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纤维素乙醇生产的经济性分析

生物炼制的理念日益在纤维素乙醇生产中受到重视,它是以生物质为原料生产生物能源及其他化学品的综合利用过程。本文在生物炼制相关理论的基础上,对  (本文共4页) 阅读全文>>

大连理工大学
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不同预处理工艺生产纤维素乙醇的技术经济分析

能源的开发与利用是人类社会和工业经济发展的基础。随着能源消费量的持续增长,能源紧缺成为世界各国亟需解决的重大难题。纤维素乙醇因具备绿色、清洁、可再生等优点,被认为是理想的化石能源替代品。然而,目前针对纤维素乙醇缺少具有明显优势的工业化生产工艺,多数工艺开发与技术研究仍停留在实验室规模,此外,成套工艺的技术和经济性研究也比较缺乏,这些都严重阻碍了纤维素乙醇工业的发展。为此,本文选用产量丰富、价格低廉的玉米秸秆为原料,针对不同的预处理工艺构建完整的纤维素乙醇生产工艺流程,并通过能量集成对模拟流程进行优化,然后对工艺流程进行技术经济分析和比较。具体研究内容如下:(1)对三种纤维素乙醇工艺流程进行模拟计算。针对稀酸法、氨纤维爆破法、液态热水法预处理工艺,分别建立了日处理2000吨玉米秸秆原料的纤维素乙醇生产工艺流程,其中囊括了预处理、酶水解与发酵、分离与纯化、废水处理、原辅料及产品储存、热电联产和公用工程等工段,并在Aspen Plus...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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纤维素乙醇的工艺流程模拟及技术经济分析

随着全球化能源需求量的日益增加,能源紧缺已经成为世界各国面临的普遍难题。燃料乙醇作为一种绿色、可再生能源,对环境污染小,有利于改善大气环境。而纤维素生物质因其来源广、价格低廉是化石燃料最理想的替代品。但用木质纤维生物质生产燃料乙醇存在很多不足之处,如工艺复杂、工艺不成熟、能耗和水耗大、成本高等,使得纤维素乙醇产业并未大规模产业化。本课题根据吉林农作物种植情况,选择玉米秸秆为生物质,重点进行了纤维素乙醇生产工艺流程构建、工艺热集成和技术经济分析,为工艺选择和评价提供有效、可量化的基础设计数据,为产业化纤维素乙醇生产技术的过程设计、操作优化及技术经济评价提供参考。具体包括如下几方面研究:(1)建立以玉米秸秆为原料的纤维素乙醇生产工艺并进行了流程模拟:本文首先对适用于玉米秸秆的几种典型的预处理方法进行工艺设计和对比,最终选择处理效果较好的酸预处理法,脱毒部分采用氨水替代Ca(OH)2,并简化了工艺流程。然后采用化工流程模拟软件Aspe...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
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纤维素燃料乙醇技术经济分析

纤维素乙醇产业是新能源工业发展的重要方向,欧美各国都在积极开展相关商业化示范研究,由于生产成本过高,纤维素乙醇产业尚无法进行工业化生产,为了促进其发展,有必要对纤维素乙醇进行技术经济分析,在此背景下,本文对困扰纤维素乙醇产业发展的两大瓶颈问题做了详细分析。一是纤维素乙醇原料供应体系问题,主要包括原料的选择、收集及储运。本文详细研究了各种原料利用的优缺点,并以我国的农作物秸秆为研究对象,综合分析了秸秆收集半径、工厂生产规模、秸秆到厂价格之间的关系,确定了合适的原料收集半径和工厂生产规模。合适的原料收集半径为40~70公里,原料需求规模在1000~4000 t/d。二是纤维素乙醇生产技术问题,主要包括原料预处理、水解及发酵工艺。本文利用技术经济方法详细分析了各种技术的优缺点、技术指标、经济性以及适用性,并总结了现阶段技术的使用状况和未来技术的发展趋势。文章最后用经济分析方法确定了纤维素乙醇的经济规模。对纤维素乙醇工厂建设及生产过程中...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东理工大学
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木质素制备航空燃油及与纤维素乙醇联产生产工艺流程模拟及技术经济分析

随着社会的快速发展,能源短缺已经成为世界各国面临的普遍难题。纤维素乙醇以其清洁、环保、可再生等优点取得了很大进展,但是其酶解残渣木质素并没有得到充分合理的利用。若能够对酶解残渣木质素进行合理的应用研究,则有望实现生物质可再生能源的全利用,并从根本上改善纤维素乙醇炼制工艺的经济性。为此,本文选用纤维素乙醇生产工艺的酶解残渣木质素为原料,构建了木质素直接加氢脱氧(HDO)制备航空燃油生产工艺流程,重点进行了生产工艺的技术经济分析;同时还进行了日处理2000干吨玉米秸秆的纤维素乙醇联产航空燃油生产过程的经济性分析。主要研究内容如下:(1)根据美国国家可再生能源实验室(NREL)2011年纤维素乙醇生产工艺流程中木质素用于供热和发电的分配利用情况,确定了 23.6%和76.1%两种木质素进料规模下分别在30%、50%、70%、90%的航空燃油产品收率下的生产方案1(工况1-4)及方案2(工况5-8)。(2)对木质素制备生物航空燃油独立生...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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生物质醇电联产系统及水解残渣燃烧特性研究

生物质醇电联产技术是指把生物质经过水解后的液体发酵制备纤维素乙醇,固体剩余物用来燃烧发电,将纤维素乙醇生产与剩余物发电集成为一个有机整体,从而实现纤维素乙醇和生物质发电的一次全新技术升级。本研究分成两步开展:第一步采用Aspen plus软件对纤维素乙醇生产工艺进行了模拟,分析了其工艺物质、能量平衡情况。并在此基础上进行了经济性分析,从价值理论角度对醇电联产工艺进行了评价,结论证明醇电联产工艺相比纤维素乙醇生产单独设计具有更合理的经济价值,值得工业化推广。第二步以纤维素乙醇生产的水解发酵残渣为主要对象,采用热重分析、响应面分析等分析方法对水解残渣热解燃烧特性进行了研究。发现水解残渣热解过程分为三个阶段,燃烧过程分为四个阶段,其着火温度为280~oC左右。然后采用双组分分阶段反应模型来开展动力学分析,得到了水解残渣的关键性特征参数,燃烧表观活化能E在87-133kJ·mol~(-1)之间,频率因子A的指数在10-14范围内。此外,...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>