怎样利用玉米桔秆提炼乙醇
高油价催生燃料乙醇 秸秆能源化效益巨大 面对能源的紧缺，石油的涨价，世界上很多国家都在探索解决之 道。2000年，安徽丰原集团有限公司（以下简称丰原集团）就着手在高回收、低成本的发酵工艺方面成功探索利用玉米、薯类等生物质进行深加工，以替代石油产品的生产技术。现在，我国很多地方都已经开始将玉米生产的燃料乙醇，以10%的比例直接混合到汽油中使用。丰原集团在燃料乙醇生产中，与大连理工大学一起研制出世界最先进的自絮凝沉降颗粒酵母发酵生产工艺，使生产成本大大降低。国家发展和改革委员会决定用燃料乙醇替代石油百万吨试点项目开始后，丰原集团占据40%份额。去年，丰原集团燃料乙醇的产能已达44万吨。 新技术的重大突破 走进丰原集团发酵技术国家工程研究中心，记者看到技术人员正在紧张地忙碌着，农作物的秸秆经粉碎、发酵，再经分离、提纯后就成了乙醇。该中心副主任、丰原集团副总工程师宋家林告诉记者，丰原集团以玉米、薯类等生物质为原料生产的燃料乙醇、乙烯等产品均已进入市场并获得良好效益，利用农产品精深加工全面替代石油产品的许多关键技术已取得重大突破，并已经建成产业化项目，效益可观。据介绍，目前利用秸秆生产乙醇的中试装置已投产，年产乙醇300吨。
石油是应用最为广泛的能源。我国2004年进口原油1.2亿吨，比上年增加4.8%。2010年石油需求量将达4亿吨，而国内供给能力最大为1.7亿吨。用玉米、薯类等加工石油产品替代品，即用生物化工开发可再生的生物能源和生物化工产品，是各国应对能源危机的一条重要思路。丰原集团经过长期研究和市场跟踪，认为如果原油价格不低于35美元／桶、玉米价格不高于1400元人民币／吨，用玉米加工转化替代石油产品就有利可图。现在，我国玉米年产量近1.2亿吨，其中8000万吨没有加工转化直接用作饲料，所以，完全可以扩大替代石油的加工转化力度。用3000万吨玉米生产的乙醇，可替代1000万吨汽油；用3000万吨玉米可生产550万吨乙烯，相当于目前中石化、中石油两个公司年生产能力的总和。而原料生产过程中还有30%可转化为饲料。据介绍，秸秆能源化的瓶颈主要有两处：一是没有找到或组合出可高效水解纤维素的酶，从而无法使廉价的秸秆一次完成预处理；二是没能培育出高效转化由半纤维素转变而来的木糖的发酵菌种。而丰原发酵技术国家工程技术中心通过多年的研究，突破了国际上“秸秆生产乙醇必须构建同时发酵木糖和葡萄糖生产乙醇工程菌”的思路，创造性地开发了先分离后发酵的工艺路线。这一重大技术突破，不仅大大降低了秸秆转化为能源的成本，而且使我国取得了这一领域的领先地位，为我国大规模的秸秆利用奠定了基础。
“秸秆能源化”效益巨大 负责此项研究工作的丰原集团总工程师薛培俭说，用玉米生产乙醇，3.1吨玉米可生产一吨燃料乙醇，如改用秸秆生产，大约5吨～6吨秸秆就能生产一吨乙醇。我国平均每年富余作物秸秆7亿多吨，如果利用秸秆转化技术，可以大大节约石油的消耗量。专家还指出，从近期看，生物酒精（乙醇）作为燃料，可以部分替代石油能源。从远期看，乙醇则将成为支撑以乙烯为原料的石化工业的基础原料。一直以来，石化工业的基础原料乙烯是从石油中提取的，目前乙醇生产乙烯的技术已经成熟。在未来20年内，由于石油资源的日趋紧张，再加上生物质为原料的乙醇大规模工业化生产，成本相对于石油已具有可竞争性，乙醇将顺理成章地进入工业基础原料领域。