酒精發(fā)酵工藝學0

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1、我國酒精生產(chǎn)主要是采用微生物發(fā)酵法和化學合成法。由于微生物發(fā)酵法生產(chǎn)工藝成熟，能耗低，對生產(chǎn)設(shè)備要求不高，且能就地取材，充分利用本地資源，因此，該法被廣泛采用?；瘜W合成法主要是利用煉焦炭、裂解石油的廢氣如乙烯等為原料，經(jīng)化學合成反應(yīng)而生成酒精。目前我國酒精工業(yè)發(fā)展迅速，各項生產(chǎn)指標已達到了國際先進水平。各地酒精廠積極挖潛。我國酒精產(chǎn)量已從解放初期的1萬t左右到目前的100萬t左右，生產(chǎn)量已有很大的提高。盡管我國酒精工業(yè)得到很快的發(fā)展，但在生產(chǎn)技術(shù)水平、工藝自動控制和勞動生產(chǎn)率等方面與先進國家相比還存在一定的差距。還需繼續(xù)開發(fā)和推廣新技術(shù)，加強“三廢”利用和工藝管理，努力實

2、現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動化，進一步提高酒精工業(yè)的生產(chǎn)水平。由于世界范圍內(nèi)耕地面積都在不斷減少，以淀粉為原料生產(chǎn)酒精的比例也在減少，而以糖蜜以原料生產(chǎn)酒精的比例卻有明顯提高。據(jù)有關(guān)報導，全世界酒精生產(chǎn)所用原料的各種比例為：廢糖蜜占45%，石油裂解廢氣乙烯占20%，淀粉質(zhì)原料占16%，亞硫酸鹽紙漿廢液占7%，野生植物及其它約占12%。這些數(shù)據(jù)表明，將來酒精生產(chǎn)原料可能以含有可發(fā)酵性糖的工業(yè)廢棄物為主。由于各個國家和地區(qū)的地理位置不同，酒精生產(chǎn)的原料亦有差異，一般都遵循因地制宜、就地取材的原則，以減少不必要的生產(chǎn)成本。如瑞典、挪威、芬蘭等北歐國家，因為森林面積大，造紙工業(yè)比較發(fā)達，所

3、以利用造紙工業(yè)的亞硫酸鹽紙漿廢液來發(fā)酵生產(chǎn)酒精的比例較大。南美洲的巴西和古巴等國，由于盛產(chǎn)甘蔗，制糖工業(yè)比較發(fā)達，所以酒精生產(chǎn)主要以制糖后的廢棄物——甘蔗廢糖蜜為原料。隨著酶制劑工業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在包括中國、美國、日本、俄羅斯、德國等國都已使用雙酶法液化、糖化的專一性比較強，副反應(yīng)較少，所以大大提高了淀粉出酒率。目前淀粉出酒率可高達56.3%左右。為了進一步提高酒精生產(chǎn)水平，各國的工程技術(shù)人員都在研究新型的酒精發(fā)酵方法，如現(xiàn)已在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的固定化細胞酒精發(fā)酵法、耐高溫活性干酵母（AADY）發(fā)酵法等新的發(fā)酵工藝。以設(shè)備方面也有不少新型生物反應(yīng)器出現(xiàn)，如單罐連續(xù)攪拌反應(yīng)器

4、（CSTR）、酵母回用連續(xù)攪拌反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器、細胞固定化反應(yīng)器等。在新原料利用方面，目前主要有亞硫酸鹽紙漿廢液、纖維素和半纖維素、乳清、城市廢纖維垃圾（含廢報紙和衛(wèi)生紙等），這些原料經(jīng)適當?shù)奶幚砗筮M行酒精生產(chǎn)。酒精蒸餾工藝也不斷改進和完善。由于酒精廠的蒸餾工藝是酒精廠的一項重要任務(wù)。除了在蒸餾塔的塔型和塔板結(jié)構(gòu)上進一步改造外，還應(yīng)在新的蒸餾工藝方面進行研究。目前研究較多的蒸餾工藝有高效節(jié)能的差壓式蒸餾、膜分離酒精等。在我國習慣將乙醇稱為酒精。酒精的外觀是一種無色透明的液體，有很強的揮發(fā)性和特殊的刺激性氣味，極易燃燒變成二氧化碳和水，同時放出大量的熱能。酒精是一種用途較

5、廣的有機溶劑，它能與水以任何比例混合，同時放出熱量，總體積縮小。一般白酒的度數(shù)是以其含酒精的體積分數(shù)來表示的。酒精是一種飽和一元醇，它的化學特性主要表現(xiàn)在（—OH）羥基上。其主要特性是能與水、醇類、乙醚、氯仿、苯、甘油等有機溶劑混溶，也能與多種金屬鹽類、碳氫化合物、脂肪酸等起化學反應(yīng)。酒精的一種飽和一元醇，它的化學特性主要表現(xiàn)在（—OH）羥基上。其主要特性是能與水、醇類、乙醚、氯仿、苯、甘油等有機溶劑混溶，也能與多種金屬鹽類、碳氫化合物、脂肪酸等起化學反應(yīng)。1、燃燒時生成二氧化碳和水C2H5OH+3O22CO2+3H2O這一性質(zhì)使酒精可成汽車工業(yè)和航空工業(yè)的動力燃料。2、

6、乙醇分子間的脫水反應(yīng)生成乙醚2C2H5OHCH3CH2OCH2CH3+3H2O3、乙醇與堿金屬作用放出氫氣生成乙醇鋼2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2燃燒濃H2SO4，140℃或AlO3，240～260℃4、乙醇分子內(nèi)的脫水反應(yīng)生成乙烯或乙醚C2H5OHCH3CH2OSO2OH+H2OCH3CH2OSO2OHCH2===CH2+H2SO45、乙醇可被高鏈錳酸鉀或重鉻酸鉀氧化成乙醛和乙酸CH3CH2OHCH3CH===O+H2OCH3CH===OCH3COOH6、乙醇與酸反應(yīng)生成酯類物質(zhì)CH3CH2OH+HNO3CH3CH2NO3+H2O濃H2SO4160～180

7、℃乙醇酸性硫酸酯酸性硫酸酯乙烯160～180℃O重鉻酸鉀，稀H2SO4乙醇乙醛[O]，稀H2SO4重鉻酸鉀乙醛乙酸乙醇硝酸硝酸乙酯6、食品工業(yè)高純度的食用酒精可用來配制酒精飲料，如汽酒、果酒、普通白酒等。7、酒精副產(chǎn)物的利用在酒精生產(chǎn)過程中，會生成一些副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物在工業(yè)上有許多用途。酒精發(fā)酵過程中所生成的二氧化碳，可回收制成液體二氧化碳和干冰，廣泛應(yīng)用于消防材料、清涼飲料、金屬冶煉、焊接工業(yè)、冷凍劑、醫(yī)學上冷凍療法等方面。二氧化碳還可作為純堿和小蘇打的生產(chǎn)原料。酒精精餾過程中所提所的雜醇油，可作為油漆、香料的生產(chǎn)原料，也