生物质燃料乙醇发酵工艺类型
燃料乙醇技术讲座(二)燃料乙醇的生产方法
燃料乙醇技术讲座(二)燃料乙醇的生产方法燃料乙醇是一种常见的可再生能源，对于减少碳排放和保护环境具有重要意义。
在本文中，我们将为大家介绍燃料乙醇的生产方法。
燃料乙醇通常是由生物质或石油化工原料制成。
目前，生物质燃料乙醇的生产方法是最为成熟和广泛应用的。
生物质燃料乙醇主要由玉米、木薯、甜菜、红甜菜和其他淀粉质和糖类植物材料制成。
其制备方法可分为两种基本类型：一是糖类发酵法，包括口腔清洗(玉米、木薯)、硫酸水解(木薯、搽鼻、红甜菜)、酶解(甜菜)等方法；二是纤维素生物质制乙醇，通过热水预处理、酸碱处理及发酵来提取纤维素中的乙醇。
其中，口腔清洗法是一种最常见的生产方法。
其生产过程包括清洗、磨碎、酸化、发酵和蒸馏。
首先，将玉米或木薯粉末清洗干净，然后磨成细粉。
接下来，将粉末的PH值酸化至4-4.5，使其中的淀粉质和糖类顺利发酵，并在恰当的温度范围内进行发酵反应。
发酵结束后，需要进行蒸馏，以去除杂质和纯化乙醇。
相对于口腔清洗法，硫酸水解法更常用于处理木薯、搽鼻、红甜菜等杂能源原料。
其原理是使用硫酸将木薯中的淀粉水解成葡萄糖，成为发酵过程的葡萄糖溶液。
纤维素生物质制乙醇则是通过三步方法获得乙醇。
第一步是用热水预处理纤维素生物质，使其晶格结构松散，易于生物酶降解。
之后，加入硫酸等酸成分，使木质素溶解，并将纤维素降解。
第三步，进行发酵，利用酵母对糖类成分进行发酵，最终得到乙醇产物。
此方法具有非常重要的应用价值，既能有效利用大量的秸秆、木片等废弃物，同时也为多种产业提供了新的发展方向。
总之，燃料乙醇的生产方法众多，但都可以分为这些基本的类型。
这些技术的持续发展和优化，是燃料乙醇领域不断推进的重要环节。
燃料乙醇作为一种可再生能源，在现代社会中的应用越来越广泛。
在这个过程中，我们需要遵循一些原则和规则，以确保燃料乙醇的生产和使用是可持续和环保的。
在本文中，我们将分析燃料乙醇的相关数据，以了解其市场前景和生产技术性能的基本情况。
生物质合成气发酵生产乙醇的工艺分析
生物质合成气发酵生产乙醇的工艺分析生物质合成气（Biomass gasification）是一种将复杂的有机废弃物转化为可再生能源的技术。
这种技术能够将废弃物变成气体，通常是一种被称为合成气或者生物质合成气的混合气体。
该气体主要由一氧化碳、氢气、二氧化碳和甲烷等组成，这些气体可以用来产生能源。
生物质合成气发酵生产乙醇是一种以生物质合成气作为发酵原料，通过发酵过程将其转化为乙醇的生产工艺。
生产出来的乙醇可以作为化学品、燃料和溶剂。
生物质合成气发酵生产乙醇已经成为了一种被广泛应用的生产技术。
1.生物质合成气的制备生物质合成气的制备是将生物质通过热化学反应，将其分解成气体。
反应发生在一个密闭的容器内，该容器中储存的是无氧环境。
反应大致分为以下三个阶段：（1）压缩阶段：压缩过程会在容器内形成高压、高温和高密度的气体，这些气体在容器内占据了很小的空间。
（2）热解阶段：在高温和高压下，生物质内部的化学键被破坏。
其中的碳和氢可以和氧气化合，生成一氧化碳和氢气。
热解过程会产生太多的热量，这些热量可以用来支持后续的反应。
（3）效应阶段：在这个阶段，化学反应生成的气体会进行一系列的复杂化学反应，此过程被称为效应。
其结果是生成了一种复合气体，即生物质合成气。
生物质合成气主要由一氧化碳、氢气、二氧化碳和少量的甲烷等组成。
与其他生产气体相比，生物质合成气中的一氧化碳和氢气比例较高，约占70%。
这使得生物质合成气成为一种良好的发酵原料，可以生产出高浓度乙醇。
2.环境和设备对于生产乙醇的工艺而言，其生产过程会产生大量的热能和二氧化碳。
因此需要选择一个具有良好的环保设备的生产工艺。
发酵反应需要在特定的温度和压力下进行，在此之前，一定要对条件进行预先准备。
恒温箱是必要的设备之一。
由于发酵反应需要在恒定的温度下进行，恒温箱被用来维持反应温度。
操作人员需要根据反应过程中的变化来调整恒温箱中的温度设定。
多级恒压式氧气阀门的使用很重要，该阀门可以调节反应过程中的压力水平，以保证反应的顺利进行。
燃料乙醇技术讲座(三)燃料乙醇发酵技术
