炭脱色、阴阳树脂离子交换、四效浓缩、超滤、再次蒸发浓缩、助晶、离心、振动流化床干燥、筛分粒度、磁选及金属探测等工序得到高纯度木糖晶体，同时在离心工序将木糖母液离心出，收集于木糖母液储罐中；
向木糖母液储罐，加入活化酵母，发酵除去葡萄糖，并收集发酵过程中产生的大量CO2于CO2储罐中，蝶式离心后得到澄清的发酵液和可回收利用的酵母浊液，发酵液经过脱色、离交、超滤、浓缩工序、模拟移动床分离技术、二次浓缩、结晶、助晶、离心、振动流化床干燥、筛分、磁选、金属探测等工序高纯度的L-阿拉伯糖产品，其中在离心工序将阿拉伯糖及2代母液彻底分开，2代母液存于暂存罐；
在装有料塞B的耐碱反应器中，加入质量浓度为1.0％的氨水及磺化剂亚硫酸氢钠进行木质素的浸提、磺化工序，结束后打料到板框工序固液分离，液体进入浓缩工序至一定浓度后，得到磺化木质素减水剂，或与2代母液复配，2代母液的添加量为复配后液体体积的15％，得到磺化木质素粘结剂，或者将浓缩液采用喷雾干燥制备磺化木质素减水剂粉末、磺化木质素粘结剂粉末；
板框中的固体渣主要成分为85％以上的纤维素，具体见表9，是纤维乙醇的良好原料，经洗涤、卸料、粉碎，在糖化罐中采用同步糖化发酵法，采用自制纤维素生物催化转化剂进行高效糖化反应，酿酒酵母发酵进行纤维乙醇的生产，发酵过程中收集发酵过程产生的大量CO2于CO2储罐，发酵结束后将醪液固液分离，得到产酒渣和上清液，产酒渣置于渣场，上清液进行粗馏、精馏、脱水后得到杂醇油、酒糟液、和无水乙醇，向无水乙醇中添加3％汽油经过变性后得到变性燃料乙醇，酒糟液固液分离得到酒糟和酒糟废液，酒糟废液贮存于C5储罐，酒糟置于渣场；
C5储罐中的浸提液、酒糟废液富含五碳糖，经过厌氧发酵用于沼气发电；
CO2储罐中发酵产生的CO2，经过后处理制备成食品级CO2；
渣场的产酒渣及酒糟主要成分为蛋白、矿物质及纤维等，是优质的有机饲(肥)料。
表6原料中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 色素等有机溶剂抽提物％ 灰分％
玉米芯 24.29 30.62 13.48 9.23 8.06
玉米秸秆 33.66 20.38 15.28 9.93 15.15
表7预处理后原料中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 其他％
玉米芯 35.28 39.29 21.88 3.55
玉米秸秆 44.72 29.19 24.09 2.0
表8料塞中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 其他％
玉米芯 43.98 3.99 48.99 3.04
玉米秸秆 52.76 3.59 41.67 1.98
表9固体渣中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 其他％
玉米芯 90.18 1.50 4.52 3.8
玉米秸秆 86.79 2.35 6.60 4.26
表10聚糖糖液的组成(质量百分比)
木二糖-木七糖％ 大于木七糖的高聚糖％ 单糖％ 其他％
聚糖糖液 34.0658 45.0734 9.6456 11.2152
表11实施例2制备的木糖产品指标
项目 指标
水分/％ 0.1
木糖含量(以干基计)/％ 99.2％
pH 5.9
细度/％ 99.7
透光率(10％水溶液)/％ 99.8
灼烧残渣/％ 0.03
比旋光度/° 19.4
氯化物(以Cl-计)/％ ＜0.005
硫酸盐(以SO4 2-计)/％ ＜0.005
表12实施例2制备的阿拉伯糖产品指标
项目 指标
水分/％ 0.24
