CN117802813B - 一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统及其方法，将木质纤维素装入预浸渍罐，加入乳酸溶液浸渍；预浸渍罐内的物料传送至第一反应器，用低压蒸汽加热，并保温额定时间；打开第一喷放阀，在第一爆缸内一次蒸汽爆破，爆破后的物料仅第一旋风分离器分离，并传送至第二反应器内；喷放后回收的蒸汽汇入新的低压蒸汽送入第二反应器，加热第二反应器保温额定时间；打开第二喷放阀，在第二爆缸内二次蒸汽爆破，爆破后的物料通过第二旋风分离器分离，再通过储存罐收集。本发明能够显著提高半纤维素的水解率，降低纤维素的结晶度，减少酶解和发酵抑制物的生成；无需额外进行后处理即可进行同步糖化发酵产乳酸；节约能源，并减少了环境污染。

Description

一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统及其方法

技术领域：

本发明涉及一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统及其方法。

背景技术：

木质纤维素由木质素、半纤维素和纤维素相互嵌合组成，纤维素微原纤维具有交替的非晶纤维素链，与半纤维素深度关联，因此需要预处理才能进行糖化降解等开发利用。木质纤维素的预处理方法分为物理预处理、化学预处理、物理化学预处理和生物预处理方法。很多预处理方法因产率低、成本高和污染严重而仅停留在实验室研发阶段，其中较为成熟的仅稀酸温烤法和蒸汽爆破法。

稀酸温烤法（Tsao et al. 1982）是目前研究较为成熟的方法，一般使用1%～2%的稀硫酸在90℃～95℃预处理木质纤维素8-24小时。该方法通过水解半纤维素，降低纤维素的结晶度，增大其表面积，增加了后续酶解过程中纤维素酶的可及度。稀酸温烤法因酸浓度较低，半纤维素的水解效率不高（70%～80%），反应时间却很长。长时间的加热过程不仅增加了动力成本，也导致了糖单体进一步转化为乙酸、糠醛和羟甲基糠醛等抑制物，影响了后续的酶解和发酵。而提高酸浓度虽然可以提高催化效率、缩短反应时间，但是随之而来的污染问题就难以解决。

蒸汽爆破法（Brownell and Saddler, 1984）最初是在不加任何催化剂的情况下，利用高压蒸汽（一般大于200℃）迅速升温，在高温下解离出的氢离子催化木质纤维素中的大部分半纤维素水解，并使纤维素由高度结晶的状态向无定型结构转变，以利于后续的酶解。由于氢离子浓度较低，导致催化效率低，半纤维素水解率仅65%～70%左右。由于反应温度过高，该方法能耗巨大，并且乙酸、糠醛和羟甲基糠醛等抑制物大量生成。加入硫酸、盐酸、对甲苯磺酸等对木质纤维素进行预浸渍，可以降低反应温度、提高半纤维素的水解率。预浸渍酸的加入往往需要对预处理后的木质纤维素溶液进行额外的后处理（俗称脱毒），才能进行后续的开发利用，而且酸性废水又会带来严重的污染问题。因此迫切需要一种既能降低能耗，又能减少发酵抑制物和环境污染的新方法，以解决这一矛盾。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统及其方法，设计合理，不仅增加纤维素酶可及度，而且减少发酵抑制物和环境污染。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统，包括预浸渍罐、第一进料器、第一反应器、第一喷放阀、第一爆缸、第一旋风分离器、第二进料器、第二反应器、第二喷放阀、第二爆缸、第二旋风分离器以及储存罐，所述预浸渍罐的底部通过第一进料器与第一反应器的进料端相连接，所述第一反应器出料端通过第一喷放阀与第一爆缸的进料端相连接，所述第一爆缸的出料端设置有第一旋风分离器，所述第一旋风分离器的出料端通过第二进料器与第二反应器的进料端相连接，所述第二反应器的出料端通过第二喷放阀与第二爆缸的进料端相连接，所述第二爆缸的出料端通过第二旋风分离器与储存罐相连接；所述第一反应器和第二反应器均采用低压蒸汽加热。

