蒸汽爆破桉木酸水解研究

考察了蒸汽爆破法桉木在稀H2SO4条件下水解的反应过程,通过单因素实验和正交实验确定较优的酸解条件为:H2SO4用量20%、反应时间60min、温度120℃,固液比1:25,并对该条件进行了验证。     

竹黄稀酸预水解制备戊糖的研究

为充分提取竹黄废屑原料中的半纤维素组分,论文采用中心复合实验设计方法(Central composite design,CCD),以戊糖得率为评价指标,对竹黄稀酸预水解工艺进行了优化。结果表明,各因素的影响顺序为:反应温度(X1)硫酸浓度(X3)反应时间(X2);固定固液比(w/v)为1︰10时,竹黄半纤维素最佳水解条件为:水解温度120.5℃,水解时间2.32h,硫酸质量分数4.66%,在此条件下戊糖收率为78.67%,底物失重率为21.93%。通过验证实验表明,本研究方法对于竹黄半纤维素水解条件优化是可靠的。     

稀酸加压连续水解生产糠醛

0 前言 糠醛在工业生产中有广泛的用途,它用于生产糠醇,可制造各种呋喃树脂;可生产香料、医药、农药等的中间体以及生活和工业用的各种清洁剂。糠醛还可生产以石化原料生产的产品,如润滑油精炼装置仍采用糠醛作溶剂等。     

中心复合设计优化稀酸水解竹黄制备戊糖的研究

为充分提取竹黄废屑原料中的半纤维素组分,论文采用中心复合实验设计方法(Central composite design,CCD),以戊糖得率为评价指标,对竹黄稀酸预水解工艺进行了优化。结果表明,各因素的影响顺序为反应温度(X1)硫酸浓度(X3)反应时间(X2);固定固液比(w/v)为1∶10时,竹黄半纤维素最佳水解条件为水解温度120.5℃,水解时间2.32h,硫酸质量分数4.66%,在此条件下戊糖收率为78.67%,底物失重率为21.93%。通过验证实验表明,本研究方法对于竹黄半纤维素水解条件优化是可靠的。     

蒸汽与液氨爆破对白酒丢糟稀硫酸降解工艺的影响研究

以白酒厂丟糟为原料,自制爆破装置,采用化学分析与扫描电镜、X射线衍射相结合的方法,分别研究了蒸汽爆破在温度200℃～220℃,维压时间5min～20min,压力1.0MPa～4.0MPa;液氨爆破在温度60℃～80℃,维压时间10min～30min,压力1.0MPa～4.0MPa的条件下,蒸汽与液氨爆破预处理对丢糟的主要成分与稀硫酸水解还原糖得率的影响。结果表明,当蒸汽爆破条件为温度210℃,时间10min,压力2.5MPa时,处理后物料纤维素含量33.42%,半纤维素19.03%,稀硫酸水解还原糖得率最高51.92%;当液氨爆破条件为温度70℃,时间30min,压力2.5MPa时,处理后物料纤维素含量19.01%,半纤维素32.45%,稀硫酸水解还原糖得率最高48.09%。SEM与XRD显示,蒸汽与液氨爆破后白酒丢糟纤维形态结构受到不同程度的破坏,表面断裂、空隙增加,纤维素的结晶度降低,有利于稀酸水解作用的进行。     

酸水解和酶水解对纤维形态结构的影响研究

分别采用盐酸和纤维素酶对漂白针叶木浆进行水解,制得酸水解纤维素和酶水解纤维素,通过分析比较水解后纤维素在聚合度、粒径、微观形态以及理化性能上的区别,研究这两种方法制备的纤维素在形态、结构、性能上的差异。结果表明,漂白针叶木浆经盐酸在高温下水解1 h,纤维素聚合度下降到200左右,纤维平均长度下降到0.1~0.2 mm,经机械粉碎后呈椭圆形颗粒状,平均粒径27.49μm;漂白针叶木浆经纤维素酶水解24 h后,纤维素聚合度降低到700左右,纤维平均长度也下降到0.1~0.2 mm,经机械粉碎后呈棒状颗粒,平均粒径38.77μm。酸水解纤维素较酶水解纤维素具有较大的表观密度、持水力以及较好的流动性。     

