木质纤维素原料生产燃料乙醇预处理技术研究进展

对纤维质材料转化乙醇过程中的关键步骤--预处理技术的各种方法进行了综述,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望.     

基于酶水解的高效生物质乙醇生产过程的预处理技术

介绍了利用木质纤维原料生产乙醇的主要技术,并指出技术先进、低成本的预处理工艺所需达到的关键指标。与用淀粉或糖类生产生物质乙醇相比,用木质纤维原料生产生物质燃料（即第二代生物质乙醇）具有经济和环境方面的优势,但由于木质纤维原料主要组分较为紧密,阻碍了纤维素和半纤维素水解为可发酵糖的进程。预处理的主要目的是提高酶的可及性,从而提高纤维素降解率。每种预处理方法对纤维素、半纤维素和木素都有特定的影响,应根据后续水解和发酵工艺来确定预处理方法和条件。     

马尾藻发酵生产生物乙醇的两步法糖化预处理

马尾藻是典型的大型褐藻,含有大量的碳水化合物,通过糖化处理后能够用于生物乙醇的发酵生产。研究了马尾藻的两步水解方法,优化了两步水解法中酸水解和酶水解的最适水解条件。试验发现在料液比为6%(w/v),H2SO4浓度1.5%(v/v),时间40 min,温度为120℃的水解条件下马尾藻的第1步酸水解效率可以达到(31.05±0.32)%(w/w)。进一步用海藻酸盐裂解酶进行第2步水解,最适水解条件:料液比5%(w/v)、酶用量0.0025%(w/v)、时间2 h,第2步酶水解后马尾藻的水解效率可以在第1步水解的基础上提高9.68%(w/w)。最终两步法的总水解效率可以达到38%～40%(w/w),达到理论产量的89%。用工业酿酒酵母R1-11对水解液进行发酵实验,在未优化发酵条件的情况下每千克马尾藻生产乙醇60.75 g,当水解液补充1%(w/v)(NH4)2SO4时乙醇的产量可以达到每千克马尾藻生产乙醇91.9 g。     

温和碱法预处理甘蔗渣分步糖化乙醇发酵的研究

甘蔗渣是制糖工业的主要废弃物,因其来源广泛,纤维素含量高而成为一种重要的可再生生物资源。本文在对甘蔗渣成分分析的基础上,研究了温和碱法预处理甘蔗渣分步糖化乙醇发酵工艺。甘蔗渣经温和碱法预处理后采用分步糖化发酵来生产乙醇,正交设计试验表明影响甘蔗渣酶解的显著因素为酶添加量,并得到最优酶解条件:酶添加量为25 FPU/g甘蔗渣,温度为50℃,初始pH为4.9。在优化条件下,预处理甘蔗渣的酶解效率可达到74.26%。在甘蔗渣水解液中补加一定营养物后,适合酵母的生长和乙醇的发酵,发酵96 h时,乙醇产量达到39.79 g/L,发酵效率为82.70%,乙醇得率为0.48 g/g。本研究证实了温和碱法预处理甘蔗渣水解液发酵生产乙醇的可行性,为甘蔗渣预处理及用作乙醇发酵原料奠定了坚实的基础。     

蒸汽爆破预处理条件对麦草生物转化为乙醇影响的研究

以蒸汽爆破法预处理麦草，预处理温度分别为190℃和210℃，停留时间分别为2min，4min和8min，研究了不同的预处理条件对麦草原料得率、半纤维素组分、纤维素的回收率、纤维素的酶水解得率的影响。结果表明：预处理条件的提高，汽爆原料的得率呈现下降趋势，而纤维素和半纤维素组分的溶解程度提高，酶水解得率相应提高。在温度为190℃，停留时间为2min的预处理条件下，汽爆麦草原料的得率和纤维素的回收率最高，分别达到81．2％和58．4％；在温度为210℃，停留时间为8min的预处理条件下，汽爆麦草原料的纤维分离程度最佳，并且纤维素的酶水解得率最高，达到73．2％。     

玉米秸秆发酵生产燃料乙醇的预处理技术研究进展

玉米秸秆经过预处理、酶水解、发酵可生产燃料乙醇,但其自身具有的木质纤维素紧密结构使得酶水解效率很低,导致乙醇产量低。因此,采用适当的方法对玉米秸秆进行预处理,破坏秸秆原有的纤维结构,提高酶水解效率和可利用性。本文对当前国内外玉米秸秆各种预处理最新方法进行了综述,同时对每种预处理方法的优缺点进行了分析,为玉米秸秆发酵生产燃料乙醇预处理方式的选择提供参考。     

利用纤维素作物生产乙醇预处理技术

纤维素作物中的纤维素、半纤维素、木质素紧密结合在一起,经预处理后可以水解半纤维素和纤维素,并破坏木质素,增大物质与酵母的接触面积,从而增大乙醇产量。总结了目前较有成效的预处理技术,并对其进行了比较,指出了未来发展的方向。      

利用纤维素作物生产乙醇预处理技术

纤维素作物中的纤维素、半纤维素、木质素紧密结合在一起,经预处理后可以水解半纤维素和纤维素,并破坏木质素,增大物质与酵母的接触面积,从而增大乙醇产量.总结了目前较有成效的预处理技术,并对其进行了比较,指出了未来发展的方向.     

木质纤维素生产乙醇的大型试验

乙醇是以木质纤维素为原料,通过蒸气预处理、纤维素酶的牛产、酶水解、酒精发酵等工艺而制成的.该文主要阐述用木质纤维素生产乙醇的方法和工艺流程.     

