生物质燃料乙醇发酵技术PPT.ppt
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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。
第6章生物质乙醇燃料
根据主要代谢产物的不同，将微生物通过EMP途径发酵分为多 种类型，
EMP途径发酵
酵母的乙醇发酵 同型乳酸发酵 丙酸发酵 丁二醇发酵 混合酸发酵 丁酸发酵 丁酸型发酵 丙酮-丁醇发酵
丁醇-异丙酮发酵
由葡萄糖开始的各种类型发酵
类型 乙醇发酵
甘油发酵 同形乳酸发酵 异型乳酸发酵
混合酸发酵 丁二醇发酵 丙酮-丁醇发酵 丁酸发酵 丙酸发酵
糖液酵母 1
乙醇精馏
2
3
三段串联发酵流程
含糖11~17％的 蔗糖液或糖蜜
M-B(Melle-Boinot)法 乙醇发酵实例
该法在乙醇发酵后，用稀硫酸（pH=3）处理杂菌，并离心回收酵母 菌，达成高浓度酵母发酵。可在15h内得到7%以上的乙醇溶液。
淀粉质原料的低温蒸煮发酵工艺
中国是世界上最大的甘薯生产国，甘薯可经过比较简单的蒸煮 发酵生产酒精。
C6H12O6+ADP+H3PO4
2C2H5OH+ATP+ 2CO2+H2O
乙醇发酵理论产率
相对量
淀粉水解生成葡萄糖
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
162.14n
18.02n 180.16n
100g
11.11g 111.11g
相对量
葡萄糖乙醇发酵
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
NAD+
H2O
NADH2
COOH
OCOPO3H2
HCOH
ATP ADP HCOH
CH2OPO3H2
CH2OPO3H2
3-磷酸甘油酸 1,3-2磷酸甘油酸
补充知识
呼吸链的递氢体和递电 子体主要分为以下五类 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 黄素蛋白 铁硫蛋白 泛醌
生物质能源发酵课件PPT
2021/3/10
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一、固化成型技术
❖ 固化成型技术是指以无定形的生物质（如木材屑末下脚料、植物庄稼秸秆、各 种糠渣谷壳等）为原料，经过一定的温度和机械压力作用下，利用固化成型设 备挤压制成颗粒型、棒型、块型等燃料，便于集中利用，从而改善生物质原有 性能、提高热效率，
❖ 进一步脱烟碳化后可制成清洁炭，达到高效、清洁、CO2 低排放的优点，是一 种简单可行的生物质能源生产技术，
2021/3/10
4
生物质能源现状
人类对能源的需求趋势改变 ，生物质能源具有资源丰富、可再生、低污染等 优点。
与传统燃烧方式相比，现代生物质能源的利用更多的是借助热化学、生物化 学等手段，通过一系列先进的转换技术，生产出固液气等高品位能源来代替 化石燃料，为人类生产生活提供电力、交通燃料、热能、燃气等终端能源产 品。
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沼气发酵过程中的基本条件
❖ 适宜的发酵温度 ①常温发酵10℃—30℃，在这个温度条件下，产气率可为0.15-0.3m3/m3d; ②中温发酵30℃—45℃，在这个温度条件下, 池容产气率可达1m3/m3d; ③高温发酵45℃—60℃，在这个温度条件下，池容产气率可达2-2.5m3/m3d左右
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沼气发酵原料
❖ 可作为沼气发酵原料的有机物种类繁多, 如禽畜粪便、 作物秸秆、 食品加工 废物和废水, 以及酒精废料等, 其主要化学成分为多糖、 蛋白质和脂类。
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沼气发酵过程—液化阶段
