年产5000吨秸秆酶解发酵燃料乙醇项目
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棉花秸秆生产燃料乙醇的预处理技术研究概述摘要乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料。
我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮,但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限。
棉花秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素和其它灰分等组成,经过预处理、发酵和脱水可生成燃料乙醇,在能源急剧短缺的今天,丰富而又可再生的棉花秸秆已经备受关注。
纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤,该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率,进而降低乙醇的生产成本。
本文总结了纤维质材料预处理的各种方法,对各种方法的优缺点进行了综述和分析,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望。
关键词:棉花秸秆;预处理;生物乙醇RESEARCH ON PRETREATMENT OF COTTON STALK FORBIOETHANOL PRODUCTIONABSTRACTEthanol is promising alternative energy source for the limited crude oil. Ethanol mainly comes from aged grain in our country.However, the aged grain which is used to produce ethanol is lim-ited. Cotton stalk is composed of cellulose, hemicellulose, lignin and solvent extractives. Ethanol can be obtained by pretreatment, fermentation and dehydration of cotton stra-w. In the current circumstances of energy shortage, abundant and renewable cotton str-aw has caused widespread concern.Petreatment, the critical technology for transformation of lignocellulosic materials to ethanol, can significantly enhance the hydrolysis of cellulose, and then reduce the cost of ethanol production. Progress in research and development of pretreatment is re-viewed in this paper, and the advantages and disadvantages of different methods of pretreatment a-re summarized and analyzed in detail. The prospect of pretreatment is also discussed.KEY WORDS: Cotton stalk; Pretreatment; Bioethanol第一章文献综述1.1 前言能源是当今社会赖以生存和发展的基础。
>>专家观点<<2018年6月·第3卷·第3期石油石化绿色低碳Green Petroleum & Petrochemicals摘 要:纤维素燃料乙醇是充分利用纤维素原料中的纤维素和半纤维素,使之水解糖化后,通过糖发酵生产的燃料乙醇。
目前我国纤维素燃料乙醇产业发展较慢,纤维素燃料乙醇在秸秆收储运、秸秆原料预处理、纤维素酶发酵制乙醇等环节还存在亟待突破的技术瓶颈。
由于缺乏完善的秸秆原料收储运体系,原料供应难以保障,已建成的纤维素燃料乙醇示范装置大多因技术和成本问题未能正常开工运行。
