【導(dǎo)讀】在上個(gè)世紀(jì)，長(zhǎng)久不斷的燃燒化石燃料，導(dǎo)致了大氣層中的溫室氣體不斷增加。們必須尋找替代燃料這一新的社會(huì)利益。而不論是從唯一的汽車專用引擎燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改動(dòng)來(lái)看，乙醇一直被認(rèn)為是化石燃料合適的替代者[1]。目前，生物乙醇在全球生物質(zhì)能源中的份額已經(jīng)。不利于實(shí)現(xiàn)燃料乙醇的大規(guī)模生產(chǎn)的主要原。因之一是其原料生產(chǎn)成本過(guò)高，在用甘蔗和玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇的工藝中，為了擺脫生產(chǎn)原料帶來(lái)負(fù)面影響，研究者嘗試使用新的原料生產(chǎn)燃料乙醇，因?yàn)樽匀唤缰心举|(zhì)纖維素如麥稈的產(chǎn)量很高，所以使用麥稈作為生產(chǎn)燃料乙。使用其作為生產(chǎn)原料，不但不會(huì)使糧食和動(dòng)物飼料。特點(diǎn)，如纖維素和半纖維素含量高，可以很容易地水解為可發(fā)酵的糖。使其結(jié)晶度降低，纖維素與酶接觸的表面積增大，從而使酶水解效率提高。處理方法的運(yùn)用，在酶水解過(guò)后，得到糖產(chǎn)量的最大理論值為74%%。

　　

【正文】 W12=25% 一段磨漿每 kg 漿用汽： kg 蒸汽回收利用率 E=60% 計(jì)算： Q12=Q11=Q9= V12=Q12/W12= V13=Q12= V11=V12+V13= V10=V1360%= V9=V11V10= 四 、 篩選部分漿水平衡計(jì)算： 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 已知： Q1= V1 = W4=% 一段篩排渣率： 20% 二段篩排渣率： 15% 計(jì)算 : Q3=Q1 20%/((120%)/(115%)+20%)= Q4=Q1－ Q3= Q6=Q3/(115%)= Q5=Q615%= Q7 =Q3 +Q6= V4=Q3/W4= V3=V1=V4= 五、 廢水處理部分漿水平衡計(jì)算 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 已知： Q24=。 V24=。 Q28=。 V28=。 砂水分離器排泥濃度 =50% 砂水分離器排泥效率 =90% 計(jì)算： Q26=Q24*90%/100= V26=Q26/50%= Q25=Q24Q26= V25=V24V26= Q27=Q26+Q28= V27=V26+V28= 六、 預(yù)提取液處理中木素去除部分的漿水平衡計(jì)算 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 已知 : Q29= V29= 硫酸加入量（對(duì)酸沉池中絕干） =% 酸沉池木素得率 =% 酸沉池木素濃度 =% 計(jì)算： V30=Q29*%= Q31=Q29= V31=V29+V30= Q33=Q31*5%= V33=Q33/8%= Q32=Q31Q33= V32=V31V33= 七、 對(duì)于預(yù)處理液中半纖維素提取部分的漿水平衡計(jì)算 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 已知： Q34= V34= 乙醇加入量 =400% 乙醇回收率 =90% 膜式過(guò)濾器得率 =80% 半纖維素濃度 =8% 計(jì)算： V38=Q34*400%/100*90%/100= V39=Q34*400%/100*(190%)/100= Q35=Q34= V35=V34+V38+V39= Q36=Q35*80%= V36=Q35/8%= Q37=Q35Q36= V37=V35V36= 八、 漿水平衡總表 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 項(xiàng)目 纖維 漿料 收 支 收 支 麥草 汽蒸倉(cāng)用汽 立式蒸煮鍋用汽 一段磨漿用汽 硫酸 NaOH Na2SO3 清水用量 精餾用氣 乙醇用量 葡萄糖 木素 渣漿篩渣漿 排泥槽排渣 1弧形篩排渣 污水池排水 噴放鍋排汽 半纖維素 沉淀 池排水 降膜蒸發(fā)器排汽 2弧形篩排渣 一段磨漿回收汽 酶用量 總計(jì) 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)分兩個(gè)部分：實(shí)驗(yàn)部分和設(shè)計(jì)部分 。 