木糖生产工艺的改进

在木糖生产中,将水解工序中原来的玉米芯硫酸预处理工艺增加了三次预处理,木糖在水解液中占总糖质量分数由原来的82%左右提高到92%左右,能够一步制得纯度在98%以上(质量分数)的精制木糖。其外观具有很好的晶体光泽;后段工序增加了301阴离子交换树脂和732阳离子交换阳树脂组成的混合床,得到的阴离子交换液的透光率由原来的90%以上提高到99%以上,制得的成品木糖由原来的淡黄色提高到纯白色,同时,水解液中木糖占总糖质量分数的提高,使得成品总收率提高了11%以上。     

麦草酸水解及水解液木糖发酵的研究

采用甲酸/盐酸水解体系水解麦草,发现 65℃ 水解 0.5 h 可实现麦草中半纤维素的充分水解。选用热带假丝酵母发酵麦草甲酸水解液制取木糖醇。分别研究了在不同浓度甲酸及甲酸根条件下D-木糖的发酵效果,发现在 2 g/L 的甲酸及 5 g/L 的甲酸根条件下,D-木糖实现发酵并得到最大产率的木糖醇,高浓度的甲酸及甲酸根都会抑制D-木糖的发酵。采用D311型阴离子交换树脂脱除甲酸根,实现了麦草水解液的发酵,木糖醇最高得率为 16.88%(木糖醇/木糖)。     

玉米秸秆稀硫酸水解研究

采用热磨方法对玉米秸秆进行预处理,再经稀硫酸催化加压水解,制得玉米秸秆水解液。结果表明:以热磨预处理后的玉米秸秆为原料制得的水解液中还原糖浓度为 4%~5.5%,还原糖得率为 60%~75%,较未经预处理的玉米秸秆水解液还原糖得率提高约 50%。     

杨木废弃物稀酸水解预处理条件的响应面优化

以聚糖类转化率为考核指标,探讨了杨木废弃物稀酸水解预处理物料的适宜颗粒尺寸范围,并用响应面实验设计优化了稀酸水解条件.结果表明,稀酸水解预处理物料的适宜颗粒尺寸为0.075~0.096 mm,稀硫酸水解的优化工艺条件为:固液比1:10,温度158 ℃,时间5 min,硫酸质量分数2.5%.在此优化条件下,聚糖类转化率为59.23%.稀酸水解液的高效液相色谱分析表明,水解液主要成分为木糖(29.897 g/L),占总糖量的64.8%,其次为葡萄糖(8.748 g/L),占总糖量的18.9%,稀酸水解单糖继续降解较少.SEM形貌和XRD分析表明,水解残渣的纤维结构破坏明显,其结晶度由原料的57.45%降低到47.37%,该稀酸水解残渣存在通过酶解和发酵制备生物乙醇的可能性.     

油茶壳制备木糖的生产技术

油茶壳经热水、NaOH溶液、稀硫酸溶液预处理后,在浓度为1～2％硫酸溶液存在下发生水解反应生成木糖。木糖溶液经石灰乳液中和、活性炭脱色、第一次浓缩、离子交换树脂除杂、二次浓缩、结晶、离心、干燥等生产过程,可制得纯度≥97.5％的结晶木糖。利用该技术生产木糖,吨产品获纯利润4000元左右。该生产技术的应用及推广,将带来显著的社会和经济效益,有着重要的现实意义。     

Glucobacter oxydans全细胞直接催化秸秆稀酸预处理水解液产木糖酸

以长期驯化选育得到的耐抑制物氧化葡萄糖酸杆菌Glucobacter oxydans NL71为催化菌株,对全细胞直接催化木质纤维(麦秆)稀酸预处理水解液产木糖酸的工艺进行研究。结果表明:未脱毒水解液对催化反应生产木糖酸具有抑制作用,且随浓度提高,抑制作用增强。提高细胞浓度和提高供氧能力可以有效抵抗麦杆稀水解液的抑制效应。在摇瓶体系中以2 g/L细胞接种量直接催化未经脱毒的麦秆稀酸水解浓缩液,当初始木糖质量浓度超过100 g/L时,细胞的催化性能受到严重抑制,木糖酸得率均低于50%;当细胞接种量提升至8 g/L时,木糖酸得率可以达到85.7%;在机械搅拌式通氧加压反应体系中,采用密封加氧技术对100 g/L木糖浓度的麦秸稀酸水解浓缩液全细胞催化24 h的细胞接种量8 g/L,木糖酸终质量浓度达到103.1 g/L,木糖酸得率可达到93.1%,产生速率为摇瓶体系的1.6倍。     