当前技术条件下,纤维素燃料乙醇投资较大,秸秆收储成本高,原料预处理过程产生的污水量大,污水处理成本高,乙醇生产过程中的酶制剂成本较高,致使纤维素燃料乙醇成本远高于粮食燃料乙醇成本。
我国发展纤维素燃料乙醇需加强对秸秆收储运体系的研究、开发高效的纤维素酶菌,有效降低纤维素燃料乙醇成本以提高竞争力。
关键词:纤维素 燃料乙醇 工艺技术 成本 经济性分析我国纤维素燃料乙醇工艺概况和经济性分析朱青,王庆申,赵书阳,杨晓帆(中国石油化工集团公司经济技术研究院,北京 100029)收稿日期:2018-4-27作者简介:朱青,学士,高级经济师。
1989年毕业于北京建筑工程学院工业与民用建筑专业,长期从事项目经济评价工作,曾多次参与生物燃料定价及生物燃料的专题研究工作。
2017年9月十五部委联合发布的《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》提出,到2025年,力争纤维素燃料乙醇实现规模化生产,先进生物液体燃料技术、装备和产业整体达到国际领先水平,形成更加完善的市场化运行机制。
纤维素广泛分布于农作物秸秆、皮壳当中,秸秆的能源化利用对加强我国环境保护以及促进能源结构调整等具有比较现实的意义。
从目前的工艺技术看,纤维素燃料乙醇达到规模化生产仍将有一段距离。
由于纤维素燃料乙醇成本较高,与粮食燃料乙醇相比没有竞争力,为推动纤维素燃料乙醇产业的发展,需要国家出台相关的财税扶持政策。
秸秆生产乙醇的化学方程式【实用版】目录1.秸秆生产乙醇的背景和意义2.秸秆生产乙醇的化学方程式3.秸秆生产乙醇的优缺点4.我国秸秆生产乙醇的发展现状和前景正文1.秸秆生产乙醇的背景和意义随着我国经济的快速发展,能源问题日益突出,而乙醇作为一种可再生能源,在我国的应用前景十分广阔。
秸秆作为农业生产的废弃物,具有广泛的来源和低成本的优势,将其转化为乙醇不仅可以解决能源问题,还能减少农业废弃物的污染,提高农业资源利用率。
2.秸秆生产乙醇的化学方程式秸秆生产乙醇的主要过程是生物发酵法,其化学方程式如下:纤维素 (C6H10O5)n →葡萄糖 (C6H12O6) →乙醇 (C2H5OH) + CO2其中,纤维素是秸秆的主要成分,通过生物发酵过程中的酶解作用,转化为葡萄糖,再经过酵母发酵,最终生成乙醇和二氧化碳。
3.秸秆生产乙醇的优缺点优点:- 秸秆作为农业废弃物,来源广泛,成本低廉,具有可持续性。
- 乙醇作为可再生能源,对减少石油资源消耗,缓解能源危机具有积极意义。
- 乙醇具有较好的环保性能,可降低汽车尾气排放,减少空气污染。
缺点:- 秸秆中含有的杂质较多,需要经过多道工序处理,生产成本较高。
- 乙醇的热值较低,作为燃料使用时,其行驶里程较短。
- 乙醇的生产和储存技术要求较高,对设备和条件有一定要求。
4.我国秸秆生产乙醇的发展现状和前景我国是农业大国,秸秆资源丰富,近年来,政府加大了对秸秆资源化利用的支持力度,秸秆生产乙醇产业得到了快速发展。
然而,由于技术、资金等多方面原因,我国秸秆生产乙醇产业仍处于初级阶段,距离大规模商业化应用还有一定距离。
年产5万吨非粮乙醇项目简介一、项目概况随着各地对乙醇汽油的需求量不断加大,对粮食供给造成一定压力,今年6月份,国家紧急叫停了粮食乙醇项目。
一些地区开始调整发展方向,转向非粮乙醇项目的开发。
国家发改委明确提出,我国今后将积极发展非粮生物液体燃料,到2020年形成年替代1000万吨石油的能力。
发展乙醇等生物燃料,不是用玉米、小麦、红薯等粮食作物,而主要是用非粮食的物质,比如木薯、甘蔗、甜高粱、秸秆等为原料。
利用这些东西,把它们转变成生物乙醇等生物燃料。
投资燃料乙醇项目优势:1、本项目符合国家产业政策。
发展生物能源等新型能源替代品,是国家未来能源战略的重要组成部分,国家先后出台了关于鼓励发展燃料乙醇、生物柴油等生物能源的一系列政策,并在十一五规划中明确在十一五期间全国燃料乙醇生产能力达到500万吨,为本项目的建设和发展提供了良好的机遇。
2、本项目的实施有利于实现全面科学发展。
使用乙醇汽油作为燃料,可以明显降低汽车废气的排放,有效改善大气环境质量。
用酒精作增氧剂,可显著降低汽车尾气中的有害物,起到净化空气的功效。
3、本项目的实施有利于增加农民收入。
目前,世界上生产的燃料乙醇大部分是以植物秸秆、甘蔗、玉米和薯干等为原料糖化发酵制造的。
植物在地球上的储量高达2亿亿吨,而且每年以1640亿吨的再生速度更新。
我国又是一个农业大国,年平均农业秸秆类物质就超过7亿吨。
