第一章 绪论 1
第一节 乙醇的性质、用途和生产方法 1
一、乙醇的主要性质 1
二、乙醇的主要用途 3
三、乙醇的生产方法及原料 4
第二节 燃料乙醇 7
一、燃料乙醇的概念 7
二、发展燃料乙醇的意义 7
三、世界燃料乙醇发展基本状况 10
四、我国燃料乙醇发展基本状况 12
五、燃料乙醇发展前景及展望 15
第二章 生产燃料乙醇的生物质原料资源 17
第一节 生产燃料乙醇的糖类生物质原料 17
一、甜高粱 17
二、甘蔗 22
三、甜菜 26
第二节 甜高粱品种选育 29
一、甜高粱品种选育概述 29
二、甜高粱品种选育理论 30
三、甜高粱品种选育技术 37
第三节 甜高粱高产栽培技术 46
一、播种技术 46
二、田间管理技术 50
三、施肥技术 52
四、灌溉技术 54
五、收获技术 54
六、特殊栽培技术 55
第四节 生产燃料乙醇的淀粉类生物质原料 55
一、谷类原料 55
二、薯类原料 57
三、野生植物原料 58
第五节 生产燃料乙醇的纤维素类生物质原料 59
一、纤维素 59
二、半纤维素 60
三、木质素 61
第三章 糖类生物质原料生产燃料乙醇的工艺 64
第一节 糖类生物质原料乙醇发酵机理与过程 64
一、糖类生物质原料乙醇发酵机理 64
二、糖类生物质原料乙醇发酵过程 68
第二节 糖类生物质原料乙醇发酵微生物 70
一、乙醇生产中常用的酵母菌株 70
二、经过诱变选育获得的乙醇酵母菌种 72
三、能利用糖类生物质原料进行乙醇发酵的细菌 74
四、产乙醇转基因工程菌的构建 74
第三节 糖类生物质原料乙醇生产工艺 75
一、糖类生物质原料的预处理工艺 75
二、糖液的灭菌工艺 79
三、酵母培养的工艺 80
四、糖质原料乙醇发酵工艺 84
五、糖质生物质原料乙醇蒸馏工艺 87
第四节 糖质生物质原料乙醇发酵的控制 89
一、发酵醪液成熟的主要指标 89
二、考察糖类原料乙醇生产效果的主要指标 90
三、影响乙醇发酵的因素及控制措施 91
四、乙醇发酵过程中的杂菌控制 93
第四章 甜高粱茎秆汁液制取燃料乙醇技术 94
第一节 概述 94
一、甜高粱茎秆汁液制取燃料乙醇的意义 94
二、甜高粱茎秆汁液制取燃料乙醇的现状 94
三、甜高粱茎秆汁液制取乙醇的工艺流程 96
第二节 不同种植期对甜高粱主要生物性状及成糖影响 96
一、不同种植期对甜高粱生长情况的影响 96
二、不同的种植期对甜高粱主要生物性状的影响 97
三、不同种植期对甜高粱茎杆汁液糖分含量的影响 98
第三节 甜高粱茎秆汁液提取工艺技术 99
一、甜高粱茎秆汁液提取工艺流程 99
二、压榨机工作原理 99
第四节 甜高粱茎秆汁液贮存技术 100
一、甜高粱茎秆汁液贮存的意义及方法 100
二、防腐剂对吉甜2号甜高粱茎秆汁液贮存及发酵的影响 105
三、防腐剂对沈农甜杂2号甜高粱茎秆汁液贮存及发酵的影响 108
四、小结 118
第五节 甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵工艺条件的研究 120
一、试验方法 120
二、温度对甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的影响 120
三、pH值对甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的影响 121
四、转速对甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的影响 122
五、粒子填充率对甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的影响 123
六、验证性试验结果 124
第六节 营养盐配比对酒精得率的影响 125
一、甜高粱茎秆汁液的锤度与可溶性糖含量的测定及甜高粱品种筛选 125
二、摇瓶中营养盐配比对酒精得率的影响 127
三、反应器中营养盐配比对酒精得率的影响 129
第七节 固定化酵母粒子强化及其对甜高粱茎秆汁液乙醇发酵的影响 130
一、固定化酵母粒子强化的目的 130
二、材料与方法 130
三、结果与分析 131
四、结论 133
第八节 甜高粱茎秆汁液制取乙醇工程实例 134
一、甜高粱茎秆汁液制取乙醇工程实例一 134
二、甜高粱茎秆汁液制取乙醇工程实例二 136
第九节 甜高粱茎秆固体发酵制取乙醇工艺 138
一、甜高粱茎秆固体发酵制取乙醇工艺特点 138
二、甜高粱茎秆固体发酵制取乙醇工艺流程 138
第十节 甜高粱茎秆残渣的综合利用 139
一、甜高粱茎秆残渣生产蛋白饲料 140
二、甜高粱茎秆残渣作青贮饲料 141
三、制纸浆和制纤维板 141
四、食（药）用菌培养基 141
第五章 淀粉类生物质原料制取燃料乙醇工艺 142
第一节 制取乙醇的淀粉类生物质原料与辅料 142
一、淀粉类生物质原料的特点 142
