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第一章 绪论1

第一节 乙醇的性质、用途和生产方法1

一、乙醇的主要性质1

二、乙醇的主要用途3

三、乙醇的生产方法及原料4

第二节 燃料乙醇7

一、燃料乙醇的概念7

二、发展燃料乙醇的意义7

三、世界燃料乙醇发展基本状况10

四、我国燃料乙醇发展基本状况12

五、燃料乙醇发展前景及展望15

第二章 生产燃料乙醇的生物质原料资源17

第一节 生产燃料乙醇的糖类生物质原料17

一、甜高粱17

二、甘蔗22

三、甜菜26

第二节 甜高粱品种选育29

一、甜高粱品种选育概述29

二、甜高粱品种选育理论30

三、甜高粱品种选育技术37

第三节 甜高粱高产栽培技术46

一、播种技术46

二、田间管理技术50

三、施肥技术52

四、灌溉技术54

五、收获技术54

六、特殊栽培技术55

第四节 生产燃料乙醇的淀粉类生物质原料55

一、谷类原料55

二、薯类原料57

三、野生植物原料58

第五节 生产燃料乙醇的纤维素类生物质原料59

一、纤维素59

二、半纤维素60

三、木质素61

第三章 糖类生物质原料生产燃料乙醇的工艺64

第一节 糖类生物质原料乙醇发酵机理与过程64

一、糖类生物质原料乙醇发酵机理64

二、糖类生物质原料乙醇发酵过程68

第二节 糖类生物质原料乙醇发酵微生物70

一、乙醇生产中常用的酵母菌株70

二、经过诱变选育获得的乙醇酵母菌种72

三、能利用糖类生物质原料进行乙醇发酵的细菌74

四、产乙醇转基因工程菌的构建74

第三节 糖类生物质原料乙醇生产工艺75

一、糖类生物质原料的预处理工艺75

二、糖液的灭菌工艺79

三、酵母培养的工艺80

四、糖质原料乙醇发酵工艺84

五、糖质生物质原料乙醇蒸馏工艺87

第四节 糖质生物质原料乙醇发酵的控制89

一、发酵醪液成熟的主要指标89

二、考察糖类原料乙醇生产效果的主要指标90

三、影响乙醇发酵的因素及控制措施91

四、乙醇发酵过程中的杂菌控制93

第四章 甜高粱茎秆汁液制取燃料乙醇技术94

第一节 概述94

一、甜高粱茎秆汁液制取燃料乙醇的意义94

二、甜高粱茎秆汁液制取燃料乙醇的现状94

三、甜高粱茎秆汁液制取乙醇的工艺流程96

第二节 不同种植期对甜高粱主要生物性状及成糖影响96

一、不同种植期对甜高粱生长情况的影响96

二、不同的种植期对甜高粱主要生物性状的影响97

三、不同种植期对甜高粱茎杆汁液糖分含量的影响98

第三节 甜高粱茎秆汁液提取工艺技术99

一、甜高粱茎秆汁液提取工艺流程99

二、压榨机工作原理99

第四节 甜高粱茎秆汁液贮存技术100

一、甜高粱茎秆汁液贮存的意义及方法100

二、防腐剂对吉甜2号甜高粱茎秆汁液贮存及发酵的影响105

三、防腐剂对沈农甜杂2号甜高粱茎秆汁液贮存及发酵的影响108

四、小结118

第五节 甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵工艺条件的研究120

一、试验方法120

二、温度对甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的影响120

三、pH值对甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的影响121

四、转速对甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的影响122

五、粒子填充率对甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的影响123

六、验证性试验结果124

第六节 营养盐配比对酒精得率的影响125

一、甜高粱茎秆汁液的锤度与可溶性糖含量的测定及甜高粱品种筛选125

二、摇瓶中营养盐配比对酒精得率的影响127

三、反应器中营养盐配比对酒精得率的影响129

第七节 固定化酵母粒子强化及其对甜高粱茎秆汁液乙醇发酵的影响130

一、固定化酵母粒子强化的目的130

二、材料与方法130

三、结果与分析131

四、结论133

第八节 甜高粱茎秆汁液制取乙醇工程实例134

一、甜高粱茎秆汁液制取乙醇工程实例一134

二、甜高粱茎秆汁液制取乙醇工程实例二136

第九节 甜高粱茎秆固体发酵制取乙醇工艺138

一、甜高粱茎秆固体发酵制取乙醇工艺特点138

二、甜高粱茎秆固体发酵制取乙醇工艺流程138

第十节 甜高粱茎秆残渣的综合利用139

一、甜高粱茎秆残渣生产蛋白饲料140

二、甜高粱茎秆残渣作青贮饲料141

三、制纸浆和制纤维板141

四、食（药）用菌培养基141

第五章 淀粉类生物质原料制取燃料乙醇工艺142

第一节 制取乙醇的淀粉类生物质原料与辅料142

