甘蔗、甜菜一身都是宝!糖蜜--发酵--再蒸馏--再分子筛精馏--无水乙醇--做车用燃料!
甘蔗渣(纤维素)可以造纸--也可以通过纤维素酶--酶解--再经耐高温a淀粉酶高温喷射液化--成糊精和少量低聚糖--成糖液(糖化酶糖化)--经好氧黑曲霉菌发酵成柠檬酸(或经厌氧乳酸杆菌发酵成L乳酸)。
糖蜜--造完砂糖、绵白糖后最后无法再混煮的老母液--俗称废料废糖蜜--用它发酵蒸馏酒精是废物再用!
1吨85%以上热稳定级L-乳酸经制成L-丙交酯然后用异辛酸亚锡为引发剂开环聚合成聚乳酸(两步法),聚合的分子量为87万。
龙力生物:是国内首家生产二代纤维素乙醇且目前唯一获得国家燃料乙醇定点生产资格的企业。公司玉米芯酶法制备纤维素乙醇被列入“国家高技术产业化示范工程项目”,拥有国家专利技术,获得国家科技进步奖、国家技术发明奖,具有较高技术壁垒。公司目前拥有60000吨纤维素乙醇的生产销售规模,主要客户包括中石油、中石化。--但,其效益显然很微薄!由于生物质塑料及纤维同样可以起到节约石油资源的作用,在优先发展策略中,其地位远高于生物质燃料(生物汽油、生物柴油)如可降解的聚乳酸农膜、地膜、、。如生产葡萄糖、果葡糖、柠檬酸、乳酸、、则可直接代替了深加工的粮食。
纤维素酶活力最强、耐温性最好的应是丹麦的诺维信的酶系列产品--耐高温a淀粉酶、纤维素酶、糖化酶、、、、
(纤维素)可以造纸--也可以通过纤维素酶--酶解--再经耐高温a淀粉酶高温喷射液化--成糊精和少量低聚糖--成糖液(糖化酶糖化)--发酵----再蒸馏--再分子筛精馏--无水乙醇--做车用燃料!
(纤维素)可以造纸--也可以通过纤维素酶--酶解--再经耐高温a淀粉酶高温喷射液化--成糊精和少量低聚糖--成糖液(糖化酶糖化)--经好氧黑曲霉菌发酵成柠檬酸(或经厌氧乳酸杆菌发酵成L乳酸)。
陕西延长石油集团10万吨/年合成气制乙醇工业示范项目2017-03月投产成功! 大连化物所提出以煤基合成气为原料,经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇的工艺路线。该路线采用非贵金属催化剂,可以直接生产无水乙醇,是一条独特的环境友好型新技术路线。
但,每吨玉米芯的价格低于150元/吨,会比延长石油的煤基合成气为原料便宜,而化工行业的一次性设备投入太大、能耗也更大!
但世界石油价格一旦跌破30美元/桶,或粮食大涨,乙醇汽油行业就会大亏!经济封闭的国家自给自足是可以的。乙醇燃料是环保燃料。
分子蒸馏是一种特殊的液液分离技术,它不同与传统的蒸馏和精溜工艺依靠沸点差分离原理,而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。这里分子运动自由程是指一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程。当液体混合物沿加热板流动并被加热,轻、重分子会逸出液面,而进入气项,由于轻重分子在于自由程不同,因此不同物质的分子从液面逸出后,移动距离不同,若能恰当的设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板后被冷凝排出,而重分子达不到冷凝板则沿混合液排出,这样达到物质分离的目的。分子蒸馏技术与其他蒸发分离技术有着以下无法比拟的最突出的四点优点:
1.
操作温度低(远低与沸点)、真空度高、受热时间短(以秒计)、分离效率高,特别适用于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离:
2.
可有效脱出低分子物质(脱臭)、重分子物质(脱色)及脱出混合物中的杂质。
3.
其分离过程为物理分离过程,可很好的分离,被分离物质不被污染,特别是可保持天然提取物的原来品质。
4.
分离程度高,高于传统蒸馏、精馏及普通的薄膜蒸发器。
乳酸发酵生产工艺:
目前国内乳酸发酵90%以上都是使用钙盐法,最近刚刚有几家厂开始用铵盐法,提取过程大都为酯化法、溶剂萃取、CO2超临界萃取等,美国为电渗淅(原理与离子膜法类似),精制过程为脱色离交2次减压浓缩。
本博主扬帆对L-乳酸项目工艺流程设计:
本工艺分为玉米磨粉、玉米液化、糖化、发酵、微膜过滤、微膜萃取、钠滤脱盐、分子蒸馏等工序,其中膜过滤分离后的固态废菌体到植物蛋白饲料生产车间,生产饲料;膜萃取提取乳酸后的废液生产硫酸铵肥料。
聚乳酸成本:1吨85%以上热稳定级L-乳酸经制成L-丙交酯然后用异辛酸亚锡为引发剂开环聚合成聚乳酸(两步法),聚合的分子量为87万,(因使用的引发剂和催化剂的不同,聚合体的分子量也差异较大,目前分子量在5000-10000的适用于可降解的薄膜级,10000-50000适用于纤维布级…)转化率在90-96%,聚合的成本为2500-3500元/吨左右(国内的聚合技术产业化条件较差)。
淀粉法制酸成本分析:1.玉米含淀粉66%-70%,其转化为纯淀粉:理论转化率为66-70%。2.淀粉转化为葡萄糖:理论转化率为111.11%。3.
