回收废乙醇的用途很广,可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂等,在国防化工、医疗卫生、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力。来源广泛的纤维素将是很有潜力的生产乙醇原料。然而由于各种原因,一般的发酵法生产乙醇成本较高,乙醇生产难以规模化。联合生物加工技术,一体化程度高,能有效降低生产成本,未来发展前景广阔。
①原因:生物转化使用的原料是玉米等粮食作物,但是这些原料的大量使用会影响到粮食安 全,所以秸秆、麸皮、锯木粉等农业、工业废弃物等含有大量的木质纤维素,将是很有潜力的乙醇发酵原料。另外,生物燃料的生产过程中,纤维素的预处理和纤维素酶的生产成本较高。因此减少预处理,增强纤维素酶的活性,提高发酵产物的产量和纯度,减少中间环节也是降低生产成本的途径。
②原理:联合生物加工不包括纤维素酶的生产和分离过程,而是把糖化和发酵结合到由微生物介导的一个反应体系中,因此与其他工艺过程相比较,底物和原料的消耗相对较低,一体化程度较高。
乙醇的生产过程
乙醇在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用;具有特殊香味,并略带刺激;微甘,并伴有刺激的辛辣滋味。易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶,相对密度(d15.56)0.816。
乙醇用实验方法可以确定乙醇的分子结构究竟是哪一种:用一定量的无水乙醇,令其跟过量金属钠反应后,测量出所生氢气的体积,再把它换算成标准状况。经过进一步计算,最后结果是每摩乙醇只能生成约0.5摩氢气。由此可知,每个乙醇分子中只有一个氢原子被钠置换。那么,乙醇分子中原子排列顺序只有是上述的右式才是合乎实验结果的。乙醇分子中羟基的氢原子和氧原子间的电子云靠近氧原子,因之使氢原子具有一定程度的离子化倾向,故可被活泼的金属原子(如K、Na、Mg)所置换。