L-阿拉伯糖含量(以干基计)/％ 101.2
硫酸盐(以SO4 2-计)/％ ＜0.005
比旋光度/° 0.085
熔点/℃ 102.4
氯化物(以Cl-计)/％ ＜0.005
表13实施例2制备的磺化木质素减水剂产品指标
表14实施例2制备的磺化木质素粘结剂产品指标
项目 指标
灰分/g/100g 0.098
水分/％ 4.9
Ca/％ 0.0041
Mg/％ 0.0014
Na/％ 5.73
pH/％ 7.64
还原糖/g/100g 13.3
表15实施例2制备的纤维乙醇产品指标
表16实施例2制备的食品级二氧化碳产品指标
项目 指标
CO2含量10-2(V/V) 99.99
水分10-6(V) 12
一氧化氮10-6(V/V)< 1.0
二氧化氮10-6(V/V)< 0.9
二氧化硫10-6(V/V)< 0.4
总硫(除二氧化硫，以硫计)10-6(V/V)< 0.009
碳氢化合物总量(以甲烷计)10-6(V/V)< 15
苯10-6(V/V)< 0.01
甲醇10-6(V/V)< 1
乙醇10-6(V/V)< 3
乙醛10-6(V/V)< 0.05
其他含氧有机物10-6(V/V)< 0.1
氯乙烯10-6(V/V)< 0.03
油脂10-6(m/m)< 1
蒸发残渣10-6(m/m)< 2
一氧化碳10-6(V/V)< 2
氨10-6(V/V)< 0.8
磷化氢10-6(V/V)< 0.05
氰化氢10-6(V/V)< 0.005
表17实施例2制备的有机肥(饲)料产品指标
项目 指标
水分/％ 40
粗纤维(以干基计)/％ 15
粗蛋白(以干基计)/％ 45
灰分(以干基计)/％ 20
其他 12
实施例3：
以玉米秸秆及玉米芯为原料，原料中各组分的比例见表18，以乙酸乙酯为提取剂，提取剂与原料的比为：4ml：1g，进行连续逆流提取处理，充分浸除原料中的色素、洗涤各种由于部分霉变而导致的毒素等物质，通过一体化连续固液分离器(浸出舱低端)实现预处理物料和浸提液的高效分离，一体化连续排渣器(浸出舱高端)将提取后的预处理物料排出浸出舱进入横管连蒸工序喂料器装置，浸提液进入真空蒸发器回收其中的乙酸乙酯重复使用，剩余的浸提液收集于C5储罐；
经喂料装置将预处理物料送入最高端的横管容器内，质量浓度为0.5％的稀醋酸、蒸汽同时送入，每吨预处理物料中稀酸的加入量为2.5m3；140℃保温30min，进行充分混合蒸煮，最后在压力作用下将料塞与聚糖糖液分离，在压力作用下将料塞与聚糖糖液分离，聚糖糖液根据反应需要置于耐酸反应罐或普通反应罐中，分离后的料塞根据后续的不同应用分为A、B两部分，料塞A进入洗涤工序，料塞B直接进入耐碱反应器；
采用嗜热拟青霉(Paecilomyces theromophila)，经发酵、诱变筛选、生化纯化等制备出用于木糖转化的高效生物催化剂，以该菌种为种子，进行逐级放大培养，从实验室摇瓶种子培养开始，然后接种到车间一级种子罐放大培养，转移到二级种子罐继续放大培养，一、二级种子罐均采用料塞A为碳源，补充其他氮源、无机盐等，然后转移到产酶罐，在料塞A为碳源，补充其他营养物质及无机盐下进行产酶培养，以耐酸反应器的聚糖糖液为原料，加入制备的木糖生物催化转化及得到木糖水溶液，经过活性炭脱色、阴阳树脂离子交换、四效浓缩、超滤、再次蒸发浓缩、助晶、离心、振动流化床干燥、筛分粒度、磁选及金属探测等工序得到高纯度木糖晶体，同时在离心工序将木糖母液离心出，收集于木糖母液储罐中；
向木糖母液储罐，加入干酵母，发酵除去葡萄糖，并收集发酵过程中产生的大量CO2于CO2储罐中，蝶式离心后得到澄清的发酵液和可回收利用的酵母浊液，发酵液经过脱色、离交、超滤、浓缩工序、模拟移动床分离技术、二次浓缩、结晶、助晶、离心、振动流化床干燥、筛分、磁选、金属探测等工序高纯度的L-阿拉伯糖产品，其中在离心工序将阿拉伯糖及2代母液彻底分开，2代母液存于暂存罐；
