生物燃料乙醇
生物乙醇资料
生物乙醇
生物乙醇是一种可再生能源，被广泛用于代替传统燃料，具有环保、可持续等
优势。
本文将探讨生物乙醇的生产原理、应用领域及未来发展趋势。
生产原理
生物乙醇是通过发酵法制备的。
主要原料包括玉米、甜菜、小麦、红甜菜等含
糖作物，首先将这些原料破碎、蒸煮后加入酵母菌进行发酵，酵母菌分解原料中的糖分，产生乙醇和二氧化碳，最后通过蒸馏提取出纯净的乙醇。
应用领域
生物乙醇作为一种清洁能源广泛应用于交通运输领域。
混合使用生物乙醇的汽
油能有效降低尾气排放，减少对环境的污染。
此外，生物乙醇还可以用作工业原料，如溶剂、酯类化合物等。
未来发展趋势
随着人们对环境保护的重视以及对石油资源的逐渐枯竭，生物乙醇作为可再生
资源将会更受重视。
未来生物乙醇的生产技术将不断完善，生产成本降低，产量增加，推动其在能源替代领域的广泛应用。
总之，生物乙醇作为可再生能源，在环保、可持续发展等方面具有重要意义，
未来的发展将为人类社会带来更加清洁、可持续的能源解决方案。
生物燃料甲醇乙醇生物柴油的政策
生物燃料是一种利用生物质资源制备的可再生能源，包括甲醇、乙醇、生物柴油等。
随着全球能源危机的日益严重，环境问题的日益突出，生物燃料作为一种清洁、可再生的能源备受关注。
政府在生物燃料产业方面出台了许多政策，以促进生物燃料产业的发展和应用，使其成为能源结构调整的重要组成部分。
本文将就生物燃料甲醇、乙醇和生物柴油的政策进行介绍和分析。
1. 生物燃料甲醇的政策甲醇是一种重要的生物燃料，在交通运输、民用加热等领域有着广泛的应用。
为了加快生物甲醇产业的发展，政府出台了多项支持政策。
对生物甲醇生产企业给予税收优惠，减免企业所得税等。
对使用生物甲醇的企业进行奖励，鼓励企业在汽车、发电、化工等领域使用生物甲醇，促进生物甲醇的市场化应用。
政府还加大对生物甲醇生产技术开发和研究的资金支持，鼓励科研单位和企业加强创新，提高生物甲醇生产技术水平，推动生物甲醇产业的健康发展。
2. 生物燃料乙醇的政策乙醇是一种重要的生物燃料，可用于汽油替代品、生物柴油添加剂等。
为了推动生物乙醇产业的发展，政府出台了一系列支持政策。
加大对生物乙醇生产企业的财政补贴力度，鼓励企业增加生物乙醇生产产能，提高生产技术水平。
对购物和使用生物乙醇的企业和个人给予一定的补贴和奖励，增加生物乙醇的市场需求。
政府还加大对生物乙醇生产原料的支持力度，鼓励农民增加玉米、小麦等生物乙醇生产原料的种植面积，保障生物乙醇生产原料的供应。
3. 生物柴油的政策生物柴油作为一种优质的清洁能源，具有较高的替代性和环保性，在交通运输、工业制造等领域有着广泛的应用前景。
为了促进生物柴油产业的发展，政府出台了多项支持政策。
对生物柴油生产企业进行税收优惠，鼓励企业增加生产投入，提高生产技术水平。
对使用生物柴油的企业和个人给予补贴和奖励，增加生物柴油的市场需求。
政府还鼓励科研单位和企业加大对生物柴油关键技术的研发力度，提高生物柴油的品质和竞争力。
通过以上对生物燃料甲醇、乙醇和生物柴油的政策分析，可以看出政府重视生物燃料产业的发展，出台了一系列有利于生物燃料产业发展的政策，以促进生物燃料产业的健康发展。
生物质乙醇技术以及发展前景
生物质乙醇技术随着全球变暖、化石能源日渐消耗等，引发了人们对新型、可再生能源的深刻思考。
如巴西、美国、中国等国正积极开发、利用生物质燃料乙醇生产技术。
但如果一如既往以大量粮食生产燃料乙醇势必和人“争食”、“争地”，造成人类生存隐患，走“非粮”路线是大势所趋。
其中，纤维素地球贮量丰富，其能量来自太阳，通过光合作用固定下来，取之不尽，用之不竭，各国正如火如荼地进行着相关研究。
乙醇的结构简式为C2H5OH，俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。
乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。
医疗上也常用体积分数为70%——75%的乙醇作消毒剂等。