进一步的，还包括分别与蒸汽发生器的输出端相连接的第一低压蒸汽输送管和第二低压蒸汽输送管，所述第一低压蒸汽输送管与第一反应器相连接，第一低压蒸汽输送管上安装有第一单向阀；所述第二低压蒸汽输送管与第二反应器相连接，第二低压蒸汽输送管上安装有第二单向阀。

进一步的，所述第一爆缸的顶部连接有蒸汽回风管道，所述蒸汽回风管道与第二低压蒸汽输送管道相连接，且蒸汽回风管道与第二低压蒸汽输送管道的连接处位于第二单向阀的输出侧。

进一步的，所述第二爆缸的顶部连接有尾气输出管。

本发明采用的另外一种技术方案是：一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理方法，包含如下步骤：

步骤S1：将木质纤维素装入预浸渍罐，并往预浸渍罐加入乳酸溶液浸渍2小时；

步骤S2：打开预浸渍罐，通过第一进料器将预浸渍罐内的物料传送至第一反应器内，往第一反应器输送低压蒸汽，用低压蒸汽对第一反应器内的物料加热，并保温额定时间；

步骤S3：打开第一喷放阀，在第一爆缸内进行一次蒸汽爆破，爆破后的物料通过第一旋风分离器分离，并通过第二进料器传送至第二反应器内，而喷放后的蒸汽通过蒸汽回风管道回收；

步骤S4: 步骤S3中回收的蒸汽汇入新的低压蒸汽并输送至第二反应器，用低压蒸汽对第二反应器内的物料加热，并保温额定时间；

步骤S5：打开第二喷放阀，在第二爆缸内进行二次蒸汽爆破，爆破后的物料通过第二旋风分离器分离，第二旋风分离器分离处的物料通过储存罐收集。

进一步的，在步骤S1中，木质纤维素预浸渍时使用乳酸溶液，所述乳酸溶液为质量分数为2%～8%的乳酸；木质纤维素和乳酸溶液的质量比为1:1～8。

进一步的，在步骤S3中，一次蒸汽爆破前第一反应器内温度为150℃～170℃，压力800-900kpa。

进一步的，在步骤S3中，一次蒸汽爆破前第一反应器内到达额定温度后，保温时间为5～10分钟。

进一步的，在步骤S5中，二次蒸汽爆破前第二反应器内温度为140℃～160℃，压力750-850kpa。

进一步的，在步骤S5中，二次蒸汽爆破前第二反应器到达额定温度后，保温时间为5～10分钟。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明设计合理，采用二次蒸汽爆破的方式，保证了预处理效果，降低了反应温度，减少了抑制物的生成，能够显著提高半纤维素的水解率，降低纤维素的结晶度，减少酶解和发酵抑制物的生成；无需额外进行后处理即可进行同步糖化发酵产乳酸；节约能源，并减少了环境污染。

