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玉米制备燃料乙醇的工艺设计研究

玉米制备燃料乙醇的工艺设计研究
玉米制备燃料乙醇的工艺设计研究

本科毕业设计说明书

玉米加工燃料乙醇工艺设计

Corn processing of fuel ethanol process design

学院(部):安徽理工大

专业班级:化学工艺与工程

学生姓名:黄国登

指导教师:邢宏龙

2012 年 5 月20 日

玉米加工燃料乙醇工艺设计

摘要

燃料乙醇是一种取之不尽用之不竭的可再生能源,是目前唯一进入市场、应用最广泛、具有较为成熟的技术、可替代石油燃料的大宗可再生生物能源。它能够立竿见影地大幅度节省石油的消耗。本文就使用玉米为原料加工燃料乙醇的工艺进行讨论。

在文章里就燃料乙醇生产的必要性及发展前景进行分析,从而就玉米生产燃料乙醇的各段工艺的模式进行讨论。

论文另外就当今国际形势及国家食物原料对玉米加工燃料乙醇进行分析。

燃料乙醇的成功制备,为国际原油价格的持续攀升和资源的日渐趋紧给国家经济建设中遇到的能源危机带来了缓解。

关键词:技术,生物能源,燃料乙醇,能源平衡

目录

摘要(中文) (Ⅰ)

1绪论 (1)

1.1引言 (1)

1.2“燃料乙醇”的定义 (2)

1.3 燃料乙醇的制备工艺 (3)

1.4废醪及废水的处理工艺 (3)

1.5 国内外研究应用现状与发展趋势 (3)

1.6 本文研究的内容 (4)

2燃料乙醇总体工艺设计 (5)

2.1预处理的工艺设计 (5)

2.2乙醇发酵及蒸馏脱水的工艺设计 (6)

2.3废醪及废水的处理工艺 (7)

3原料加工工艺 (8)

3.1玉米的储存与净化 (8)

3.2玉米的脱胚 (9)

3.3玉米粉碎和调浆 (14)

3.4液化与糖化 (15)

4酒精的提取 (17)

4.1酒精的发酵 (17)

4.2酒精的蒸馏与脱水 (19)

5 废醪及废水的处理工艺 (20)

5.1废醪的处理 (20)

5.2废水的处理 (22)

总结 (24)

参考文献 (25)

致谢 (26)

1绪论

1.1 引言

现随着国际原油价格的持续攀升和资源的日渐趋紧,全球燃料乙醇需求不断扩大。今年以来,中国各地积极要求发展生物燃料乙醇产业,建设燃料乙醇项目的热情空前高涨,主要原料是玉米。

在国际上,美国是世界上最大的玉米生产国,也是利用玉米酒精最广的国家,它规定用10%的玉米酒精加入到汽车燃料中。美国酒精用玉米的消费增长近几年来非常强劲,酒精生产消费的玉米量已经超过了淀粉行业,成为美国工业用玉米消费的主体。

从生产酒精的类别来看,饮料酒精生产消费的玉米接近饱和,保持在330万吨的水平,比较平稳;而燃料酒精由于市场需求旺盛,符合玉米酒精加工的未来发展趋势,因此增长幅度较大,近十年来的年均增长率达到了6.6%。进入21世纪后,增长速度明显加快,2002/2003年度燃料酒精生产消费玉米2340万吨,比上年同期增加520万吨,增长幅度高达28.9%。燃料酒精将成为未来玉米酒精加工的主要方向。

巴西也是个农业大国,其石油资源有限,虽然近期发现了丰富的海洋石油资源,但仍处于勘探阶段,能源一直主要靠进口。1973年的世界石油危机,对巴西的经济是一个沉重打击。从那时起,巴西政府作出了重大能源战略决策,实现能源多元化。巴西选择有充足资源的甘蔗、玉米等为原料,开发酒精燃料,并于1975年获得成功,开发了汽车用酒精燃料,分含水(6%)和不含水(0.5%)乙醇两种,前者直接使用酒精为燃料,后者以25%添加到汽油中变成混合燃料,普通汽车不用改装即可使用,酒精燃料因而在巴得到广泛使用。1979年,首辆以含水酒精为燃料的酒精汽车问世。1999年,新一代酒精汽车诞生,酒精汽车技术获重大突破,采用电子打火,增强了动力系统,酒精汽车更加经济实用。2003年,巴西福特汽车分公司推出了首辆汽油、酒精双燃料汽车,该种车在油箱内设计了“灵活燃料探测程序”,既可单独使用汽油或酒精,也可使用任意比例的汽油和酒精混合燃料。巴西用酒精燃料替代汽油,仅在1976年至2001年间就减少了大量的石油进口,共节省了价值约465亿美元的外汇。现在,巴西的能源已达到90%自给,正在朝着完全自给的目标前进。

随着石油资源的紧缺,一些西方国家已经规定必须把10%的酒精加入到汽油中混合使用。由于酒精能改善汽油的辛烷值,通过各国专家的深入研究,酒精是一种理想的再生能源。而从综合效益的产业看,玉米又是提炼酒精的最佳作物。据相关资料和信息显示,国际市场近年来平均每年酒精用量增长10%以上,随

着各国对环保的重视,酒精在燃料上不断应用,今后几年内预计酒精用量将增长50%以上。

国内方面,为缓解石油资源短缺的矛盾,2003年11月,吉林省在全国率先开始在全省范围内封闭运行推广车用乙醇汽油;2004年下半年,辽宁、黑龙江两省相继实现了全省车用乙醇汽油封闭销售,至此整个东北地区全部封闭推广车用乙醇汽油。此外,我国还在河南、安徽两省及湖北、山东、河北和江苏四省的部分地区开展了车用乙醇汽油试点工作,预计到今年年底,上述各省和地区范围内要基本实现车用乙醇汽油替代其他汽油,让这种可再生的新型绿色能源以尽可能少的资源消耗、尽可能小的环境代价实现最大的经济和社会效益。据初步统计,从吉林省2003年11月正式启动车用乙醇汽油销售到2005年2月末,东北三省共销售车用燃料乙醇汽油194万吨,累计节约原油70多万吨。

作为我国的玉米主产区,封闭推广车用乙醇汽油再一次激活了东北地区的玉米加工市场。专家分析说,东北地区燃料乙醇需求的增加已经成为拉动玉米消费的“生力军”,此举不仅扩大了东北地区的玉米消费量,而且有利于提高玉米收购价格,调动农民种粮积极性。

我国玉米种植地区主要分布在吉林、黑龙江、辽宁、内蒙古以及山东、河北、河南、云南、四川等地。其中,东北三省一区是我国玉米最主要的商品粮供应地和出口基地。

按照燃料乙醇和汽油1∶9的混配比例,每使用1020万吨经过混配的车用乙醇汽油,就相当于节省了102万吨汽油,而要提炼出这些汽油至少需要300万吨原油据介绍,中国以生物燃料乙醇为代表的生物能源发展已开展5年。截止到今年一季度,黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北、河北、山东、江苏部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。目前,我国已成为世界上继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。国家批准建设的4个生物燃料乙醇生产试点项目,已形成每年102万吨的生产能力。乙醇汽油消费量已占全国汽油消费量的20%。

现阶段生产燃料乙醇主要原料是玉米,所以这里就玉米加工燃料乙醇的工艺进行一些研究和讨论。

1.2 “燃料乙醇”的定义

燃料乙醇,一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。燃料乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料,是雅津甜高粱等加工而成的可再生能源。燃料乙醇是一种可再生能源,可在专用的乙醇发动机中使用,又可按一定的比例与汽油混合,在不对原汽油发动机做任何改动的前提下直接使用。使用含醇汽油可减少汽油消耗量,增加燃料的含氧量,使燃烧更充分,降低燃烧中的CO等污染物的排放。

1.3 燃料乙醇的制备工艺

根据玉米物理性质,通过适当的润水,使玉米胚脱出,再通过磨粉机、挑担筛将玉米胚分离出来送到玉米油工序,玉米面调浆后经高温液糖化,然后带渣发酵,再通过蒸馏脱水制备出无水乙醇。(见下面方框图)

蒸馏后的废醪处理,可使用离心机将固液分离,液体经过浓缩后浓浆与分离的废渣一起通过烘干生产出DDGS饲料。

1.4废醪及废水的处理工艺

酒精生产所产生得废水是有毒、有害的,必须要进一步处理后才能排放到自然界中。废醪通过固液分离,除去其中大部分纤维、蛋白等固形物,同时得到符合要求的清液,经过四效降膜蒸发,浓缩到干物含量为38—44%的浓浆,然后按一定比例与滤渣混合后进行干燥。物料中的水份被蒸发出来经过冷凝成为二次冷凝水通过利用厌氧生物细菌和好氧生物细菌的新陈代谢作用对污水进行处理,使废水最终达到排放标准。

1.5 国内外研究应用现状与发展趋势

按照相关规划,到2020年,中国发展燃料乙醇的目标是达到1500万吨,这对原料供应提出了一个大难题。

中国燃料乙醇的以前主要原料是陈化粮,现在逐渐开始采用麦秸秆、木薯等,但其成本高于陈化粮。但发展燃料乙醇绝不能走与粮食争地的路子,应结合国情选择丘陵坡地种植富含淀粉的木薯、红薯,为2020年后燃料乙醇工业的发展打好基础。

1.6 本文研究的内容

本文通过对使用玉米加工无水乙醇的生产工艺原理和目的的分析,进一步介绍发酵前的预处理以及发酵、蒸馏脱水工艺所注意的问题,同时对现在经济发展形势下的废水废渣等处理工艺进一步的研讨,从而论证生产无水乙醇最佳的生产工艺方法的选择。

2燃料乙醇总体工艺设计

2.1预处理的工艺设计

玉米生产酒精,首先要将玉米加工成适合发酵的糖液,这就是预处理。这个过程包括玉米的除杂、润水、脱胚、分筛、粉碎、调浆、液化以及糖化等工序。

2.1.1玉米的前期处理

玉米经过清理、分离除铁,然后根据玉米的水分,通过适当的润水,使玉米胚具有抗击打的韧性。灰分含微量淀粉,其中有大量沙石,对设备的磨损影响很大。铁器不但磨损设备,大一点的会直接对设备产生破坏。所以在对玉米进行加工前,去除灰分和铁器可以减少设备的损耗,还可以节约大量的能耗。玉米经过初清筛及永磁筒可以去除大部分灰分及铁性杂物。而通常玉米的水分在17%以内,经过用80℃润水后达到20%的水分,润闷约5-6小时,使玉米胚具有抗击打的韧性。

2.1.2玉米的脱胚

玉米胚芽含油量在35%左右,而玉米油对发酵液面的张力影响很大,严重影响着发酵的各项指标。如果将玉米油提炼出来,既能避免影响发酵指标,又多产出玉米油这个副产品,对降低生产成本有着诸多好处。