在 實(shí)驗(yàn)部分 中 ， 以麥草作為生物原料，研究了三種不 同預(yù)處理方式（稀硫酸預(yù)處理、堿預(yù)處理和乙酸預(yù)處理）對(duì)后續(xù)麥草酶水解的影響。 預(yù)處理后的麥草經(jīng)過(guò)化學(xué)預(yù)浸漬、機(jī)械磨解（一段壓力磨和二段常壓磨）、篩選，打漿 后所制備的底物經(jīng)過(guò) 酶水解 轉(zhuǎn)化為葡萄糖 。 在相同的酶水解條件下 (二糖酶和內(nèi)切酶用量為700 IU/g 和 257 IU/g，底物濃度為 %（質(zhì)量濃度），溫度 50 ℃，搖床轉(zhuǎn)速為160 r/min，水解時(shí)間為 90 h )， 空白樣的酶解液中的葡萄糖濃度是 2550 mg/L，其中 C2 組（ 150 ℃， % H2SO4，保溫 50 min）的酶解液中的葡萄糖濃度是 4112 mg/L，比空白樣增加了 %。 實(shí)驗(yàn)部分的結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)稀酸處理 所制備的底物酶水解性較好，其酶水解液中的葡萄糖濃度和酶水解轉(zhuǎn)化率都較高， 預(yù)提取液中所含半纖維素含量較高， 且 所需藥品較其他兩種方法更少，所使用藥品的成本較低， 綜合考慮選用該預(yù)處理方法進(jìn)行后續(xù)的工藝流程設(shè)計(jì)。 通過(guò) 實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù) 的分析、 討論 和 篩選，得到了能夠提高麥草酶水解效率的工藝條件， 并 根據(jù)所得的工藝條件， 基于現(xiàn)有 的 CTMP 工藝設(shè)備和流程 ，設(shè)計(jì)工藝流程，并繪制工藝流程簡(jiǎn)圖，并進(jìn)行相關(guān)的簡(jiǎn)單的計(jì)算 ，設(shè)計(jì)了一種可實(shí)現(xiàn)麥草高效轉(zhuǎn)化的工藝 。 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 展望 在本次的設(shè)計(jì)中，仍然存在很多的不足。 實(shí)驗(yàn)中，對(duì) 設(shè)備 的不熟悉，實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都導(dǎo)致了有些數(shù)據(jù)結(jié)果不盡如人意。工 藝設(shè)計(jì)只停留在理論的層面， 尚缺乏 實(shí)際應(yīng)用的 有力數(shù)據(jù) 。由于本人對(duì)相關(guān)的制漿流程、工藝和設(shè)備所知不多，所以未進(jìn)行設(shè)備選型，漿水平衡計(jì)算的很多參數(shù)也與實(shí)際狀況不符，因此，本設(shè)計(jì)仍需要更多的努力，進(jìn)一步加強(qiáng)。 盡管存在諸多的不足，但仍然算是一次探索，即便失敗也有相應(yīng)的價(jià)值，也為以后的工作積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 參考文獻(xiàn) [1]Lich， ． World Ethanol Market: The Outlook to 20xx[J]． Tunbridge Wells， Agra Europe Special Report， 20xx， 3: 2430． [2]Balata M， Balata H， Chide． Progress in bioethanol processing[J]． Energy Combust SCI，20xx， 34: 551557． [3]Trivandrum． Bioethanol production from rice straw: An overview[D]． India， National Institute for Interdisciplinary Science and Technology， 20xx， 39： 5456． [4]Prasad， S. 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