如果能通过生物技术,有效地将其转化为生物产品或生物能源,将大大促进我国农产品深加工业及农业产业化进程,使千千万万农民受益。
4、本项目的实施可以变废为宝,节省粮食。
本项目以秸秆、树枝、落叶等农作物的废弃物为原料,不但可以充分利用资源,变废为宝,同时可以节省大量粮食,保障国家粮食供给安全。
5、另外。
乙醇汽油的发展还可以带动乙醇生产、储存、流通、加工、汽车零部件生产等相关产业的发展。
例如:可利用酒精生产基地和设备制造乙醇汽油;为使汽车适应乙醇汽油,一些汽车零部件厂家已开始研究生产乙醇汽油专用发动机、油箱等配件。
秸秆生产乙醇的化学方程式秸秆是农作物的废弃物,如玉米秸秆、稻秆、小麦秸秆等。
利用秸秆来生产乙醇可以解决农作物废弃物污染环境的问题,并且乙醇是一种可再生的能源,能够替代化石燃料,对减少二氧化碳排放和改善环境有积极的影响。
秸秆生产乙醇的化学方程式可以分为两个步骤:预处理和发酵。
首先从预处理开始。
1.初步处理:将秸秆粉碎,并将其与水混合,调节pH值并加入酶解剂,使其溶解。
C6H10O5(纤维素)+ H2O → C6H12O6(葡萄糖)2.酸处理:在适当的温度和压力下,加入强酸(如硫酸)进行酸处理,破坏纤维素的结构,使其更容易被发酵。
C6H12O6(葡萄糖)+ H2SO4 → 3C2H5OH(乙醇)+ 3CO2(二氧化碳)接下来是发酵过程。
3.酵母发酵:将酸处理后的混合物进行发酵,加入酵母菌,酵母菌通过呼吸作用将葡萄糖转化成乙醇和二氧化碳。
C6H12O6(葡萄糖)→ 2C2H5OH(乙醇)+ 2CO2(二氧化碳)综上所述,秸秆生产乙醇的化学方程式为:C6H10O5(纤维素)+ H2O → C6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(葡萄糖)+ H2SO4 → 3C2H5OH(乙醇)+ 3CO2(二氧化碳)C6H12O6(葡萄糖)→ 2C2H5OH(乙醇)+ 2CO2(二氧化碳)以上是乙醇生产的主要化学方程式,其中涉及到纤维素的水解和酸处理以及葡萄糖的发酵。
这个过程中主要产物是乙醇和二氧化碳,乙醇可以用作生物燃料和工业原料,而二氧化碳则可以收集并进行回收利用,以减少环境污染。
然而,生产乙醇的过程涉及多个步骤,具体环境条件和使用的酵母菌种类等因素会影响到乙醇的产率和纯度,所以上述化学方程式只是简单的示意,实际生产过程中还需要考虑更多的因素,并进行优化和改进。
吉林化工学院生物与食品工程学院文献综述以纤维素为原料生产燃料乙醇学生学号:学生姓名:朱晨阳专业班级:生物技术1101指导教师: 葛雅琨吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology摘要:介绍了纤维素的基本特征,重点阐述了纤维素发酵生产酒精工艺中的发酵工艺的技术特点,综述了美国、加拿大、日本、瑞典、巴西、中国在利用纤维素原料生产乙醇方面的发展现状,并且对纤维素发酵生产酒精的前景进行了展望。
关键词:纤维素;酒精;水解;发酵1引言酒精被誉为可再生绿色能源燃料,由于其燃烧污染小、容易运输和贮藏,在价格上酒精也可与汽油相竞争。
因此,酒精成为最有可能取代石油的新能源,具有巨大的开发前景[1].目前生产燃料酒精是以玉米为原料,但原料成本占总成本的70%~80%.纤维素是地球上最丰富、最廉价可再生资源。
据资料表明,植物通过光合作用使光能以生物能形式固定下来,其生成量每年高达50×109t干物质,这些能量相当于目前为止世界能耗总量的10倍,且这些生物能年复一年通过自然界物质循环生成,是永远不会枯竭可再生资源。
它们主要来源于农业废弃物,如麦草、玉米秸秆、甘蔗渣等;工业废弃物,如制浆和造纸厂的纤维渣、锯末等;林业废弃物;城市废弃物,如废纸、包装纸等。
这些资源中有大部分是以纤维素、半纤维素形式存在,因此研究开发纤维素转化技术,将秸秆、蔗渣、废纸、垃圾纤维等纤维素类物质高效转化为糖,进一步发酵成酒精,对开发新能源,保护环境,具有非常重要现实意义[2~4]。
2 国内外研究现状2。
1 国内研究现状中国科学院早在1980年就在广州召开了“全国纤维素化学学术会议”,把开发利用纤维素资源作为动力燃料提上了议事日程。
我国在“十五"规划中制定了发展燃料乙醇的规划,规划中分三步走,其中的第三步就是利用植物秸秆、稻壳等纤维素生产燃料乙醇,并全面推广。
《变性燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》专门对代表燃料乙醇发展方向的纤维素燃料乙醇技术做出规划,“十一五”期间要投入几十亿元财政资金扶持纤维素乙醇工业化生产的发展,并在税费方面实行减免.2006年9月,河南天冠年产3000t的纤维乙醇项目在河南镇平县奠基,天冠称这是国内首条千吨级纤维乙醇产业化试验生产线。
