我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

我国燃料乙醇生产技术的现状与展望
我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

收稿:2007年6月

 3通讯联系人 e 2mail :yuegj @https://www.360docs.net/doc/9f8714265.html,

我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

岳国君3

 武国庆 郝小明

(中粮集团有限公司生化能源事业部 北京100080)

摘 要 概述了目前国内外燃料乙醇产业现状。结合我国中粮生化能源(肇东)有限公司燃料乙醇装

置,重点介绍了我国目前的燃料乙醇生产工艺技术水平、特点以及与国外的差距。本文从提高燃料乙醇生产技术水平、降低生产成本、寻找廉价非粮原料和开发新生产工艺等几个方面,对燃料乙醇生产技术的发展作了展望。

关键词 燃料乙醇 生产技术 玉米 非粮原料中图分类号:TK 6;S216.2 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2007)07Π821084207

The Status Quo and Prospects of Fuel Ethanol Process

Technology in China

Yue Guojun

3

 Wu Guoqing Hao Xiaoming

(Bio 2chemical and Bio 2energy Division ,China National Cereals ,Oils ,F oodstu ffs Im port ,

Export C orporation Limited ,Beijing 100080,China )

Abstract The status quo of fuel ethanol industry in the w orld is reviewed.In this paper ,referring to the present production situation of fuel ethanol plants ,owned by C OFC O limited ,at Zhao Dong City in Heilongjiang Province ,the corn ethanol process technology in China is highlighted.The difference of corn ethanol process technology between domestic and abroad is com pared.Additionally ,the processing technology of fuel ethanol in China using non 2grain feeds ocks such as cassava ,s orghum and cellulose have been em phasized.The future development of fuel ethanol technology is als o discussed based on im provement of the fuel ethanol processing technology ,reduction of the fuel ethanol high cost ,and exploitation of new processing technology using cheap feedstocks.

K ey w ords fuel ethanol ;process technology ;corn ,non 2grain feeds ocks

近年来,随着我国经济的高速发展,社会与经济可持续发展所面临的能源、环境、农业等问题将日益凸显,而借鉴国外经验,推广使用乙醇汽油是国家着力缓解能源、环境、农业问题的一项战略性举措。目前国内各地拟建燃料乙醇项目积极性高涨,但产业发展面临着提高产业技术发展水平,降低生产成本,开发非粮原料,研究新的生产工艺等诸多挑战。

1 燃料乙醇产业的国内外发展现状

1.1 国外发展现状

目前世界上已有近20个国家推广使用乙醇汽

油,推广使用乙醇汽油状况最好的国家是巴西和美国。巴西是世界上唯一不使用纯汽油作为汽车燃料的国家。巴西从1975年开始实施“燃料乙醇计划”,以甘蔗为原料生产燃料乙醇。1975—1989年政府为发展燃料乙醇项目投资了4912亿美元,提高了生产燃料乙醇各个环节的效率,技术的发展使巴西燃料乙醇生产成本在世界上最低,约合每升0120—0121

美元,具有很强的市场竞争力[1,2]

。至2001年巴西政府取消了对燃料乙醇的补贴,完全实现了商业化。美国推广玉米乙醇汽油近30年,2006年燃料乙醇产量首次超过巴西(1380万吨),达到

第19卷第7Π8期2007年8月

化 学 进 展

PROG RESS I N CHE MISTRY

Vol.19No.7Π8

 Aug.,2007

1460万吨[3]。主要原因首先在于政府的大力支持。1979年,美国制定了联邦政府的“乙醇发展计划”,并制定了积极的经济激励政策。虽然目前美国燃料乙醇生产成本已具备与汽油竞争的实力,但政府仍然给燃料乙醇进行补贴。其次在过去的近20年中,先进技术的应用使生产燃料乙醇的成本降低了2Π3,约为每升0124—0134美元[1,2,4],这也是燃料乙醇在美国获得成功的重要原因。

112 国内发展现状

我国燃料乙醇起步较晚,但是发展迅速,已成为继巴西、美国之后世界第三大燃料乙醇生产国。“十五”期间,国家发改委先后建设了4套燃料乙醇生产装置,核准生产102万吨Π年燃料乙醇[5],即中粮生化能源(肇东)有限公司(10万吨Π年),吉林乙醇(一期30万吨Π年),安徽丰原生化(32万吨Π年),河南天冠(30万吨Π年),其中除河南天冠使用部分小麦,中粮肇东使用部分陈化水稻为原料生产燃料乙醇外,其余全部使用玉米。由于用粮食为原料生产燃料乙

醇需要消耗大量的粮食,为此国家燃料乙醇产业坚持发展非粮燃料乙醇,原料的选择遵循“因地制宜,非粮为主”的原则。作为国内燃料乙醇行业的龙头企业,中粮集团承建的中粮广西20万吨Π年木薯乙醇项目顺应了这一趋势。该装置是国家审批的第5个燃料乙醇生产装置,也是唯一的非粮作物燃料乙醇装置,预计2007年底可望投产。

2 国内燃料乙醇生产技术水平

211 玉米燃料乙醇生产技术水平

玉米燃料乙醇按照生产工艺可分为“湿法”与“干法”[6]。对于专业的乙醇生产企业,采用技术手段分离出胚芽生产玉米油是必要的,并且工业生产乙醇时,只要求玉米淀粉脂肪含量低于110%即可[7]。因此,“半干法”工艺或“改良湿法”工艺均为可选方案。表1为几种玉米燃料乙醇生产工艺的优劣比较。

表1 玉米燃料乙醇生产工艺的综合比较

T able1 The comparation of different corn fuel ethanol processes

item dry milling m odified dry milling wet milling im proved wet milling

processes introduction C orn is dry grinded firstly,

then added into water to form

the mash.The entire mash is

liquefied,saccharified and

fermented.A fter distillation

and dehydration,99%ethanol

is separated from the alcohol2

water s olution.

A fter dry grinding,the corn

germ is rem oved and corn oil is

extracted from the germ.The

starch is liquefied,saccharified

and fermented.W ith the

distillation and dehydration,

99%ethanol is separated from

the alcohol2water s olution.

A fter wet grinding,all of the

non2starch com ponents is

extracted to produce co2

products.Only the starch is

liquefied,saccharified and

fermented.W ith distillation

and dehydration,99%ethanol

is separated from the alcohol2

water s olution.

A fter wet grinding,only corn

germ is rem oved and corn oil is

extracted from the germ.The

starch is liquefied,saccharified

and fermented.W ith the

distillation and dehydration,

99%ethanol is separated from

the alcohol2water s olution.

steeping no12hrs under room tem perature36—48hrs under tem perature

50℃6—12hrs under tem perature 65℃

corn oil(%)no115—21133

coproduct DDG S,CO2DDG S without oil,corn oil,

CO2DDG S without oil,corn oil,

germ cake,corn protein flour,

CO2

DDG S without oil,corn oil,

CO2

relative

investment

1111—112118—2113—114

energy

consum ption

minimum less maximum m ore

由于玉米燃料乙醇技术首先在美国实现工业化生产并迅速得到发展,其经济效益仅次于巴西的甘蔗燃料乙醇。所以有必要介绍一下美国玉米燃料乙醇技术的特点及优势所在。

21111 美国玉米燃料乙醇技术

2.1.1.1 生产工艺的选择

美国“湿法”工艺用于燃料乙醇的生产源于淀粉企业的产品延伸,其中以ADM公司为典型代表,采用纯糖浆发酵和酵母回用技术,工艺流程如图1所示[8]。

2000年前美国共有48个生产厂家,生产约670万吨燃料乙醇。其中产能的60%由湿法生产,40%由干法生产。2005年又新建36个厂,总数达到84家,产能较2000年增加约一倍达到1200万吨。2006

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图1 美国ADM 公司玉米燃料乙醇“湿法”生产工艺[8]

Fig.1 C orn ethanol “wet milling ”process in ADM

[8]

年生产厂增至125家,产量为1460万吨,产量跃居世界第一,目前还有在建装置23家

[3]

。新建的专业

燃料乙醇生产企业均采用“干法”新工艺。工艺流程

如图2所示[7]

(虽然膜分离脱水技术在能耗方面仅

为传统共沸蒸馏脱水工艺能耗的10%—30%,然而由于膜使用寿命和成本等问题,美国大部分装置仍然没有采用,但它是以后的重点发展方向)。2.1.1.2 技术进步所显现的特点

随着燃料乙醇生产实践经验的积累,现在美国大型燃料生产企业尤其是2000—2006年新建厂具

有如下特点[8—12]

:(1)多数采用大颗粒玉米粉(3mm ,有利于饲料回收);(2)高温蒸煮(120℃,高温淀粉酶),采用同步糖化发酵工艺,从2005年开始采用无蒸煮工艺(低温淀粉酶),大大降低了能耗;(3)酵母回用发酵技术;(4)固定化酵母,流化床反应器发酵技术;(5)广泛实现了自动化控制,应用连续发酵过程,并采用CIP 系统(原位循环清洗发酵罐的原位清洗系统)。湿法加工技术的新趋势主要涉及加酶湿法加工和膜分离技术的应用。加酶湿法加工的优点是浸渍时间短、投资小、耗能低、用水量大大减少,而且酶可反复使用;其主要缺点是酶价太高。膜分离技术的应用为浸渍水的分离和利用打开了新的途经。浸渍水的膜分离一般包括两个过程:浸渍水经

图2 美国玉米燃料乙醇“干法”新工艺[7]

Fig.2 The novel corn ethanol “dry milling ”process in US

[7]