在装有料塞B的耐碱反应器中，依次加入质量浓度为1.0％的氢氧化钾，调节溶液PH为11，按木质素干物质量的2.0％加入甲醛，按1.0‰加入重金属催化剂(氧化铁)，按25％加入磺化剂(亚硫酸钠)，进行木质素的浸提、羟甲基化、磺化工序，结束后打料到板框工序固液分离，液体进入浓缩工序至一定浓度后，得到木质素浓缩液或磺化木质素浓缩液，或者将浓缩液采用真空带式干燥制备木质素粉末或磺化木质素分散剂粉末，板框中的固体渣主要成分为85％以上的纤维素，是纤维乙醇的良好原料，经洗涤、卸料、粉碎，在糖化罐中采用同步糖化发酵法，纤维素生物催化转化剂进行高效糖化反应，酿酒酵母发酵进行纤维乙醇的生产，发酵过程中收集发酵过程产生的大量CO2于CO2储罐，发酵结束后将醪液固液分离，得到产酒渣和上清液，产酒渣置于渣场，上清液进行粗馏、精馏、脱水后得到杂醇油、酒糟液、和无水乙醇，向无水乙醇中添加3％汽油经过变性后得到变性燃料乙醇，酒糟液固液分离得到酒糟和酒糟废液，酒糟废液贮存于C5储罐，酒糟置于渣场；
C5储罐中的浸提液、酒糟废液富含五碳糖，经过厌氧发酵用于沼气发电；
CO2储罐中发酵产生的CO2，经过后处理制备成食品级CO2；
渣场的产酒渣及酒糟主要成分为蛋白及纤维等，是优质的有机饲(肥)料。
表18原料中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 色素等有机溶剂抽提物％ 灰分％
玉米芯 24.29 30.62 13.48 9.23 8.06
玉米秸秆 33.66 20.38 15.28 9.93 15.15
表19预处理后原料中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 其他％
玉米芯 34.19 40.02 22.09 3.7
玉米秸秆 45.19 29.91 23.57 1.33
表20料塞中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 其他％
玉米芯 44.19 4.05 47.96 3.8
玉米秸秆 53.56 3.85 40.28 2.31
表21固体渣中各组分的比例(质量百分比)
原料 纤维素％ 半纤维素％ 木质素％ 其他％
玉米芯 91.19 1.46 3.98 3.37
玉米秸秆 87.24 2.38 5.84 4.54
表22聚糖糖液中各组分的比例
木二糖-木七糖％ 大于木七糖的高聚糖％ 单糖％ 其他％
聚糖糖液 24.7140 54.6000 8.9853 11.7007
表23实施例3制备的木糖产品指标
项目 指标
水分/％ 0.08
木糖含量(以干基计)/％ 99.1
pH 5.8
细度/％ 99.8
透光率(10％水溶液)/％ 99.9
灼烧残渣/％ 0.02
比旋光度/° 19.5
氯化物(以Cl-计)/％ ＜0.005
硫酸盐(以SO4 2-计)/％ ＜0.005
表24实施例3制备的阿拉伯糖产品指标
项目 指标
水分/％ 0.23
L-阿拉伯糖含量(以干基计)/％ 100.9
硫酸盐(以SO4 2-计)/％ ＜0.005
比旋光度/° 0.086
熔点/℃ 102.5
氯化物(以Cl-计)/％ ＜0.005
表25实施例3制备的木质素粉末产品指标
项目 指标
残余糖分/％ 3.0
灰分/％ 2.0
水分/％ 6.0
酚羟基含量/％ 7.0
木质素含量/％ 90
表26实施例3制备的磺化木质素染料分散剂产品指标
项目 指标
