2011-1-24 來源:中國聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：木質(zhì)纖維素原料 生物轉(zhuǎn)化 863課題
木質(zhì)纖維素原料的乙醇生物轉(zhuǎn)化存在預(yù)處理復(fù)雜、五碳糖乙醇轉(zhuǎn)化率低、纖維素酶穩(wěn)定性差、酶生產(chǎn)成本高等技術(shù)瓶頸，從而影響木質(zhì)纖維素原料燃料乙醇生產(chǎn)工業(yè)化推廣應(yīng)用。因此，通過技術(shù)創(chuàng)新和集成創(chuàng)新，開發(fā)高效預(yù)處理和水解、發(fā)酵工藝與技術(shù)，解決燃料乙醇生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)難點，降低燃料乙醇生產(chǎn)成本，已成為木質(zhì)纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)研究熱點。
“十一五”期間，863課題“木質(zhì)纖維素原料生物高效轉(zhuǎn)化技術(shù)及產(chǎn)品”總體執(zhí)行情況良好。課題開展了生物和汽爆聯(lián)合預(yù)處理技術(shù)研究，并在1000噸/年中試生產(chǎn)裝置上進行放大驗證試驗，結(jié)果表明，秸稈經(jīng)生物化學(xué)聯(lián)合預(yù)處理后，其酶解效率比汽爆處理提高20.5%，最終乙醇濃度比汽爆處理提高21.2%（v/v）。生物-汽爆聯(lián)合預(yù)處理技術(shù)彌補了單獨生物預(yù)處理和汽爆預(yù)處理的不足，可實現(xiàn)木質(zhì)素脫除與半纖維素分解的雙重功效，解決了傳統(tǒng)預(yù)處理技術(shù)功能單一、效率較低的技術(shù)難點，為我國木質(zhì)纖維素原料燃料乙醇生產(chǎn)提供了一條切實可行的預(yù)處理技術(shù)，成果水平居于國內(nèi)領(lǐng)先。原位脫毒乙醇發(fā)酵技術(shù)可省去脫毒工藝環(huán)節(jié)，直接將水解液中的葡萄糖和木糖高效轉(zhuǎn)化為乙醇，達到乙醇最高理論值的90%以上。成果在1000噸/年中試生產(chǎn)裝置進行了連續(xù)發(fā)酵驗證試驗，省去了糠醛、羥甲基糠醛和乙酸等發(fā)酵抑制物的脫毒環(huán)節(jié)，減少了大量廢水產(chǎn)生，極大降低了企業(yè)治污高昂花費，實現(xiàn)了纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)的清潔化生產(chǎn)和燃料乙醇生產(chǎn)成本的下降。該成果可以簡化以木質(zhì)纖維素為原料生產(chǎn)乙醇的工藝、降低乙醇生產(chǎn)成本，對木質(zhì)纖維素燃料乙醇生產(chǎn)的商業(yè)化具有重要的理論和實際意義，成果水平居于國內(nèi)領(lǐng)先。課題實施整體比較順利，各項指標(biāo)、取得的各項成果、人才培養(yǎng)等已達到或超過任務(wù)書中規(guī)定的各項考核指標(biāo)。資助發(fā)表論文64篇，其中SCI收錄23篇，EI收錄9篇；申請發(fā)明專利28項，實用新型專利4項。其中已授權(quán)發(fā)明專利4項，實用新型2項。已培養(yǎng)博士7名，碩士31名。
發(fā)展生物燃料乙醇成為我國一項戰(zhàn)略性舉措，在國家相關(guān)政策的激勵下，纖維素燃料乙醇生產(chǎn)已成為眾多企業(yè)投資的熱點，由于課題研究成果較目前的主流技術(shù)有更強的市場競爭力，可為纖維素乙醇項目提供有力技術(shù)支撐。同時，纖維素乙醇行業(yè)符合我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，其應(yīng)用前景和市場前景廣闊，經(jīng)濟效益潛力巨大。該成果不僅可提升我國纖維素燃料乙醇技術(shù)競爭力以及降低纖維素燃料乙醇成本，而且可促進我國能源安全以及經(jīng)濟與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，成果具有重大的社會效益。
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