葡萄糖转化为无水柠檬酸:理论转化率为106.7%,转化为一水柠檬酸:理论转化率为116.7%。4.葡萄糖转化为L-乳酸:理论转化率为100%.....。
今后随着纤维素酶成本的大幅下降,将通过对玉米秸秆、玉米芯、麦秆、高粱杆...等非粮废料酶解制葡萄糖以逐步替代现在玉米淀粉为原料的状况是今后努力的方向,它会使今后的原料成本大幅降低。
通过以上分析:L-乳酸制造过程:1.发酵、2.提取分离、3.精制提纯三个工序的工艺和设备选型最为重要----它决定了L-乳酸的纯度和成本。
本博主扬帆针对全球L-乳酸、软饮料、盐湖提锂与镁(含电解)行业技术发展与装备线趋势,结合膜分离技术(微滤、超滤、纳滤膜技术、MBR膜生物反应器治理高浓废水技术)、电渗析离子膜技术、分子筛精馏技术和生物技术(生物酶解与发酵技术、纤维素酶淀粉酶糖化酶技术、厌氧好氧菌发酵技术),从科学与经济角度独立设计了三个大型项目(项目实施可与设备生产线供应方签署BOT\TOT\PPP协议,确保项目按时完工达标达产)含环保技术的解决方案:
1、年产1-5万吨级L-乳酸及聚乳酸项目设计书;
2、年产50万吨饮料项目书(含碳酸饮料、凉茶饮料、果汁饮料、功能饮料等软饮料4大类。设备供应商提供交钥匙工程保障);
3、盐湖提锂与镁(含电解)项目的高效工艺技术方案与装备线方案。
盐湖提锂、镁技术现在离“过关”还差的太远!这是世界性难题!
锂电作为新能源汽车的储能还有很大技术难题---锂电内部结构的树突问题、盐湖镁的提取问题重重成本太高比皮江法硅铁热还原法还高!
美国大盐湖的经验还是可行的,但也是依然沿用了菱镁矿的复选法和热烧技术。
挪威的海德鲁、以色列死海镁公司等卤水提镁电解的公司都不敢干了,盐湖提镁及电解成本太高,目前远高于菱镁矿浮选热烧炼镁的中国皮江法工艺,所以,世界目前80%的镁产量由中国生产--用的是皮江法硅铁热还原法。
皮江法硅铁热还原法提炼的镁锭远比电解法的纯度要高很多!所以美国大盐湖提镁的后半程仍沿用皮江法的成熟工艺!
盐湖提镁前半程必须结合:离子转移交换的电渗析技术和纳滤膜、反渗透膜、分子筛技术的结合交融!
一价的钾、锂、钠共生的卤水,分离与纯化确实太难!
离子吸附法解决不了粉状吸附剂的溶损成本与产量问题;萃取法更胡整,它会让盐湖卤水成分更加复杂化--是对盐湖资源的再度污染;中信国安的浮选与热烧缺少了对膜技术--这个关键的卤水预处理纯化过程。如果不结合电渗析、反渗透纳滤膜、分子筛精馏技术,盐湖提锂、镁就是一场春梦--永远无法形成规模化、连续化、工业化的大批量生产的能力!
要把盐湖水(不管它是提完钾盐的高矿度卤水还是没有经提完大部分钾盐的混合高矿度的盐湖水)中的锂通过电渗析技术变成氢氧化锂溶液;把镁通过电渗析技术变成氢氧化镁溶液。
硫酸盐、硫酸镁氯化镁亚型盐湖开发必须同时开发氯化钠,只开发钾盐(钾肥),湖中卤水会越来越多,每生产一吨氯化钾需产生40-100吨卤水(含大量资源水),长此以往,湖会成“悬湖”!
佩服盐湖人的闯劲!屡战屡败--屡败屡战!!镁、锂祸害不除,盐湖生产钾肥的可持续性就成问题。
中国的西北部本身就是水资源贫瘠的地区,缺水问题和镁、锂的提取纯化技术难题严重制约国人对全国700多个湖水矿化度在50MG\L以上甚至更高的盐湖卤水中各类资源的大规模开发和产能!
能做到氢氧化镁就是逆天了!再就是氧化镁!
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