发酵细菌分泌胞外酶将发酵原料中的大分子有机物质水解，经过发酵作用将 它们转化为乙酸、 丙酸等有机酸和醇类及少量氢气、 二氧化碳。
10
沼气发酵工艺
纤维素燃料乙醇同步糖化发酵工艺PPT课件
纤维素燃料乙醇同步 糖化发酵工艺ppt课件
contents
目录
• 绪论 • 纤维素燃料乙醇同步糖化发酵工艺原理 • 工艺流程及设备 • 工艺参数优化与控制 • 纤维素燃料乙醇同步糖化发酵工艺的应
用与展望 • 结论与建议
01
绪论
背景介绍
01
02
03
能源危机
随着化石燃料的逐渐枯竭， 能源危机已成为全球关注 的焦点。
促进可持续发展
纤维素燃料乙醇的生产有助于减少对 传统能源的依赖，促进经济和社会的 可持续发展。
国内外研究现状及发展趋势
国外研究现状
纤维素燃料乙醇同步糖化发酵工 艺在国外已有一定研究基础，技
术相对成熟。
国内研究现状
国内在该领域的研究尚处于起步阶 段，但发展迅速，政府和企业支持 力度大。
发展趋势
随着环保意识的提高和技术的不断 进步，纤维素燃料乙醇同步糖化发 酵工艺将迎来更广阔的发展前景。
工艺参数优化与控制
温度对工艺的影响
温度对纤维素酶活性 和糖化效果有显著影 响。
适宜的温度范围通常 在40-50℃，具体根 据所用酶的特性而定。
温度过高会导致酶失 活，温度过低则酶活 性降低，影响糖化效 果。
pH值对工艺的影响
pH值对纤维素酶活性和发酵微 生物的生长具有重要影响。
适宜的pH值范围通常在4.55.5，过低或过高均会影响酶活 性和微生物生长。
环境保护
减少对化石燃料的依赖有 助于降低碳排放，缓解全 球气候变化问题。
可再生能源
纤维素燃料乙醇作为一种 可再生能源，具有可持续 性和环保性，受到广泛关 注。
研究意义
解决能源危机
减少环境污染
通过开发纤维素燃料乙醇同步糖化发 酵工艺，有助于替代部分化石燃料， 缓解能源危机。
contents
目录
• 绪论 • 纤维素燃料乙醇同步糖化发酵工艺原理 • 工艺流程及设备 • 工艺参数优化与控制 • 纤维素燃料乙醇同步糖化发酵工艺的应
用与展望 • 结论与建议
01
绪论
背景介绍
01
02
03
能源危机
随着化石燃料的逐渐枯竭， 能源危机已成为全球关注 的焦点。
促进可持续发展
纤维素燃料乙醇的生产有助于减少对 传统能源的依赖，促进经济和社会的 可持续发展。
国内外研究现状及发展趋势
国外研究现状
纤维素燃料乙醇同步糖化发酵工 艺在国外已有一定研究基础，技
术相对成熟。
国内研究现状
国内在该领域的研究尚处于起步阶 段，但发展迅速，政府和企业支持 力度大。
发展趋势
随着环保意识的提高和技术的不断 进步，纤维素燃料乙醇同步糖化发 酵工艺将迎来更广阔的发展前景。
工艺参数优化与控制
温度对工艺的影响
温度对纤维素酶活性 和糖化效果有显著影 响。
适宜的温度范围通常 在40-50℃，具体根 据所用酶的特性而定。
温度过高会导致酶失 活，温度过低则酶活 性降低，影响糖化效 果。
pH值对工艺的影响
pH值对纤维素酶活性和发酵微 生物的生长具有重要影响。
适宜的pH值范围通常在4.55.5，过低或过高均会影响酶活 性和微生物生长。
环境保护
减少对化石燃料的依赖有 助于降低碳排放，缓解全 球气候变化问题。
可再生能源
纤维素燃料乙醇作为一种 可再生能源，具有可持续 性和环保性，受到广泛关 注。
研究意义
解决能源危机
减少环境污染
通过开发纤维素燃料乙醇同步糖化发 酵工艺，有助于替代部分化石燃料， 缓解能源危机。
第3讲-燃料乙醇
nzymes (Cellulase & b-Glucosidase)
Plant Biomass
预处理
糖化
发酵
（水解）
ETHANOL
Section of a pine board
Somerville, 2006
3 nm Polymerized glucose
植物细胞壁
燃料
缓慢高成本步骤
“recalcitrance”
燃料乙醇：未加变性剂、可作为燃料用的无水乙醇（无水酒精）。
