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《纖維素乙醇的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)_1》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、纖維素乙醇的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)摘要：隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，世界能源發(fā)展正步入一個(gè)嶄新的時(shí)期，即世界能源結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷由化石能源為主向可再生能源為主的變革。纖維素乙醇因被當(dāng)作最佳液體替代燃料并具有生態(tài)效益而成為工業(yè)生物技術(shù)的研究熱點(diǎn)。針對(duì)國(guó)內(nèi)外纖維素乙醇的研究現(xiàn)狀，分析了影響纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的因素以及纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：纖維素乙醇；木質(zhì)纖維素；產(chǎn)業(yè)化；生物精煉；乙醇聯(lián)產(chǎn)Abstrct：Withtheenergycrisisandenvironmentalproblems?becomingincreasingl
2、yprominent，worldenergydevelopmentisenteringanewperiod.Thatis,theworldisexperiencingtherevolutionthattheenergy?isbEingrestructuredfromfossilenergyconsumptiontofocusingmainlyontherenewableenergyrevolution.Celluloseethanolisbeenthebestalternativeliquidfuelandindustrialbiotec
3、hnologyresearchfocusesonecologicalbenefits.Inthispaper,theauthorssummarizethestatusofcelluloseethanolathomeandabroad,andanalyztheimpact?factors?affectingcelluloseethanolindustrydevelopmentandthedevelopmenttrendofthecelluloseethanolindustry.Keywords：Celluloseethanol;lignoc
4、ellulose;industrialization;bio-refining;co-productionofethanol0引言能源問(wèn)題是當(dāng)今世界各國(guó)都面臨的關(guān)系國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的中心議題，已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，人們開(kāi)始把目光轉(zhuǎn)移到有利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的可再生能源體系。專家認(rèn)為，生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化體系是引領(lǐng)第三次世界能源革命的技術(shù)平臺(tái)。在此背景下，燃料乙醇已經(jīng)被視為替代和節(jié)約汽油的最佳燃料，其高效的轉(zhuǎn)換技術(shù)和潔凈利用日益受到全世界的重視，已經(jīng)被廣泛認(rèn)為是21世紀(jì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的有效途徑。在中國(guó)，燃料乙醇的主要原料是玉米和小
5、麥。隨著燃料乙醇的快速發(fā)展，原料問(wèn)題日益突出，成為制約燃料乙醇發(fā)展的瓶頸；另外，以糧食作物為原料的燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展還有可能引發(fā)國(guó)家糧食安全問(wèn)題。因此，中國(guó)政府提出生物乙醇堅(jiān)持非糧之路，即“不與人爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地”。經(jīng)濟(jì)分析顯示，中國(guó)發(fā)展纖維素乙醇有更大的優(yōu)勢(shì)。木質(zhì)纖維素是地球上最豐富的可再生資源，也是當(dāng)前利用率最低的資源，是各國(guó)新資源戰(zhàn)略的重點(diǎn)。中國(guó)可利用的木質(zhì)纖維素每年在7億噸左右，這些豐富而廉價(jià)的自然資源主要來(lái)源于農(nóng)林業(yè)廢棄物、工業(yè)廢棄物和城市廢棄物。所以，纖維素乙醇是未來(lái)發(fā)展的必然方向。1木質(zhì)纖維素原料組成及性質(zhì)木質(zhì)纖維素是由纖維素
6、、半纖維素、木質(zhì)素和少量的可溶性固形物組成。纖維素大分子是由葡萄糖脫水，通過(guò)β-1,4葡萄糖苷鍵連接而成的直鏈聚合體。在常溫下不發(fā)生水解，高溫下水解也很緩慢。只有在催化劑的作用下，纖維素的水解反應(yīng)才顯著進(jìn)行。常用的催化劑是無(wú)機(jī)酸或纖維素酶，由此分別形成了酸水解和酶水解工藝。半纖維素是由不同的多聚糖構(gòu)成的混合物，這些多聚糖由不同單糖聚合而成，有直鏈也有支鏈，上面連接有不同數(shù)量的乙?；图谆?。半纖維素的水解產(chǎn)物主要有己糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、戊糖和阿拉伯糖等幾種不同的糖。半纖維素的聚合度較低，相對(duì)比較容易降解成單糖。二者的水解機(jī)理可以用下
7、列方程式簡(jiǎn)單地表示：(C6H10O5)n+nH2O→nC6H10O (C5H804)n+nH2O→nC5H10O國(guó)外纖維素乙醇的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用作為清潔能源的可再生資源顯得日益重要。許多國(guó)家都制定了相應(yīng)的開(kāi)發(fā)研究計(jì)劃，例如：美國(guó)的“能源農(nóng)場(chǎng)”、巴西的“酒精能源計(jì)劃”、印度的“綠色能源工程”和日本的“陽(yáng)光計(jì)劃”等發(fā)展規(guī)劃。其它諸如丹麥、荷蘭、德國(guó)等國(guó)，多年來(lái)一直在進(jìn)行各自的研究與開(kāi)發(fā)，并形成了各具特色的生物質(zhì)能源研究與開(kāi)發(fā)體系，擁有各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。自1973年世界石油危機(jī)后，巴西就實(shí)施了“國(guó)家乙醇生產(chǎn)
8、計(jì)劃”，主要依靠本國(guó)豐富的甘蔗資源，積極發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)，目前已經(jīng)發(fā)展320多家燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)，1400萬(wàn)噸/年的乙醇生產(chǎn)規(guī)模。大部分企業(yè)實(shí)行燃料乙醇和糖聯(lián)產(chǎn)。美國(guó)在燃料乙醇的生產(chǎn)上仍然是世
