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工业发酵
发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。发酵产品具有应用例如食品,以及在一般的工业。一些化学物质的商品,如乙酸,柠檬酸,和乙醇是由发酵制成。.
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丁醇
丁醇为含有四个碳原子的饱和醇类,分子式C4H9OH,可以指下列四种化合物之一:.
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乙醇
乙醇(Ethanol,結構简式:CH3CH2OH)是醇类的一种,是酒的主要成份,所以也俗稱酒精,有些地方俗稱火酒。化學結構通常縮寫為, 或 EtOH,Et代表乙基。乙醇易燃,是常用的燃料、溶剂和消毒剂,也用于有机合成。工業酒精含有少量有毒性的甲醇。医用酒精主要指体积浓度为75%左右(或质量浓度为70%)的乙醇,也包括医学上使用广泛的其他浓度酒精。 乙醇与甲醚是同分异构体。.
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二甲醚
二甲醚(英語:methoxymethane,分子式:CH3OCH3, DME)又称作甲醚,是最简单的脂肪醚。它是二分子甲醇脱水缩合的衍生物。室温下为无色、无毒,有轻微醚香味的气体或压缩液体。是一种重要的有机化工产品和化学中间体。.
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化石燃料
化石燃料,亦稱礦石燃料,是一種碳氫化合物或其衍生物,包括煤炭、石油和天然氣等天然資源。其中原油通过石油化学工业精炼生产得到的产品也称为石化燃料。化石燃料之间的差異很大,可以從低碳氫比的揮發性物質(如甲烷)、到液態的石油到沒有揮發性的无烟煤。化石燃料的運用使得工業大規模發展,从而替代了历史上的水車。 當發電的時候,在燃燒化石燃料的過程中會產生能量,從而推動渦輪機產生動力。舊式的發電機是使用蒸汽來推動渦輪機。現時,很多發電站都已採用燃氣渦輪引擎,那是利用燃氣直接來推動渦輪機。 化石燃料仍是目前主要能源來源之一,但是化石燃料屬於耗竭性能源,需要數百萬年才能生成,而消耗速度又遠超過生成速度。因此化石燃料的供應量不足會造成能源危機。特別是從石油提煉出來的汽油影響最大。20世紀下半葉就因為石油供應不足而出現三次石油危機。現時,全球正趨向發展可再生能源,這可以幫助增加全球的能源所需。 每年燃燒化石燃料產生的二氧化碳約有213億噸,但自然界只能吸收其中的一半,因此每年在大氣中約增加107億噸的二氧化碳。二氧化碳是溫室氣體的主来源之一,因此也是加快全球變暖的因素之一。此外,生物燃料中的二氧化碳成份是來自大氣層,因此發展生物燃料可以減少在大氣層上的二氧化碳,從而減低溫室效應。.
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催化
催化是利用催化剂改变化学反应速度的一种工艺。许多化学工业要利用催化作用来获得需要的反应速度。催化也是一种化工单元过程,催化剂本身在反应中不会被消耗,但催化剂会改变反应速度,一催化劑亦可能參與複數的催化反應。正催化劑可加速反應;負催化劑或抑制劑則會與反應物反應進而降低化學反應。可提高催化劑活性的物質稱為促進劑;降低催化劑活性者則稱為催化毒。 相較於未催化的反應,同溫度的催化反應擁有較低的活化能。催化劑可以藉由結合反應物達到極化的效果,如酸催化劑之於羰基化合物的合成;催化劑也可產生非自然的反應中間物,如以四氧化鋨催化烯烴的雙羥基化中產生的鋨酸鹽酯;催化劑亦可造成反應物的裂解,如製氫時產生的單原子氫。 很多物质都可以做催化剂,在无机物反应中,通常利用酸、碱、金属或金属化合物作为催化剂,在有机物反应中多用有性的蛋白质分子——酶作为催化剂,生物体内许多化学反应都依赖酶來进行的。 催化反应可以发生在单相和多相中,也可以发生在复相中:.