水分含量/％ 3.96
PH值(10％溶液)/％ 10.06
水不溶物含量/％ 0.28
总还原物含量/％ 1.8
铁含量/％ 0
钙、镁含量/％ 0
硫酸盐含量(以Na2SO4计)/％ 0.54
耐热稳定性/级 4
沾色性(涤纶)/级 4
分散力/％ 95
细度(过280目筛余物)/％ 0
表27实施例3制备的纤维乙醇产品指标
表28实施例3制备的食品级二氧化碳产品指标
项目 指标
CO2含量10-2(V/V) 99.99
水分10-6(V) 13
一氧化氮10-6(V/V)< 1.1
二氧化氮10-6(V/V)< 0.8
二氧化硫10-6(V/V)< 0.3
总硫(除二氧化硫，以硫计)10-6(V/V)< 0.008
碳氢化合物总量(以甲烷计)10-6(V/V)< 14
苯10-6(V/V)< 0.01
甲醇10-6(V/V)< 1
乙醇10-6(V/V)< 2.5
乙醛10-6(V/V)< 0.04
其他含氧有机物10-6(V/V)< 0.11
氯乙烯10-6(V/V)< 0.025
油脂10-6(m/m)< 0.9
蒸发残渣10-6(m/m)< 1.5
一氧化碳10-6(V/V)< 1.5
氨10-6(V/V)< 0.9
磷化氢10-6(V/V)< 0.045
氰化氢10-6(V/V)< 0.005
表29实施例3制备的有机肥(饲)料产品指标

Claims (9)

1.一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成方法，其特征在于，包括以
下步骤：
（1）以玉米秸秆或玉米芯为原料，将其挤压成型，破碎后，采用提取剂浸除原
料中的色素、毒素物质，然后进行固液分离，得到预处理物料和浸提液；
所述提取剂为水、乙醇、乙酸乙酯、丙酮或丁醇；
（2）向步骤（1）的预处理物料中加入质量浓度为0.1%-1.5%的稀酸，每吨预处
理物料中稀酸的加入量为2.5m3-4m3；100℃-140℃保温30min-90min，蒸煮后得
到聚糖糖液和料塞；
（3）将步骤（2）的聚糖糖液和料塞进行分离，得到的聚糖糖液转化生成木糖、
低聚木糖或阿拉伯糖；得到的料塞根据应用需求分成A、B两部分，其中A部分作为碳源进行纤维素生物催化转化剂、木聚糖生物催化转化剂或木糖生物催化转
化剂的制备；B部分加入碱液进行木质素的浸提或加入碱液、甲醛、磺化剂、重
金属催化剂进行木质素的浸提及磺化，转化生成高分子材料木质素及其磺化木质素；
（4）以步骤（3）中高分子材料木质素及其衍生品制备过程中产生的固体渣为
原料，采用同步糖化发酵法，以料塞A制备的纤维素生物催化转化剂进行糖化反
应，将纤维素转化成葡萄糖，经酿酒酵母发酵，进一步转化成生物乙醇；
（5）将步骤（1）中的浸提液、步骤（4）发酵过程中产生的酒糟废液经厌氧发
酵用于沼气发电；步骤（4）发酵过程中产生的酒糟作为有机饲料或肥料；收集
步骤（4）发酵过程中产生的CO2，经收集、纯化后，制成食品级CO2。
2.如权利要求1所述的一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成方法，
其特征在于，步骤（2）中，所述稀酸为盐酸、硫酸、磷酸或醋酸。
3.如权利要求1所述的一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成方法，其特征在于，步骤（3）中，所述碱液为质量浓度为0.8%-3.0%的氨水、氢氧化钾或氢氧化钠；所述磺化剂为硫酸、亚硫酸氢钠或亚硫酸钠；所述重金属催化剂
为氧化铜、氧化铁或氯化铁。
4. 如权利要求1所述的一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成方法，