玉米在脱胚机的击打下使玉米胚脱出,再通过磨粉机、挑担筛等设备将玉米胚分离出来送到玉米油加工工序,玉米面经调浆后送至粉碎,玉米糁直接送到粉碎车间进行粉碎调浆。

2.1.3粉碎和调浆

玉米糁通过粉碎机粉碎将玉米粉碎成细小颗粒,破坏淀粉细胞壁,释放出淀粉,增加淀粉颗粒与水的接触面积,有利于后面工序中与淀粉酶接触,有利于淀粉颗粒吸水膨胀、糊化、液化,提高热处理效率,缩短热处理时间,粉碎后的玉米与水混合也容易密封输送,减少物料的污染和流失。一般粉碎粒度≥88﹪(20目筛网检测)。高温水调玉米浆温度为63-68℃,PH值5.8-6.0,玉米浆通过拌料罐,在玉米浆输送泵作用下泵至液化工序。

2.1.4液化和糖化

液化选用α–淀粉酶,将糊化的淀粉水解成糊精和低聚糖,并降低液化液粘度,增强流动性,同时为糖化酶作用创造条件,将其水解成为葡萄糖。

α–淀粉酶从淀粉分子内部的α-1,4葡萄糖苷键进行随机剪切,将大分子

淀粉水解成为小分子糊精和低聚糖等产物,水解产物中还有少量葡萄糖和麦芽糖。

高效糖化酶将淀粉液化产物中糊精及低聚糖水解为可供酵母利用的发酵性糖。利用高效糖化酶在糖化罐内将淀粉液化产物糊精和低聚糖进一步水解成葡萄糖,以利于发酵中酒母的代谢。

2.2乙醇发酵及蒸馏脱水的工艺设计

2.2.1乙醇发酵

在酒母扩培罐连续培养酒母并补充到发酵罐中,酒母在厌氧条件下把可发酵性糖转化为乙醇和二氧化碳。

酵母细胞通过细胞膜作用吸收可发酵性糖,利用其体内的水解酶和糖-酒精转化酶系,把糖转化为乙醇和二氧化碳并释放热量。反应方程式:

C

6H

12

6

+2ADP+2H

3

P0

4

→2CO

2

+2C

2

H

5

OH+2ATP

考虑到发酵中染菌以及发酵罐的清洗,采用半连续半间歇发酵方式。

2.2.2乙醇的蒸馏与脱水

通过蒸馏塔和脱水装置除去发酵成熟醪中杂质,提高酒精的酒度,生产出合格的产品。原理:

利用混合溶液中酒精与其他组份在相同温度,压力下具有不同蒸汽压的性质,通过多次反复汽化与冷凝,使酒精与其它组份得以分离与浓缩。

利用分子筛对不同组份具有选择性吸附的特性,在加压下吸附酒精中的水份,在减压下解析。吸附和解析过程交替进行,保证装置能够连续稳定地生产出合格的燃料酒精。

2.3.废醪及废水的处理工艺

2.3.1废醪的处理工艺

蒸馏后的废醪含有大量纤维、蛋白等固形物,进行有效处理,可以得到DDGS 饲料这些副产品,还可以减轻污染。废醪的处理需要经过固液分离、浓缩、烘干、包装等工艺。

分离原液经进料口进入高速转动的转筒内,在离心力的作用下液体中质量大的悬浮物迅速地向筒壁积聚。已分离的滤液由水层内圈之出水孔经出液口排出。沉渣由螺旋推料器推送到转筒的圆锥端经出渣口排出。在离心力的作用下将精馏工序输送来的废醪进行固液分离,废醪通过过滤介质除去其中大部分纤维、蛋白等固形物滤渣,同时得到符合要求的滤后清液。

清液经过四效降膜蒸发,浓缩到干物含量为38—44%的浓浆,然后按一定比例与滤渣混合后进行干燥。

使用蒸汽通过管束干燥机,将滤渣及浓浆按一定比例混合后进行干燥,达到成品DDGS质量标准。

2.3.2废水的处理工艺

浓缩蒸发出来经过冷凝成为二次冷凝水以及生产中产生的机泵冷却水等废水,通过利用厌氧生物细菌和好氧生物细菌的新陈代谢作用对污水进行处理,使废水最终达到排放标准。厌氧好氧中产生的污泥通过污泥压榨脱水后作为肥料出售。产生的沼气用于沼气锅炉来制备生产中需要的蒸汽,从而节能减排,减少污染,降低生产成本。

厌氧:本工序是通过利用厌氧生物细菌和好氧生物细菌的新陈代谢作用对污水进行处理,使废水最终达到排放标准。

好氧:将二级厌氧IC出水进行一级好氧(生物滤塔)生化,并兼降温;然后再通过氧化沟将生物滤塔出水进行好氧生化再处理,保证出水达标排放。

污泥压榨:厌氧、好氧污泥有95℅---98℅的含水率,体积很大,为了综合利用和最终处置需对污泥进行脱水处理。

3原料加工工艺

玉米生产乙醇,现在国际上有3种方法。

全粒法这是目前我国传统采用的方法。玉米直接蒸煮,不分离副产品,酒糟浓缩干燥饲料。

干法即玉米经适当粉碎,分出一部分玉米皮和胚芽榨油,将玉米干淀粉制酒精。

湿法玉米先生产淀粉,分离出胚芽榨油、蛋白粉、纤维蛋白饲料,然后用淀粉浆生产酒精。

采用干法生产酒精,每吨玉米可以得到玉米油30Kg,玉米蛋白饲料250Kg,乙醇364L,是比较经济适用的方法,也是当今国际上大多采用的方法,所以本文采用干法来讨论生产酒精的工艺。

3.1玉米的储存与净化

3.1.1玉米在圆筒仓的储存

玉米原始水分大,成熟度不均匀。玉米主要产区在我国北方,收获时天气已冷,加之玉米果穗处有苞叶,在植株上得不到充分的日晒干燥,所以玉米的原始水分一般较高。新收获的玉米水分在华北地区一般为15-20%,在东北和内蒙地区一般为20-30%。玉米的成熟度往往不很均匀,这是由于同一果穗的顶部与基部授粉时间不同,致使顶部籽粒成熟度不够。成熟度不均匀的玉米,不利于安全储藏。

玉米的胚大,呼吸旺盛。玉米的胚几乎占玉米籽粒总体积的1/3,占籽粒重量的10%~12%。玉米的胚含有30%以上的蛋白质和较多的可溶性糖,所以吸湿性强,呼吸旺盛。据试验,正常玉米的呼吸强度要比正常小麦的呼吸强度大8~11倍。玉米的吸收和散发水分主要通过胚部进行。

玉米胚部含脂肪多,容易酸败。玉米胚部含有整粒中77-89%的脂肪,所以胚部的脂肪酸值始终高于胚乳,酸败也首先从胚部开始。

玉米胚部的带菌量大,容易霉变。玉米胚部营养丰富,微生物附着量较多。据测定,玉米经过一段储藏后,其带菌量比其他禾谷类粮食高得多。玉米胚部是虫、霉首先为害的部位,胚部吸湿后,在适宜的温度下,霉菌即大量繁殖,开始霉变。

玉米要安全储藏的关键是提高入库质量,降低粮食水分。由于各地的气温、气湿有较大差异,应根据本地具体情况,采用相应的储藏措施。一般工厂储存玉米采用库房或圆筒仓来储存玉米,而圆筒仓占地面积小,储存量大,进出物料比较方便,所以采用圆筒仓来储存玉米是上佳选择。

圆筒仓存量及结构设计按乙醇产量需求进行设计

一般存量在1000吨以上,必须设计通风系统,以更好

保证玉米的质量。(见左图)

无论玉米是否正在进仓或处于满仓或达到要求量

状态,若发现圆筒仓内玉米温度高于环境温度8℃,必

须打开风机通风,使温度下降至筒仓内温度均匀为止。

玉米的进出应遵循先进先出原则。输送设备一般

由提升机、刮板组成。

3.1.2玉米的净化

无机杂质绝大多数质地坚硬,如铁块、石子、砖瓦碎块等,它们对加工机器中的筛板和冲孔板具有损坏性,尤其是对含有筛板配件的高速旋转设备的破坏性更大,而少数强度较低的无机杂质,如泥块、沙土,在加工过程中会产生大量的灰尘需要冲孔网进行隔离,不至于影响环境卫生。有机杂质尽管硬度低,但有些体积较大,如玉米棒芯、秸秆、纸屑、绳头等,进入机器会堵塞设备的进出口,影响设备的工艺效果。无论哪类杂质,它们对冲孔产品的质量都有很大影响。

所以玉米在进入筒仓前就先通过圆筒筛、永磁筒除杂,在输送设备上还要加风管,利用引风机和脉冲除尘器除去灰分。具体流程如下图:

3.2玉米的脱胚

3.2.1玉米的二次清理

原玉米经筒仓变频叶轮喂料器根据生产需求量,均匀平稳出料至原仓下刮板机,至筒仓出料提升机到脱胚工序皮带输送机,再经刮板输送机至缓料箱均匀分料后进入自循环振动筛,再到调质工段.整个过程经电子秤计量,然后将玉米中

的轻杂质除去后进入到下一到工序。

调质、提脐:

经过清理后的玉米根据含水量及工艺要求进行润水,并在润水仓中润闷5-7小时,润闷后的玉米经输送设备进入四楼的暂存箱,暂存箱下有可以通过变频来控制料量的喂料器,再通过喂料器下有磁栏,进入脱胚机破碎后,混合料进入到循环风选器中.在循环风选器中将混合料中的大皮及细粉抽出。抽皮后的物料进入到振动筛中,通过上层筛片将没有被破碎的玉米分离出来,返回到脱胚机中,下层将打碎的胚乳分离出来直接进粉碎机粉碎,中间的物料经磁选后进磨粉机中,磨粉机将较大的胚乳磨碎。混合料经分配器进入到挑担筛中,挑担筛筛理后产生三种物料:毛脐经干燥机后去预榨;玉米面和玉米糁子进入到皮带输送机去粉碎车间进行粉碎。

3.2.1.1振动清理

TQLZ 系列震动清理主要用于制粉、饲料、碾米、化工、食品、榨油等行业的原料清理或分级。通过更换不同孔径的筛片,可清理小麦、玉米、稻谷、油料等多种颗粒状的物料。

该设备结构简单、体积小、重量轻、运行平稳、噪音小、能耗低、密闭性好、操作维修方便等特点,是理想的清理设备。如配备风选器,可以清除轻杂,且使机器处于负压状态工作,无粉尘外溢。

