乙醇加热55度会发酵

不管是什么来源的酒精，只要是纯的，它的气化温度就是一样的。

酒精就是乙醇，其沸点（也就是气化温度）是78℃。由于酒精一般多少都含有一些水，而酒精与水的混合物有一个恒沸点。

当酒精与水的比例在96%和4%时，是蒸馏法生产酒精的最高浓度，不能再用蒸馏的方法纯化酒精了。此时，酒精的气化温度为78.17℃。

通常市场购买的酒精都是这个浓度。

双酶法生产玉米酒精液化及糖化工艺条件的研究

http://www.zgfjw.com.cn中国发酵网

玉米作为酒精生产的主要原料在国内外都得到了普遍的应用。目前，为简化生产工艺，便于工业化生产，世界范围内普遍采用添加液化酶和糖化酶即所谓双酶法的生产工艺。此种生产工艺根据液化温度不同，有高温和低温之分，高温法生产酒精不但水、电、汽消耗量较大，而且由于在高温蒸煮过程中原料里的果糖会转化为焦糖，阻碍糖化酶对淀粉的作用，影响酵母的生长，进而影响酒精的产量。本实验的目的在于探讨并优化低温双酶法玉米酒精生产工艺。

1 材料与方法

1.1 材料

原料：（市售）玉米粉；液化酶：耐高温a－淀粉酶，20 000 U/m1；糖化酶：β－淀粉酶，80 000 U/m1；酵母菌：安琪牌高温酒精活性干酵母。

1.2 双酶法玉米酒精生产工艺流程

液化酶 糖化酶 酵母菌

↓ ↓ ↓

玉米粉→加水→液化→糖化→发酵→蒸馏→成品酒精

1.3 检测方法

外观糖度：手持糖度仪。

还原糖、酒精.含量测定：参考文献。

2 结果与讨论

2.1 液化工艺条件的确定

取100g玉米粉，加入300ml的水，同时加入液化酶，充分搅拌后，水浴加热，以液化温度、pH值、时间、液化酶添加量为讨论因素，根据所选用酶的作用条件范围各取3个水平，拟定液化因素水平表，因素水平表见表1。

按照拟定的因素、水平，设计正交实验L9（34），液化效果以物料的粘度为依据，对数据进行极差法分析，进而确定最佳的液化工艺条件。实验数据与处理结果见表2。由表2中的极差分析结果可以看出对液化影响最大的因素是液化时间（S=112 338.89），液化温度次之，液化酶的添加量又次之，pH值的影响最小。根据表2中的数据，可以确定液化的最佳工艺条件为：液化温度90℃，pH值5.5，液化时间3.5 h,液化酶的添加量为0.035 g/100 g玉米粉。

2.2 糖化工艺条件的确定

按照2.1中得到的最适液化条件，以100 g玉米粉为原料进行液化，将液化得到的醒液冷却到设定的糖化温度后，加入糖化酶，保温进行糖化，以糖化温度、PH值、糖化时间、糖化酶添加时为讨论因素，各取3个水平，确定糖化因素水平如表3。

按照拟定的因素、水平，设计正交实验L9（34），糖化效果以实验得到的还原糖含量为依据，对实验数据进行极差法分析，用以确定最佳的糖化工艺条件。实验数据与处理结果见表4。

由表4中的极差分析结果可以看出，对糖化影响最大的因素是糖化时间（S=52.57），时间长则还原糖含量增大；pH值的影响次之，糖化酶的添加量又次之，液化温度对糖化结果的影响最小。

根据表4中的数据，可以确定糖化的最佳工艺条件为：糖化温度58℃、pH值4.5、糖化时间2.5 h,糖化酶的添加量0.3扩100g玉米粉。

2.3 酒精发酵

利用实验2.1、2.2确定的最佳液化和糖化工艺条件进行玉米粉的液化和糖化，然后降温至38℃，接入0.05%的干酵母搅拌均匀，发酵48h，对发酵液进行测定，实验结果见表5。

3 结论

采用正交实验，确定了液化的最佳工艺条件为：液化温度90℃、pH值5.5，液化时间3. 5 h,液化酶的添加量为0.035g/100玉米粉。通过低温液化，可达到液化的要求。

通过正交实验，确定了糖化的最佳工艺条件为：糖化温度58℃、pH值4.5,糖化时间2.5 h，糖化酶的添加量为0.3g/100玉米粉。

[作者：李大鹏，罗文斌]

蒸馏乙醇温度应控制在77℃－79℃。

乙醇液体与蒸气平衡时的温度为77℃－79℃，温度过高，乙醇挥发过快，且一些大分子版杂质含在其中，权影响蒸馏纯度。一般乙醇为水和醇的混合液，温度为77℃－79℃蒸馏时，水未达到汽化温度，醇被蒸馏出，但水保持也液态状，故不易蒸干。

分类介绍

蒸馏可以分为有塔蒸馏和无塔蒸馏。

从世界蒸馏发展史看，3000--5000年前，酒类生产中，就有了分离提纯要求。

但长期酒的含量在15--20度左右，经历了无数发明家攻关，雏型分离装置面世，42--56度含量乙醇是一个提纯高峰，也就是现在白酒的含量范围。

200多年前，法国发明家采用蒸馏竖塔，生产出了95%含量乙醇，获得了蒸馏界的公认记录，30多年后，英国发明家在蒸馏竖塔基础上，发明了精馏塔，生产出了99-99.9%乙醇，第一次产生了“酒精”一词，含义是酒的精华。