附图说明：

图1是本发明实施例的构造示意图。

图中：

1-预浸渍罐；2-第一进料器；3-第一反应器；4-第一喷放阀；5-第一爆缸；6-第一旋风分离器；7-第二进料器；8-第二反应器；9-第二喷放阀；10-第二爆缸；11-储存罐；12-第一低压蒸汽输送管；13-第二低压蒸汽输送管；14-第一单向阀；15-第二单向阀；16-蒸汽回风管道；17-尾气输出管；18-第二旋风分离器。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统，包括预浸渍罐1、第一进料器2、第一反应器3、第一喷放阀4、第一爆缸5、第一旋风分离器6、第二进料器7、第二反应器8、第二喷放阀9、第二爆缸10、第二旋风分离器18以及储存罐11，所述预浸渍罐1用于对木质纤维素进行浸渍，预浸渍罐1的底部通过第一进料器2与第一反应器3的进料端相连接，第一进料器2将预浸渍罐1内的物料输送至第一反应器3内；所述第一反应器3出料端通过第一喷放阀4与第一爆缸5的进料端相连接，所述第一爆缸5的出料端设置有第一旋风分离器6，所述第一旋风分离器6的出料端通过第二进料器7与第二反应器8的进料端相连接，所述第二反应器8的出料端通过第二喷放阀9与第二爆缸10的进料端相连接，所述第二爆缸10的出料端通过第二旋风分离器11与储存罐12相连接；所述第一反应器3和第二反应器8均采用低压蒸汽加热。工作时，将木质纤维素装入预浸渍罐1，加入乳酸溶液浸渍2小时；打开进料阀门，将预浸渍罐1内的物料通过第一进料器2传送至第一反应器3内，用低压蒸汽加热，并保温额定时间；打开第一喷放阀4，在第一爆缸5内进行一次蒸汽爆破，爆破后的物料通过第一旋风分离器6分离，并通过第二进料器7传送至第二反应器8内；而喷放后回收的蒸汽汇入新的低压蒸汽送入第二反应器8，加热第二反应器8保温额定时间；打开第二喷放阀9，在第二爆缸10内进行二次蒸汽爆破，爆破后的物料通过第二旋风分离器18分离，再通过储存罐11收集。

本实施例中，还包括分别与蒸汽发生器的输出端相连接的第一低压蒸汽输送管12和第二低压蒸汽输送管13，所述第一低压蒸汽输送管12与第一反应器3相连接，用于为第一反应器输送低压蒸汽，第一低压蒸汽输送管12上安装有第一单向阀14，以避免第一反应器内的低压蒸汽逆流出第一低压蒸汽输送管；所述第二低压蒸汽输送管13与第二反应器8相连接，用于为第二反应器8输送低压蒸汽，第二低压蒸汽输送管13上安装有第二单向阀15，以避免第二反应器内的低压蒸汽逆流出第二低压蒸汽输送管。

本实施例中，所述第一爆缸5的顶部连接有蒸汽回风管道16，所述蒸汽回风管道16与第二低压蒸汽输送管道13相连接，且蒸汽回风管道16与第二低压蒸汽输送管道13的连接处位于第二单向阀15的输出侧，以利于一次蒸汽爆破后回收的蒸汽汇入新的低压蒸汽。

本实施例中，所述第二爆缸10的顶部连接有尾气输出管17，以利于二次蒸汽爆破后尾气输出。

本发明采用的另外一种技术方案是：一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理方法，包含如下步骤：

步骤S1：将木质纤维素装入预浸渍罐1，并往预浸渍罐1加入乳酸溶液浸渍2小时；

步骤S2：打开预浸渍罐1底部的进料阀门，通过第一进料器2将预浸渍罐1内的物料传送至第一反应器3内，往第一反应器3输送低压蒸汽，用低压蒸汽对第一反应器3内的物料加热，在150℃～170℃温度下保温5～10分钟；

步骤S3：打开第一喷放阀4，在第一爆缸5内进行一次蒸汽爆破，爆破后的物料通过第一旋风分离器6分离，并将分离后的物料通过第二进料器7传送至第二反应器8内，而喷放后的蒸汽通过蒸汽回风管道16回收；

步骤S4: 步骤S3中回收的蒸汽汇入新的低压蒸汽并输送至第二反应器8，用低压蒸汽对第二反应器8内的物料加热，在140℃～160℃温度下保温5～10分钟；

步骤S5：打开第二喷放阀9，在第二爆缸10内进行二次蒸汽爆破，爆破后的物料通过第二旋风分离器18分离，第二旋风分离器18分离处的物料通过储存罐11收集。

本实施例中，木质纤维素为玉米秸秆、玉米叶、玉米芯、水稻秸秆、甘蔗渣、芒草、芦苇、麦草等。

本实施例中，在步骤S1中，木质纤维素预浸渍时使用乳酸溶液，所述乳酸溶液为质量分数为2%～8%的乳酸；木质纤维素和乳酸溶液的质量比为1:1～8。

本实施例中，在步骤S3中，一次蒸汽爆破前第一反应器3内温度为150℃～170℃，压力800-900kpa。

本实施例中，在步骤S5中，二次蒸汽爆破前第二反应器8内温度为140℃～160℃，压力750-850kpa。

本实施例中，蒸汽爆破在较低温度、酸度和压力下进行，乳酸不易发生脱水生成丙烯酸等副产物，也不易发生聚合生成丙交酯等聚合物；反应结束后，收集到的蒸汽爆破后的木质纤维素及其水溶液直接用于乳酸的同步糖化发酵，无需脱毒等其它后处理。