主要技术参数

TQLZ180系列,上层筛网Ф16mm ,下层Ф2.5mm ;处理量:15-25吨/h 。 表内机型设备的振幅为3.5~4.5mm ,振动频率为15.8Hz ,振动方向角为0o~45o。

清理其它物料时应根据物料的容重(或比重)、悬浮速度、表面形状、物料大小,选用适当的处理能力、筛体倾角及筛孔尺寸。

主要结构及工作原理

TQLZ 系列振动清理主要有机架、入粮箱、振动电机、机身、出粮箱等部件组成。其原理是用筛选法按物料的粒度进行分离。料由料管进入偏心锥形漏斗后,落在散粮板上,散粮板随筛体振动,使物料均匀地落到进料箱底板上,并沿底板流到上筛片上面。大型杂质沿上层筛面流入大杂出口排出机外,通过上层筛孔的

筛下物落到下筛片上,其中小型杂质通过下筛片的孔眼落到筛箱底板上面,并经细杂出口排出机外,纯净物料沿下层筛面直接流入净料出口。

筛体倾角的调整

筛体倾角可以从零度调至12度,如作初清筛时一般调至10o;调整角度时,只需松开机架左右各个螺栓,筛体可按贴在机架上的标牌移动到所需角度。注意必须在机器停止运转时才能进行调整。

TQLZ125×200B×2振动清理筛可通过进料端下面支架上的螺杆进行角度调节,调节时必须先松开锁紧螺母,调节后必须紧定好锁紧螺母,保证角度的稳定。振幅的调整

振幅指示圆盘装在筛体两侧面,当机器运行时,转动指示盘,使其虚线通过各圆圆心而形成一条直线,振幅线及刻度线看起来是相互交叉的,并形成显而易见的阴影,该阴影部分的交叉点表示行程长度(即振幅)。

需要调整振幅时,可以通过调整振动电机轴两端的偏心重块G来实现,两偏心块重合度“X”越小,得到的振幅越小,反之越大。注意筛体两侧电机偏心块重合度应调整一致,每侧电机两端偏心块重合度也应调整一致。

振动方向角的调整

振动方向角的调整范围为0~45o,需要改变振动方向角时,只需将4颗固定螺栓松开,转动振动电机座盘即可,注意筛体两侧角度调整要一致。

TQLZ125×200B×2振动清理筛振动方向角不需要调整。

3.2.1.2皮带秤

中能三原ICS系列电子皮带秤是一种先进的微机控制动态称重仪器,是在皮带输送系统中对散状物料进行连续计量的理想设备,整机设计合理、紧凑,具有完善的称重和控制数学模型,并具有多种输入、输出信号形式。其结构简单、称重准确、工作稳定、运行可靠、操作方便、维护量极少。不仅适用于常规环境,而且适用于酸、碱、盐及大气腐蚀环境。广泛地应用于冶金、电力、矿山、港口、化工、水泥、建材、粮食等行业。ICS系列皮带秤可根据您的选择提供ZN201、ZN2001、ZN2105等系列高智能化仪表和国产、进口传感器。

3.2.2调质、提胚工序

先通过对干玉米进行加水、加汽、润闷等步骤使玉米皮吸水后易于脱除,并使玉米胚更加有韧性,减少在后道工序中脂肪的损失。再通过脱胚、磨粉、筛分等一系列方法保证玉米胚提净、粒整、不损失脂肪。

工艺流程简图

要求:润水的温度60~90℃,玉米润闷时间5~7h,润水后玉米温度20~40℃。脱胚机出料要保证脐子不被打碎;振动筛糁子中不应有大粒的脐子;脱胚机:破碎率>85%,脐子不应被打碎;分级筛糁子中不应有大粒的脐子;磨粉机两辊间距0.8-1.0mm,出料中脐子不应被压碎

3.2.2.1磨粉机

工作过程及原理:物料由喂料辊均匀地喂入两磨辊间,通过两磨辊对物料的挤压、剪切作用,使物料逐步破碎,从而使皮层、胚、胚乳分开。调试轧距调整在开机之前和停机之后,必须保证两磨辊处于离轧状态。用手转动主传动带轮,观察两辊是否转动灵活,并检查磨口内有无异物;将磨辊调整到合轧状态,磨辊在合轧状态下,将专用平板置于两辊上方并紧贴两辊表面,用塞规检查平板平面与辊体表面的间隙,测量时应在辊体两端和中间三处检查,其平面度在辊体100mm长度上不大于0.02mm,该项指标一般在出厂前已调好。在合轧状态下,调整两磨辊之间的距离:用塞规检查合轧状态下两辊之间的距离,首次调整如图所示,其数值由工艺而定,初运转辊间轧距为:

皮:0.6mm

其它皮磨:0.15~0.4mm

光辊:0.05~0.1mm

若检查不满足以上数值,可旋转带有刻度的手轮,使磨辊靠扰,直到符合以上数值为止。

为合格证轧距在磨辊长度方向上的一致性,每台磨粉机装有四套独立的微调机构,可实现单边调整,调整完毕后,应将锁紧手轮锁紧。

注意:调节手轮装有轧距表,它不能作为调整测量的依据。

磨刷调整,清理刷是用来清理磨辊表面的积粉的,它由棕骨和澳洲草根制成。清理刷的调整:清理刷的调节不能使磨辊上的压力太大,调整时,先松开锁母,然后旋转调节螺钉,使清理刷与磨辊表面均匀接触;最好在清理刷和磨辊之间插入一张纸,调节完毕后可不费力地将纸抽出,即可锁紧锁母。

3.2.2.2挑担平筛

结构

传动机构:由挂座、上轴承壳、主轴、轴承套、轴承等组成。

筛格结构:由十一层筛格重叠起来,每一层筛格都带有筛面和底板,而各种不同的筛格组成一起,可以得到不同的流程。根据筛理物在筛格内的流动方向和位置,筛格结构基本上可分为两大类:A、第一类的筛格是可以允许上层来的筛下物通过此格而流到下层筛格中去,这种筛格中间备有通道,称为带有通道底板的筛格。

B、带有分配底板的筛格。

清理机构:清理机构使用清理块,这是属于一种在筛面下部进行清理的机构

工作过程及原理:

物料进入筛体内,,利用各层筛网孔,筛体按逆时针(回转半径为44MM,转速为200-210转/分)旋转,使各层筛面上的物料在自身散落性和筛体运动的共同作用下,在筛面上形成一个倾斜面,上层物料顺斜面以较快的速度向出口推进,面下层物料则与筛面接触的时间较长,从而物料在筛面上形成良好的自动分级,且根据混合物料颗粒大小的不同,进行分离,分出的物料按各从各自的通道排出。

3.2.2.3脱胚破碴机

玉米脱胚破碴机集脱胚、破碴于一体,以打、搓、柔的脱胚原理,可获得优质的玉米胚芽,该机运转平稳,耗能小,生产效率高,使用安全可靠,噪音小,操作使用维修方便等特点。

3.2.2.4 TFXH循环风选器

用途、适用范围和性能特点

本机主要用于粮食储藏、面粉、饲料加工、医药、油脂、食品、酿造等行业的颗粒物料清理。该机可将谷物中低密度杂质与颗粒物质(如小麦、大麦、稻谷、

油料、玉米等)分离。该机采用了闭路循环风的形式,本身具有除尘降尘的功能。这样节省了其它除尘设备,并且不与外界进行气体交换,因而,可以避免热量的损失,不污染环境。

主要结构及工作原理

物料落入匀料板,堆积一定厚度,阻止新鲜空气由匀料板进入吸风道。料流进入吸风道时,低密度杂质随吸风道气流进入分离区,分离效果可通过调节板进行调节。被分离出来的低密度杂质随着循环气流进入分离筒。通过分离筒的作用,低密度杂质与气流分开,落入集尘室。最后,由绞龙将低密度杂质排出。

风机将净化了的空气吸走,通过回流通道返回到吸风。经过清理的物料直接进入出料斗。压力活门在物料重力作用下开启,物料排出,进入下道工序。

以上介绍脱胚的工艺,脱胚后的玉米面和糁子将被送到后面粉碎和调浆,皮与胚芽会经过玉米油的提取工艺提取玉米油,剩余的油渣由于带有大量淀粉,也会被输送到粉碎调浆。玉米油的提取工艺将本文不再讲述。

3.3 玉米粉碎和调浆

目的:通过粉碎机粉碎将玉米粉碎成细小颗粒,破坏淀粉细胞壁,释放出淀粉,增加淀粉颗粒与水的接触面积,与淀粉酶接触,有利于淀粉颗粒吸水膨胀、糊化、液化,提高热处理效率,缩短热处理时间,粉碎后的玉米与水混合容易输送。原理:在高速旋转的锤片打击和筛板磨擦作用下物料逐渐被粉碎,并在离心力和气流作用下穿过筛孔从底座出料口排出。

3.3.1工艺简述:

前工序来料(玉米粉)通过大刮板机、小刮板机输送到粉碎料仓,经过粉碎机粉碎,粉碎粒度≥88﹪(20目),在粉碎机料封绞龙和汇总绞龙输送、调浆提升机作用下,将玉米粉提升到物料混合器,在物料混合器内加入中温水、淀粉酶,经搅拌后流入一级拌料罐内,加入高温水调玉米浆温度为65℃左右,PH值6.0,玉米浆通过一级拌料罐溢流管溢流到二级拌料罐,在玉米浆输送泵作用下泵至液化工序。

这里在搅拌时就加入淀粉酶,主要可以对玉米浆提前预液化,减少玉米浆的粘度,便于输送,同时提前液化,可以加强液化效果,提高液化速率,为后面的液化糖化做好充分准备。当然预液化需要较高温的调浆水,正好可以解决后面生产中出现的蒸汽凝水的回收利用,从而从节能降耗上为生产降低成本。

3.3.2工艺流程图

下面是具体的粉碎和调浆的工艺流程图:

3.3.2工艺参数和原辅料质量标准

主要原辅材料

工艺控制指标

3.4液化与糖化

液化选用α–淀粉酶,将糊化的淀粉水解成糊精和低聚糖,并降低液化液粘度,增强流动性,同时为糖化酶作用创造条件,将其水解成为葡萄糖。

糖化采用高效糖化酶,高效糖化酶将淀粉液化产物中糊精及低聚糖水解为可供酵母利用的发酵性糖。利用高效糖化酶在糖化罐内将淀粉液化产物糊精和低聚

糖进一步水解成葡萄糖,以利于发酵中酒母的代谢。

3.4.1液化

耐高温α-淀粉酶是采用国外优质菌种,经深层发酵,精炼而成,能随机水解淀粉质原料及其降解物内部的α-1.4葡萄糖苷键,使胶状淀粉溶液粘度迅速下降,过度水解可产生少量葡萄糖和麦芽糖。在啤酒生产中,将辅料与水混合均匀,每吨辅料加本品0.3升左右(2万单位/ml ),可一次加入,迅速升温至95℃-97℃液化,至100℃,保温30分钟,碘液试验为粉红色,即液化完成。