一生物质能源的发展前景随着中国经济的高速增长，以石化能源为主的能源消费量剧增，在过去的20多年里，中国能源消费总量增长了2.6倍，对环境的压力越来越大。
2003年，中国二氧化碳排放量达到8.23亿吨，居世界第二位。
2025年前后，中国二氧化碳排放量可能超过美国而居首位。
2003年，中国二氧化硫的排放量也超过了2000万吨，居世界第一位，酸雨区已经占到国土面积的30%以上。
中国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均来自燃煤。
预计到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量将分别超过中国环境容量30%和46%。
根据我国的可持续发展战略，生物质能源的发展具有良好的发展前景。
二生物质能源的介绍2.1生物质生物质( biomass，生态学中常译为生物量)是在讨论生物能源( bioenergy)时常用的一个术语,指地球上所有活的和死的生物物质以及新陈代谢产物的总称。
具体来说,生物质资源( biomass resources)包括:所有动物和植物及其排泄物、农业和林业的废弃物、食品加工和林产品加工的下脚料、餐饮业的残羹、城市固体废弃物(municipal solid waste,MSW) 、生活污水( sewage) 、工业废水( black liquor)等。
燃料乙醇生产方法
燃料乙醇生产方法
燃料乙醇是一种可再生能源，其生产方法主要包括发酵法和乙醇脱水法。
以下将详细介绍这两种主要的燃料乙醇生产方法：
1. 发酵法生产乙醇
发酵法是利用农林业副产物及野生植物等为原料，通过水解（即糖化）和发酵过程将双糖、多糖转化为单糖，然后进一步转化为乙醇。
这一过程包括原料预处理、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、废醪处理等步骤。
具体而言，淀粉在微生物的作用下水解为葡萄糖，随后通过发酵生成乙醇。
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，形成成熟的发酵醪液，其中乙醇质量浓度一般为8-10%（w）。
不同原料导致水解产物中乙醇含量差异，如谷物发酵醪液中乙醇的质量分数不高于12%。
为获取高浓度的乙醇，需要通过蒸馏将发酵醪液中的乙醇蒸馏出来。
这一过程产生高浓度的乙醇，同时副产杂醇油及大量酒糟。
2. 乙醇脱水制得燃料乙醇
脱水技术是燃料乙醇生产的关键技术之一。
从普通蒸馏工段出来的乙醇最高质量浓度只能达到95%，要进一步浓缩，需要采用特殊的脱水方法。
这是因为此时，酒精和水形成了恒沸物，难以用普通蒸馏的方法分离开来。
目前制备燃料乙醇的脱水方法主要包括化学反应脱水法、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。
这
些方法通过不同的机制和原理，去除乙醇中的多余水分，提高乙醇的浓度，使其符合燃料乙醇的标准。
综合来看，发酵法和乙醇脱水法是燃料乙醇生产的两种关键方法，它们在不同阶段完成乙醇的生成和浓缩，为燃料乙醇产业的发展提供了可行而有效的技术途径。
燃料乙醇的生产技术
燃料乙醇的生产技术2008-09-27 09:01:01 作者：蒲公英来源：中国生物能源网浏览次数：197 网友评论 0 条燃料乙醇的生产技术生物燃料乙醇是通过发酵法生产的，即利用微生物的发酵作用将糖分或淀粉转化为乙醇和CO2，也可将纤维素类水解生成单糖后再发酵产生乙醇。
用于发酵法制取燃料乙醇的原料，按成分分为三种 ...生物燃料乙醇是通过发酵法生产的，即利用微生物的发酵作用将糖分或淀粉转化为乙醇和CO2，也可将纤维素类水解生成单糖后再发酵产生乙醇。
用于发酵法制取燃料乙醇的原料，按成分分为三种：糖质、淀粉质和纤维素，后两种原料均需要先通过水解得到可发酵糖；按照发酵过程物料存在状态，可分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法；根据发酵醪注入发酵罐的方式不同，可分为间歇式、半连续式和连续式。