无水乙醇：原料经发酵、蒸馏、脱水后制得的水含低于0.5%（v/v）的 乙醇。
燃料乙醇与实用酒精有何区别？
对水分和杂醇的要求不同：在食用酒精生产中水和乙醇在蒸馏时产生共 沸，因此食用酒精中最多含有95.5%(m/m)的乙醇，并对杂醇含量进行 控制。而无水乙醇是采用其它方法将水含量脱到0.5%(v/v)以下的乙醇， 对杂醇含量控制不严。
Current
$0.194 $0.168
Mature
$0.083 $0.079
$0.00 Laser and Lynd, 2007
With Coproducts
Corn (dry mill)
With Coproducts
With Coproducts
Cellulosic Biomass
Consolidated Bio-processing, CBP
燃料乙醇为何要控制水分？
如果乙醇汽油与水接触，乙醇和水将从乙醇汽油中分离出来，产生分层， 使乙醇汽油不能正常燃烧。
车用乙醇汽油罐内侵入过多的水分，乙醇将会从汽油中分离出来，造成 相分离。出现这种情况时，油罐上层为组分油和少量的乙醇；下层由大 约20％的水、70％乙醇和10％的组分油组成。
生物质能源利用简介ppt课件
干燥
粉碎
储存 计量
储存 计量
混合
成型
筛分
生物质型煤
生物质 干燥 粉碎 储存 计量
2.2 生物质固硫型煤燃烧特性
1）点火性能 可燃基挥发分比原煤高，进入炉膛后，生物质首先燃烧，使型
煤短时间达到着火点，生物质燃料燃烧后体积收缩，使型煤产生 很多孔道及空袭，形成多孔形球体。 2）燃烧机理
静态渗透式扩散燃烧 燃烧由表面及不断深入到内部，不会发生热解析炭冒烟现象。 3）固硫特性 生物质比煤先燃烧，形成的空隙起到了膨化疏松作用，使固硫 剂CaO颗粒内部不易发生烧结，可使空袭率增加，增大SO2和O2 向CaO颗粒内的扩散作用，提高钙的利用率。 可在较低的Ca/S下，使固硫率达到50%以上。
日本开发，间歇反应器，以He为载气，反应温度为250-400 0C， 催化剂为碱金属的碳酸盐，产油率为50%（采用发酵残渣为原料）。
Na2CO3+H2+2CO----2HCOONa+CO2 2C6H10O5+2HCOONa---2C2H10O4+H2O+CO2+Na2CO3 3）煤与生物质共同液化
可降低煤的液化温度，增加低分子量的戊烷可溶物，生物质与煤 相互作用机理不明。
汽油中可以掺入25%，提高辛烷值。Leabharlann 性质 相对密度（20 0C）
辛烷值 闪点
甲醇的燃料特性
数值
性质
0.80
馏程/0C
100 热值/（kJ/kg）
11 汽化潜热/（kJ/kg）
数值 65 19647 1105
2）甲醇生产工艺 生物质---合成气的制造----合成气净化---甲醇合成---甲醇精馏
两类催化剂： • ZnO-Cr2O3为基础的改良氧化物系统催化剂，反应压力34MPa, 温度
燃料乙醇制备与应用课件
水资源消耗
为了种植生产燃料乙醇的原料，如甘蔗、玉米等，需要占用大量土地，这可能导致土地利用变化和生态破坏。
土地利用变化
提高能效
通过改进生产工艺和设备，提高燃料乙醇生产的能效，减少能源消耗和温室气体排放。
开发可再生能源
利用可再生能源如太阳能、风能等替代传统能源，减少对化石燃料的依赖。
优化种植结构
通过优化种植结构，提高原料作物的产量和品质，降低生产成本和对环境的影响。
该方法利用化石燃料或天然气，通过化学合成产生乙醇，具有生产效率高、技术成熟等优点。
详细描述
该化学合成法采用化石燃料或天然气作为原料，通过一系列化学反应合成乙醇。该方法生产效率高，技术成熟，且可以利用现有的石油化工基础设施。同时，该方法可生产高纯度乙醇，满足不同领域的需求。
THANKS
感谢观看
CHAPTER
燃料乙醇制备与应用的案例分析
06
该方法利用淀粉质或糖质原料，通过酵母发酵产生乙醇，具有原料来源丰富、生产成本低等优点。
该生物发酵法采用廉价的淀粉质或糖质原料，通过酵母发酵转化为乙醇。该方法生产过程简单，设备投资少，且乙醇产量较高。同时，该方法可以利用废弃物作为原料，减少环境污染。