本实施例中，通过乳酸溶液预浸渍还可以：

1以较小的用水量进行反应，节约用水并降低能耗；

2 可根据发酵时所需的浓度，调配乳酸的浓度；

3 通过回收的蒸汽进行二次低温蒸汽爆破，节约能源降低成本；

4 与无机强酸预浸渍相比，更加温和，产生较少抑制物；

5 与其他有机酸预浸渍相比，减少了杂质的引入，无需额外的后处理过程即可进行糖化和发酵；发酵结束后也无需额外的步骤来除去预浸渍时使用的有机酸。

实施例1

将1kg干燥的玉米秸秆装入预浸渍罐中，加入2kg质量分数为5%的乳酸溶液，浸渍2小时。打开进料阀，使物料通过第一进料器传送至第一反应器中。打开电加热蒸汽发生器，打开第一单向阀，加热物料至165℃，保温8分钟。打开第一喷放阀，使物料瞬间释放至第一爆缸中；预处理的木质纤维素混合液通过第一旋风分离器进入第二进料器，传送至第二反应器；喷放的蒸汽通过蒸汽回风管道汇入新的低压蒸汽，加热第二反应器中的木质纤维原料至150℃，保温6分钟。打开第二喷放阀，使物料瞬间释放至第二爆缸中；预处理的木质纤维素混合液通过第二旋风分离器进行收集。预处理后的木质纤维素原料，降至室温，加入纤维素酶并接种凝结芽孢杆菌，进行同步糖化发酵。发酵至乳酸浓度不再增加（72小时），测得溶液中乳酸浓度108g/L，乳酸收率47.0g/100 g玉米秸秆。（计算乳酸收率时已扣除预处理时加入的乳酸质量）

实施例2

将1kg干燥的甘蔗渣装入预浸渍罐中，加入2kg质量分数为3.5%的乳酸溶液，浸渍2小时。打开进料阀1，使物料通过第一进料器传送至第一反应器中。打开电加热蒸汽发生器，打开第一单向阀，加热物料至165℃，保温8分钟。打开第一喷放阀，使物料瞬间释放至第一爆缸中；预处理的木质纤维素混合液通过第一旋风分离器进入第二进料器，传送至第二反应器；喷放的蒸汽通过蒸汽回风管道汇入新的低压蒸汽，加热第二反应器中的木质纤维原料至150℃，保温6分钟。打开第二喷放阀，使物料瞬间释放至第二爆缸中；预处理的木质纤维素混合液通过第二旋风分离器进行收集。预处理后的木质纤维素原料，降至室温，加入纤维素酶并接种凝结芽孢杆菌，进行同步糖化发酵。发酵至乳酸浓度不再增加（72小时），测得溶液中乳酸浓度112g/L，乳酸收率48.7g/100g甘蔗渣。（计算乳酸收率时已扣除预处理时加入的乳酸质量）

实施例3

将1kg干燥的水稻秸秆装入预浸渍罐中，加入2kg质量分数为5%的乳酸溶液，浸渍2小时。打开进料阀1，使物料通过第一进料器传送至第一反应器中。打开电加热蒸汽发生器，打开第一单向阀，加热物料至165℃，保温8分钟。打开第一喷放阀，使物料瞬间释放至第一爆缸中；预处理的木质纤维素混合液通过第一旋风分离器进入第二进料器，传送至第二反应器；喷放的蒸汽通过蒸汽回风管道汇入新的低压蒸汽，加热第二反应器中的木质纤维原料至150℃，保温6分钟。打开第二喷放阀，使物料瞬间释放至第二爆缸中；预处理的木质纤维素混合液通过第二旋风分离器进行收集。预处理后的木质纤维素原料，降至室温，加入纤维素酶并接种凝结芽孢杆菌，进行同步糖化发酵。发酵至乳酸浓度不再增加（72小时），测得溶液中乳酸浓度103g/L，乳酸收率44.8g/100 g水稻秸秆。（计算乳酸收率时已扣除预处理时加入的乳酸质量）