二、淀粉类生物质原料乙醇生产的酶制剂及辅料 143
第二节 淀粉类生物质原料生产乙醇的机理 145
一、淀粉水解糖化机理 145
二、淀粉类生物质原料乙醇发酵机理 146
第三节 淀粉类生物质原料生产乙醇的工艺 147
一、淀粉类生物质原料预处理工艺 147
二、乙醇酵母的培养工艺 156
三、乙醇发酵工艺与控制 161
第四节 乙醇蒸馏脱水技术与工艺 165
一、乙醇脱水方法概述 165
二、共沸脱水法生产无水乙醇的工艺 166
三、萃取法生产无水乙醇的工艺 170
四、有机物吸附法生产无水乙醇工艺流程 171
第五节 淀粉类生物质原料乙醇清洁生产技术 172
一、概述 172
二、淀粉类生物质原料乙醇糟液处理技术 173
第六节 淀粉类生物质原料制取乙醇新技术新工艺 176
一、乙醇连续发酵技术 176
二、固定化酵母技术 177
三、大罐发酵技术 178
四、细菌乙醇发酵技术 179
五、酵母分离回收使用技术 180
六、高浓度乙醇发酵 181
第七节 淀粉类生物质原料生产乙醇案例 183
一、以玉米为原料生产乙醇工厂的工艺流程案例 184
二、木薯原料乙醇生产案例 188
第八节 淀粉类生物质原料乙醇生产的指标测算 193
一、淀粉类生物质原料乙醇生产常用指标 193
二、乙醇生产技术经济指标提高对策 196
第六章 废糖蜜、甘蔗和甜菜制取燃料乙醇工艺技术 199
第一节 废糖蜜及其贮存 199
一、废糖蜜的种类及组成 199
二、糖蜜的贮存 200
三、糖蜜乙醇生产的辅料 200
第二节 稀糖液的制备及处理 201
一、糖蜜的稀释 201
二、添加营养盐 202
三、糖液的灭菌 203
四、糖蜜的酸化 203
五、稀糖液的澄清 204
第三节 糖蜜乙醇酵母及其培养 205
一、糖蜜乙醇酵母 205
二、糖蜜乙醇酵母的纯种扩培 205
三、酒母的数量及制备 206
第四节 糖蜜乙醇发酵及蒸馏特点 207
一、糖蜜乙醇发酵方法 207
二、糖蜜乙醇发酵的管理 209
三、糖蜜乙醇发酵成熟醪的指标 209
四、糖蜜与淀粉质原料混合发酵 210
五、糖蜜原料乙醇蒸馏的特点 211
第五节 糖蜜原料乙醇糟处理技术 211
一、糖蜜原料乙醇废液生产农肥 211
二、糖蜜原料乙醇废液的厌氧＋好氧处理 212
三、糖蜜原料乙醇糟处理液回用处理 212
四、糖蜜乙醇糟液的焚烧处理 213
第六节 废糖蜜、甘蔗和甜菜制取乙醇生产案例 213
一、糖蜜生产乙醇案例 213
二、甘蔗直接生产乙醇的工艺 215
三、甜菜生产乙醇的工艺 215
第七章 纤维素类生物质原料生产燃料乙醇的工艺与实例 217
第一节 概述 217
一、发展纤维素原料生产燃料乙醇的意义 217
二、基本原理 217
三、发展前景 218
第二节 纤维素类生物质制酒精工艺流程 219
一、纤维素类生物质制酒精的一般流程 219
二、工艺流程的安排 221
三、工艺流程的选择和设计原则 222
第三节 纤维素生物质原料酸水解工艺技术 224
一、稀酸水解机理 224
二、稀酸水解影响因素 225
三、稀酸水解反应器的类型 226
四、浓酸水解 229
第四节 纤维素生物质原料酶水解工艺技术 230
一、酶水解原理 230
二、原料预处理 231
三、纤维素酶生产 234
四、酶水解影响因素 236
五、固定化酶技术 237
第五节 发酵技术 239
一、基本原理 239
二、影响发酵的因素 239
三、发酵原料净化 240
四、五碳糖发酵 241
五、同时糖化和发酵工艺 242
六、联合生物加工工艺 243
第六节 纤维素原料生产燃料乙醇废弃物的综合利用 244
一、纤维素原料生产燃料乙醇的废弃物 244
二、生产废液的利用 245
三、生产废渣中木质素的利用 247
第七节 木屑制取燃料乙醇工艺技术案例分析 250
一、SSCF酶水解工艺 250
二、两级稀酸水解工艺 254
第八节 玉米秸秆制燃料乙醇案例分析 255
一、国内玉米秸秆某企业生产燃料酒精案例分析 255
二、国外玉米秸秆生产燃料酒精解决方案 257
第八章 燃料乙醇应用技术 259
第一节 乙醇汽油 259
一、何谓乙醇汽油 259
二、乙醇汽油的性能 259
三、乙醇汽油的调和 260
四、乙醇汽油的储运 261
五、国内外乙醇汽油发展现状 261
第二节 乙醇柴油 264
一、概述 264
二、乙醇柴油的理化性质 264
三、国内外乙醇柴油应用研究情况简介 266
第三节 乙醇燃料电池 268
一、乙醇燃料电池的工作原理 268
二、直接乙醇燃料电池研究现状 269
三、乙醇燃料电池阳极电催化剂 269
四、乙醇燃料电池电解质膜 270
五、乙醇燃料电池性能及其影响因素 270
第四节 乙醇制乙烯 270
一、乙醇制乙烯的意义及工业化现状 270
二、乙醇制乙烯与石油裂解制乙烯比较 271
三、乙醇脱水制乙烯工艺 271
四、乙醇制乙烯的工业化现状 271
五、乙醇脱水制乙烯催化剂的研究应用现状 272
参考文献 275