开题报告-吴定泽2008113108

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1、MX犬¥毕业设计（论文）开题扌艮告题目年产5万吨医用酒精的高浓度淀粉酒精发酵车间的设计学生姓名吴定泽学号2008113108专业牛物工程班级20081131指导教师龚美珍评阅教师龚美珍完成日期2011年12月10日年产5万吨医用酒精的高浓度淀粉酒精发酵车间的设计学生：吴定泽指导老师：龚美珍（三峡大学化学与生命科学院）1课题来源本课题为08届毕业生的毕业设计（论文）课题，来源于三峡大学化学与生命科学院生物工程系。2课题研究的目的与意义2.1目的生物发酵是利用淀粉质原料和糖原料，在微生物的作用下生成酒精。生物发酵条件温和，转化率高，而U环保无污染，

2、可以说是医用酒精的最理想的生产方法。我国生产洒精的原料主要有三类，1、淀粉质原料和薯类原料。2、糖质原料。3、纤维质原料。我国是一个农业大国，薯类原料丰富，所以，本课题主要是研究利用薯类原料大规模生产医用酒精的途径和方法。2.1意义酒精作为食品、医用以及化工原料，一直是我国发酵行业的主要产品，用微生物发酵生产酒精的历史悠久。此外，随着人民的环保意识不断加强，被誉为可再生绿色能源燃料的酒精，由于其燃烧污染小、容易运输和贮藏在价格上也可以与汽油相竞争。因此,酒精最有可能成为取代石油的新能源，具有巨大的开发前景。3国内外的研究现状和发展趋势3.1研究

3、现状随着能源危机的出现，各国对洒精的研究和生产也越来越重视，传统的洒精生产是以淀粉质原料和糖质原料为主，如玉米、糖蜜，但是，这种生产方法成本高，不能满足发展需求。纤维素是地球上最廉价、最丰富的可再生资源。据资料表明，植物通过光合作用使光能以植物能的形式固定下来，其生成量每年高达500亿吨干物质，这些能量相当于目前为止世界能耗总量的10倍，且这些物质能年复一年通过自然界物质循环形成，是永远不会枯竭的可再生资源：他们主要来自于农业废弃物，如麦草、玉米秸秆、甘蔗渣等;工业废弃物，如制浆和造纸厂的纤维渣、锯木等；林业废弃物；城市废弃物，如废纸、包装纸等

4、。这些资源屮有大部分是以纤维素、半纤维素形式存在，因此研究开发纤维素转化技术对开发新能源，保护环境，具有非常重要现实意义。FI前，全世界酒精年产量约3394万吨，其屮美国和巴西的酒精产量占全球总产量的66%。美国、巴西、屮国，俄罗斯是世界酒精生产大国，2001年屮国酒精总产量已跃居第三位。2.1.1美国研究进展美国在纤维素发酵生产酒精的研究、生产和应用方面都处于世界的前列。1990年,美国可再生资源实验室研究开发岀利用纤维素废料生产酒精的岀技术，由美国哈斯科尔工业集团公司建立示范工程，年产酒精2500to美国Purdue大学可再生能源实验室利用

5、基因工程发现了可将五碳糖转化为酒精的转基因酶，使技术难度极大的“五碳糖发酵制酒精技术”获得重大突破。2002年，美国能源部和诺维信公司合作，资助1480万美元，研究把纤维素和半纤维素酶解成可发酵糖，再发酵生产乙醇，经过3年的努力，其关键技术纤维素酶有T突破，生产lgal(IgaL为3.785L)燃料乙醇所需纤维素酶成本从5美元降至50美分。3.1.2加拿大研究进展加拿大利用纤维素原料生产燃料酒精工业一直处于世界领先地位。加拿大的Iogen公司，利用从遗传工程真菌所制成的纤维素酶有效地使纤维素水解为葡萄糖和其他糖类，然后采用酿酒酵母使葡萄糖发酵为

6、酒精。加拿大SunOpta公司在纤维素乙醇的预处理、蒸汽爆破和精制生产工艺领域处于世界领先地位，开发了全球第一套利用高压无水氨预处理纤维素的连续式生产工艺和设备，并在1999年申请了加拿大的专利。3.1.3瑞典研究进展瑞典科学家对酿酒酵母菌进行了基因工程重组，把参与木糖代谢的全套酶基因从不生产酒精的真菌中克隆岀来，整合到酿酒酵母菌的染色体中，从而使它能够把木糖转化为酒精。3.1.4FI本研究进展FI本从温泉中分离岀1株高温型产酒精细菌，它能利用稻草和废木材的纤维素生产乙醇，也能把半纤维素、木糖等五碳糖发酵为乙醇。3.1.5中国研究进展2006年

7、，河南天冠集团建成投产了我国首条秸秆乙醇中试生产线，年产300t乙醇,6t麦秸可变成It乙醇。厦门大学能源研究院研究“纤维素生物质发酵制燃料酒精”。已建立了纤维素生物质分解系统，分离到一批具有较强分解能力的产纤维素酶菌株，通过诱变筛选到高活力的突变株，其活性比岀发菌株提高50%。开发了曲霉培养、曲酶制备、秸秆降解的成套工艺技术，利用曲酶对廿蔗渣和稻草粉进行分解，廿蔗渣的糖化率可达40%,稻草秸秆的糖化率可达45%,获得了一批具有较高产酒精能力的酵母，分别以秸秆和甘蔗渣为原料发酵产酒精，其屮秸秆制酒精得率可达8%,甘蔗渣制酒精得率大于7%。山东大

8、学承担的“酶解植物纤维工业废渣生产乙醇工艺技术”项目，开发成功木糖乙醇联产工艺，实现了生物质资源的综合利用。中国科学院过程工程研究所和山东泽生生物科技