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.     

化学机械组合预处理提高桉木酶解效率及其机理的研究(摘要)

<正>由于石油、煤炭等化石能源消耗的不断攀升,温室气体大量排出,环境污染问题日益严重,开发绿色环保和可持续发展的生物质能源,已经成为许多国家的能源安全战略。生物质乙醇是研究最早和最多的一类生物质能源。由于天然生物组抗性的限制,以木质纤维素类生物质为原料的二代生物质乙醇技术,很难直接对原料进行酶解糖化及生物转化,需要对原料进行预处理以达到提高酶解效率、提高乙醇产量、降低生产成本的目的。     

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。     

木质纤维素生物质制取燃料乙醇的化学预处理技术

介绍了木质纤维素生物质原料的组成及结构,并对制取燃料乙醇的各种化学预处理方法进行了综述和分析,对生物质化学预处理技术发展进行了展望.     

植物纤维原料酶水解制取燃料乙醇的研究

综述了植物纤维原料酶水解制燃料乙醇的几种常见预处理方法,两步法发酵和同步糖化发酵,国内外植物纤维酶水解法制燃料乙醇产业化现状并总结了目前酶水解制取燃料乙醇存在的问题及对应的对策。     

电解水预处理对玉米秸秆和柳枝稷酶解产糖的研究

预处理是利用生物质原料制备燃料乙醇的工艺过程中至关重要的一步。以电解水为介质对玉米秸秆和柳枝稷进行预处理,考察了不同预处理条件对这两种生物质酶催化水解性能的影响。玉米秸秆预处理试验条件为:165、180和195℃;10、20和30 min。柳枝稷预处理试验条件为:170、185和200℃;5、15和25 min。结果表明,电解水预处理法针对不同的生物质有较好的处理效果,在玉米秸秆和柳枝稷的试验中,分别获得了83%和67%的纤维素转化率。同时,电解水预处理过程中,木糖只有在较高温度(195℃和200℃)时,才发生明显的降解。HPLC检测表明预处理过程中生成的发酵抑制物较少。     

木质纤维素燃料乙醇生物转化预处理技术

由丰富的木质纤维素资源制备乙醇有利于缓解能源紧缺、减少环境污染、实现可持续发展.然而某些物理、化学因素阻碍了木质纤维素中纤维素和半纤维素的转化和利用.预处理引起物理和/或化学上的变化,主要目的是改变或去除各种结构和(或)化学障碍,增加纤维素酶解率和转化效果,是一系列纤维素乙醇转化技术中的关键和核心.本文就纤维素乙醇生物...     

玉米芯稀酸预处理和分步糖化与发酵工艺生产燃料乙醇的中试研究

利用正交试验在中试水平考察了玉米芯的稀硫酸预处理和分步糖化与水解生产乙醇的工艺。结果:最佳预处理工艺为稀硫酸浓度1.1%,温度120℃,固液比1∶8,时间3 h;酶解糖化最佳工艺为:起始底物浓度180 g/L,滤纸酶活:纤维二糖酶活=20 IU/g底物:7 IU/g底物,pH=5.0,48 h;利用运动发酵单胞菌发酵酶解液,35℃,48 h,发酵液中乙醇浓度最高67.8 g/L。     

现代燃料乙醇生产技术研究(I)

燃料乙醇以其可再生特点、可替代石油和具备环保功能的特点被选为优良的替代能源,得到大家的高度重视.大规模成套生产工艺;木质纤维素的预处理;现代发酵技术和发酵水溶液的脱水是现代燃料乙醇生产技术的重要内容,成为生物能源产业的研究重点和发展方向.     

