工业尾气生物发酵制乙醇技术及其应用进展

我国是工业大国,钢铁、冶金、电石、炼化等行业生产过程中副产大量富含CO的工业尾气,而目前国内相关行业工业尾气主要用于燃烧加热或发电,利用方式比较单一,CO_(2)排放量巨大。将工业尾气中的CO固定转化为高价值化学品是一种重要的碳减排手段。介绍了合成气化学法和合成气生物发酵法制乙醇技术,重点介绍了工业尾气生物发酵制乙醇技术原理及其工业化应用,并展望了该技术的发展方向及拓展应用前景。

生物质汽化联产乙醇工艺路径研究

介绍了生物质汽化制合成气在不同汽化剂条件下的主要气体组分,对合成气化学合成法及生物发酵法制乙醇路径进行了分析及比较,指出新型合成气发酵技术是具有工业化应用前景的生物质汽化合成气制乙醇工艺路径。

合成气生物发酵原料气杂质影响和净化研究

目前,利用合成气(CO、CO_(2)和H_(2))的生物发酵技术方兴未艾,以富含CO和H_(2)/CO_(2)的合成气生产乙醇是目前非粮燃料乙醇的一项选择,该技术进程温和且对于钢铁炼化厂、城市固废及生物质气化等重要工业污染治理方面提供了一种选择。尽管前景广阔,但合成气气体中的杂质对微生物发酵有一定的影响,如焦油、氰化氢、乙炔、苯萘以及氧等。经过技术摸索,采用水洗塔、电捕焦、脱毒塔、变温吸附以及脱氧吸附等方式可将原料气中杂质控制在菌体合理利用范围,从而提高了合成气生物发酵的商业化和产业推广。

硅锰合金尾气生物发酵制燃料乙醇脱硫工艺研究

利用硅锰合金尾气(一氧化碳、二氧化碳和H2等)生物发酵制燃料乙醇是近年兴起并高速发展的新型技术,该技术利用硅锰合金冶炼产出富含一氧化碳、二氧化碳及氢气的尾气为原料,采用气体生物发酵、蒸馏脱水等工艺,产品为燃料乙醇。对比于以粮食为原料生产燃料乙醇技术,以硅锰合金尾气为原料生产燃料乙醇技术,含硫化合物在原料气中有一定量存在,这为燃料乙醇产品中总硫控制增加了难度。经技术摸索,采用原料气羰基硫脱除与燃料乙醇产品催化脱硫有机结合可有效解决燃料乙醇产品中总硫过高的技术难题,更有效降低使用燃料乙醇车辆尾气中SO2的排放,从而提升了硅锰合金尾气生物发酵制燃料乙醇商业化推广和产业化应用价值。

合成气生物发酵法制乙醇的研究进展

采用合成气生物发酵法制乙醇具有反应条件温和、产物选择性高、原料来源广泛、低碳可持续发展等优势,是一种具有前景的可再生能源新型生产工艺。文章综述了合成气发酵法制乙醇的微生物种类及对应的适宜操作条件,分析了合成气发酵法制乙醇的Wood-Ljungdahl代谢途径;总结了合成气的广泛来源;分析讨论了过程工艺参数如合成气组成及压力、pH、温度、培养基组分、气液传质对合成气发酵的影响;指出合成气发酵法制乙醇面临的底物传质性能差、乙醇收率低等关键问题,比较了典型反应器在传质方面的差异,归纳了传质强化方法;总结了合成气发酵法制乙醇的工业化进展,并提出了未来的发展方向。

钢铁工业尾气发酵乙醇醪液菌体蛋白的制备工艺

钢铁工业尾气发酵制乙醇项目以钢铁工业尾气中的CO为碳源,氨水为氮源,添加营养盐经发酵生产乙醇,发酵液经蒸馏除乙醇后还含有较多的菌体蛋白,可用于研究开发蛋白饲料。文章通过研究温度、pH、絮凝剂等对菌体蛋白凝聚的影响,综合应用碟片离心机分离浓缩和板框压滤脱水及采用低温干燥技术进行制备菌体蛋白。发酵醪液调pH至5.5,升温至98℃使菌体变性沉降,经连续排渣碟片机浓缩后,添加絮凝剂絮凝,随后进入板框压滤机进行脱水,压滤机滤饼经封闭式低温滤饼干燥机干燥、粉碎后制备得到菌体蛋白粉。菌体蛋白干粉经检测,粗蛋白含量≥80%、粗灰分≤7%、水分≤12%,可用于研究开发高蛋白菌体饲料。

厌氧氨氧化工艺的高效应用

厌氧氨氧化菌,俗称“红菌”,通过生物化学反应,它们可以将污水中所含有的氨氮转化为氮气,以达到去除氨氮的作用,是污水处理领域很重要的微生物,该技术可以说是废水处理领域脱氮的巅峰技术。具有耗能小、占地小、运行成本低等优势,但是厌氧氨氧化菌的培养以及工艺稳定受温度、pH、溶解氧、悬浮物、有机污染物浓度等诸多因素影响,影响其运行稳定性。基于此,文章将重点分析在温度、pH和溶解氧在最佳范围时,将MBR、臭氧催化氧化技术联合用于厌氧氨氧化工艺的前处理技术,实现液体和悬浮物固体的分离,再进行厌氧氨氧化脱氮处理,结果表明,增加该前处理技术后能够有效提升厌氧氨氧化菌活性,提高厌氧氨氧化的运行稳定性。

膜分离在工业尾气发酵制乙醇生产技术上的应用

工业尾气发酵制乙醇项目以工业尾气中的CO为碳源,氨水为氮源,添加营养盐经发酵生产乙醇及其副产物等。文章对膜分离原理及分类进行总结,并对膜分离技术在工业尾气发酵制燃料乙醇生产中的工业尾气净化、气体分布、菌体过滤、乙醇脱水、污水处理及中水回用等方面进行了概述,以期为膜分离技术在工业尾气发酵制乙醇生产技术领域有效应用提供理论指导,进一步推动工业尾气发酵制乙醇生产技术的工业化应用推广。