利用秸秆制备燃料乙醇的关键技术研究进展

利用秸秆来制取燃料乙醇越来越受到重视,但由于秸秆的成分复杂,很难直接利用其来进行发酵生产乙醇。本文从秸秆原料组分分析入手,介绍和比较了以秸秆为原料的各种预处理方法,并系统分析了典型纤维素酶的种类及特点,对水解方法及发酵生产乙醇的关键技术的进展进行了总结,并进一步分析了秸秆生产燃料乙醇的关键技术问题和今后的研究发展趋势。     

燃料乙醇发展现状及思考

自20世纪70年代以来,生物燃料乙醇作为车用燃料的研究和产业化受到广泛重视,被认为是未来最重要的可再生燃料之一。本文介绍了燃料乙醇的发展概况,综述了近年来国内外研究开发历程、产业政策和最新进展,对化学合成乙醇路线（合成气催化制乙醇、乙酸加氢制乙醇工艺）和生物发酵制乙醇路线（粮食发酵、非粮原料发酵、合成气发酵工艺）的技术特点、纤维素燃料乙醇产业化存在的困难和问题进行了分析,并对影响燃料乙醇产业发展的因素进行了分析,提出了我国燃料乙醇技术研发和产业发展的相关建议,认为我国应加强非粮原料供应体系建设,积极进行技术研发,加强工业示范并优化燃料乙醇使用环节,促进非粮燃料乙醇产业发展。     

植物纤维原料酶水解制取燃料乙醇的研究

综述了植物纤维原料酶水解制燃料乙醇的几种常见预处理方法,两步法发酵和同步糖化发酵,国内外植物纤维酶水解法制燃料乙醇产业化现状并总结了目前酶水解制取燃料乙醇存在的问题及对应的对策。     

甜高粱生产燃料乙醇的研究进展

以甜高粱为原料生产燃料乙醇具有广泛的应用前景.主要介绍了国内外利用甜高粱生产燃料乙醇的研究现状、工艺路线及存在的主要问题,并指出今后由甜高粱生产燃料乙醇的发展方向是利用其纤维素成分进行乙醇发酵.     

天然酵母对木糖利用的研究进展

开发能有效利用木糖的微生物是纤维素乙醇生产的关键问题之一,能发酵木糖的天然酵母得到了广泛的研究.对微生物发酵木糖的机理、天然酵母发酵木糖的特性及该领域的有关进展进行了介绍.     

一种有潜力的生物燃料原料——秸秆

秸秆是一种用作生物燃料、具有潜力的原料,如玉米秸秆、大麦秸秆、小麦秸秆、细条芦笋和稻谷秸秆等.阐述了美国能源部重点开发高效发酵微生物,把生物质原料转化成乙醇的5项乙醇转化项目,该项目预计用3年时间完成,投资约2330万美元.介绍了美国能源部投资12亿美元,在6家生物炼制厂用4年时间,每年生产4.92亿L纤维素乙醇的计划.     

木质纤维素快速热解产物生产燃料乙醇研究进展

介绍了目前木质纤维素原料的预处理、快速热解、快速热解产物的处理和热解液发酵的国内外研究进展情况,并对木质纤维素生产乙醇存在的问题和热解产物生产燃料乙醇方法等方面进行了探讨及分析.     

国外纤维素燃料乙醇研究动态

综述了近几年来燃料乙醇在原料预处理、纤维素水解及发酵环节中的研究进展,指明了这3个环节的研究方向.并介绍了3种国外比较接近实用化的纤维素制燃料乙醇的技术工艺.     