农业专家石元春院士指出，发展生物质能源对我国而言，更重要意义在于发展农业和扩大农民增收。他认为，生物质产业从原料到产品，为农业在初级农产品生产和农产品加工之外，开拓了新战场，使农民又多了一条宽阔的增收渠道。丰原集团董事长李荣杰给记者算了一笔账，如果将秸秆利用技术产业化，以50公里为半径建设小型秸秆加工厂，那么按秸秆到厂价每吨400元，农民每亩就可增收200元以上。专家测算，如果我国每年能利用全国50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业废弃物，
、发酵法糖质原料（如糖蜜、亚硫酸废液等）和淀粉原料（如甘薯、玉米、高梁等）发酵；发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的，在相当长的历史时期内，曾是生产乙醇的唯一工业方法。发酵法的原料可以是含淀粉的农产品，如谷类、薯类或野生植物果实等；也可用制糖厂的废糖蜜；或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经一定的预处理后，经水解（用废蜜糖作原料不经这一步）、发酵，即可制得乙醇。发酵液中的质量分数约为6%~10%，并含有其他一些有机杂质，经精馏可得95%的工业乙醇。2、乙烯水化法乙烯直接或间接水合。乙烯直接水化法，就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下，是乙烯与水直接反应，生产乙醇：CH2═CH2 + H─OH→C2H5OH（该反应分两步进行，第一步是与醋酸汞等汞盐在水-四氢呋喃溶液中生成有机汞化合物，而后用硼氢化钠还原）此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解气，成本低，产量大，这样能节约大量粮食，因此发展很快。3、煤化工工业制乙醇还主要是通过乙烯氢化制得，而适合中国国情的技术就是利用煤化工技术，将煤转化为合成气，直接或者间接的合成乙醇。4、联合生物加工利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力
（1）用玉米秸秆草植物纤维制取乙醇。
玉米秸秆、稻草、麦草、甘蔗渣、稻壳、棉子壳等植物纤维皆用于制取乙醇。
（2）玉米秸秆草木灰提取硫酸钾、氯化钾及碳酸钾。
植物秸秆中含有钾。目前，我国广大农村仍以植物秸秆为主要燃料，产生大量的草木灰，秸秆中的钾，全部以无机盐的形式留在草木灰中，其钾含量在1%左右。可用化学提取法把钾从草木灰中提取出来，一般每百份草木灰，可提取出20份碳酸钾、5份硫酸钾及2份氯化钾，三者目前的市价，相应为3700元/吨、1300元/吨及800元/吨。充分利用草木灰提钾，不仅可以缓和钾的市场紧缺，也可增加农民的经济收益，乃一举两得之事。
（3）玉米皮编织。
在玉米收获季节，将玉米皮剥下，最外一层不用，里面的经晒干后贮存，不要淋雨、受潮。在编织前，可用硫黄熏制，将玉米皮熏白。经熏制的玉米皮，色白如粉、柔软似线，反面有光泽，编出的产品色泽光亮，美观大方。根据所要编织的内容，可将玉米皮染成不同的颜色，然后进行玉米皮的纺织和编织。可编织地毯、遮阳帽、手包、挂毯等。
