生物质合成气发酵生产乙醇技术的研究进展

20世纪70年代以来,开发低成本、可再生的能源已成为各国的研究热点。以生物质为原料生产的燃料乙醇是一种很有应用潜力的能源。文章简要讨论了生物质合成气发酵生产乙醇的技术途径．分析了该技术的优点、工艺过程、生产成本和市场化进程,特别介绍了美国BRI公司和密西西比乙醇公司（ME）在生物质合成气发酵生产乙醇方面所做的工作;同时,指出了我国发展生物质合成气发酵技术的必要性和应用前景。     

生物质生产燃料乙醇技术的研究

介绍国内外以及上海的生物质生产燃料乙醇技术应用和发展现状,概述了燃料乙醇生产的生物质原料和生产方法,并分析了生产技术存在的主要问题。最后,提出了上海未来生物质燃料乙醇生产的发展方向。     

生物质乙醇脱水制乙烯

介绍了生物质乙醇脱水制乙烯的发展现状,并与石油裂解制乙烯进行了比较,阐述了其突出的优点.同时对生物质乙醇脱水制乙烯的反应动力学机理、国内外常用的反应器和主要工艺进行了阐述.最后指出了目前存在的问题,如原料来源、工艺和设备的改进、新型催化剂的研制等.     

生物质合成气发酵生产乙醇的工艺分析

介绍了生物质合成气发酵制备乙醇的工艺过程。采用Aspen plus软件对工艺过程建立模型,模拟计算乙醇的产量。针对影响乙醇产量的主要参数进行了灵敏度分析,结果表明:气化过程中氧气与干生物质质量比对乙醇产量影响显著,且比值为0.4时,乙醇产量最大;而气化过程中过多蒸汽的加入会降低乙醇产量;发酵过程中CO和H2转化率的提高有利于乙醇产量的增加。     

纯燃乙醇废渣生物质锅炉的设计及特点

通过分析乙醇废渣的特点及其燃烧特性．介绍了纯燃此类燃料时链条锅炉的设计特点及其总体结构，以便为能源利用多样性提供一条途径。     

木质纤维素生物质生产乙醇的预处理技术

木质纤维素生物质经过预处理后，原料的内孔面积增大，纤维素的结晶性降低，并且半纤维素和木质素被去除．预处理后的生物质容易进行酶水解生产燃料乙醇。总结了近些年来的预处理技术，如物理法、化学法和生物法。     

典型生物质发酵制取燃料乙醇环境影响分析

结合生命周期评价方法与层次分析方法对杨木、玉米秸秆、甘蔗渣3种典型纤维素生物质的发酵制取燃料乙醇工艺进行环境影响评价。针对酸化、富营养化、全球变暖、化石能源消耗、光化学污染、人体毒性6种环境类型进行分析对比,并选取3个不同视角分析生物质发酵工艺所带来的环境影响。结果表明：农业阶段和生产阶段所产生的温室效应在全生命周期过程中占比最高;全球性视角下,全球变暖影响占比较高;区域性和局地性视角下,工艺的酸化影响最严重。     

纤维素燃料乙醇预处理技术研究进展

木质纤维素类生物质可经过预处理-酶水解-发酵等过程转化为纤维素燃料乙醇,其不仅是粮食乙醇的有益补充,还是未来生物燃料发展的主要方向。预处理是制备纤维素燃料乙醇的关键步骤,预处理可以破坏木质纤维素原料的致密结构,提高底物与纤维素酶之间的可及性,从而提高后续的酶解和发酵效率。目前,预处理技术主要包括物理法、生物法、化学法和物理化学法。文章主要对碱法、酸法等重要的化学预处理方法进行了论述,对近年来新开发的有机溶剂和离子液体溶剂体系预处理的研究进行了重点分析,其中有机溶剂体系具有对设备腐蚀较小的优点,离子液体溶剂体系具有热稳定性和化学稳定性高的优点。目前,二者是生物质预处理技术的研究热点。     