燃料乙醇技术讲座(三)燃料乙醇发酵技术燃料乙醇发酵技术是把利用微生物而产生的乙醇作为能源的过程。
在这个过程中，微生物会将各种转变成糖类的碳水化合物通过发酵转变成乙醇和二氧化碳。
一般而言，燃料乙醇发酵技术是通过酒精发酵把食品作物和作为饲料的粮食的典型氨基酸和糖转化成乙醇而形成的。
燃料乙醇发酵技术的基本过程是什么？- 收集可发酵的质料。
蔗糖、淀粉、纤维素、聚糖等是燃料乙醇发酵的基本原料。
一般可通过淀粉糖化来生产乙醇。
- 淀粉糖化：将淀粉分解成大量葡萄糖。
淀粉糖化后的基础即可用于常规的酿造酒精的方法，因为乙醇只能在物质转换成糖之后才能进行酵母发酵。
- 发酵：将淀粉糖化过程中产生的果糖和葡萄糖通过酒精发酵转化成乙醇。
这个过程不仅会产生乙醇，还可以产生糖醇、小分子的脂肪酸、香精油等。
- 提取乙醇：将发酵得到的乙醇从糟中提取出来，可以通过纯化和脱水过程极大地提高其纯度。
因为乙醇是水性的，所以乙醇往往在蒸馏的时候会与其他水溶液混合在一起，所以过程中需要使用脱水剂来分离乙醇和其他溶质。
- 再生副产品：燃料乙醇发酵后的副产品是一种大约拥有45%的剩余工程。
副产品中含有的酵母和能量还可以进行饲料和垫料的生产。
燃料乙醇发酵技术的应用燃料乙醇可以用于工业用途的能源，其中最常见的是用于代替汽油的清洁燃料。
燃料乙醇与汽油相比没有对环境造成的污染，在燃烧过程中可以减少大量有害物质的排放。
此外，燃料乙醇还可以作为燃气里的替代品。
由于燃气已经成为建筑物和工业设施的常规燃料，使用燃料乙醇替代燃气可以更好地保护环境，减少使用传统燃料所造成的污染。
再者，燃料乙醇不仅可以作为汽油的替代品，还可以作为液化气和天然气的替代品。
由于燃料乙醇原材料的来源可以是农产品和生物质残渣，因此它可以成为一种可再生的能源资源。
燃料乙醇还可以被作为氢气的源头。
氢气已被公认为是一种功能最强，最干净的新能源。
以乙醇为原料制取氢气可以确保成本低廉，同时可以把有害的碳排放降到最低。
燃料乙醇的生产进展和应用
燃料乙醇的生产进展和应用摘要：乙醇是我国现今比较新型的一种节能燃料，其在使用过程中不会对环境构成严重的污染，不过在乙醇制备过程中，由于其需求量较大，在制备过程中会涉及到化学工程的使用，这就需要工作人员熟练的掌握化学工程的内容和操作，明确其中的重点事项，以确保燃料乙醇制备的有效性。
讨论了目前其发展趋势和应用，旨在为燃料乙醇生产的产业化、经济化及可持续化发展提供相关的理论依据。
关键词：燃料乙醇；生产技术；应用一、燃料乙醇生产工艺概述燃料乙醇的生产方法主要分为化学法和生物法，化学法主要是乙烯路线和合成气路线，生物法主要是生物质原料通过水解发酵等工艺转化燃料乙醇，也称为生物乙醇。
生物发酵法是目前制取燃料乙醇最主要的方法。
生物乙醇的生产工艺主要取决于所采用的生物质原料，不同生物质原料的乙醇生产工艺不尽相同。
例如，利用含淀粉的生物质材料生产乙醇时，碾磨、液化以及糖化工艺必不可少；利用木质纤维素类生物质生产乙醇时，预处理和水解为常用工艺；而用糖类物质生产乙醇时，碾磨、预处理和糖化工艺步骤就不需要进行。
此外，如果在反应过程混入了有毒物质，还需考虑添加解毒工艺。
二、燃料乙醇生产进展状况按照技术和工艺的发展进程，目前业界一般将燃料乙醇分为以下几类：以玉米、小麦等粮食作物为原料的第 1代粮食乙醇；以木薯、甘蔗、甜高粱茎秆等经济作物为原料的第 1.5代非粮乙醇；以玉米芯、玉米秸秆等纤维素物质为原料的第 2 代纤维素乙醇以及以微藻中碳水化合物为原料的第3代微藻乙醇。
第 1 代和第1.5 代燃料乙醇均属于淀粉基乙醇。
第2 代纤维素乙醇使用纤维素物质为原料，经预处理后通过高转化率的纤维素酶，将原料中的纤维素转化为可发酵的糖类物质，然后经特殊的发酵法制造燃料乙醇，在技术上同粮食乙醇和非粮乙醇存在较大的差别，在原料上也脱离了农作物的范畴，而利用玉米芯、玉米秸秆等农林废弃物，充分发掘生物质资源的价值，目前是燃料乙醇的新兴研究方向，并且已有国内企业规模化量产。
生物质纤维素乙醇燃料生产技术开发与应用方案(四)
生物质纤维素乙醇燃料生产技术开发与应用方案一、实施背景随着全球能源需求的不断增长和对非可再生能源的担忧，生物质纤维素乙醇燃料作为一种可再生能源逐渐受到关注。