膜分离的截留物含有长链蛋白质,干燥后并入玉米

蛋白粉;浸渍水在进入蒸发器前,先用反渗透膜除去57%的水,这样可大大降低蒸发所需能耗。以上先进技术及设备的采用降低了燃料乙醇生产的成本,大幅度提高了乙醇产率。21112 中粮肇东玉米燃料乙醇生产技术水平

我国燃料乙醇工艺生产技术路线以4个大型生产企业为代表,其中又以中粮肇东的玉米“半干法”生产工艺较为先进。2.1.2.1 生产工艺的选择

中粮肇东的三期乙醇装置均采取“半干法粉碎

工艺”,彻底抛弃了“湿法”或“改良湿法”的浸泡过程,流程进一步简化,减少了一次水用量。同时“半干法“又克服了“干法”提油困难的缺点,玉米油收率已接近“改良湿法”,在技术及经济上更加合理。“半干法”工艺与“湿法”工艺相比具有流程短、设备投资少,能耗低和无浸泡等优点,其优势明显,值得推广。2.1.2.2 生产工艺特点

中粮肇东二期乙醇装置产量18万吨Π年,由广东华达公司设计、天津大学改造完成。该工艺流程的技术特点为:半干法粉碎、双酶法液化糖化、半连续浓醪发酵、五塔差压精馏、分子筛变压吸附脱水、利用废热蒸气处理废醪液和离心清液回配等。吨无

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6801?化 学 进 展

第19卷

水燃料乙醇(9915%)玉米单耗313吨,水耗约817吨(主装置),蒸气消耗418吨(主装置),饲料乙醇比为77%,能量输出输入比为1109;三期装置产量15万吨Π年,引进的美国Delta2T公司的技术,由康泰斯(Chemtex)公司设计,采用玉米半干法生产乙醇。吨无水燃料乙醇(9915%)玉米单耗3118吨,新鲜水耗仅为1166吨(主装置),蒸气消耗313吨(主装置),饲料乙醇比为87%。此装置技术达到国内领先,国际先进水平,实现了清洁生产。

21113 国内燃料乙醇生产技术与美国的差距分析国内大型燃料乙醇装置与美国燃料乙醇装置生产技术特点可以发现存在以下差距[10]:(1)美国的装置高温液化时间短(104℃,6min左右)、均进行真空闪蒸降温,国内装置有的喷射液化温度不高(95—100℃),也没有类似美国的预液化、后液化过程;美国装置进一步的发展趋势是采用高质量复合液化酶,直接取消喷射液化步骤,在85℃下液化,同样达到很好的液化效果,这样无论从设备投资还是能耗方面都是显著降低了成本。(2)美国大部分企业取消了糖化工序,直接进入边糖化边发酵工序,其益处是工艺简捷,避免了60℃糖化罐中耐高温产酸杂菌的积存与危害。同步糖化发酵工艺可有效地解决营养过度造成的酵母菌过快生长、同时大量消耗糖分产生的乙醇又影响了酵母菌代谢的反馈抑制问题。在发酵罐中,糖被限量供应并立即发酵,避免了糖对酶水解的抑制作用,从而实现了发酵过程的高酒分;而国内装置则都继续保持了糖化这道独立的工序。(3)美国装置多采用连续浓醪发酵工艺,酵母可以回用2—3次,显著降低了生产成本,而国内多采用半连续浓醪发酵,且没有采用酵母回用技术。

此外虽然国内也引进或仿制研发了相应的生产工序,但是由于没有掌握核心技术或技术设计存在差距,在实际的生产过程中暴露出诸如生产性能指标偏低、能耗偏高和副产品质量偏低等缺点,导致生产成本的升高。

2.1.

3.1 浓醪发酵醪液酒分含量偏低

高浓度酒精发酵工艺具有高发酵率、高转化率、低残糖和节约能源等特点,可大幅度增加产量,显著提高经济效益。美国企业浓醪发酵酒精浓度普遍可达15%(vΠv)以上,而国内浓醪发酵酒精浓度仅为11%—12%(vΠv)。经实际测算,每提高1%的发酵醪酒分(玉米为原料),吨酒精收益约为30—40元;酒精生产企业中酒精含量每提高1%,能耗下降3%,整体经济效益提高3%[10,13]。2.1.3.2 离心清液回配量偏低

美国企业可以实现50%以上甚至100%酒糟清液的回用,而我国中粮生化能源(肇东)有限公司回配量仅达到30%。吉林燃料乙醇公司开始则没有回配工序,将离心清液白白蒸发掉,既浪费了能源、资源,又污染了环境,后来生产中又补加“循环回配”这道工序[14]。其他两个燃料乙醇厂的回配量也仅在25%—30%之间。

2.1.

3.3 DDG S产品的质量

美国DDG S产品是重要的牛饲料组分,其经济效益较好,冲抵后可以使燃料乙醇的每升生产成本降低011美元。而国内DDG S产品的质量则是燃料乙醇厂面临的一个难题。由于国内装置离心清液回配量偏低,导致蒸发浓缩混入酒糟做饲料的清液部分———糖浆量增加,引起DDG S产品颜色变深,影响其外观及价格。如果提高回配比例,虽然可以使加入饲料部分的糖浆量减少,降低能耗,使DDG S产品颜色变浅,符合质量要求。但是回配量增加会引起活细菌的污染和发酵醪液黏度增加等不利因素,导致发酵指标降低,产酒率下降,对发酵过程带来破坏性影响。这是一个系统的技术提升问题,美国企业的装置中这些问题都是不存在的。

212 非粮燃料乙醇生产技术水平

目前真正实现大规模工业化生产非粮燃料乙醇的原料有甘蔗、红薯、木薯。甜高粱、秸秆纤维素乙醇大都处于中试研究阶段。

21211 甘蔗燃料乙醇生产技术水平

在非粮燃料乙醇生产技术中,巴西的甘蔗燃料乙醇技术已实现了商业化,乙醇成本仅为每升012美元左右。目前巴西的乙醇厂采用间接发酵和连续发酵两种工艺,酵母均被分离出继续回用。其成熟醪乙醇浓度可达8%—11%,乙醇得率为92%—93%,发酵时间缩短至6—10h,导致酵母一天可回用3次,并且连续运行200天[11]。其能量输出输入比平均为8,最佳值为10[15]。

我国南方甘蔗资源丰富,但由于我国人口众多,蔗糖需求量大,企业直接生产蔗糖利润高于生产燃料乙醇,所以国内甘蔗燃料乙醇技术始终没有得到发展。

21212 木薯Π红薯燃料乙醇生产技术水平

木薯Π红薯生产燃料乙醇除了前期预处理阶段与玉米燃料乙醇不同外,其他工序都可以借鉴。木薯Π红薯的DDG S营养价值低,通常都用于做沼气或者肥料,并且木薯Π红薯淀粉加工工艺耗水量大,后

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第7Π8期岳国君等 我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

期的污水处理难度加大[16,17]。

国内木薯燃料乙醇大规模生产以中粮广西项目(每年20万吨)的技术最具有代表性,它技术起点高,汲取了近些年来各厂技术改造的成果。其工艺特点:原料预处理采用干法风送二级粉碎、湿法泵送、粉浆回流拌料工艺;生产中采用双酶法中温喷射液化、无糖化大罐浓醪间歇发酵、多塔多耦合差压精馏和分子筛变压脱水等工艺;酒精糟液的综合利用则采用国际先进的IC反应器处理废水,副产沼气回锅炉燃烧,进行热电联产,实现清洁生产和产业可持续发展。以上先进工艺的采用使木薯燃料乙醇生产的能耗、水耗、物耗及污水排放等指标都接近或达到国际先进水平。以乙醇纯度9915%为标准,按木薯干淀粉含量67%的标粮计算,原料消耗低于3105t;耗新鲜水低于1217t;木薯燃料乙醇能耗折标煤低于500kg;蒸气消耗降至118tΠt乙醇;废水达到国家排放标准,具备推广的价值。

21213 甜高梁燃料乙醇生产技术水平

甜高梁与甘蔗类似,都可以榨取糖汁发酵生产乙醇。由于巴西甘蔗燃料乙醇技术成熟且先进,使国外对甜高梁燃料乙醇研究较少;国内最近几年由于燃料乙醇工业的兴起,企业在甜高梁燃料乙醇的研究方面也投入不少精力,但多处于中试阶段。甜高粱燃料乙醇生产的最大问题是保持甜高梁糖分的贮存技术。2006年中粮集团在内蒙古五原县及山东阳信县分别进行了甜高粱种植及贮存试验,平均亩产5t(包括茎、叶),锤度16左右。与广西轻工业科学研究院合作进行了甜高粱榨汁液态发酵中试试验,采用类似甘蔗糖蜜发酵生产乙醇工艺,榨汁发酵24—40h后,成熟醪液乙醇含量达12%(vΠv),其中可发酵糖利用率超过95%。

在黑龙江省桦川县桦川四益公司建设了年产5000t乙醇能力的甜高粱茎秆固体发酵工业化生产示范工程。中粮集团、清华大学和内蒙古五原县政府合作也进行了固态发酵燃料乙醇试验,缩短固态发酵时间至44h,可发酵糖利用率超过90%。21214 纤维素燃料乙醇生产技术水平

用秸秆纤维素生产乙醇是一个备受国内外关注的研究,目前世界上还没有实现工业化生产。美国国家可再生能源实验室(NRE L)在纤维素生产乙醇技术研究方面走在世界的前列。它采用稀酸处理已粉碎的玉米秸秆,其玉米秸秆单耗为3175tΠt乙醇,水耗为712tΠt乙醇,蒸气消耗为418tΠt乙醇,总能耗为75014kg标煤Πt乙醇[18]。同时美国为了在2012年实现纤维素乙醇在价格上与汽油具有竞争力,并且10年内减少20%的汽油消耗的目标,2007年2月美国能源部(DOE)宣称在未来4年中将斥资3185亿美元,新建6个燃料乙醇精炼厂发展以纤维素为原料生产燃料乙醇的商业化技术,预计所有装置全荷生产时,纤维素乙醇产量将达到113亿加仑。具体工艺技术及投资情况如表2所示[19]。