常规性生产中,料与水混合均匀,料水比1:3.5-4,PH 值为6.5-7.0,水温45℃-55℃,每吨料加本品0.3升左右,(2万单位/ml ),搅拌均匀后加热,蒸煮时温度控制在100℃±5℃,时间100分钟左右,碘液试验为粉红色,即液化完成,然后进行糖化。糊化用水中钙离子浓度50-100ppm 较合适,水中如有合适钙离子,可不另添加钙离子,铜、钛、钴等金属离子对酶会有一定影响,铝、铅、锌等金属离子对酶活力有较强抑制作用

工艺简述:

粉碎玉米浆经调浆后经泵输送至液化,先经一次喷射器加热至85℃,从一级配料罐上部进料,经溢流管流入二级配料罐,从二级配料罐出料,经喷射后进入承压罐,喷射后的物料先进一级闪蒸罐经闪蒸降温至85-90℃,在一级闪蒸出料管通过计量泵加入淀粉酶,随后进入一级维持罐,经溢流管流入二级维持罐;然后泵至层流罐液化,物料从7#层流罐底出料管直接进入二级闪蒸罐,经闪蒸降温至75℃,经过液化板换降温至60℃去糖化。

工艺流程图:

3.4.2糖化

淀粉糖是以玉米等农产品为原料,最主要的是玉米运用生物技术经过水解转化而生产的。近些年来,连续糖化技术应用于淀粉糖的生产,代替了传统酸法制糖工艺,推广双酶法及高、低压喷射液化技术。

利用高效糖化酶在糖化罐内将淀粉液化产物糊精和低聚糖进一步水解成葡

萄糖。从而将淀粉液化产物中糊精及低聚糖水解为可供酵母利用的发酵性糖。工艺简述:

液化液经过液化板换降温至60℃,在板换出料管通过计量泵加入糖化酶,随后进入静态混合器加酸调pH至4.1-4.3,输送到糖化罐糖化,糖化时间控制

在15-20分钟,再经过泵输送到发酵工序。

4.酒精的提取

4..1酒精的发酵

在发酵的时候。一般先进行的是酵母菌将糖类变成酒精,中间开始的是乳酸菌将其他玉米副产物如少量蛋白质那些发酵成乳酸等,只要控制好PH,就可以实现酒精发酵了。玉米糖液发酵是添加了细菌抑制剂,使其向乳酸方向发展一个因素是温度。温度一方面影响酵母菌的繁殖速度极其活力,另一方面影响酒精发酵。温度高于40℃,酵母菌就会死亡;温度高于30℃,发酵中止的可能性就会加大。因而,符合酵母菌生物学要求和葡萄酒工艺学要求的温度范围为18-30℃。另一个因素是氧。在添加酵母前的一系列处理过程中,葡萄汁所溶解的氧,很快就被基质中的氧化酶所消耗。留给酵母菌的氧则很少。因而酵母菌的繁殖条件至少部分的为厌氧条件。

在酒精发酵结束以后,接着登场的就是乳酸细菌。由于酒精的酸度高、pH 值低、酒度高,不利于乳酸菌的活动,苹果酸-乳酸发酵的控制就比较困难。4.1.1酒精的发酵方式的选择

连续发酵:是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同速度流出培养液,从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。连续发酵可分为单罐连续发酵和多罐串联连续发酵等方式。在单罐连续发酵中,由于发酵液在不断搅拌,一部分刚流入的发酵基将随发酵液一起流出。其优点是:①设备的体积可以减小;②操作时间短,总的操作管理方便,便于自动化控制;③产物稳定,人力物力节省,生产费用低。缺点是:①对设备的合理性和加料设备的精确性要求甚高;②营养成分的利用较分批发酵差,产物浓度比分批发酵低;③杂菌污染的机会较多,菌种易因变异而发生退化。连续发酵1906年已有啤酒连续发酵的方案﹐但直到1967年才得到工业化的应用。主要应用国家有新西兰﹑英国等。由于菌种易变异和杂菌的污染以及啤酒的风味等问题﹐使啤酒连续发酵工艺的推广受到限制。

玉米淀粉生产工艺知识考试题

玉米淀粉生产工艺知识考试题 姓名单位 一、选择,将正确答案填入括号内,每题2分,共30分。 1.为加工提供较纯的玉米原料,应除去原料中的()。 A.泥土 B.沙石小砖瓦碎块 C.煤渣金属物及一些有机杂质 D.以上均是 2.侵泡罐投料时,料水体积比为:( )。 A.1:3 B.1:2 C.1:2.5 D.1:2.5—3左右为宜 3.为防止冒罐或堵罐,停料后要继续运行()。 A.10分钟左右 B.15分钟左右 C.12分钟左右 D.17分钟左右 4.一级淀粉的白度应是()。 A.88% B.87% C.85% D.86% 5.一级淀粉的灰分应为()。 A.0.40个/cm2 B.0.7个/cm2 C.1个/ cm 2 D.1.5个/cm2 6.淀粉的气味()。 A.玉米味 B.无异味 C.具有玉米淀粉固有的特殊气味,无异味D,以上均是 7.淀粉加工关键质量控制点()。 A.分离 B.干燥 C.分离干燥 D.进料浓度 8.分离机开机前首先打开水阀,水流量不得超过()。 A.5m3 /h B.7m3 /h C.10m/h D.15m2/h 9.侵泡前的玉米水份应为()。

A.12% B.13% C.14% D.12%-14% 10.浸泡后的玉米水份为(%) ()。 A.40 B.41 C.42-48 D.50 二.判断题,正确的题目前划“√”错误的题目前划“ⅹ”共20分。 1.()淀粉加工关键质量控制点是分离和干燥。 2.()分离机运转正常必须打开顺流阀门后,给其均匀进料。 3.()酸性氧化物,要注意戴好防护用品。 4.()堆放硫磺要远离明火热源,注意防火,防湿,防潮。 5.()浸提出玉米中可溶性物质,使玉米粒软化,为各组的分离做好准备 6.()待玉米投完后,依次停止投料仓皮带机,斗提机,大提升机,振动筛,投皮带机及风机等设备 7.提料岗位工艺流程为杂质商品玉米-斗式提升机-振动筛-风机除尘-玉米贮仓-风机除尘。 8.()浸泡玉米的温度应为48-52%。 9.()玉米要浸泡48小时以上。 10.()浸泡玉米的方式是逆流浸泡。 三.简答题,每题15,共30分。 1.玉米净化的目的是什么? 四.论述题,共20分。 1,浸泡岗位的注意事项。

秸秆生产乙醇示范工程进展

技术进展 秸秆生产乙醇示范工程进展 杜风光,冯文生 (河南天冠企业集团有限公司,河南南阳473000) 摘要:在简述发展秸秆乙醇必要性的基础上,概述了秸秆乙醇生产技术中的3个环节:秸秆原料预处理技术、秸秆纤维素水解技术、五碳糖与六碳糖发酵技术。深入分析了国内外秸秆乙醇的产业化现状,最后对发展秸秆乙醇项目提出了建议。 关键词:秸秆;乙醇;纤维素;纤维素乙醇中图分类号:S216;TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2009)01-0016-04 Progress in alcohol production from straw:A demonstration project DU Feng -guang ,FE NG Wen -sheng (Henan Tianguan Group Co.,Ltd.,Nanyang 473000,Chi na) Abstract :Based on the necessity to develop alcohol production from straw reviewed,three s teps in alcohol production from straw,including straw material retreatment,cellulosic hydrolysis of straw,and the fermentation of pentoses &hexoses technologies,are in troduced.The industrial status of alcohol production from straw at home and abroad are analyzed deeply.Finally,the sugges tions to develop the project of alcohol production from straw are put forward. Key w ords :straw;alcohol;cellulose;cellulosic alcohol 收稿日期:2008-10-20 作者简介:杜风光(1969-),男,硕士,高级工程师,长期从事生物化工产品生产工艺的研究、实施和技术改进,近年来主要从事生物燃料的研发 工作,dufengguang@https://www.doczj.com/doc/9413799567.html, 。 木质纤维资源是地球上现存量最大的生物质资源,也是当前利用率最低的资源,是各国新资源战略的重点之一。农作物秸秆是木质纤维素资源的重要组成部分,我国现有可利用的农作物秸秆资源在7 亿t 左右。世界各国,尤其是美国、加拿大、德国、瑞典、日本等发达国家,都在致力于开发清洁高效的生物质资源利用技术,以达到保护矿产资源、保障国家能源安全、实现C O 2减排和经济可持续发展的目的。 利用农作物秸秆、木屑、废纸等可再生木质纤维类原料(主要含纤维素、半纤维素和木质素三大组分)生产燃料乙醇是木质纤维素类生物质工业转化的一个重要方向,其主要生产工艺过程包括原料预处理、纤维素水解、五碳糖与六碳糖发酵、乙醇分离。迄今为止,全世界已有十几套纤维素乙醇的中试生产装置在运行。为了能够提高我国在新的资源竞争领域内的优势,尽快实现纤维素乙醇产业化已势在必行。结合我国资源匮乏的国情,在国内发展纤维素乙醇更加具有现实意义。 1 发展秸秆乙醇的意义 如何解决石油的短缺问题是21世纪全球面临 的难题之一。据预测,按照目前已探明的世界石油储量和开采速度,全球石油的平稳供应只能维持40年左右,发展可再生能源特别是生物能源,是解决能源危机的重要出路。燃料乙醇由于其成熟的生产应用技术和丰富的原料来源成为世界各国首选的生物能源,但目前的燃料乙醇主要是由粮食转化而来,它们虽属可再生资源,但生产受到粮食产量的限制。为解决这个问题,全世界都将目光集中在产量大、来源广的纤维质原料。利用秸秆等农林废弃物生产燃料乙醇,不但可以解决燃料乙醇生产原料的不足,还可以解决农林废弃物的出路,减少农林废弃物对环境的污染。 从产品生命周期评估来看,利用秸秆等农林废弃物生产乙醇工艺路线一方面可以获得较多能量产出,另一方面与使用化石燃料相比可以有效降低温室气体排放。在美国内布拉斯州农业研究服务中心所做的研究中,Ken Vogel 计算出生产纤维素乙醇的全部用能。这一研究包括生产拖拉机、制取农田植物种子、生产除草剂、生产化肥和收获过程使用的能量。研究表明,纤维素原料生长使用一个单位的能量,可得到近515个单位能量的乙醇。它甚至比从 #16#Jan.2009现代化工 第29卷第1期Modern Chemical Industry 2009年1月