生物质纤维素乙醇燃料是通过将生物质纤维素转化为乙醇，进而用作燃料。
生物质纤维素是植物细胞壁中最主要的组成部分，其含有丰富的碳水化合物，可以通过生物转化技术将其转化为乙醇。
因此，开发和应用生物质纤维素乙醇燃料生产技术具有重要的意义。
二、工作原理生物质纤维素乙醇燃料生产技术主要包括以下几个步骤：1. 原料处理：将生物质纤维素原料进行预处理，包括研磨、预处理剂添加等，以提高纤维素的可降解性。
2. 纤维素降解：利用酶解技术将纤维素降解为可发酵的糖类物质，如葡萄糖。
3. 发酵：利用适宜的微生物菌株，将糖类物质发酵为乙醇。
4. 分离纯化：通过蒸馏等技术将发酵液中的乙醇纯化、浓缩，得到纯净的乙醇产品。
5. 燃料应用：将生产的乙醇用作燃料，如汽车燃料、工业燃料等。
三、实施计划步骤1. 原料选择：选择适合生物质纤维素乙醇燃料生产的原料，如秸秆、木材废料等。
2. 原料处理技术开发：开发高效的原料处理技术，提高纤维素的可降解性。
3. 酶解技术优化：优化酶解工艺，提高纤维素降解效率。
4. 发酵菌株筛选：筛选出高效的发酵菌株，提高乙醇发酵产率。
5. 乙醇纯化技术研究：研究乙醇纯化技术，提高乙醇产品的纯度。
6. 燃料应用研究：研究生物质纤维素乙醇燃料在不同领域的应用，如汽车燃料、工业燃料等。
四、适用范围生物质纤维素乙醇燃料生产技术适用于各种生物质纤维素原料，如秸秆、木材废料等。
同时，该技术可以应用于不同领域的能源需求，如交通运输、工业生产等。
五、创新要点1. 原料处理技术创新：开发高效的原料处理技术，提高纤维素的可降解性，降低生产成本。
2. 酶解技术优化：优化酶解工艺，提高纤维素降解效率，增加乙醇产量。
3. 发酵菌株筛选：筛选出高效的发酵菌株，提高乙醇发酵产率，缩短生产周期。
燃料乙醇生产方法
燃料乙醇生产方法
燃料乙醇是一种可再生能源，其生产方法主要包括发酵法和乙醇脱水法。
以下将详细介绍这两种主要的燃料乙醇生产方法：
1. 发酵法生产乙醇
发酵法是利用农林业副产物及野生植物等为原料，通过水解（即糖化）和发酵过程将双糖、多糖转化为单糖，然后进一步转化为乙醇。
这一过程包括原料预处理、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、废醪处理等步骤。
具体而言，淀粉在微生物的作用下水解为葡萄糖，随后通过发酵生成乙醇。
发酵法采用各种含糖（双糖）、淀粉（多糖）、纤维素（多缩己糖）的农产品，形成成熟的发酵醪液，其中乙醇质量浓度一般为8-10%（w）。
不同原料导致水解产物中乙醇含量差异，如谷物发酵醪液中乙醇的质量分数不高于12%。
为获取高浓度的乙醇，需要通过蒸馏将发酵醪液中的乙醇蒸馏出来。
这一过程产生高浓度的乙醇，同时副产杂醇油及大量酒糟。
2. 乙醇脱水制得燃料乙醇
脱水技术是燃料乙醇生产的关键技术之一。
从普通蒸馏工段出来的乙醇最高质量浓度只能达到95%，要进一步浓缩，需要采用特殊的脱水方法。
这是因为此时，酒精和水形成了恒沸物，难以用普通蒸馏的方法分离开来。
目前制备燃料乙醇的脱水方法主要包括化学反应脱水法、恒沸精馏、萃取精馏、吸附、膜分离、真空蒸馏法、离子交换树脂法等。
这
些方法通过不同的机制和原理，去除乙醇中的多余水分，提高乙醇的浓度，使其符合燃料乙醇的标准。
综合来看，发酵法和乙醇脱水法是燃料乙醇生产的两种关键方法，它们在不同阶段完成乙醇的生成和浓缩，为燃料乙醇产业的发展提供了可行而有效的技术途径。
燃料乙醇的生产技术
燃料乙醇的生产技术2008-09-27 09:01:01 作者：蒲公英来源：中国生物能源网浏览次数：197 网友评论 0 条燃料乙醇的生产技术生物燃料乙醇是通过发酵法生产的，即利用微生物的发酵作用将糖分或淀粉转化为乙醇和CO2，也可将纤维素类水解生成单糖后再发酵产生乙醇。
用于发酵法制取燃料乙醇的原料，按成分分为三种 ...生物燃料乙醇是通过发酵法生产的，即利用微生物的发酵作用将糖分或淀粉转化为乙醇和CO2，也可将纤维素类水解生成单糖后再发酵产生乙醇。
用于发酵法制取燃料乙醇的原料，按成分分为三种：糖质、淀粉质和纤维素，后两种原料均需要先通过水解得到可发酵糖；按照发酵过程物料存在状态，可分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法；根据发酵醪注入发酵罐的方式不同，可分为间歇式、半连续式和连续式。