燃料乙醇炼制系统优化与碳减排研究进展

生物质是丰富可再生的碳源,以糖、淀粉、秸秆纤维素或其他生物质原料高效生产燃料乙醇,可减少化石能源的需求,其中以木质纤维素为原料的第二代燃料乙醇具有广阔的发展前景。与化石能源相比,燃料乙醇具有环保、经济、可再生的优势,但其在生产工艺技术、经济效益和环境影响等方面仍需要深入研究。近年来,通过开展燃料乙醇炼制系统优化及全生命周期分析研究,有力地促进了燃料乙醇技术进步,推动了燃料乙醇碳减排相关研究。文章主要论述了近年来燃料乙醇生产技术的发展,重点对燃料乙醇系统的模拟优化和碳减排研究进展进行了总结,并对燃料乙醇发展趋势进行了展望,以期为燃料乙醇的可持续发展提供参考。     

全球乙醇生物质原料开发加快

出于降低对石油产品的依赖以及减少污染的需要，全球燃料乙醇的生产量正持续增长。同时，其原料的开发步伐也在加快。谷物或甘蔗是全球乙醇生产所用的主要原料。分析认为，谷物或甘蔗未来增长潜力有限，而含有木质纤维素的各种生物质原料成为生产乙醇所需的替代来源．其开发日益加快。木质纤维素材料存在于谷物和生活固体废弃物之中，木质纤维素材料因其具有复杂的聚合结构，要转化为化学产品颇为困难。     

Sustainable Biomass Production

This study aims to estimate, identify and evaluate the biomass production options, estimate the sustainable biomass production for energy, and estimate the energy potential of biomass production in Turkey. Within the framework of sustainable development, Turkey today faces the challenge of balancing economic growth with environmental progress. Sustainable biomass production potential mainly depends on the productivity and surplus land available for biomass production. Based on the surplus land available for plantation, the plantation options and biomass productivity, the sustainable biomass potential for energy is estimated. Among the biomass energy sources, fuelwood seems to be one of the most interesting because its share of the total energy production of Turkey is high at 21%. The total biomass energy potential of Turkey is about 32 Mtoe. The amount of usable biomass potential of Turkey is approximately 17 Mtoe. The electrical production from usable biomass has a net impact of $4.4 billion in personal and corporate income and represented more than 160,000 jobs.     

乙醇汽油的生产与应用

燃料乙醇是一种环境友好的可再生替代能源,可按一定的比例与汽油组分掺混成乙醇汽油。介绍了乙醇汽油的生产技术、应用现状和发展前景。     

Ethanol fermentation of sugar beet thick juice diluted with crude cheese whey by the flex yeast Kluyveromyces marxianus KD-15

Kluyveromyces marxianus KD-15, called flex yeast, is a strain that is insensitive to catabolite repression and has the capacity to produce ethanol efficiently from a mixture of beet molasses and whey powder. When a fermentation test was conducted in 50 mL of a medium containing 200 mg mL^?1 of sugar as sugar beet thick juice diluted with an arbitrary amount of crude whey, strain KD-15 produced over 99 mg mL^?1 ethanol in all the media tested, and ethanol formation decreased in proportion to the volume of whey by K. marxianus NBRC 1963, the parental strain of KD-15, and Saccharomyces cerevisiae NBRC 0224, the reference strain for conventional ethanol production. Fermentation of thick juice diluted with whey alone by strain KD-15 at 30 °C initially proceeded slower than that at 33 °C–37 °C but finally bore the highest level of ethanol. The maximum ethanol concentration obtained in 1.5 L of a medium using a 2-L fermentor was elevated by aeration of 15–50 mL min^?1and reduced by that in excess of 100 mL min^?1. Under optimized conditions in 72 h, strain KD-15 converted all of the sugars derived from thick juice and whey to ethanol at 102 mg mL^?1, corresponding to 92.9% of the theoretical yield.     