燃料乙醇业的可持续发展

燃料乙醇业的可持续发展 13亿百姓吃什么?近日,随着粮价的不断上涨和燃料乙醇业的日趋升温,发展生物质能源是否会威胁粮食安全这个问题再次受到了前所未有的关注。 近期,世界小麦和玉米等主要粮食的价格已达到近10年最高水平。而今年11月,国内食品类价格比去年同月上涨3.7%,其中粮食价格上涨 4.7%。据了解,我国发展燃料乙醇之初,很大程度上考虑的并不是能源问题,而是如何消化陈化粮。经过几年的集中销售后,国有粮食部门储存的陈化粮已到达低位,燃料乙醇业的发展与生产原料之间的矛盾日益突出。 粮食能源化引人关注 其实专家对于粮食能源化的担忧由来已久。华东理工大学能源化工系颜涌捷教授向记者表示,由于中国人多地少,因此,以小麦或玉米为原料生产燃料乙醇并不适宜大规模推广。他强调,国内发展燃料乙醇最基本的原则是,不与农业争粮、不与农业争地。 资料表明,2001年4月,我国宣布推广使用车用乙醇汽油,并批准了4个产能共为每年102万吨的燃料乙醇试点项目,包括吉林燃料乙醇公司的30万吨,河南天冠燃料乙醇公司的30万吨,安徽丰原生化公司的32万吨,以及黑龙江华润酒精公司的10万吨。这些以陈化粮为主要原料的燃料乙醇,按10%的配比掺入汽油中,可以起到节省原油的作用。从2002年6月到2003年6月,国家组织河南、黑龙江等省市进行车用

乙醇汽油试点。2004年试点扩大到包括黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽的全省区域,以及河北、山东、江苏、湖北的部分地区。由于当时燃料乙醇价格高于汽油,因此发展并不迅速。2004年全球能源和石油价格上涨使得燃料乙醇身价倍增,4家定点生产企业也纷纷扩产。据上海天之冠可再生能源公司史吉平经理介绍,目前这4家企业的产能已经由102万吨增加到约150万吨,但这个数字还远远无法满足远期需求。现阶段,燃料乙醇的使用还只限于黑龙江等9个省市,如果后期在全国推广,以2005年我国汽油消费量4366万吨计算,添加的燃料乙醇需要436万吨,还有较大的市场空间。 出于对粮食安全的慎重考虑,除了4家试点企业外,国家有关部门没有再新批燃料乙醇的生产项目。但由于市场的存在,因此,仍有不少企业打擦边球,上马粮食加工燃料乙醇的项目。一些专家担心,若粮食能源化任其发展,不加控制,将使粮食市场出现加工过量的情况,从而诱发粮食安全问题。颜涌捷教授也表示,中国13亿人口的吃饭问题始终是最为要紧的大事。 玉米深加工成香馍馍 目前,玉米已成为燃料乙醇最主要的原料,其需求量也在持续大幅增加。数据显示,2001年国内酒精原料中玉米所占比重为59%,到2005年已上升到76%。玉米用量在燃料乙醇生产中的大幅上升,给供给带来沉重压力。 面对玉米原料供应较为紧张的形势,史吉平仍显得比较乐观。他表示,至少有4种途径可以避免燃料乙醇业与粮食安全发生矛盾,包括开

玉米淀粉基本知识

淀粉基本知识 1、淀粉合成、结构、成份 淀粉是纯碳水化合物,分子式可简写为(C6H10O5)n 淀粉颗粒按结构可分为: 支链淀粉:70~80% 支杈状结构粘性分子量32000~16000 直链淀粉:20~30% 直链状结构易和有机物或碘生成化合物,10~100万。 2、物理性质 ①外观:白色粉末(或微带浅黄色阴影)淀粉密度1.61 偏光十字:在偏光显微镜下观察,淀粉颗粒具有双折射性,在淀粉粒面上可以看到以粒径为中心的黑心十字形。 ②淀粉水份含量: 平衡水份:淀粉在不同温度和湿度的空气中含有的水份。 一般水份12~13%,受空气的温度和湿度影响较大。 ③糊化: 若将淀粉的悬浮液加热,达到一定温度时,淀粉颗粒突然膨胀,因膨胀的体积达到原来的数百倍之大,所以悬浮液变为粘稠的胶体溶液这种现象称为淀粉的糊化。 玉米淀粉在55℃开始膨胀,64℃开始糊化,72℃糊化完成。 淀粉糊化的本质(宏观): 三个阶段: A、吸水,淀粉粒内层膨胀,外形未变→可逆的润胀。 B、水温升高至糊化温度时突然膨胀,大量吸水,偏光十字消失,晶体解体→不可逆的溶胀。 C、温度升高,溶胀的淀粉粒继续分解,溶液黏度增高。晶体结构解体,无法恢复成原有的晶体结构。 (微观)本质:水分子进入淀粉颗粒的微晶体结构,拆散淀粉间的缔合状态,淀粉分子或其它集聚体经高度水化形成胶体体系。 ④淀粉遇碘变兰: 鉴别淀粉的存在:加热到70℃时兰色消失,故中和应冷却至70℃以下。 本质:这种反应不是化学反应,而是由于直链淀粉“吸附”碘形成的络合结构。 ⑤淀粉的凝沉作用: 淀粉的衡溶液在低温下静置一定时间后,溶液变浑浊,溶解度降低,而沉淀析出,如果浓度大时间长,则沉淀物可形成硬块不再溶解,也不易被酶作用,这种现象称为淀粉的凝沉作用,也叫老化作用。 凝沉本质:在温度逐渐降低的情况下,溶液中淀粉分子的运动减弱后,

玉米淀粉生产工艺流程图

玉米淀粉生产工艺流程图 原料玉米 ↓ 净化→杂质 ↓ 硫磺→制酸→浸泡→稀玉米浆→浓缩→玉米浆 ↓ 破碎→胚芽→洗涤→脱水→干燥→榨油 ↓ 精磨 ↓ 筛洗→渣皮→脱水→干燥→粉碎→纤维粉 ↓ 分离→浓缩→脱水→干燥→蛋白粉 ↓ 清水→淀粉洗涤 ↓ 精制淀粉乳→制糖、变性淀粉等 ↓ 脱水 ↓ 干燥 ↓ 淀粉成品 ↓ 计量包装 主要设备 1.提升机1台 2.清理筛1台 3.除石槽2台(自制) 4.亚硫酸罐1个(自制) 5.硫磺吸收塔 2 座 6.浸泡罐6个(自制) 7.重力筛2台 8.破碎磨2台 9.针磨1台 10.胚芽旋流器2台 11.胚芽筛1台 12.压力曲筛7 台

13.洗涤槽1套(自制) 14.分离机2台 15.洗涤旋流器一套 16.汽浮槽2台(自制) 17.螺旋挤干机2台 18.管束干燥机3台 19.板框压滤机4台 20.沉淀罐4个 21.地池1个 22.刮刀离心机1台 23.气流干燥机组1套 24.原浆罐浓浆罐洗涤水罐各一个 25.各种泵、管道、阀门 玉米:水分%(m/m)≤14%杂质率%≤2%淀粉含量%(m/m)≥70% 淀粉:65-68% 胚芽6-8% 纤维粉8-10% 蛋白粉 4.5-6% 一吨玉米可生产酒精0.3-0.32 吨吨淀粉可生产麦芽糖浆1.15吨采用传统的玉米湿磨法(即用亚硫酸水溶液逆流浸泡玉米提取可溶性成分得玉米浸泡水,齿磨破碎、旋流分离提取玉米胚芽,筛分去渣,碟片分离机与旋流分离器组合使用分离去除蛋白)闭路循环生产工艺生产玉米淀粉,从而保证工艺的可靠性。同时充分利用工艺过程水,达到节省用水的目的。 玉米淀粉是以玉米为原料,经过原粮清理,浸泡,破碎,精磨,分离,淀粉精致,脱水,烘干,计量包装,成品。生产的过程中同步分离出胚芽,纤维粉,玉米蛋白粉及玉米浆。这些副产品还要分别经过分离,洗涤,脱水,烘干到计量包装。最终完成整套的生产过程。玉米淀粉生产线是一套连续的流水作业。玉米浆还可以和玉米纤维粉混合制成喷浆纤维,是做饲料的很好原料。 吨淀粉用水5吨左右电180度左右煤200公斤左右

冬小麦与夏玉米轮作综合管理要点

冬小麦与夏玉米轮作综合管理要点 怎样才能高产增收,是农民朋友最关心的问题。为此,笔者在总结多年科研成果和生产经验的基础上,简要介绍一下河北、山东等地的冬小麦-夏玉米生产管理的基本程序,对作物生产进行综合管理,是高产增收的关键。 冬小麦与夏玉米轮作的生产特点 冬小麦与夏玉米轮作是华北地区的主要种植制度,因两年三熟,农时相当紧张,在生产管理上具有两大特点: 1.作物构成一个生产系统,农作管理要统筹兼顾。小麦播种前有较充足的时间进行整地、施肥和灌水,而夏玉米则主要利用雨水和小麦磷肥后效。因此两茬作物的施氮量大致相当,而磷肥主要施给冬小麦,钾肥主要施给夏玉米。 2.两茬综合高产,冬小麦可适当晚播,通过增加播种量来挽回迟播减产。小麦迟播可将冬小麦节余的农时留给夏玉米,使夏玉米品种由早熟改为中熟,夏玉米一天一个产量,通过抢时早播和适当迟收,充分发挥玉米的增产潜力。

9月下旬,准备优良麦种:宜选高产、抗倒、抗逆、成穗率高的品种,如强筋小麦高优503、济麦20号、淄麦12号等;中筋小麦矮抗58、济南19号、山农664等。 10月上旬,整地、施肥、播种:结合深耕深松(25厘米左右合适),施有机肥和化肥;精选种子,进行种衣剂包衣或药剂拌种,防治病虫害;灌足底墒水,足墒适期适量播种。 11月中旬,冬前管理:保全苗,雨后锄地,11月下旬平均气温3~4℃时及时灌冬水。 3~4月,春季田间管理:以争取壮苗为目标,根据苗情(旺苗、壮苗、弱苗)、地力、墒情等特点,水肥结合,灌水和中耕结合,酌情适量适时施肥、灌水、中耕和化学除草。 5月中旬,后期管理:扬花灌浆期趁无风天灌水,结合灌水适量施肥或喷施叶面肥,增加粒重,防治干热风;抽穗期喷药防治病虫害。 6月中旬,适时收获:为夏玉米播种做准备。

