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最有效的“太阳能转换器”——甜高粱有望成为生物质能源的丰富来源。中国工程院院士、北京化工大学教授谭天伟在上周召开的中国工程院化工、冶金与材料工程学部第九届学术会议上表示，甜高粱的光合作用效率是大豆、玉米、甜菜和小麦的23倍，通过甜高粱全利用可以生产燃料乙醇、丁醇及木塑复合材料。目前，甜高粱成套生物炼制新工艺已经成型。
据谭天伟教授介绍，他们承担的甜高粱全利用研究课题，通过对甜高粱茎杆进行压榨，汁液利用新型固定化酵母连续发酵法生产燃料乙醇；压榨后的残渣经稀乙酸预处理水解半纤维素，水解液发酵分离耦合后生产丁醇；将水解残渣与回收塑料共混造粒，应用注塑、挤出等方法制造木塑复合材料，形成甜高粱成套生物炼制工艺。其中，燃料乙醇发酵浓度达到141.3克/升，燃料丁醇通过一步渗透汽化膜分离后丁醇浓度达到260克/升，木塑复合材料甜高粱添加量在50%以上。
谭天伟教授表示，新工艺的关键创新点主要为：在生产燃料乙醇环节，他们用榨汁后残余的甜高粱茎杆渣作为酵母细胞固定化的载体，使发酵效率提高了2~3倍。在建立起固定化发酵工艺后，又通过对发酵培养基的优化，以初糖300克/升的浓缩甜高粱茎干汁进行固定化酵母细胞的发酵，5升发酵体系的乙醇浓度可达141.3克/升，乙醇得率为0.49克/克。
在甜高粱渣生产燃料丁醇环节，为避免广为使用的稀硫酸水解法带来的水解液酸度大、中和无机盐离子浓度高的不利影响，他们利用乙酸作为媒介进行甜高粱渣的水解，并在此基础上进行相关脱毒，经过脱毒的水解液即可用于燃料丁醇的发酵。
在甜高粱茎杆渣生产木塑复合材料环节，课题组对甜高粱酸解渣进行筛分、碱氧化和蒸汽爆破预处理后，与回收塑料进行干燥处理，在热混机中进行热混除水，之后进入双螺杆挤出机进行造粒；双螺杆挤出得到的母粒再经过注塑机，即可得到木塑复合材料制品。谭天伟表示，该两步法工艺与传统一步法工艺相比，木塑复合材料制品拉伸强度提高了59.4%，弯曲强度提高了23%，弹性模量提高了12.5%，吸水率降低了72.7%，更适于制造户外地板，建筑材料等。( 责任编辑：管理员 ) |
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