（4）玉米淀粉制肉。
用玉米淀粉为原料，加入一种霉菌和结构简单的化学物质，然后把其加工成含有纤维性的固体物质，也可以加入各种肉味，最终成为人造肉。它的营养十分丰富，易于消化。
（5）玉米粉人造鸡蛋。
用玉米粉、牛奶、维生素、各种盐和矿物质，经特定的工艺加工，外壳用无毒塑料制成。形似鸡蛋，不含胆固醇，非常适宜老年人和心血管病人食用。
玉米子粒含淀粉73%、蛋白质8.5%、脂肪4.3%、维生素（硫胺素、核黄素等）含量很高。黄玉米还含有胡萝卜素，在人体内可转化为维生素A。每百克玉米热量为1527千焦，热量和脂肪的含量均比大米和面粉高。一般玉米子粒蛋白质中赖氨酸和色氨酸的含量不足，但通过育种可提高赖氨酸含量。玉米胚含油36%～41%，亚油酸的含量较高，为优质食用油并可制成人造奶油。玉米子粒主供食用和饲用，可烧煮、磨粉或制膨化食品。饲用时的营养价值和消化率均高于大麦、燕麦和高粱。蜡熟期收割的茎叶和果穗，柔嫩多汁，营养丰富，粗纤维少，是奶牛的良好青贮饲料。玉米在工业上可制酒精、啤酒、乙醛、醋酸、丙酮、丁醇等。用玉米淀粉制成的糖浆无色、透明、果糖含量高，味似蜂蜜，甜度胜过蔗糖，可制成高级糖果、糕点、面包、果酱及各种饮料。此外，穗轴可提取糠醛，秆可造纸及做隔音板等。果穗苞叶还可用以编结日用工艺品。
玉米是供作饲料为主的粮、经、饲兼用作物，玉米秸秆也是工、农业生产的重要生产资源。作为一种，玉米秸秆含有丰富的营养和可利用的化学成分，可用作畜牧业饲料的原料。长期以来，玉米秸秆就是牲畜的主要粗饲料的原料之一。
主要用途：
1.粉碎后可做贮青饲料。
2.可做液化发生灶，原料。
3.粉碎后可栽培食用菌。
（2）生长在腐木上的霉菌及反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中含有纤维素酶．
（3）若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所用的培养基为选择培养基，利用的碳源为纤维素．
（4）从纤维素分解菌中提取纤维素酶需要做产纤维素酶发酵葡萄糖的实验进行酶活性的检测，为了使酶能够被反复利用，可采用酶的固定化技术．
（5）发酵阶段需要的菌种是酵母菌，生产酒精时要控制的必要条件是无氧（密封、密闭）．
故答案为：
（1）纤维素酶
（2）B E
（3）选择性培养基 纤维素
（4）酶的活性 酶的固化
（5）酵母菌 无氧
一、秸秆饲料和食用菌基料技术
玉米秸秆用作饲料,在中国目前主要是以秸秆养畜、过腹还田的方式进行。食用菌基料技术是近几年发展的玉米秸秆利用方式。据分析玉米秸秆中总能量与牧草相似,但是其营养价值只相当于干草或谷物的1/4,这是由于玉米秸秆中粗纤维含量高,体积大,质地粗硬,可利用的养分较少,适口性差。为此,必须对玉米秸秆进行加工处理,以提高消化率,降低粗纤维含量。
（一）物理处理。一般作为调制秸秆饲料的前期工作,经物理处理过的秸秆虽不能提高消化率,但能提高适口性,增加采食量。
（二）青贮秸秆。青贮秸秆是把新鲜的秸秆经过微生物发酵作用,达到长期保存其青绿多汁的营养,调节季节粗料余缺目的。青贮秸秆既能保持青饲料的营养价值,又能改善适口性,且易于消化吸收,并调节青饲料的均衡供给。