糖质原料制取乙醇技术是以甘蔗、甜高粱茎秆为原料，经过物理方法预处理后，采用发酵蒸馏的方法生产燃料乙醇；淀粉质原料制取乙醇技术是以玉米、木薯、甘薯等淀粉含量高的生物质为原料，经过粉碎、蒸煮和糖化后，形成可发酵性糖，再进行发酵处理，得到燃料乙醇的技术；纤维素原料制取乙醇技术是以秸秆为原料，经过物理或化学方法预处理，利用酸水解或酶水解的方法将秸秆中的纤维素和半纤维素降解为单糖，然后，再经过发酵和蒸馏生产的燃料乙醇的技术。
表 1 各类燃料乙醇生产工艺技术特性的对比目前，我国淀粉类原料发酵法制取乙醇技术比较成熟，并已经进行了工业化生产，中粮集团正在广西北海建设年产20 万吨燃料乙醇项目。
我国在甜高粱、木薯等能源作物开发和利用方面取得了一定成绩，自主开发的固体、液体发酵工艺和技术达到应用水平，并在黑龙江省建成年产5000 吨的甜高粱茎秆生产乙醇示范装置。
但是，目前还存在着发酵菌种培育、关键工艺和配套设备优化、废渣废水回收利用等问题。
据测算，我国农作物秸秆年产量约6 亿吨，其中有1.5亿～2 亿吨可能源化利用。
纤维素原料来源比较丰富，有一定的发展前景。
乙醇的制造方法
乙醇的制造方法
乙醇是一种常见的有机化合物，也是一种重要的工业原料和能源。
乙醇的制造方法有多种，以下是详细的回答：
一、糖类发酵法
糖类发酵法是乙醇工业中最常用的方法。
它是以淀粉、糖、葡萄糖、果糖等为原料，经过微生物发酵而制成乙醇。
具体的制造过程如下：
1. 原料处理：将淀粉、糖等原料进行粉碎、糖化、酵母发酵等处理。
2. 发酵：将处理好的原料放入发酵罐中，加入酵母和一定的营养物质，控制好温度、PH值等条件，进行发酵。
3. 蒸馏：将发酵后的液体进行蒸馏，得到含有乙醇的蒸馏液。
4. 精馏：将蒸馏液进行精馏，得到纯度较高的乙醇。
二、石油化学法
石油化学法是以石油为原料，经过多道化学反应制成乙醇。
具体的制造过程如下：
1. 裂解：将石油进行裂解，得到乙烯。
2. 加氢：将乙烯进行加氢反应，得到乙醇。
3. 脱水：将乙醇进行脱水反应，得到乙烯。
4. 再加氢：将乙烯进行再加氢反应，得到乙醇。
三、生物质发酵法
生物质发酵法是以生物质为原料，经过微生物发酵而制成乙醇。
具体的制造过程如下：
1. 生物质处理：将生物质进行粉碎、糖化等处理。
2. 发酵：将处理好的生物质放入发酵罐中，加入酵母和一定的营养物质，控制好温度、PH值等条件，进行发酵。
3. 蒸馏：将发酵后的液体进行蒸馏，得到含有乙醇的蒸馏液。
4. 精馏：将蒸馏液进行精馏，得到纯度较高的乙醇。
以上是乙醇的三种制造方法，其中糖类发酵法是最常用的方法。
燃料乙醇技术
第七章生物质燃料乙醇技术生物质可以通过生物转化的方法生产乙醇，每千克乙醇完全燃烧时约能放出30 000k了的热量，所以乙醇是一种优质的液体燃料。
乙醇燃料具有很多优点，它是一种不含硫及灰分的清洁能源，可以直接代替汽油、柴油等石油燃料，作为民用燃烧或内燃机燃料。
事实上，纯乙醇或与汽油混合燃料可作车用燃料，最易工业化，并与现今工业应用及交通设施接轨，是最具发展潜力的石油替代燃料。
第一节乙醇的性质与用途一、乙醇的理化性质乙醇作为动力燃料使用时称为燃料乙醇，分子式为QH50H或CHsCH20H。
它是无色、透明、易流动的液体，嗅之有独特的醇香，口尝有香辣味，刺激性强，容易挥发和燃烧，是一种无污染的燃料。
乙醇与水能以任何比例相混溶，混合时放出一定的热量，混合物总体积缩小。
乙醇蒸气与空气混合能形成爆炸性混合气体，爆炸极限为3．5％～18％(体积分数)。
纯乙醇的相对密度为0．79，沸点78．3oC，凝固点为一130oC，燃点为424oC，高位热值26 780kJ／kg。
根据浓度的高低和含杂质量的多少，把乙醇分为4种类型：(1)高纯度乙醇乙醇浓度≥96.2％，严格中性，不含杂质。
专供国防工业、电子工业和化学试剂用。
(2)精馏乙醇乙醇浓度≥95．5％，纯度合格，杂质含量很少。
供国防工业和化学工业用。
(3)医药乙醇乙醇浓度≥95％，杂质含量较少，主要用于医药和配制饮料酒。
(4)工业乙醇只要求乙醇浓度达到95％，无其他要求。