目录一、项目概述 (1)二、技术的可行性分析 (3)1、秸杆燃料乙醇生产技术现状 (3)2、生产技术概述 (6)(1)原料 (7)(2)预处理 (7)(3)纤维素酶及酶水解 (9)(4)发酵 (10)(5)蒸馏、脱水和变性 (11)(6)污水处理 (11)三、我场秸杆资源分析 (12)四、项目建设的技术方案 (14)五、项目的经济分析 (16)六、存在的问题 (19)七、项目建议 (20)一、项目概述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,地球上的一次能源是有限的、不可再生的,并且已呈逐渐枯竭之势。
据联合国能源组织多次评估,再过50年左右,地球上的石油储量大工业化开采将趋结束。
能源短缺已是现代社会面临的一个重大问题.为了寻求替代能源,几十年来,人们做出了不懈努力,通过大量的研究、对比和实践,来寻找可方便制取、使用的可再生能源。
近些年来,世界将目光集中到生物燃料乙醇上来。
我国对生物燃料乙醇发展特别谨慎。
在2008年6月召开的全球粮食安全高级别会议上,我国表示:将坚持走有中国特色的生物能源发展道路,坚持“不与人争粮、不与粮争地”的原则,严格控制用玉米、油料等粮油产品生产生物燃料,坚持充分利用秸秆、畜禽粪便等农业农村废弃物发展生物质能源。
农村废弃物如稻草、玉米秸秆、麦秸、蔗渣及森林工业副产品等具有来源丰富,品种多,再生时间短等优点.目前没有得到充分利用,而且常常造成环境污染。
据统计,全世界每年可生产生物质2200×108t,相当于目前世界能源消耗的8~10倍。
我国纤维素类可再生资源非常丰富,仅农作物的秸秆就有7×108 t。
因此,如何成功地开发这一资源作为液体燃料,已成为世界各国普遍重视的研究课题。
乙醇是来自可再生资源的最有发展前景的液体燃料,但目前生物法生产的乙醇还主要来自糖类和淀粉发酵,面对世界人口的急剧膨胀和粮食短缺,用粮食生产酒精的发展将受到限制。
燃料乙醇的研究进展及存在问题马 欢 ,刘伟伟 ,张无敌 ,刘士清(云南师范大学 省农村能源重点实验室 ,云南 昆明 650092)摘 要 :介绍了燃料乙醇的优点 ,开发的意义 ,及在国内外的研究现状和发展前景 。
结合云南的实际情况 ,指出 在云南以甘蔗为原料发展燃料乙醇的前景广阔 。
关键词 :燃料乙醇 ;研究进展 ;存在问题 ;云南 ;甘蔗 中图分类号 : TK6文献标识码 : A文章编号 : 1004 - 3950 ( 2006) 02 - 0029 - 05 Pre s en t s i tua t i on an d ex ist i n g prob l em of fue l a lcoho lM A Huan, L I U W e i 2we i , ZHA NG W u 2d i , L I U Sh i 2q i n g( P r ovinc i a l Key L a b o r a t o r y of R u r a l Ene r g y Enginee r ing, Yunnan No r m a l U n i ve r sity, Kunm ing 650092, Ch i na ) A b s tra c t : T he au t ho r su mm a r ized the p r oce s s techno l og y and deve l opm e n t of fue l a l coho l w i th its sig n i f ican t advan t ag e s a t h om e and ab r oad in th i s p a p e r . A n a l yse show s tha t sug a r cane is a ve r y p r om ising raw m a t e r ia l fo r fue l a l coho l p r o 2 duc t ion in Yunnan P r ovince .Key word s : fue l a l coho l ; re s ea r ch p r ogre s s; existing p rob l em ; Yunnan P r ovince; sug a r cane增加汽油的含氧量 ,使其充分燃烧 。
