生物大分子中的化学工程问题

生物大分子中的化学工程问题论文班级：化学工程与工艺1班姓名：杨皓辰学号：3013207024说实话，这是我上过的最棒的选修课，没有之一。不仅是老师讲的好，我对生物化工这个方向也有着浓厚的兴趣，再加上老师生动详细的讲述，更使我对这方面内容产生了浓厚的兴趣。课堂上，老师普及了许多前言的科技知识，研究领域、成果，很好的起到了开拓视野，启发思维的目的。一直以来，我对新能源行业比较看好，将来想要从事这方面的研究工作。其中生物质能是我颇为看好的一个领域，也恰是齐老师课题组研究的重点之一。除此之外，生物酶催化以及其他许多生物高能物质的研究都对我产生了极大地吸引力。课下，我又对生物质燃料乙醇进行了进一步的了解，下面简单的写一下我的学习成果。所谓燃料乙醇，是指向汽油或柴油中加入一定比例的无水乙醇所构成的新型燃料。乙醇的生产方法主要分为生物发酵法和化学合成，我国主要以前者为主。主要原料为富含淀粉的玉米、小麦、大麦、甘薯、马铃薯等，以及富含纤维素的农作物秸秆、柴草、木材加工废料等。因地球上纤维素储量较为丰富，故后者是最有前途的生产方式，但因加工工艺不成熟，国内还是以前者为主。淀粉质酵母发酵法制乙醇分为五个主要步骤：1、粉碎和制浆。除杂主要是除去泥土，小砂石等杂质，否则会磨碎泵机，堵塞管道，影响设备正常运转。粉碎，增加原料表面积，加快吸水速度，降低水热处理温度，有利于α-淀粉酶与原料充分接触提升反应速率与转化率。但也不宜粉碎过小，否则耗电过多且不经济。2、液化处理。使原料变为凝胶状，有益于下一部反应。传统方法主要有高温高压工艺和常压工艺两种。前者又分为间歇式蒸煮工艺及连续蒸煮工艺。近年来又出现了低压蒸汽喷射液化工艺，无蒸煮液化工艺等一批新兴工艺。3、糖化处理。目的是使溶解的淀粉、糊精、低聚糖等转化为能被酵母利用的发酵糖。流程一般为：冷却液化醪液至（60±2）℃→加酶糖化25~35min→冷却后送发酵罐。4、乙醇发酵。按发酵生产过程中生物质存在的状态可分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法。另外，根据按照发酵醪注入发酵罐的方式，可分为间歇式、半连续式和连续式3种。固体半固体发酵主要采用间歇式发酵法；液体发酵则可采用间歇式、半连续式和连续式发酵法。5、乙醇蒸馏工艺。乙醇属于挥发性物质，可以通过蒸馏从发酵醪中分离出来。首先，将乙醇及挥发性杂质从醪液中蒸馏出来得到粗产品；然后进一步精馏，提高乙醇的浓度。此外，制得的乙醇还需经过脱水至浓度99.5%以上，并加改性剂才能作为燃料乙醇。脱水方法主要分为化学法，分子分离法，三元共沸物蒸馏法和萃取蒸馏法。随着一次能源的不断减少，和环境问题的日益突出。能源结构的改革迫在眉睫，以太阳能、风能、生物质能等为代表的可再生新能源逐步会占据能源的主流，发展前景相当可观。作为学生的我，希望将来在能源行业有一定的建树。上了本学期的生物大分子中的化学工程问题课之后，确实受到了不少启迪与启发，看到了从生物化工方面解决能源问题的前景。最为学生的我们，一定要逐渐培养前瞻的视野，与国际科技前沿接轨。努力学习专业知识，具备较强的英语能力，不断开拓思维创新能力。将来能在能源化工行业占有一席之地。最后，也希望将来能够进入齐老师的课题组进行更深一步的学习研究，一次为平台，实现自己的理想。