以上内容参考：百度百科-蒸馏

熔点：-114.3 °C (158.8 K)

沸点：78.4 °C (351.6 K)

在水中溶解时：pKa =15.9

黏度：1.200 mPa·s (cP)， 20.0 °C

分子偶极矩：5.64 fC·fm (1.69 D) (气)

折光率：1.3614

相对密度(水=1)： 0.79

相对蒸气密度(空气=1)： 1.59

饱和蒸气压(kPa)： 5.33(19℃)

乙醇

燃烧热(kJ/mol)： 1365.5

临界温度(℃)： 243.1

临界压力(MPa)： 6.38

辛醇/水分配系数的对数值： 0.32

闪点(℃)： 12

引燃温度(℃)： 363

爆炸上限%(V/V)： 19.0

爆炸下限%(V/V)： 3.3

溶解性： 与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。

电离性：非电解质

无色、透明，具有特殊香味的液体（易挥发），密度比水小，能跟水以任意比互溶（一般不能做萃取剂）。是一种重要的溶剂，能溶解多种有机物和无机物。

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，农林业副产物及野生植物为原料，经过水解（即糖化）、发酵使双糖、多糖转化为单糖并进一步转化为乙醇。淀粉质在微生物作用下，水解为葡萄糖，再进一步发酵生成乙醇。发酵法制酒精生产过程包括原料预处理、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、废醪处理等。

成熟的发酵醪内，乙醇质量浓度一般为8-10%（w）。由于原料不同，水解产物中乙醇含量高低相异，如谷物发酵醪液中乙醇的质量分数不高于12%,纤维素可用酶或酸水解，如亚硫酸法造纸浆水解液中仅含乙醇约1.5%。除含乙醇和大量水外，还有固体物质和许多杂质，需通过蒸馏把发酵醪液中的乙醇蒸出，得到高浓度乙醇，同时副产杂醇油及大量酒糟。 脱水技术是燃料乙醇生产关键技术之一。从普通蒸馏工段出来的乙醇，其最高质量浓度只能达到95%，要进一步的浓缩，继续用普通蒸馏的方法是无法完成的，因为此时，酒精和水形成了恒沸物（对应的恒沸温度为78.15℃），难以用普通蒸馏的方法分离开来。为了提高乙醇浓度，去除多余的水分，就需采用特殊的脱水方法。

制备燃料乙醇的方法主要有化学反应脱水法、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。

文章在下面，具体自己看，图本来有5张，但是不知道怎么都传上来，所以只把最关键的图给你了，希望有用

乙醇连续发酵一渗透汽化耦合系统发酵动力学研究

乙醇连续发酵动力学

乙醇作为一种可再生燃料资源引起了广泛关注，这不仅是因为石油储量的日益减少，更是由于乙醇比石油类燃料更环保。发酵法生产乙醇是一个产品抑制过程，连续移走产物乙醇可减弱甚至消除其抑制作用，得到较高的乙醇体积产率。目前所采用的原位分离技术有：真空蒸馏、吸附、萃取、膜蒸馏以及渗透汽化等。其中渗透汽化与乙醇发酵耦合因其低耗高效且对细胞无毒害而受到国内外许多学者的重视和广泛探讨。Mori等人[1]利用PTFE-silicone平板膜构成的渗透汽化膜生物反应器进行直接用未经蒸煮的淀粉为原料的乙醇间歇补料发酵。与传统发酵相比，淀粉利用率大大提高，乙醇产率增加2．25倍。但其选用菌种的乙醇生产能力较酿酒酵母低很多，故乙醇体积产率只有0．36g·h L- 。Ikegami等人[。]和Nomura等人[。]也都采用渗透汽化与发酵耦合系统，以工业用干酵母为实验菌种对乙醇连续发酵进行实验。由于选用的硅沸石膜对乙醇有很高的选择性，得到的乙醇产品浓度分别达到70％ (wt)和98.2％ (wt)，但由于膜通量太小，且膜污染问题严重，在一定程度上限制了其向更大规模发展。本实验室通过自制的平板PDMS复合膜组件及发酵系统来构造硅橡胶膜生物反应系统，使乙醇产率较传统间歇发酵有很大提高，且整个实验过程中未出现膜污染及膜性能下降等问题。此次在前期实验基础上进行放大实验，由前期圆形膜器扩大膜面积为矩形膜器，发酵规模也扩大了一倍。以相

同条件进行乙醇连续发酵与渗透汽化耦合实验，分析乙醇发酵动力学问题，对进一步扩大连续发酵生产乙醇规模有重要指导意义。

1 材料与方法

1.1 实验菌株及培养基

菌种：实验所选菌种是湖北安琪酵母股份有限公司生产的工业用耐高温酿酒活性干酵母(thermophilic

alcohol active dry yeast(TH—AADY))，具有耐高糖和乙醇的特点。取4g干酵母在温度为35－40℃的自来水中复活20min作为种子液备用。

培养液：培养液的组成(g／L自来水)：CaClz 0．15、酵母膏8．0、(NH4)2 SO4 5．0、葡萄糖100、KH2Po41．5、MgSo4·7HzO 0．55

