乙醇液體密度是0.789g/cm3,乙醇?xì)怏w密度為1.59kg/m3,相對(duì)密度(d15.56)0.816,式量(相對(duì)分子質(zhì)量)為46.07g/mol。沸點(diǎn)是78.4℃,熔點(diǎn)是-114.3℃。純乙醇是無(wú)色透明的液體,有特殊香味,易揮發(fā)。
乙醇的物理性質(zhì)主要與其低碳直鏈醇的性質(zhì)有關(guān)。分子中的羥基可以形成氫鍵,因此乙醇黏性大,也不及相近相對(duì)分子質(zhì)量的有機(jī)化合物極性大。
按生產(chǎn)使用的原料可分為淀粉質(zhì)原料發(fā)酵酒精、糖蜜原料發(fā)酵酒精、亞硫酸鹽紙漿廢液發(fā)酵生產(chǎn)酒精。
淀粉質(zhì)原料發(fā)酵酒精(一般有薯類(lèi)、谷類(lèi)和野生植物等含淀粉質(zhì)的原料,在微生物作用下將淀粉水解為葡萄糖,再進(jìn)一步由酵母發(fā)酵生成酒精);
糖蜜原料發(fā)酵酒精(直接利用糖蜜中的糖分,經(jīng)過(guò)稀釋并添加部分營(yíng)養(yǎng)鹽,借酵母的作用發(fā)酵生成酒精);
和亞硫酸鹽紙漿廢液發(fā)酵生產(chǎn)酒精(利用造紙廢液中含有的六碳糖,在酵母作用下發(fā)酵成酒精,主要產(chǎn)品為工業(yè)用酒精。也有用木屑稀酸水解制作的酒精)。
工業(yè)上一般用淀粉發(fā)酵法或乙烯直接水化法制取乙醇:
發(fā)酵法
糖質(zhì)原料(如糖蜜、亞硫酸廢液等)和淀粉原料(如甘薯、玉米、高梁等)發(fā)酵;
發(fā)酵法制乙醇是在釀酒的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,在相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi),曾是生產(chǎn)乙醇的工業(yè)方法。
發(fā)酵法的原料可以是含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品,如谷類(lèi)、薯類(lèi)或野生植物果實(shí)等;也可用制糖廠的廢糖蜜;或者用含纖維素的木屑、植物莖稈等。這些物質(zhì)經(jīng)一定的預(yù)處理后,經(jīng)水解(用廢蜜糖作原料不經(jīng)這一步)、發(fā)酵,即可制得乙醇。
發(fā)酵液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為6%~10%,并含有其他一些有機(jī)雜質(zhì),經(jīng)精餾可得95%的工業(yè)乙醇。
利用生物能源轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)乙醇能緩解非再生化石能源日漸枯竭帶來(lái)的能源壓力。來(lái)源廣泛的纖維素將是很有潛力的生產(chǎn)乙醇原料。然而由于各種原因,一般的發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇成本較高,乙醇生產(chǎn)難以規(guī)模化。聯(lián)合生物加工技術(shù),一體化程度高,能有效降低生產(chǎn)成本,未來(lái)發(fā)展前景廣闊。
生物轉(zhuǎn)化使用的原料是玉米等糧食作物,但是這些原料的大量使用會(huì)影響到糧食安 全,所以秸稈、麩皮、鋸木粉等農(nóng)業(yè)、工業(yè)廢棄物等含有大量的木質(zhì)纖維素,將是很有潛力的乙醇發(fā)酵原料。另外,生物燃料的生產(chǎn)過(guò)程中,纖維素的預(yù)處理和纖維素酶的生產(chǎn)成本較高。因此減少預(yù)處理,增強(qiáng)纖維素酶的活性,提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和純度,減少中間環(huán)節(jié)也是降低生產(chǎn)成本的途徑。