文档介绍：安徽农业科学责任编辑曹淑华责任校对王淼
玉米秸秆发酵生产燃料乙醇的研究综述
张亮伍小兵翟井振西北农林科技大学生命科学学院基地班陕西杨凌
摘要玉米秸秆经过预处理、水解和发酵可生成燃料乙醇。综述了玉米秸秆生产乙醇的几个关键工艺。
关键词燃料乙醇玉米秸秆预处理发酵
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玉米秸秆主要成分存在对于木糖单体的形成尤为重要若缺乏外源酸就会形
玉米秸秆主要由植物细胞壁组成细胞壁基本组成是成木糖低聚物。更进一步酸的增加可提高工艺的一致性
纤维素、半纤维素和木质素纤维素和半纤维素被木质素层因为天然酸水平变化范围相当大若预处理更进一步进行
层包裹。纤维素是一种由吡喃型葡萄糖单体以糖苷键连接木糖会脱水产生糠醛糠醛是不需要的。
的直链多糖半纤维素主要是由木糖以及少量阿拉伯糖、半木聚糖的解聚反应→

乳糖、甘露糖组成而木质素是以苯丙烷及其衍生物为基本木糖脱水形成糠醛→
单位构成的高分子芳香族化合物。半纤维素较易水解为五只有少量的纤维素发生水解反应生成葡萄糖而木质
碳糖纤维素水解为六碳糖较困难木质素一般作为燃料。素经历了解聚作用在水或酸中维持不溶解状态。
玉米秸秆生产乙醇总工艺流程图蒸汽爆破法蒸汽爆破法是用蒸汽将原料加热至
℃维持高温高压造成木质素的软
化然后迅速使原料减压造成纤维素晶体和纤维束的爆
裂使木质素和纤维素分离。在我国可采用赖文衡教授研
究的间歇蒸汽爆破器对秸秆进行爆破处理。经这种爆破器
爆破的玉米秸秆纤维素水解转化率可达以上。
蒸汽爆破法的设备包括一个蒸汽发生器一个恒压反
应器一个接收器和一个冷凝器。反应器罐体是绝缘的以
便使温度保持恒定。把玉米秸秆放入反应器中利用蒸汽对
玉米秸秆进行加热加热后把反应器底部阀门打开使反应
器压力迅速降到大气压水平固体及液体产物被收集到收
玉米秸秆预处理工艺集器底部的旋风分离器气体产物通过收集器顶部进入冷
玉米秸秆化学结构复杂纤维素、半纤维素不但被木质凝器。经这种爆破器爆破的玉米秸秆纤维素水解转化率
素包裹而且半纤维素部分共价和木质素结合纤维素具有可达以上而且这种技术对环境影响轻微汽
高度有序晶体结构因此必须经过预处理使纤维素、半纤爆废汽中含有少量糠醛可回收。
维素、木质素分离开切断它们的氢键破坏晶体结构降低湿氧化法湿氧化法是世纪年代初提出来的
聚合度。目前玉米秸秆的前处理方法很多包括球磨、高温在加温加压条件下水和氧气共同参加反应。和其他处理方
水汽爆破法低温氨爆破法常温二氧化碳爆破法电子射法相比较湿氧化法在对玉米秸秆处理上是非常有效的纤
线、γ射线、稀酸处理法等。这里主要介绍酸处理法、蒸汽维素遇碱只引起纤维素膨胀形成碱化纤维素但能保持
爆破法和湿氧化法。
原来骨架。加入后起缓和作用防止纤维素破坏使
酸处理法酸处理法处理纤维质原料历史很悠久可木质素和半纤维素溶解于碱液中而与纤维素分离这样得
追溯到年而在德国可能更早。首先将捆状或碎片状到的纤维素纯度较高并且像糠醛这样的副产物非常少。匈
的原料粉碎成微小颗粒后送到预处理反应器中高压蒸汽牙利等人采用湿氧化法在℃
和硫酸对原料进行处理蒸汽温度在~ ℃硫酸浓度
条件下对玉米秸