废纸基纤维素纳米晶的制备与表征

以废纸为原料,采用传统硫酸法制备纤维素纳米晶(CNCs),并优化其工艺条件;采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)及扫描电子显微镜(SEM)研究了废纸基纤维素纳米晶(SCNCs)的结构与性质。在最佳工艺条件(硫酸浓度60 wt%、水解温度50℃、水解时间90 min)下,SCNCs的得率为41. 2%,呈典型的纤维素Ⅰ型结构,结晶度为77. 6%;与原料相比,几乎不存在杂峰;SCNCs为棒状结构,长约142. 87 nm,直径约9. 67 nm。探讨了回收硫酸溶液再次用于制备CNCs;结果表明,首次回收硫酸制备的废纸基纤维素纳米晶(SCNCsH)得率为39. 9%,结晶度为78. 6%。     

OCC稀酸水解液发酵制取乙醇的研究

在硫酸质量分数4%、温度190℃、时间40min、液固比15（ml/g）、助催化剂（FeSO4）1%情况下以二次纤维（OCC）为原料制取水解液。在温度28℃、转速150r/min、接种量10%条件下,选取酿酒酵母（CICC1001）对水解液发酵制取乙醇进行了研究,考察了菌种驯化、水解液过中和处理以及助催化剂（FeSO4）对乙醇产量的影响。结果表明：驯化酿酒酵母可以提高OCC水解液发酵速率以及乙醇产量;以Ca（OH）2过中和处理后产乙醇量明显优于中和处理,最高乙醇产量比中和处理可高出85.20%;加入FeSO4的水解液与未加入FeSO4水解液发酵规律一致,而未加入FeSO4水解液发酵产乙醇量滞后于加入FeSO4的水解液。     

棉秆稀酸水解及微生物共发酵生产单细胞蛋白工艺优化研究

通过正交试验确定稀酸水解棉秆的最优工艺,以纤维素含量最高,木质素含量最少为优选标准,得到优化工艺条件为:硫酸体积分数1.0%、固液比1:15,于100℃条件下水解2.0h,以此发酵工艺获得稀酸水解棉杆用于后续发酵工艺研究中。采用Plackett-Burman设计法,从酵母菌接种量、酵母菌接种时间、青霉接种量、共发酵时间、起始pH值、含水量、温度、麸皮含量和装料量9个因素中筛选出装料量、麸皮含量、共发酵时间、青霉接种量4个主要影响因素,并通过响应面分析法对工艺条件进行优化,获得的最优工艺条件为:青霉接种量10%、麸皮含量4%、装料量为发酵罐头瓶体积(250mL)的1/3、共发酵时间53h,在此基础上进行验证实验,得到单细胞蛋白含量的平均值为25.38%,与模型的理论预测值(22.79%)仅相差2.59%,说明建立的模型是切实可行的。     

静电印刷废纸膨化脱墨工艺的研究

以静电印刷废纸为原料,用膨化法进行脱墨处理,以确定静电印刷废纸的最佳膨化脱墨工艺,同时研究了膨化处理各工艺条件对纤维的离解性、纤维组分以及废纸纤维特性粘度的影响.     

纸浆污泥纤维素酶水解的研究

纸浆污泥是制浆造纸工业主要的固体废弃物。由于纸浆污泥中含有至少约40%的纤维素,在污泥处理之前对其中的纤维素进行酶水解,并将葡萄糖转化为生物能源,将极具吸引力。本文详细研究了纸浆污泥纤维素酶水解的影响因素,发现纸浆污泥酶水解系统会促进细菌微生物的生长,消耗生成的葡萄糖,少量的氯胺-T可以消除细菌的负面影响;调节系统初始的pH值到约5.3并稳定之,反应过程的pH值变化都在纤维素酶适宜的范围内。应根据纤维长度来确定酶水解的温度,避免盲目升温到50℃反应而带来的不必要的能量消耗。系统中加入阳离子聚丙烯酰胺量达500mg/L时可以提高酶水解效率约40%。     

纤维质原料间歇与连续汽爆预处理的研究

含纤维原料分别采用间歇汽爆和连续汽爆两种预处理方法,以酶解效率对两种不同预处理方法进行对比评估。     

蒸汽爆破预处理对山楂果渣组分及其酶解效果的影响

本文选取压力2.0、2.4 MPa,保压时间30 s,1、2、4 min,对山楂果渣进行蒸汽爆破预处理,探究不同蒸汽爆破预处理条件对山楂果渣组分、酶解效果及微观结构的影响。结果表明:蒸汽爆破预处理使山楂果渣的可溶性糖含量增加,纤维素含量减少;同时随着预处理条件强度的增加总黄酮提取量也呈增加趋势,在预处理条件为2.4 MPa、4 min时,总黄酮提取量达到最大为26.5 mg/g,是原物料的1.5倍;根据酶解糖化实验得出在蒸汽爆破预处理条件2.4 MPa、2 min,纤维素酶量为200 U/g时,山楂果渣酶解效果最好,酶解糖化率为42.0%,较原物料提高了0.392倍;通过电镜和X射线衍射仪扫描,发现蒸汽爆破预处理使山楂果渣微观结构变得松散,比表面积增大,纤维素结晶度降低。因此,蒸汽爆破是一种很有效的山楂果渣预处理方法,这为其开发利用提供了有效途径。     

