产业化工况下木质纤维素生物炼制过程的流程模拟

针对产业化规模的木质纤维素生物炼制工艺,在Aspen plus流程模拟平台上建立了全过程流程模拟模型。构建了木质纤维素生物炼制中涉及物质的全组分物性数据库,建立了Aspen plus平台上的严格热力学流程模拟模型;对年加工300 000t玉米秸秆原料生产纤维素乙醇的产业化装置进行了严格流程模拟计算,从节能减排角度对纤维素乙醇生产过程中的新鲜水用量、废水减排和蒸汽能耗等工程问题进行了分析,并给出了积极的节能减排解决方案。该模型可以为产业化纤维素乙醇生产技术的过程设计、操作优化以及技术经济评价提供设计和优化工具。

纤维素乙醇微型工厂的Aspen plus流程模拟

在Aspen plus平台上对日产1 kg乙醇的纤维素乙醇微型工厂流程建立流程模拟模型,并构建了完整的生物质组分物性数据库;对微型工厂流程进行了基于微型工厂实验数据和严格热力学模型基础上的物料衡算和能耗计算,并进行了水分回收分析和综合能耗折算。结果表明:在纤维素乙醇微型工厂最大生产能力下,用玉米秸秆生产1 kg纤维乙醇的水用量2.595 7 kg,蒸汽用量3.605 4 kg,废水量8.061 6 kg,均低于目前工艺水平下的玉米淀粉生产乙醇的水用量和废水量;1 kg乙醇消耗各种形式能量36.515 2 MJ,产出能量为53.574 9 MJ,能量产出大于能量投入;1 kg乙醇的综合能耗折合1.826 9 kg标准煤,加工过程中的产出能量折合1.828 0 kg标准煤,能量投入和能量产出基本平衡。

木质纤维素预处理物系的流变学特性表征以及计算流体力学模拟

预处理是木质纤维素生物炼制中的关键环节。传统的预处理一般在实验室规模的小尺度条件下进行,并未考虑大尺度反应器内的搅拌及搅拌桨型式对混合、传热和传质及预处理效果的影响。研究了在无游离水相存在的干式稀酸预处理反应器中,引入螺带搅拌桨强化混合和传递的可行性,对由固体玉米秸秆颗粒构成的固相体系进行了"拟流体"假设,针对木质纤维素吸水性强、流变学特性无法直接测定的特点,通过测定搅拌体系的扭矩值间接获得秸秆物系的表观黏度(ηa)和表观剪切速率(γeff),从而获得了表征秸秆物系虚拟流体的流变指数(n)和稠度系数(Kpl);建立了干式预处理过程的计算流体力学(CFD)模型,并通过比对秸秆物系冷模实验和CFD模型计算的功率消耗和混合时间,验证了所建模型的准确性。CFD模拟和冷模实验的结果表明在无游离水相存在的干式预处理反应器中引入螺带搅拌桨进行强化混合和传递是可行的,并为带有搅拌的预处理反应器的放大和加工提供了依据。

理清发展思路确保企业科学发展上水平

深入开展学习实践科学发展观活动是党中央在新形势下促进经济社会和谐快速和可持续发展的重要战略部署，是我们当前和今后一个时期的政治主题和首要任务。我们精细化学品厂通过前一阶段的认真学习和思考，对工厂落实科学发展观有了进一步的认识，深刻领会了科学发展观的科学内涵、精神实质、基本要求和根本方法，增强了实践科学发展观的自觉性和坚定性，理清了工厂发展思路，

用科学发展观统领企业发展全局

党的十七大为我们描绘了在新的时代条件下继续全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化的宏伟蓝图，制定了党团结带领全国各族人民坚定不移走中国特色社会主义道路、在新的历史起点上继续发展中国特色社会主义的政治宣言和行动纲领。学习宣传贯彻党的十七大精神，是我们首要的政治任务，我们要按照中央八个深刻领会的要求，紧密联系本单位的工作实际，紧密联系广大党员的思想实际，用党的十七大精神武装头脑、指导实践、推动工作。