其中葡萄糖为工业级，其它化学药剂为分析纯，高温灭菌培养液，并冷却到常温后混合备用。

1.2 膜

PDMS复合膜：本实验中采用自制的厚度为128 m(硅橡胶活性皮层厚度为8 m；多孔支撑层为聚酰胺微孔膜，厚度为120gm，平均孔径为0．45um)的硅橡胶(PDMS)复合膜。矩形平板膜组件：膜器为板框式结构，尺寸为300×300mm，单张膜有效面积为0.08m2，可通过叠加多张膜增大有效面积，本实验采用单张膜。该膜器为一维平板薄层流道，其模型溶液(5 乙醇水溶液)的渗透汽化实验已在肖泽仪等[4]的文章中有详细说明。前期实验采用的圆形膜器直径200mm，有效膜面积为0．024m2，一维环形流道。

1．3 反应器系统及流程

发酵一渗透汽化膜生物反应器实验系统如图1所示，在有效体积为5L发酵罐中加入预先配好的发酵培养基，接人种子液进行发酵，并在发酵前期对发酵液进行鼓氧，使细胞快速生长。发酵温度控制在35±1℃，pH值通过滴加氨水调节，使其稳定在4.5±0.5，并通过滴加葡萄糖液维持发酵罐中葡萄糖浓度和发酵液体积。下游冷阱温度设为-30℃，当发酵液中乙醇达到一定浓度时，发酵与渗透汽化过程耦合，在膜下游真空泵作用下，保持1.067kPa真空度。发酵液通过循环泵以110L/h叫的流量在膜上游与发酵罐间循环，并在膜器内进行渗透汽化，透过膜的乙醇蒸汽在冷阱中冷凝下来。发酵过程中71h到l16h进行了45h发酵与渗透汽化耦合连续过程，其它时间采取白天耦合、夜间无基质加入及产物取出的纯发酵方式。本系统运行到第12天，活细胞比率降至50 9／5以下，且发酵罐中乙醇浓度降至18．8g·I ～ ，葡萄糖消耗量也明显下降，以此判断到达发酵终点，整个发酵过程持续269h。

同时，以相同的培养基以及葡萄糖初始浓度进行间歇发酵实验，实验过程中除取样少量消耗，无其

它基质及产物的取出。基质和产物浓度均稳定不变后发酵达到终点。

1．4 分析方法

取样时将一定体积的发酵液用孔径0．8gm的微孔膜过滤掉细胞后蒸馏，然后分别测定馏出液中

乙醇浓度和蒸馏残液中葡萄糖浓度，并由此推算发酵罐中乙醇和葡萄糖浓度。蒸馏后乙醇和葡萄糖浓度均用密度仪(DMA45O0，Anton Paar，Austria)测定。      细胞浓度用两种方法测定：将一定体积发酵液用孔径0．8um微孔膜过滤截留细胞，在60℃下烘干后用精度为0.001mg的电子天平(AR2130／COHAUS USA)称干重；酵母数(个／mL)用血细胞计数板通过荧光显微镜(BI-220 ASC MOTIC)计数，并通过用亚甲基蓝溶液对细胞染色来计算酵母活细胞比率。

2 结果与讨论

实验计算数据如表1所示，按照纯发酵过程和发酵与渗透汽化耦合过程以及综合过程三种情况分

析实验数据。其中乙醇得率系数Yp／s由公式Yp／s=rp／rs得到；细胞得率系数Y s由公式Y s—rx／rs计算；乙醇转化率为：乙醇实际得率系数／乙醇理论得率系数；乙醇理论得率系数按照lmol葡萄糖转化生成2mol乙醇可计算得0.511。由表中可以看出，通过渗透汽化连续移走发酵液中生成的乙醇，可使上游乙醇浓度维持在40g/L。而渗透液中乙醇浓度可达190 g/L左右，浓缩近5倍。且连续发酵乙醇体积产率比间歇发酵提高2．5倍，其中耦合阶段乙醇体积产率更是比间歇发酵提高了4．5倍，发酵液中酵母浓度也为间歇发酵的2．3倍。由此说明连续发酵比间歇发酵环境有较大改善。连续发酵过程中，耦合过程比纯发酵过程细胞得率系数高60%，耦合过程的发酵状况明显好于纯发酵过程。但由于细胞自身代谢消耗基质，乙醇得率系数较间歇发酵有所降低。矩形膜器与圆形膜器相比，各参数都略有提高，但变化不大。说明乙醇发酵与渗透汽化耦合稳定，同步增大发酵规模和膜面积达到大规模连续发酵是可行的。而且发酵环境随着膜器的改进也有所改善，更利于发酵向生成乙醇的方向进行。

葡萄糖是本实验中酵母细胞生长的唯一碳源，在发酵液中缺乏或者过量都可能对细胞生长造成不良影响。伍勇[5]等通过三水平正交实验得到在葡萄糖浓度在10一60g/L 范围内对细胞生长无明显基质抑制现象，故在考察硅橡胶膜生物反应器中的细胞生长动力学时，可不计基质抑制效应的影响。但可能存在基质限制问题，即糖浓度过低，导致细胞处于饥饿状态，最终影响乙醇产率。