表2 美国能源部纤维素乙醇装置的商业投资部署[19]

T able2 The US Department of Energy(DOE)cellulose to ethanol plant commercial development awards[19]

awardee process utilized40%capital

commitment ethanol production

(million galΠa)

S|awardΠgallons

ethanol produced

Abeng oa Bioenergy Biomass,K ansas therm ochemical&enzymatic

(700ton feedstock per day)

S|76-million11.4 6.67

A LICO,Inc.of LaBelle,Florida therm ochemicalΠfermentation

(770ton feedstock per day)

S|33-million7 4.71

BlueFire E thanol,Inc. of Irvine,California concentrated acid hydrolysis

(700ton feedstock per day)

S|40-million19 2.11

Broin C om panies of S ioux Falls,S outh Dakota enzymatic

(842ton feedstock per day)

S|80-million31.3 2.56

I ogen Biorefinery Partners, LLC,of Arlington,Virginia enzymatic

(700ton feedstock per day)

S|80-million18 4.44

Range Fuels of Broom field, C olorado therm ochemical

(1200ton feedstock per day)

S|76-million40 1.90

从表中可以看出美国政府在纤维素乙醇方面投资及补贴是巨大的,而工艺路线研究主要集中在热化学分解、酶解及浓酸水解3个方面,该项计划将极大地促进纤维素燃料乙醇生产工艺及技术的发展。

国内中粮集团在这方面也做了大量的工作,中粮集团500tΠ年纤维素乙醇试验装置采用纤维素酶解技术,于2006年11月22日一次投料试车成功,吨乙醇消耗7吨玉米秸秆,纤维素酶解转化率达到

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92%,成熟醪酒分为5%,纤维素出酒率为3717%,蒸气消耗7tΠt乙醇,总能耗折标煤1010kgΠt乙醇,实验结果显示各项技术指标均达到预期的先进水平。该装置在世界上首次采用连续汽爆技术用于纤维素生产乙醇,其中酶制剂由中粮集团与丹麦诺维信公司合作。下一步中粮集团将在进一步优化和完善中试基础上,抓紧开展万吨级示范装置工艺包设计,为纤维素制乙醇产业示范奠定基础。

3 燃料乙醇生产技术的未来发展方向

燃料乙醇目前的价格比汽油贵约1000元Πt,且传统酒精生产方法环境污染严重。因此如何采用新技术提高化工单元生产效率,降低能耗,降低生产成本,同时减少对环境的污染,是企业迫在眉睫的问题。而国家限制玉米燃料乙醇,大力提倡非粮燃料乙醇,因此寻找廉价原料,研究新的生产工艺成为未来燃料乙醇产业发展的核心动力。在非粮原料中,木薯Π红薯、甜高粱都是过渡性的替代原料,最终纤维素乙醇则是未来的发展方向。

311 改进原有技术,减少污染,降低生产成本国内玉米燃料乙醇生产成本随玉米原料的价格变化而波动,目前约为美国燃料乙醇成本的115—210倍,这可归因于美国玉米种植技术及燃料乙醇生产技术水平的提高引起的生产成本降低。结合国外技术进步的历程,国内玉米燃料乙醇生产技术改进的重点任务是:(1)同步糖化浓醪发酵技术;(2)无蒸煮生料发酵工艺;(3)研究耐高温、高渗、高乙醇浓度的酵母菌株,提高发酵浓度、温度和速度;(4)醇水膜分离技术的研究;(5)离心清液回配技术;(6)高附加值产品生产技术。

尽管木薯乙醇生产取得了长足进展和积累了丰富经验,但要进一步降低成本除了类似上述玉米燃料乙醇生产技术改进外,仍有不少重大科研问题,包括:(1)稳定、高产的木薯品种和种植技术;(2)薯类乙醇污水处理及废渣的高值化利用的问题等。

312 寻找廉价原料,研究新的生产工艺

从未来趋势看,发展燃料乙醇要从粮食为主的原料路线向非粮转变,即重点开发利用“不与人争粮、不与粮争地”,且经济性较好的薯类、甜高粱及纤维素等资源,形成非粮为主的原料结构。针对非粮原料燃料乙醇亟需解决以下问题:

甜高粱燃料乙醇工艺应注重解决:(1)稳定、高产的甜高梁秸秆品种和种植技术;(2)保持甜高梁秸秆糖分的贮存技术,以缓解农业生产的季节性和工业化生产的连续性之间的矛盾;(3)固体发酵中的高产菌种和高效发酵反应器。

开展纤维素乙醇的研究可以缓解粮食和能源紧张,根本解决燃料乙醇的生产原料问题。纤维素乙醇可减少70%—90%温室气体排放,显著改善环境,是燃料乙醇产业的未来发展方向。但用纤维素生产乙醇是一个世界性的难题,最主要的问题是生产成本远远高于玉米燃料乙醇。它在(1)清洁高效的原材料预处理技术,(2)纤维降解酶系成本高效生产技术,(3)发酵过程优化,(4)半纤维素降解糖的合理利用和木质素高值化利用等方面都有待于进一步的技术突破[20—22],预计其真正实现商业化,即使在美国也至少需要3—5年的时间。

4 结束语

综上所述,燃料乙醇的应用可以带来巨大的经济、环境和社会效应。随着现代生物技术与工程技术的不断发展,高产菌株的获取越来越简单,发酵工艺也得到不断改进,诸如纤维素乙醇生产成本高、粮食乙醇出酒率低、薯类乙醇污染大成本高等目前存在的问题都将逐步解决,这些都为燃料乙醇的大规模生产提供了技术保证。今后燃料乙醇的研究领域和应用范围将会不断扩展,其在可再生燃料市场中将占主要地位。

参考文献

[1]Fulton L,H owes T.Biofuels for T ransport:An International

Perspective.IE A,2004.74—77

[2]张以祥(Zhang Y X),曹湘洪(Cao X H),史济春(Shi J C).

燃料乙醇与车用乙醇汽油(Fuel E thanol and E thanol G as oline

for M otor Vehicles).北京:中国石化出版社(Beijing:China

Petrochemical Press),2004

[3][2007206210].http:ΠΠw w https://www.360docs.net/doc/9f8714265.html,Πindex.php?id=

77&parentid=25

[4]IE A.IE A Bioenergy Im plementing Agreement,T ask27Final

Report,by(S&T)2C onsultants Inc.2000

[5]严密(Y an M).粮食与食品工业(Cereal&F ood Industry),

2006,13(3):5—5

[6]谢林(X ie L),吕西军(LüX J).玉米酒精生产新技术(The

New Production T echnology for the C orn Alcohol).北京:中国轻

工业出版社(Beijing:China Light Industry Press),2001

[7]张绪霞(Zhang X X),董海洲(D ong H Z),侯汉学(H ou H

X),刘传富(Liu C F).粮食与油脂(Cereals&Oils),2006,

2:7—9

[8]王葳(W ang W),贾树彪(Jia S B),佟晓芳(T ong X F).酿酒

(Liquor2M aking),2006,33(1):55—56

[9]K rishnan M S,T aylor F,Davis on B H,Nghiem N P.

Biores ource T echnology,2000,75:99—105

?

9

8

1

?

第7Π8期岳国君等 我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

[10]

贾树彪(Jia S B ),李盛贤(Li S X ),吴国峰(Wu G F ).新编酒精工艺学(The New Alcohol Production T echnology ).北京:化学工业出版社(Beijing :Chemical Industry Press ),2004

[11]吕欣(L üX ),毛忠贵(M ao Z G ).粮食与油脂(Journal of

Cereals &Oils ),2002,12:27—28

[12]RFA.From Niche to Nation 2E thanol Industry Outlook 2006.2006

[13]

黄平(Huang P ),曹健君(Cao J J ),张肖克(Zhang X K ),姜萤(Jiang Y ).酿酒科技(Liquor 2M aking Science &T echnology ),

2005,5:108—113

[14]马煜(M a Y ).中国石油石化(China Petrochem ),

2006,12:

52—53

[15]

M acedo I C.G reenhouse G as Emissions in the Production and Use of E thanol in Brazil :Present S ituation (2002),Prepared for the Secretariat of the Environment.2003,S o Paulo.

