燃料乙醇的制备..
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。
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。
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。
用菊芋来制作燃料乙醇 实验方案
用菊芋来制作燃料乙醇1.复合酶在菊芋粉发酵生产燃料乙醇中的应用菊芋的主要成分是多聚果糖，除此之外还含有淀粉、蛋白质、纤维素、半纤维素、果胶质等成分。
这些成分可在酶的作用下分解成易于被酵母利用而产生乙醇的物质。
本文研究了采用添加复合酶和耐高温酿酒酵母通过边糖化边发酵的方法生产燃料乙醇的最佳工艺条件。
该方法具有操作简单、稳定性好、发酵周期短、生产成本低等优点，对进一步实现利用菊芋发酵、规模化生产燃料乙醇具有一定的指导意义。
1 材料与方法1．1 材料1．1．1 菊芋南菊芋1号1．1．2 复合酶自配，组成为：耐高温阿尔法一淀粉酶：10u／g菊芋粉；糖化酶：80u／g菊芋粉；普鲁兰酶：40u／g菊芋粉；纤维素酶酶：16u／g 菊芋粉；酸性蛋白酶：10u／g菊芋粉；果胶酶：20u／g菊芋粉；菊粉酶：25u／g菊芋粉；B一葡聚糖酶：10u／g菊芋粉；B一甘露聚糖酶：5u／g菊芋粉；木聚糖酶：10u／g菊芋粉；植酸酶：5u／g菊芋粉。
1．1_3 耐高温酿酒干酵母1．2 方法1．2．1 菊芋粉成分分析分析指标：水分，总糖，粗脂肪，粗纤维，粗蛋白，还原糖，灰分。
1．2．2 干酵母活化称取一定量干酵母于40倍其重量的35～40℃的2％的葡萄糖水溶液中。
先在37℃恒温箱中培养15～20min．然后转移到30℃恒温箱中培养60~70min即可1．2．3 残还原糖测定将澄清的蒸馏废液稀释到一定倍数，用DNS法测定。
1．2．4 乙醇含量测定采用酒精计法。
将发酵液倒入500mL圆底烧瓶中，加100mL水混匀后常压蒸馏．用100ml 容量瓶收集馏出液至刻度，用酒精比重计测馏出液中的酒精浓度和温度，最后换算为20℃酒精度。
1．2．5 实验计算酒精产率=酒精产量/原料总量*100%1．2．6 工艺流程称取25g过4目的菊芋粉于500ml三角瓶中一加入一定量溶有10u／g菊芋粉的耐高温阿尔法一淀粉酶的60℃左右的自来水一于100℃加热蒸煮30min一冷却至35℃左右加入一定量复合酶和酵母活化液一称重，放于一定温度的恒温箱中一每隔8h称重1次，直到发酵结束一蒸馏一测酒精度一测蒸馏废液中残还原糖含量一计算酒精产率。
一种微生物制备燃料乙醇的方法[发明专利]
![一种微生物制备燃料乙醇的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9fc55316700abb68a882fbb7.png)
专利名称：一种微生物制备燃料乙醇的方法专利类型：发明专利
发明人：黄朝阳
申请号：CN201511015361.4
申请日：20151231
公开号：CN105524969A
公开日：
20160427
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种微生物制备燃料乙醇的方法。
该方法是先将秸秆类纤维素原料粉碎成3-5cm的碎料，加入碎料质量60~70%的40-50℃温水，混合均匀；同时加入碎料质量5~10%的微生物发酵剂、4~8%的木薯粉，混合均匀，在38~40℃，密封厌氧发酵10天；再将发酵后的碎料经高速搅拌机搅拌10~25min，再加入12~15%的微生物发酵剂，同时加入8~10倍的水，在40~42℃下再发酵25~48h，蒸馏，获得。
该方法所用微生物发酵剂是以枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母作为菌种制得。
本发明方法制备得的乙醇，用作汽车燃料具有清洁环保、燃烧效率高，该方法具有较高的转化率。
申请人：佛山铭乾科技有限公司
地址：528010 广东省佛山市禅城区文华北路56号八座411房之一
国籍：CN
代理机构：广州市南锋专利事务所有限公司
代理人：周长久