对比例1

将1kg干燥的玉米秸秆装入预浸渍罐中，加入2kg质量分数为5%的硫酸溶液，浸渍2小时。打开进料阀，使物料通过进料器传送至反应器中。打开电加热蒸汽发生器，打开蒸汽管道单向阀1，加热物料至190℃，保温10分钟。打开喷放阀1，使物料瞬间释放至爆缸中；预处理后的木质纤维素原料，降至室温，加入纤维素酶并接种凝结芽孢杆菌，进行同步糖化发酵。发酵至乳酸浓度不再增加（72小时），测得溶液中乳酸浓度68g/L，乳酸收率29.6g/100 g玉米秸秆。

对比例2

将1kg干燥的甘蔗渣装入预浸渍罐中，加入2kg质量分数为3.5%的硫酸溶液，浸渍2小时。打开进料阀1，使物料通过第一进料器传送至第一反应器中。打开电加热蒸汽发生器，打开第一单向阀，加热物料至185℃，保温8分钟。打开第一喷放阀1，使物料瞬间释放至第一爆缸中；预处理后的木质纤维素原料，降至室温，加入纤维素酶并接种凝结芽孢杆菌，进行同步糖化发酵。发酵至乳酸浓度不再增加（72小时），测得溶液中乳酸浓度56g/L，乳酸收率24.4g/100 g甘蔗渣。

对比例3

将1kg干燥的水稻秸秆装入预浸渍罐中，加入2kg质量分数为5%的硫酸溶液，浸渍2小时。打开进料阀，使物料通过第一进料器传送至第一反应器中。打开电加热蒸汽发生器，打开第一单向阀，加热物料至185℃，保温10分钟。打开第一喷放阀，使物料瞬间释放至第一爆缸中；预处理的木质纤维素混合液通过旋风分离器进行收集。预处理后的木质纤维素原料，降至室温，加入纤维素酶并接种凝结芽孢杆菌，进行同步糖化发酵。发酵至乳酸浓度不再增加（72小时），测得溶液中乳酸浓度70g/L，乳酸收率30.5g/100g水稻秸秆。

传统的硫酸预浸渍方法，蒸汽爆破时酸度高而且温度高达185℃以上。使用该方法容易产生糠醛、2-甲基糠醛等酶解和发酵的抑制物；预浸渍时加入的硫酸根影响凝结芽孢杆菌的渗透压，需要在发酵前进行脱硫酸根处理（脱毒）。使用本发明方法预处理木质纤维素（玉米秸秆、甘蔗渣和水稻秸秆等），同步糖化发酵时，乳酸的收率大大高于传统的硫酸预浸渍方法。本发明方法蒸汽爆破时温度较低并且含有蒸汽回收系统，一方面有效避免了纤维素糖化和发酵的抑制物生成，提高了乳酸收率；另一方面对蒸汽进行回收利用，降低了能耗。本发明方法的预浸渍酸为乳酸，在较低蒸汽爆破温度下不易发生脱水和聚合等副反应，无需额外处理即可进行后续的糖化和发酵步骤，且预浸渍时加入的乳酸在分离提取步骤可得到回收，实现了预浸渍酸的零排放。

本发明的优点在于：（1）能够显著提高半纤维素的水解率，降低纤维素的结晶度，减少酶解和发酵抑制物的生成；无需额外进行后处理即可进行同步糖化发酵产乳酸；节约能源，并减少环境污染。使用该方法预处理的木质纤维素原料，进行同步糖化发酵生产乳酸，发酵液中乳酸浓度可达112g/L，乳酸收率可达48.7g/100g木质纤维素。（2）以二次蒸汽爆破的方式，保证了预处理效果，降低了反应温度，减少了抑制物的生成。（3）系统中一次蒸汽爆破的蒸汽回收使用，降低了预处理过程的能耗。