中科院成都生物研究所浮萍发酵生产燃料乙醇获专利

<正>中科院成都生物研究所开发的一种浮萍发酵生产燃料乙醇的方法,日前获得国家发明专利。浮萍是一种极具潜力的用于燃料乙醇生产的原料,但浮萍直接用于发酵存在发酵后乙醇浓度低、发酵效率不高、原料利用率差等问题。该所研究人员针对浮萍发酵的缺点,发明了一种浮萍发酵生     

合成气乙醇发酵技术研究进展

采用合成气发酵生产燃料乙醇具有反应条件温和、产物耐受性好、原料来源丰富等优点,是燃料乙醇生产的一种新型工艺。文章综述了国内外合成气厌氧发酵的微生物种类,常见合成气乙醇发酵微生物的生长、代谢特点以及底物利用范围;分析了合成气乙醇发酵的Wood-Ljungdahl代谢途径,以及Wood-Ljungdahl代谢途径中涉及的关键酶类甲酸脱氢酶和CO脱氢酶/乙酰辅酶A合成酶;探讨了过程工艺参数如培养介质、还原剂、pH、气体组成、终产物、培养基和培养方法对合成气发酵的影响;比较了不同反应器在体积传质系数等方面的差异,并重点分析了搅拌罐式反应器和柱式反应器等的反应特点。 同时,对合成气发酵的未来发展方向进行了展望。     

纤维素燃料乙醇生产技术研究进展

纤维素燃料乙醇已成为下一代燃料乙醇的必然发展方向。文章综述了近年来以木质纤维素为原料生产燃料乙醇的关键技术,重点对物理法、化学法、蒸汽爆破法、生物法等木质纤维素原料预处理技术,酸水解、酶水解等水解(糖化)技术,以及直接发酵法、水解发酵两步法、同步水解发酵法等发酵工艺进行了总结,并指出了未来纤维素乙醇的产业化过程中必须解决的关键问题和发展趋势。     

浅谈秸秆类废弃物制备燃料乙醇的工艺

秸秆类废弃物类物质是地球上一种含量极其丰富的可再生资源,其主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。这种废弃物类物质在经过预处理、水解和发酵工艺后,可以用来生产变性燃料乙醇。文章针对这几个关键工艺步骤进行了描述,并探讨了目前有关方面的最新进展。     

低浓度乙醇催化制备下游化学品研究进展

随着石化资源的不断枯竭和石油价格的飞涨,以化石资源为原料的化学品生产受到了严峻的挑战。可再生的生物质作为化石资源的替代原料进行化学品的生产可以减少对石化资源的依赖,对于人类可持续发展战略具有重要意义。生物质发酵得到生物乙醇,然后以乙醇为平台通过催化转化的方法得到下游化学品,是从生物质得到化学品的重要方法。本文综述了以乙醇转化成其它下游化学品的催化过程,着重介绍和评价了乙醇催化制氢、催化脱水制乙烯以及其它化学品开发的发展状况。最后讨论了当前亟待解决的问题和对策。     

我国纤维素乙醇生产技术的专利研究近况

木质纤维素是地球上现存量最大的生物质资源,利用该类原料生产燃料乙醇是木质纤维素类生物质工业化的一个重要方向。选取纤维素乙醇生产工艺中的原料预处理、水解糖化、乙醇发酵,以及废水处理等关键技术点,利用专利文献的检索与分析方法,介绍了不同关键技术点的专利研究近况,旨在全面了解纤维素乙醇生产技术国内发展现状,从而为该项技术的研究方向和产业发展提供一定的专利参考信息。     

燃料乙醇生产技术路线分析及产业发展建议

对化学合成乙醇路线(合成气催化制乙醇、乙酸加氢制乙醇工艺)和生物发酵制乙醇路线(粮食发酵、非粮原料发酵、合成气发酵工艺)及其技术特点进行了分析,重点阐述了纤维素乙醇生产工艺、核心技术及国内外开发现状,并对我国燃料乙醇产业发展提出了有关建议.     