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燃料乙醇的制备
木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯
• 木薯——木薯是世界三大薯类之一，广泛栽培于 热带和亚热带地区。在我国南亚热带地区，木薯 是仅次于水稻、甘薯、甘蔗和玉米的第五大作物。
• 它在作物布局，饲料生产，工业应用等方面具有 重要作用，已成为广泛种植的主要的加工淀粉和 饲料作物。 • 是热带湿地低收入农户的主要食用作物。
• 在 S.cerevisiae 菌中导入木糖异构酶途径 可以获得高乙醇产量， 同样也可导入阿拉 伯糖异构酶途径。 • 戊糖的氧化还原代谢一直是众多工程途径 中的热点。
• 在将来， 随着实验室和中试规模研究的不 断提高， 人们会最大程度的利用木质纤维 素原料中的每个成分，将其转化成不同的 成品，实现原料的充分利用并使产品价值 达到最大化， 达到商业化生产要求。
分离纯化工艺流程图
发酵罐→泵→醪塔→浓缩塔→粗酒精→分子
筛塔A、B→冷凝 ↖ ↗ ↑ 蒸汽 蒸汽
↓ 无水乙醇
木质纤维素乙醇的新进展
• 生物质原料具有很多优点，但由于其韧性 会导致工艺过程复杂并且成本昂贵。通过 构造新纤维素水解酶体系、 改造戊糖发酵 工业中耐受抑制剂的酵母菌株以及结合最 优一体化过程，显著改善了发酵工艺过程。
燃料乙醇的发酵
燃料乙醇
• 是一种被广泛用于运输业的生物燃料。燃料乙醇 由富含糖类物质的农作物酿制产生，可加入汽油 中制成混合燃料。
• 燃料乙醇主要供汽车、摩托车等交通工具使用， 汽油发动机无需做过多改动就可以直接使用燃料 乙醇。当汽油价格较高时，燃料乙醇具有明显的 成本优势。然而，大规模使用燃料乙醇会导致玉 源自、甘蔗等农作物供不应求、价格上升。
木薯燃料乙醇的工艺流程
木薯燃料乙醇的工艺流程
木薯燃料乙醇的生产工艺通常包括以下主要步骤：
1. 制备木薯材料：首先将木薯进行洗涤、切碎和粉碎处理，得到木薯原料。
2. 酶解：将木薯原料进行酶解处理，加入适量水和酶类，通过控制温度和pH 值，使木薯淀粉分解成葡萄糖。
3. 发酵：将酶解后的木薯浆液加入酵母等微生物发酵剂，使葡萄糖发酵生成乙醇。
4. 蒸馏：将发酵产物进行蒸馏处理，得到乙醇和脱水乙醇。
5. 脱水：对蒸馏得到的乙醇进行脱水处理，去除其中的水分，得到更纯净的乙醇产品。
6. 精馏和提纯：对脱水后的乙醇进行精馏和提纯处理，使其达到工业使用标准。
7. 储存和包装：最后将提纯的乙醇产品储存于合适的容器中，进行包装和标识，以便出售或供应。
以上是木薯燃料乙醇的基本生产工艺流程，具体工艺参数和设备配置会根据生产
规模和技术水平而有所不同。
年产10万吨木薯燃料乙醇的工艺流程
年产10万吨木薯燃料乙醇的工艺流程1.原料处理：将木薯清洗、切碎、浸泡和脱水。
Raw material processing: Cassava is washed, chopped, soaked, and dehydrated.2.糖化：将木薯处理成糖浆，加热并添加酵母。
Saccharification: Process the cassava into syrup, heat it, and add yeast.3.发酵：在发酵罐中进行发酵过程，将糖浆转化为乙醇。
Fermentation: Ferment the syrup in a fermentation tank to convert it into ethanol.4.蒸馏：利用蒸馏设备提取乙醇。
Distillation: Extract ethanol using distillation equipment.5.精馏：对乙醇进行精馏，提高纯度。
Rectification: Rectify the ethanol to increase purity.6.干燥：将乙醇进行干燥处理，去除水分。
Drying: Drying the ethanol to remove moisture.7.混合：将乙醇与添加剂混合，符合燃料标准。
Mixing: Mix ethanol with additives to meet fuel standards.8.贮存：将成品乙醇储存在容器中。
