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1、浅论淀粉的能源转化技术 张品王艳丽刘钟栋韩杰白红超 ( 溯南工蛾大学粮漉女赫学陵，海南郊髑4 5 0 0 5 2 ) 缡要：能源惫搬毯人类黪将藤临隧大撬战，生物缝潦的器趁利用眭城为囊今潮繇上朗大热态，垒赞疆缝涿建 靛个缝滋系统穆的地证仅次燃炭，羲潮和天然气， 4 敷嗷裳豁建人类的生活蹩产巾物浚祷及熊隧裂浆趣怨。生 物能源的辩靛利掰闲以促进覆隰娩滋来潦昀多撵性溅轻随浊骱对我潮经济缝壤的爨黼黪噙。我濑的淀橙燮擞物 爨潦黪鬻率镪。逢_ 蘧褥途蚜转像为臆激怒歼笈利餍生耪资源黪种裙游育教的寿戏。阿瓣淀耪豹主臻涎滚转他青 进跫避过发酵寒制彀燃料乙簿，後王艺憋鞍成熟，我溪怨经燧7 誉多燃瓣己黪王厂。澍泷耪趁
2、酵麟敬鬣气的骈宽 燕援侉潋在寓簸塞研究除段。漉述了淀蓊港I 取己瓣鞴鬣筏的技术殿蕊发艟，分概u 淀粉颗校的燃燧特穗疑转化为 电隧曲霹辘髅。 美键键：淀粉；燃料乙黪：氯气；黢酵 S h a l l o w l yD i s c u s s e so nE n e r g yY i e l d i n g T e c h n i q u e so fS t a r c h Z H A N GP i n ，W A N GY a n l i ，L I UZ h o n g d o n g m ，H A N J i e ， B A IH o n g c h a o e 蝴U n i v e r s i
3、t yo f T e c l m o l o g y ，H e n a uU n i v e r s i t yo f T e c h n o l o g yE O 。B o xS 15 9 ，4 5 0 0 5 2 ) A b s t r a c t ：E n e r g yc r i s i si st h eh u g ec h a l l c n g et h a tm a n k i n dw i l Ib e 魁e dw i t h 。t h ee x p l o i t 嫩i o no f b i o l o g i c a le n e r g yh a sb e c o m
4、eah o tp o ：i mi nt h ep r e s e n tw o r l d 。B i o l o g i c a le n e r g yh a sb e c o m et h ef o u r t j l l l a r g e s te n e r g yr c S O U I 躲Oi n 隗w o r l d I ti s j u s ti n f e r i o rt ot h ep e t r o l e u m c o a la n dm t t u r a lg a si nt h ew h o l e e n e r g ys o u r c e ss y s
5、t e ma n dh a sa l w a y sb e e np l a y i n ga ni m p o r t a n tr o l ei nd a i l yl i f e T h ee x # o i t a t i o no f b i o l o g i c a le n e r g yw i l lm a k et h ee n e r g y “ d i v e r s ea n dm i n i m i z et h eb a de f f l so ft h ec o n t i n u o u su p r i s i n g o fi n t e r n a t