主要用来稀释油漆，合成橡胶原料和作燃料使用。
这4种类型的乙醇对应国家标准的4个乙醇等级是：(1)一级乙醇相当于精馏乙醇及高纯度乙醇。
(2)二级乙醇介于精馏乙醇与医药乙醇之间。
(3)三级乙醇相当于医药乙醇。
(4)四级乙醇相当于工业乙醇。
根据国家变性燃料乙醇的标准，乙醇含量达到92．1％即可作为燃料，即乙醇含量达到四级标准，但其他理化指标有所不同，如甲醇、硫含量等。
二.乙醇用途①化学工业：是重要的化工产品原料，可用来制造合成橡胶、冰醋酸、乙醚国防工业、聚乙烯、乙二醇、多种酯类和有机酸。
制乙醇的方法
制乙醇的方法
1. 玉米发酵制乙醇：将玉米加水研磨成浆状，加入酵母菌进行发酵，产生乙醇。
5. 转基因工程制乙醇：通过转基因技术改变植物的基因组，使其能够产生更多的淀
粉或纤维素，用于制造乙醇。
6. 高温压力条件下制乙醇：将碳氢化合物暴露在高温高压的条件下，通过催化剂反
应将其转化为乙醇。
7. 燃料电池制乙醇：利用微生物将有机废水中的有机物质转化为氢气，再通过燃料
电池反应将氢气转化为乙醇。
8. 光催化制乙醇：利用光催化材料和光能将水和二氧化碳转化为乙醇。
10. 生物质热解制乙醇：将生物质物质暴露在高温条件下，通过热解反应将其转化为
气体或液体状的生物质，再通过气液化反应将其转化为乙醇。
以上是十种制乙醇的方法，并展开了详细描述。
每种方法都有不同的适用条件和效率，根据具体的资源和需求选择合适的方法可以实现乙醇的制造。
燃料乙醇的生产工艺
燃料乙醇的生产工艺燃料乙醇生产工艺指的是以农作物、废弃物、木质素等为原料，通过发酵和蒸馏等工艺将糖类转化为乙醇的过程。
下面将介绍一种常见的燃料乙醇生产工艺。
首先，在燃料乙醇的生产中，需要选择适合的原料。
常见的原料包括玉米、小麦、甘蔗、木材、稻草等。
这些原料含有丰富的淀粉、纤维素等碳水化合物，在适当的条件下可以转化为糖类，进而发酵生成乙醇。
接着，原料经过破碎和糖化处理。
原料首先需要进行物理或机械破碎，将其分解成较小的颗粒。
然后，在一定温度和pH值的条件下，加入水和酶，将淀粉或纤维素等碳水化合物转化为糖类。
这个过程称为糖化，主要使用的酶有淀粉酶和纤维素酶。
接下来，经过发酵过程。
将糖化液中的糖类转化为乙醇的过程称为发酵。
常见的发酵菌有蔗糖酵母菌和木质素酵母菌等。
发酵过程需要控制温度、pH值和氧气供应等因素，使得发酵菌能够充分利用糖类进行生长和代谢，产生乙醇。
发酵结束后，需要对发酵液进行蒸馏。
蒸馏的目的是将发酵液中的乙醇与其他杂质分离开。
蒸馏过程可以使用常规或连续蒸馏设备，通过控制温度和压力，将乙醇与水以及其他挥发性成分分离开。
最终得到的是高纯度的乙醇。
最后，对蒸馏后的乙醇进行脱水处理。
脱水工艺是为了去除乙醇中的水分，提高乙醇的纯度。
常见的脱水方法有吸附剂吸附、蒸汽进一步蒸馏等。
通过脱水工艺，可以得到高纯度的燃料乙醇。
总的来说，燃料乙醇的生产工艺包括原料选择、糖化、发酵、蒸馏和脱水等环节。
每个环节都需要控制适当的条件和使用合适的设备和酶等辅助剂。
随着科技的发展，燃料乙醇的生产工艺也在不断创新和改进，以提高乙醇的产量和纯度，同时减少能源和资源的消耗，促进可持续发展。
生物质燃料乙醇发酵技术PPT.ppt
1 生物质燃料乙醇及其特点
2
乙醇发酵过程
3
淀粉质原料制乙醇
4
纤维质原料制乙醇
生物燃料乙醇发酵机理
淀
纤
粉
维
糖
糖
化
化
糖
发 酵
乙 醇
乙醇发酵技术
淀粉 预处理
化物 来 学理 源 性特 质征
淀粉 预处理
糖化
酸解法: 酶解法：液化，糖化
酸糖酶结合法：酸酶、酶酸
糖化工艺
................
粉
维
糖
糖
化
化
糖
发 酵
乙 醇
• 中南大学能源动力学院新能源 C.J change
1.发酵前期：发酵菌种繁殖时期，
发 酵
三个阶段
2.主发酵期：繁殖基本停止，主 要厌氧乙醇发酵
3.发酵后期：糖浓度降低，发酵作用
减弱，菌种死去。
四步十二个反应
1.葡萄糖到二磷酸果糖，3步反应。
2.磷酸果糖到磷酸甘油醛，2步反应。 3.磷酸甘油醛到丙酮酸，5步反应 4.丙酮酸降解成乙醇，2步反应。
淀
纤
纤维 预处理
糖化
酸解法: 酶解法：液化，糖......
