木质纤维素类生物质制备生物乙醇研究进展

以木质纤维素类生物质为原料制备第二代生物乙醇的研究取得了较大进展,重点阐述了生物乙醇制备过程中的关键问题,包括原料预处理、水解和发酵工艺、各种方法的优缺点比较等,并介绍了我国生物乙醇的发展现状。     

生物甲烷系统技术评价与集成的研究进展

生物甲烷系统是实现生物质资源化高效转化利用和二氧化碳减排的重要途径之一,符合我国国家战略的重大需求,但目前对该系统中的能量物质转化效率、经济环境性等问题的分析不够深入。为了深入认识生物甲烷系统的物质能量转化和利用情况,实现生烷甲烷体系结构的最优,本文从系统工程的思路出发,对影响整个生物甲烷系统的关键单元和子系统中的关键技术进行了分析对比,包括原料收集、发酵、甲烷提纯等过程,并结合实例进行综合分析与评价。对生物甲烷系统中各单元的技术、经济、环境的影响评价和系统网络结构多目标优化的国内外研究进展进行了简要论述,提出了生物甲烷系统研究所面临的技术瓶颈和挑战。指出针对资源的特殊性,需要建立综合考虑过程模拟、能效分析、全生命周期及经济评价的系统集成方法,对生物甲烷反应、产物分离、储运、输送等各个环节的物质转化、能量利用效率及环境影响进行评价和分析,发现影响其可持续性能的瓶颈;进一步考虑技术、经济和环境等指标进行多目标优化,获得优化策略,实现生物甲烷系统物质能量利用效率的最优化和能源资源的最优配置。     

生物基产品制备关键过程及其生态产业链集成的研究进展——生物基产品过程工程的提出

生物质原料可以转化为能源、材料和化工产品,是国内外研究的热点. 目前生物基产品制备过程中存在原料组分利用和转化技术单一、缺乏系统技术集成等问题. 本工作从生物质的原料特点、转化过程和产品工程关键问题入手,综合多学科知识,提出了生物基产品过程工程这一理念. 从全新的面向原料、过程、产品的角度,建立生物质分层多级转化技术体系,并以无污染汽爆及其组分分离技术、节水节能固态纯种发酵技术、秸秆固相酶解-液体发酵乙醇耦合技术和汽爆秸秆膜循环酶解耦合发酵技术4个关键技术为平台,形成生物基产品生态产业新模式,为实现生物质资源高值化利用和生物基产品生态产业化提供研发思路和技术平台.     

不同原料生产乙醇的技术发展趋势

论述了糖质原料、淀粉质原料和纤维质原料生产乙醇的主要技术环节,以及这三类原料发酵生产乙醇技术的研究趋势。从充分认识生物质加工过程复杂性的角度,对比分析了糖质原料、淀粉质原料和纤维质原料转化为可发酵糖、可发酵糖发酵生产乙醇的过程特征和相应技术指标。探讨了这三类原料生产燃料乙醇过程中关键技术,包括原料预处理技术、水解技术、发酵技术、副产物利用技术的发展趋势。     

预处理对泥炭孔结构的影响

以草本泥炭为原料,进行酸、碱、超声波和微波预处理,然后生物发酵产生甲烷,对预处理及生物发酵产生甲烷前后的泥炭进行N2-吸附孔结构测定和SEM测定.结果表明:碱预处理泥炭甲烷产气量最高为44.73 mL/g(原料挥发性固体质量),与未预处理组相比增加200.20％;碱、酸、超声波和微波预处理后泥炭的比表面积和总孔容增加,...     

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。     

蔗渣纤维素乙醇的预处理技术研究进展

从蔗渣的物化特性及预处理的必要性出发,综述了近年来国内外预处理蔗渣方面发展的不同技术途径(包括物理法、化学法、生物法和联合法)及其研究进展,对各种技术的作用效果和特点进行了总结和对比分析,并对蔗渣预处理技术的发展方向予以展望。蔗渣作为糖厂的主要副产物,具有量大、集中且纤维含量高等特点,是生产第二代生物乙醇的重要潜在原料之一,对其进行有效预处理是利用其制取生物乙醇的关键,直接影响着后续的酶解糖化和乙醇发酵效果。     

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。     

生物基合成纤维的展望

在世界原油量减少和环境问题日益突出的情况下,传统石油基合成纤维的发展受到了制约,开发新型、再生的生物基合成纤维成为化纤行业发展的必然趋势。介绍了国内外生物基材料的发展;简述了生物基原料及其预处理方法;详述了生物基合成纤维的开发情况,包括生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PDT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA)等生物基合成纤维;指出目前生物基合成纤维的发展中,生物基转化技术不够成熟,制备成本高,原料不稳定,应对生物发酵、酶转化、化学合成等技术系统优化,结合多组分体系的高效分离与纯化技术,实现生物基原料和产物的规模化生产,同时建立自主知识产权体系,实现技术、产品与知识产权体系的同步发展。     

预处理法提高生物质热解产物品质的研究进展

生物质水分含量高、能量密度低、储存运输成本高等缺点制约着其转化利用。预处理技术是提高生物质热解产物品质的有效方法之一。为了研究高效经济的预处理技术,本文总结了国内外生物质预处理技术的研究,对干燥法、稀酸法、水热法、烘焙法和生物法等预处理技术进行了重点分析,发现干燥法和烘焙法等技术极具潜力,但是目前的研究仍存在不足,今后还需研究成本低、产率高、污染小的预处理技术,并对预处理技术的发展提出了建议。