6、i o n a lo i lp ；r i 霉ef o r t h ed e v e l o p m e n to fo u re c o n o m y O u rc o m l t r yi sv e r yr i c ho fs t a r c h b i o l o g i c a lf e s o L n l 潞s S t a r c he n e r g yb i o c o n v e r s i o ni sa l lv e r ye f t 麓c t i v ew a y f o rr e l i e v i n gt i g h te n e r g y I t c 黼r e
7、 d u c eo u re c O l l O m y s 揪i a n 0 8o i la sm u 幽a sp o s s i b l e ，A tp r e s e n ts t a r c hi Sm a i n l y 黼两t o p r o d u c e 硒啭e t h a n e lw i t h8r e l a t i v e l ym a t u r ef e m l e n t a t i o np r o c e s s S e v e r a lf u e le t h a n o lp r o d u c t i o n f a c t o r i e sh a
8、v eb e e na l r e a d yb u i l ti nC h i n a 。B u tt h er f s c a r c hf o r s t a r c hf e r m e n t a t i v eh y d r o g e n p r o d u c t i o n s t i l ls t a y si nt h el a b 。T h i sa r t i c l eg i v e sa l lo v e r v i e wo fs t a r c hf e r m e n t a t i v ep r o d u c t i o nt e c l m i q u
9、 e sf o rb o t h f u e le t h a n o la n dh y d r o g e n ，a l s om m l y s e st h ec o m b u s t i o nc h 黼t e r i s t i c so fs t a r c hp a r t i c l ea n di t s p o s s i b i l i t yf o re l e c t r i ce n e r g yc o n v e r s i o n K e y w o r d s ：s t a r c h ，f u e le t h a n o l ，h y d r o g
10、 e n ，f e r m e n t 诈者搦奔：张鼎，粥，颀士研爽生，耋婺飙攀食熙稳邈绷研究；瓣镑橡，羯，博士。教授，耋鍪怒螽蹴秘攀方瓤的姘究， 中瀚辩攀技术协会巾辅化攀捷鑫烫，鑫捷瓣镳岭为豫字弩0 1 6 9 1 。 2 0 0 8 年7 月耄； 交赞的艨油期赞价格在盘巾交翁巾疆搿达到缚桶1 3 9 ，8 9 蓑诧豹历史最商记鬣。我圈蹩 主簧的猫油进豳网老。嘲陬麓源价格的持续童涨赢接选成豚枣才料、燃料，瀚力购进价格上涨，让翻翁已 经十分严峻的通涨形魏簿拥恶传，严煎冁褥我网经济增长。推行能潞供成多霜佬战略，大力推广酊褥垒能 源，对筏圈的能源霞仝和经济技腥的意义不言丽喻。 生物髓源怒利阕生物资
11、源而开发生产的能源，如燃料潸耩、生物柴油、生物质颗粒燃料簿。嫩物质能 源是世界第列火能源，萁在骥个能溺系统巾的地靛仪次予煤炭石涟天然气。一盥以裳都在人类的生活生产 巾扮演藉及其煎娶的角色。生物资源作为。种可缚生缝滚的开发利耀，可以缓解簸圜娆源俄痰紧张的状况， 并对圜家能源安全越刭重要律罔H 。 我慝淀粉类生物资源事塞，年产孤米至少l 。2 纪t ，小麦l 。0 亿t 左右，薯类0 3 5 亿t ，宅饲都是可弭 生的订机资源，如果避过将萁转他为嫩物蘸源如燃料己酶游方式，诃以缓髂曰蕊增妖的麓源问题强1 。目前 避淀粉豢资源的利用主要魑通过发酵米臻；| f 取燃料z I 醇，该工艺比较成熟，对淀粉发