生物质燃料乙醇发酵技术
葡萄
发酵
糖
乙醇
生物质燃料乙醇技术
两种途径
1.酵母乙醇发酵法：利用酿酒酵母、 管囊酵母、卡尔酵母、清酒酵母在 无氧条件下，得到乙醇
2.细菌乙醇发酵法：利用厌氧发酵 单胞菌、棕榈发酵菌、运动发酵单 胞菌发酵
乙醇的制作方法
乙醇的制作方法
乙醇是一种重要的有机化合物，在日常生活中应用广泛。
其制作方法主要有以下几种：
1. 糖类发酵法：将含有淀粉或糖类的植物原料加水煮沸后，加入酵母或酵母菌种，发酵产生乙醇。
这种方法制备的乙醇纯度较低，需进行蒸馏纯化。
2. 烃类水合物法：将乙烯与水在高压、高温下反应，生成乙醇。
这种方法制备的乙醇纯度较高，但反应条件较严格，生产成本较高。
3. 合成气法：将一氧化碳和氢在催化剂作用下反应生成甲醇和乙醇。
这种方法制备的乙醇纯度较高，但生产成本较高。
4. 生物质气化法：将生物质（如秸秆、木屑等）在高温、高压下气化，生成合成气，再通过催化剂反应生成乙醇。
这种方法制备的乙醇具有环保、可持续等特点，但技术难度较大。
总之，乙醇的制作方法多种多样，不同的方法适用于不同的生产条件与要求。
随着科技的不断进步，新的乙醇制备方法也在不断涌现，为其在工业、生活、能源等领域的应用提供了更广阔的发展空间。
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乙醇的发酵与应用 最终版
乙醇的发酵与应用乙醇的发酵法根据原材料的不同可分为：粮食发酵和纤维素发酵，生物乙醇是以生物质为原料通过发酵制得的乙醇。
生物质原料包括玉米、高梁、小麦、大麦、甘蔗、甜菜、土豆等含糖类和淀粉的农作物。
此外城市垃圾、甘蔗渣、小树干、木片等纤维质原料也可用来生产生物乙醇。
目前生物乙醇主要来自于谷物粮食发酵，该工艺生产技术已相当成熟，但生产成本较高，且受到粮食安全等社会因素的制约。
生物乙醇最廉价的制取途径是废弃的农作物秸秆发酵。
近年来，国内外在生物发酵技术及提纯分离乙醇技术等方面取得了重大进展，利用植物纤维发酵生产乙醇的成套技术有了重大突破。
在国外以纤维质为原料生产乙醇的技术正逐步走向成熟阶段。
一、粮食发酵生产乙醇酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），由于其乙醇产量高，对工业条件有较高的耐受性，是乙醇生产工业中理想的发酵菌种，也是在现代分子生物学中常用的真核模式生物。
酿酒酵母的细胞形态一般为球形或者卵形，直径在 5 到10μm 之间；其繁殖方式分为无性繁殖和有性繁殖，其中，无性繁殖为出芽生殖，而有性繁殖一般产生子囊孢子。
酿酒酵母是兼性厌氧的微生物，可利用多种糖类，如：葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖等。
在有氧条件下，酵母进行有氧呼吸，将糖类转化成二氧化碳和水；在无氧或缺氧条件下进行无氧呼吸，糖类被酿酒酵母发酵为乙醇和二氧化碳。
以发酵葡萄糖为例，在厌氧条件下，经糖酵解途径，酿酒酵母可以将一分子的葡萄糖转化成两分子的丙酮酸；后者在丙酮酸脱羧酶的作用下生成乙醛，然后乙醛在乙醇脱氢酶的催化作用下还原为乙醇。
但是，酿酒酵母不能利用阿拉伯糖和木糖等戊糖。
人类对酿酒酵母的应用具有悠久的历史，其生物学和遗传学背景已经被研究得比较清楚。
酵母表达系统是人们最早建立的一种真核表达系统。
由于酿酒酵母具有生长旺盛、细胞密度大，遗传稳定、操作简便等优点，而且酵母具备转录后修饰的功能，对于表达真核生物基因来说，是合适的宿主微生物；并且表达外源蛋白较原核微生物稳定，还可进行大规模的发酵。
生物乙醇生产工艺
生物乙醇生产工艺
生物乙醇生产工艺是通过微生物（如酵母菌）在发酵过程中将生物质（如玉米、稻谷、甘蔗等）中的糖类转化为乙醇的过程。
以下是一种常见的生物乙醇生产工艺。
1. 生物质预处理：将原料生物质进行粉碎和热处理，以提高酵母菌对糖的转化效率。
预处理可以包括压热处理、碱处理、酸处理等。
2. 糖化：将经过预处理的生物质与酶（如纤维素酶和淀粉酶）混合，并调节适宜的温度和pH值，使酶能够将生物质中的多
糖（如淀粉和纤维素）分解为单糖（如葡萄糖和木糖等）。
糖化过程一般需要持续几小时到几天。
3. 发酵：将糖化产生的碳水化合物溶液与酵母菌混合，继续调节适宜的温度和pH值，使酵母菌能够将糖类发酵产生乙醇。
发酵过程一般需要几天到几周。
4. 分离和纯化：将发酵液进行离心、过滤和蒸馏等操作，以分离和纯化乙醇。
分离和纯化过程可以使用多级蒸馏、萃取、吸附等技术。
5. 脱水：将分离和纯化得到的乙醇进行脱水，以提高乙醇的浓度。