总结词
燃料乙醇制备与应用课件
燃料乙醇概述燃料乙醇的制备技术燃料乙醇的生产流程燃料乙醇的应用现状与前景燃料乙醇的环境影响与可持续发展燃料乙醇制备与应用的案例分析
contents
目录
CHAPTER
燃料乙醇概述
01
燃料乙醇是一种由生物质发酵产生的可再生能源，可以作为燃料替代石油。
燃料乙醇具有高辛烷值、低污染物排放等特点，是一种清洁、高效的能源。
详细描述
总结词
该方法利用动植物油脂或废弃油脂，通过酯交换反应生成生物柴油，具有可再生、环保等优点。
为了种植生产燃料乙醇的原料，如甘蔗、玉米等，需要占用大量土地，这可能导致土地利用变化和生态破坏。
土地利用变化
提高能效
通过改进生产工艺和设备，提高燃料乙醇生产的能效，减少能源消耗和温室气体排放。
开发可再生能源
利用可再生能源如太阳能、风能等替代传统能源，减少对化石燃料的依赖。
优化种植结构
通过优化种植结构，提高原料作物的产量和品质，降低生产成本和对环境的影响。
该方法利用化石燃料或天然气，通过化学合成产生乙醇，具有生产效率高、技术成熟等优点。
详细描述
该化学合成法采用化石燃料或天然气作为原料，通过一系列化学反应合成乙醇。该方法生产效率高，技术成熟，且可以利用现有的石油化工基础设施。同时，该方法可生产高纯度乙醇，满足不同领域的需求。
THANKS
感谢观看
CHAPTER
燃料乙醇制备与应用的案例分析
06
该方法利用淀粉质或糖质原料，通过酵母发酵产生乙醇，具有原料来源丰富、生产成本低等优点。
该生物发酵法采用廉价的淀粉质或糖质原料，通过酵母发酵转化为乙醇。该方法生产过程简单，设备投资少，且乙醇产量较高。同时，该方法可以利用废弃物作为原料，减少环境污染。
总结词
燃料乙醇制备与应用课件
燃料乙醇概述燃料乙醇的制备技术燃料乙醇的生产流程燃料乙醇的应用现状与前景燃料乙醇的环境影响与可持续发展燃料乙醇制备与应用的案例分析
contents
目录
CHAPTER
燃料乙醇概述
01
燃料乙醇是一种由生物质发酵产生的可再生能源，可以作为燃料替代石油。
燃料乙醇具有高辛烷值、低污染物排放等特点，是一种清洁、高效的能源。
详细描述
总结词
该方法利用动植物油脂或废弃油脂，通过酯交换反应生成生物柴油，具有可再生、环保等优点。
燃料乙醇PPT
3可作为新的燃料替代品 可作为新的燃料替代品
乙醇作为可再生能源,可直接作为液体燃料或者同汽 油混合使用,可减少对不可再生能源-石油的依赖,保障本 国能源的安全。
燃 料 乙 醇 优 点
4 可以减少矿物燃料的应用以及对大气的 污染
乙醇的氧含量高达34.7%,乙醇可以按较甲基叔丁 基醚（MTBE）更少的添加量加入汽油中。汽油中添加 7.7%乙醇,氧含量达到2.7%；如添加10%乙醇,氧含量可 以达到3.5%，所以加入乙醇可帮助汽油完全燃烧,以减 少对大气的污染。使用燃料乙醇取代四乙基铅作为汽油 添加剂,可消除空气中铅的污染；取代MTBE,可避免对地 下水和空气的污染。另外,除了提高汽油的辛烷值和含氧 量，乙醇还能改善汽车尾气的质量,减轻污染。一般当汽 油中的乙醇的添加量不超过15%时,对车辆的行驶性没有 明显影响,但尾气中碳氢化合物、NOx和CO的含量明显 降低。美国汽车/油料（AQIRP）的研究报告表明：使用 含6％乙醇的加州新配方汽油,与常规汽油相比，HC排放 可降低5％,CO排放减少21-28%，NOx 排放减少7-16%, 有毒气体排放降低9-32%。
经济效应
燃料乙醇生产，除了它本身的经济性及对农业、 燃料乙醇生产，除了它本身的经济性及对农业、能源的好 处之外，还有一些明显的关联经济效应。一方面， 处之外，还有一些明显的关联经济效应。一方面，燃料乙 醇有着巨大的环保效应，随着它的推广， 醇有着巨大的环保效应，随着它的推广，可以大量节省大 中城市治理空气污染的费用。 中城市治理空气污染的费用。北京市每年用于治理空气污 染的费用需十几亿元， 染的费用需十几亿元，而现在空气污染的主要来源是汽车 尾气。据环保部门监测，北京市空气污染60 70%是汽车尾 60尾气。据环保部门监测，北京市空气污染60-70%是汽车尾 气造成的。在其它方面投资治理费工、费时、费资金， 气造成的。在其它方面投资治理费工、费时、费资金，尾 气污染重点要在“ 上下功夫，只有这样针对性强， 气污染重点要在“油”上下功夫，只有这样针对性强，效 果才好。 果才好。单乙醇汽油一个措施就可使尾气污染减少三分之 一，而需要的补贴值只有1.5亿元左右。 而需要的补贴值只有1.5亿元左右。 1.5亿元左右