乙醇是细胞生长代谢产物，其在发酵液中的积累会抑制酵母细胞的生长。实验证明，在乙醇浓度达到90g/L时，酵母细胞的生长被完全抑制。要使发酵过程能够连续进行必须保持发酵液中乙醇浓度处于较低水平。乙醇连续发酵动力学曲线如图2所示。发酵48h后，发酵罐中乙醇浓度达到70g/L、细胞浓度达到10g/L叫便因抑制不再增加，从此时乙醇发酵与硅橡胶膜渗透汽化过程进行耦合。乙醇浓度随着渗透汽化的进行迅速降低，维持在40g/I 以下，对细胞生长抑制作用明显减弱，细胞浓度又开始增大，并在lOOh后达到20g·L- ，发酵状态稳定后一直维持在20一25g·L一，最高细胞浓度达到27.5g/L 。从图2日间耦合、夜间纯发酵阶段可以看出，通过夜间的纯发酵过程，乙醇浓度在白天渗透汽化开启之前都有一个增长过程，随着渗透汽化的进行，发酵液中乙醇浓度又有很明显的下降趋势，由此可知膜渗透汽化速度大于乙醇生成速度。71h到116h系统连续运行详细情况如图3所示。在45h无间断耦合过程中，发酵及渗透汽化性能稳定，随着渗透汽化的连续作用，乙醇浓度持续下降，并最终达到稳定状态35g/L，相应的膜下游乙醇产品浓度也由25 (wt)下降并最终稳定在17 (wt)左右，说明这个时候乙醇的生成速率与渗透汽化分离速率达到平衡。

提高发酵液中菌体浓度也是实现高强度乙醇连续发酵的一个重要方面。在实验中以4h为单位时

间计算得到酵母细胞比生长率随发酵及渗透汽化作用的进行而变化的情况如图4所示。在前25h内酵

母以较大比生长率快速繁殖，但由于乙醇抑制作用，比生长率快速下降，直至降到0，即细胞停止生长。在渗透汽化作用下比生长率又有所升高，细胞浓度开始快速升高，并最终达到20g/L 以上。在随后的过程中虽然比生长率有或高或低波动，但浮动幅度比较小，基本稳定在0，即细胞浓度在稳定的发酵一渗透汽化过程中长时间维持不变，说明进入稳定状态后，细胞的生长速率和死亡速率达到动态的平衡。在提高菌浓度的同时还要考虑菌体活性，随着实验的进行，细胞的老化是不可避免的，如何实现细胞更新，保持发酵罐内细胞的高活性将是下一步实验需要解决的问题。

乙醇连续发酵过程的269h内，发酵罐中乙醇浓度保持在比较理想的范围50—30g/L，尤其在系统稳定后，基本维持在35—45g/L，这就保证了整个系统在较长时间内在低产物抑制的状态下稳定运行。前期实验[6]已证明，在发酵液复杂产物中乙醇产量比其它挥发性产物至少高3个数量级，分析计算时可将发酵产物看作只有乙醇，但长时间连续发酵一渗透汽化过程还是需要解决副产物积累对发酵的抑制问题。

连续发酵过程中硅橡胶膜表现出良好分离性能，在发酵液乙醇浓度范围为70一30g/L 时得到

浓度为28.2—16.5 (wt)的乙醇产品。渗透总通量达到1226—707g·m-2/h，乙醇渗透通量达到

292.3一l16.6g·m-2/h。，分离因子为8.5—4.9。由图3中可以看出，随着渗透汽化的进行，分离因子在正常范围内波动，但总通量和乙醇通量都有所下降，这是由于膜的分离能力大于发酵产出乙醇能力，随着分离作用的不断进行，上游乙醇浓度不断降低，导致下游通量的下降。这说明要与膜的分离能力相匹配，上游的发酵规模可以更大。前期圆形膜器实验中，在发酵液乙醇浓度范围为92.7—38.9g/L时，下游渗透总通量达到149O一1164g·m-2/h，分离因子为7.8—6.9，扩大实验规模后渗透汽化参数无不利变化。下一步实验将通过采用两级冷凝收集乙醇的方式提高二级乙醇产品浓度，以大幅度降低生产无水乙醇所需能耗。

3 结论

通过乙醇连续发酵一渗透汽化耦合实验和发酵动力学研究发现，渗透汽化膜选择性分离出产物乙

醇，将发酵液中乙醇浓度降低并保持在40g/L左右，减弱甚至消除了乙醇对酵母细胞的抑制作用，大大延长了一批细胞的发酵时间，并显著提高了发酵罐内的细胞浓度、乙醇体积产率和基质消耗速率。发酵一渗透汽化连续耦合阶段的乙醇体积产率维持在3．4g/h/L。，显著高于间歇发酵值。通过圆形膜器与矩形膜器的比较，发酵性能参数以及渗透汽化参数基本不变，说明扩大发酵一渗透汽化耦合实验规模并未对发酵环境以及渗透汽化作用产生不良影响，且通过对发酵规模和膜面积的相应放大来扩大整个连续发酵过程是可行的，这对于进一步扩大连续发酵规模具有重要指导意义。

系统运行过程中膜性能稳定，但长时间操作使得发酵罐内非挥发性副产物积累及细胞活性降低，

导致乙醇体积产率有所下降。进一步实验将考虑对发酵液进行定期部分更新，以维持更好的发酵环境。

参考文献

[1] Y．Mori；T．Inaba，Ethanol production from starch in a pervaporation membrane bioreactor using dostridium thermohydrosulfuricam，Bioteehnology and Bioengineering，1990，36l849- 853

