木质纤维原料预处理技术

木质纤维原料作为一种可转化为液体燃料的可再生资源,其转化利用已成为必然趋势,而木质纤维原料的预处理是利用木质生物资源生产乙醇的一个重要环节。文章阐述了木质纤维原料的常用预处理技术,并对其发展前景作了展望。     

木质纤维素原料预处理技术研究进展

燃料乙醇是目前世界上生产和使用规模最大的生物质能源,木质纤维素作为一种可转化为燃料乙醇的可再生资源,预处理工艺是其转化过程中的关键步骤和限制因素。文章阐述了木质纤维原料常用的预处理技术、当前研究较多的有机溶剂预处理技术以及有机溶剂预处理技术存在问题。     

木质纤维生物质热化学转化预处理技术研究进展

主要介绍了木质纤维生物质原料的组分,综述了物理法、物理-化学法和化学法3种预处理方式在木质纤维生物质热化学转化中应用的研究进展,并阐述了各预处理方式对原料和转化产物的影响,指出它们在应用方面的缺憾及限制,最后对木质纤维生物质的预处理方式进行了展望.     

木质纤维原料生物转化燃料乙醇的研究进展

木质纤维生物量能够用来生产一种可替代有限的石油产品的能源——乙醇。木质纤维的转化主要分两个步骤木质纤维生物量中纤维素水解生成还原糖;糖发酵成乙醇。基于目前的技术,木质纤维原料生产乙醇的主要问题是得率低、水解成本高。促进木质纤维水解的方法包括木质纤维原料预处理脱除木素和半纤维素;纤维素酶的优化;同步糖化发酵法(SSF)。     

木质纤维原料组分分离的研究

从木质纤维原料预处理对微生物转化的必要性和回收利用半纤维素、木质素意义两个方面分析了木质纤维原料组分分离的必要性。木质纤维原料组分分离意味着木质纤维原料的精制,不是把木质纤维原料仅作为纤维素单一资源看待,而是把它视为一种多组分物料,将木质纤维原料精制成为具有一定纯度的各种组分,并分别加工成有价值的产品,这也是生物量全利用对于木质纤维原料预处理提出的新要求,赋予新的哲理思想。根据生物量全利用的要求,提出了木质纤维原料组分分离技术的新定性评价标准。根据利用汽爆和乙醇萃取法联合对麦草组分分离的研究结果,可提出一条经济可行的麦草组分分离的工艺过程,半纤维素和木质素回收率分别达到了80%和75%,纤维素酶解率达90%以上。     

木质纤维素预处理技术研究进展

木质纤维素转化燃料乙醇一般需要经过原料预处理、酶水解和发酵过程。由于木质纤维原料化学结构复杂、直接酶解效率非常低,一般在酶水解之前需要进行适当的预处理以打破其致密结构,增加纤维表面积,提高后续纤维素酶的可及性。预处理程度直接影响纤维底物后续酶水解的效果。本文在木质纤维素常用预处理技术分析的基础上,重点讨论了3种相对高效的预处理技术：微波辅助离子液体预处理、两阶段深度共熔溶剂（DES）预处理和氯化铁预处理技术,分析了它们的优势、不足及发展现状。文中指出微波辅助离子液体预处理可有效解构木质素和半纤维素,破坏纤维素结晶区域,利于后续酶解,但微波加热过程会使离子液体分解和部分底物碳化。两阶段DES预处理可有效提高酶水解效率,但是预处理后原料中残留的DES可能会对后续反应中纤维素酶和微生物产生抑制作用。氯化铁预处理可有效破坏木质素与碳水化合物间的结合键,脱除底物中的半纤维素,而对木质素和纤维素降解较少,具有很好的发展前景。由于单一预处理技术的局限性,寻求低成本高效的联合预处理技术将是未来重点发展的方向。     