[16]

王文泉(W ang W Q ),叶剑秋(Y e J Q ),李开绵(Li K M ),朱文丽(Zhu W L ).热带农业科学(Chinese Journal of T ropical

Agriculture ),2006,26(4):44—49

[17]陈立胜(Chen L S ),潘瑞坚(Pan R J ).广西轻工业(G uangxi

Journal of Light Industry ),2007,1:24—25

[18]Aden A ,Ruth M ,Ibsen K,et al.NRE L ΠTP 2510232438.2002[19]

US Pepartment of Energy.DOE Selects S ix Cellulosic E thanol Plants for up to S |385M illion in Federal Funding.[2007207206].http :ΠΠw w w.energy.g ov Πnews Π4827.htm

[20]Sreenath H K ,K oegel R G ,M oldes A B ,et al.Process Biochemistry ,2001,36:1199—1204

[21]Hamelinck C ,Faaij A P C.Report NWS 2E 22003255,Utrecht University ,2003

[22]

W yman C E.T rends in Biotechnology ,2007,25:153—157

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0901?化 学 进 展

第19卷

中国燃料乙醇产业发展现状

探究中国燃料乙醇进展之路 在近年煤化工、能源替代、环保节能的投资热潮中,燃料乙醇无疑手持“尚方宝剑”,一则国家选定四家企业,并划定各自试点销售区域;二则每吨燃料乙醇国家补贴千元之多,且行业准入门槛也在不断提高。然而,随着燃料乙醇逐步市场化,国家的支持方式将进行转变,从成本加利润,到定额补贴,再到2008年底取消补贴,中国燃料乙醇将走如何样的进展之路? 探究中国燃料乙醇进展之路 一、概述 燃料乙醇,是以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料,经发酵、蒸馏、脱水后而制得的无水乙醇。车用乙醇汽油(以下简称乙醇汽油),确实是把燃料乙醇和汽油以一定比例混配而形成的一种汽车燃料,又称汽油醇。

(一)燃料乙醇是油品的优良品质改良剂,不是“油” 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中,不仅是优良的油品质量改良剂,或者讲是增氧剂,依旧汽油的高辛烷值调和组分,因此,燃料乙醇不是简单作为替代油品使用的。 (二)乙醇汽油属于国际上通行的新配方汽油,是无铅汽油的升级换代产品 汽油里加入10%的乙醇,油品的含氧量可达到3.5%,辛烷值(我国的汽油标号)可提高近3个标号,同时又降低了油品的芳烃含量,使油品的燃烧性能、动力性能和环保性能均得到了改善。尽管我国2000年才全面推广无铅汽油,2001年才在北京、上海、广州三市推广新配方汽油(添加MTBE的清洁汽油),但在国际上,无铅汽油早已被以MTBE及乙醇为添加剂的新配方汽油所代替。 二、世界燃料乙醇产业进展现状

自巴西、美国领先于上世纪70年代中期大力推行燃料乙醇政策以来,加拿大、法国、西班牙、瑞典等国纷纷效仿,均已形成了规模生产和使用,1999年,美国燃料乙醇消费量约450万吨,2006年达到550万吨,巴西则更多,2005年消费量约970万吨,占全国汽油消费量的43%,2006年超过1000万吨。 美、巴等国推行燃料乙醇给国家带来巨大的综合收益,如刺激农业、维护粮价、完善能源安全体系、减少对石油依靠、节约外汇、增加就业、增加财政收入、改善燃油品质及大气环境质量等,均为世界所共认。目前,许多农业资源国如英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等国政府均已制定规划,积极进展燃料乙醇工业。 三、中国燃料乙醇产业进展现状 (一)概况 由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级时期,产销的各个环节政府行为色彩比较浓,离真正的市场化有专门大距离。为了合理的利用资源,国家对燃料乙醇的立项投产特不慎重,受到严格

燃料乙醇生产工艺初步毕业设计

燃料乙醇生产工艺初步毕业设计 第一章前言 1乙醇的主要性质与用途 1.1 乙醇的物理性质 乙醇(ethan)又称酒精,是由C、H、O 3种元素组成的有机化合物,乙醇分子由烃基(-C2H5)和官能团羟基(-OH)两部分构成,分子式为C2H50H,相对分子量为46.07,常温常压下,乙醇是无色透明的液体,具有特殊的芳香味和刺激味、吸湿性很强。可与水以任何比例混合并产生热量,混合时总体积缩小。纯乙醇的相对密度为0.79,沸点78.3℃,凝固点为-130℃。燃点为424℃,乙醇易挥发、易燃烧。 乙醇能使细胞蛋白凝固,尤以体积分数为75%的乙醇作用最为强烈,浓度过高。细胞表面的蛋白质迅速凝固形成一层薄膜,阻止乙醇向组织内部渗透,作用效果反而降低,浓度过低则不能使蛋白质凝固。因此,常用75%(体积分数)的乙醇作消毒杀茵荆。[4] 乙醇易被人体肠胃吸收,吸收后迅速分解放出热量。少量乙醇对大脑有兴奋作用。若数量较大则有麻醉作用,大量乙醇对肝脏和神经系统有毒害作用。工业酒精含乙醇约95%.含乙醇达99.5%以上的酒精称为无水乙醇。含乙醇95.6%、水4%的酒精是恒沸混合液,沸点为78.15℃,其中少量的水无法用蒸馏法除去。制取无水乙醇时。通常把工业酒精与新制生石灰混合,加热蒸馏才能得到。工业酒精和医用酒精中含有少量甲醇,有毒.不能掺水饮用。 1.2 乙醇的化学性质 乙醇属于饱和一元醇。乙醇能够燃烧。能够和多种物质如强氧化物、酸类、酸酐、碱金属、胺类发生化学反应。在乙醇分子中,由于氧原子的电负性比较大。使C-0键和O-H 键具有较强的极性而容易断裂,这是乙醇易发生反应的两个部位。 1.2.1乙醇燃烧反应机理 乙醇燃烧反应机理和烃的燃烧反应机理有很多相似的地方,都是先裂解成为碳和氢气,然后燃烧,所以从燃烧机理上来讲乙醇也适合用作内燃机燃料。在较高的温度下.乙醇可以发生分子内脱水生成烯烃,可以认为,乙醇燃烧的反应首先是分子内脱水形成烯烃,烃再裂解形成碳和氢气,然后碳和氢气在空气中燃烧,生成二氧化碳和水,乙醇燃烧反应的总反应式: CH3CH2OH+3O2--2CO2+3H2O+Q 1.2.2乙醇的着火和燃烧特性

燃料乙醇技术讲座(一)燃料乙醇及其发展概况

第28卷第1期2010年2月 可再生能塬 RenewableEnergyResources V01.28No.1 Feh.2010燃料乙醇技术讲座(一) 燃料乙醇及其发展概况 荆、清 <沈般农墟爽攀工程学院,辽宇沈阳7,11016t> 中圈分类号:Q77;¥216.2文献标志码:B.,文章编号:1671—5292(2010)01—0153-03 随着全球工业化进程的飞速发展,世界将不可避免地出现能源供给问题。当前石油是满足能源需求的主要资源,但是石油资源是有限的。科学家预测,2050年全世界原油的生产将由现在的每年250亿桶下降到50亿桶.因此全球范围内对于开发新的可替代能源的兴趣越来越大。 生物质是一种广泛存在的可再生资源.利用生物质来生产能源可以减少温室气体的排放。其中最直接、最重要的生物质能源应用体系就是采用生物质发酵技术生产乙醇。随着化石资源渐趋枯竭.越来越多的国家已经将乙醇等替代能源为代表的能源供应多元化战略当成能源政策的一个主要方向。石油价格的上涨、燃料乙醇制造技术的不断进步、灵活燃料汽车(F踟的广泛使用和燃料乙醇可再生原料来源的拓展,使燃料乙醇产业具有可靠的经济可行性和技术可行性。另外.燃料乙醇在柴油机上的应用,可以进一步扩大燃料乙醇的应用范围.这将为燃料乙醇的利用提供更广阔的空间。 1乙醇的主要性质与用途 1.1乙醇的物理性质 乙醇(ethan01)又称酒精,是由C。H,O3种元素组成的有机化合物,乙醇分子由烃基(一C2H5)和官能团羟基(一OH)两部分构成,分子式为C2H50H,相对分子量为46.07,常温常压下.乙醇是无色透明的液体.具有特殊的芳香味和刺激味。吸湿性很强。可与水以任何比例混合并产生热量,混合时总体积缩小。纯乙醇的相对密度为O.79,沸点78.3℃,凝固点为-130℃。燃点为424℃,乙醇易挥发、易燃烧。 乙醇能使细胞蛋白凝固.尤以体积分数为75%的乙醇作用最为强烈,浓度过高。细胞表面的蛋白质迅速凝固形成一层薄膜,阻止乙醇向组织内部渗透.作用效果反而降低,浓度过低则不能使蛋白质凝固。因此,常用75%(体积分数)的乙醇作消毒杀茵荆。 乙醇易被人体肠胃吸收。吸收后迅速分解放出热量。少量乙醇对大脑有兴奋作用。若数量较大则有麻醉作用.大量乙醇对肝脏和神经系统有毒害作用。 工业酒精含乙醇约95%.含乙醇达99.5%以上的酒精称为无水乙醇。含乙醇95.6%、水4.锄的酒精是恒沸混合液,沸点为78.15℃,其中少量的水无法用蒸馏法除去。制取无水乙醇时。通常把工业酒精与新制生石灰混合,加热蒸馏才能得到。工业酒精和医用酒精中含有少量甲醇,有毒.不能掺水饮用。 1.2乙醇的化学性质 乙醇属于饱和一元醇。乙醇能够燃烧。能够和多种物质如强氧化荆、酸类、酸酐、碱金属、胺类发生化学反应。在乙醇分子中。由于氧原子的电负性比较大。使C一0键和O—H键具有较强的极性而容易断裂。这是乙醇易发生反应的两个部位。 1.2.1乙醇燃烧反应机理 乙醇燃烧反应机理和烃的燃烧反应机理有很多相似的地方。都是先裂解成为碳和氢气,然后燃烧,所以从燃烧机理上来讲乙醇也适合用作内燃机燃料。 在较高的温度下.乙醇可以发生分子内脱水生成烯烃,可以认为。乙醇燃烧的反应首先是分子内脱水形成烯烃,烃再裂解形成碳和氢气,然后碳和氢气在空气中燃烧,生成二氧化碳和水,乙醇燃烧反应的总反应式: CH3CH20H+302--}2COz+3H20+Q 1.2.2乙醇的着火和燃烧特性 乙醇的引燃温度为434oC.在空气中燃烧表现活化能为176.7kJ/tool。火焰呈蓝色,最高火焰温度可以达到1000℃以上。 乙醇闪点较低.闭口状态下只有12.5℃。最小点火能量也仅为0.63mI,所以非常易于引燃。另外乙醇的爆炸极限上下限范围也较宽.有爆炸的危险性。 收稿日期:2010—01—24。 作者简介:孙清(1969一),女,博士后。副教授,主要从事生物质能利用技术的研究和教学工作。E-mail:qings2004@126.P.,om ?153?万方数据