碱预处理稻草产生物乙醇的工艺研究

以碳酸钠预处理的稻草为唯一碳源,硫酸铵为氮源,采用烟曲霉（Aspergillus fumigatus）对稻草进行酶解,嗜鞣管囊酵母（Saccharomyces tannophilus）对酶解产物进行发酵生产乙醇,并对酶解及乙醇生产工艺进行研究。结果表明,烟曲霉及嗜鞣管囊酵母发酵碳酸钠预处理稻草生产乙醇的工艺为10 g稻草经90 mL 0.15 mol/L碳酸钠预处理后,调节pH值为4.5,按4%（V/V）的接种量接入烟曲霉种子液,于37 ℃、150 r/min条件下酶解12 h后,按2%（V/V）的接种量接入嗜鞣管囊酵母种子液,于37 ℃、150 r/min条件下发酵16 h,生物乙醇产量达到最高为（26.30±0.86） g/L。     

乙酸预浸渍用于小麦秸秆蒸汽预处理生产纤维素乙醇

通过改进传统蒸汽爆破预处理方法,利用两步法对小麦秸秆进行预处理.在蒸汽爆破前加入乙酸溶液预浸渍,有效的提高了后续同步糖化发酵的水平.采用乙酸预浸渍气爆预处理后的整个草浆和固形物同步糖化发酵乙醇浓度分别达到25.Sg/L、30.6g/L,分别达到葡萄糖乙醇理论产率的77％、90％;相比传统气爆,草浆和固形物同步糖化发酵乙醇浓度分别仅为17.5g/L、29.2g/L,葡萄糖转化为乙醇仅分别达到理论产率的63％、85％.通过提高固形物浓度到20％,乙酸预浸渍气爆处理后的固形物同步糖化发酵乙醇浓度可达67.3g/L,达到葡萄糖乙醇理论产率的96％.乙酸预浸渍气爆预处理能有效的减少抑制物的生成,提高木质纤维素结构破坏程度以及糖的回收率.     

几种预处理方法转化木质纤维原料制乙醇的对比

为提供木质纤维原料转化乙醇的预处理方法的参考,以水稻秸秆、白酒丢糟分别为原料,对丁酮稀溶液、液氨、蒸汽爆破和浓硫酸水解的预处理工艺制乙醇效果进行了对比,并对水洗与烘干脱毒方式进行了探讨。当分别用丁酮稀溶液、液氨、蒸汽爆破和浓硫酸水解处理原料时,分别采用烘干、不脱毒、水洗并回收洗水与中和等方法,可得到相应预处理方法的最高乙醇产率。其中,丁酮稀溶液爆破法的丢糟与秸秆的酶解总糖收得率分别为86%与88%,乙醇产率为25.2 g/(100 g绝干丢糟)与26.3 g/(100 g绝干秸秆)。其乙醇产率较液氨、蒸汽爆破法高,但比实验室水平的浓硫酸水解工艺低。     

863A废碱回用轧槽与前处理闭路循环工艺

通过分析常规冷轧堆短流程工艺的优缺点,以及工艺中各阶段产生的废碱液污水的主要组分,提出了采用闭路循环前处理工艺.利用专利设计的863A废碱回用轧槽,将回收的废碱液用于烧毛后的退浆和灭火、冷轧堆前的预轧碱,以及回收冷轧堆后织物上残留的化学药剂等,可大大节约烧碱和精练剂的用量,并充分利用废热,大大降低污水处理量.     

特宽幅纯棉织物低碱冷轧堆前处理工艺

探讨了纯棉中薄织物的冷轧堆前处理工艺.选择合适的煮练酶进行了低碱冷堆-酶氧汽蒸的工艺实践.总结出适用于实际大生产的低碱-酶氧冷轧堆前处理工艺.     

耐碱透芯油在印染前处理中的应用

将耐碱透芯油应用于纯棉中薄型织物一浴法练漂前处理工艺,探讨了助剂用量对练漂效果的影响.生产实践表明,该工艺与普通练漂一浴法工艺相比,仅助剂一项可降低成本21.1％;与常规练漂二步法工艺相比,每年可降低能源成本317.4万元,减少排污18 000 t.     

前处理工艺过程碱液浓度的测控

烧碱在织物前处理加工中的烧毛、退浆、练漂、碱缩、苛化、碱减量和丝光等多工序中皆有应用，碱浓度的测控对产品最终质量影响很大。文章介绍了碱浓度测定的常用方法，如光电折射法、电导法及比重法等，列举了控制系统的实例。     

碱处理Modal织物的活性染色性能

采用高浓度碱液对莫代尔针织物预处理后,再进行活性染料染色,探讨碱预处理对染料上染率、固色率和上染速率的影响。结果表明,预处理NaOH用量为95 g/L时,染色性能和效果最佳,且有利于降低盐用量,色牢度与未预处理织物相当。碱预处理对织物的断裂强力和顶破强力影响较大,但仍能满足服用要求。     

碱法草浆中段废水的水解酸化预处理实验

本实验采用厌氧折流板反应器(ABR)对碱法草浆中段废水进行了水解酸化预处理的研究.结果表明:碱法草浆中段废水经过厌氧折流板反应器的水解酸化预处理后,可以提高其可生化性,其最佳工艺条件为:HRT=8h,pH=7,温度为25～35.C;污泥的VSS/SS=0.85、SVI=85.1,具有一定的活性和良好的沉降性能;出水水质优于初沉池.