秸秆发酵生产乙醇工艺介绍-----------------------叶金鑫(安徽水利水电职业技术学院资源与环境工程系安徽合肥 231603)摘要:秸秆是丰富的可再生资源,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。
木质纤维原料作为一种可转化为液体燃料的可再生资源,其转化利用已成为必然趋势。
木质纤维是廉价易得、来源丰富的可再生资源和能源。
通过相关的生物转化手段可以生产乙醇部分代替石油,不仅有利于环境保护和资源再利用,而且还可以减少温室气体的排放和缓解化石能源的危机,这也是世界整个能源发展的方向。
本文综述了植物秸秆通过生物生产的方法制得乙醇的生产工艺。
关键词:秸秆;木质纤维;生物发酵;乙醇Straw fermentation to produce ethanol technology is introducedYangZhenWei, YeJinXin, XuJinMei(anhui water conservancy and hydropower institute of technology of profession of resources and environmental engineering anhui hefei 231603)Summary:Straw is rich in renewable resources, mainly fromcellulose and a half of cellulose and lignin。
Wooden fiber raw materials as a can be converted into the liquid fuel renewable resource, the transformation use has become an inevitable trend。
Wooden fiber is easy cheap renewable resource rich source and energy through the related biological transformation method can produce ethanol instead of oil, is not only beneficial to the part of the protection of the environment and resources, and can reuse the emission of greenhouse gases and ease the crisis of fossil energy。
江苏公务员考试《行测》通关模拟试题及答案解析【2022】:301:某集团有A和B两个公司,A公司全年的销售任务是B公司的1.2倍,前三季度B公司的销售业绩是A公司的1.2倍,假如照前三季度的平均销售业绩,B公司到年底正好能完成销售任务。
问假如A公司盼望完成全年的销售任务,第四季度的销售业绩需要达到前三季度平均销售业绩的多少倍()单项选择题A. 1.44B. 2.4C. 2.76D. 3.882:天花作为一种恶性传染病,是最早被人类__________的一种烈性传染病。
早在3000多年前的古埃及,就曾留下了天花流行的__________。
在古埃及法老拉美西斯五世的木乃伊上,考古学家在其脸部找到了有天花的__________,通过考古学和病理学的讨论,证明白这可能是人类历史上目前能找到的最早的一个天花病例。
依次填入划横线部分最恰当的一项是()。
单项选择题A、熟悉迹象痕迹B、认知印迹印证C、记载痕迹印记D、记录传奇印迹3:-12,-7,2,19,52,()单项选择题A. 62B. 77C. 97D. 1174:0,3,8,15,(),35单项选择题A. 12B. 24C. 26D. 305:《宪法》规定,()领导全国武装力气。
单项选择题A、国际部B、国家主席C、国务院D、军事委员会6:某单位方案在不相交的两条路的两旁栽上树,现在运回一批树苗,已经知道一条路的长度是另一条路长度的两倍还多6000米。
