利用废报纸同步糖化发酵生产乙醇的研究

研究了非离子表面活性剂吐温-20对丹宝利和安琪耐高温酿酒高活性干酵母发酵废报纸的影响,通过正交实验和单因素实验考察了发酵时间、酶用量、接种量和吐温-20的浓度对同步糖化发酵的影响。结果显示,吐温-20能有效地提高发酵液中还原糖和乙醇的产率,减少高成本的纤维素酶用量。添加0.15%的吐温-20,乙醇产率相应地增加了5.47%和7.24%,还原糖的含量分别增加了11.8%和12.2%。在最优发酵条件72h、20FPU/g(底物)、10%接种量(V/V)和0.17%吐温-20下,产率达到0.2416g乙醇/g(废报纸),是理论值的62.6%。     

塑料和木屑的共液化以及催化液化实验研究

在温度为613～693K、压力为20～30MPa的条件下,以去离子水为溶剂在1L间歇式高压反应釜中对塑料和木屑进行共液化研究,实验考察了反应时间、溶剂填充率、温度、催化剂对液化行为的影响。结果表明:木屑的加入能降低塑料液化对高温的要求,共液化能获得较高的液化油收率。在未添加催化剂的情况下,共液化反应在653K的温度下油收率达最大值24.0%,转化率达83.5%,油的热值为44.6MJ/kg。催化剂的使用能降低反应所需要的温度并获得较高的液化油收率以及转化率。研究发现,HZSM-5分子筛的催化作用最为明显。     

生物质水热法催化液化的实验研究

选用常见废生物质木屑为原料,以分步离子交换法制备的Ni、Fe金属改性分子筛为液化催化剂,在高温高压反应釜中进行水热法催化液化的实验研究.运用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂的性质进行表征,重点考察催化剂对生物质液化行为的影响.在280℃、10min条件下的实验结果表明催化剂能有效促进生物质的低温水热法液化,以NiHZSM-5为催化剂可使木屑催化液化的总产率由20.69%提高到31.36%,且增加的产量中有机水溶物占93.92%,说明NiHZSM-5催化剂可以选择性催化液化生物质.     

稻草水热法液化的实验研究

以农业废物稻草为研究对象，利用非等温技术，考察了农业废物在亚临界水（温度350℃，压力约20MPa）及超临界水（温度380℃，压力约30MPa）中的液化行为，并对反应获得的固体残渣和生物油进行了分析。实验结果表明。固体残渣的结构遭到较严重的破坏，质地变得松散，有利于进行生物发酵。实验获得的生物油成分主要为酮类和酚类的衍生物，其能量密度比原料提高将近一倍，但是黏度较大，酸性较强。在超临界状态下，固体残渣得率较低，液化效率高，获得的生物油的组分相对简单，酸性较弱，故稻草在超临界水中的液化优于其在亚临界水中的液化。