低酸喷雾协同蒸汽爆破预处理对小麦秸秆结构及酶水解的影响

研究了低酸喷雾协同低温蒸汽爆破（以下简称汽爆）预处理条件对小麦秸秆纤维的化学组分、结构及酶水解效率的影响。结果表明,在5%硫酸浓度（料液比1∶1）、汽爆反应温度170 ℃（0.79 MPa）、反应时间5 min预处理条件下,纤维素保留率达91.3%,半纤维素脱除率达83.4%,水解液糖得率为80.1%;对预处理后小麦秸秆进行酶水解反应72 h,可获得84.9%的葡萄糖酶解率。本研究提出的低温汽爆预处理农业秸秆的方法,可实现纤维素的高保留率并获得优异的酶水解效率。     

响应面试验优化蒸汽爆破酸解制备玉米皮渣还原糖工艺及水解程度分析

为提高湿法加工玉米淀粉产生的副产物玉米皮渣中还原糖的得率,以玉米皮渣为原料,研究蒸汽爆破处理原料、酸水解法制备还原糖的最优工艺条件,对硫酸体积分数、水解时间、水解温度和料液比4 个因素分别进行单因素试验,根据单因素试验结果设计Box-Behnken试验,以还原糖含量为指标值,采用响应面分析法确定降解的最优工艺参数,通过离子色谱法分析水解产物的组分。结果表明：最优工艺参数为硫酸体积分数1.66%、水解时间1.5 h、水解温度120 ℃、料液比1∶10（g/mL）,此条件下还原糖含量为54.61%,比未经蒸汽爆破处理的降解液中还原糖含量高出9.58%。降解液经离子色谱分析后发现主要含3 种还原糖,分别为D-葡萄糖19.34 mg/mL、D-木糖16.01 mg/mL、L-阿拉伯糖10.37 mg/mL。同时对降解剩余物进行分析后发现,与原料相比蒸汽爆破酸解剩余物的纤维结构较疏松,裂解程度大,表面有孔洞和裂痕,说明蒸汽爆破酸解处理对纤维素、半纤维素及木质素的溶解力较强。这与两者降解液中还原糖含量结果相一致。     

汽蒸爆破法制桉木高得率浆及其配抄胶印书刊纸的研究

进行了汽蒸爆破法制桉木高得率浆的研究 ,探讨了预处理条件、浆中磺酸根含量及打浆度对爆破浆性质的影响 ,分析了爆破浆的红外光谱图和差示红外光谱图。在合适的预处理和汽蒸爆破条件下 ,可以制得得率 83 8% ,裂断长 4 70 0m、撕裂指数 4 .9mN·m2 / g的桉木爆破浆 ;用 3%H2 O2 可以漂到 70 %ISO的白度 ;用适当比例的爆破浆配抄胶印书刊纸 ,可以改善纸张的强度和印刷性能     

微波辐射下稀酸催化杉木木屑水解研究

利用木质纤维素类生物质生产燃料乙醇已成为研究热点,以杉木木屑为生物质原料,分别以稀硫酸、稀盐酸、稀磷酸为水解催化剂,对木质纤维素在微波辐射条件下的稀酸催化水解工艺进行了研究,通过正交试验方法考察了酸浓度、固含量、反应压力以及反应时间等因素对水解过程的影响,得到了以还原糖得率为指标的优化工艺条件,在优化条件下,进行平行实验,考察了微波辐射对水解过程的影响。     

蒸汽爆破强度对玉米芯酶水解制备低聚木糖的影响

以玉米芯为底物,采用蒸汽爆破预处理与内切木聚糖酶定向酶水解相结合制取低聚木糖。基于高效阴离子交换色谱法对聚合度为2～6的低聚木糖组分的准确定量分析,研究蒸汽爆破预处理反应强度系数及其主要参数(反应温度和维压时间)对玉米芯定向酶水解制取低聚木糖的组成分布及产品得率的影响规律,确立最佳蒸汽爆破预处理条件。蒸汽爆破-定向酶解效果综合评价的结果表明,玉米芯最佳的蒸汽爆破预处理条件是反应强度系数3.76、反应温度200℃、维压时间390s。此时低聚木糖得率可达到最高值20.8%,且主要组分以木三糖、木四糖和木二糖为主,含量分别占总得率的43.5%、21.3%和18.6%。