农作物秸秆原料生产葡萄糖酸成套技术

项目介绍

葡萄糖酸在化工、食品、医药、轻工和建筑等行业具有非常广泛的用途,目前全球对葡萄糖酸的年需求量已超过50万吨。微生物发酵法是葡萄糖酸的主要生产方法,但淀粉质和糖质发酵底物的昂贵价格和管控趋严的粮食深加工行政许可,使葡萄糖酸产业健康发展所面临的首要问题。利用丰富的、可再生的农作物秸秆生产葡萄糖酸,是木质纤维素生物炼制的重要发展方向。本技术的产业化实施将对传统农业的可持续发展和产业更新换代具有重大的提升作用,并大幅减少因秸秆焚烧带来的雾霾等大气污染因素。然而,高额生产成本严重阻碍了本技术的产业化进程。目前,秸秆葡萄糖酸的生产成本具体表现在过程的高能耗、大量废水排放、产物浓度低等环节上。

该技术主要包括干法稀酸预处理、固态生物脱毒、高固体含量糖化与发酵等主要工序。其中,干法稀酸预处理技术使用新型的螺带搅拌式预处理反应器,实现了过程零废水排放,新鲜水和蒸汽用量比典型的预处理技术降低80%以上; 固态生物脱毒则采用生物降解法脱除预处理原料中所含的各种有毒物质,实现过程的零水耗和零能耗;高固体 含量糖化与发酵技术则通过自主研发的螺带型反应器处理固含量达40%以上秸秆进行葡萄糖酸发酵,与常规发酵反应器相比,电耗降低80%以上。通过该成套技术可以得到不低于10% ( v/v)浓度葡萄糖酸的发酵液,纤维素转化率达75%以上。本技术的实施将会大大降低纤维素葡萄糖酸的生产成本,为纤维素葡萄糖酸的产业化奠定基础。


项目成熟度

中试

 

应用前景

葡萄糖酸及其盐类具有无毒、热稳定性好和不易潮解等特点,葡萄糖酸钠作为水泥减水剂和缓凝剂在建 筑行业中得到普遍使用。目前,葡萄糖酸的年需求量已经超过50万吨,随着我国小城镇建设速度的加快和建筑行业的快速健康发展,对葡萄糖酸及其衍生物的需求量必将激增。淀粉质和糖质原料生产葡萄糖酸存在着与人争粮的粮食安全问题,而用农作物秸秆原料生产葡萄糖酸将是未来最重要的技术路线。

 

知识产权及顷目获奖情况

本项目完全具有自主知识产权,相关专利包括ZL200910047148.XZL200910051208.5ZL200910051212.1、CN101824436ACN102010882ACN102191279CN103100260A2012105127.9.201210508962.9.201220655475.0


合作方式

技术合作开发或转让均可。合作年限视项目规模等具体条件而定,一般2-3年。要求合作方具备化工和发酵产业的工厂和技术储备。