焊接技术现状及展望

浅析我国焊接技术的现状与未来发展 【摘要】在我国制造业发展的过程中,焊接技术是人们常用的加工工艺。本文通过对我国现阶段焊接技术的发展现状进行简要的介绍,阐述了我国焊接技术的未来发展趋势,以供相关人士参考。 【关键词】焊接技术;材料;发展现状;发展趋势 随着科学技术的不断发展,焊接技术也在进行不断的创新和发展,这不仅有利于我国社会经济建设,还有效的促进了我国现代制造业的发展。目前,人们为了推动缓解制造技术的创新和发展,也将许多先进的科学技术和科学理念应用到其中。下面我们就对我国焊接技术的现状和未来发展趋势进行介绍。 一、我国当前焊接技术的发展现状 目前,在我国社会经济发展的过程中,人们对生活水平的要求也越来越高,而钢结构材料作为我国城市建设、社会发展的基础材料之一,人们对其材料性能的要求也在逐渐的提高,因此我们在对其进行相关的加工处理施工的时候,人们就对焊接技术进行严格的要求,从而使其焊接技术的加工处理效果满足工程设计的相关要求。而随着电子信息化时代的到来,人们也将许多先进的科学技术应用到了焊接加工技术当中,从而实现了焊接技术的自动化。这不仅有效的加快了焊接施工的工作效率,还大幅的提高了焊接的质量。目前,我们也已经将焊接技术应用到各个行业当中,并且还充分的利用了计算机技术和防治设计受到,来对焊接过程中产生的应力变形进行相关的控制。如今,在我国焊接技术创新发展的过程中,人们已经开始全面的对焊接介绍的内容展开了全面的分析,进而有利于我国焊接技术的发展。 二、当前我国焊接学科研究成就及进展 1.高品质焊接材料的生产与应用 钢铁生产技术的产生和发展都和焊接技术有着密切的关系,人们可以通过焊接来对钢铁材料的性能进行全面的提高。但是,在对其进行焊接施工处理的过程中,施工人员没有严格的按照工程施工的相关标准来对其进行焊接处理,使其自身结构的平衡性结晶组织出现问题,那么这就对钢铁焊接材料的品质有着一定的影响。为此要实现高品质焊接材料的生产,施工人员就要结合相关的焊接要求,来对其焊接材料、金属质量以及纯度等各个方面进行严格的控制,尽可能的避免人们在对金属材料进行焊接加工处理的过程中出现问题。而随着科学技术的不断进步,人们也将焊接技术应用到了复合合金材料的加工制作当中,这就给我国焊接技术带来了新的发展空间和挑战。目前,人们在对金属材料进行焊接加工的过程中,药芯焊丝技术在其中有着十分重要的作用,因此在对其焊接施工前,施工人员就要对其进行严格的要求。不过,和国外发达国家相比,我国在药芯焊丝的生产技术上还存在着一定的缺陷,为此我们在对高品质焊接材料进行生产和应用的过程中,我们还要向发达国家的生产制造工艺多的学习。 2.对无铅连接材料及无铅可靠性技术与标准的突破 随着科学技术的不断发展,人们也将焊接施工技术应用到了电子电气产品的加工生产当中。但是,由于多数电子电气产品中都含铅以及其他的有毒有害物质,这对周围的生态环境有着极其严重的影响。因此,我们电子工业发展的过程中,就开始对无铅连接材料进行研究开发。近年来,人们在对无铅连接材料进行研究的过程中,也将许多的先进的科学技术应用的其中,从而通过多种科学技术的有机结合,来使得无铅连接材料的整体性能进行有效的提高,而且人们还可以在其中添加适量的微量元素,来改善无铅连接材料的物理性能,使其可靠性得到明显的增强。目前,我国在无铅连接材料研发试验中,对其无铅绿色电气电子产品的开发以

国内燃料乙醇生产技术水平

国内燃料乙醇生产技术水平 ============================= 1、 玉米燃料乙醇生产技术水平 玉米燃料乙醇按照生产工艺可分为“湿法”与“干法” 。对于专业的乙醇生产企业,采用技术手段分离出胚芽生产玉米油是必要的,并且工业生产乙醇时, 只要求玉米淀粉脂肪含量低于110 %即可 。因此“, 半干法”工艺或“改良湿法”工艺均为可选方案。表1 为几种玉米燃料乙醇生产工艺的优劣比较。 表1 玉米燃料乙醇生产工艺的综合比较 由于玉米燃料乙醇技术首先在美国实现工业化生产并迅速得到发展,其经济效益仅次于巴西的甘蔗燃料乙醇。所以有必要介绍一下美国玉米燃料乙醇技术的特点及优势所在。1.1 美国玉米燃料乙醇技术 1.1.1 生产工艺的选择 美国“湿法”工艺用于燃料乙醇的生产源于淀粉企业的产品延伸,其中以ADM 公司为典型代表,采用纯糖浆发酵和酵母回用技术,工艺流程如图1 所示。 图1 美国ADM公司玉米燃料乙醇“湿法”生产工艺 2000 年前美国共有48 个生产厂家,生产约670万吨燃料乙醇。其中产能的60 %由湿法生产,40 %由干法生产。2005 年又新建36 个厂,总数达到84家,产能较2000 年增加约一倍达到1 200万吨。2006年生产厂增至125 家,产量为1 460 万吨,产量跃居世界第一,目前还有在建装置23 家 。新建的专业燃料乙醇生产企业均采用“干法”新工艺。工艺流程如图2 所示(虽然膜分离脱水技术在能耗方面仅为传统共沸蒸馏脱水工艺能耗的10 % —30 % ,然而由于膜使用寿命和成本等问题,美国大部分装置仍然没有采用,但它是以后的重点发展方向) 。 图2 美国玉米燃料乙醇“干法”新工艺 1. 1. 2 技术进步所显现的特点 随着燃料乙醇生产实践经验的积累,现在美国大型燃料生产企业尤其是2000 —2006 年新建厂具有如下特点: (1) 多数采用大颗粒玉米粉(3mm ,有利于饲料回收) ; (2) 高温蒸煮(120 ℃,高温淀粉酶) ,采用同步糖化发酵工艺,从2005 年开始采用无蒸煮工艺(低温淀粉酶) ,大大降低了能耗; (3) 酵母回用发酵技术; (4) 固定化酵母,流化床反应器发酵技术; (5) 广泛实现了自动化控制,应用连续发酵过程,并采用CIP系统(原位循环清洗发酵罐的原位清洗系统) 。 湿法加工技术的新趋势主要涉及加酶湿法加工和膜分离技术的应用。加酶湿法加工的优点是浸渍时间短、投资小、耗能低、用水量大大减少,而且酶可反复使用;其主要缺点是酶价太高。膜分离技术的应用为浸渍水的分离和利用打开了新的途经。浸渍水的膜分离一般包括两个过程:浸渍水经膜分离的截留物含有长链蛋白质,干燥后并入玉米蛋白粉;浸渍水在进入蒸发器前,先用反渗透膜除去57 %的水,这样可大大降低蒸发所需能耗。以上先进技术及设备的采用

船舶焊接技术现状与展望

船舶焊接技术现状与展望 XXX 澄城县职业中专(陕西渭南 715200) 【摘要】自1986年成立了中国船舶工业高效焊接技术指导组以来,通过统一规划、分类指导、整体推进的方针,在船舶行业中大力推广应用铁粉焊条、重力焊条、下行焊条、CO2气体保护焊、药芯焊丝、单面焊技术、多丝埋弧焊技术、气电垂直自动焊、气电横向自动焊、多丝高速自动角焊、双丝MAG焊、双丝气电垂直自动焊、管子法兰自动机器人焊等项高效焊接工艺,新材料与新设备,使焊接生产效率大幅度地提高,从而促进了船舶产量的大幅度的增长,基本满足了主力船型(油船、散货船、集装箱船等等)的建造和质量要求,从中可见船舶焊接技术是船舶建造中的关键技术之一,对推进先进船舶建造技术,缩短造船周期起着关键作用。 关键字∶船舶制造焊接技术焊接工艺焊接材料设备 1.船舶工业的新形势 2006年是我国船舶工业贯彻实施“十一五”计划的开局之年,经各船舶企业的努力奋斗,使船舶工业呈现了持续、稳步、健康的发展势头。主要表现在全国造船完工量达1452万载重吨,同比增长20%,新承接船订单达4251万载重吨,同比增长73%。我国造船完工量占世界市场份额的19%,连续12年稳居世界第三,与韩国、日本等先进造船大国的差距大幅缩小;新承接船舶订单占世界市场份额32%,位居世界第二;手持船舶订单占世界市场份额24%。 2.焊接技术是船舶工业的关键 目前,世界各主要造船企业在20世纪90年代中期已普遍完成了一轮现代化改造。同时,在此基础上又陆续启动了新一轮现代化改造计划。投资目标很显然集中于高新技术,投资力度进一步加大,大量采用全新的造船焊接工艺流程,高度柔性的自动化焊接生产系统和先进的焊接机器人技术,以保证这些造船强国在国际竞争中具有独特的技术优势。进入21世纪,面对新的挑战和机遇,对我国船舶焊接技术进行综合分析研究是极有现实性和针对性的,并以此来激励我们去做好当前必须做的各项工作,大力推进高效焊接技术,加快焊接技术改造步伐,努力将相对资源优势转化为科技竞争优势,促进船舶产业进步和产业升级。否则,将不但难以实现船舶工业振兴的宏伟发展计划,甚至会出现我国现有的国际市场份额都难以维持的严峻局面。 3.船舶焊接技术现状 受20世纪70年代中期和20世纪80年代期2次严重造船危机打击,世界造船业总局面发生了重要变化。日本、韩国、中国(包括台湾省)造船业迅速发展起来,使世界造船中心由欧洲转向东

