燃料乙醇的制备..复习过程.ppt

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1、燃料乙醇的制备..前景最近几年，由于石油价格的波动，燃料乙醇的消费增长也在提速。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。《关于促进玉米深加工业健康发展的指导意见》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可作为新的燃料替代品辛烷值高抗爆性能就好乙醇可以按较甲基叔丁基醚（MTBE）(可生物降解性差、能迅速迁移至饮用水中危害人体健康的问题)更少的添加量加入汽油中可再生能源我国现状我国燃料乙醇的主要原料是陈化粮和以木薯、甜高粱等淀粉质或糖质非粮作物，今后

2、研发的重点主要集中在以木质纤维素为原料的第二代燃料乙醇技术。目前，国家发改委已核准了广西的木薯燃料乙醇、内蒙的甜高粱燃料乙醇和山东的木糖渣燃料乙醇等非粮试点等项目以农林废弃物等木质纤维素原料制取乙醇燃料技术也己进入年产万吨级规模的中试阶段。生产技术一、第一代燃料乙醇技术是以糖质和淀粉质作物为原料生产乙醇。其工艺流程一般分为五个阶段，即液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水。二、是以木质纤维素质为原料生产乙醇。乙醇技术首先要进行预处理，即脱去木质素，增加原料的疏松性以增加各种酶与纤维素的接触，提高酶效率。待原料分解为可发酵糖类后，再进入发酵、蒸馏和脱水。

3、生产工艺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乙醇脱水制得燃料乙醇：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。木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯木薯——木薯是世界三大薯类之一，广泛栽培于热带和亚热带地区。在我国南亚热带地区，木薯是仅次于水稻、甘薯、甘蔗和玉米的第五大作物。它在作物布局，饲料生产，工业应用等方面具有重要作用，已成为广

4、泛种植的主要的加工淀粉和饲料作物。是热带湿地低收入农户的主要食用作物。木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯原产于美洲热带，全世界热带地区广为栽培。其块根可食，可磨木薯粉、做面包、提供木薯淀粉和浆洗用淀粉乃至酒精饮料。木薯可能为墨西哥犹加敦的玛雅人首先栽培。大多数品种含有能产生氰化物的糖类衍生物，原始民族会用摩擦、压榨及加热等复杂的工序去毒。木薯极易发生变异，所以本身可能就是一个杂交种。木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯木薯生淀粉批量发酵酒精：生产工艺a-淀粉酶糖化酶↓↓薯干→粉碎机→调浆罐→连续蒸煮器→蒸煮醪→糖化锅废槽↖↓酒精

5、←分子筛脱水←蒸馏←成熟发酵醪←发酵醪←糖化醪杂醇油↙↙↓↙↓酵母种→斜面试管→摇瓶培养→小酒母罐→大酒母罐↑↗↓空气→空压机→过滤器→无菌空气酒母醪木薯生淀粉批量发酵酒精:薯干预处理薯干预处理示意图原料薯干→筛选→浮选→磁选→破碎→制浆→液化（糊化）↓↓↘↓纤维、泥沙石块、砖块铁杂糖化←冷却↑糖化酶淀粉的液化：是利用淀粉液化酶使糊化的淀粉黏度降低，并水解成糊精和低聚糖的过程。糖化淀粉的糖化：是利用糖化酶将淀粉液化的产物进一步水解成葡萄糖的的过程，并为发酵提供含糖适量并保持一定酶活力的无菌或极少杂菌的醪液。乙醇酵母的培养麦芽汁麦芽汁麦芽汁糖化

6、醪琼脂→↓↓↓↓酵母→斜面试管→液体试管→三角瓶培养→卡氏罐培养→小酒母罐培养→大酒母罐培养→发酵罐↖↗糖化醪乙醇酵母的培养（酒母1：10扩大培养）（1）原菌种斜面培养：麦芽汁琼脂，25~30℃培养3~5天（冰箱4℃保存备用）。（2）液体试管：10°Bx麦芽汁，灭菌冷却至25~30℃，无菌接种置25~30℃培养20h。（3）三角瓶培养：1/3麦芽汁和2/3糖化醪，25~30℃培养12~14h，pH4~6（4）卡式罐培养：糖化醪，25~30℃培养12~14h，pH4~6（5）小酒母罐、大酒母罐培养：糖化醪，25~30℃培养12~14h，pH4~

7、6乙醇发酵——菌种：乙醇酵母；培养基：薯干糖化醪→发酵醪；pH:4.2~4.5;（1）前发酵期：醪液中酵母密度小，酵母进行适应，发酵作用不强。实际生产时，酒母量在10％左右，前发酵期时间为6~8h，连续发酵时，前发酵期基本不存在。（2）主发酵期：酵母不再大量繁殖，而主要进行乙醇发酵，发酵作用强烈，糖分消耗迅速，乙醇逐渐增加。主发酵温度控制在30~34℃不得高于34~35℃，发酵时间一般为12~15小时。乙醇发酵（3）后发酵期：醪液中的糖分已大部分被发酵，但醪液中残存的糊精等多糖成分继续被转化为可发酵性糖，酵母把它转化为乙醇。后糖化作用速度比糖

8、发酵速度要慢得多，乙醇和CO2生产量减少，表观看来气泡不断产生，但醪液不再翻动。后发酵期一般需40小时左右才能完成，保持醪液温度在30℃±1℃。分离纯化工艺流程图发