Storage: Store the finished ethanol in containers.9.包装：对乙醇进行包装，以便运输和销售。
Packaging: Package ethanol for transportation and sale.10.检验：对乙醇进行质量检验，确保符合标准。
Inspection: Inspect the quality of ethanol to ensure it meets standards.11.运输：将乙醇运输到销售地点或其他厂家。
木质纤维素水解发酵制备燃料乙醇
木质纤维素水解发酵制备燃料乙醇技术综述西南交通大学郭曼摘要：随着科学技术的发展和机械化程度的提高，燃料能源短缺现象日趋严重。
开发石化能源的替代品已成为全世界关注的焦点。
纤维素乙醇是一种清洁且资源丰富的可再生能源，其具有广阔的发展前景，将成为未来最重要的可再生能源之一。
本文综述了纤维素制取乙醇的原理、纤维素乙醇生产技术、国内外纤维素乙醇研究及应用现状、发展纤维素乙醇的意义，分析了纤维素乙醇产业化亟待解决的技术问题，指出了今后研发方向。
关键词：纤维素；乙醇；燃料乙醇前言能源是人类赖以生存和发展的基础，它既是国民经济发展的动力，又是衡量综合国力、国家文明发达程度和人民生活水平的重要指标。
工业化的发展及人口的膨胀对自然资源的巨大消耗和大规模的开采，已导致地球上现有资源的削弱、退化、枯竭，资源与环境问题已成为当前世界人类面临的重要问题之一。
利用新技术创造出新的能源形式以满足人类社会的可持续发展，已成为解决现有能源日益枯竭问题的必要手段。
在新能源开发方面，生物技术被认为是最具有发展前景的技术，必将在解决人类所面临的能源危机方面发挥大的作用。
近年来，随着全球经济的快速增长，尤其是亚洲国家新兴经济体的出现，原油消耗量大幅度增加，原油价格持续走高，开发石化能源的替代品已成为全世界关注的焦点。
由于生物燃料具有可补充石化燃料资源、降低石油资源对外依存度、减少温室气体和污染物排放的特点，近年来受到世界各国的广泛关注。
乙醇能源以其环保、可再生、资源丰富等优点已成为一种重要的替代能源。
木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源，也是当前利用率最低的资源，是各国新资源战略的重点。
中国可利用的木质纤维素每年在7亿吨左右，这些丰富而廉价的自然资源主要来源于农林业废弃物、工业废弃物和城市废弃物。
所以，纤维素乙醇是未来发展的必然方向。
1、纤维素生物质制备乙醇技术纤维素生物质是由纤维素（30-50%），半纤维素（20-40%），和木质素（15-30%）组成的复杂材料。
固体燃料乙醇及其制备方法等
固体燃料乙醇及其制备方法等作者：来源：《发明与创新·大科技》2014年第09期固体燃料乙醇及其制备方法成果简介：这是一种固体燃料乙醇的制备方法，可分为以下四个步骤：（1）将氢氧化钠水溶液与工业乙醇混合液预热：将氢氧化钠水溶液加入到盛有部分工业乙醇的容器中，预热到65℃-75℃；（2）硬脂酸乙醇溶液制备：将硬脂酸加入到盛有剩余工业乙醇的容器中加热，使硬脂酸溶解；（3）固化反应：将硬脂酸乙醇溶液温度升至65℃-75℃后，一边搅拌，一边将预热好的氢氧化钠乙醇溶液和果胶溶液加入到硬脂酸乙醇溶液中，反应3-6分钟；（4）冷却、凝固、包装。
该固体燃料乙醇固化性能稳定，燃烧火焰旺，温度均匀，携带方便，运输和使用安全，燃烧过程稳定，不会自行熄灭，可反复熄灭和点燃直至燃料燃完，适合宾馆和餐饮行业使用。
丘陵区果园生产机械化装备成果简介：施基肥开沟机：为满足果园开深沟施基肥的需要，采用逆耕抛土自走式前置双滚旋耕轮开沟，能适应沟深变化与果园空间，特别适合葡萄园开沟。
基于人机工程学的原理，操纵架360°左右水平面、上下垂直面内可调，操纵舒适方便。
果实采摘升降平台：该装备适用于在丘陵坡地采摘果实，采用液压剪叉机构、角度传感测试与反馈高度调整技术，可根据地势坡度、果树高度和树冠形状，调平和升降载人平台，采摘完则可作为水果运输装备。
