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乙醇膜法提濃新技術在日本取得新進展

來源:中油網 瀏覽次數:2384次 更新日期:2007-07-14

    為了從發酵液中生產接近100%純度的乙醇,常規工藝采用二步蒸餾法操作,該操作占總能量需求近55%。因此,改進濃縮步驟是降低生產生物乙醇成本的關鍵。

  日本東京大學化學系統工程系與日本食品研究院、日本農業與食品研究組織合作,開發了新的阻隔膜法技術。

  該阻隔膜的制作,是將聚合物--聚-正-異丙基丙烯酰胺-共-正-異丙基甲基丙烯酰胺(poly-NIPAM-co-NIPMAM)(在聚合物中含有60摩爾%NIPMAM),通過等離子填充聚合技術,將其組合到多孔聚乙烯基質膜上。乙醇通過該阻隔膜的流量主要取決于濃度,該膜好似一個機械閥門,當進料中的乙醇濃度高于約8%時,乙醇通過膜的流量高,但如果濃度低于8%則流量為零。這一表現是由于聚合物的膨脹或收縮而引起,膨脹或收縮使膜上的孔打開或關閉。當發酵液中的乙醇濃度高于8%~10%時,發酵就被減速,阻隔膜就在濃度太高之前,用于快速除去乙醇產品。

  研究人員將該阻隔膜(用于去除產品乙醇,以保持最佳發酵速率)與沸石型全蒸發膜(將產品物流濃縮至80%)組合起來。然后,再采用下游脫水膜將乙醇濃縮至超過99.5%。預計這一組合膜工藝消耗的能量為蒸餾所需能量的1/3左右,用此工藝可連續地生產純乙醇。

  目前,該阻隔膜已經組裝并經使用驗證。下一步是在發酵裝量中驗證整個的連續濃縮過程。

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