生物质废弃物发酵制乙醇过程软测量方法研究

发布时间：2021-08-19 19:20

　　随着我国经济的快速增长和工业的飞速发展,对石油、天然气等化石能源的消耗也与日俱增,这些不可再生能源的全球储备量在不断的减少,且在消耗过程中会产生二氧化硫、二氧化氮等有害气体,污染大气环境。因此有必要寻找一种可替代能源,燃料乙醇作为一种清洁能源,可以由粮食、秸秆等发酵制取,是一种理想的替代能源。在发酵期间,乙醇浓度作为最终产物,是衡量一次发酵是否成功的标准,但是目前没有成熟的检测乙醇浓度的传感器能够应用于实际生产中,离线测量的方法滞后性大,且存在染菌的风险,适合在实验室中使用。生物质废弃物发酵制取乙醇的过程是一个十分复杂的生化反应过程,乙醇浓度、温度、湿度、酸碱度等各元素之间具有较强的非线性和滞后性。为了准确对发酵过程中发酵液中乙醇浓度进行实时检测,本文主要做了以下研究内容:首先,介绍了生物质废弃物发酵制取乙醇的工艺流程,并根据实际操作环境选择合适的发酵工艺和发酵装置。其次,对现有发酵过程中关键变量的测量方法进行研究,分析各方法的优缺点。以所调查的现有测量方法为基础,以发酵机理为理论依据,对发酵环境的检测进行了硬件设计,包括溶解氧、二氧化碳、温湿度等参数的测量。最后,针对发酵过程中乙醇浓... 

【文章来源】：齐鲁工业大学山东省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

017年全球燃料乙醇产量分布

第2章生物质废弃物发酵制乙醇工艺流程10能够充分进行，在反应过程中可进行搅拌处理。图2.3所示为预处理结束后的发酵液。图2.3预处理后发酵液2.3水解水解的目的是将生物质废弃物内的纤维素分解为葡萄糖。在水解过程中加入纤维素酶会促进水解反应的进行，纤维素酶活性最高的温度为50℃[30]。玉米秸秆预处理完成后需进行水洗脱毒处理，避免在预处理过程中产生的有害物质对水解过程产生影响。配制72%的浓硫酸100ml，用硫酸将发酵底物的pH值调节到5.2，如图2.4所示，经过该步骤后发酵底物颜色会发生轻微改变。图2.4调节pH后的发酵液静置一段时间，待锥形瓶内底物充分反应之后，再次冲洗发酵底物。将冲洗后的发酵底物放入发酵罐中，加入适量的纤维素酶和蒸馏水，在50℃的环境下反

调节pH后的发酵液

【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外燃料乙醇生产及市场分析[J]. 米多,姜日元,董欢.  化学工业. 2019(05)
[2]中国农作物秸秆资源时空分布及其产率变化分析[J]. 卫洪建,杨晴,李佳硕,杨海平,陈汉平.  可再生能源. 2019(09)
[3]燃料乙醇发酵技术研究进展[J]. 郭振强,张勇,曹运齐,刘云云,赵于,吴蔼民.  生物技术通报. 2020(01)
[4]中国燃料乙醇工业的机遇与挑战[J]. 段钢,张晓萍,张国红.  食品与生物技术学报. 2019(05)
[5]燃料乙醇需求增长不及预期 后市如何仍“一头雾水”[J]. 张秀秀.  能源研究与利用. 2019(01)
[6]时延系统中T-LSSVR动态软测量建模方法研究[J]. 赵彦涛,单泽宇,龙海峰,刘贺朋,郝晓辰.  计量学报. 2019(01)
[7]2017年国内外燃料乙醇供需分析[J]. 米多,柳延峰,朱玉.  化学工业. 2018(04)
[8]国内外燃料乙醇产业现状+深度解析[J]. 毛开云,范月蕾,王跃,王恒哲.  高科技与产业化. 2018(06)
[9]基于BAS-BP模型的风暴潮灾害损失预测[J]. 王甜甜,刘强.  海洋环境科学. 2018(03)
[10]木质纤维素类生物质组分分离研究进展[J]. 陈龙,余强,庄新姝,亓伟,王忠铭,袁振宏.  新能源进展. 2017(06)

博士论文
[1]玉米秸秆为原料燃料乙醇制备的关键问题研究[D]. 李冬梅.哈尔滨工业大学 2008



本文编号：3351993