种猪场健康养殖的生物安全综合控制技术成果简介：本项目围绕规模化种猪场的主要生物安全危害，从饲料营养调控和猪场生态环境保护两个角度，开展种猪场健康养殖的生物安全综合控制技术研究，并利用完善的种猪销售网络，开展种猪场生物安全综合控制关键技术培训，推广高效健康养殖模式。
主要技术服务内容有：（1）制定种猪生物安全控制技术规程，保障种猪健康生产；（2）运用现代动物营养学调控理论，从饲料源头减少可能的生物安全危害因素，改善饲料质量，重点提高规模化猪场“母猪”与“仔猪”的生产性能；（3）建设种猪场健康养殖的环保综合工程；（4）集成以上技术成果，建设种猪健康养殖的生物安全控制示范基地。
生物质制燃料乙醇工艺流程
生物质制燃料乙醇工艺流程英文回答：The process of biomass-to-ethanol production involves several steps. Here is a general overview of the process:1. Feedstock Preparation: The first step is to prepare the biomass feedstock, which can include agricultural residues, energy crops, or forestry residues. The feedstock is usually dried and ground to a suitable size for further processing.2. Pretreatment: The pretreatment step aims to break down the complex structure of biomass and make it more accessible to enzymatic hydrolysis. Common pretreatment methods include steam explosion, acid hydrolysis, and ammonia fiber expansion.3. Enzymatic Hydrolysis: In this step, enzymes are added to the pretreated biomass to convert the complexcarbohydrates into simple sugars. These enzymes break down cellulose and hemicellulose into glucose and other sugars.4. Fermentation: The hydrolyzed sugars are then fermented by adding yeast or bacteria. Yeast is commonly used for ethanol production. During fermentation, thesugars are converted into ethanol and carbon dioxide.5. Distillation: The fermented mixture is thensubjected to distillation to separate and concentrate the ethanol. Distillation involves heating the mixture to vaporize the ethanol, which is then condensed and collected.6. Dehydration: The concentrated ethanol obtained from distillation usually contains some water. Dehydration is carried out to remove the remaining water and increase the ethanol concentration. Common methods of dehydrationinclude molecular sieves