木质纤维素制取燃料乙醇水解工艺技术进展

作者/来源：孙多志1，许庆利1，王 复1，雒廷亮2（1.华东理工大学 生物质能研究中心，上海 200237；2.郑州大学 化工学院，河南 郑州 450001）   日期： 2009-02-04   点击率：2954

    用糖类或粮食生产燃料酒精的工艺简单，但其产量增加有一定的限度，成本难以显著降低。例如，美国在2006年扩大了玉米酒精的生产后，就引起了市场上玉米价格的显著上涨。从我国国情出发，能用于生产燃料酒精的粮食更有限。含木质纤维素的生物质废弃物是生产燃料酒精的另一原料来源，它包括农作物秸秆、林业加工废料、甘蔗渣及城市垃圾中所包含的废弃生物质等。我国是农业大国，每年产生大量的生物质废弃物未被充分利用，而且还常因就地焚烧而污染环境；另一方面，我国的石油资源有限，不能满足不断增长的燃料需求，所以在我国发展生物质制取燃料酒精技术更有意义。     生物质水解发酵工艺的一般工艺流程见图1。每一步都可能有不同的选择。     生物质水解工艺主要有浓酸水解工艺、稀酸水解工艺和酶水解工艺，它们的机理不同。 1  浓酸水解     浓酸水解的原理是：结晶纤维素在较低温度下可完全溶解在硫酸中，转化成含几个葡萄糖单元的低聚糖。将此溶液加水稀释并加热，经一定时间后就可把低聚糖水解为葡萄糖。浓酸水解的优点是糖的回收率高（可达90％以上），可以处理不同的原料，相对迅速（共10～12 h），并极少降解。但对设备要求高，而且酸必须回收。     美国Arkenol公司所开发的浓酸水解工艺主要以稻草为原料，而稻草中硅的含量很高，为此该工艺中也考虑到了硅的回收问题。该方法为了把经过水解并压干的固体原料和5％～10％的氢氧化钠溶液混合，首先以硅酸钠的形式将稻草中的硅提取出来，再用压滤法进行液固分离后，向含硅酸钠的液体中加入酸，将溶液pH值降....