木質(zhì)纖維生物質(zhì)煉制生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)進(jìn)展(已修改)
2025-04-19 03:36 本頁面
【正文】 木質(zhì)纖維生物質(zhì)煉制燃料乙醇技術(shù)進(jìn)展摘要：本文介紹了木質(zhì)纖維生物質(zhì)各成分的生物分解過程以及生物煉制技術(shù)，包括生物轉(zhuǎn)化燃料乙醇、木糖醇和副產(chǎn)物利用等的研究現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展趨勢，為木質(zhì)纖維生物質(zhì)的應(yīng)用研究提供理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：纖維生物質(zhì)，生物煉制，燃料乙醇木質(zhì)纖維生物質(zhì)是地球上最豐富、最廉價的可再生資源，指植物通過光合作用生成的有機(jī)資源，如樹木、農(nóng)作物秸稈等。燃料乙醇由于其成熟的生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)和豐富的原料來源成為世界各國首選的生物能源。燃料乙醇的發(fā)展應(yīng)立足于中國國情，走以非糧作物木質(zhì)纖維素生物質(zhì)為原料的生產(chǎn)路線。每年全球光合作用產(chǎn)生的木質(zhì)纖維生物質(zhì)高達(dá)2000億噸，相當(dāng)于全世界每年消費能源的10倍，其中89％目前尚未被人類利用。我國的木質(zhì)纖維原料非常豐富，每年僅農(nóng)作物秸稈就有7億多噸。纖維素類物質(zhì)主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，采用生物煉制技術(shù)將它們充分利用，對我國經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展具有十分重大的意義。以生物煉制為核心的生物技術(shù)第三次浪潮，將解決人類社會目前面臨的資源、能源與環(huán)境等諸多重要問題。一、 木質(zhì)纖維生物質(zhì)簡介及生物煉制技術(shù)木質(zhì)生物質(zhì)主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，其中纖維素約占干重的3545％，半纖維素約占20－40％，木質(zhì)素約占15－30％。纖維素是由D吡喃葡萄糖基以β1,4糖苷鍵連接而成天然鏈狀高分子化合物，完全水解后得到葡萄糖。半纖維素是一大類結(jié)構(gòu)不同的多聚糖的總稱，主要是由木糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖和阿拉伯糖等連接而成的高分枝非均一聚糖。各種糖所占比例隨原料不同而變化，一般木糖占一半以上。半纖維素排列松散，無晶體結(jié)構(gòu)，故比較容易被水解成單糖。木質(zhì)素是以苯基丙烷為基本結(jié)構(gòu)單元連接的高分枝多分散性高聚物。木質(zhì)素有一定的塑性，不溶于水，一定濃度的酸或堿可使其部分溶解。纖維素乙醇生產(chǎn)成本比糧食乙醇高的部分原因是，目前研究中的木質(zhì)纖維素類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乙醇的工藝加工過程復(fù)雜，但目標(biāo)產(chǎn)物單一。生物煉制是開發(fā)利用木質(zhì)纖維素物質(zhì)的基礎(chǔ)，是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和提高經(jīng)濟(jì)效益的手段。生物煉制( biorefinery)概念：以生物質(zhì)為基礎(chǔ)的化學(xué)工業(yè)也必需打破原來用生物質(zhì)單純生產(chǎn)單一產(chǎn)品的傳統(tǒng)觀念，充分地利用原料中的每一種組分，將其分別轉(zhuǎn)化為不同的產(chǎn)品，實現(xiàn)原料充分利用、產(chǎn)品價值最大化和土地利用效率最大化。事實上谷物生產(chǎn)乙醇工業(yè)已經(jīng)在自覺或不自覺地采用了生
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