探索中国燃料乙醇发展之路(1)

探索中国燃料乙醇发展之路 在近年煤化工、能源替代、环保节能的投资热潮中,燃料乙醇无疑手持“尚方宝剑”,一则国家选定四家企业,并划定各自试点销售区域;二则每吨燃料乙醇国家补贴千元之多,且行业准入门槛也在不断提高。但是,随着燃料乙醇逐步市场化,国家的支持方式将进行转变,从成本加利润,到定额补贴,再到2008年底取消补贴,中国燃料乙醇将走怎样的发展之路???探索中国燃料乙醇发展之路????一、概述 燃料乙醇,是以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料,经发酵、蒸馏、脱水后而制得的无水乙醇。车用乙醇汽油(以下简称乙醇汽油),就是把燃料乙醇和汽油以一定比例混配而形成的一种汽车燃料,又称汽油醇。 (一)燃料乙醇是油品的优良品质改良剂,不是“油” 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中,不仅是优良的油品质量改良剂,或者说是增氧剂,还是汽油的高辛烷值调和组分,因此,燃料乙醇不是简单作为替代油品使用的。? (二)乙醇汽油属于国际上通行的新配方汽油,是无铅汽油的升级换代产品? 汽油里加入10%的乙醇,油品的含氧量可达到3.5%,辛烷值(我国的汽油标号)可提高近3个标号,同时又降低了油品的芳烃含量,使油品的燃烧性能、动力性能和环保性能均得到了改善。尽管我国2000年才全面推广无铅汽油,2001年才在北京、上海、广州三市推广新配方汽油(添加MTBE的清洁汽油),但在国际上,无铅汽油早已被以MTBE及乙醇为添加剂的新配方汽油所代替。? 二、世界燃料乙醇产业发展现状 ?自巴西、美国率先于上世纪70年代中期大力推行燃料乙醇政策以来,加拿大、法国、西班牙、瑞典等国纷纷效仿,均已形成了规模生产和使用,1999年,美国燃料乙醇消费量约450万吨,2006年达到550万吨,巴西则更多,2005年消费量约970万吨,占全国汽油消费量的43%,2006年超过1000万吨。?美、巴等国推行燃料乙醇给国家带来巨大的综合收益,如刺激农业、维护粮价、完善能源安全体系、减少对石油依赖、节约外汇、增加就业、增加财政收入、改善燃油品质及大气环境质量等,均为世界所共认。目前,许多农业资源国如英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等国政府均已制定规划,积极发展燃料乙醇工业。 ?三、中国燃料乙醇产业发展现状 (一)概况 由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级阶段,产销的各个环节政府行为色彩比较浓,离真正的市场化有很大距离。为了合理的利用资源,国家对燃料乙醇的立项投产非常谨慎,受到严格控制。2004年2月10日,八部委联合下发《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》,在我国部分地区开展车用乙醇汽油扩大试点工作。目前国内经过审批认可的已投产企业有四家:河南天冠燃料乙醇有限公司、吉林燃料乙醇股份有限责任公司、安徽丰原生物化工有限公司、黑龙江华润酒精有限公司。根据《车用乙醇汽油扩大试点工作

解读燃料乙醇

解读燃料乙醇 解读燃料乙醇 张晓阳 能源是人类生存和发展的基本需求。随着社会经济的持续高速发展,用以支撑社会进步的一次性能源的代表--石油,已成为现代文明赖以生存的“血液”。然而,地球上的一次资源是有限的,并且已呈逐渐枯竭之势。据联合国能源组织多次评估,地球上的石油储量再有五十年左右大工业化开采将趋结束。我国的时间将更短,据专家预计只有三十年左右。能源短缺已是现代社会面临的一个重大问题。如果没有能源,人类生活就无从谈起,现代社会文明就无法继续。为了寻求替代能源,几十年来,人们做了不懈的努力。通过大量的研究、对比和实践,来寻找可方便制取并使用的可再生能源。近些年来,许多人都把目光又集中在传统产品乙醇上来。二十一世纪,燃料乙醇将会成为主要的新兴能源之一,将会逐步发展成为新能源的亮点,焕发出朝阳产业的无限生机。 一、对本世纪乙醇将形成新的基础产业的基本认识 1、乙醇是自然界难得的一种永远可再生的无限闭路循环的清洁物质。 乙醇和植物(包括粮食)一样,是太阳能的一种表现形式。自然界的植物通过光合作用,产生生产乙醇的基本原料,在乙醇的生产和消费过程中,又全部分解为植物光合作用的原料,周而复始,永无止境。用学术的话讲,植物光合作用的主要产物为六碳糖,六碳糖是纤维素和淀粉的基本分子。在生产乙醇的过程中,六碳糖中的两个碳转化为二氧化碳,四个碳转化为乙醇。乙醇做为能源经使用消费之后,又转化为四个二氧化碳回归自然界。这六个二氧化碳分子经光合作用,又原封再合成一个六碳糖,就这样永远闭路地在大自然界中循环。这一科学而又神奇的功能,决定了乙醇的可再生、资源丰、无污染特性。 另一方面,乙醇又是一个极具兼容功能的物质。它既卫生,又安全,广泛地应用于食品、饮料、医药、香精香料领域,渗透到了人们生活的各个方面。它又是一种优良的化工基本原料,从精细化工、有机化工到石油化工,都有它不可替代的广泛用途。同时,它又是一种难得的清洁、方便、安全的能源。所有这些特性,造就了乙醇理所应当地成为目前世界上可再生资源研究的重点方向。 2、乙醇未来的三大市场方向。 乙醇既是一种化工基本原料,又是一种新能源。尽管目前已有着广泛的用途,但仍是传统观念的市场范围。未来乙醇作为基础产业的市场方向将主要体现在三个方面:一是车用燃料,主要是乙醇汽油和乙醇柴油。这就是我们传统所说的燃料乙醇市场,也是近期的(10年内)容量相对于以后较小的市场(在我国约1000万吨/年)。美国政府已制定了一个大力发展燃料乙醇的计划,计划到2011年,将汽油中(不包括柴油)的燃料乙醇用量由每年15亿加仑(约450万吨)至少提高到44亿加仑(约1360万吨);二是作为燃料电池的燃料。在低温燃料电池诸如手机、笔记本电脑以及新一代燃料电池汽车等可移动电源领域具有非常广阔的应用前景,这是乙醇的中期市场(10-20年内)。乙醇目前已被确定为安全、方便、较为实用理想的燃料电池燃料。乙醇将拥有新型电池燃料30—40%的市场。市场容量至少是近期市场的5倍以上(主要是纤维原料乙醇);三是乙醇将成为支撑现代以乙烯为原料的石化工业的基础原料。在未来二十年左右的时间内,由于石油资源的日趋紧张,再加上纤维质原料乙醇生产的大规模工业化,成本相对于石油原料已具可竞争性,乙醇将顺理成章地进入石化基础原料领域。在我国的市场容量至少也在2000万吨/年以上。乙醇生产乙烯的技术目前就是成熟的,随着石油资源的日趋短缺和价格的上涨,乙醇将会逐步进入乙烯原料市场,很可能将最终取而代之。如果要做一个形象而夸张的比喻的话,二十世纪后半叶国际石油大亨的形象将在二十一世纪中叶为“酒精考验”的乙醇大亨所替代。

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。国际能源公司都在竞相改进将纤维素转化为乙醇的技术。但由于技术上的限制,目前世界上还没有一家纤维素乙醇制造厂的产量达到商业规模。我国也正在开展纤维素制取燃料乙醇的技术研究开发,中粮黑龙江肇东酒精有限公司、安徽丰原集团、山东龙力科技有

焊接技术 发展 现状 及发展趋势

焊接技术的发展及使用情况 姓名:xxx 学号:20100226x Xxxx学院 摘要:机械工业是为所有的工业,农业,国防以及交通运输业提供机器和装备的工业。在实现我国四个现代化的过程中,不断解决自行设和制造效能高、寿命长、重量轻、体积小、容量大、成本低的机器和设备的问题十分重要。本文所介绍的焊接技术作为一种加工工创新新的焊接技术,艺,在机械行业中扮演者至关重要的角色。在现代工业中,焊接技术已广泛用于航天、航空和船舶、海洋结构物及压力锅炉,化工容器、’机械制造等产品的建造。就船舶建造而言,焊接工时要占船体建造总工时的30~40%。为了实现焊接产品或焊接结构生产的高效率、低,国内外都在大力开发。 关键词:压力焊熔化焊钎焊 一、焊接技术的发展历史 焊接是通过加热、加压,或两者并用,使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。 焊接技术是随着金属的应用而出现的,中国最古代早的焊接的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊,在商朝时期制造的铁刃铜钺,就是铁与铜的铸焊件,其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折,接合良好。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙,是分段钎焊连接而成的。19世纪末,当Oscar Kjellberg成立伊萨公