（三）氨化秸秆。氨化是在密封厌氧条件下,使氨与秸秆发生氨解反应,破坏连接木质素与多糖之间的酯键,是提高秸秆消化率的一种方法。氨化秸秆制作简便,成功率高。但所需尿素市价较贵,成本较高,在有政策扶持的条件下,适宜在农区农户中推广应用。氨化秸秆适口性增加,粗蛋白增加1～2倍,采食量和消化率均有提高(20%左右)。能保证含水分50%左右的秸秆不霉变。
（四）微化秸秆。微化秸秆就是用微生物高效活性菌种(秸秆发酵活干菌)对秸秆进行发酵,使农作物秸秆变成具有酸香味,草食家畜喜食的饲料,也叫秸秆微贮饲料。微贮饲料成本低,适口性好,采食率高,且不易发霉腐败,能长期保存。
（五）鸡粪调制。鸡粪是廉价的蛋白质和能源来源,成本又低,用鸡粪调制的秸秆饲料开封后酸味很浓,完全消除了鸡粪原有的恶臭。将鸡粪用于秸秆混贮,是开辟饲料资源,提高秸秆利用率的有效途径。
（六）酒糟调制。用干秸秆粉重量5%～6%的鲜酒糟与水混搅成糊状,再加与秸秆粉等重的水搅匀后,均匀洒在秸秆粉上搅匀,装入池内压紧,用塑料薄膜覆盖,排尽气体,压实封装,待1个月左右开封饲喂。用酒糟调制秸秆作饲料,简易方便,成本低,适于在农区有酒糟来源,养有牛羊的农户中推广应用。
（七）制成颗粒饲料。秸秆颗粒饲料的生产不仅使保存期延长,且便于运输。既可解决饲料不足问题,又可解决玉米秸秆遗弃变废问题。
（八）栽培食用菌技术。用青鲜玉米秸秆做主料,秋冬栽培双孢蘑菇,不但可以及时发酵,适时播种,节省劳力,而且青鲜玉米秸秆有丰富的营养成分,可提高产量,旺季上市,经济效益较高。
二、秸秆肥料技术
据测定,玉米秸秆中氮、磷、钾的含量分别为0.61%、0.21%、2.28%。大量研究表明,玉米秸秆还田能够有效增加土壤有机质含量,改善土壤团粒结构和理化性状,改良土壤,培肥地力,增加作物产量,特别对缓解我国氮、磷、钾肥比例失调的矛盾,弥补磷、钾化肥不足有十分重要的意义。
（一）机械直接还田。玉米秸秆机械直接还田技术是农业部近期重点推广的农机化技术成果,也是“十五”期间重点推广的十项农机化技术之一。机械直接还田有以下两种方式：第一种,粉碎还田。采用机械一次作业将田间直立和铺放的秸秆直接粉碎还田,生产效率比手工还田可提高40～120倍。秸秆粉碎根茬还田机还能集粉碎与旋耕灭茬为一体,能够加速秸秆在土壤中腐解,从而被土壤吸收,改善土壤的团粒结构和理化性能,增加土壤肥力,促进农作物持续增产增收。第二种,整株还田。秸秆经一年的腐解,腐解率达90%以上,土壤有机质年均增加0.11%。玉米整株还田耕深20cm,秸秆在土壤8cm深度以下秸秆覆盖率达95%以上,能够保证冬小麦播种质量。
（二）覆盖栽培还田。秸秆覆盖对土壤温度的调节作用,能有效缓解气温激变对作物的伤害；玉米秸秆改良松嫩盐碱地的初步研究也取得了成功,使土壤表层可溶性盐分明显下降,土壤有机质含量提高,土壤pH值降低；玉米秸秆覆盖麦田还具有明显保墒节水效应,覆盖量为3000kg/hm2时,0～200cm土体储水量比不覆盖平均提高4.8%,同时对作物还有增产效应,这是解决我国淡水资源短缺,缓解北方地区水资源供需矛盾的重要途径。
（三）堆沤腐解还田。主要是利用快速堆腐剂产生大量纤维素酶,在较短的时间酶将各种作物秸秆堆制成有机肥,从而达到加速有机质的分解,提高土壤肥力,以利于农业生态系统的良性循环和种植业的持续发展。