糖质原料制取乙醇技术是以甘蔗、甜高粱茎秆为原料，经过物理方法预处理后，采用发酵蒸馏的方法生产燃料乙醇；淀粉质原料制取乙醇技术是以玉米、木薯、甘薯等淀粉含量高的生物质为原料，经过粉碎、蒸煮和糖化后，形成可发酵性糖，再进行发酵处理，得到燃料乙醇的技术；纤维素原料制取乙醇技术是以秸秆为原料，经过物理或化学方法预处理，利用酸水解或酶水解的方法将秸秆中的纤维素和半纤维素降解为单糖，然后，再经过发酵和蒸馏生产的燃料乙醇的技术。
表 1 各类燃料乙醇生产工艺技术特性的对比目前，我国淀粉类原料发酵法制取乙醇技术比较成熟，并已经进行了工业化生产，中粮集团正在广西北海建设年产20 万吨燃料乙醇项目。
我国在甜高粱、木薯等能源作物开发和利用方面取得了一定成绩，自主开发的固体、液体发酵工艺和技术达到应用水平，并在黑龙江省建成年产5000 吨的甜高粱茎秆生产乙醇示范装置。
但是，目前还存在着发酵菌种培育、关键工艺和配套设备优化、废渣废水回收利用等问题。
据测算，我国农作物秸秆年产量约6 亿吨，其中有1.5亿～2 亿吨可能源化利用。
纤维素原料来源比较丰富，有一定的发展前景。
生物乙醇
生物乙醇概述生物乙醇是以富含淀粉，糖分的生物质为原料通过发酵和蒸馏提纯制得的乙醇，属于可再生资源。
生物质原料包括玉米，高粱，小麦，大麦，甘蔗，甜菜，土豆等含糖类和淀粉的农作物。
此外城市垃圾，甘蔗渣，小树干，木片碎屑等纤维质原料也可用来生产生物乙醇。
目前生物乙醇主要来自于谷物粮食发酵，该工艺生产技术已经相当成熟，但生产成本较高，且受到粮食安全等社会因素的制约。
生物乙醇最廉价的智取途径是废弃的农作物秸秆发酵。
生物乙醇可以单独或与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。
汽油掺乙醇有两个作用：一是乙醇辛烷值高达115，可以取代污染环境的含铅添加剂来改善汽油的防爆性能；二是乙醇含氧量高，可以改善燃烧，减少发动机内的碳沉淀和-氧化碳等不完全燃烧污染物排放。
同体积的生物乙醇汽油和汽油相比，燃烧热值低30％左右，但因为只掺入10％，热值减少不显著，而且不需要改造发动机就可以使用。
全球现在使用生物乙醇做成ETBE（乙基叔丁基醚--一种性能优良的高辛烷值汽油调和组分）替代MTBE（甲基叔丁基醚），通常以5~15%的混合量在不需要修改/替换现有汽车引擎的状况下加入；有些时候ETBE也以替代铅的方式加入汽油中，以提高辛烷值而得到较洁净的汽油；也可以完全替代汽油使用为输送燃料。
目前世界上使用乙醇汽油的国家主要是美国、巴西等国。
在美国使用的是E85乙醇汽油，即85%的乙醇和15%的汽油混合作为燃料，而美国是用甘蔗和玉米来生产乙醇的，这种E85汽油的价格与性能与常规汽油相似。
我国化石资源相对缺乏，必须大力发展生物乙醇燃料。
一方面，我国面临能源短缺的压力。
2009年中国的石油对外依存度突破51.2%，到2020年中国石油需求量将高达4.5亿吨，其中2.5亿吨来自进口。
近年国际油价大幅飙升，对中国经济造成了影响，利用可再生资源发展生物乙醇，可以部分替代常规能源，有效缓解能源短缺。
另一方面，发展燃料乙醇是调整我国农业结构，提高农民收入的有效手段。
生物质资源转化与利用 第八章 生物质燃料乙醇技术
物理法
化学法 纤维素的预处理方法
物理-化学法 生物法
物理法
物理法包括机械粉碎、蒸汽爆破、辐射、微波处理、冷冻、 挤压热解等，这些处理的目的在于降低纤维素结晶度，破坏 木质素、半纤维素结合层。 机械粉碎是传统方法，经过粉碎，物料的结构发生变化，结 晶度下降，表面积增大，有利于酶对纤维素的进攻。缺点是 能耗大。 蒸汽爆破法被认为是最有效的预处理方法之一，原理是水蒸 气在高温高压下，渗入细胞壁内部，发生水解作用，使α-和 β-烯丙醚键断裂，破坏了结合层结构，然后突然降压，由此 产生强大的爆破力，使物料破碎。经过蒸汽爆破后，再用碱 性过氧化氢处理，纤维素的聚合度和结晶度显著降低。
