木质纤维素为原料的燃料乙醇发酵技术研究进展

介绍了木质纤维素的资源组成、结构、利用现状以及从木质纤维素类生物质生产乙醇的一般生产工艺,并重点综述了预处理、水解、发酵和蒸馏4个关键流程工艺及相关技术,分析了这些工艺中采用的不同方法的优缺点以及国内外的技术现状及动向。本文还提出和讨论了今后研究方向需要加强的方面,并指出:高产纤维素酶菌株的筛选及驯化、改进原料预处理技术、降低中间产物对纤维素酶活性的抑制作用、现代育种技术构建耐高温工程菌等减少成本和提高纤维素生物质到乙醇的转化率技术,将是今后的研究重点发展方向和业界正面临的挑战。     

纤维素乙醇生产技术相关专利分析研究

选取纤维素乙醇生产工艺中的原料预处理、水解糖化、乙醇发酵,以及废水后处理等关键技术点进行深入分析。利用专利文献的检索分析方法,详细分析了纤维素乙醇生产技术的全球专利技术分布情况及国内专利技术研究现状。     

木质纤维素可再生生物质资源预处理技术的研究进展

阐述了由木质纤维素可再生生物质资源制备生物燃料乙醇对我国可持续发展的重要意义.针对木质纤维素可再生生物质资源利用的关键技术,综述了国内外对木质纤维素可再生生物质资源预处理的研究进展,并重点介绍了物理法、化学法、物理-化学法和生物法预处理木质纤维素可再生生物质资源的技术.最后对木质纤维素可再生生物质资源预处理技术和应用前景进行了展望.     

木质纤维素预处理技术研究现状与展望

木质纤维素是自然界中最丰富的可再生资源,可用于生产燃料乙醇、生物柴油等能源产品,也是制备化学品和造纸的主要原料。木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,复杂的化学结构限制了其高效利用,故必须对其进行预处理,去除木质素、半纤维素等不可溶物质,从而使其更易被酶水解成可发酵的糖,进而提高木质纤维素的降解转化率。预处理技术可以改变木质纤维原料的内部结构和表面性质,为后续的酶解糖化创造良好条件。从物理、化学、生物、联合处理等4个方面全面综述了不同木质纤维素预处理技术的研究现状,总结了其预处理效果和优缺点,并展望了其未来的研究方向,旨在为木质纤维素生物质降解利用研究提供参考。     

纤维素燃料乙醇生产技术研究进展

纤维素燃料乙醇已成为下一代燃料乙醇的必然发展方向。文章综述了近年来以木质纤维素为原料生产燃料乙醇的关键技术,重点对物理法、化学法、蒸汽爆破法、生物法等木质纤维素原料预处理技术,酸水解、酶水解等水解(糖化)技术,以及直接发酵法、水解发酵两步法、同步水解发酵法等发酵工艺进行了总结,并指出了未来纤维素乙醇的产业化过程中必须解决的关键问题和发展趋势。     

木质纤维素原料生产燃料酒精开发技术研究进展

在分析美国、日本、加拿大等国关于纤维素制取乙醇技术发展的基础上,对木质纤维素原料生产乙醇的预处理及水解为葡萄糖技术和纤维素原料发酵生产酒精生产技术、酒精废糟的处理利用进行了述评与讨论,对木质纤维素原料不同的预处理、水解和发酵方法进行了比较,展望了木质纤维素原料生产燃料酒精的前景.     

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。     

酵母细胞表面工程在生物乙醇生产中的应用

介绍了国内外利用酵母表面工程转化各种生物质原料生产生物乙醇的最新技术进展。该技术为在酵母表面基因水平固定淀粉酶、纤维素酶和木聚糖酶从而生产乙醇提供了新的策略。重点阐述了利用淀粉质和木质纤维素原料的重组酿酒酵母表达系统,并对其在生物乙醇生产中的应用潜力以及目前存在的问题做了初步总结。     

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。     

纤维素乙醇的研究进展

近年来以纤维素类生物质为原料制备乙醇的研究取得了许多进展,使纤维素乙醇的开发更具商业化前景.重点介绍了木质纤维素转化为乙醇的原料预处理方法、纤维素和半纤维素的酶法降解、有效可靠的发酵菌种的选育及木质纤维素乙醇制备工艺的开发.     

纤维素乙醇生产技术相关专利分析研究

通过INNOGRAPHY专利检索分析系统对国内外申请公开的纤维素乙醇生产技术相关专利进行检索分析,展示了纤维素乙醇生产技术的全球专利技术现状及国内专利技术现状,以全面了解纤维素乙醇生产技术在国内外的发展现状并探索未来发展趋势,为该项技术的研究方向和产业发展提供参考。     

纤维素乙醇的生产工艺及搅拌设备的进展

燃料乙醇,特别是纤维素乙醇可以有效地减少二氧化碳和污染物的排放,具有很好的发展前景。介绍了纤维素乙醇的发展现状,纤维素乙醇的生产工艺以及生产过程中的搅拌设备的配置情况。总结了未来要实现我国纤维素乙醇的大规模的商业化生产仍然需要努力的方向,并对其未来发展进行了展望。     