纤维素水解液中木糖发酵制丁醇

对实验室菌种进行筛选后,得到一株能利用纤维素水解液木糖发酵生产丁醇的菌株。研究发现,该菌株不仅能利用水解液中的葡萄糖,还可以利用水解液中的木糖。对菌种生长特性探索,批式发酵中碳源、氮源以及CaCO3等条件优化后,得到最佳种子培养时间为20～24 h,并确定了木糖浓度为20 g/L的纤维素水解液用于15 L发酵罐实验,在37 ℃静置培养84 h,丁醇产量10.95 g/L,总溶剂16.78 g/L（丙酮、乙醇、丁醇三者之和）,木糖利用率达到70%以上,总溶剂转化率为39.4%。解决了纤维素水解液中木糖不能被利用而造成的经济损失问题。     

用于木糖净化的三次离子交换树脂的选择

为了保证三次交换液的透光与纯度,以木糖二阳液为原料,分别对四种不同强碱性阴离子交换树脂MA5133、D296、KD890、D293进行评价实验,考察了料液温度、流速对交换液指标的影响。结果表明:KD890是用于木糖净化最理想的三次离子交换树脂;在模拟工业化生产的条件下,二阳液流经KD890树脂后,不仅交换量大,而且木糖异构化最小,纯度降低最少。     

氨基酸营养液除氯工艺的研究

由角蛋白制得的氨基酸营养液中Cl~-浓度约为2.61M。采用阴阳离子交换树脂除去溶液中的Cl~-,除去率分别为57.5％和99.98％以上。因此,阳离子交换树脂除氯效果好于阴离子交换树脂。     

木糖生产中废旧活性炭再生条件初步研究

木糖生产中水解液脱色的粉末活性炭,使用后脱色性能下降很快,不能重复利用,致使木糖生产成本高。为此,采用了先盐酸处理、后高温活化的方法,对废旧炭进行了处理,同时考察了盐酸浓度、活化温度、活化时间等因素的影响。结果表明:用质量分数8%的盐酸处理,900℃高温活化5 h,活性炭的脱色性能恢复至新炭的86%,能重新用于水解液脱色。     

用D201阴离子交换树脂从脱硫废液中分离硫氰酸根

研究了用D201阴离子交换树脂交换焦炉脱硫废液中的硫氰酸根(SCN~-),对SCN~-质量浓度为1.58mg/mL的废液,其静态交换容量及平衡时间分别为273.8 mg/g、90min,动态交换容量及平衡时间分别为135.6mg/g、15min,温度、废液SCN~-质量浓度对D201树脂交换硫氰酸根无显著影响;对20g饱和交换SCN~-的D201树脂,洗脱硫氰酸根最佳条件为:氨水浓度0.6mol/L,过柱流速60mL/h。在此条件下,洗30min时,洗脱液中SCN~-质量浓度达到138.8mg/mL;洗45min时,79.1%的SCN~-被洗脱;结晶洗脱液,获得NH_4SCN晶体,其中硫氰酸根质量分数为53.34%,相当于NH_4SCN质量分数为69.89%。     

An anion exchange resin from soybean hulls

Agricultural by‐products are generally poor adsorbents of anions in solution. Therefore, modification of the by‐product could enhance its anion exchange capabilities. The objective of this study was to increase the anion exchange properties of the agricultural by‐product, soybean hulls, by chemical modification. Soybean hulls were quaternized with the quaternizing agent, N‐(3‐chloro‐2‐hydroxypropyl) trimethylammonium chloride, in the presence of a strongly alkaline environment. This modification increased the amount of positive charge on the hulls as evidenced by increased nitrogen content and increased uptake of anions compared with the unmodified hulls. A method to optimize the anion exchange properties of the hulls was developed. Ion exchange properties of the hulls toward anions of environmental significance, namely arsenate (As), chromate (Cr), dichromate (Cr₂), phosphate (P) and selenate (Se) were determined. The modified hulls were also compared with commercial cellulose‐based and synthetic anion exchange resins in their ability to remove these anions from solution. The experimental and commercial resins were also compared for their ability to remove a mixture of arsenate, chromate, dichromate and selenate from laboratory prepared solutions to levels below the maximum contaminant levels for these anions in drinking water as specified by the US Environmental Protection Agency (US EPA). Our results demonstrate that the soy hull resin is more efficient in anion removal than the commercial cellulose‐based resin but not as effective as the commercial synthetic resin. Published in 2003 for SCI by John Wiley & Sons, Ltd.     