[2]T．Ikegami；H．Yanagishita；n Kitarnoto；H．Negishi，Coneentration of fermented ethanol by oervaooration using silicalite menlbran~coated with silicone rubber，Desalination，2002，149：49-'-54

[3]M. Nomura；T. Bin；S Nakao，Selective ethanol extraction from fermentation broth using a silicalite membrane，Separation and purification technology，2002，27：59．一66

[4]肖泽仪；汤明；黄卫星；等，PDMS复合膜薄层流动膜组件中的渗透蒸发传质动力学，四川大学学报(工程科学版)，2005，37(6)：46—51

Is]伍勇；肖泽仪；黄卫星；等，酿酒酵母在硅橡胶膜生物反应器中连续发酵的生长动力学，现代化工，2004，24(1)：34—39

[6]Wu Yong；Xiao zeyi ；Huang Weixing；et a1．，Mass transfer inpervaooration of active fermentation broth with a composite PDMS membrane。Separation and purification technology，2005，42：47— 53

燃料乙醇，又叫生物乙醇，是指通过生物处理过程得到的乙醇。如今乙醇已有95%是生物乙醇，只有5%是由原油、天然气或煤炭生产的。目前，乙醇生产主要以淀粉类（粮食作物为主，如玉米、木薯等）和糖类（如甘蔗、甜菜等）作为发酵原料，采用微生物法发酵生产乙醇技术已成熟，但是高昂的原料成本使粮食发酵生产乙醇的工业应用受到限制，同时存在与人争粮或与粮争地等弊端，因此寻找新的原料势在必行。

纤维素（cellulose）是地球上最丰富的可再生资源，据测算年总产量高达1500×108t，其中蕴储着巨大的生物质能。我国每年作物秸秆（如稻草、麦秆等）的产量可达7×108t左右（相当于5×108t标煤）。纤维素是一种多糖物质，每个纤维素大分子是由n个葡萄糖残基（葡萄糖酐），彼此以1-4甙键（氧桥）联结而形成的。如图16.1所示。

图16.1 纤维素结构示意

纤维素在常温下不发生水解，高温下水解也很缓慢。只有在催化剂的作用下，纤维素的水解反应才显著进行，常用的催化剂是无机酸或纤维素酶。纤维素酶在生物乙醇转化过程中起着非常重要的作用，可将纤维素、半纤维素水解成葡萄糖，为转化为乙醇提供丰富的底物；自然界中的酵母和少数细菌能够在厌氧条件下发酵葡萄糖生成乙醇。其中，纤维素酶水解方程式如下（牟晓红，2009）：

木霉生物学

利用纤维素酶将天然纤维素降解成葡萄糖的过程中，必须依靠纤维素酶的3种组分协同作用完成，即纤维素大分子首先在内切型-β-葡聚糖酶（EC3.2.1.4，也称Cx酶、CMC酶、EG）和外切型-β-葡聚糖酶（EC3.2.1.91，也称Cl酶、纤维二糖水解酶或CBH）的作用下降解成纤维二糖，再进一步在纤维二糖酶（EC3.2.1.21，也称β-葡萄糖苷酶或CB）作用下生成葡萄糖。

目前，国内外以植物纤维素为原料生产燃料乙醇的各种工艺中，主要有四种糖化发酵工艺，分别是分段糖化与发酵（SHF）、同步糖化发酵（SSF）、同步糖化共发酵（SSCF）和联合生物加工工艺（CBP）。SSCF工艺可以在同一发酵罐中同时进行纤维素酶水解和C5糖和C6糖的发酵，该工艺不仅有利于缓解葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用，节省设备投资，还有利于发酵液中乙醇的积累，提高发酵液中最终的乙醇浓度，降低乙醇回收单元中乙醇蒸馏的能耗，大幅度降低生产成本。利用纤维素生产生物乙醇的同步糖化共发酵过程图如图16.2（Carlos Sáez，2000）。

许多微生物都会产生纤维素酶，但最适合于水解纤维素的酶来自于木霉。T.reesei是世界上研究和应用最广泛的纤维素酶工业微生物，它的优点在于它的酶系纤维素酶活性高并且能生产大量的胞外蛋白，它的酶系中60%以上的蛋白是外切酶（CBH），对于结晶性纤维素有很强的降解能力。

图16.2 纤维素原料生产乙醇示意

1998年，南京林业大学在黑龙江建成了完整的植物纤维生产燃料乙醇中试生产线，该生产线日处理农林植物纤维5t（日产乙醇0.8t）。风干植物纤维经蒸汽爆破预处理，纤维素酶制备所用菌株是T.reesei和酵母菌NL05，纤维素酶的制备在20m3的生物反应器中进行，T.reesei以汽喷料为碳源，在一定的搅拌速度和通风量下合成纤维素酶，完成一个产酶周期后酶液用于剩余汽喷料的水解。植物纤维的酶水解在2台32m3的反应器中进行，每天取汽喷料的10%用于纤维素酶的制备，产生的纤维素酶酶解剩余90%的汽喷料。酶解温度（50±1）℃、酶解初始 pH 值4.80。戊糖己糖同步乙醇发酵菌株是毕赤酵母NL02，酶水解液的乙醇发酵在一台5m3的发酵罐中进行。植物纤维汽喷料在纤维素酶的作用下降解成单糖后，经过压滤和洗涤得到一定浓度的水解糖液，水解糖液中的戊糖和己糖被酵母在限制性供氧条件下同步发酵成乙醇。