生物质能源(共71张PPT)
我国：地沟油是目前主要原料，麻风树、黄连木等油料作物有 望大面积种植。
黄连木
麻风树
生物质能利用－生物化学转化
发酵
厌氧消化
生物质能利用－生物化学转化－发酵
发酵
2005年，我国首个秸秆与煤粉混烧发电项目在枣庄十里泉发电厂竣工投产:引进了丹麦BWE公司的技术设备，对1台14万千瓦机组的锅炉燃烧器进行了秸秆混烧技术改造。 生物质能利用—直接燃烧 生物质能利用-热化学转化—生物柴油 利用范围已从木质部分利用转向全向全树利用、全林利用； 2020年，年产1000万吨 热效率可达90%;生物质能净转化效率～40％ 巴西：生物质能源已达到总能源消耗的1/3，近50％汽油被乙醇替代，2020年生物油柴油参和比达到20％。 2、从生物链的传递来看，大量种植单一农作物并不符合大自然有关生物多样性的发展规律，土壤中的养分会因单一种植农作物而流失。
加水
12-20 MPa
停留时间：30min
油（含水）
生物质能物柴油替代柴油的优势
1、仅需要对柴油机进行微小的改造甚至不需要改造。
2、可以采用现有的柴油运输、销售网络。
3、从全生命周期来看不产生CO2排放。
生物质能利用-热化学转化—生物柴油
我国生物质能源的开发利用现状
• 我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤，是目前中国总能耗的4倍左右。在 可收集的条件下，中国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工 业有机废渣与废水等。目前生物质能源仅占0.5－1%。
平均含硫量。
1：1.4
秸秆
能源草
丹麦:已建立了130多家秸秆生物发电厂。秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费 量的24％以上。
黄连木
麻风树
生物质能利用－生物化学转化
发酵
厌氧消化
生物质能利用－生物化学转化－发酵
发酵
2005年，我国首个秸秆与煤粉混烧发电项目在枣庄十里泉发电厂竣工投产:引进了丹麦BWE公司的技术设备，对1台14万千瓦机组的锅炉燃烧器进行了秸秆混烧技术改造。 生物质能利用—直接燃烧 生物质能利用-热化学转化—生物柴油 利用范围已从木质部分利用转向全向全树利用、全林利用； 2020年，年产1000万吨 热效率可达90%;生物质能净转化效率～40％ 巴西：生物质能源已达到总能源消耗的1/3，近50％汽油被乙醇替代，2020年生物油柴油参和比达到20％。 2、从生物链的传递来看，大量种植单一农作物并不符合大自然有关生物多样性的发展规律，土壤中的养分会因单一种植农作物而流失。
加水
12-20 MPa
停留时间：30min
油（含水）
生物质能物柴油替代柴油的优势
1、仅需要对柴油机进行微小的改造甚至不需要改造。
2、可以采用现有的柴油运输、销售网络。
3、从全生命周期来看不产生CO2排放。
生物质能利用-热化学转化—生物柴油
我国生物质能源的开发利用现状
• 我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤，是目前中国总能耗的4倍左右。在 可收集的条件下，中国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工 业有机废渣与废水等。目前生物质能源仅占0.5－1%。
平均含硫量。
1：1.4
秸秆
能源草