or azeotropic distillation.7. Purification: The final step is to purify theethanol to meet the required quality standards. This can be done through processes like rectification or molecularsieve adsorption.The production of ethanol from biomass offers several advantages, including reducing greenhouse gas emissions and dependence on fossil fuels. However, it also faces challenges such as high production costs and competitionfor feedstock with other industries.中文回答：生物质制燃料乙醇的工艺流程包括以下几个步骤：1. 原料准备，首先需要准备生物质原料，包括农业废弃物、能源作物或林业废弃物。
玉米秸秆发酵制备燃料乙醇生产工艺
玉米秸秆发酵制备燃料乙醇生产工艺摘要：玉米秸秆属于再生资源的一种，并且具有原材料廉价和资源数量丰富的特点，主要由纤维素和木质素构成，秸秆在经过一定加工工艺后，如预处理、水解处理、发酵处理会分解产生乙醇，这种乙醇极其适合应用在工业燃料制作中。
为此，本文分析了玉米秸秆的成分，以及其预处理、水解、发酵等相关加工工艺，旨在为玉米秸秆制备燃料乙醇提供技术参考。
现阶段，全世界正在面临较大的能源危机，而石油资源的日渐枯竭让化工燃料生产行业陷入了瓶颈期，此时，酒精成为了潜力最大的替代品，为此，各大化工燃料生产企业开始将发展眼光投射在了燃料乙醇的制备上。
而玉米秸秆则是制备燃料乙醇的良好原材料，应用秸秆制备燃料乙醇，不但能够缓解能源危机，还能提高对秸秆的利用率，符合科学发展观的要求。
1玉米秸秆成分分析玉米秸秆的构成成分主要包括：纤维素、木质素、浸提物质、半纤维素、灰等。
纤维素中含量最高的化学分子是脱水葡萄糖，可以判定纤维素为纤维二糖的化学单元重复体。
半纤维素主要包括木聚糖、葡聚糖、甘露聚糖，其中的短链多糖成分属于易溶解于水的化学分子。
木质素以苯丙烷为基本计量单位，属于高分子方向化合物的一种，可以对水解纤维素形成良好的屏障。
2玉米秸秆的预处理操作在玉米秸秆的细胞壁中，纤维素分子被包裹在半纤维素和木质素之间，并以网状结构存在，并且纤维素本身具有质地密集的特征，将半纤维素和木质素当成保护层，此时，直接进行水解操作的成功率较低，因此，需要对玉米秸秆进行预处理，为接下来水解工艺的应用奠定基础。
下面将对玉米秸秆的预处理方式及其工艺进行进一步分析。
（1）物理预处理方式。
物理预处理方式即对玉米秸秆进行机械性粉碎，也是最为原始和常见的预处理工艺，操作人员可以通过切、割、碾、磨等方式减少玉米秸秆原有的粒度，并增加秸秆颗粒底部和酶的接触面积，进而降低纤维素的结晶程度。
物理粉碎秸秆的方式有干粉粉碎、湿法粉碎、振动粉碎、压缩粉碎几种常见的处理方式。
木薯生产燃料乙醇的工艺流程
木薯生产燃料乙醇的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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木薯生淀粉批量发酵酒精:薯干预处理
薯干预处理示意图 原料薯干→筛选→浮选→磁选→破碎→制浆→液化 （糊化） ↓ ↓ ↘ ↓ 纤维、泥沙 石块、砖块 铁杂 糖化←冷却 ↑ 糖化酶 淀粉的液化：是利用淀粉液化酶使糊化的淀粉黏度 降低，并水解成糊精和低聚糖的过程。
糖化
• 淀粉的糖化：是利用糖化酶将淀粉液化的产物进 一步水解成葡萄糖的的过程，并为发酵提供含糖 适量并保持一定酶活力的无菌或极少杂菌的醪液。
• 二、是以木质纤维素质为原料生产乙醇。乙醇技 术首先要进行预处理，即脱去木质素，增加原料 的疏松性以增加各种酶与纤维素的接触，提高酶 效率。待原料分解为可发酵糖类后，再进入发酵、 蒸馏和脱水。