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内燃机
内燃機(Internal combustion engine,縮寫為ICE)是熱機的一種,能將燃料的化學能轉化動能。一般的實現方式为,燃料與空氣混合燃燒,產生熱能,氣體受熱膨脹,通過機械裝置轉化為機械能對外做功。内燃機有非常廣泛的應用,車輛、船舶、飛機、火箭等的發動機基本都是内燃機,其最常見的例子即為車用汽油機與柴油機。 内燃机的燃烧气体同时也是工作介质,比如汽油机中,汽油燃烧后的气体直接推动活塞做功。与此相对,燃料不作为工作介质的热机则称为外燃机,比如蒸汽机的工作介质(蒸气)并不是燃料。.
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秸秆
,古稱藁,是指水稻、小麥、玉米等禾本科農作物成熟脫粒後剩餘的莖葉部分;其中水稻的秸稈常稱為稻草、稻藁、俗稱禾稈草,小麥的秸稈則稱為麥稈。.
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空燃比
燃比(Air-fuel ratio,简称AFR)是指在内燃机中,空气与燃料的质量比。如果它恰好等于能使得燃料完全燃烧的化学计量比,则称为化学计量空燃比。空燃比是减少排放和提高内燃机性能的一个非常重要的参数。.
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烃
,又稱碳氫化合物(hydrocarbon),是有機化合物的一種,只由碳和氫組成。烴類包括了烷烴、烯烴、炔烴、環烴及芳烴,是許多其他有機化合物的基體。.
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生物燃料
生物燃料(Biofuel)、生質燃料或生態燃料,泛指由生物質組成或萃取而成的固體、液體或氣體。生物質可以用三種不同的轉化方法轉化為易於利用、含有能量的物質,包含:熱轉化,化學轉化,和生物化學轉化。此生物質轉換可能會產生固體,液體或氣體的形式,而這種新的生物質可用作生物燃料。所謂的生物質係指有機活體或者有機活體新陳代謝的產物,例如牛糞。不同於石油、煤炭、核能等傳統燃料,這種新興燃料是可再生燃料。因為油價上漲和能源安全的需要,生物燃料越來越受歡迎。然而,根據歐洲環境署,生物燃料並不一定能減緩全球變暖。 生物燃料其中一種定義是「至少80%的體積是由十年內生產的有機活體物質提煉出的燃料。」 生物柴油是由植物油和動物脂肪製成。純的生物柴油可以被作為車輛燃料,但它通常是作為柴油的添加劑,以降低柴油車輛排放的微粒,一氧化碳和烴類。生物柴油是油或脂肪經由酯交換反應生成的,在歐洲是最常見的生物燃料。 2010年,全球生物燃料產量達到1050億公升(280億美制加侖),較2009年增長17%。生物燃料提供世界上道路交通燃料的2.7%,其中主要是乙醇和生物柴油。全球燃料乙醇的生產在2010年達到了860億公升(230億美製加侖),其中美國和巴西為世界上產量最多的生產者,佔全球產量的90%。世界上最大的生物柴油生產者是歐盟,佔2010年生物柴油總生產的53%。國際能源署有一個目標,到2050年用生物燃料滿足超過全球需求運輸燃料的四分之一,以減少對石油和煤炭的依賴。.
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生物质
生物質 (Biomass)是指能夠當做燃料或者工業原料,活著或剛死去的有機物。生物質能最常見於種植植物所製造的生質燃料,或者用來生產纖維、化學製品和熱能的動物或植物。也包括以生物可降解的廢棄物(Biodegradable waste)製造的燃料。但那些已經變質成為煤炭或石油等的有機物質除外。 許多的植物都被用來生產生物質能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、楊屬、柳樹、甘蔗和棕櫚樹。。一些特定採用的植物通常都不是非常重要的終端產品,但卻會影響原料的處理過程。因為對能源的需求持續增長,生物質能的工業也隨著水漲船高。 雖然化石燃料原本為古老的生化質能,但是因為所含的碳已經離開碳循環太久了,所以並不被認為是種生物質能。燃燒化石燃料會排放二氧化碳至大氣中。 像是一些最近剛發展出來的生物質能製造的塑膠可以在海水中降解,生產方式也和一般化石製造塑膠相同,而且相較之下生產成本還更便宜,也符合大部分的最低品質標準。但使用壽命比一般的耐水塑膠還要短。.