若每隔4米栽一棵,则少1864棵;若每隔5米栽一棵,则多406棵,问共有树苗多少棵()单项选择题A. 9200棵B. 9490棵C. 9600棵D. 9780棵7:一个总额为100万的项目分给甲、乙、丙、丁四个公司共同完成,甲、乙、丙、丁分到项目额的比例为请问甲分到的项目额为多少万()单项选择题A. 35万B. 40万C. 45万D. 50万8:第一次从理论上系统分析和论证了中国红色政权发生、进展的缘由和条件的著作是:单项选择题A、《中国的红色政权为什么能够存在?》B、《井冈山的斗争》C、《星星之火,可以燎原》D、《反对本本主义》9:-3,-16,-27,0,125,432,()单项选择题A. 345B. 546C. 890D. 102910:当你端着满满的一杯咖啡行走时,假如你的眼睛老是盯着液面,心中总在设法使之平衡,结果你会发觉咖啡液面的波动会越来越猛烈,以至溅出杯子。
目录`1.简介1.1背景和动机1.2过程综述1.3技术方法分析1.4关于第n个工厂的假设1.5相关技术经济研究的回顾1.6关于NREL Aspen模型2.设计的基础和惯例2.1工厂规模2.2原料组成2.3设计报告惯例3.过程设计及成本估算3.1工段100:原料储存和处理3.2工段200:预处理及其条件3.3工段300:酶水解和发酵3.4工段400:纤维素酶的生产3.5工段500:产品,固体和水回收3.6工段600:废水处理(WWT)3.7工段700:产品和原料化学品的储存3.8工段800:燃烧室,锅炉和涡轮发电机3.9工段900:公用设施4.过程的经济性4.1年成本指标4.2总资本投入4.3可变运营成本4.4固定运营成本4.5现金流分析和乙醇的最低售卖价格5.分析和讨论5.1碳和能量平衡5.2水平衡5.3糖消耗5.4成本敏感性分析5.5技术改进声明6.结果语6.1总结6.2与2002年设计的不同6.3展望未来1 简介1.1 背景及动机美国能源部(DOE)的生物质项目办公室(OBP)赞助那些目的是提高生物质转化技术的基础和应用研究的项目,大力提倡由木质纤维素原料生产乙醇及其他液体燃料。
这些项目包括开发出更好的纤维素酶和发酵微生物的实验室运动,潜在过程的详细工程学研究,以及中试和生产设施的构建。
这项研究由国家实验室,大学以及私人的工程,建筑公司主导。
作为这个项目的所包含的一部分,美国可再生能源实验室(NREL)为了开发出一种基于过程和工厂设计假设得到的完全工业级别价格的酒精,研究了纤维素酒精生产的全过程设计和经济性,这些假设是和工程学,结构及操作上最合适的实例相联系的。
工业级别的价格是指酒精的最低售价或者叫MESP。
MESP能被政策制定者和DOE用来评估纤维素乙醇与石油和淀粉或蔗糖来源的乙醇相比其的价格竞争力以及其市场渗入的潜力。
在NREL的技术经济分析结果也可以通过检查MESP处理备选方案和研究进展的敏感性来帮助指导我们的生物质转化的研究。
秸杆生产乙醇的可行性分析秸杆是一种可再生的自然能源资源,也是可以“合理永续地利用自然资源”,它不仅能缓解商品能源的短缺和供给高效饲料,而且有利于农业科技的全面推行和生物质的综合利用,对农村经济可持续进展和生态环境的保护起到乐观的作用。
秸杆能源化工程,可以提高综合利用率,大幅度地提高能源的干净质量,解决了秸杆过剩造成的任凭燃烧问题,是实现经济、社会、能源、生态、环境协调进展的有效途径。
秸杆的主要成分是木质纤维素。
是纤维素、半纤维素和木质素混合在一起的材料。
用木质纤维素作为糖源生产燃料酒精,目前糖的利用和转化率还很低,通常只有百分之十几。
在秸秆中纤维素、半纤维素和木质素通过共价键或非共价键严密结合而成的木质纤维,占秸杆总重量的约70-90%左右。
植物中三者各占的比例随不同来源的植物或植物的不同局部而有所区分,或许的比例数字为:纤维素 30-50%;半纤维素 20-35%;木质素 20-30%; 灰份 0-15%。
其实纤维素的非结晶构造是很简洁被打破的,它可以完全降解成葡萄糖,后者是发酵乙醇的原料。
目前患病的主要问题是,纤维素的结晶构造难以被破坏,致使人们无法完成后续处理。
纤维素和半纤维素被难以降解的木质素包裹,使得纤维素酶和半纤维素酶无法接触底物,这构成了木质纤维素利用的重大障碍。
只有经过有效的预处理方法,破坏了木质纤维素的高级构造,实现纤维素酶和半纤维素酶对纤维素的可及性,才能使木质纤维素作为自然界里最大宗的资源,像淀粉一样被人和动物完全利用。
纤维素被纤维素酶水解的反响通常又称为糖化反响,水解的主要产物是单糖。
植物细胞壁中,纤维素被半纤维素和木质素通过物理和化学作用所包裹,不利于纤维素酶对纤维素的进攻。
木质素是由苯基丙烷聚合而成的一种非多糖物质。
由芳香烃的衍生物以-C-C-键、-O-键纵横交联在一起,其侧链又与半纤维素以共价键结合,形成一个格外致密的网络构造,将纤维素紧紧包裹在里面。
所以,要彻底降解纤维素,必需首先降解木质素。
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。