纤维素低浓度酸水解制取液体燃料的试验研究

深入了解生物质中纤维素的超低酸水解机理，在水解反应系统中研究了水解糖产率和纤维素转化率的影响因素.以定量滤纸为原料，极低浓度酸为催化剂，在自行设计的以高压全混流间歇反应器为主体的生物质水解试验台上，进行了不同工况参数下纤维素水解试验研究.试验结果表明，随着酸质量分数的增加，还原糖质量浓度增加；反应温度控制在稍低于240 ℃时，还原糖得率较高；反应压力小于40×105 Pa时，反应压力越大，还原糖得率越高.在硫酸质量分数为0.05%以及反应条件为215 ℃和40×105 Pa的优化条件下,得到了质量分数为46.55%的还原糖得率和55.07%的纤维素转化率.     

氢氧化钠预处理工艺对花生壳酶解制备还原糖的影响

针对花生壳直接酶解制备还原糖得率低的问题,提出了氢氧化钠(NaOH)预处理再进行酶解的方法.该方法通过对NaOH浓度、预处理温度、预处理时间进行单因素试验,然后在单因素试验的基础上确定正交试验工艺参数范围,以酶解后还原糖得率为指标,得出NaOH预处理花生壳的优化工艺条件.结果表明:在试验范围内固液比1∶10,预处理工艺条件为NaOH质数分数2％,温度70 ℃,预处理时间6h,纤维素酶水解后还原糖得率达到了72.5％,较未处理前提高了53.9％.     

麦秸秆稀酸水解条件的研究

通过对麦秸秆在相对较低的温度下稀酸水解实验研究,探讨了原料与稀硫酸的固液比,反应时间、稀硫酸浓度和温度对纤维素、半纤维素降解为还原糖含量的影响,确定麦秸秆最佳水解条件是：固液比为1：8、0．6％稀硫酸在160℃下反应1h,得到还原糖浓度50．34g／L、得率为61．96％。     

磷酸钠组合氧气预处理提高玉米秸秆酶解糖化效率

以高效的预处理方法打开木质纤维素结构,促进纤维素在酶水解过程中的酶解糖化效率是高效制备生物质乙醇的关键.以磷酸钠溶液作为预处理试剂结合氧气在高温高压条件下对玉米秸秆进行预处理,并通过扫描电子显微镜(SEM)与傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对预处理前后玉米秸秆的形貌和化学态进行了分析.采用响应面法考察了磷酸钠的质量分数、氧气压力、反应温度和预处理时间对于还原糖得率的影响,对反应体系进行了优化,并建立二次回归模型并进行验证.结果表明在最佳预处理条件为磷酸钠质量分数7.6％、氧气压力0.76 M Pa、反应温度140℃和处理时间37 min时,得到玉米秸秆酶水解的还原糖得率最高为90.9％,葡萄糖得率为61.0％.该预处理方法具有较强的脱除木质素能力,能够有效提高酶水解过程中还原糖得率.     

硫酸亚铁/微波辐射稀酸水解玉米秸秆产生还原糖

采用微波辐射,在金属盐硫酸亚铁为助催化剂的条件下,对玉米秸秆进行稀酸水解制备还原糖的研究,考察了硫酸亚铁质量分数、硫酸质量分数、液固质量比、微波辐射功率、微波辐射时间和微波辐射压力对水解制备还原糖产率的影响。结果表明,硫酸亚铁质量分数3%、硫酸质量分数2%、液固质量比15、微波辐射功率187.5W、微波辐射时间30min、微波辐射压力0.3MPa为最佳水解条件,在此条件下还原糖产率可达38.5%,与无金属盐时的微波辐射稀酸水解方法相比,还原糖产率增加了1.1倍,与无微波辐射时的稀酸水解方法相比,还原糖产率增加了2.8倍。     

用于低聚木糖生产的玉米芯木聚糖的蒸煮法提取

通过对几种不同的木聚糖提取方法的比较,建立了酸预处理后水蒸煮的方法提取低聚木糖生产用木聚糖的工艺路线,首先将玉米芯用质量浓度为１ｇ／Ｌ的Ｈ２ＳＯ４在６０℃下浸泡１２ｈ,滤去浸泡液,然后加水至固液比为１：１０,在１５０℃蒸煮３０ｍｉｎ,采用此工艺木聚糖的提取率可达到１７％（按玉米芯片）提取液的还原糖与总糖质量之比小于３３％,该法得到的提取液（和渣一起）用自制的木聚糖酶水解,可获得ｍ（木糖）：ｍ（木二     