美国能源部与诺维信合作，投资3000万美元进行纤维素水解酶的开发，研究将玉米秸酶解成糖，再发酵制乙醇；还与DOE合作建设年处理玉米秸200t、生产燃料乙醇6900gal的中试装置，其生产技术分以下几步：先将玉米秸粉碎，用1.1%硫酸预处理；然后加木霉纤维素酶糖化36 h，使纤维素90%转化成葡萄糖；将糖浆冷却至41℃，连续发酵得到浓度为7.5%的乙醇；经蒸馏分子筛吸附脱水，生成99.5%乙醇，废渣经干燥用作燃料。

另外，Stevenson等（2002）报道了利用木霉直接发酵纤维素生产乙醇的方法，这更扩展了木霉发酵生产乙醇的途径。他们从牛粪中分离到一株木霉菌A10，该菌株在厌氧条件下可以将纤维素或者糖类物质直接转化为乙醇，在纤维素含量为50g/L的MM培养基中厌氧培养，乙醇产量为0.4mg/L，通过优化培养条件，采取分阶段预培养和深层厌氧培养后乙醇产量可达2g/L，以葡萄糖作为碳源乙醇产量最高可达5g/L，但以木糖作为碳源，乙醇产量最低。

生物质是唯一可以转化为液体燃料的可再生能源，将生物质转化为液体燃料不仅能够弥补化石燃料的不足，而且有助于保护生态环境。生物质包括各种速生的能源植物、农业废弃物、林业废弃物、水生植物及各种有机垃圾等。我国生物质资源丰富，理论年产量为50亿吨左右，发展生物质液化替代化石燃料有巨大的资源潜力。

生物质能源化技术主要包括气化、直接燃烧发电、固化成型及液化等。目前，前3种技术已经达到比较成熟的商业化阶段，而生物质的液化还处于研究、开发及示范阶段。从产物来分，生物质液化可分为制取液体燃料(乙醇和生物油等)和制取化学品。由于制取化学品需要较为复杂的产品分离与提纯过程，技术要求高，成本高，目前国内外还处于实验室研究阶段。高温燃烧气将生物质快速加热分解，反应温度600℃。

生物质生产燃料乙醇的原料主要有剩余粮食、能源作物和农作物秸秆等。利用粮食等淀粉质原料生产乙醇是工艺很成熟的传统技术。用粮食生产燃料乙醇虽然成本高，价格上对石油燃料没有竞争力，但有时粮食连年增收，会囤积大量陈化粮。燃料乙醇可按一定比例加到汽油中作为汽车燃料。国内外燃料乙醇的应用证明，它能够使发动机处于良好的技术状态，改善不良的排放，有明显的环境效益。然而我国剩余粮食即使按大丰收时的3000万吨全部转化为乙醇来算，可生产1000万吨乙醇，也只有2000年原油缺口的1／10；而且随着中国人口的持续增长，粮食很难出现大量剩余。因此，陈化粮是一种不可靠的能源。

生物质快速热解液化是在传统裂解基础上发展起来的一种技术，相对于传统裂解，它采用超高加热速率(102～104K／s)，超短产物停留时间(0?2～3s)及适中的裂解温度，使生物质中的有机高聚物分子在隔绝空气的条件下迅速断裂为短链分子，使焦炭和产物气降到最低限度，从而最大限度获得液体产品。这种液体产品被称为生物质油，为棕黑色黏性液体，可直接作为燃料使用，也可经精制成为化石燃料的替代物。因此，随着化石燃料资源的逐渐减少，生物质快速热解液化的研究在国际上引起了广泛的兴趣。

自1980年以来，生物质快速热解技术取得了很大进展，成为最有开发潜力的生物质液化技术之一。国际能源署组织了美国、加拿大、芬兰、意大利、瑞典、英国等国的10多个研究小组进行了10余年的研究与开发工作，重点对该过程的发展潜力、技术经济可行性以及参与国之间的技术交流进行了调研，认为生物质快速热解技术比其他技术可获得更多的能源和更大的效益。

在生物质快速裂解技术中，循环流化床工艺被使用得最多。该工艺具有很高的加热和传热速率，且处理量可以达到较高的规模，取得的液体产率最高。热等离子体快速热解液化是最近出现的生物质液化新方法，它采用热等离子体加热生物质颗粒，使其快速升温，然后迅速分离、冷凝，得到液体产物。

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甲醇燃料、甲醇炉具；介绍车烧甲醇、烧火甲醇所有问题及解决方案。

甲醇国标99.9%最好！【M100】——水燃料，又叫生物；醇基；碳氢；甲醇汽油/燃料、烧火油。

烧火燃料：纯烧最好；或（无论叫生物、醇基；燃料或油都是甲醇）勾兑与水勾兑10~20%的水

车用燃料：纯烧最好（双油箱，双燃料最经济稳定）；或勾兑与汽油勾兑10%~20%的汽油。

【比汽油】省钱35%~55%安全、环保、保护发动机

【比液化气、天然气】比液化气、天然气更安全；可在网上视频里搜【瓶装液化气罐爆炸】甲醇比汽油安全、环保；可做实验；气罐高压缩气体，爆炸是炸药的6倍，气罐进空气超过一定量也爆炸；甲醇液体、常压，并可用水稀释，最坏是着火而不是爆炸。