木聚糖酶原位协同水解预处理大米草的研究

用氨水与双氧水预处理大米草,与原料大米草一起进行球磨,用于木聚糖酶的协同酶解。结果表明,氨水结合双氧水预处理能有效脱除大米草中的木质素(63.81%),球磨处理能对纤维素结晶结构有所破坏,两者均可有效提高木聚糖酶的水解率。酶水解物主要成分为木糖(12.54%)、木二糖(40.38%)及少量阿拉伯糖(5.50%)。碱预处理结合球磨预处理,对木聚糖酶协同水解大米草产木寡糖具有明显的促进作用。     

竹材废屑预处理制备糠醛的工艺研究(摘要)

<正>以制浆厂备料阶段的竹材废弃物为原料对具有节水减污特点的两步法工艺进行研究,对比研究了稀酸预处理和酸性亚硫酸氢钠预处理两种工艺对半纤维素水解效果的影响,对预处理工艺进行了中心复合模型设计得到了最佳实验条件。对水解液中戊糖脱水环化影响因素进行了探究,并进行了物料衡算。详细对比了两种预处理工艺对水解液和水解底物成分的影响,采用酶解和Milox工艺对竹屑预处理底物中纤维素的再利用进行了初步探究。主要研究内容及结论如下:1.采用单因素和中心复合实验对竹屑半纤维素的稀酸水解条件进行优化。单因素实验探究了各因素对戊糖收率和底物     

Effect of Pretreatment of Poplar Wood Upon Enzymatic Saccharification

The wood of young poplar grown in short rotation coppices was used as a substrate for enzymatic saccharification. Several pretreatments of the wood, both physical and chemical, including delignification were applied to enhance the polysaccharide conversion into fermentable sugars. Comparing the yields obtained on a delignified material and on alkali treated material pointed out that lignin is not the major obstacle to saccharification. On the other hand, the swelling and dissolution effect of the potent cellulose solvent, N-methyl morpholine N-oxide, on wood brought about a nearly quantitative sugar recovery. This shows the importance of the ultrastructural organization of the plant cell wall over its enzymatic hydrolysis.     

碱预处理糠醛渣性质及其纤维素酶解研究

以糠醛渣为原料进行碱法预处理,对比了处理前后的样品成分、结晶度、表面特性、红外谱图的变化以及对纤维素酶解的影响。研究结果表明:经NaOH处理样品,木质素脱除量随着温度升高而增加,120 ℃ 处理后的样品木质素脱除了 10.22 %,而碱性过氧化氢处理样品木质素脱除率达到 12.6 %。NaOH预处理后的样品酶解糖化率随处理温度的升高而降低。每克纤维素加入纤维素酶 12 FPU、纤维二糖酶 15 IU,120 ℃ 经NaOH预处理样品,酶解 72 h 后糖化率为38.6%,比原料糠醛渣低21.0个百分点,而经 60 ℃,6 h 碱性过氧化氢处理后的样品,酶解 72 h 糖化率可达到 86.6 %,比原料糠醛渣高27.0个百分点。NaOH预处理后样品红外谱图检测,证明生成了新的醚键。碱法预处理后的样品结晶度要比未处理的样品的稍高,且表面更加光滑。     

预处理稻壳及其与杨树锯末掺混燃烧特性和燃烧动力学分析

采用热重技术对稻壳（DK）和杨树锯末（JM）燃烧进行分析,考察了不同预处理方式对稻壳燃烧特性的影响,并研究了不同升温速率及稻壳和杨树锯末掺混质量比对掺混燃烧特性及燃烧动力学的影响。结果表明：水洗及酸洗可使稻壳燃烧TG-DTG热重曲线向高温区移动,最大失重速率及对应失重温度升高。水洗使稻壳综合燃烧特性指数提高2.5×10^-7~5.9×10^-7%/（min²·℃³）,而酸洗使稻壳综合燃烧特性指数下降11×10^-7~11.9×10^-7%/（min²·℃³）。不同预处理后稻壳在挥发分析出燃烧阶段的活化能高于未处理稻壳,酸洗后稻壳焦炭燃烧阶段活化能降低16.94 kJ/mol,而水洗使稻壳焦炭燃烧阶段活化能升高。提高稻壳添加比例,混合燃料着火温度和燃尽温度降低。随着升温速率的提高,混合样品综合燃烧特性指数和残余率升高。70%稻壳和30%杨树锯末混合燃料在升温速率40℃/min下燃烧产生协同效应。     