秸秆制燃料乙醇技术及其发展

秸秆制燃料乙醇技术及其发展 (徐州工程学院化学化工学院,徐州,江苏,221000) 摘要: 秸秆是一种重要的可再生资源,由于石油资源的日益减少,利用秸秆生产燃料乙醇成了世界科学家的研究热点,本文论述了当前国内秸秆制燃料乙醇的工艺技术过程,包括原料预处理、水解及发酵,并且展望了未来秸秆制乙醇技术的发展方向。纤维乙醇生产示范研究是未来产业化过程中一种必不可少的探索,也是实现其技术工程化的重要基础和平台。 关键词:秸秆、燃料乙醇、技术、述评 引言: 在徐州,秸秆很少被利用大部分都是以堆积、燃烧等方法直接倾入环境,对环境造成了很大的危害。如果把秸秆制成燃料乙醇,热效率大大提高,这样做不仅缓解了人类所面临的一些困难,比如:能源危机、环境污染等;秸秆制燃料乙醇是20世纪初面市的传统产品,后因石油的大规模、低成本开发,其经济性较差而被淘汰。随着一些先进农业国劳动生产率的大幅度提高,以及20世纪七十年代中期以来四次较大的“石油危机”,又推动燃料乙醇工业在世界许多国家得以迅速发展。自巴西、美国率先于20世纪七十年代中期大力推行燃料乙醇政策以来,加拿大、法国、瑞典等国纷纷效仿,均已形成了规模生产和使用。 中国燃料乙醇产业起步较晚,但发展迅速,燃料乙醇在中国具有广阔前景。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。 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。未来我国燃料乙醇行业的重点是降低生产成本、减少政府补贴,为此,制定生物燃料乙醇生产过程的消耗控制规范,及产品质量技术标准,统一燃料乙醇生产消耗定额标准,包括物耗、水耗、能耗等,是降本增效的有力手段。而未来我国燃料乙醇行业发展的方向是如何实现非粮乙醇的规模化。 1 秸秆的主要成分 玉米秸秆、麦秆、稻草等均属木质纤维类生物质,主要成分为纤维素(约占40%)、木质素(20%-30%)和半纤维素(20%-30%),这三种成分的质量占植物纤维质原料总质量的80%-95%。尽管纤维素单独存在时能被许多微生物分解,但由于在细胞壁中,纤维素是被木质素和半纤维素包裹着,而木质素有完整坚硬的外壳,不易被微生物降解,因此,纤维素的分解受到限制。 纤维素是植物残体中最丰富的部分,它是由β,D-葡萄糖基通过1,4-糖苷键联接而成的线性高分子化合物。通常一条链中含有10 000 多个葡萄糖分子,大约30-100 个纤维素分子会“并肩”排列,在分子内和分子间氢键的作用下,形成结晶的微纤维或类似晶体的不透水的网状结构。半纤维素主要是由木糖通过β-1,4 糖苷键形成的,分子中往往带有支链,半纤维素的水解产物主要有己糖-葡萄糖、戊糖(木糖)、半乳糖等几种不同的糖。半纤维素的聚合度相对较低,比较容易降解成单糖。而木质素是由苯基丙烷结构单元通过醚键、碳-碳键联结而成的具有三维结构的芳香族高分子化合物。木质素很难降解,同时也无法形成发酵性糖类。 纤维素是被木质素和半纤维素包裹着的,木质素在纤维素纤丝中的存在,降低了原料的可利用表面积, 从而阻碍了微生物和酶顺利接近易降解的纤维素,因此纤维素和半纤维素的水解就成为此类原料生物降解的限速步骤。另外,有研究显示,木质素最初的降解需

玉米用于燃料酒精生产及其饲料副产品的饲用价值

玉米用于燃料酒精生产及其饲料副产品的饲用价值 Conference Covers Corn Feed Byproducts, Ethanol Production 著者:KENNETH ENG 译自:Feedstuffs, December 15,2003 译者:孙照刚 校对:张丽英 最近在Nebraska大学召开了有关由谷物生产燃料酒精和产生的副产品的饲喂价值的研讨会。据估测,2003年用谷物生产的酒精大约为2.7亿加仑,如由Sneller (2003)提供的图1表明巨大增加率。 如果新的能源经费被批准,据估测,到2012年,玉米酒精的产量将翻倍(图2)。目前有73个酒精厂在生产,估计约有15~20个,甚至更多的厂正在筹建。这些厂许多位于北部高原地区,在那里,因为缺乏铁路服务和谷物中转站,农场主面临严重的玉米销售问题。 随着用于酒精生产玉米用量增加,大大激活那些地区的粮食市场,这是美国历史性发展的一个重复。追朔到早在1700年后期的定居者,当时,由于缺乏需求和运输,他们开始以生产酒精作为销售他们玉米的一种方式。 Waters(2003)讨论了玉米酒精生产的效率,并指出,尽管早期的效益是负的,但这部分由于玉米生产量增加,能源效率得到迅速改善(图3)。玉米平均产量的快速增长和所需能源投入的降低是美国农业上一个巨大成功例子之一。

此外,Walters指出,玉米酒精生产和成本已经得到改善,从而使之谷物成为从“种子”到“发动机”的正的能源(图4和图5)。 图3 美国玉米产量 酒精生产效率已经得到改善 -1920年每浦氏耳玉米可生产2.50加仑的酒精 -2002年每浦氏耳玉米可生产2.69加仑的酒精 他们的副产品的能量价值也得到改善。 图4 产量:酒精生产 美国玉米生产效率以较快的速度改进 -氮利用效率获得=每年每磅氮可收获0.73磅玉米籽实 -每天获得的能量转化效率>8.0(1990年<4.0) -灌溉玉米比采用自然雨水系统的能耗高,但: -收获的单位粮食产量高(>收获指数),氮的利用效率得到改善 酒精转化技术的改进导致玉米从“种子到发动机”的正能量平衡 -30%+可利用的太阳能替代石油 图5 小结

旱地分带轮作多熟制技术

旱地分带轮作多熟制技术 [日期:2006-03-09] 来源:贵州科技成果网作者:阅读:427 次 旱地分带轮作多熟制,是将旱地按一定宽度划分为若干带,在同一带上种植两种或两种以上作物,下季再在带中轮换种植不同作物,从而实现一年多熟(两熟或两熟以上)的一种栽培制度。既提高了土地单位面积作物年产出量,又达到充分合理利用土地,保持和提高土壤肥力,实现土地可持续利用的目的。以种植小麦、玉米、绿肥为例,第一年秋季(第一季)将地块按5尺(即带幅)宽分成若干带,每一带又分主带和副带,在主带上种植小麦,副带上种植绿肥,这就是分带。第二年春季,绿肥收割后,在此带上种植玉米,小麦收获后,在此带上种植绿肥,这就是轮作。一年可实现小麦、玉米、绿肥三熟,即为多熟。 (一)规范分带 带的宽度(带幅)主要根据土壤肥力的高低具体确定,一般而言,土壤肥力高的地块带幅为5.5—6尺,中下等肥力地块为4.5—5尺。带形要直,以利于通风透光。带向(即作物的行向)一般以东西向最为理想,可以减少作物互相荫蔽,有利于高、矮秆作物同时受光。但同时也要考虑到地块形状、坡度等因素,不能千篇一律,要从操作方便、保水保肥等角度出发,因地制宜,综合确定带向。同时,在同一带中划分主、副带时,要按照“主带增粮、副带增钱”的目标,主带宜窄,通过实行窄行密株种植保证合理的种植密度,为副带作物预留足够的宽度,多种植蔬菜、绿肥、豆类、饲料作物等,增加经济收入和培肥地力。 (二)选用良种,科学搭配作物 种子是增产的内因,良好的种植制度,必须有良好的品种作依托。在品种选择上,要通盘考虑,应有利于主带作物和副带作物都能增产。粮食作物宜选用杂交玉米、脱毒马铃薯等高产、优质良种。合理主、副带作物搭配,是提高单位面积产量的基础。要按照茬口和高矮兼顾的原则,选择适宜作物进行搭配。在茬口衔接上,宜选择中、早熟,丰产型品种,尽量减少共生期。对同一季节间作的作物,要注意高矮搭配,主带(高秆)作物要高矮适中,株型紧凑,叶形稀疏上冲,截光率低,抗逆力强。副带(下位)作物要选用株型矮小,叶色浓绿,叶面平展,枝繁叶茂,耐荫性强,截光率高,光合效率高的品种。 (三)合理种植密度 提高种植密度,增加叶面积系数,是多熟制增产的中心环节。窄行种植能有效发挥高秆作物的密度效益,宽行内副带(下位)作物的种植为高秆作

玉米淀粉生产基础知识

玉米淀粉生产基础知识

玉米淀粉生产基础知识

山东大宗生物开发股份有限公司 二零一七年四月

目录 第一章淀粉的生成及结构 一、淀粉的生成 二、淀粉的物理性状 三、淀粉的化学组成和结构 四、淀粉的用途 第二章玉米淀粉及生产方法 一、玉米的性质和组成 二、玉米的生产过程概述及工艺流程 1、亚硫酸的制备 2、玉米的浸泡 3、玉米的破碎及胚芽分离 4、玉米的精磨与纤维分离 5、淀粉与蛋白质的分离 6、淀粉脱水与干燥 第三章副产品的加工 一、玉米浆与菲订

二、玉米胚芽与玉米油 三、蛋白粉 四、纤维粉

第一章淀粉的生产及结构 一、淀粉的生成 淀粉碳水化合物,它在自然界分布很广,是植物的主要成分。碳水化合物中最多的是纤维素,其次是淀粉,这二种物质是葡萄糖的聚合物。纤维素是构成细胞壁的主要成分,可以说是植物生长中的建筑材料,淀粉则是植物所储存的食粮。 植物叶绿素在阳光照射下,能将二氧化碳和水变成淀粉,同时产生氧气,这个现象称为“光合作用”,可用化学式简单表示如下: 日光 NOC 2+NH 2 O-------------------(C 6 H 10 O 5 )n+NO 2 叶绿素 光合作用的变化过程,实际上并不像上面方程式表示的那样简单,叶绿素是复杂的化合物,含有镁,能由日光中吸收红、蓝和少量的绿光,被吸收的光能促进光合作用的进行。 绿叶在白天所生成的淀粉,存在于叶绿素的微粒内,可用碘液定性检测:用酒精将叶绿素溶解,然后加几滴稀碘溶液,若颜色变蓝,则表示有淀粉存在。植物生长成熟后,有许多淀粉储藏在植物的种子(玉米、麦、米等),根(如甘薯、木薯)和块茎(马铃薯)中,各种植物含淀粉的量因品种、气候、土质以及其他生产条件的不同而不一样。即使在同一块地里生产的不同植株,其所含淀粉的量也不一定相同。 二、淀粉的物理性状 淀粉是白色的微小颗粒,不溶于水和有机溶剂,颗粒内都呈复杂的结晶组织。淀粉乳遇热糊化呈粘稠的液体。这些性质是一般淀粉所共有的,但由于各种原料制造的淀粉不同,其性状不一样,分别说明如下: 1、颗粒的形状与大小

