木質(zhì)纖維生物質(zhì)煉制生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)進(jìn)展-在線瀏覽
2025-05-25 03:36本頁面
【正文】 冠集團(tuán)利用小麥生產(chǎn)乙醇時，通過聯(lián)產(chǎn)麩皮、小麥蛋白(谷元粉)、高蛋白飼料，以及用廢水發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，用二氧化碳生產(chǎn)可降解塑料等，將全部原料都轉(zhuǎn)化成不同的產(chǎn)品。從3類主要組分衍生出不同的化學(xué)品：纖維素斷開為葡萄糖，葡萄糖發(fā)酵制乙醇、有機(jī)酸或溶劑；半纖維素可水解成木糖，木糖及其衍生物可以生產(chǎn)各種功能食品，也是糠醛和呋喃樹脂的前體；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。產(chǎn)生1tCO10t預(yù)處理廢液、10～15t酒精廢糟液。木質(zhì)纖維物質(zhì)生物煉制的核心技術(shù)是纖維素水解和木糖等五碳糖的利用。木糖由半纖維素水解生成，含量可達(dá)植物纖維水解糖類的35％以上。 纖維素降解為葡萄糖，發(fā)酵生成燃料乙醇。常用的預(yù)處理方法包括稀酸處理、蒸汽爆破法、熱水處理法(hydrothermal)、有機(jī)溶劑法、氨爆破法(AFEX)以及堿處理法等。目前成功工業(yè)化的是稀硫酸滲濾水解法，稀酸水解糖率較低，能量消耗較大。該法具有反應(yīng)條件溫和、能耗低、效率高、選擇性強(qiáng)、三廢少的優(yōu)點。為降低酶解過程成本，許多研究人員都致力于開發(fā)高產(chǎn)纖維素酶菌株。從2001年的每加侖5美元到2005年的每加侖l018美分。美國能源部認(rèn)為酶處理成本已不再是產(chǎn)業(yè)化的主要障礙。用六碳糖發(fā)酵生產(chǎn)乙醇已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)。水解發(fā)酵二段法(separatehydrolysis fermentation，SHF)將纖維素先用纖維素酶糖化，再經(jīng)酵母發(fā)酵成酒精的方法。同步糖化發(fā)酵技術(shù)(simultaneous saccharification and fermentation，SSF)是在加入纖維素酶的同時接種酒精發(fā)酵的酵母，可使生成的葡萄糖立即被酵母發(fā)酵成酒精；去除了產(chǎn)物抑制，就可以不妨礙纖維素糖化的繼續(xù)進(jìn)行，酒精得率可明顯提高。酶解的最適溫度約為50℃，而普通釀酒的最適發(fā)酵溫度通常約30℃。為提高纖維素乙醇發(fā)酵濃度，減少乙醇對發(fā)酵過程的抑制，中科院過程所陳洪章等提出了纖維素固相酶解—液體發(fā)酵乙醇偶合技術(shù)體系，并于2003年獲中國發(fā)明專利(ZL )。直接微生物轉(zhuǎn)化(direct microbial conversion，DMC)，可將纖維素酶生產(chǎn)、水解和發(fā)酵組合在一步里完成。 半纖維素可轉(zhuǎn)化為乙醇、木糖醇及其衍生物。木糖可發(fā)酵生成乙醇，也可用于生產(chǎn)木糖醇等高附加值產(chǎn)品。尋求將五碳糖高效轉(zhuǎn)化為酒精的菌
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