张大勇、祁德福、刘传惠、徐彦河
中粮生化能源(肇东)有限公司 黑龙江肇东 151100
摘要:乙醇在现代社会中是作为一种比较应用广泛的有机物,不仅在饮料制作香精等方面有着非常广泛的用处,与此同时也可以很好的进行医疗消毒作用,乙醇同时还能够解决汽油燃料时出现的供氧问题,从而更好的提高了汽油中的高辛烷值。本文将主要以燃料乙醇工艺的相关化学工程为话题,针对有关内容进行论述。
关键词:燃料乙醇;化学工程;工艺;提纯;
引言
迎春作为一种比较新型的节能材料,它在燃烧的过程中产生的污染物是非常小的,属于清洁能源的一种。乙醇在早期主要是通过有关淀粉发酵纤维素制作而来的,单是乙醇作为一种燃料而想它可以有非常大的供应量。企业在制定乙醇燃料的过程中,需要涉及大规模的制作,但是生产过程中同时会用到有关化学工程的应用,对这些化学工程有着深入的理解,才能更好的制作燃料乙醇,从而更好的调整我国的能源结构。
1燃料乙醇进行发酵的基本原理进行分析
燃料乙醇主要是运用乙醇来当做相应的燃料的原材料,根据乙醇燃烧的有关化学方式,乙醇燃烧之后不会产生对于环境有无害的相应物体,所以燃料乙醇的燃烧可以有效的保护我国的生态环境,从而更好的实现了我国建设环境保护型的社会。那么以下将针对燃料乙醇发酵过程中的内容进行详细的论述。
1.1多尺度的发酵燃料乙醇
在对燃料乙醇进行发酵的过程中,会涉及到很多的工程,比如说微生物工程,生物化学工程,化学工程等多个领域,需要有关人员对多个领域的专业知识有着深入的理解,才能更好的进行燃料乙醇的发酵。整个发酵过程是比较复杂的,涉及到的工程量也是比较难的,如果从单一的角度上来分析,并不能很好的进行燃料乙醇的制作工作。所以说在研究的过程中,应该多注意从多尺度来分析燃料乙醇的发酵,让整个发酵更加的全面和立体,只有全方面的进行深入的研究和调查,才能更好的保障燃料乙醇发酵的完整性。
1.2在燃料乙醇发酵过程中所涉及到的发酵罐多场
发酵罐在燃料乙醇使用过程中的发酵设备,它主要是由于发酵乙醇复杂性所决定的。通过对相应的调查分析,我们可以从温度,湿度等多个方面来分析乙醇发酵所产生的相应的影响,这些影响不仅仅会作用到乙醇发酵的过程中,而且也会减缓乙醇进行发酵速度。在不同发酵过程中所涉及到的发酵罐也会出现不同的发生反应,最终所产生的发生质量以及效果也是不一样的,但是这种发酵也是存在着一定好处的,有关人员可以随时得参与到发酵的过程中来,提高了燃料乙醇发酵的质量。
1.3乙醇发酵动力因素分析
以纯在发的过程中,其实也是动力转化的整个过程。燃料乙醇在生产的过程中动力的转化,主要是表现在乙醇后期产生时间,所产生热量等方面的途径。一方面来说,燃料乙醇在生产过程中所产生的内部动力因素具有耐高温性,高乙醇浓度的特性,在发酵的过程中对有关的变化数据进行进一步的记录和分析,从而更好地掌握乙醇发酵过程每一个阶段的变化趋势,从而更好的帮助有关人员掌握各个阶段中的关键点。如果乙醇经过一系列发酵过程之后有关的数据降低了,那么说明对于转化后的乙醇它有着比较丰富的动力,如果说乙醇发酵的效果不佳,那么在后期燃料乙醇自身的耐燃性也是比较低的。另一方面,乙醇在发酵过程中所产生的外部动力也会对燃料乙醇产生一定影响,它主要包括了乙醇的自身状态混合状态等各种因素,这些外部的动力因素会导致乙醇内部的动力转化的速度受到一定的影响,而且也会对乙醇自身的流动性,燃料的反应性产生相应的作用。我们在制定燃料乙醇时,对其进行分析时,一定要注意燃料乙醇化学转化中有关资源应用的分析,从而更好的均衡了外部动力和内部动力之间的关系,才能更好的保证以纯在发酵过程中有着良好的效果。