只要是电喷汽油车都可以改智能双燃料控制（3～12缸都可以）！或烧天然气车都可以烧甲醇！甲醇汽车迎来发展春天，必须专业改装！比气安全动力好、更省、续航能力强，改装方案多等优点。

甲醇汽车改装，甲醇燃料市面上99%都是简易改装，车烧甲醇不是加个所谓的控制器就是甲醇汽车改装，要不车厂早就自己加上了。甲醇如果简单的勾兑就可以使用，那3桶油早就做了。

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SHANJIE山捷智能汽车双燃料控制系统【6种智能转换控制；9种匹配调试；10种智能控制模式，根据不同车型状况可选择】：油费省1半（根据当地运输情况）比烧气安全、动力好、续航能力强、便捷！

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（甲醇导电水性，传统机构油泵、液位器、过滤器等部件不适合）

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【推荐双油箱】：（可智能转换控制【具有智能控制甲醇、汽油双模式及10种模式满足任何汽车智能模式】或手动转换控制）【避免改双轨出现，喷油嘴喷射角度不好、喷油嘴质量差渗漏已坏伤车，避免其他改装必须停车前转换到汽油；随时启动片刻及能转换到所用燃料】，全年可纯烧甲醇、GCM100、双油箱双油路【推荐新增大油箱装甲醇；也可后装小油箱装汽油，原车大油箱装甲醇，不占用空间改装不明显】。

【单油箱】：无需增加油箱【避免出现改装车辆问题：双模式、双泵控制出租车的黄金搭档】10种智能模式选择可满足任何车辆及使用甲醇、甲醇汽油、汽油及多种手动模式，无明显改装车辆，推荐双泵双供油保障（鼠笼式变频燃油泵与原车泵保障油路无忧）根据温度是纯烧甲醇、甲醇汽油、M85、M70、M50。

甲醇（水性导电能力强，汽油导电差。车烧甲醇必须用耐水油泵、液位器！甲醇避免被酸性、腐蚀性液体污染（罐车只做水清洗，不做蒸灌处理）。

传统油泵：普通油泵无论是进口车还是国产车，油泵都为直流有刷泵，碳刷及导线接触甲醇通电后氧化严重（甲醇导电性与汽油不同），原车泵相对会好一点（原车泵少则几百元多则几千元），后换泵有一星期不到就坏泵现象。

鼠笼式变频无刷燃油泵：鼠笼式结构，避免碳刷、导线接触燃料氧化损坏，鼠笼式电机启动性好、动力好、稳定性好耐免维护；变频器功率大，产热少，适合汽车环境，保障油泵可靠运行，变频器寿命可超过汽车使用年限。满足各种车辆压力、流量、耐疲劳性好，启动性好，防堵转能力强。

传统液位器：普通油位器为汽油设计滑动触点，甲醇导电性与汽油不同，滑动触点电阻通电氧化后阻值不准，浮子适合甲醇等，坏的是传统油位器，而不是油表。(中、高档车相对液位滑动触点材质好耐用）

非接触式磁感应液位器：磁感应式无触点接触燃料，避免传统液位器易坏弊端。

传统滤芯：用纸质胶粘。GCM专用滤芯，非纸质胶粘。

控制器：液晶屏显示、可显示液位、温度模式等数据；处理器：铝压铸外壳；电磁阀（德国GSR代工厂产）不锈钢铸造，密封材料耐醇

耐油；新增油箱（油箱、液位器为专利产品）容积20～75升可选可安装任何车辆含轿车、MPV商务车、SUV越野车。新增油箱与原车供

油系统互换工作又可独立工作，双燃料甲醇、汽油独立分装，可完全使用纯甲醇、或GCM100比改气安全、动力好、使用成本低、燃料

加注方便无忧。市面所谓的改甲醇简单的加个控制器、冷启动罐，存在材料劣质、控制简单、安全隐患大、故障多、燃烧不好损车、改

装发动机等问题！使用甲醇必须安装鼠笼式变频油泵、非接触式磁感应液位器、专用燃料过滤器等要不很多小问题成为大问题成为后患。

车烧甲醇常见问题：

不是坏喷油嘴：而是堵塞，传统清洗，及超声波清洗不能根本解决问题！详细了解请登录

不是坏油表：而是传统液位器，不适合甲醇特性，烧坏，或液位滑动电阻被导电氧化或隔离。【用磁感应非接触式液位器就可避免】车烧甲醇常见故障，坏油泵，传统油泵、所谓的陶瓷泵、甲醇泵、普通的无刷泵不能彻底解决油泵导线接触燃料导电氧化问题，甲醇导电性与汽油不同，同时部分车辆出现坏油表（其实是坏油箱内有位滑动触点）；坏喷油嘴，其实是堵塞，传统清洗根本不能解决问题，需要特殊清洗修复。原车的喷油嘴最好，不要给用户轻易更换。很多维修工作人员工作不规范细致，拆喷油轨时，（喷轨拆卸一定要把油轨周围沙土清理干净避免掉落气缸内造成拉缸！车烧甲醇很多问题是认为问题，以及找不到问题所在，不能根本性解决，汽车调试适应甲醇后，故障率比烧汽油还少。纯烧甲醇或烧M100低温不易启动，或部分车辆启动难问题！改装一定要用智能双燃料