司以探索他发明的涂层焊条时,伊萨从一开始就和电弧焊的发展结下了不解之缘。19世纪80年代,焊接只用于铁匠锻造上。工业化的发展和两次世界大战的爆发对现代焊接的快速发展产生了影响。基本焊接方法—电阻焊、气焊和电弧焊都是在一战前相继出现。但20世纪早期,气体焊接切割在制造和修理工作中占主导地位。过些年后,电焊得到了同样的认可。 (1)压力焊 压力焊,对焊件待焊处加压或加压又加热,最后在压力下焊接的方法,如:电阻焊,摩擦焊,冷压焊等[1]。 。近代首例电阻焊实例是在1856年。James Joule(Joule加热原理发明者)成功用电阻加热法对一捆铜丝进行了熔化焊接。第1台电阻焊机用于对接焊。1886年,英国的Elihu Thomson造出了第1个焊接变压器并在来年为此项工艺申请了专利。该变压器在2V空载电压时能产生200A电流输出。此后,Thomson又发明了点焊机、缝焊机、凸焊机以及闪光对焊机,后来点焊成为电阻焊最常用的方法,如今已广泛应用于汽车工业和对其它许多金属片的焊接上。1964年,Unimation生产的首批用于电阻点焊的机器人在通用汽车公司使用。(2)熔化焊 熔化焊,将焊件待焊处加热至融化状态,冷凝固后焊接的方法,如:手工电弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊等。 1888年,俄罗斯发明了手工电弧焊接技术,使用无药皮的裸露金属棒来产生保护气体。直到20世纪初,在瑞典发明卡尔伯格

2017年燃料乙醇产业现状及发展趋势分析报告

(此文档为word格式,可任意修改编辑!) 2017年1月

正文目录 1 燃料乙醇——清洁、环保的新型替代能源 (4) 1.1 车用乙醇汽油的组分配比 (4) 1.2 燃料乙醇的代际演变 (5) 2 全球燃料乙醇产业发展情况 (6) 2.1 美国燃料乙醇产业 (8) 2.2 巴西燃料乙醇产业 (9) 3 我国燃料乙醇产业概况 (10) 3.1 我国燃料乙醇行业成长空间巨大 (11) 3.2 我国主要定点生产企业及产能分布 (12) 3.3 燃料乙醇价格与油价绑定,油价低迷期将过行业回暖 (13) 3.4 补贴标准及相关政策 (15) 3.5 行业盈利情况 (17) 4 中粮生化:油价回升、成本下探解放盈利空间 (19) 4.1 玉米价格下跌成本收缩 (22) 4.2 油价上升拉高盈利天花板 (22) 4.3 成本及油价对利润增长的影响 (23) 5 风险提示 (23)

图表目录 图表1:燃料乙醇及乙醇汽油配比示意图 (4) 图表2:各代际燃料乙醇优缺点对比 (6) 图表3:几种燃料作物的乙醇产量、产率对比 (6) 图表4:燃料乙醇主要生产国产量变化 (7) 图表5:2015年世界各国燃料乙醇产量占比(单位:百万加仑) (7) 图表6:美国燃料乙醇产量逐年增长 (8) 图表7:巴西燃料乙醇市场较成熟 (9) 图表8:我国燃料乙醇产量逐年提升 (10) 图表9:乙醇汽油推广率仍待提高 (11) 图表10:燃料乙醇定点企业及产能 (12) 图表11:汽油品质比率表 (14) 图表12:油价自2014年开始萎靡,12月开始显著上涨 (15) 图表13:一代粮食乙醇补贴标准逐年下降(中粮生化数据) (16) 图表14:燃料乙醇相关政策 (17) 图表15:玉米价格快速下跌 (18) 图表16:木薯价格变化趋势 (19) 图表17:2015年各分项业务占比 (20) 图表18:乙醇业务占比逐年增长 (20) 图表19:公司燃料乙醇产销量逐年递增 (21) 图表20:2015年公司燃料乙醇销售市场分布情况 (21) 图表21:利润率受燃料乙醇售价影响较大 (23) 图表22:原料价格及油价对利润影响的分析表格 (23)

美国生物燃料乙醇生产近况

美国生物燃料乙醇生产近况 王正友 (国家粮食局外事司,北京 100038) 中图分类号:TS209 文献标识码:D 文章编号:1007-7561(2006)01-62-01 生物燃料乙醇生产原料可以是玉米、高梁、小麦、大麦、甘蔗、甜菜和土豆等,另外纤维质原料如城市垃圾、甘蔗渣、小树干、木片等都可用来生产生物燃料乙醇,但这些应用还没有商业化。美国生产生物燃料乙醇基本上采用玉米,也利用一部分高梁,美国生物燃料乙醇工业正在以前所未有的速度发展。 在十九世纪八十年代,美国生物燃料乙醇企业的生存还比较困难,随后的十年中,企业只是基本维持,没有什么效益,到1995年,美国只剩44个乙醇厂,其中有11个是湿法工艺。九十年代后期,生物燃料乙醇生产开始采用干法工艺,从而大大缩短了加工项目的建设周期,并且提高了生产效率。美国生物燃料乙醇工业近年来得到发展,其中一个重要的政策基础是淘汰甲基叔丁基醚(MT BE,一种汽油抗爆成份,污染地下水),美国已有18个州禁止使用MT BE,生物燃料乙醇理所当然成为最环保的替代品。另一个市场因素是石油价格暴涨,世界原油价格今年每桶最高达到了70.85美元,添加生物燃料乙醇的经济性及社会意义日益显著。2004年,美国生物燃料乙醇产量达到了34亿加仑,比2003年的28.1亿加仑增加了21%。到2005年底,生物燃料乙醇产量将达到40亿加仑,增涨势头非常强劲。2005年,美国通过了能源安全法案,这部法令为生物燃料乙醇工业进一步发展提供了更为广阔的空间。 目前,美国百分之九十以上的生物燃料乙醇生产厂位于玉米带,近一半企业属于农民合作社,2005年内正在新建的20多家企业也是由农民和当地其他资本投资的。有人这样来描述美国生物燃料乙醇工业发展过程,年产量突破10亿加仑用了十年时间,突破20亿加仑又用了十年时间,而突破30亿加仑只用了两年时间。见图1。 2005年8月,美国总统布什签署了新的能源安全法案,其中有关再生能源标准(RFS)的政策要求,机动车燃料必需使用一定比例的再生能源,这将使生物燃料乙醇的年需求量大幅增长。预计到2012 收稿日期:2005-12-06 作者简介:王正友(1972-),男,江苏南京人,副处.年,每年至少消耗75亿加仑生物燃料乙醇,是目前产量的2倍。这个标准对美国生物燃料乙醇工业的发展将产生深远的影响,也会吸引大量资金投入到农产品深加工业,创造约20万个就业机会。从2005年至 2012年,再生能源标准将促使美国对生物燃料乙醇新增扩大生产投资近60亿美元;用于原料和劳动力投资700亿美元,其中430亿美元用于购买玉米。另外,再生能源标准对美国能源平衡也会产生积极影响,到2012年,由于生物燃料乙醇的使用,可以使美国少进口21.3亿桶的原油,减少641亿美元的外汇支出,使美国原油进口依存度从67.4%下降至62.3%。 图1 美国生物燃料乙醇生产情况 (数据来源:美国能源局。)美国是世界上最大的以谷物为原料生产生物燃料乙醇的国家,2004年,美国生产乙醇消耗了3200万吨玉米,占产量的11%。另一个生物燃料乙醇生产大国是巴西,不过巴西主要用甘蔗为原料生产生物燃料乙醇,美国和巴西生物燃料乙醇产量之和比全世界其他所有国家生产生物燃料乙醇总量还要多。随着各国对环保问题的重视,以及对循环能源需求的增加,生物燃料乙醇市场需求越来越大,各国对生物燃料乙醇都规定了具体的添加计划。巴西要求加入比率为25%;欧洲国家目前为2%,2010年要 达到5.75%;加拿大萨斯喀彻温省为7.5%,温尼泊 省为10%;哥伦比亚为10%;泰国为10%;阿根廷要 求在未来5年内达到5%,中国已在部分省要求在 汽油中加入一定比例的生物燃料乙醇。 (编译自《世界粮食》、美国乙醇联盟资料等)  完26 企业与市场粮油食品科技第14卷2006年第1期