有机溶剂自催化和协同预处理促进木质纤维原料酶解研究进展

木质纤维原料资源储量丰富且可再生,适当的预处理可打破纤维原料细胞壁的天然抗降解屏障,促使其在后续加工中有效转化为低聚糖或可发酵糖,用于高效制备生物乙醇。有机溶剂预处理是有效的预处理方法之一,在提高酶解效率的同时可有效分离木质素,实现纤维原料各组分的高效利用。根据是否添加催化剂,有机溶剂预处理可分为自催化预处理和催化剂-有机溶剂协同预处理2种方式。木质素是限制木质纤维原料酶解的重要因素之一,本文简单介绍了有机溶剂种类、催化剂类型对木质素脱除的影响,并概括性探讨了有机溶剂和催化剂协同的反应机理。     

纤维素乙醇的原料预处理方法及工艺流程研究进展

木质纤维生物质是储量丰富且最有前景的生产燃料乙醇的可再生生物质资源,利用木质纤维生物质生产乙醇主要包括以下步骤：原料预处理、发酵以及产物分离纯化,其中,原料的预处理工艺是限制纤维素乙醇产业化的一个技术瓶颈。本文对酸法、碱法、蒸汽爆破法、合成气法等7种典型预处理方法进行了介绍并对其工艺流程进行简要的说明,同时对不同的预处理方法的优劣、适用范围和工艺流程转化效率等进行了对比,以期为纤维素乙醇预处理方法的工艺选择和评价提供一些参考。提出了纤维素乙醇的产业化前景：不同预处理技术的合理结合使用会有效提高转化率;较好的过程设计能够降低成本,有利于整个过程的经济性。     

机械力与碱处理对不同木质纤维在LiCl/DMSO溶剂体系中溶解性能的影响比较

木质纤维素原料由于具有复杂的细胞壁结构,其组分的溶解和分离成了其高效转化和利用的难点和关键所在。Li Cl/DMSO溶剂体系作为木质纤维素的可全溶体系开发以来,在木质纤维素的转化和利用方面备受关注。木质纤维原料在应用于LiCl/DMSO溶剂体系之前,通常都是经过一定的机械力预处理的。鉴于木质纤维原料的粒径大小及化学组分对溶解性能影响很大,粒径越小,木质纤维原料的结晶度越低,越利于溶剂分子的渗透,本研究采用不同的球磨时间及不同的NaOH/Na_2S制浆工艺条件预处理杨木原料,制备粒径大小、化学结构及组成有很大差别的系列试样,在相同浓度的8%LiCl/DMSO溶剂体系下比较、探讨不同球磨时间及不同程度的化学制浆处理对杨木在LiCl/DMSO溶剂体系中的溶解性能的影响,同时探讨相似的预处理及溶解条件下杨木和麦草溶解性能的差异。     

利用木质纤维素生产燃料酒精研究进展

木质纤维素的生物化学转化生产燃料酒精是采用较广泛的一种途径,主要包括预处理、糖化、发酵等工艺,预处理是生物转化的关键步骤,影响整个纤维素酒精生产过程.综述了木质纤维素经过生物化学转化和热化学转化生产燃料酒精的研究进展,并对木质纤维紊酒精研究面临的问题及今后的研究方向进行了展望.指出在木质纤维素糖化和发酵工艺方面,需通过多学科的整合,提高糖转化率和酒精的得率,降低生产成本、加速木质纤维素燃料酒精的商业化应用.     

竹材制取生物乙醇原料预处理技术研究进展

竹子具有可再生性强、生长周期短且富含纤维素、半纤维素,是生产乙醇的重要潜在原料之一。目前有关木质纤维素乙醇的研究主要围绕原料预处理、酶解、发酵三大关键步骤进行,其中原料预处理的能耗和效率问题是该工艺的重要制约因素。本文在综述国内外木质纤维素乙醇原料预处理的基础上,着重分析了竹材的化学组成和结构以及各种竹材预处理的优缺点。包括机械粉碎法能耗大,蒸汽爆破法对设备的要求高,化学方法易造成环境污染,生物方法生产周期长、效率低,离子液体优点明显但需要更深入的研究。提出采用不同预处理工艺联合使用,以期达到优势互补的目的。     

PTA生产污水氨氮的样品预处理方法

研究了精对苯二甲酸(PTA)生产污水中杂质对氨氮测定方法的影响,探讨了适合于测定该污水氨氮含量的样品预处理方法。结果表明,常规絮凝沉淀预处理水样方法不能完全去除测定PTA生产污水的氨氮时易产生(减去)的异色和浑浊的杂质,而新方法可以完全除去易产生异色和浑浊的杂质,处理后的样品用纳氏试剂光度法或水杨酸-次氯酸盐光度法测定,回收率均在96％-104％之间。     