联合生物加工产纤维素乙醇中真菌的开发与应用

联合生物加工（consolidated bioprocessing,CBP）是在单一或组合微生物作用下,将纤维素酶生产、纤维素水解糖化、戊糖和己糖发酵产醇整合于单一步骤的生物加工过程。本文从真菌在CBP产纤维素乙醇中的开发历程着眼,回顾了纤维素乙醇产业化的发展进程,介绍了CBP产纤维素乙醇的作用机理,系统总结了目前国内外文献中报道的CBP底盘真菌的主要种类及优缺点,并综述了CBP真菌的开发策略,包括工程化策略和共培养策略,着重阐述了工程化策略的技术路线和研究进展。指出综合运用先进生物技术和基于代谢分析数据的计算机模拟系统开发CBP目标微生物,设计新型高效的生物反应器以及将CBP技术与现有生物工业整合,是未来将CBP技术应用于纤维素乙醇产业的关键。     

秸秆制燃料乙醇工艺技术

论述了当前国内秸秆制燃料乙醇的工艺技术过程,包括原料预处理、水解及发酵,并且展望了未来秸秆制乙醇技术的发展方向。纤维乙醇生产示范研究是未来产业化过程中一种必不可少的探索,也是实现其技术工程化的重要基础和平台．     

基于DII专利大数据的生物质能技术国际态势分析

基于德温特创新索引国际专利数据库（DII）,利用Thomson Data Analyzer（TDA）、Thomson Innovation（TI）等专利分析工具和平台,对生物质能国际专利进行深入分析,系统客观地揭示了生物质能技术的研发现状、专利技术分布、研发热点以及竞争格局。数据分析结果显示：生物质能相关专利从2005年之后申请量开始快速增长。专利数量排名前三位的国家依次为中国、美国和日本,其专利数量占到全部专利总量的73.52%。从专利平均被引次数可以看出,我国专利整体质量较差。专利数量排名前三的机构分别是广州迪森热能技术股份有限公司、中国石油化工股份有限公司和清华大学,均为中国的企业或科研机构。从研发热点可以看出,2010年以来生物质能专利技术主要研发热点为炉排、储罐及管道、生物质燃气、燃烧室、基因改良、燃料乙醇、生物柴油反应器等。     

Waste paper sludge as a potential biomass for bio-ethanol production

This review describes the utilization of paper sludge (PS), which is waste from the pulp and paper industry. Its advantages make PS the cellulosic biomass with the most potential for bio-refinery research and applicable for industrial scale. Some of the grain based biofuels and chemicals have already been in commercial operation, including fuel ethanol or biochemical products. Unfortunately, research and application of PS are yet in their infancy and suffer from large scale because of low productivity. Reviewing the many researches that are working at the utilization of PS for bio-refineries could encourage the utilization of PS from laboratory research to be applied in industry. For this reason, PS usage as industrial raw material will be effective in solving the environmental problems caused by PS with clean technology. In addition, its conversion to bio-ethanol could offer an alternative solution to the energy crisis from fossil fuel. Two methods of PS utilization as raw material for bio-ethanol production are introduced. The simultaneous saccharification and fermentation (SSF) using cellulase produced by A. cellulolyticus and thermotolerant S. cerevisiae TJ14 gave ethanol yield 0.208 (g ethanol/g PS organic material) or 0.051 (g ethanol/g PS). One pot bioethanol production as a modified consolidated biomass processing (CBP) technology gave ethanol yield 0.19 (g ethanol/g Solka floc) and is considered to be the practical CBP technology for its minimizing process.     

纤维素乙醇生产重组酿酒酵母菌株的构建与优化研究进展

寻找化石能源的替代品以及开发和利用生物能源已引起国内外研究者的广泛关注。提高酿酒酵母利用来源广泛、贮存丰富的农林废弃物等木质纤维素原料生产燃料乙醇的效率是生物能源的重要研究内容,但是,重组酿酒酵母木糖发酵性能低是限制纤维素乙醇经济性的关键问题。本文总结了酿酒酵母中木糖代谢途径的构建和优化以及木糖转运对木糖利用的影响,分析了重组酵母利用纤维素水解液进行乙醇发酵的研究现状,并对进一步提高重组酿酒酵母纤维素乙醇生产效率的研究趋势进行了展望。目前国内外已经构建了可有效利用木糖产乙醇的重组酵母,但对其木糖代谢机制的研究还尚未深入,限制了重组菌株的定向改造。此外,目前缺少在纤维素生物质水解液发酵实际应用过程中对重组菌株的评价。因此,加强重组酵母菌株对木糖利用相关代谢调控机理的分析,注重多种抑制物对菌株发酵性能的影响,结合真实底物纤维素乙醇发酵过程进行重组菌株的构建和优化,从而进一步提高纤维素乙醇生产的经济性,是未来菌株构建的重要研究方向。     

生物质热解制生物油及其提质研究现状

生物质能源作为可再生能源的重要组成部分,其综合高效利用在能源替代与补充、保护生态环境等方面具有重要的战略意义。生物油是生物质通过热裂解技术获得的液体产物,具有能量密度较高、环境友好、可再生及可直接输送等优点,可替代传统化石燃料推广使用,解决日益严重的能源紧缺与环境污染等问题。生物质热解制油技术的开发与利用,已成为新世纪可持续能源研究领域的重要课题之一。总结了近年来生物质热解制油技术的主要研究进展,重点关注热解反应器、催化热解技术与生物油的提质利用方面的研究,介绍了碱金属、氧化物和分子筛3种生物质热解催化剂,以及乳化、催化加氢、催化裂解、催化酯化和重整制氢5种生物质提质方法,最后对生物质热解技术的现状及发展趋势进行了总结和概括。     

植物纤维素原料的生物转化与利用

采用生物技术对植物纤维原料进行转化利用,是一项具有重要意义的研究工作。本文简要介绍了纤维素酶的生产、利用纤维素原料生产酒精、乳酸、2,3-丁二醇及木糖醇等方面的研究进展。