12、黪制取筑气盼研究主骚 绺瞬栏实验爨研究鼢段。本文浅述了用淀粉制墩艺鼯尊硅魁气的技术及其发腋，并分J 析了淀粉颗粒的燃烧特 性及转事匕为电能的W 能性。 1 制备燃料乙醇 1 。1 燃料乙醇豹制造工艺 燃料匕醇也称燃料酒精、乙醇汽溯翻乙醇壤油。燃料乙醇诃以雏独作为一种燃料或佟为改进型混合燃 料。围内外已育大鬣燕于淀耪产溅鞲的研究报告，并溺步建立了桐笑的产蔓E 链。鼹黼，荧圈瞄淀粉腹原料 为綮餍生产的疑终濮精浓艇田达剿9 S 瓯，两我圈犬部分的灞精厂剡拄6 0 “ 一8 0 9 d L 之间臻瓠。以淀粉质 为壤科的燃料乙醪嗽产工芑澄缝比较成熟，都是在传统乙醇雏产工蕊中增阙个脱承戳提两澜特浓度的一
13、个过程。从蹩物学上其，l = 邕流程罐笼啄分为：淀粉蹶料豹颁处理一淀粉水解一笈簿一涮耩蹲3 ，事镞篱述各 操镪的主饔内嚣。 1 1 1 淀粉原料的预经理 蕉米、小麦和藩类赵富禽淀粉的经济农作物，这熄礅料和除嚣禽淀粉外，述禽有蛋国质、纤维和聚阪 炎物厦。对淀粉鞭料迸错鞭处理魁为了提辩淀粉的酶嫩解鞯化效率，其鲑理嚣法主要是物理涪( 机械研瓣、 超徽粉碎等) ；蹶j l i 逐可以通过化学、物理他擘簿方法处理。预处理是甭逑幽，瓣承解糖化效果和淀糨转 化举会产缴髓接或间接的影响。 l 。1 2 淀粉水解 乙醇发酵微生物翔酿瀚酵母翻遴动笈簿藜孢筒，缺泛淀粉水解酶，不能浚接转佬淀耱为乙酶，必须在 笈簿之前
14、将淀粉水解为己醇发酵徽饿物可以利闱的麟滋。阿滟对酶法水解翱微生物水辫研究较多。双酶法 辩化魁淀耢中渝蒸煮糊化时加入a 一淀粉酶，糠化时加入糖纯酶糊化状态的淀粉转化为酵母麓够发酵的 糖类。微生物水解髑前盅婺蹰的蘸种是A n i g e r 和R h s p 。产生豹糠化酶。 1 1 3 发酵 龋种魁澜精工业生产的原幼力。麓种优劣苓仪崴接影响发簿攀的藤低，蕊越影响涮耩纳产爨和质爨。 譬I 超美注的缝生产乙醇的徽生物是运动发酵藜孢蒴和酵母。已经笈麟卜一黪蜜际生产良好豹发酵摸戏，翻 浓醪发簿、滴液发酵翱涟绫发酵簿。报据一个发酵体系中所餍黼掾的种类发酵工艺W 分淹荦蘸种笈辩蘩l 复 合精张发酵。 1 2
15、 我国燃料乙醇的发展前景 我隧燃料乙酶的笈髓较晚，在2 0 0 0 年藤才开始试点建设4 塞定点蹙产企娩。疑过逐年来的发壤，寄 秣燃辩乙醇有限公词2 0 0 5 年惑生产爨研达3 莲万渤，安徽丰原公司2 0 0 f i 年燃料己孵的生产爨瓤逸4 哇露妇， 爨淹涎华润公诩2 0 0 5 年总镌产懿W 达1 2 丙妇，河瘸涎冠繁溺2 0 0 6 年憩产激约5 0 丙t a 江3 。今年6 周，发 改茭垒断叫俺粮食乙醇的骶凝，臻裳令厝生物燃辩豹艇缝必须满怒零占羽耕敏、不漪耗禳食和誉破坏生态 2 环境为前提。圜家笈改委拇估认为，j j 用薯类佟为燃料乙醇艇产原料，符禽国家“j 仁粮蘩代”脊与凡争 粮”
16、的受求。困惑薯类麓鼍# 掇燃料乙醇的生产将憨以羼我黼的笈璇壤点。 2 制备氢气 氯气魑一种理想的糍源，具蒋转化率掰、诃绺生和兹污染警优煮。与倦统制鬣方法孛蠡比，生物翻糕技 术的能耗低。耐邵境无害，其中厌辍发酵生物制氯匕缀越熏越受到人们的煎视。淀粉能程黢竣农解辫的作 用下承解生成蒴旃鞯和麦芽铸，侮避步转化为有机酸，燃后生成氯气。 2 。1 淀粉的发酵产氢机制 淀粉的笈醇产缀材l 制如下辑： 淀糨一单糖一两豳骏一V F A + H 2( i ) 淀粉被产甄徽生物缝糖酵解作阁震产生健酮酸。然后群依微生物塞理条件的举阀遴行酸、醚簿发鼹。 岜翔梭黼羼微生物的缝健产氮途径为乙黢发酵见式2 ) ，其次为丁毅发辩( 觅式3 ) 。 C 灏1 2 氓十2 醒妇一2 e 2 H 鼢( 己酸) 争4 H 一2 C 晓 ( 2 ) C , H ，。映一G H d 陵( 丁酸) 斗2 掩+ 2 C O ： ( 3 ) 从以上反陂帆理硪知，淀粉产甄途径较漓革，产甄爨也软蔫，每lm o lC , H ，2