1、解决发动机燃烧纯甲醇或GCM100时在20℃以下启动时不易启动，启动后运行不稳定、动力慢慢变小问题、越来越不节省等问题。

2、解决发动机燃烧甲醇、汽油需要两种燃料供给转换问题，能智能、手动转换燃料，智能、手动控制供给，根据汽车发动运行状态、需

求智能控制、转换，充分使用不同燃料，达到最佳效果。实现双燃料全面解决最佳方案，具有汽油（-20度到20度控制）和甲醇（约20度到60

度）双控制模式；比用油电混合车（购、保、维修）成本低，环保。新能源——中醇醇油（甲醇）可全年使用，不受季节温度变化影响。

3、解决简易改装双油路，需停车前需提前转换问题，不能避免气阻问题！汽油油箱可不用使用纯汽油，用GCM85燃料、更省更方便！

4、控制系统集成化、模块化、超原车标准设计、生产，故障率低、运行稳定、可靠性好；核心部件全部为进口产品、定制、专用配件。

　 5、控制系统带运行、状态、燃料使用等显示，运行、状况、数据一目了然，让您明明白白使用。

6、控制系统在汽车发动机燃料转换、安装不破坏原发动机结构，避免改双轨带来喷油嘴易坏、易堵、动力不好、后期不节省、坏油泵、

等故障率高问题。可用于任何电喷汽车车加装第二套燃油系统。油箱标准带有进气、热膨胀排气、防翻车燃料泄露等保护。

油管软：（耐甲醇、乙醇、汽油、柴油）可经受车厂、国家权威检测机构检测！可提供质检报告的耐压30公斤耐温范围从零下25度到

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高温线：（除控制器用）其他线束耐温200度，可经受国家权威检测机构检测！超原车技术要求50%继电器：世界知名品牌材质银点。高温胶带：发动机用超原车技术要求（为什么不选择市场配件，汽车装配厂所用原车件，严禁供应商流通到市场，市场配件价格与装配厂质量要求价格差多倍多者几10倍，如油泵原厂上千元一个，配件几十元；喷油嘴市场根本卖不到真品，所以有行家宁愿选择国外拆车件不用市场配件；如球龙套出租车用，便宜10多元只能用几个月，好60几元可以使用2年；现在客户要求高，工时费高，所以要用就选用高品质产品）放心、省心、安心

我们的优势：GCM中醇.新能源&醇油、SHANJIE山捷、山东.平捷属公司注册商标。为SHANJIE山捷智能汽车双燃料控制系统 在汽

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石油能源危机：全世界、包括中国都在大力开发、支持新能源，尤其是汽车在中国日益增长，原油需求增长远大于国内生产增长，进口依赖达到60%以上；中国大部分石油、天然气需要进口，石油只够人类使用40几年，天然气不过60几年；电瓶汽车的存、方电已经制热制冷瓶颈很难突破；所以甲醇成了最好最佳替代品。

汽油：汽油是产品、商品名、而不是单一的化学成分，其成分复杂有100-200种化学成分组成；

天然气：属高压压缩气体，危险性比汽油大，汽车使用必需加装高压气罐，气体泄漏检测难等，50度以下需用汽油，气进入气缸前需加热、燃烧温度高、吸热少、动力小、产生油腻多，对发动机伤害大，面包车烧气3-4万需大修，出租车缩短30-50%寿命；尤其开空调或上坡路很多车动力不能满足；气体运输、存储不便！

甲醇：甲醇主要来自煤炭、天然气转换成甲醇便于存储、运输，及可再生植物等，煤炭够人类使用200年以上，中国典型的富煤贫油国，所以发展甲醇替代传统燃料趋势所在。甲醇闪点高13左右；纯甲醇因为高压有氧燃烧，燃烧充分替代汽油的比例是1.5～1.7左右，所以车烧甲醇需加装智能汽车双燃料控制系统，还可以让汽车同时烧汽油；纯烧甲醇根据汽车压缩不同，压缩比低、点火弱的车辆在25度左右启动开始困难，热车后正常，压缩比高、点火强车辆可以在17-18度以上正常启动；汽车设计从零下20度到零上20度有1.8倍到0倍的放大，烧甲醇需甲醇模式。甲醇比汽油清洁环保。甲醇吸热是汽油的3倍，所以甲醇对车辆的热磨损更小，产生油腻更少，积碳少等优点；所以车烧甲醇比烧汽油对车还保护切不宜高温，所以F1方程式车都烧含有甲醇燃料； 甲醇沸点不到70度，所以烧甲醇一定要解决气阻问题，改智能汽车双燃料控制系统解决此问题，全面改装解决所有你们所听到的片面问题！

中醇醇油：GCM100是纯甲醇的改性燃料，比纯甲醇点燃性好、燃烧更充分、动力性强等优点！

GCM85是纯甲醇改性并添加了专用添加剂，根据不同地区车型可在零下10度左右正常启动，比勾兑汽油经济性好、冷启动性好、动力好、又保护发动机磨损、部件的保护！GCM85不是简单的让车辆低温能启动！