玉米秸秆发酵生产乙醇的研究进展

玉米秸秆发酵生产乙醇的研究进展 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。秸秆经过预处理,水解和发酵可生成乙醇。秸秆生产乙醇的工艺包括预处理,水解和发酵。发酵方法有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法、同时糖化发酵法和非等温同时糖化发酵法以及固定化细胞发酵法。介绍了秸秆生产乙醇几个关键工艺的最新进展。 关键词:秸秆,酒精,木质纤维素 我国是一个农业大国,各类农作物纤维资源十分丰富,仅秸秆一项就达7亿t吨以上,其中玉米秸秆约2.2亿t吨,这些资源长期没有得到合理的开发。作为农业废弃物的玉米秸秆多以燃料烧掉,其烟雾中含大量的TSP 和SO2 ,造成大气严重污染。近年来生物质能的研究已经成为一个热门的研究课题,利用农业废弃物发酵生产燃料酒精正逐步成为人们研究的热点,玉米秸秆作为一种重要的农业废弃物,受到了广泛的关注。 在我国,玉米秸秆除了少部分被利用外,大部分以堆积、荒烧等形式直接倾入环境,造成极大污染和浪费,而且这种直接燃烧的方法热效率很低,只有10%左右。如果将它们转化成气体或液体燃料(酒精、氢气、柴油等)热效率可达30%以上。这样不但缓解人类所面临的资源危机,食物短缺,环境污染等一系列问题,也为人类持续发展提供了保证。 1 玉米秸秆简介 玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,细胞壁基本组成是纤维素、半纤维素、木质素,纤维素和半纤维素被木质素层层包裹,纤维素是一种有1000-10000个β-D-吡喃型葡萄糖单体以β-1,4-糖苷键连接的直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维,其基本组成单位是纤维二糖,它是地球上最丰富的聚合体。而半纤维素主要是木糖以及少量阿拉伯糖,半乳糖,甘露糖组成,而木质素是以苯丙烷及其衍生物为基本单位构成的高分子芳香族化合物,对水解纤维素起到屏障作用。到目前为止,还未发现能利用木质素的单聚体来生产乙醇的微生物。半纤维素较易水解为五碳糖,纤维素较困难水解为六碳糖,而木质素一般作为燃料。 2 玉米秸秆预处理 玉米秸秆结构复杂,纤维素、半纤维素不但被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,纤维素具有高度有序晶体结构,因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键破坏晶体结构,降低聚合度。 3 水解工艺

利用玉米发酵生产乙醇的设计(年产2万吨)

1绪论 1.1 引言 随着社会的发展,社会对燃料能源(石油、天然气、煤矿等)的需求越来越大,而燃料能源储量越来越少,价格越来越低,人们迫切需要找到一种新的可再生能源代替现有的燃料能源。其中,最受欢迎的是燃料酒精。今年以来,世界各地积极要求发展生物燃料乙醇产业,建设燃料乙醇项目的热情空前高涨,主要原料是玉米。 利用生物质原料发酵法生产乙醇是全世界目前解决“能源危机”和“石油危机”最有效的途径之一。 1.2 燃料乙醇 燃料乙醇,一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。燃料乙醇是一种取之不尽用之不竭的可再生能源,是目前唯一进入市场、应用最广泛、具有较为成熟的技术、可替代石油燃料的大宗可再生生物能源,它能够立竿见影地大幅度节省石油的消耗。燃料乙醇是燃烧清洁的燃料,可在专用的乙醇发动机中使用,又可按一定的比例与汽油混合,在不对原汽油发动机做任何改动的前提下直接使用。使用含醇的汽油可减少汽油消耗量,增加燃料的含氧量,使燃烧更充分,降低燃烧中的CO等污染物的排放。 1.3燃料乙醇的优势 燃料酒精最明显的一些优势是:一、来源广,可再生。可以以谷物淀粉为原料生产燃料酒精,以植物秸秆等纤维素为原料生产燃料酒精,以甘蔗作为原料生产燃料酒精,以蜜生产燃料酒精等等。二、无污染。石油、天然气、煤矿等燃料能源的使用产生了很多环境问题。例如:酸雨等环境污染,而燃料酒精产生的是二氧化碳和水,对环境无污染。 1.4 大致流程 玉米—→粉碎—→加酵母糖化酶—→加水配料—→搅拌—→封膜—→发酵—→粗馏—→精馏—→成品乙醇 1.5发酵方式

连续发酵:是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同速度流出培养液,从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。 间歇发酵:间歇式发酵法就是指全部发酵过程始终在一个发酵罐中进行。由半连续发酵:是指在主发酵阶段采用连续发酵,而后发酵则采用间歇发酵的方式。 由此可见,发酵的方式有多种选择,连续发酵有诸多优点,却有一个缺点,那就是一旦首罐发生染菌,就会连续多罐染菌。所以。采用半连续发酵是一个较好的选择。当然间歇发酵可以避免染菌,但操作较麻烦。 1.6操作方法 操作方法:先粉碎,粉碎完后,再把原料进行蒸煮糖化,整个过程的温度为900C至1030C左右,液化的温度为900C至950C,糖化中后熟器的温度在900C至1030C,液化罐的温度在1000C左右,然后加热至连消器、维持器,温度为1030C 至1040C,之后进入一级闪蒸器,温度降到750C左右,在进行二次闪蒸,最后加糖化酶,温度在580C至620C,然后再降温进入发酵阶段,发酵总周期:玉米60h -62h,PH4.2-4.7。酒精发酵设备-酒精发酵醪的成熟指标。发酵完毕后,在进入蒸馏塔进行蒸馏,常压精馏塔的设计压力:0.1MPa;设计温度:1300C,因其含水分比较高,所以需要脱水,脱水后的乙醇纯度达到99%以上,即满足生产的要求了。 1.7环保处理 酒精生产所产生得废水是有毒、有害的,必须要进一步处理后才能排放到自然界中。废醪通过固液分离,除去其中大部分纤维、蛋白等固形物,同时得到符合要求的清液,经过四效降膜蒸发,浓缩到干物含量为38—44%的浓浆,然后按一定比例与滤渣混合后进行干燥。物料中的水份被蒸发出来经过冷凝成为二次冷凝水通过利用厌氧生物细菌和好氧生物细菌的新陈代谢作用对污水进行处理,使废水最终达到排放标准。 1.8本文研究的内容 本文通过对使用玉米加工无水乙醇的生产工艺原理和目的的分析,进一步介绍发酵前的预处理以及发酵、蒸馏脱水工艺所注意的问题,同时对现在经济发展

烘焙基础知识大全

开心品味屋- 烘培原料、工具、模具,DIY 套餐,餐饮调料、香料、辅料 烘焙基础知识大全 好像我们这里还没有特别全的有关烘焙基础知识的帖子,刚好自己也在摸索阶段,那我就逐渐完善这 个帖子吧~ (一)烘焙工具的基本知识 烤箱 建议采用可以上下管加热,且有温度和时间刻度,容积至少在13L 以上的家用电烤箱。 PS:如果烤箱为华氏计量温度,可以运用此公式换算摄氏温度:摄氏=(华氏-32℃)×5÷9 家用烤箱的品牌和规格有很多,选择时要注意一下几点: 1)最高温度可以达到250 度,因为很多需要烘烤的食品一般都不会超过250 度。 2)可以定时60 分钟或更长时间,因为有些点心或肉类需要烤很久,能定时60 分钟或120 分钟的 烤箱在烤制时更方便。 3)内容积在20L 以上为宜,并且内部有至少两层放臵烤盘的位臵。足够的空间才可以放臵比较常 用的蛋糕模具,相对来说容积大的烤箱空间内部温度更均匀。另外,不同的产品在烘烤时需要调整

放臵的上下不同位臵。 4)要买有顶部和底部两层加热管的烤箱。这样,就可以分开控制开关,有些产品需要单独用上火 或下火时烘烤。 备注:烤箱在使用时需要提前预热,也就是设定好温度,提前打开空烧5 分钟左右,使内部达到需 要的烘烤温度。另外,烤箱买回后,在首次使用前,应用纸巾将加热管上的油擦去(某些厂家给加 热管涂油的目的,是为了避免在未销售时加热管受潮生锈),否则在使用时会有黑烟冒出。 40 摄氏度,可以用来发酵面团和酸奶,以代替温水和棉被。 50 摄氏度,可以将食物脱水,制成各种水果干、蔬菜干、肉干,以便于保存,烘干的时候要稍微 打开烤箱门,以利于水分散发。 60 摄氏度,可以用来制作香肠、腊肉。 开心品味屋- 烘培原料、工具、模具,DIY 套餐,餐饮调料、香料、辅料 烤盘和烤网 一般随烤箱会附带烤盘和烤网。烤盘用来盛放需要烘烤的食物,如肉类、饼干类和面包等等。烤网 可以用来放臵带有模具的食品,如蛋糕、各种派等等,烤网还有一个重要的作用,就是将烤好的食

燃料乙醇的发展前景

燃料乙醇的发展前景 当前,正值国际油价上涨、能源紧张时期,各国政府都在大力发展和推广生物能源。日前,全球著名咨询机构科尔尼公司发布的《中国燃料乙醇产业现状与展望--产业研究白皮书》显示,目前我国燃料乙醇产业存在一定问题,主要表现为成本过高、生产效率偏低。对此,业内专家和企业家表示,目前我国燃料乙醇产业面临资源短缺和相关政策不明朗的问题。 十一五期间,我国将生产600万吨生物液态燃料,其中燃料乙醇500万吨。日前,国家发改委的一位官员介绍,8年前我国上马燃料乙醇项目,意在解决过剩陈化粮问题。经过1999-2005年的不懈努力,国家首批4家燃料乙醇定点生产企业已完成规划建设的102万吨产能,基本实现了十五提出的拉动农业、保护环境、替代能源三大战略目标。 粮食安全成瓶颈 目前我国是继巴西、美国之后全球第3大生物燃料乙醇生产和消费国。据悉,随着燃料乙醇的逐步推广,我国以陈化粮为原料的燃料乙醇产量从2003年的7万吨一路飙升至2006年的132万吨,如果按每3.3吨玉米产1吨燃料乙醇折算,仅2006年就消耗玉米436万吨。然而,近期作为燃料乙醇主要原料的玉米正处于供不应求状态,玉米库存的骤减使国内玉米价格猛涨,燃料乙醇出现与民争食的隐患,保障国家粮食安全成为摆在政府面前的严峻课题。业内专家分析,我国人口众多,人均耕地少,用大量粮食生产燃料乙醇必然要和人争食、争土地,造成人类生存空间越来越小,不符合我国国情。 针对部分地区发展生物乙醇燃料的过热倾向和盲目势头,2006年12月,国务院下发了《国家发展改革委关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》及《国家发展改革委、财政部关于加强生物燃料乙醇项目建设管理,促进产业健康发展的通知》,要求各地不得盲目发展玉米加工乙醇燃料,同时对玉米加工项目进行清理。从这两个通知可以看出,坚持非粮为主是根本,是今后中十一'国生物燃料乙醇的发展方向。国家出台的《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油. 五'发展专项规划》以及相关的产业政策也明确提出因地制宜,非粮为主的原则。实践证明,以粮食为原料生产燃料乙醇不符合国情,探索非粮能源资源是大势所趋。目前燃料乙醇发展规模处于前列的巴西是用甘蔗生产燃料乙醇,美国是用玉米生产燃料乙醇。但我国不具备大规模使用甘蔗或玉米的条件,随着政策限制玉米加工项目的上马,业界必须寻找玉米以外的生物质资源来生产燃料乙醇。 其实,不仅玉米可以生产乙醇,某些纤维质类原料也同样可以生产乙醇。有关专家指出。据介绍,纤维质原料主要包括草、红薯等作物及秸秆、农作物壳皮、树枝、落叶、林业边脚余料等。用非粮原料生产燃料乙醇具有重要性和可行性,既不与粮食和其他有关国计民生的作物争地、争水,且单位面积产出率高。但是,目前在我国用这些原料生产乙醇燃料还存在原材料大规模收集和运输的问题,且纤维素生产燃料乙醇的技术还有待完善。 政策尚不明朗