（四）烧灰还田。烧灰还田有两种方式：1、作为生活燃烧能源的副产物还田。2、田间就地直接焚烧。
三、秸秆作能源和工业原料的技术
（一）造纸。玉米秸秆在纤维强度、韧性、资源等方面均优于其它秸秆,工艺及原辅材料配方采用与苇子加工制纸一样的工艺。应用玉米秸秆外皮生产出的35g、50g有光纸的各项质量指标基本上与苇浆纸相同,出浆率达41%。
（二）制人造板。利用秸秆中的纤维和木质作填充材料,以水泥,树脂等作基料压制成各种类型的纤维板,其外形美观,质轻并具有良好的耐压强度。玉米秸秆用于制造人造板虽然有一些缺陷,但他在北方地区的数量很大,采用相应的防虫、防腐措施,仍不失为一种制造人造板的理想材料。
（三）研制一次性植纤餐具。用植物纤维制作一次性餐具,具有明显的资源优势和环保优势，作为严格意义上的绿色包装,是其他一次性快餐用具所不能比拟的。
（四）生产燃料乙醇。经研究表明,玉米秸秆经稀硫酸处理,半纤维素水解成木糖、阿拉伯糖、葡萄糖等混合糖液后,其剩余纤维素可在纤维素酶作用下转化成葡萄糖,同时加入产奔偎拷湍缚山??饣旌咸且悍⒔统删凭??
（五）直燃烧热水锅炉供热。玉米秸秆直燃烧热水锅炉供热系统,能部分地解决污染问题,不仅能减少CO2、SO2及烟尘排放量,而且具有较好的经济,环境和社会效益。
（六）气化作能源。秸秆作为传统的能源不仅效率低,而且会造成污染。通过热解气化,能获得高效、清洁、方便的能源。经过近几年的秸秆气化技术研究,已取得了一些成果,这些技术日趋成熟,并得到了一定程度得推广。 祝你好运
玉米秸秆含有30%以上的碳水化合物、2%～4%的蛋白质和0．5%—1%的脂肪，既可青贮，也可直接饲喂。
玉米秸秆是供作饲料为主的粮、经、饲兼用作物，玉米秸秆也是工、农业生产的重要生产资源。作为一种，玉米秸秆含有丰富的营养和可利用的化学成分，可用作畜牧业饲料的原料。长期以来，玉米秸秆就是牲畜的主要粗饲料的原料之一。
有关化验结果表明，玉米秸秆含有30%以上的碳水化合物、2%～4%的蛋白质和0．5%—1%的脂肪，既可青贮，也可直接饲喂。就食草动物而言，2 kg的玉米秸秆增重净能相当于1kg的玉米籽粒，特别是经青贮、黄贮、氨化及糖化等处理后，可提高利用率，效益将争更可观。据研究分析，玉米秸秆中所含的消化能为2 235．8kJ/kg,且营养丰富，总能量与牧草相当。对玉米秸秆进行精细加工处理，制作成高营养牲畜饲料，不仅有利于发展畜牧业，更具有良好的生态效益和经济效益。
扩展资料：
玉米杆用途
（一）粉碎后可做贮青饲料。
该项技术是将腊熟期玉米通过青贮收获机械一次性完成秸秆切碎、收集或人工收获后，将青玉米秸秆铡碎至1厘玉~2厘米长，使其含水量为67%~75%，装贮于窖、缸、塔、池及塑料袋中压实密封储藏，人为造就一个厌氧的环境，自然利用乳酸菌厌氧发酵，产生乳酸，使大部分微生物停止繁殖，而乳酸菌由于乳酸的不断积累，最后被自身产生的乳酸所控制而停止生长，以保持青秸秆的营养，并使得青贮饲料带有轻微的果香味，牲畜比较爱吃。
（二）可做液化发生灶，原料。
以秸秆为原料的工厂：发电厂和乙醇厂。秸秆能卖钱，当然不会就地冒了烟；秸秆转化为电能和燃料乙醇，可以缓解能源和粮食吃紧的态势，堪称一举两得。
参考资料：百度百科-玉米秸秆