生产工艺
• 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，农林业副产物及 野生植物为原料，经过水解（即糖化）、发酵使 双糖、多糖转化为单糖并进一步转化为乙醇。淀 粉质在微生物作用下，水解为葡萄糖，再进一步 发酵生成乙醇
木质纤维素的乙醇发酵
• 木质纤维素水解产物的乙醇发酵需要有机 酵素中含有葡萄糖、甘露糖、半乳糖和戊 糖，木糖和树胶醛糖，以及抑制剂弱碱、 糖醛和酚类化合物。 • 酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)一直 是人类历史上用于生物发酵乙醇的菌株， 该菌可以耐受木质纤维素衍生物代谢的抑 制剂。 但 S.cere-visiae 菌缺乏利用戊糖、 木糖和阿拉伯糖的能力。
乙醇酵母的培养
麦芽汁 麦芽汁 麦芽汁 糖化醪 琼脂 →↓ ↓ ↓ ↓ 酵母→斜面试管→液体试管→三角瓶培养→ 卡氏罐培养→小酒母罐培养→大酒母罐培 养→发酵罐 ↖ ↗ 糖化醪
乙醇酵母的培养（酒母1：10扩大培养）
• （1）原菌种斜面培养：麦芽汁琼脂，25~30℃培养3~5天（冰箱4℃保存备 用）。 （2）液体试管：10°Bx麦芽汁，灭菌冷却至25~30℃，无菌接种置25~30℃ 培养20h。 （3）三角瓶培养：1/3麦芽汁和2/3糖化醪， 25~30℃培养12~14h，pH4~6 （4）卡式罐培养：糖化醪，25~30℃培养12~14h，pH4~6 （5）小酒母罐、大酒母罐培养：糖化醪，25~30℃培养12~14h，pH4~6
分离纯化工艺流程图
发酵罐→泵→醪塔→浓缩塔→粗酒精→分子
筛塔A、B→冷凝 ↖ ↗ ↑ 蒸汽 蒸汽
↓ 无水乙醇
木质纤维素乙醇的新进展
• 生物质原料具有很多优点，但由于其韧性 会导致工艺过程复杂并且成本昂贵。通过 构造新纤维素水解酶体系、 改造戊糖发酵 工业中耐受抑制剂的酵母菌株以及结合最 优一体化过程，显著改善了发酵工艺过程。
• 目前 ，国家发改委已核准了广西的木薯燃料乙醇、 内蒙的甜高粱燃料乙醇和山东的木糖渣燃料乙醇 等非粮试点等项目 • 以农林废弃物等木质纤维素原料制取乙醇燃料技 术也己进入年产万吨级规模的中试阶段。
生产技术
• 一、第一代燃料乙醇技术是以糖质和淀粉质作物 为原料生产乙醇。其工艺流程一般分为五个阶段， 即液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水。
• 在 S.cerevisiae 菌中导入木糖异构酶途径 可以获得高乙醇产量， 同样也可导入阿拉 伯糖异构酶途径。 • 戊糖的氧化还原代谢一直是众多工程途径 中的热点。
• 在将来， 随着实验室和中试规模研究的不 断提高， 人们会最大程度的利用木质纤维 素原料中的每个成分，将其转化成不同的 成品，实现原料的充分利用并使产品价值 达到最大化， 达到商业化生产要求。
前景
• 最近几年，由于石油价格的波动，燃料乙醇的消 费增长也在提速。随着国内石油需求的进一步提 高，以乙醇等替代能源为代表的能源供应多元化 战略已成为中国能源政策的一个方向。
• 《关于促进玉米深加工业健康发展的指导意见》 • 燃料乙醇拥有清洁、可再生等特点，可以降低汽 车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放
• 乙醇脱水制得燃料乙醇：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。
木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯
• 木薯——木薯是世界三大薯类之一，广泛栽培于 热带和亚热带地区。在我国南亚热带地区，木薯 是仅次于水稻、甘薯、甘蔗和玉米的第五大作物。
• 它在作物布局，饲料生产，工业应用等方面具有 重要作用，已成为广泛种植的主要的加工淀粉和 饲料作物。 • 是热带湿地低收入农户的主要食用作物。
• 预处理—破坏木质纤维素的结构； • 酶水解—通过纤维素酶将纤维素降解为葡 萄糖； • 发酵—将葡萄糖代谢为乙醇， 通常使用酵 母菌株；
