秸秆类废弃物制备燃料乙醇研究

李阳，孙岩峰，张文明，张玉苍

（大连工业大学化１Ｉ与材料学院，辽宁大连１１６０３４）

摘耍：秸秆类废弃物类物质是一种地球上含量最丰富的可再生物质，经预处理、水解、发酵，可以用来生产燃料

乙醇，缓解现阶段不断加剧的能源危机。介绍了秸秆类废弃物制备燃料乙醇的工艺与发展现状，并对发展前景进行

了展望。

关键词：’燃料乙醇；秸秆类废弃物；预处理；水解；发酵

中圈分类号：Ｘ７９７；ＴＳ２６２．２：ＴＳ２６１．４文献标识码：Ｂ文章编号：１００１—９２８６（２００８）ｌＩ－－０１０５－０３

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石油、天然气、煤炭等是重要的能源资源，其直接关系到国计民生。随着工业的迅速发展、人口的增长和人民生活水平的提高．能源短缺已经成为世界性问题，能源安全受到各个国家的重视ｆｌ】。乙醇是一种重要的化工原料．可以添加到汽油当中使用，也可以完全替代汽油充当燃料，并且是一种清洁能源。１９７３年巴西首先开始使用乙醇作为燃料。２０世纪９０年代美国开始了燃料乙醇的应用研究。我国在“十五”规划中制定了发展燃料乙醇的规划［２１。乙醇主要由淀粉原料发酵制得，然而，由于人口的迅速增长以粮食换取乙醇的方法势必难以为继，现在有些国家已经明令禁止利用粮食生产乙醇。因此，利用丰富、廉价易得的纤维素类物质——秸秆类废弃物生产乙醇已成为必然趋势。

ｌ秸秆类废弃物制备燃料乙醇原理

农业废弃物、草等秸秆类废弃物。其主要成分包括纤维素、半纤维素、木质素等。纤维紊结构单元是由Ｂ—Ｄｋ葡萄糖基，通过Ｂ—ｌ＇４糖苷键连接而成的线性葡萄糖高分子聚合物。半纤维紊主要是由木糖，以及少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖等组成的复杂分子化合物。纤维素和半纤维素可用于生产发酵糖【２１。发酵糖可以通过生物发酵技术生成乙醇。木质素是一类以苯丙烷及其衍生物为基本单位构成的高分子芳香族化合物，是一类酚类聚合物，它在秸秆中充当填充剂和胶粘剂，将纤维素和半纤维素等牢牢粘结在一起，木质素不能发酵成糖。因此，秸秆类废弃物生产燃料乙醇的关键技术之一是要尽可能地除去木质素或破坏木质素的胶粘作用，缩短化学法水解和微生物法转化时间，提高乙醇产率，最大限度地利用纤维素和半纤维素。通常，半纤维素较易水解为单糖，而纤维素水解的条件则很苛刻。纤维索和半纤维索经济、高效、合理的水解方法则是生产燃料乙醇的关键技术。另外，如何有效地降低能耗以及利用木质素废弃物也是生产过程中需要考虑的因素。秸秆类废弃物制备燃料乙醇工艺流程见图１。

２秸秆类废弃物制备燃料乙醇的途径

２．１预处理工艺

１９９４年ＭｅＭｉｌｌａｎＤＪ指出，原料内空的表面积、纤维紊结晶性和木质素及半纤维素对纤维素的包覆影响木质纤维素的水解。

基金硬目：２００７年辽宁省自然科学基金费助项目（２００７２１６３）；２００７年辽宁省博士启动资助项目（２∞７１０ｒ７７）。收曩日期：２００６－－０８－－０７

作者筒介：李阳（１９８３一），男，硕士研究生。

通讯作者：张玉苍（１９６４－），男．教授。

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