农业废弃物高温液态水水解动力学

以木聚糖、稻秆和棕榈壳为原料,采用间歇水解实验台,在压力4.0 MPa、液固质量比20:1、搅拌转速500 r/min的条件下,在温度160~220℃、时间0~60 min范围内进行了水解动力学研究,经数据拟合得到水解反应动力学参数. 研究表明,3种原料的水解行为大致遵循一级连续反应动力学模型,温度和时间是影响水解效果的主要因素. 木聚糖水解反应活化能约为65.58 kJ/mol,糖降解活化能达147.21 kJ/mol,故水解产物中的还原糖能不断累积. 稻杆和棕榈壳组分相对复杂,水解活化能分别为68.76和95.19 kJ/mol,均高于相应的糖降解活化能(47.08和79.74 kJ/mol),在水解过程中必须严格控制反应时间,减少糖的降解.     

速生杨半纤维素碱法提取工艺的优化和表征

在 50 ℃ 下,对速生杨木粉原料进行苯-醇预处理,得到脱脂杨木粉。后进行超声波乙醇-碱处理,得到碱脱木质素杨木粉。再运用正交试验设计法研究了抽提温度、抽提时间和NaOH溶液质量分数对速生杨半纤维素得率的影响。结果表明:NaOH溶液质量分数对半纤维素的提取率影响最为显著,而抽提时间的影响最小。最佳抽提条件为:抽提温度 90 ℃、抽提时间 12 h、NaOH溶液质量分数 8 %,在此条件下的半纤维素的提取率为 87.20 %。通过傅里叶红外光谱,核磁共振光谱和组成分析,结果发现,碱法抽提所得半纤维素的主要成分是4-O-甲基葡萄糖醛酸基-木聚糖,木糖和葡萄糖醛酸糖基物质的量之比为22.83∶1,同时含有少量甘露糖、葡萄糖和半乳糖,它们的含量分别为 2.87 %、 0.83 % 和 0.55 %,对应的糖基比为3.46∶1∶0.66, 4-O-甲基葡萄糖醛酸基-木聚糖和葡萄糖基甘露聚糖两种半纤维素分别占 86 % 和 4 %,阿拉伯糖基木聚糖含量较低,另外含有约 4.5 % 木质素组分。     

亚硫酸氢钠预处理对杨木浆料化学成分及酶解糖化的影响

研究了亚硫酸氢钠预处理对杨木浆料化学成分及酶水解效率的影响。增加预处理试剂亚硫酸氢钠用量可以脱除更多的木质素和半纤维素,随着试剂用量的增加葡聚糖、木聚糖和总糖的酶水解得率呈现先升高后降低,然后又升高的规律。当预处理试剂用量为4％时,木质素脱除率为28．7％,酶水解总糖转化率为55．2％;继续增加试剂用量至16％时,对酶水解糖的得率无明显促进作用,反而由于高聚糖降解较多导致得率下降;当试剂用量超过20％时,酶水解糖的得率又有所上升。亚硫酸氢钠用量为24％时,木质素脱除率为61．6％,总糖的转化率达到最大,在纤维素酶用量40FPU／g时,葡聚糖、木聚糖和总糖的转化率分别为59．7％、64．6％和66．2％。     

竹黄水解及发酵制备木糖醇的研究(摘要)

以竹黄为原材料,利用热带假丝酵母发酵竹黄半纤维素水解液生产木糖醇,对半纤维素水解液的制备工艺以及水解液的脱毒处理、菌种的驯化改良、木糖醇发酵过程的优化等关键技术进行了研究。