玉米淀粉的生产工艺流程介绍

玉米淀粉生产技术 玉米是从玉蜀黍穗上剥离下的玉米粒, 玉米粒含水分12-16%、淀粉70- 7 2%、蛋白质8 — 11%、脂肪4 — 6%、灰分1.2 — 1.6%、纤维5 — 7%。玉米淀粉用途很广,既可用于食品工 业,也能用于造纸、纺织、化工、医药等部门。 以玉米为原料制造淀粉的方法很多,基本工艺流程如下: 玉米一>清理一>浸泡一>粗碎一 >胚的分离一>磨碎一>分离纤维一>分离蛋白质—>清洗一>离心分离一>干燥一>淀粉。? 具体生产流程如下: (1) 清理 清除玉米原粮中的杂质,通常用筛选、风选、比重分选等。 (2) 浸泡 玉米子粒坚硬,有胚,需经浸泡工序处理后,才能进行破碎。玉米通过浸泡,第一,可 浄化 二氧址碣亚硫毀一浸泡>浸泡水—菲汀(玉米架卜) 破碎胚芽併 胚芽分离洗涤 研磨 ?干燥"榨油 玉米油 稀蛋白-质?闻 + 液縮 干燥… 蛋白粉卩玉米淀紺- 硫谶 燃晓 玉米 *杂挪

软化子粒,增加皮层和胚的韧性。因为玉米在浸泡过程中大量吸收水分,使子粒软化,降低结构强度,有利于胚乳的破碎,从而节约动力消耗,降低生产成本。另外胚和皮层的吸水量大大超过胚乳,增强了胚和皮层的韧性,不易破裂。浸泡良好的玉米,如用手指压挤,胚即可脱落。第二,水分通过胚和皮层向胚乳内部渗透,溶出水溶性物质。这些物质被溶解出来后,有利于以后的分离操作。第三,在浸泡过程中,使粘附在玉米表面上的泥沙脱落。能借助玉米与杂质在水中的沉降速度不同,有效地分离各种轻重杂质,把玉米清洗干净,有利于玉米的破碎和提取淀粉。浸泡玉米的方法,目前普遍用管道将几只或几十只金属罐连接起来,用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动,进行逆流浸泡,浸泡水中通常加二氧化硫,以分散和破坏玉米子粒细胞中蛋白质网状组织,促使淀粉游离出来,同时还能抑制微生物的繁殖活动,但是二氧化硫的浓度最高不得超过0.4%,否则酸性过大,会降低淀粉的粘度。温度对二氧化硫的浸泡作用具有重要影响,提高浸泡水温度,能促进二氧化硫的浸泡效果。但温度过高,会使淀粉糊化,造成不良后果,一般以50—55C为宜。浸泡时间的长短对浸泡作用有密切关系。浸泡时间短,蛋白质网状组织不能分散和破坏,淀粉颗粒不能游离出来。一般需要浸泡48 小时以上。浸泡条件:浸泡水的二氧化硫浓度为0.15%一0.2%,pH 值为3.5。在浸泡过程中,二氧化硫被玉米吸收,浓度逐渐降低,最后 放出的浸泡水含二氧化硫约为0.01%一0.02%,pH 值为3.9—4.1。浸泡水温度为50—55C,浸泡时间为40—60小时。浸泡条件应根据玉米的品质决定。通常储存较久的老玉米和硬质玉米,要求二氧化硫浓度较高,温度也较高,浸泡时间较长。玉米经过浸泡以后,水分应在40%以上。 (3) 粗碎 粗碎目的主要是将浸泡后的玉米粒破碎成10块以上的小块,以便将胚分离出来。玉米粗碎大都使用盘式破碎机。粗碎分两次进行。第一次把玉米粒破碎到4—6块,进行胚的分离;第二次再破碎到10块以上,使胚全部脱落。 (4) 胚的分离 目前国内用来分离胚的设备主要是分离槽。分离槽是一个U 形的木制或铸铁制的长槽,槽内装有刮板、溢流口和搅拌器。将粗碎后的玉米碎粒与波美9 度( 相当于比重1.06) 的淀粉乳混合,从分离槽的一端引入,缓缓地流向另一端。胚的比重小,飘浮在液面上,被移动的刮板从液面上刮向溢流口。碎粒胚乳较重,沉向槽底,经转速较慢(约6转/分)的横式搅拌器推向另一端的底部出口,排出槽外,从而达到分离胚的目的。

农作物秸秆生成燃料乙醇项目建议书

农作物秸秆生产燃料乙醇 项 目 建 议 书 二0一三年十二月

一、项目概况 项目名称:农作物秸秆生产燃料乙醇 项目法人单位: 建设地址: 建设性质:新建 二、项目提出理由 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2200×108相当于目前世界能源消耗的8~10

倍。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。近年来,利用生物技术转化农业废弃物秸杆中的纤维素生成酒精的工艺因其具有循环经济和低碳经济(作物的光合作用取碳于大气,而作为燃料则把碳放回大气,实际是“无碳经济”)的特征,以及不与粮争地和变废为宝的特点,而引起了人们的浓厚兴趣,被认为具有良好的发展前景。燃料乙醇的使用,可减少原油的消耗,保护宝贵的不可再生资源,可以显著提高汽油的辛烷值,防止发动机爆震,减少运输设备的损耗,可以减少汽车尾气中C02、CO、S02等对环境的污染,尤其可大量减少臭氧排放量,保护地球大气环境。因此,这项技术也更符合我国的国情。 事实上,自20世纪60年代第一次能源危机以后,许多发达国家和部分发展中国家即根据各国具体资源情况着手燃料乙醇的开发,如美国以玉米为主,而巴西、印度等以糖蜜为主,在美国每年生产的燃料乙醇在500万吨以上。在巴西,汽车所需燃料的43%以上已使用燃料乙醇。燃料乙醇的使用不仅减少了该国对进口石油的依赖,还为该国创造500万人的就业机会。 在我国,燃料乙醇的生产与使用问题已提出多年,引起了党中央和国务院的高度重视,明确要求加快燃料乙醇产业的发

大班科学教案《神奇的玉米淀粉》

大班科学教案《神奇的玉米淀粉》 活动目标: 1.激发幼儿在科学小实验中,操作探索的兴趣。 2.通过实验感知玉米淀粉的特性,激发幼儿学习的欲望。 活动准备:玉米淀粉,水,音箱。 活动过程: 一、初步认识玉米淀粉,知道玉米淀粉来自于哪里? 这里有一样非常有意思的东西,现在请小朋友来看一看,你觉得它有可能是什么呢?可以用手摸一摸。你也认为是面粉是吗? 那其实我要告诉大家,它的名字叫做玉米淀粉,那它是从什么当中提炼出来的呢? 玉米是吗?哦,大家都看见了,老师手里有玉米。 哦,它有一个名字叫玉米哥哥,现在我们来和玉米哥哥打个招呼吧! 嗨,大家好,我叫玉米,我有黄黄的身体,绿色的外衣,我和我的小伙伴们是不是很棒呢! 幼儿分组操作,感知玉米淀粉在自己手中的变化,刚才我给大家看了玉米,小朋友们就知道了,这个玉米淀粉是从玉米当中提炼出来的! 二、将玉米淀粉和水混合,孩子通过操作,感知玉米淀粉所呈现的液体和固体的状态。 更重要的是我们要来做好玩的游戏了。 首先拿我们将玉米淀粉放进大碗里,然后呢?我们要让它和水变成好朋友。 现在我边倒水边像和面一样,来把玉米淀粉和水搅拌均匀。 下面和面粉一样状态的玉米淀粉和水接触了以后会有什么变化

呢?非常稀像牛奶,大家很有想象力。 接下来我们一起来玩个好玩的游戏。 你觉得它是液体还是固体?肯定是液体吗?对加了水。 那我来问问大家:我的手指如果轻轻的在这里面摁下去,你说我的手指能够接触到这个底部吗? 我们来看一看啊!手碰到了底部。 这里面都是液体,但是现在我再给大家提个问题:“我攥紧我的拳头,使劲往这个液体里面打会有什么现象?” 那大家保护好自己的衣服,护好自己的脸不要受伤哦,小心一会儿溅你们身上哦,准备好了吗?123,给看见了吗?我的拳套打进去了吗? 小朋友自己也来体验一下,我用拳头那么使劲的砸,必须用力气很大才行哦,你的拳头打进去了吗?有液体溅出来吗?是不是很神奇呀!打进去了吗?没有。 我们再来看看它确实是液体啊,对呀! 小朋友们,你们是不是觉得这种现象很神奇呢! 现在我来告诉你们吧,我轻轻地用手指一点手指就伸进去了,对不对?可是我的拳头要砸向它,是不是比我的手指要强,对不对?但是我用拳头砸的时候能砸动吗?砸不动?哦,这就叫遇强则强,与弱则弱,那这种具有这种特性的物体为什么会这样呢?你知道么? 你轻轻的时候它就放松了,你使劲的时候它也使劲,把你给顶出去了。这就是它的特性遇强者强,遇弱则弱,它有一个名字叫做非牛顿流体。 小朋友不是特别能理解,没有关系,它还有个特别的现象,我来给大家展示一下,它也是能够体现非牛顿流体神奇的一面。 小孩们看好啦,我现在要拿一块放在手上,像拿豆腐一样。仔细

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