燃料乙醇工艺的化学工程分析
摘 要：随着科学技术的不断发展，燃料乙醇工艺在先进技术的辅助下不断升级，这不仅符合新能源材料应用需要，而且还能起到环境保护的重要作用。本文首先介绍燃料乙醇，然后重点分析燃料乙醇工艺化学工程，这对燃料乙醇应用作用发挥有重要意义，同时，还能为相关研究学者提供理论参考。
关键词：燃料乙醇；化学工程；工艺
燃料乙醇作为新型工艺，它在酒精发酵方面起到了辅助作用，同时，它还能在环境保护的基础上，最大限度的提高燃料燃烧效率，从中能够看出，燃料乙醇在现实生活中的应用意义十分显著。基于此，本文探究燃料乙醇工艺及其化学工程具有必要性和重要性，具体探究如下。
1 燃料乙醇基本介绍
所谓燃料乙醇，指的是能够充当材料的乙醇，它通过发挥自身物理特性、化学特性来高效处理燃料不足、高辛烷值等现实问题。燃料乙醇作为清洁能源，具有可再生特点，在工业生产中、经济活动中占据重要地位。乙醇生产、制作过程为：将组成原料转换成葡萄糖，添加适当酵母、做好精餾分离工作能够制备乙醇。美国生产无水乙醇的过程中，在酒精厂生产工艺基础上应用脱水处理工艺，以此减少乙醇含水量[1]。
燃料乙醇生产主要经历两个过程，过程一即发酵生物化学反应，过程二即乙醇分离。虽然过程处理十分简单，但如果工作量过大，那么需要大大提高燃料乙醇制备效率，同时，做好生物学、化学结合工作。
2 燃料乙醇工艺化学工程分析
2.1 常见化学工程问题
2.1.1 燃料乙醇发酵阶段
这一阶段问题总结为两种：
问题一即多尺度问题，乙醇发酵工程学涉及内容较多，反应呈现综合性特点。一旦研究视域狭窄，那么乙醇发酵研究结果会缺乏全面性，这对乙醇发酵制备有不利影响。
问题二即动力学放大问题，主要分析动力学问题，即本征动力学和宏观动力学。其中，本征动力学即从物质自身特质出发，记录并分析相关发酵物固有速率变化情况；宏观动力学即了解原料传递情况、掌握酶催化反应，以此优化发酵质量[2]。
2.1.2 燃料乙醇提纯阶段
发酵阶段的乙醇量较少，一般来讲，含量在5.5%～12.5%之间，然而这并不能满足燃料燃烧需要，因此，需要进行提纯处理，燃料乙醇提纯环节也是生产活动的关键环节。乙醇提取方法较多，最为常用的方法即蒸馏技术，应用该技术将多余水分排除，多次重复这一操作，才能保证乙醇纯度。根据乙醇提纯需要，选用适当提纯方法，通过蒸馏、萃取、吸附等方法提高乙醇浓度，最终能够满足工业乙醇使用需要。
2.2 发酵与分离的耦合
当前应用的乙醇发酵方法是在传统乙醇发酵方法的基础上形成的，两种方法存在较多共同点，进而乙醇发酵工艺基本相通。乙醇发酵、乙醇分离操作流程较复杂，并且对工艺水平提出了较高要求。成品获得基于一种化学反应，这类化学反应被称为简单化学反应，这类化学反应发生的过程中，所应用的设备或者措施被称为化学工程。燃料乙醇提取需要去除杂质，并且还要排出多余水分，以此保证乙醇纯度，在此期间，所应用的设备、措施即为乙醇分离做准备，由此可见，乙醇发酵、分离可行性较明显。
为验证乙醇发酵、分离可行性，通过实践操作或者获取相关报道资料来分析耦合可行性。相关报道显示，学者融合液体萃取、发酵过程于一体，实际操作的过程中，选取萃取剂为油烯基乙醇，该萃取剂在提升萃取纯度、优化乙醇质量等方面发挥了重要作用。工业乙醇生产期间将反应与分离技术耦合落实于实践活动，这不仅能够提高乙醇纯度，而且还能减少杂质，乙醇质量也会自此优化。这在一定程度上能够扩大乙醇推广范围，能为乙醇生产者提供思路和实践引导。此外，应用工程原理分析乙醇发酵过程，应用分离学理论知识为化学工程分析奠定理论基础，提供可靠的理论支持和支持补充，以整体耦合过程为视域展开深入探究，这能为乙醇实际生产提供助力。然而多数学者分析时，往往将分析论点集中于工艺条件、膜材料、萃取剂，相对来讲，有关耦合的研究较少，已有耦合化学工程研究结论不能更好的指导实践，最终会对燃料乙醇生产起到制约作用。由此可见，燃料乙醇生产期间，应用先进工艺或者先进设备时，聘请专业人员指导耦合操作，统一性耦合设备实际应用时，不仅能够提高生产效率，而且还能大大提升乙醇质量，这能为新能源步伐加快起到推动作用[3]。
3 结论
综上所述，燃料乙醇工艺生产过程十分繁琐，对其进行化学工程分析时，坚持多角度原则，与此同时，全面总结乙醇发酵、乙醇提纯过程中遇到的问题，最后重点探究乙醇发酵与乙醇耦合。这不仅能为乙醇生产者提供借鉴，而且还能合理调整我国能源结构，这对可再生能源节约、环境保护有促进作用。
参考文献：
[1]戴伟.燃料乙醇工艺的化学工程[J].南方农机，2017，48 （10）：188.
[2]李振宇，李顶杰，黄格省.燃料乙醇发展现状及思考[J].化工进展，2013，32（07）：1457-1467.
[3]闫德冉，王林风，程远超.甘蔗生产燃料乙醇工艺探索与应用[J].酿酒科技，2012（09）：93-95.