年產(chǎn)1億升燃料乙醇生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)說明書-文庫吧資料
2025-06-13 00:41本頁面
【正文】 加定量NaOH后用于下一批纖維原料預(yù)處理)，殘?jiān)粗林行?，稱重，取樣測含水量及主要成分分析。優(yōu)化后的同步糖化發(fā)酵工藝條件為：，以氫氧化鈉預(yù)處理的玉米秸稈為底物，酶用量為20 FPIU／g底物和10 CBIU／g底物，Tween80添加量5．0 g／L，發(fā)酵溫度33℃，初始pH4．8纖維原料同步糖化發(fā)酵過程中增加底物濃度可以提高產(chǎn)物乙醇的濃度。同步糖化發(fā)酵里氏木霉纖維索酶中補(bǔ)加纖維二糖酶以消除纖維二糖的積累適宜的酶用量為20 FPIU／g底物。批式酶解糖化優(yōu)化后的批式酶解工藝條件為：以氫氧化鈉預(yù)處理的玉米秸稈為底物，底物濃度80 g／L，酶用量為20 FPIU／g底物和10 CBIU／g底物，Tween80添加量5．0g/L，酶解時(shí)間48 h。玉米秸稈經(jīng)氫氧化鈉預(yù)處理后木質(zhì)素的脫除率達(dá)到73．9％，同時(shí)有33．5％的半纖維素被脫除。造紙工業(yè)的堿法制漿工藝就是利用氫氧化鈉預(yù)處理來脫除麥草、稻草等纖維原料中的木質(zhì)素和半纖維素而獲得纖維素組分。四、燃料乙醇生產(chǎn)常用方法玉米秸稈預(yù)處理常采用的方法是氫氧化鈉預(yù)處理。重組酵母具有乙醇耐受性強(qiáng)、遺傳性能穩(wěn)定、可在厭氧條件下發(fā)酵葡萄糖和木糖產(chǎn)乙醇等優(yōu)良性能， ZU10在厭氧條件下對(duì)玉米秸稈纖維素、半纖維素水解液中的葡萄糖和木糖進(jìn)行共發(fā)酵，66．9g／L葡萄糖和32．1 g/L木糖發(fā)酵生成41．4 g／L乙醇，對(duì)葡萄糖和木糖的乙醇得率達(dá)到0．418。木糖的乙醇發(fā)酵是利用木質(zhì)纖維原料生產(chǎn)乙醇的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。纖維素酶的生產(chǎn)是生物轉(zhuǎn)化木質(zhì)纖維原料的重要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)方式包括液體深層發(fā)酵和體發(fā)酵兩種工藝。三、燃料乙醇生產(chǎn)所用微生物許多細(xì)菌、放線菌和真菌都能產(chǎn)生纖維素酶。這方面研究所面臨的主要問題是酶水解與酵母菌發(fā)酵的最適溫度不一致，前者一般為45～50℃，而后者通常是30～35℃。由于水解產(chǎn)生的葡萄糖能被酵母菌迅速利用，所以可以解除產(chǎn)物對(duì)纖維素酶的反饋抑制。 纖維底物結(jié)構(gòu)上的特征在一定程度上決定了酶解的速度，這些結(jié)構(gòu)特征包括纖維素酶可接觸的底物表面積、纖維索的結(jié)晶度、纖維素的聚合度、木質(zhì)素含量與分布情況、底物濃度等，其中纖維素酶可接觸的底物表面積被認(rèn)為是對(duì)酶解具有最大影響的因子之一?！?。大部分纖維素酶的活性其環(huán)境的溫度和pH的影響。纖維素酶是指能夠水解纖維素β1，4葡萄糖苷鍵生成葡萄糖的一組酶的總稱。不同的木質(zhì)纖維原料，其所含的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素有一定差異，表1．1列出了幾種農(nóng)林廢棄物的成份組成。木質(zhì)素不能水解為單糖，且對(duì)纖維素酶和半纖維素酶降解纖維原料中的碳水化合物有空間阻礙作用，從而降低反應(yīng)速率。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。各種糖所占比例隨原料不同而變化，一般木糖占一半以上。纖維素是由D吡喃葡萄糖基以βl，4糖苷鍵連接而成的天然鏈狀高分子化合物，大約由500~10000個(gè)葡萄糖單元組成。木質(zhì)纖維原料中纖維素約占干重的35——45％，半纖維素約占20——40％，采用適宜技術(shù)將它們水解成可發(fā)酵性糖，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙醇，將改變傳統(tǒng)的燃料乙醇生產(chǎn)方式，為我國的能源供應(yīng)作出重要貢獻(xiàn)。同玉米、小麥等糧食資源相比，木質(zhì)纖維原料是豐富而廉價(jià)的可再生資源。目前國內(nèi)燃料乙醇的生產(chǎn)主要以玉米、小麥等糧食淀粉為原料經(jīng)微生物發(fā)酵而成，存在生產(chǎn)成本高、原料供應(yīng)有限等問題。二、原料資源生產(chǎn)燃料乙醇的原料是能那些糖類或經(jīng)過處理能夠分級(jí)成單糖及其寡聚糖。目前巴西的乙醇產(chǎn)品中普通乙醇占2/3，無水乙醇占1/3。早在1989 年，巴西以甘蔗、糖蜜、木薯、玉米為原料年產(chǎn)發(fā)酵酒精12Mt以上，幾乎全部用來代替汽油， 大部分采用第二種方式作為汽車的燃料。用汽油醇作汽車燃料時(shí)，可以利用原有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；其二是直接利用酒精作為汽車燃料， 這時(shí)必需使用專門設(shè)計(jì)的，具有更高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。世界酒精的66%用于燃料，14%用于食用，11%用于工業(yè)溶劑，9%用于其它化學(xué)工業(yè)?！ 「鶕?jù)《生物燃料乙醇以及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，到2010年，我國將以薯類
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