脱水可以采用蒸馏、吸附剂吸附、分子筛吸附等方法。
6. 精馏和精制：对脱水后的乙醇进行精馏和精制处理，以得到符合工业标准的纯乙醇。
7. 储存和运输：将精制的乙醇按照规定的包装和储存条件进行保存，以便运输和使用。
生物乙醇生产工艺是一个较为复杂的过程，需要严格控制各个环节的条件和参数，以保证产量和质量。
同时，该工艺还需要合理利用废弃物和副产物，如利用废液进行污水处理、利用废渣生产饲料等，以降低生产成本和环境影响。
对于生物乙醇工业化生产来说，还需要考虑能源供应、废弃物处理、环境保护等问题，以推动可持续发展。
乙醇的生产工艺总结
第二章乙醇生产工艺总结按原料分类，乙醇的生产工艺可分为生物法和化学合成法两类，各生产工艺分析如下。
2.1 生物法制乙醇技术生物法制乙醇，俗称酿酒，以淀粉质或糖质为原料，经发酵、蒸馏及脱水等工序后制得乙醇。
此技术由最初提倡消化陈化粮（以玉米、小麦等陈粮为原料生产乙醇）的第1代技术，由于国家政策的影响，新增粮食制乙醇项目被叫停，逐步发展至以木薯为原料的第1.5代技术，目前已发展至以纤维素（秸秆、玉米芯等）为原料的第2代技术。
国家乙醇汽油全部采用生物法乙醇，并且由10家企业定点生产燃料乙醇。
2.2化学合成制乙醇技术化学合成乙醇技术主要分为六种技术路线，分别是①合成气直接催化法、②甲醇羰基化法、③醋酸加氢、④醋酸酯加氢、⑤二甲醚羰基化、⑥微生物发酵，如下图所示。
煤（合成气）制乙醇不同艺路线图2.2.1 直接催化法以煤气化制取合成气（CO+H2），再由合成气通过催化作用一步直接合成乙醇。
此工艺工艺流程短，原子利用率高，是一种最为简单的乙醇合成工艺，采用铑基、Cu-Co基、Zn-Cr基或者MoS2基催化剂都不能得到单独的甚至以乙醇为主的产物，产物中存在大量的烷烃、醛、酮、酯等副产物，乙醇收率低，设备容易腐蚀，一直难以实现大型工业化。
国内在这方面主要的研究机构有中科院大连化物所和中科院山西煤化所。
大连物化所研发的贵金属铑基催化剂对C2+醇的选择性只有50%，工业化运行不理想。
目前大化所与江苏索普集团正在进行1万吨/年中试项目。
2.2.2甲醇羰基化法合成气通过净化和变换合成甲醇，然后与CO羰基化制得醋酸甲酯，醋酸甲酯加氢制乙醇。
此工艺流程短、反应温和、对设备腐蚀小、投资低、部分采用贵金属催化剂，成本有所降低。
2.2.3醋酸加氢路线合成气通过净化和变换合成甲醇，然后与CO羰基化制得醋酸，醋酸通过催化剂直接加氢制乙醇。
此工艺流程短、能耗低，但需要采用钌基贵金属催化剂，碘甲烷与醋酸对设备的腐蚀等问题，投资较大。
目前塞拉尼斯27.5万吨/年乙醇项目投产，大化所与江苏索普集团进行3万吨/年中试。
生物乙醇技术现状与进展
生物乙醇技术现状与进展
生物乙醇技术是一种利用生物质资源生产乙醇燃料的技术。
目前，生物乙醇技术已经取得了显著的进展，并成为了全球范围内替代石油燃料的重要途径之一。
在技术现状方面，生物乙醇技术主要分为直接发酵法和酶法转化法两种。
直接发酵法是利用微生物将生物质中的糖类物质转化为乙醇，这种方法具有较高的生产效率，但受到原料种类和产率的限制。
酶法转化法是利用酶制剂将生物质中的纤维素转化为葡萄糖，再通过发酵将葡萄糖转化为乙醇，这种方法可以处理多种原料，但生产成本较高。
在进展方面，生物乙醇技术正在不断取得突破。
一方面，随着基因工程和代谢工程等生物技术的不断发展，可以更加精准地控制微生物的代谢过程，提高乙醇的产率。
另一方面，随着酶制剂技术的不断进步，纤维素酶的活性不断提高，可以更加高效地将纤维素转化为葡萄糖，进而转化为乙醇。
此外，生物乙醇技术还面临着一些挑战。
例如，生物质资源的收集和运输成本较高，发酵过程中产生的副产物也会影响乙醇的纯度和产量。
因此，需要进一步研究和改进生物乙醇技术，以降低生产成本和提高产品质量。
总之，生物乙醇技术是一种具有重要应用前景的生物技术，随着技术的不断进步和政策的支持，未来有望成为替代石油燃料的重要途径之一。
生物乙醇的一种制备方法
生物乙醇的一种制备方法
生物乙醇是通过生物质发酵或生物化学反应制备的。
以下是常见的生物乙醇制备方法之一：
1. 生物质发酵法：
- 原料准备：选择含有高糖分和淀粉的植物生物质（如玉米、甘蔗等）作为发酵原料。
- 糖化过程：将生物质材料研磨成细粉，加入水中进行糖化过程，糖化酶可加速糖分解过程。
- 发酵过程：将糖化液添加酵母菌，将糖转化为乙醇和二氧化碳。
发酵一般在恒温条件下进行，通过控制发酵时间和温度，可以控制乙醇生成量。
- 分离提纯：通过蒸馏、脱水等工艺将乙醇从发酵液中分离出来，并进行精馏、除水、除杂等步骤提纯。