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生物柴油
生物柴油(Biodiesel),是用未加工过的或者使用过的植物油以及动物脂肪通过不同的化学反应制备出来的一种被认为是環保的生質燃料。这种生物燃料可以像柴油一样使用。.
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燃料
燃料(fuel),是一種透過化學反應或核反應釋放本身的內能以供其它方面使用的物質。 燃料可分成天然燃料與人工燃料。天然燃料从大自然获得并可以直接使用,比如木柴、煤等;人工燃料是经过工艺加工后获得的燃料,比如焦炭、燃油等。 燃料的质量由它所产生热量的能力热值来决定。利用废气中所含水蒸气的能量,人们可以在技术上提高热值。.
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燃料乙醇
燃料乙醇(英语:Ethanol fuel),也称乙醇燃料,又稱生質酒精,是一种被广泛用于运输业的生物燃料。它和酒精饮料中的乙醇是同一类型的醇类。燃料乙醇由富含糖类物质的农作物酿制产生,可作为添加剂加入汽油中制成混合燃料。燃料乙醇主要供汽车、摩托车等交通工具使用,汽油发动机无需做过多改动就可以直接使用燃料乙醇。当汽油价格较高时,燃料乙醇具有明显的成本优势。但是,大规模使用燃料乙醇导致玉米、甘蔗等农作物供不应求、价格上升。同时在生产燃料乙醇的过程中也会释放出二氧化碳或污染物,因而有损其清洁燃料的称号。 世界运输燃料乙醇生产在2000年和2007年间增长了三倍,从170亿到超过520亿公升。从2007年到2008年,乙醇在全球汽油型燃料的使用比例从3.7%上升至5.4%。在2011年的全球燃料乙醇产量达到22.36 BG注(846亿升),其中美国是最大的生产者,拥有13.9 BG(526亿升),占全球产量的62.2%,其次是巴西5.6 BG(211亿升)。乙醇燃料具有“”(GGE),这意味着1.5加仑乙醇产生一加仑汽油的能量。.
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蒸馏
蒸馏(英語:Distillation、Distilled)是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段,如萃取、吸附等相比,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。.
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极性
極性(polarity),在化學中指一根共價鍵或一個共價分子中電荷分佈的不均勻性。如果電荷分佈得不均勻,則稱該鍵或分子為極性;如果均勻,則稱為非極性。 物質的一些物理性質(如溶解性、熔沸點等)與分子的極性相關。.
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植物油列表
植物油是自植物中萃取的脂肪與油類,依照提煉方式的不同,分為壓榨油、提煉油和香精油等三種油品。將欲榨取部位加壓,進而提取所得的植物油稱為「壓榨油」,其又分為「冷壓油」和「熱壓油」。在水或其他溶劑中,通過溶解植物的相關產油部位而得的油品,稱為「提煉油(萃取油)」,其油液可以與植物材料分離、再加以濃縮。植物油也可以採蒸餾方法自植物中萃取出芳香分子,稱為「精油」。相較油壓榨油和提煉油,精油普遍具有更多元的特性和用途。「浸泡油」則是經由浸軟程序,將所需植物部分放入植物油中浸泡、使底油吸收植物的各種養分製成。 植物油的制取方法分为三类。首先是压榨法,植物含油部位在压力的作用下产生压榨油。通过水或者其它溶剂萃取植物中的油脂以产生萃取油。压榨和萃取两者结合产生的粗油,经过蒸馏浓缩精制可产生精油。 尽管几乎所有的植物均含有不同程度的油脂,被广泛接受和使用的只有少数油料作物。.
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汽油
汽油是种从石油裏分馏或裂化、裂解出来的具有挥发性、可的烃类混合物液体,可用作燃料。.
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另见
醇燃料
- 丁醇燃料
- 甲醇经济