年產(chǎn)1億升燃料乙醇生產(chǎn)工藝設(shè)計說明書-在線瀏覽
2025-07-25 00:41本頁面
【正文】 來越被重視，其原因主要有以下幾點：一是地球上的化石能源儲量越來越少哦，在不久的將來將會枯竭，必須需找它的替代品；二是人類對自身的生存環(huán)境的重視，促使人們開始開發(fā)和使用綠色環(huán)保的能源產(chǎn)品；三是開發(fā)利用燃料乙醇已經(jīng)為世界上許多國家和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，特別是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟帶來了明顯的好處。并且對我國的農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)保、交通、財政諸方面將起到積極的推動作用。液體燃料短缺將是困擾人類發(fā)展的大問題。地球上的生物資源十分豐富，估計其年產(chǎn)量相當于目前所需能源的10倍，但目前作為能源利用的還不多1%，故生物質(zhì)制的液體燃料的技術(shù)很有發(fā)展前途，其中又以生物質(zhì)制燃料乙醇最易工業(yè)化，是人類可以利用的大宗能源之一。 減少環(huán)境污染使用乙醇汽油作為燃料，可以明顯降低汽車廢氣的排放，有效改善大氣環(huán)境質(zhì)量。這樣汽車就可以降低一氧化碳排放量約3038%，揮發(fā)性有機化合物(VOC)約12%，氮氧化物排放量約略有上升(絕對量極少)，有害物質(zhì)排放平均降低1/3以上。 促進農(nóng)業(yè)發(fā)展和新農(nóng)村的建設(shè)生產(chǎn)燃料乙醇的原料通常是采用當?shù)氐闹饕r(nóng)作物或其副產(chǎn)品。另一方面，也使國家擁有一個可靠的糧食轉(zhuǎn)化和調(diào)控凡是，促進本國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和消費形成良性的循環(huán)。目前燃料乙醇需求逐年增加，供需狀況良好。截至2006年6月，我國已形成燃料乙醇102萬噸年生產(chǎn)能力、年混配1020萬噸生物乙醇汽油的能力，生物乙醇汽油的消費量已占到全國汽油消費總量的20％?！ ∧壳拔覈l(fā)展非糧乙醇的可行之路，在于發(fā)展用甜高粱、甘薯、木薯等原料來替代糧食。國內(nèi)有企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了用纖維原料生產(chǎn)乙醇，但目前噸成本比糧食法要高1000多元。到2020年，我國燃料乙醇年產(chǎn)量可達1000萬噸。發(fā)酵酒精作車用燃料有兩種方式: 其一是配制汽油和無水酒精的混合物——汽油醇，酒精在混合物中的比例最高可達25%。在這方面， 巴西走在最前面。從那時起， 巴西已經(jīng)不再進口原油， 少量國產(chǎn)原油還可出口， 率先實現(xiàn)了汽車燃料的酒精化。也是世界上最大的燃料乙醇生產(chǎn)和消費國，也是唯一不使用純汽油作為汽車燃料的國家。目前，使用的主要原料是：糖類生物質(zhì)，淀粉類生物質(zhì)，甜高粱莖稈汁液，廢糖蜜、甘蔗和甜菜，纖維素類生物質(zhì)。特別是燃料乙醇近幾年在國內(nèi)大力推廣使用，使得陳化糧庫存驟減，同時市場上玉米、小麥等糧食價格上漲，燃料乙醇的生產(chǎn)成本越來越高，糧食乙醇路線受到質(zhì)疑。我國每年僅農(nóng)作物秸稈、皮殼就達7億多噸，其中玉米秸稈占35%，小麥秸稈占21%，稻草占19%,，大麥秸稈占10%，高粱秸稈占5%，谷草占5%，再加上數(shù)量巨大的林業(yè)纖維廢料和工業(yè)纖維廢渣，每年可利用的木質(zhì)纖維原料總量可達20億噸以上。木質(zhì)纖維原料主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三大部分組成，構(gòu)成了植物的細胞壁，對細胞起保護作用。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。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。表1．1總結(jié)了植物細胞壁中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和化學組成。表1幾種常見木質(zhì)纖維原料的主要成份含量因此本生產(chǎn)設(shè)計中選用木質(zhì)纖維為原料，并且以其中最為常見且產(chǎn)量很高的玉米秸稈作為生產(chǎn)主原料。大量的真菌纖維素酶體系的分離純化研究證明纖維素酶是一種多組分的復合酶系；此外，可能參與纖維素降解過程的酶還有纖維二糖脫氫酶、纖維二糖醌氧化還原酶、磷酸化酶和纖維素酶小體等。在最適pH下，酶反應具有最大速度，高于或低于此值，反應速度下降。溫度也是影響纖維素酶解的重要因素，其最適溫度范圍是40～60℃。同步糖化發(fā)酵工藝,所謂同步糖化發(fā)酵工藝就是在同一個反應器中同時進行纖維素酶解糖化和乙醇發(fā)酵的過程。這種方法既降低了產(chǎn)物抑制，提高了酶解速率和產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率，又減少了酶的用量，而且簡化了設(shè)備，節(jié)約了總生產(chǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。由于同步酶解發(fā)酵過程中酶解作用是限速的一步，所以篩選耐高溫發(fā)酵的酵母菌株對提高生產(chǎn)效率無疑是十分有意義的。目前應用于纖維素酶生產(chǎn)的真菌主要有木霉屬、曲霉屬、青霉屬、根霉屬、
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