纤维素原料 纤维素原料是地球上最有潜力的乙醇 生产原料，主要有农作物秸秆、森林 采伐和木材加工剩余物、柴草等。
燃料乙醇的优点
可再生能源，资源丰富 减少排放 提高汽油的辛烷值和抗爆性 积碳减少 增加含氧量，使汽油充分燃烧
燃料乙醇的缺点
保质期短（一个月）
分层，打不着火
蒸发潜热大 热值低
淀粉质原料 主要有甘薯、木薯、玉米、马 铃薯、大麦、大米、高粱等。
生物乙醇应用状况 ：燃料乙醇的 糖质原料 主 生产工艺已经比较成熟，目前巴 要是甘蔗、 西、美国等国家的燃料乙醇生产 甜菜等。 已经实现规模化、产业化。
燃料乙醇 主要原料
其它原料 如造纸厂的硫酸 盐纸浆废液、淀 粉厂的甘薯淀粉 渣和马铃薯淀粉 渣等。
8.2.5 发酵
乙醇发酵是不需要氧气的过程，所以要求发酵在密闭条件 下进行，如果有空气存在，酵母就不完全进行乙醇发酵， 而是部分进行呼吸作用，使乙醇量减少。 乙醇发酵主要经历4个阶段和12个反应 第一阶段：葡萄糖到1,6-二磷酸果糖 第二阶段：1,6-二磷酸果糖降解为3-磷酸甘油醛 第三阶段： 3-磷酸甘油醛经5步反应生成丙酮酸 第四阶段：乙醇的生成
生物质乙醇 -
生物质乙醇一生物质能源的发展前景随着中国经济的高速增长，以石化能源为主的能源消费量剧增，在过去的20多年里，中国能源消费总量增长了2.6倍，对环境的压力越来越大。
2003年，中国二氧化碳排放量达到8.23亿吨，居世界第二位。
2025年前后，中国二氧化碳排放量可能超过美国而居首位。
2003年，中国二氧化硫的排放量也超过了2000万吨，居世界第一位，酸雨区已经占到国土面积的30%以上。
中国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均来自燃煤。
预计到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量将分别超过中国环境容量30%和46%。
根据我国的可持续发展战略，生物质能源的发展具有良好的发展前景。
二生物质能源的介绍2.1生物质生物质( biomass，生态学中常译为生物量)是在讨论生物能源( bioenergy)时常用的一个术语,指地球上所有活的和死的生物物质以及新陈代谢产物的总称。
具体来说,生物质资源( biomass resources)包括:所有动物和植物及其排泄物、农业和林业的废弃物、食品加工和林产品加工的下脚料、餐饮业的残羹、城市固体废弃物(municipal solid waste,MSW) 、生活污水( sewage) 、工业废水( black liquor)等。
据估算,地球上每年生产的生物质总量约1400～1800亿t (干物质)。
生物质是储存太阳能的独特单元,其内部蕴含着巨大的生物质能( biomass power) ,而这些能量最初来源于自养生物的光和作用。
生物质作为唯一可再生碳源,兼具无净碳排放、硫含量低和可生物降解等环境友好以及廉价的特点,这使得生物质能源成为世界各国竞相发展的可再生能源之一。
2.2生物质燃料生物质能源是指能够提供可更新能源供应品——生物燃料的主要构成部分,用以生产热能、动能和电能的那部分生物质资源。
该定义涵盖了两个要点:第一,生物质资源都是潜在的生物质能源,但二者并不等同,只有当生物质资源是用来生产人类所需的热能、动能和电能时才能被称为是生物质能源；第二,生物燃料是人类所要利用的那部分生物质能的载体。
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生物燃料乙醇
汽车，第二次工业革命的重要发明，它为人类社会的物质运输提供了重要的保障，推动了历史的进程。
从发明的第一辆蒸汽汽车到现在的柴油、汽油汽车，其动力来源都是三大化石能源，然而，从不断上涨的国际油价可以清楚的认识到，汽车所依靠的化石能源特别是石油正日益枯竭，因此，在我们还无法人工合成烃类燃料的情况下，我们只能将目光转向大自然，利用植物来生产燃料替代品或部分替代品，而在这方面，生物燃料乙醇则有希望大规模的开发和利用起来，以缓解汽车燃料紧缺的现状。