全球燃料乙醇行业现状分析

全球乙醇行业现状分析 美国是燃料乙醇生产的第一大国,2007年8月,美国乙醇产量达到68.13亿加仑(277.0亿升)。美国燃料乙醇生产主要依靠玉米,通过转基因技术和扩大种植面积,美国玉米产量近年增长迅速,目前有30%的玉米是用于燃料乙醇的生产。除玉米乙醇外,为促进纤维素乙醇的发展,2005年颁布的美国能源政策法案(EPACT)为此制定了优惠政策。 巴西主要依靠甘蔗来生产燃料乙醇。2001年,巴西取消了对燃料乙醇的补贴,由市场供求直接调节。目前,巴西年产酒精已超过1200万吨,酒精在汽油中的添加比重为20%~25%,50%以上的汽车使用酒精燃料,而该国生产的新一代汽车可以完全使用乙醇为燃料。 目前,我国燃料乙醇以粮食为主要原料,生产成本较高,价格偏低,必须要依靠政府的补贴才能够保本/盈利。受单产和播种面积的限制,未来我国玉米生产将难以满足燃料乙醇生产的工业化需求,完全使用玉米生产燃料乙醇在我国并不现实。 2007年9月,国家发改委发布《关于促进玉米深加工业健康发展的指导意见》。 《意见》指出,“十一五”期间原则上不再核准新建玉米深加工项目,要求各地立即停止备案玉米深加工项目,而且要对在建、拟建项目全面清理对已备案尚未建的项目全面叫停。这也意味着我国将停止新建玉米燃料乙醇企业。 中粮集团准备在广西、河北、内蒙古三地新建共计80万吨乙醇项目,这些项目都将避免直接以玉米、小麦等粮食为原料。2006年10月,中粮集团投资的国内第一个用木薯生产、年产20万吨燃料乙醇项目在广西开工。2007年8月,河南天冠集团新建了年产3000吨的纤维素乙醇生产线。 木薯是替代玉米的最佳选择。其主要优势有:原料优势(生物特性好、种植面积广阔、单产增长潜力大);酒精生产率高于其它作物;木薯乙醇生产的成本较低。 从长期看,纤维素乙醇的发展潜力最大。按照美国每4吨秸秆出产1吨乙醇的技术水平,我国林业废弃物资源将能生产1.5亿吨燃料乙醇。 若10万吨木薯乙醇项目08年投产,北海国发(行情股吧)的业绩将有一定提高,其幅度将主要取决于木薯价格和燃料乙醇价格。按目前的木薯价格450元/吨,燃料乙醇价格4500元/吨,酒精蛋白饲料价格1200元/吨计算,该项目投产后每年将盈利4312.5万元,按项目增发7000万股计算,将增加摊薄后每股收益0.12元。 海南椰岛若投资20万吨木薯乙醇项目,业绩将有大幅提高,该项目投产后每年有望盈利10312.5万元,按项目增发8000万股计算,将增加摊薄后每股收益0.42元。 2007年,丰原生化(行情股吧)的玉米乙醇项目将使每股收益增加0.05元。 提示:以上,为我们对于这些项目的盈利情况所进行的测算,其基础数据来源于我们对乙醇项目的目前和历史的情况了解,部分数据并未征得公司意见。为此,我们对这些公司暂不给予评级,有待对公司的进一步跟踪调研。 一、国外燃料乙醇行业的发展概况 乙醇作为发动机燃料始于20世纪30年代,但是由于种种原因一直没有得到广泛的应用。直至上个世纪70年代,受到两次石油危机的冲击和对汽车尾气排放的限制,一些石油资源匮乏、人口密集、生物资源丰富的国家在立法和政策上鼓励以醇类(主要为乙醇)作为车用汽油调和组分。 第一个燃料乙醇项目——ProAlcool于1975年诞生在巴西;接下来在1978年美国、加拿大也开展了类似的项目。目前开展此项目最为活跃的国家是美国和巴西,这两个国家乙醇产量约占全球乙醇总产量的70%以上。欧洲各国也对发展生物燃料表现出极大兴趣,开始加大力度进行研究、推广和使用乙醇汽油。 随着各国加大了乙醇汽油应用的力度,带动了世界燃料乙醇的产量逐年攀升。到2005

生物发酵法制燃料乙醇生产中废气废液的处理方法及系统

生物发酵法制燃料乙醇生产中废气废液的处理方法及系统 燃料乙醇作为一种较为清洁的能源,生产成本较低,得到广泛应用,暂时解决了能源需 求的矛盾。为了推动可持续发展,实现绿色发展,在加强人们生态环保意识的同时,还要就 燃料乙醇的制造工艺、合理加工以及燃料乙醇产生的废气废液处理办法进行改进和创新,完 善燃料乙醇作为新型能源的功效,推动社会和经济发展。 二、生物发酵法制燃料乙醇 现阶段燃料乙醇制造的工艺已出现三代,第一代燃料乙醇分为糖基乙醇和淀粉基乙醇, 主要以玉米、甘蔗中所含的酵糖作为原料,进行生物发酵制乙醇,是目前最为常见的制燃料 乙醇方法。第二段燃料乙醇是纤维素乙醇,以木质纤维素类为主的生物物质,主要来源包括 农业废料、林业产物及废弃物、(藻类)和城市垃圾等,第三代燃料乙醇就是主要以藻类为 原料通过生物法生产的燃料乙醇。 生物法又称生物发酵法,是通过生物物质所含的物质,经过水解、发酵等一系列工序制 成燃料乙醇。生物发酵法是现阶段制燃料乙醇最主要,也是最普遍的一种方法。根据不同原 料所含的物质不同,生产工艺和工序都有相应的变化。粮食作物作为原料以碾磨、液化和糖 化工艺为必须内容,木质纤维的步骤则必备预处理和水解工序,本身高糖类物质则可以省去 部分步骤。值得注意的是,一些物质在操作过程或者运输时沾染了金属或有毒物质,还需要 进行先解读再提取,以防不良化学反应的产生。 燃料乙醇的一般生产工艺,如图1所示: 生物发酵法在粉碎原料之后需要进行蒸煮的工作,因为物质原料富含植物细胞,蒸煮后,会促进原料中的淀粉酶与淀粉发生化学反应,发生水解,进行发酵。 生物发酵法要确保酵母菌的酒精发酵环境,视情况而定,进行相应的高压、高温环境蒸 煮操作。 三、生物发酵法制燃料乙醇生产中废气废液的处理方法 生物发酵法制燃料乙醇生产中不可避免的会出现相应的废气废料,纤维素乙醇废液是一 种高温度、高悬浮物、粘度大、呈酸性的有机废水,其主要含有残余的糖、纤维素、木质素、各种无机盐及菌蛋白等物质。一般来源于制燃料乙醇各个工序中,要想妥善处理相关问题, 需要优化制造工艺,从源头解决;或是加强后续补救措施,解决废气废液的排放问题。 (一)源头处理方法 在生产过程中优化处理就是指在提高燃料制乙醇的液化效果,使得原料物质中所含有的 糖被全部利用。因为没有被完全利用的糖分会随着水解过程中产生的水排除,形成废液。并 且未被利用的糖也是一种资源浪费。通过对液化的温度、时间和工艺方法的优化,使得生物 发酵法进行连续发酵,提高燃料乙醇的制作效率。通过连续发酵法,把发酵罐之间的串联起来,使得总会有发酵反应进行。 优化蒸馏工序也是减少制燃料乙醇废气废液的办法之一,通过燃料乙醇直接加热气体的 方法,进行蒸馏后排出,这种方法既不环保,又造成资源浪费。需要优化蒸馏技术,通过差 压蒸馏,使得两边蒸馏塔中的压强有一定差异,使得负压塔能够排出二氧化碳等有害物质,

汽车焊接技术现状及发展趋势详解

汽车焊接技术现状及发展趋势 【字体:大中小】时间:2014-11-17 10:46:35 点击次数:15次 图1 采用激光焊接顶蓬消除了表面凹凸、省去了镶边 车身的焊装质量直接决定着后面工序的质量,车身的装配质量不良,不仅影响整车外观,还会导致漏雨、风噪、路噪和车门关闭障碍的发生,所以,焊接应该引起足够重视。 汽车工业中,焊接是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节,起着承上启下的特殊作用,同时,汽车产品的车型众多、成形结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、效率和成本等方面的综合要求,都决定了汽车焊接加工是一个多学科、跨领域和技术集成性强的生产过程。在目前汽车零部件及白车身的制造中,主要的焊接方法有电阻点焊、CO2气体保护焊和激光焊,另外也有采用氩弧焊、电子束焊等。 焊接技术的特点 焊接是汽车制造过程中一项重要的环节。汽车的白车身、发动机和变速箱等都离不开焊接技术的应用。在以“钢结构”为主的汽车车身的焊接加工中,汽车焊接又有不同于其他产品焊接的要求: 1. 对焊接件的尺寸精度要求高 为了保证产品的装配精度和尺寸稳定性,要求尽可能减少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形。 2. 对焊缝接头的性能要求高 焊接接头不仅要满足静态和动态的力学性能指标,而且有苛刻的低周疲劳性能要求。 3. 对批量焊接生产品质高且一致性好的要求 4. 对焊接生产过程高节拍、高效率的要求 5. 对“零缺陷”的质量控制与保证,提出了自动化焊接过程的监测与信息化管理的要求

图2 机器人焊接生产线 近几年来,汽车工业在焊接新技术的应用及推广方面起了积极的推动作用。针对汽车产品“更轻、更安全、性能更好且成本更低”的发展目标,当前的汽车焊接技术正在传统的材料连接概念与方法的基础上迅速地延伸和拓展,并向先进的“精量化焊接制造”的方向发展。 主要焊接方法 汽车制造业是焊接应用最广的行业之一,其中主要的焊接方法如下: 1. 电阻焊 电阻焊是工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法,目前广泛应用于汽车制造中。 在点焊过程中,影响焊点质量的因素有:焊接电流、焊接压力、电极的端面形状、穿过电极的铁磁性物质及分流等。特别在阻焊设备较多的焊接车间,同时工作的焊机相互感应,对电网产生影响,导致焊接质量的稳定性和一致性较差。因此,电阻点焊控制技术显得尤为重要。目前,控制模式已由单模式控制发展为多模式控制,调节参量已由初始的单变量调节发展为多变量调节,在焊接过程中可同时对焊接电流、焊接时间和焊接压力进行调节。 2. 气体保护焊 用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊,简称气体保护焊。CO2气体保护焊作为一种高效的焊接方法,以其焊接变形小和焊接成本低的特点,在我国汽车业获得了广泛的运用。但CO2气体保护焊在实际应用中还存在一些问题:以CO2气保焊中应用最为广泛的短路过渡形式为例,电弧电压、焊接电流或焊接回路电感匹配不当,或焊丝干伸长度不合适,都可能造成焊接电弧不稳定、飞溅以及未焊透等,对焊缝成形、焊缝的机械性能有较大影响。另外,短路过渡焊接时对焊接电源的动特性要求很高。如果选型错误,稳定焊接电弧的参数范围狭窄,会影响焊接的质量。 3. 激光焊

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