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（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。

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
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。