一、淀粉类生物质原料的特点142

二、淀粉类生物质原料乙醇生产的酶制剂及辅料143

第二节 淀粉类生物质原料生产乙醇的机理145

一、淀粉水解糖化机理145

二、淀粉类生物质原料乙醇发酵机理146

第三节 淀粉类生物质原料生产乙醇的工艺147

一、淀粉类生物质原料预处理工艺147

二、乙醇酵母的培养工艺156

三、乙醇发酵工艺与控制161

第四节 乙醇蒸馏脱水技术与工艺165

一、乙醇脱水方法概述165

二、共沸脱水法生产无水乙醇的工艺166

三、萃取法生产无水乙醇的工艺170

四、有机物吸附法生产无水乙醇工艺流程171

第五节 淀粉类生物质原料乙醇清洁生产技术172

一、概述172

二、淀粉类生物质原料乙醇糟液处理技术173

第六节 淀粉类生物质原料制取乙醇新技术新工艺176

一、乙醇连续发酵技术176

二、固定化酵母技术177

三、大罐发酵技术178

四、细菌乙醇发酵技术179

五、酵母分离回收使用技术180

六、高浓度乙醇发酵181

第七节 淀粉类生物质原料生产乙醇案例183

一、以玉米为原料生产乙醇工厂的工艺流程案例184

二、木薯原料乙醇生产案例188

第八节 淀粉类生物质原料乙醇生产的指标测算193

一、淀粉类生物质原料乙醇生产常用指标193

二、乙醇生产技术经济指标提高对策196

第六章 废糖蜜、甘蔗和甜菜制取燃料乙醇工艺技术199

第一节 废糖蜜及其贮存199

一、废糖蜜的种类及组成199

二、糖蜜的贮存200

三、糖蜜乙醇生产的辅料200

第二节 稀糖液的制备及处理201

一、糖蜜的稀释201

二、添加营养盐202

三、糖液的灭菌203

四、糖蜜的酸化203

五、稀糖液的澄清204

第三节 糖蜜乙醇酵母及其培养205

一、糖蜜乙醇酵母205

二、糖蜜乙醇酵母的纯种扩培205

三、酒母的数量及制备206

第四节 糖蜜乙醇发酵及蒸馏特点207

一、糖蜜乙醇发酵方法207

二、糖蜜乙醇发酵的管理209

三、糖蜜乙醇发酵成熟醪的指标209

四、糖蜜与淀粉质原料混合发酵210

五、糖蜜原料乙醇蒸馏的特点211

第五节 糖蜜原料乙醇糟处理技术211

一、糖蜜原料乙醇废液生产农肥211

二、糖蜜原料乙醇废液的厌氧＋好氧处理212

三、糖蜜原料乙醇糟处理液回用处理212

四、糖蜜乙醇糟液的焚烧处理213

第六节 废糖蜜、甘蔗和甜菜制取乙醇生产案例213

一、糖蜜生产乙醇案例213

二、甘蔗直接生产乙醇的工艺215

三、甜菜生产乙醇的工艺215

第七章 纤维素类生物质原料生产燃料乙醇的工艺与实例217

第一节 概述217

一、发展纤维素原料生产燃料乙醇的意义217

二、基本原理217

三、发展前景218

第二节 纤维素类生物质制酒精工艺流程219

一、纤维素类生物质制酒精的一般流程219

二、工艺流程的安排221

三、工艺流程的选择和设计原则222

第三节 纤维素生物质原料酸水解工艺技术224

一、稀酸水解机理224

二、稀酸水解影响因素225

三、稀酸水解反应器的类型226

四、浓酸水解229

第四节 纤维素生物质原料酶水解工艺技术230

一、酶水解原理230

二、原料预处理231

三、纤维素酶生产234

四、酶水解影响因素236

五、固定化酶技术237

第五节 发酵技术239

一、基本原理239

二、影响发酵的因素239

三、发酵原料净化240

四、五碳糖发酵241

五、同时糖化和发酵工艺242

六、联合生物加工工艺243

第六节 纤维素原料生产燃料乙醇废弃物的综合利用244

一、纤维素原料生产燃料乙醇的废弃物244

二、生产废液的利用245

三、生产废渣中木质素的利用247

第七节 木屑制取燃料乙醇工艺技术案例分析250

一、SSCF酶水解工艺250

二、两级稀酸水解工艺254

第八节 玉米秸秆制燃料乙醇案例分析255

一、国内玉米秸秆某企业生产燃料酒精案例分析255

二、国外玉米秸秆生产燃料酒精解决方案257

第八章 燃料乙醇应用技术259

第一节 乙醇汽油259

一、何谓乙醇汽油259

二、乙醇汽油的性能259

三、乙醇汽油的调和260

四、乙醇汽油的储运261

五、国内外乙醇汽油发展现状261

第二节 乙醇柴油264

一、概述264

二、乙醇柴油的理化性质264

三、国内外乙醇柴油应用研究情况简介266

第三节 乙醇燃料电池268

一、乙醇燃料电池的工作原理268

二、直接乙醇燃料电池研究现状269

三、乙醇燃料电池阳极电催化剂269

四、乙醇燃料电池电解质膜270

五、乙醇燃料电池性能及其影响因素270

第四节 乙醇制乙烯270

一、乙醇制乙烯的意义及工业化现状270

二、乙醇制乙烯与石油裂解制乙烯比较271

三、乙醇脱水制乙烯工艺271

四、乙醇制乙烯的工业化现状271

五、乙醇脱水制乙烯催化剂的研究应用现状272

参考文献275