木質(zhì)纖維生物質(zhì)煉制生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)進(jìn)展-wenkub
2023-04-22 03:36:28 本頁面
【正文】 喃樹脂的前體；木質(zhì)素是苯丙烷衍生物的聚合物，可以用于生產(chǎn)高值的芳香族化合物，也可用于制備生物肥料。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(shí)現(xiàn)原料充分利用、產(chǎn)品價(jià)值最大化和土地利用效率最大化。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。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。我國(guó)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。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(jià)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(guó)首選的生物能源。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(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重大的意義。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。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。事實(shí)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物煉制技術(shù)。木質(zhì)纖維素物質(zhì)煉制燃料乙醇過程中的副產(chǎn)物有CO2 、預(yù)處理廢液、酒精廢糟液等。而妨礙木質(zhì)纖維素資源酶法生物轉(zhuǎn)化技術(shù)實(shí)用化的主要障礙，就是纖維素酶的生產(chǎn)效率低和成本高。纖維素經(jīng)過預(yù)處理、水解、微生物發(fā)酵生成燃料乙醇。酶水解是指利用產(chǎn)纖維素酶微生物或纖維素酶將纖維素水解成可發(fā)酵糖。美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)與酶生產(chǎn)商N(yùn)ovozyes及Genencor公司合作研發(fā)的生物質(zhì)燃料乙醇項(xiàng)目獲重要進(jìn)展。由于纖維質(zhì)原料成分的復(fù)雜性也決定了纖維素乙醇的生產(chǎn)工藝不同于糧食乙醇生產(chǎn)工藝。這種方法可以分別使用水解和發(fā)酵各自的最適條件(分別為50℃和30℃)，但是酶水解產(chǎn)生的產(chǎn)物(纖維二糖和葡萄糖)會(huì)反饋抑制水解反應(yīng)。選擇耐高溫酵母有利于SSF技術(shù)的應(yīng)用，美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）使用釀酒酵母發(fā)酵的最佳結(jié)果是在38℃條件下獲得的，在最佳的酶、酵母和最適反應(yīng)條件下，可轉(zhuǎn)化80％以上的纖維素為乙醇。這就要求纖維素酶生成和乙醇發(fā)酵都由一種微生物或一個(gè)微生物群體來施行。
化學(xué)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1