2对于燃料乙醇分离的化学反应进行分析
燃料乙醇季节分离的过程中会涉及到一些化学反应,那么以下将针对所涉及到的反应进行进一步的分析。
2.1进行燃料乙醇的提纯工作
通过实际的发酵过后,我们可以知道整体的发酵液所含有的乙醇浓度是比较低的,但是通过有关的数据和调查,我们可以知道在这个时候乙醇的浓度一般在6%~10%之间。如果整体的浓度,能在这个范围内,就不能很好的达到燃料的固定要求,从而对发酵过程中的提升工作也会产生一定影响。发酵中的提纯工作是乙醇燃料燃烧生产过程中最重要的环节,由于对于乙醇进行提纯的方式和方法比较多。在现代人们中,最常用的提升工作是蒸馏技术,通过这种技术可以很好的排除乙醇液中所存在的水分,从而大大的提高了整体乙醇的浓度。为了更好的使得乙醇浓度达到相应的要求,就需要对其进行多次的提纯。但是通过蒸馏法所得到的乙醇的最大浓度在90%左右,如果需要进一步的提高乙醇浓度的话,需要进行吸附,萃取等多种方法,从而来实现了医生浓度在90%以上。
蒸馏法相对于其他方法来说是一个比较成熟的分离方法,但是在进行蒸馏的操作过程中,会涉及到很多的能源消耗,比如说原液中的乙醇浓度提高时,蒸馏塔中的回流浓度必然会进一步的提高,这不仅会提高了企业在这方面的经营投入,同时对有关人员来说,操作难度也在不断的加大。通过对有关的资料和文献进行参考,我们可以知道现代企业也可以运用渗透蒸发膜分离法,萃取法等多种方法来代替蒸馏法。但是这种方法对比蒸馏法来说,虽然可以起到控制成本的作用,但是它自身所产生的环境污染是比较高的,不利于环境的保护作用。
2.2生物和分离的耦合法
燃料乙醇的化学生产工艺进一步的加工和应用的过程中,以传统的乙醇水分分离的基础上,它可以进一步的将乙醇的分离技术进行的优化和升级。有关人员通过采用生物乙醇提成的方式和传统的乙醇分离的方式充分的结合,可以高效地开展各种工作。首先要对定量的乙醇进行加热处理,当相应的乙醇温度达到了60度左右的时候,需要向乙醇中加入一些含有弱酸性的液体,并将这些乙醇溶液封闭在半个月到一个月左右。其次需要在乙醇中进行蒸馏和提取,为了更好的保证乙醇所产生的热量,可以向乙醇中加一些苯物质,从而对蒸馏后的乙醇进行机制处理,从而实现了燃料乙醇的作用。
通过相应的实验和对比,我们可以知道生物与分离的耦合相结合的方式,可以有效的将乙醇的化学性质充分的发挥出来,它对比于单一的乙醇燃料处理的方法来说,它可以帮助人们获得更多的能量,新型的乙醇分离方式对比传统的乙醇传统方式来说,整体的提取比例也要大于50%左右。与此同时,也可以结合相应的膜材料萃取,分子耦合分离等各种方式来进行有关资源的提取工作,从而更好地达到了燃料乙醇化学工程的高效应用与转换。
除此之外,燃料乙醇的制作方法时,可以采用有关的生物化学反应来实现整体乙醇浓度提纯的方式。但是这种燃料乙醇转化的方式主要在一些混合物中,乙醇燃料的处理过程中,虽然高纯度的乙醇处理方式不能很好地实现了乙醇精度的提高。有关人员能够从这些混合物中提取出85%左右的乙醇,再结合有关的乙醇处理技术,从而能够实现有关资源的高效整合,也大大的提高了遗传资源的利用率。
3结束语
总而言之,有关人员要明白燃料乙醇供应所涉及的化学方程,从而更好的为整体能源的拓展,开发等奠定坚实的理论基础,同时在该基础上也可以引导社会加强对乙醇资源的高效利用,可以采用相应的乙醇化学分离的方式来分离出更加高浓度的乙醇,同时也可以对混合物中的乙醇进行相应的提取,从而制作燃料乙醇。
参考文献
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