秸秆生产乙醇预处理的研究现状分析

利用农作物秸秆生产乙醇,由于原料来源广,不存在与民争粮,与粮争地的问题,是全球生物燃料乙醇的研究重点。由于秸秆的组成比较复杂,一般不易被降解,在发酵之前要进行预处理,预处理是利用秸秆生产乙醇的一个关键部分,预处理的好坏对后续的酶解和发酵有很大的影响。本文在分析农作物秸秆的组成后,对目前各种预处理方法进行了综述,并对利用秸秆生产乙醇的前景进行了展望,为选出合理的处理方法提供了依据。     

预处理对催化剂性能的影响

优化催化剂的使用方法，能在一定程度上改善齐格勒－纳塔催化剂的活性和使用性能。不同的生产工艺结合其特点，采用不同的预处理方法，可以提高催化剂活性、改善产品的粒径分布。在工业生产中被普遍采用的方法是催化剂预络合、预聚以及单体预接触。介绍3种适合不同工艺的催化剂预处理方法，分析预处理对催化剂性能的影响及原因。     

木质纤维素新型预处理与顽抗特性

木质纤维素是地球上最丰富的可再生生物质资源,其中纤维类多糖的酶催化降解是木质纤维素生物精炼的关键环节之一。对木质纤维素进行预处理,破坏底物的顽抗特性,是实现木质纤维素高效酶解糖化的必要途径。为此,各国学者围绕预处理技术开发以及底物顽抗特性开展了大量研究,本文对近几年来在这两方面取得的最新成果进行了综述和分析。在预处理方面,重点介绍了组合预处理、低温预处理、绿色溶剂与电化学预处理4类新型预处理技术,并对预处理效果与技术优势进行了评价;在底物顽抗特性方面,综述了木质素、结晶度、酶可及度等不同顽抗特性对纤维素酶解的影响规律,重点总结了近年来顽抗特性研究方面的新方法、新认识与新理解。上述研究成果有助于了解当前木质纤维素预处理研究的导向以及明确制约纤维素酶解的关键因素,为设计和筛选适宜的预处理方式、深刻理解纤维素酶解机制提供基础和指导。     

环保型金属表面硅烷处理剂的制备和应用

硅烷处理技术在金属涂装领域得到广泛应用,该技术在替代传统的磷化方面,具有节能、环保等突出的优点。文章论述了硅烷处理剂的作用原理、优势和特点,并通过具体案例描述了一种环保硅烷处理剂的基本配方及其施工工艺和性能。     

环境分析样品前处理新技术及其应用研究进展

环境分析样品前处理是环境分析化学的重要组成部分,是当代环境分析的一个前沿课题.文章综述了前处理方法在环境分析中的意义,环境分析样品前处理新技术的原理、特点、应用和研究进展.     

高效降解甘蔗渣的预处理技术新进展

甘蔗渣是一种重要的可再生生物质资源,其生物转化利用已成为必然趋势。蔗渣的预处理是利用其生产还原糖的第一个步骤。文章综述了近年来蔗渣预处理技术的新进展,比较了各种预处理技术,并展望其应用前景。     

三氟乙酸/超声波预处理对芒草纤维素结构及酶解效果的影响

以芒草秸杆为原料,通过三氟乙酸/超声波对其进行预处理,研究预处理前后芒草秸杆酶解效果。采用DNS法测定处理样品中还原糖含量;通过红外光谱及XRD分析考察预处理对芒草秸杆成分及纤维组织结构的影响。结果表明,三氟乙酸/超声波能有效破坏纤维素的晶形结构,增加纤维素酶与底物的酶解可及度,促进了芒草秸杆的酶解糖化。在40%三氟乙酸溶液、30℃、固液比为1∶30及超声波的辅助作用下预处理4h的芒草秸杆,当p H为4.6,加酶量22mg·g^-1,45℃酶解72h,其酶解糖化率可达64.6%。