生物质与煤流化床催化气化制备燃气

基于单一流化床两步气化法,以煤作为热载体和发热体,水蒸气为气化剂,CaO为催化剂,在自行研制的流化床热态装置上对生物质（锯木）气化制备燃气进行了研究。探讨了温度和水蒸气与锯木比对燃气组分和低位热值的影响。在所研究的操作参数范围内,（H2 + CO）含量为67.58% ~ 74.9%,燃气低位热值为10719.09 kJ/Nm3 ~ 12002.44 kJ/Nm3。实验结果表明,含少量N2的中热值燃气可以被获得,H2和CO是燃气中最主要的两种气体。随着温度的升高,燃气中H2和CO含量增加,而CH4和CO2含量及燃气低位热值则呈现下降趋势。随着水蒸气与锯木比的增加,燃气中H2和CO2含量增加,而CH4和CO含量则相应的减小。     

美国的生物质能计划

叙述了美国生物质能的发展以及其具体的技术规划和项目管理。     

生物质混煤再燃脱硝特性实验研究

在大型一维多功能脱硝试验台上进行了生物质混煤再燃脱硝特性实验.结果表明:生物质挥发分含量越高、混煤再燃燃料中生物质占的比例越高,其脱硝效率越高;生物质混煤再燃脱硝过程中存在最佳运行参数:最佳脱硝温度在1150℃左右,最佳过量空气系数范围为0.6～0.7,再燃比为15%～20%,停留时间约为0.8 s.     

Production and Characterization of Bio-Chars from Biomass via Pyrolysis

This article deals with slow pyrolysis of oak wood and agricultural residues such as hazelnut shell and wheat straw at high temperature (950–1250 K) in a cylindrical reactor. The aim of this work is to study the effect of the treatment conditions such as temperature, particle size, and lignin and inorganic matter contents on bio-char yield and reactivity. When the pyrolysis temperature increased, the bio-char yield decreased. A high temperature and smaller particles increase the heating rate resulting in a decreased bio-char yield. The higher lignin content in hazelnut shell results in a higher bio-char yield in comparison with oak wood and wheat straw. Bio-chars from hazelnut shell and wheat straw are more reactive in gasification than bio-chars from oak wood because of the higher ash content. The bio-char obtained are carbon rich, with high heating value and relatively pollution-free potential solid biofuel.     

在石油为主要能源的世界中发展乙醇生产——巴西乙醇生产的经验

当前，人们生活在依赖石油的世界中，因为汽油和柴油的价格不断升高，许多国家都在寻求化石燃油的替代物。用糖类作物或谷物生产的乙醇被视为最好的替代物。然而，全球目前乙醇产量仅为汽油耗量的2．5％，所以乙醇需求增长迅速，市场广阔。介绍了巴西乙醇生产的经验；在乙醇市场波动的情况下，乙醇生产商得以生存的措施；乙醇生产商的生产方式；乙醇生产所用糖浆原料的概况等。     

Investigation of a Process Scheme for Overall Recovery and Bioconversion of Lignocellulosic Biomass Components

It is shown that enzymatic hydrolysis of biomass can decisively contribute to supplement indigenous sources of fuels and chemicals. The utilization of hemicellulose and cellulose requires preliminary pretreatment of biomass which can be efficiently accomplished and references are given for the optimization of recovery procedures. Bioconversion of both hemicellulose and cellulose is discussed and the effects of temperature, pH, substrate concentration and product inhibition are shown on the basis of experimental evidence. Process by-products-low molecular weight chemicals formed during biomass pretreatment - were fully characterized and details are reported of the analytical methods which were employed. It was found that higher sugar yields are reached when hydrolysis is performed making use of enzymic composites from different strains.     

生物质热裂解制油的动力学及技术研究

在不同升温速率下对水曲柳原料在 30 0～ 12 0 0 K范围内进行了热重分析试验 ,试验显示生物质热裂解随温度升高经历五个不同阶段。采用微商法和积分法对其主体阶段的分析得到相互一致的结果 :活化能为 10 1.4 k J/mol、指数因子为 1.2 2× 10 7s- 1 的一阶一步动力学模型。在所开发的以流化床反应器为主体的生物质热裂解制油系统上对生物质进行热裂解试验 ,得出了温度、粒径、停留时间和木种等几种最为重要的参数对热裂解制油的影响规律 ,并在 773K左右成功制取出产率高达 6 0 %的生物油 ,同时用色质联机分析 (GC- MS)技术对所制取的生物油进行了初步分析。