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怎样利用玉米桔秆提炼乙醇

微笑的蜻蜓
谦让的大碗
2023-01-01 09:12:59

怎样利用玉米桔秆提炼乙醇

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快乐的茉莉
怡然的外套
2025-07-21 06:52:35

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,

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自觉的小伙
矮小的宝贝
2025-07-21 06:52:35

乙醇的七种制备方法如下。

一、制备方法

1、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。

2、乙烯水化法

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

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。联合生物加工技术,一体化程度高,能有效降低生产成本,未来发展前景广阔。

5、合成法

以乙烯为原料生产乙醇。该法生产的乙醇中夹杂着异构高碳醇,对人有麻痹作用,不宜作食品、饮料、医药和香料等。

6、分批萃取精馏法

7、分子筛固定床吸附法(简称分子筛法)

分子筛是一种无色、无臭、无毒的新材料

二、乙醇

乙醇分子是由乙基和羟基两部分组成,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子中的碳氧键和氢氧键比较容易断裂。

无水乙醇指的是纯乙醇,里面不含有水或其他物质,一般在一些化学试验中用到。酒清一般是指含有一部分水,比如一般纯酒精指的是95%的酒精(里面有5%的水)医用酒精是75%的酒精,只有75%的洒精才有杀菌作用。浓度过高或过低都起不到杀菌作用。

认真的树叶
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2025-07-21 06:52:35
因焚烧秸秆产生的浓浓“狼烟”,曾引起人们对于秸秆利用的极大关注。把秸秆“吃干榨净”,将可能的价值统统榨取出来——这就是专家定义的“秸秆全循环”,是目前看来产出效益最高的利用方式。秸秆制乙醇项目,可以视为一个“全循环”的样本:在利用秸秆生产主要产品乙醇的过程中,对工艺综合优化,提取功能糖、木糖等副产品,生产的残渣又可以压缩成木棒或是稍加处理制成有机肥。这样综合分摊成本,效益十分可观。此外,建设一个秸秆发电厂,用最后压缩的木棒作原料。据介绍,根据秸秆的结构特性,现有技术已经可以实现至少三个层次的利用:提取半纤维素制功能糖,提取纤维素制燃料乙醇,余下木质素压制固体燃料。过去曾有农民焚烧秸秆的原因:“家里不用它烧火,也不沤肥,没什么用,可不就烧了呗。”确实,随着农村生活能源结构与农业生产方式的改变,在许多农民看来,秸秆成了真正的农业废弃物。尽管很多地方提倡将秸秆粉碎直接还田,但对于农民来说“雇机器又得花钱”,积极性并不高。因郊区烧秸秆产生浓烟影响城市环境和交通,更重要的是造成了巨大的资源浪费。据匡算,我省年产各种农作物秸秆总量达7000多万吨,按目前公布的六成的利用率计算,每年还有近3000万吨秸秆未经利用且多被一烧了之。在全国,每年粮食种植产生的6亿多吨秸秆,大部分也没有被有效利用。有关专家介绍,农业投入要素有约50%最终转化为农作物秸秆。秸秆资源的浪费,实质上是耕地、水资源和农业投入的浪费。而在有秸秆加工利用企业附近的村落,农民一亩地的秸秆能再卖上百来块钱,这样的收益,和粮食的纯收益差不多。传统的秸秆利用方式,要数青贮和过腹还田、直接还田。前两者需要产业基础,要有高度发达的养殖业,后者需要新型农机的推广。考虑到饲料行业的发达、秸秆运输的不便、农民资金的不足,在现阶段这种利用方式只适合少数有条件地区。也有一些地方发展秸秆沼气、用秸秆培育食用菌、用秸秆加工建材等,最近还出现了将秸秆打碎压制成“炭”作燃料的设备。近年来,秸秆发电得到很大关注。这一技术在北欧已得到较广泛应用。我国去年开始也上马了若干秸秆直燃发电项目。但由于农业种植特点和秸秆热值低等特性,秸秆发电规模小、成本高。据专业人士透露,目前,秸秆发电有关的政策补贴很难落实到位,并网也存在困难,“没有国家的扶持,秸秆发电肯定搞不起来。”有专家认为,我国大量宝贵的秸秆资源沉睡、废弃和流失,已经利用的也处于粗放的低水平利用。将秸秆直接燃烧并非一种经济的利用方式,而为滋养土地进行的秸秆还田,也有更具效益的其它手段可以代替。但实现秸秆“全循环”,既需要企业拓宽思路,更需要政府积极引导、布局、扶持。尤其秸秆全循环多涉及一些全新的技术,没有前例可以借鉴,目前的环评分类可能无法囊括,立项非常耗时,这又直接影响到企业融资贷款,阻碍了技术产业化的进程。具体可以归纳为以下10种方法:1、 秸秆肥料化技术;2、 秸秆饲料化技术;3、 秸秆沼气发酵及沼肥技术;4、 秸秆炭气油联产技术;5、 秸秆成型燃料技术;6、 秸秆发电技术;7、 秸秆热裂解技术;8、 秸秆纤维素燃料乙醇技术;9、 秸秆气化甲醇二甲醚技术;10、 秸秆材料利用技术。

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2025-07-21 06:52:35
、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

明理的战斗机
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2025-07-21 06:52:35
因作物成熟过程中植株体内的养分向种子或果实集中,所以秸秆中剩余的可消化营养成分很少,大部分为不可消化或难消化的成分,如纤维素、木质素等。奶牛可以少量利用秸秆。为了提高秸秆的消化利用率、适口性和采食量,秸秆饲用前常进行处理。一般的处理方式有:①切短、粉碎、浸泡、蒸煮等物理方法,以改变秸秆的物理性状,提高奶牛对秸秆的利用率和采食量;②氨化、碱化等化学方法,碱化用氢氧化钠和石灰水等浸泡,氨化用液氨、氨水、尿素、碳氨等处理,以软化秸秆,提高适口性和消化率;③微贮等生物的方法,用微生物来分解秸秆中的纤维素和木质素,以提高秸秆的营养价值。

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2025-07-21 06:52:35

(1)玉米秸杆经预处理后,应该选用纤维素酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖. 纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取.某同学设计了如下分离土壤中 纤维素分解菌的实验流程:土壤取样→选择培养-梯度稀释→鉴别培养.

①从土壤中分离出分解纤维素细菌的培养基配方如下:纤维素粉5g,NaNO3 1g、Na2HPO4•7H2O 1.2g、KH2PO40.9g,MgSO4•7H2O  0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到1000mL,该培养基能初步分解出纤维素细菌。

2、从分解纤维素细菌中提取出的纤维素酶首先要检测纤维素酶的活性,以便更好地将酶用于生产实践.为了使分离出的纤维素酶能够反复使用,最好采用化学结合法或物理吸附法方法将酶固定化.

玉米杆.杆秸秆可以提炼石油:

木屑、稻壳、玉米杆和棉花杆等多种原料经高温加热、冷却后,可以提炼出一种生物质原油。在一分钟不到的时间内,科学家把这些原料的温度迅速提升到50 0度,这时秸秆升温后大分子变成小分子,小分子在高温下变成蒸汽状态,然后再迅速冷凝,这两种“迅速”是科学家通过几年攻关才掌握的核心技术,把秸秆提炼为类似于石油的生物质原油。 现在中试实验规模每小时可以处理120公斤秸秆,可以产生60公斤的生物质原油,出油率高达50%以上。当然,这种生物油还要在进一步加工后才能完全替代柴油和汽油,现在也可以直接作为锅炉的燃料使用