值得注意的是，生物乙醇的制备方法还有其他多种，如生物化学反应法、气相合成法等，每种方法的实施过程和原理都有所不同。
选择合适的制备方法需要根据实际情况和经济效益进行综合考虑。
乙醇合成的工艺流程
乙醇合成的工艺流程
乙醇的合成有多种工艺流程，下面是其中一种常用的工艺流程：
1. 气相合成乙烯：
将甲烷和氧气（或空气）经过催化剂反应生成乙烯（乙烯是乙醇的前体）。
这一步骤使用甲烷的来源可以是天然气或石油。
2. 乙烯气相水化：
乙烯通过加热与过量的水蒸气反应，在催化剂的作用下生成乙醇。
这一步骤中的催化剂可以是金属氧化物或复合氧化物。
3. 乙醇分离：
乙醇气体通过冷凝转化为液体，然后通过蒸馏等方法进行分离和纯化。
另外，乙醇也可以通过生物质发酵合成，具体流程如下：
1. 原料制备：
将生物质原料（如玉米、甘蔗、木材等）进行粉碎和处理，以便酵母菌或细菌更容易将其中的糖类转化为乙醇。
2. 发酵：
将处理过的生物质原料与酵母菌或细菌一起加入发酵罐中，在适宜的温度和
pH条件下进行发酵。
酵母菌或细菌将糖类分解为乙醇和二氧化碳。
3. 乙醇分离和纯化：
将发酵产生的混合物进行离心、过滤和蒸馏等方法分离乙醇，最终得到纯度较高的乙醇产品。
以上两种工艺流程仅为乙醇合成的一部分示例，具体的工艺流程还可能因技术、设备和原料等方面的差异而有所不同。
生物质燃料乙醇发酵工艺类型
发酵（37-40℃）
固定化细胞发酵法
固定化酵母细胞发酵法能使反应器内细胞密度增加，细胞可 连续使用，最终提高发酵液的乙醇浓度。 发展新动向：混合固定细胞发酵。
水解发酵二段法（SHF）
水解发酵二段法：指先用纤维素酶水解纤维素，再经酵母发 酵成乙醇。 特点：纤维素水解和水解液乙醇发酵是分别在不同容器内进 行的。 优点：酶和酵母的活性达到最大，乙醇的产率高。
缺点：发酵速度慢。
同时糖化发酵技术（SSF）
同时糖化发酵技术：指用一种可产生纤维素酶的微生物和酵 母在同一容器内连续进行纤维素的糖化和发酵。 优点：工艺简单、能耗低、设备投资少、发酵迅速、解除了 产物抑制，保持了糖化酶的活性，燃料乙醇的产量高等。 缺点：糖化和发酵温度不协调，糖化（50℃）
生物质燃料乙醇发酵工艺类型
一．综合生物工艺（CBP）
二．水解发酵二段法（SHF）
三．同时糖化发酵技（SSF） 四．固定化细胞发酵法
综合生物工艺（CBF）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
综合生物工艺先前被称为直接微生物转化，将纤维素酶生产、水 解和发酵组合在一步里完成。这就要求纤维素酶生成和酒精发酵 都由一种微生物或一个微生物群体来实现。 常用微生物：热纤维素梭菌 这种细菌能分解纤维素，并使产生的 纤维二糖、葡萄糖、果糖等发酵，水解和发酵的最佳温度为 56~64℃，最佳pH值为6.4~7.4 总结：这种工艺方法设备简单，成本低，但乙醇产率不高，会产 生有机酸等副产物。
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发酵（37-40℃）
固定化细胞发酵法
固定化酵母细胞发酵法能使反应器内细胞密度增加，细胞可 连续使用，最终提高发酵液的乙醇浓度。 发展新动向：混合固定细胞发酵。
水解发酵二段法（SHF）
水解发酵二段法：指先用纤维素酶水解纤维素，再经酵母发 酵成乙醇。 特点：纤维素水解和水解液乙醇发酵是分别在不同容器内进 行的。 优点：酶和酵母的活性达到最大，乙醇的产率高。
缺点：发酵速度慢。
同时糖化发酵技术（SSF）
同时糖化发酵技术：指用一种可产生纤维素酶的微生物和酵 母在同一容器内连续进行纤维素的糖化和发酵。 优点：工艺简单、能耗低、设备投资少、发酵迅速、解除了 产物抑制，保持了糖化酶的活性，燃料乙醇的产量高等。 缺点：糖化和发酵温度不协调，糖化（50℃）
生物质燃料乙醇发酵工艺类型
一．综合生物工艺（CBP）
Байду номын сангаас
二．水解发酵二段法（SHF）
三．同时糖化发酵技（SSF） 四．固定化细胞发酵法
综合生物工艺（CBF）
综合生物工艺先前被称为直接微生物转化，将纤维素酶生产、水 解和发酵组合在一步里完成。这就要求纤维素酶生成和酒精发酵 都由一种微生物或一个微生物群体来实现。 常用微生物：热纤维素梭菌 这种细菌能分解纤维素，并使产生的 纤维二糖、葡萄糖、果糖等发酵，水解和发酵的最佳温度为 56~64℃，最佳pH值为6.4~7.4 总结：这种工艺方法设备简单，成本低，但乙醇产率不高，会产 生有机酸等副产物。