丹麦:已建立了130多家秸秆生物发电厂。秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费 量的24％以上。
生物乙醇生产机理ppt
（2）降低了炭烟生成的可能性。作为微粒核 心的炭烟，其生成条件是高温和缺氧，在均 匀可燃混合气中，缺氧不多则更多生成CO 很少生成炭烟，而汽油醇中含有氧，C/O比 较纯汽油小，所以生成炭烟的可能性就小。
（3）测量结果显示，烷烃和醇类生成臭氧的 活性（单位质量有机物生成臭氧的质量）较 低。
（4）由于乙醇的加入，使组分中的C/O减小， 也减少了CO排放量。
一、 乙醇汽油介绍
E90#
E93#
E95#
种类
E97#
乙醇汽油概述
一、 乙醇汽油介绍 性质： （1）增加辛烷值 （2）增加雷德蒸汽压（RVP）
乙醇汽油概述
二、燃料乙醇生产技术 合成法(即乙烯水合法) 生物法
需要增加浓缩脱水后处理工艺， 使其水的体积分数降到1%以下。 较新的脱水工艺有：渗透汽化、 吸附蒸馏、特殊蒸馏、加盐萃取 蒸馏、变压吸附和超临界萃取分
引起损害神经系 统贫血等
我国发展乙醇汽油的必要性
二、面临环境保护的巨大压力
乙醇汽油与普通汽油燃烧结果比较
汽油的辛烷值增加１～２个单位 抗爆指数增加２个单位 co排放量减少２５％～３０％ 挥发性物质排放量减少１０％ 碳氢化合物下降１０％
加入１０％的燃料乙醇
我国发展乙醇汽油的必要性
三、有利于解决当前面临的一些农业问题
我国发展乙醇汽油的必要性
一、面临巨大的能源压力 （2）能源安全之需
石油战略储备 平抑国内油价 石油安全问题
我国发展乙醇汽油的必要性
一、面临巨大的能源压力
（3）我国的能源结构不能适应我国经济高速
发 展的要求
50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00%
80.00% 60.00% 40.00% 20.00% 0.00%
第四章燃料乙醇.
人们已将淀粉物质发酵制酒。 12 世纪在蒸馏葡萄酒时，第 一次从酒中分离出酒精。 20 世纪 30 年代以前，发酵法是乙 醇的唯一工业生产方法。 • 1930年，美国联合碳化物公司建立了第一个用石油热裂化 副产品乙烯为原料，经硫酸吸收再水解制乙醇的工业装置 （简称乙烯间接水合法）。 • 1947年，美国壳牌化学公司又实现了乙烯直接水合制乙醇 的方法。由于该法比间接水合法有显著优点，现已成为生 产乙醇的主要方法。
医用酒精
主要用于消毒 在药店买到的酒精有 75% 和 95% 两种浓度，这两
种浓度的酒精用途是不一样的。
医用酒精是用淀粉类植物经糖化再发酵经蒸馏制
成，相当于制酒的过程，但蒸馏温度比酒低，蒸 馏次数比酒多，酒精度高，制成品出量高，含酒 精以外的醚、醛成分比酒多，不能饮用，但可接 触人体医用，是植物原料产品。
医用酒精
95%的酒精常用于擦拭紫外线灯。这种酒精在医院常用，而在家庭中
则只会将其用于相机镜头的清洁。
75%的酒精用于消毒。这是因为，过高浓度的酒精会在细菌表面形成
一层保护膜，阻止其进入细菌体内，难以将细菌彻底杀死。若酒精浓 度过低，虽可进入细菌，但不能将其体内的蛋白质凝固，同样也不能 将细菌彻底杀死。
几个概念
95%乙醇 无水乙醇 医用酒精：医用酒精是用淀粉类植物经糖化再发酵经蒸馏制成，
酒精度高，不能饮用，但可接触人体医用。是植物原料产品。
工业酒精：工业酒精俗称甲醇，是从原煤或石油中提炼出来的，
含有大量的甲醇、甲醛等杂质，且不易分离出，由95%的乙醇和 5%的甲醇、甲醛等组成。
燃料乙醇：燃料乙醇指以生物物质为原料通过生物发酵等途径获
工
业 酒 精 为 什 么 会 在 食 品 中 使 用
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乙醇 发酵 机理
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
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