农作物秸秆超低酸水解的比较

在间歇反应釜中,以超低酸（硫酸质量分数为0.05%）水解的方法对5类15种农作物秸秆进行评价,并考察了温度与时间对不同秸秆水解的影响.结果表明:相同条件下,不同种类、同种类不同地区秸秆水解后还原糖浓度有很大差异,这与纤维素、半纤维素及木质素的含量及转化率有关.黑龙江的稻草、玉米秸秆及山东小麦秸秆的还原糖浓度较高,4种棉花秸秆的还原糖浓度都较低;还发现,木质素含量较高的秸秆,超低酸水解还原糖浓度较低,只是水解了部分半纤维素及极少量的纤维素.     

微光波对水葫芦水解糖化的促进机理研究

利用色质联机和扫描电镜等微观分析手段,研究了微波时间、功率和光波组合等对水葫芦理化性质、还原糖产量和水解副产物的影响规律.水葫芦叶子经过蒸汽加热和NaOH预处理后,酶水解的还原糖产量仅为239 mg（每100 mg底物）;而联合了微光波预处理后,可提高到311 mg（每100 mg底物）,使还原糖产量提高了301%.在微波和光波组合比例为30∶70（总功率700 W）、加热时间1 min时,得到了554%的理论最大还原糖产量.当微波功率过高或时间过长时,在预处理阶段由半纤维素水解生成的大量木糖进一步分解,导致乙酸、丁酮和糠醛等有害小分子副产物增加,对后期酶水解糖化和发酵产酒精造成不利影响.     

水解氨基酸微量元素络合物饲料添加剂的合成工艺研究

用甲醛滴定法确立了盐酸水解豆粕和玉米粉制备复合氨基酸液（ＡＡ）的条件，研究了复合氨基酸与Ｆｅ~（２＋）和Ｃｕ~（２＋）络合反应制取复合氨基酸金属络合物的工艺参数，用极谱分析方法测定了最佳配比和络合率。实验结果表明：使用６．０ｍｏｌ／Ｌ的盐酸水解豆粕９ｈ、玉米粉１６ｈ，其氨基酸得率均在８０％以上；当ｐＨ６．５、复合氨基酸与金属离子的物质的量之比为２．５∶１（水解玉米粉）和２∶１（水解豆粕）时，络合率达９８％以上。     

玉米秸秆酸解及发酵制乙醇过程研究

通过单因素试验及正交试验确定了稀硫酸水解条件下的最佳试验条件为:水解温度110℃,水解时间1.5 h,料液比1∶10,硫酸浓度3%。并在此最佳试验条件的基础上添加了有机酸或金属盐离子来提高稀硫酸的水解效果。实验研究表明,一些金属盐离子和有机酸对水解有一定的催化作用,使还原糖得率提高了6.7%,而某些盐离子有抑制作用。采用了活性炭吸附、有机溶剂萃取、蒸发浓缩、原位脱毒、过碱化处理等脱毒方法来提高混菌发酵制酒精的产率。     

水解氨基酸微量元素络合物饲料添加剂的合成工艺研究

用甲醛滴定法确立了盐酸水解豆粕和玉米粉制备复合氨基酸液（ＡＡ）的条件，研究了复合氨基酸与Ｆｅ＾２＋和Ｃｕ＾２＋络合反应制取复合氨基酸金属络合物的工艺参数，用极谱分析方法测定了最佳配比和络合率。实验结果表明：使用６．０ｍｏｌ／Ｌ的盐酸水解豆粕９ｈ、玉米粉１６ｈ，其氨基酸得率均在８０％以上；当ｐＨ６．５、复合氨基酸与金属离子的物质的量之比为２．５：１（水解玉米粉）和２：１（水解豆粕）时，络合率达９８％     

CLT酸的合成研究

进行了由间甲苯胺为原料，经乙酰化、氯化、水解、磺化等反应制备ＣＬＴ酸的合成研究。ＣＬＴ酸的合成由专利的分批操作法改为工业化生产较为适宜的从原料到产品的一锅法合成。通过对反应工艺条件的优化研究，获得了较佳的合成工艺条件，ＣＬＴ酸的总收率由分批操作的约６２％提高到约６５％。研究表明：一锅法工艺合成ＣＬＴ酸，效果较好。     

麸皮酶解制备还原糖的工艺研究

以麸皮为原料,经酶解制备还原糖.分别分析了温度、时间、pH、PBS用量及淀粉酶和纤维素酶的配比等因素对还原糖得率的影响,并通过正交试验得到麸皮酶解的最佳条件.试验结果表明,麸皮酶解制备还原糖的最佳工艺条件为温度60℃、时间40 h、pH4.50、PBS用量4 mL、淀粉酶和纤维素酶配比3∶3,此时还原糖得率达到37.23%.     