• 蒸馏-精馏-去水—分离纯化乙醇以满足需求。
木质纤维素的预处理
• 将纤维素、半纤维素和木质素分离，打破 纤维素的晶体结构，使纤维素酶渗透进纤 维素内部，从而有效降解纤维素 • 蒸汽爆破、液相热水预处理(LHW)、氨纤维 爆破(AFEX)、酸预处理、石灰预处理、有 机溶胶 • 蒸汽爆破和烯酸预处理已经应用于中试规 模
木质纤维素的酶水解
• 可采用三种酶协同作用水解纤维素：内切β-1，4-葡聚糖酶作用纤维素链的内部； 纤 维二糖水解酶降解聚合物的末端；β-葡萄糖 苷酶作用于释放的纤维二糖， 将其裂解为 两分子葡萄糖
增强纤维素酶的生产能力
• 纤维素酶和半纤维素酶的主要工业来源是 嗜温软腐菌 T.richoderma reesei(有性世代 Hypocreajecorina)，通过随机诱变得到的具有高蛋白 分泌能力的突变株。 进一步提高这些菌株 需要精密的代谢工程，来考虑工艺条件中 的基因表达。 同时研究也着力于采用便宜 的碳源(如纤维质)进行酶生产。
• 可作为新的燃料替代品 • 辛烷值高抗爆性能就好 • 乙醇可以按较甲基叔丁基醚（MTBE） (可生物降解性差、能迅速迁移至饮用水中危害人体健康的问题)更 少的添加量加入汽油中 • 可再生能源
我国现状
• 我国燃料乙醇的主要原料是陈化粮和以木薯、甜 高粱等淀粉质或糖质非粮作物，今后研发的重点 主要集中在以木质纤维素为原料的第二代燃料乙 醇技术 。
木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯
木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯
木薯生淀粉批量发酵酒精：生产工艺
a-淀粉酶 糖化酶 ↓ ↓ 薯干→粉碎机→调浆罐→连续蒸煮器→蒸煮醪→糖化锅 废槽 ↖ ↓ 酒精←分子筛脱水 ← 蒸馏←成熟发酵醪←发酵醪←糖化醪 杂醇油 ↙ ↙ ↓ ↙ ↓ 酵母种→斜面试管→摇瓶培养→小酒母罐→大酒母罐 ↑ ↗ ↓ 空气→空压机→过滤器→无菌空气 酒母醪
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
乙醇发酵
• （3）后发酵期：醪液中的糖分已大部分被发酵， 但醪液中残存的糊精等多糖成分继续被转化为可 发酵性糖，酵母把它转化为乙醇。后糖化作用速 度比糖发酵速度要慢得多，乙醇和CO2生产量减 少，表观看来气泡不断产生，但醪液不再翻动。 后发酵期一般需40小时左右才能完成，保持醪液 温度在30℃±1℃ 。
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乙醇发酵
——菌种：乙醇酵母； pH:4.2~4.5; 培养基：薯干糖化醪→发酵醪；
（1）前发酵期：醪液中酵母密度小，酵母进行适应，发酵 作用不强。实际生产时，酒母量在10％左右，前发酵期时 间为6~8h，连续发酵时，前发酵期基本不存在。
（2）主发酵期：酵母不再大量繁殖，而主要进行乙醇发酵， 发酵作用强烈，糖分消耗迅速，乙醇逐渐增加。主发酵温 度控制在30~34℃ 不得高于34~35℃，发酵时间一般为 12~15小时。
木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯
• 原产于美洲热带，全世界热带地区广为栽 培。其块根可食，可磨木薯粉、做面包、 提供木薯淀粉和浆洗用淀粉乃至酒精饮料。 木薯可能为墨西哥犹加敦的玛雅人首先栽 培。大多数品种含有能产生氰化物的糖类 衍生物，原始民族会用摩擦、压榨及加热 等复杂的工序去毒。木薯极易发生变异， 所以本身可能就是一个杂交种。
• 未来多久能突破瓶颈就进入广泛应 用？
10 、20年？
燃料乙醇的发酵
燃料乙醇
• 是一种被广泛用于运输业的生物燃料。燃料乙醇 由富含糖类物质的农作物酿制产生，可加入汽油 中制成混合燃料。
• 燃料乙醇主要供汽车、摩托车等交通工具使用， 汽油发动机无需做过多改动就可以直接使用燃料 乙醇。当汽油价格较高时，燃料乙醇具有明显的 成本优势。然而，大规模使用燃料乙醇会导致玉 米、甘蔗等农作物供不应求、价格上升。