生产一吨酒精(乙醇)所需的粮食量取决于原料的淀粉或糖含量以及生产工艺的效率。以常见的玉米为例,计算过程如下:
关键步骤与计算
1. 原料淀粉含量
玉米的淀粉含量约为 65%-75%,取中间值 70%(即1吨玉米含0.7吨淀粉)。
2. 淀粉到糖的转化
淀粉水解为葡萄糖的理论转化率为 1.11吨糖/吨淀粉(因分子量差异),但实际工业效率约为 95%,即:
( 0.7 ,
ext{吨淀粉}
imes 1.11
imes 0.95 approx 0.74 ,
ext{吨葡萄糖} )。
3. 糖到乙醇的发酵
葡萄糖发酵生成乙醇的理论转化率为 51.1%((C_6H_{12}O_6 rightarrow 2C_2H_5OH)),实际效率约为 90%,因此:
( 0.74 ,
ext{吨葡萄糖}
imes 0.511
imes 0.9 approx 0.34 ,
ext{吨乙醇} )。
4. 总需求量
生产1吨乙醇需要:
( frac{1}{0.34} approx 2.94 ,
ext{吨玉米} )。
考虑蒸馏、设备损耗等额外损失,实际工业中通常需要 3.0-3.3吨玉米/吨乙醇。
影响因素
结论
生产1吨酒精(乙醇)通常需要约3.0-3.3吨玉米(或等量淀粉含量的其他粮食)。具体数值需根据原料品质和工厂技术调整。