树脂吸附结合还原络合法去除盐酸中的铁离子

研究D201强碱性阴离子交换树脂（Cl型）吸附结合还原络合法进行盐酸除铁离子精制的过程,最佳试验条件为：采用D201强碱性阴离子交换树脂（Cl型）,还原剂硫代硫酸钠加入量1%（相对树脂质量,下同）,螯合剂EDTA加入量0.5%;在该条件下进行盐酸除铁离子精制,铁离子质量浓度降至0.1 mg/L以下。     

五氧化二磷改性水性环氧树脂的合成及性能

为获得具有良好表面活性的水性环氧树脂,采用五氧化二磷为磷酸化试剂对环氧树脂进行改性,并对此磷酸化工艺过程进行优化。从反应投料比、时间、温度等主要因素考察了反应条件对产物环氧值和单双酯含量的影响,确定了较佳的反应条件：反应投料摩尔比n（E20）∶n（P2O5）=1.2∶1,反应时间为3 h,反应温度为85 ℃。此工艺条件下制备产物的环氧值为0.057 mol/100 g,单酯含量为0.44 %,双酯含量为0.56 %。使用红外光谱仪、核磁共振谱仪对改性环氧树脂的结构进行了表征,并对其热稳定性、乳液的黏温、黏浓特性、粒径及表面活性进行了测试。结果表明,改性后样品的分子结构中有部分环氧键断裂,同时有磷酸单双酯官能团的出现,说明合成了新的产物;改性环氧树脂的热稳定性较好;乳液的平均粒径较小;乳液质量分数低于10 %时,其黏度几乎不受质量分数的影响,具有较好的表面活性;乳液质量分数为0.5 %时,乳液的表面张力最小。     

剥离型酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料研究

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对蒙脱土进行了有机化处理,使蒙脱土由亲水性变成亲油性。采用XRD、FTIR及TEM研究了有机蒙脱土及其在酚醛树脂中的剥离行为,制备了酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料并测试了其层间剪切性能和烧蚀性能。实验结果表明,经CTAB处理的蒙脱土与酚醛树脂具有良好的相容性,且CTAB的含量较多时所制得的有机蒙脱土的结构较好,根据Bragg方程计算,CTAB用量超过蒙脱土量50%时,蒙脱土的片层间距由原来的1.48 nm增加到2.33 nm;有机蒙脱土用量小于5%时生成完全剥离型酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料;与碳布增强酚醛树脂复合材料相比,碳布增强酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学性能和烧蚀性能均有一定的提高和改善,层间剪切强度随蒙脱土含量的增多而增大,蒙脱土用量为15%时,层间剪切强度提高了27.1%,线烧蚀率在用量为3%时降低了48.5%,质量烧蚀率变化不明显。     

TiO2光催化剂的离子交换法制备及性能研究

采用离子交换法制备了TiO2光催化材料。通过考察离子交换树脂用量、反应温度、反应时间等因素对所得光催化剂用于紫外光照射下降解亚甲基蓝的性能的影响,得出离子交换树脂用量为500g、反应时间为5h、反应温度为54℃所制得的纯TiO2的光催化性能最佳,经紫外光照射120min后,溶液的脱色效率最高为98．38％。XRD结果表明,所得产品为纳米级锐钛矿型TiO2和金红石型TiO2的混合物粒子,其中锐钛矿型TiO2质量分数为80．8％。     

离子交换树脂法去除脱硫废水中氯离子的研究

在湿法烟气脱硫系统运行时,因吸收剂循环使用,吸收塔内浆液中的氯离子会随着脱硫系统的运行逐渐富集,对脱硫系统和周边环境产生很大的危害,所以对脱硫废水的脱氯处理进行了研究。采用丙烯酸强碱性阴离子交换树脂,对比了静态及动态吸附条件下树脂对氯离子的吸附容量,研究了动态吸附条件下钙、镁离子质量浓度的变化以及树脂的再生性能,重点研究了在静态吸附条件下螯合剂和软水剂的添加对吸附过程中溶液pH以及氯、钙、镁离子质量浓度的影响,考察了静态吸附条件下树脂的再生性能。结果表明：在动态吸附条件下,由于絮状沉淀的影响,树脂的再生性能大大降低;在静态吸附条件下,树脂对氯离子的吸附容量比动态吸附条件少约30%,螯合剂和软水剂的添加有助于提高树脂的吸附容量,有助于降低废水pH（添加软水剂条件）和氯离子含量,有助于减少游离钙、镁离子产生的絮状沉淀对树脂吸附性能的影响并提高树脂的再生性能。     

Effect of ion exchange resin on increased surface area crystallization process for purification of vancomycin

We investigated the effects of ion exchange resins on the efficiency of crystallization with an increased surface area for the purification of vancomycin. As surface area-increasing materials, diverse types of ion exchange resin were used to increase the surface area per working volume (S/V). When the S/V was increased, in cation exchange resin Amberlite 200, Amberlite IR 120 (Na), and Amberlite IRC 50 and in anion exchange resin Amberlite IRA 400 (Cl) and Amberlite IRA 910 (Cl), vancomycin crystals were successfully generated. The yield of vancomycin increased (>97%), and the time necessary for crystallization was reduced dramatically (reduced from 24 hr to 12 hr). On the other hand, the purity of the vancomycin was approximately 95% and was not affected by increasing S/V. Use of an ion exchange resin also resulted in the production of smaller vancomycin crystals than in the absence of ion exchange resin.