生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精。
它可以单独或与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。
而生产燃料乙醇所需要的原产料，则主要分为糖质原料、淀粉质原料、纤维素原料和其他原料，在这其中，糖质和淀粉质的来源主要是粮食作物如甘蔗、玉米等，但粮食并不是每个国家都富裕到能拿来大规模生产燃料的，例如像我们这样的人口大国。
其他原料则主要指的是如造纸厂的硫酸盐纸浆废液、淀粉厂的甘薯淀粉渣和马铃薯淀粉渣等，而这种原料的来源本身也就决定了其不能够拿来大规模生产，因此，我们现在的目光主要放在了纤维质原料上。
纤维素是生物界最重要的碳源物质，每年由光合作用产生的植物干质量约220亿t，其中纤维素占50%，所以，纤维质原料具有数量多的特点，而有关纤维素的酵解问题，也成为了世界各国科学家所关注的焦点。
纤维素在最近几年为大家认识和接受，因为其现在被定位为人体所需要的第七大营养物质。
虽然，纤维素无法为所吸收，但它可以促进人体的肠道蠕动，促使粪便较快的排出，减少致癌物与肠壁的接触时间，从而达到降低肠癌发生率。
纤维素虽然无法被人体分解并吸收，但食草动物如牛羊等则可以将其分解并吸收，并且，作为大自然的分解者，分解微生物也可以将纤维素分解。
而另外一方面，利用物理方法或传统的化学工艺则无法很好有效的将纤维素分解并进一步利用，而这也是纤维素拿来利用生产燃料乙醇的难点。
纤维素之所以难降解，是由于其拥有稳定的结构。
纤维素是由吡喃葡萄糖以β-1，4-糖苷键连接成的线性大分子多聚物，纤维二糖是其基本单元，纤维素分子表面平整，易于长向伸展，加上吡喃葡萄糖环上的侧基，十分利于氢键的形成，使这种带状、刚性的分子链聚集在一起，成为结晶性的原纤维结构。
纤维素主要有结晶区和非结晶区两部分，前者结构稳定，微生物降解十分困难；后者纤维素结构比较疏松，很易被微生物降解。
纤维素分子链结晶区有氢键，是造成纤维素难以被利用的根本原因。
而纤维素如此稳定的结构，也为植物的生存提供了有力保障【1】。
关于纤维素的降解机理研究有很多，而比较著名的有1950年Reese等人提出的C1-C X假说，该学说认为，C1酶首先作用于结晶纤维素，使形成结晶结构的纤维素链开裂，长链分子的末端
部分离，使其转化为非结晶形式，从而使纤维素链易于水解；C X酶随机水解非结晶纤维素，可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1，4-寡聚物；β-葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维三糖水解成葡萄糖【2】。
而纤维素酶其自身的生产成本高，生产效率低，这大大制约了纤维素制燃料乙醇的发展，因而，在更多时候，我们所考虑的还是传统的微生物发酵工艺。
到目前为止，经过国内外科学工作者的大量工作，已经筛选到很多纤维素降解菌，主要包括细菌、放线菌和丝状真菌等。
而另一方面，科学家们通过基因工程，也筛选到了纤维素降解菌。
从发酵工艺来说，在不做预处理的情况下，单菌种降解木质纤维素是很困难的。
因此，利用各菌种的协同作用来高效快速地降解各木质纤维素大分子越来越受到人们的重视【3】。
最后，生物燃料乙醇在未来如果被大范围的利用，其结果必定是双赢的，一方面，它缓解了汽油等传统能源物资的压力，而另一方面，它又是一种环保型能源，由于利用了植物中的含碳类物质，因而，可以减少大气中的二氧化碳排放量，减缓温室效应的进程，所以，它是值得我们去探索、研究和发展的。
∙谢占玲，吴润. 纤维素酶的研究进展. 草业科学，21卷4期.
∙齐义鹏. 纤维素酶及其应用【M】.成都：四川人民出版社，1980：37-48.
∙文少白，李勤奋，侯宪文，李光义，邓晓. 微生物降解纤维素的研究概况. 中国农学通报2010，26（01）：231-236.。