高一化学 专题2 第四单元 秸秆生产燃料素材 苏教版

秸秆生产燃料 专家表示,如果我国把秸秆、下脚料等都利用起来, 大概相当于我国一年的石油用量。用秸秆生产燃料乙醇, 最大的技术难点就在发酵环节, 而其中无炭糖的发酵, 又是难点中的难点,需要用特制的酶制剂去化解。国产酶制剂的问世有望成为秸秆“变油”产业高速发展的导火索。从技术层面看, 产业化在中国变为现实可能为期不远了。由于秸秆的价格只有玉米的几分之一, 生产成本将大为降低。可以说, 它将用最经济的原料生产出中国最需要的“新汽油”。另外, 把秸秆作为生产燃料乙醇的原料, 在解决了与人争粮问题的同时, 还解决了与粮争地的问题。甜高粱燃料乙醇甜高粱是一种抗旱高能能源作物, 其茎秆汁液和籽粒可用来发酵生产酒精, 叶子可作为高蛋白青贮饲料,粗壮高大的植株还能起到绿化和美化环境的作用。我国西北地区由于日照时间长、昼夜温差大, 特别适合种植甜高粱。近物所在种植推广中充分发挥自身优势, 利用重离子辐照技术对甜高粱进行了品种改良, 使一些品种的含糖量最高达到 24%以上, 亩产量达 10 吨以上。按此推算, 种植甜高粱亩产酒精可达 400 千克, 高于我国华北、华东、东北等地区, 使土地的生产率大幅度提高。不同发酵工艺方式 1.甜高粱茎秆贮藏甜高粱的收割期约半个月左右,由于茎秆富含糖分,含水量高,收获后极易受微生物感染,容易发生霉烂和干化,影响酒精的后续发酵。在甜高粱茎秆生产燃料乙醇过程中,茎秆的贮藏问题并没有得到很好的解决,成为制约该技术发展的瓶颈。 2.甜高粱茎秆液态发酵目前甜高粱茎秆发酵生产燃料乙醇的工艺主要有两种:一是榨汁后对汁液进行液态发酵,是研究较为成熟的工艺;二是茎秆粉碎后进行固态发酵。由于甜高粱汁液中氮源、无机盐含量不能满足酵母菌的需求,大多数研究者通过在汁液中添加氮源和无机盐来研究最佳的发酵工艺条件。3.甜高粱茎秆固态发酵固态发酵是指培养基呈固态,含水量在 60%—80%之间,没有或几乎没有自由流动水状态下的一种或多种微生物发酵的过程。甜高粱茎秆固体发酵是借鉴传统的白酒固体生产工艺原理,结合甜高粱茎秆原料本身的特点,将甜高粱茎秆直接粉碎后进行发酵。这样可以节省榨汁成本,另外固态发酵还具有需水量少、能耗小、产物浓度高、产生的废水少和运作费用低等优点。4.甜高粱秆渣预处理同步糖化发酵目前甜高粱茎秆发酵乙醇主要是利用茎秆汁液中的糖分,新鲜茎秆榨汁率可达 70%—80%,茎秆糖分的 90%左右被榨出,榨汁后秆渣直接燃烧或弃去。据分析,甜高粱茎...