本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统，其特征在于：包括预浸渍罐、第一进料器、第一反应器、第一喷放阀、第一爆缸、第一旋风分离器、第二进料器、第二反应器、第二喷放阀、第二爆缸、第二旋风分离器以及储存罐，所述预浸渍罐的底部通过第一进料器与第一反应器的进料端相连接，所述第一反应器出料端通过第一喷放阀与第一爆缸的进料端相连接，所述第一爆缸的出料端设置有第一旋风分离器，所述第一旋风分离器的出料端通过第二进料器与第二反应器的进料端相连接，所述第二反应器的出料端通过第二喷放阀与第二爆缸的进料端相连接，所述第二爆缸的出料端通过第二旋风分离器与储存罐相连接；所述第一反应器和第二反应器均采用低压蒸汽加热。

2.根据权利要求1所述的一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统，其特征在于：还包括分别与蒸汽发生器的输出端相连接的第一低压蒸汽输送管和第二低压蒸汽输送管，所述第一低压蒸汽输送管与第一反应器相连接，第一低压蒸汽输送管上安装有第一单向阀；所述第二低压蒸汽输送管与第二反应器相连接，第二低压蒸汽输送管上安装有第二单向阀。

3.根据权利要求2所述的一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统，其特征在于：所述第一爆缸的顶部连接有蒸汽回风管道，所述蒸汽回风管道与第二低压蒸汽输送管道相连接，且蒸汽回风管道与第二低压蒸汽输送管道的连接处位于第二单向阀的输出侧。

4.根据权利要求1所述的一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统，其特征在于：所述第二爆缸的顶部连接有尾气输出管。

5.一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理方法，其特征在于：包括采用如权利要求3所述的用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统，包含如下步骤：

步骤S1：将木质纤维素装入预浸渍罐，并往预浸渍罐加入乳酸溶液浸渍2小时；

步骤S2：打开预浸渍罐，通过第一进料器将预浸渍罐内的物料传送至第一反应器内，往第一反应器输送低压蒸汽，用低压蒸汽对第一反应器内的物料加热，并保温额定时间；

步骤S3：打开第一喷放阀，在第一爆缸内进行一次蒸汽爆破，爆破后的物料通过第一旋风分离器分离，并通过第二进料器传送至第二反应器内，而喷放后的蒸汽通过蒸汽回风管道回收；

步骤S4: 步骤S3中回收的蒸汽汇入新的低压蒸汽并输送至第二反应器，用低压蒸汽对第二反应器内的物料加热，并保温额定时间；

步骤S5：打开第二喷放阀，在第二爆缸内进行二次蒸汽爆破，爆破后的物料通过第二旋风分离器分离，第二旋风分离器分离处的物料通过储存罐收集。

6.根据权利要求5所述的一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理方法，其特征在于：在步骤S1中，木质纤维素预浸渍时使用乳酸溶液，所述乳酸溶液为质量分数为2%～8%的乳酸；木质纤维素和乳酸溶液的质量比为1:1～8。

7.根据权利要求5所述的一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理方法，其特征在于：在步骤S3中，一次蒸汽爆破前第一反应器内温度为150℃～170℃，压力800-900kpa。

8.根据权利要求5所述的一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理方法，其特征在于：在步骤S3中，一次蒸汽爆破前第一反应器内到达额定温度后，保温时间为5～10分钟。

9.根据权利要求5所述的一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理方法，其特征在于：在步骤S5中，二次蒸汽爆破前第二反应器内温度为140℃～160℃，压力750-850kpa。

10.根据权利要求5所述的一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理方法，其特征在于：在步骤S5中，二次蒸汽爆破前第二反应器到达额定温度后，保温时间为5～10分钟。