其特征在于，步骤（3）中，聚糖糖液转化生成木糖的方法为：以聚糖糖液为原
料，经酸水解或者木糖生物催化转化剂转化得到木糖水溶液，再经活性炭脱色、
阴阳树脂离子交换、四效浓缩、超滤、再次蒸发浓缩、助晶、离心、干燥，得
到木糖晶体，同时在离心工序将木糖母液离心出，收集，待用；
酸水解所用的酸为质量浓度为1.0%-2.5%的盐酸、硫酸、磷酸或醋酸；所述木糖
生物催化转化剂为料塞A制备的木糖生物催化转化剂或者任意木糖苷酶；
干燥采用真空带式干燥、真空耙式干燥、振动流化床或喷雾干燥。
5. 如权利要求1所述的一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成方法，
其特征在于，步骤（3）中，聚糖糖液转化生成低聚木糖的方法为：以聚糖糖液
为原料，加入木聚糖生物催化转化剂转化得到低聚木糖水溶液，经过脱色、阴
阳树脂离子交换离交、超滤、四效浓缩、纳滤得到低聚木糖糖浆，再经过真空
带式干燥、磁选、金属探测工序得到低聚木糖粉末。
6. 如权利要求1所述的一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成方法，
其特征在于，步骤（3）中，聚糖糖液转化生成阿拉伯糖的方法为：向制备木糖
的过程中收集的木糖母液中加入酵母，发酵除去葡萄糖，并收集发酵过程中产
生的CO2，离心后得到澄清的发酵液和可回收利用的酵母浊液，所述的酵母为干
酵母或活化后的酵母；
发酵液经过脱色、离交、超滤、浓缩工序、模拟移动床色谱分离技术、二次浓
缩、结晶、助晶、离心、振动流化床干燥、筛分、磁选、金属探测工序得到高
纯度的阿拉伯糖产品，其中在离心工序将阿拉伯糖及2代母液彻底分开，2代母
液存于暂存罐。
7. 如权利要求1所述的一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成方法，
其特征在于，步骤（3）中，以料塞A部分作为碳源制备纤维素生物催化转化剂、
木聚糖生物催化转化剂或木糖生物催化转化剂的方法为：以产生纤维素生物催
化转化剂、木聚糖生物催化转化剂或木糖生物催化转化剂的菌种为种子，进行
逐级放大培养，从实验室摇瓶种子培养开始，然后接种到车间一级种子罐放大
培养，转移到二级种子罐继续放大培养，一、二级种子罐均采用料塞A为碳源，
补充其他氮源、无机盐，然后转移到产酶罐，在料塞A为碳源，补充其他营养物
质及无机盐，进行纤维素酶的产酶培养。
8. 如权利要求1所述的一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成方法，
其特征在于，步骤（3）中，由料塞B部分转化生成高分子材料木质素及其磺化木质素的方法为：向B部分加入碱液进行木质素的浸提；或者向B部分加入碱液，调节木质素混合液pH值为8.0-12.0，依次按木质素干物质量的1%-4%加入甲醛，按0.5‰-5‰加入重金属催化剂，按10%-40%加入磺化剂，进行木质素的浸提及磺化工序，固液分离，液体直接浓缩，或与阿拉伯糖制备过程中得到的2代母液复配，得到木质素浓缩液或木质素磺化浓缩液；或将浓缩液采用真空带式干燥、
真空耙式干燥或喷雾干燥制备木质素粉末产品或磺化木质素粉末。
9. 如权利要求8所述的一种玉米全株组分分离分级利用的生物炼制集成方法，
其特征在于，所述固液分离采用板框固液分离，板框中的固体渣直接进行洗涤
工序，至固体渣洗涤至中性，卸料、粉碎；所得固体渣中主要成分为85%以上的
纤维素。
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