纤维素乙醇的原料预处理方法及工艺流程研究进展

木质纤维生物质是储量丰富且最有前景的生产燃料乙醇的可再生生物质资源,利用木质纤维生物质生产乙醇主要包括以下步骤：原料预处理、发酵以及产物分离纯化,其中,原料的预处理工艺是限制纤维素乙醇产业化的一个技术瓶颈。本文对酸法、碱法、蒸汽爆破法、合成气法等7种典型预处理方法进行了介绍并对其工艺流程进行简要的说明,同时对不同的预处理方法的优劣、适用范围和工艺流程转化效率等进行了对比,以期为纤维素乙醇预处理方法的工艺选择和评价提供一些参考。提出了纤维素乙醇的产业化前景：不同预处理技术的合理结合使用会有效提高转化率;较好的过程设计能够降低成本,有利于整个过程的经济性。     

木质纤维素类生物质制取燃料及化学品的研究进展

木质纤维素类生物质含有丰富的纤维素和半纤维素多糖,通过微生物发酵将它们转化为能源及高附加值的化学品,对于缓解全球能源危机带来的压力和解决环境污染问题具有重要意义。介绍了木质纤维素类生物质的结构特征;评述了预处理方法,包括稀酸、高温液态水蒸气爆破、CO2爆破、氨爆、碱法、有机溶剂法、生物处理法;重点介绍由生物质生产乙醇、丁醇及生物柴油的研究现状。指出开发高效环保的预处理方法、构建耐毒高产菌株和应用连续发酵或补料批式发酵方式等是加快木质纤维素类生物质发酵利用工业化进程的关键所在。     

Waste paper sludge as a potential biomass for bio-ethanol production

This review describes the utilization of paper sludge (PS), which is waste from the pulp and paper industry. Its advantages make PS the cellulosic biomass with the most potential for bio-refinery research and applicable for industrial scale. Some of the grain based biofuels and chemicals have already been in commercial operation, including fuel ethanol or biochemical products. Unfortunately, research and application of PS are yet in their infancy and suffer from large scale because of low productivity. Reviewing the many researches that are working at the utilization of PS for bio-refineries could encourage the utilization of PS from laboratory research to be applied in industry. For this reason, PS usage as industrial raw material will be effective in solving the environmental problems caused by PS with clean technology. In addition, its conversion to bio-ethanol could offer an alternative solution to the energy crisis from fossil fuel. Two methods of PS utilization as raw material for bio-ethanol production are introduced. The simultaneous saccharification and fermentation (SSF) using cellulase produced by A. cellulolyticus and thermotolerant S. cerevisiae TJ14 gave ethanol yield 0.208 (g ethanol/g PS organic material) or 0.051 (g ethanol/g PS). One pot bioethanol production as a modified consolidated biomass processing (CBP) technology gave ethanol yield 0.19 (g ethanol/g Solka floc) and is considered to be the practical CBP technology for its minimizing process.     

与膜耦合的细胞固定化串联发酵制乙醇的研究

利用植物纤维作为廉价的糖源生产燃料乙醇是解决世界能源危机的最有效途径.今研究采用海藻酸钙固定普通酿酒酵母细胞和嗜鞣管囊酵母细胞于两个串联的发酵罐内,连续发酵葡萄糖和木糖组成的糖液并与膜耦合来制取酒精.通过硅橡胶膜(PDMS)的渗透蒸发过程,将产品乙醇从发酵液中移出,减少了产物乙醇对发酵的抑制作用.实验结果表明,这套采用海藻酸钙固定酵母细胞进行连续发酵并与膜耦合的生物反应器系统,在稀释率为0.321 h-1下稳定运行,剩余葡萄糖和木糖浓度分别为0.134、4.921 g·L-1,乙醇得率为O.457 g(乙醇)·g-1(糖),是理论得率的92.64%.生产能力达到10.996 g·L-1·h-1.与其它发酵方式相比较,用海藻酸钙来固定细胞并与膜耦合的发酵过程可增大酵母细胞浓度,明显降低乙醇对酵母的抑制作用,并提高糖的转化率.