利用二次回归正交旋转组合设计优化鸡蛋壳膜唾液酸提取工艺

为研究水解鸡蛋壳膜制备唾液酸的工艺,在单因素试验的基础上,采用二次回归正交旋转组合设计,以水解温度、水解时间、pH值、料液比为考察因素,优选了水解鸡蛋壳膜制备唾液酸的最佳工艺。结果表明:各因素对提取率的影响由大到小依次为:水解温度、水解时间、pH值、料液比。最佳工艺条件为:水解温度为83℃,水解时间为2.1h,pH值为1.4,料液比为101mL/g。在该工艺条件下,唾液酸的得率为85%,工艺稳定,提取率较高,实验验证结果与模型预测值相符合。     

微波辐射下玉米秸杆酸水解糖化的研究

在微波辐射条件下,对玉米秸杆进行酸水解糖化实验,考察了硫酸质量分数、液固比、微波辐射时间、 压强、功率等因素对还原糖收率的影响。实验结果表明,微波辐射条件下,随着硫酸质量分数、固液比、辐射时间、压 强、功率的变化,还原糖收率都存在着一个先增加后减少的趋势。硫酸质量分数2%、液固比15.0、微波辐射时间40 min、压强0.3MPa、功率225.0W,在此条件下玉米秸杆酸水解还原糖收率达到最大值为21.8% 。     

酸酶结合法水解魔芋葡甘露聚糖工艺研究

为提高魔芋葡甘露聚糖（KGM）的溶解度，研究了酸酶结合法水解KGM的工艺条件。在最佳条件下，水解率为20.65％；产品收得率为59.54％；多数水解产物分子的大小在三糖以上。     

低聚木糖的酶法生产

确立了玉米芯经稀酸预处理后加水蒸煮提取木聚糖，然后再加酶水解提取液的生产低聚木糖的工艺路线。玉米芯在质量分数为０．１％的Ｈ２ＳＯ４溶液中于６０℃下浸泡１２ｈ后，滤去浸泡液并水洗至ｐＨ６左右，然后采用液固比１０：１，１５０℃，３０ｍｉｎ的蒸煮条件进行蒸煮。结果表明，可溶性木聚糖的提取得率达１７＾（按玉米芯计），提取液的ＲＳ／ＴＳ小于３３％，提取液和渣一起用木聚糖酶进行水解，可获得阿拉伯糖／葡萄糖／木     

龙须草纤维的预水解特性的初步研究

对龙须草弱酸性预水解工艺、水解前后的纤维形态变化进行了研究。结果表明,相同温度和时间下,预水解酸浓度越高,聚戊糖去除率则越高,相应的水解得率也越低;且温度越高,变化越显著。当水解酸为1%时,在160℃下处理60 min,聚戊糖去除率达88.61%,水解得率为55.06%。与未水解原料相比,水解样的纤维细胞发生明显的断裂,长纤维含量降低,短纤维含量增加;纤维长度从2.05 mm降为1.44 mm,细小纤维量则从30.47%提高至40.97%。     

龙须草纤维的预水解特性的初步研究

对龙须草弱酸性预水解工艺、水解前后的纤维形态变化进行了研究。结果表明,相同温度和时间下,预水解酸浓度越高,聚戊糖去除率则越高,相应的水解得率也越低;且温度越高,变化越显著。当水解酸为1%时,在160℃下处理60 min,聚戊糖去除率达88.61%,水解得率为55.06%。与未水解原料相比,水解样的纤维细胞发生明显的断裂,长纤维含量降低,短纤维含量增加;纤维长度从2.05 mm降为1.44 mm,细小纤维量则从30.47%提高至40.97%。     

玉米芯制木糖醇生产工艺的优化研究

以玉米芯为原料，经清洗、干燥、破碎(粒度Φ为3—5nm)后用酸水解，再中和、蒸发、脱色、离子交换、加氢、浓缩、结晶生产木糖醇．采用正交试验法研究了水解条件对木糖醇得率的影响，确定了最佳生产工艺条件：加HCl的浓度为2．0％、水解压力0．1MPa、水解温度120℃、水解时间4h．进一步将母液进行再回收处理，使木糖醇得率提高了15％-20％．所得木糖醇得率达60．2％．