稀酸水解菊芋制乙醇技术研究

考察了固液质量比、酸浓度、反应温度和反应时间4个条件对菊芋粉稀酸水解的总糖浓度和总糖转化率的影响。结果表明,菊芋稀酸水解的最优化条件为:固液比0.3,硫酸浓度3%,反应温度80℃,反应时间90 min。在此条件下水解菊芋,水解液中的总糖浓度为24.1%,总糖转化率为80.3%;水解液经过中和后,接入酵母菌发酵产乙醇,最终乙醇浓度可达到10.4%,乙醇得率为86.4%。     

玉米秸秆稀酸水解与水解液发酵的实验研究

研究了玉米秸秆的稀酸水解性能,考察了底物浓度、反应温度、反应时间、硫酸浓度和秸秆粒径对水解得率和木糖得率的影响.在硫酸浓度为1.0%、水解温度126℃、水解时间1 h、底物浓度为50～80g/L情况下,玉米秸秆的水解得率为21.7%～24.6%,木糖得率为68.0%-77.1%.所得水解液主要成分为木糖和葡萄糖,经处理后可直接用于微生物的发酵培养.     

乙醇酸甲酯水解制备乙醇酸

自制了keggin型磷钨酸(H_3[PW_(12)O_(40)]·21H_2O),并用红外光谱仪和X射线衍射仪进行表征。以乙醇酸甲酯为反应底物,考察了催化剂用量、反应温度和反应时间对水解反应的影响。实验结果表明,乙醇酸甲酯水解的最佳条件为:n(H_3[PW_(12)O_(40)]·21H_2O)∶n(乙醇酸甲酯)∶n(H_2O)=1∶200∶800(mol)、反应时间4h、反应温度80℃,此时乙醇酸甲酯的转化率为56.34%,乙醇酸的选择性为98.66%。     

微波辅助棉花秸秆稀酸水解糖化工艺研究

采用微波辅助稀酸法对棉花秸秆进行水解糖化。探索了微波辐射温度、微波辐射时间、料液比及硫酸浓度对秸秆水解糖化效果的影响。结果表明,微波辅助棉花秸秆稀酸水解糖化的最佳糖化工艺条件为:微波辐射温度80℃,微波辐射时间50min,料液比1∶16g/mL,硫酸浓度3.0%。各影响因素对还原糖收率的影响顺序为:料液比微波辐射温度硫酸浓度微波辐射时间。在最佳糖化工艺条件下,还原糖收率为3.17%。     

乙醇酸甲酯水解制备乙醇酸工艺

在固定床反应器内,对乙醇酸甲酯催化水解制备乙醇酸工艺进行研究,考察了反应温度、水酯物质的量比和空速对乙醇酸甲酯转化率的影响。结果表明,优化的水解工艺条件为质量空速(1~3)h-1,反应温度(70~85)℃,水酯物质的量比5~10。年产1 000 t合成气制乙醇酸中试试验结果表明,采用反应精馏进行乙醇酸甲酯水解,在回流比0.5~6.0条件下,乙醇酸甲酯水解转化率接近100%,乙醇酸水溶液产品质量达到企业标准要求。     

木薯渣超低酸预处理后的酶水解及乙醇发酵

为提高木薯渣的酶解糖化效率,降低原料处理成本,采用超低酸(ULA)对木薯渣进行预处理,并对预处理后的木薯残渣(CR_(ULA))进行纤维素酶酶解糖化,同时探究木薯残渣附着酶的再利用以及回用过程抑制物的累积对发酵产乙醇的影响。结果表明,CR_(ULA)采用70 FPU/g_(底物)纤维素酶水解12 h后,获得47.22 g/L葡萄糖和60.61 g/L总糖。附着于CR_(ULA)上的纤维素酶循环利用5次,纤维素酶添加量从70 FPU/g_(底物)(RUN 1)下降到42 FPU/g_(底物)(RUN 5),节省了40%的新鲜酶,RUN 5的葡萄糖和总糖浓度分别为48.00 g/L和60.92 g/L。RUN 1和RUN 5的酶解液分别用于乙醇发酵,得到乙醇浓度和得率分别为21.67 g/L和0.46 g/g_(葡萄糖)、21.52 g/L和0.45 g/g_(葡萄糖),与葡萄糖培养基所得结果接近。附着酶再利用过程中抑制物乙酸、5-HMF和糠醛浓度有累积增加,而甲酸无明显的变化。由物料衡算可知,木薯渣经ULA预处理及酶水解后,葡萄糖得率为80.64%,乙醇产率为13.84%。     

水抽提物对稀酸预处理玉米秸秆酶水解的影响

采用水抽提方法得到玉米秸秆中的水抽提液,研究水抽提液、水抽提液的稀酸水解液对水抽提玉米秸秆和稀酸预处理的水抽提玉米秸秆酶水解性能的影响。研究结果表明,与未处理玉米秸秆相比,水抽提玉米秸秆的酶水解性能有所提高,从48 h的9.88%提高到23.56%;与稀酸预处理玉米秸秆相比,稀酸预处理的水抽提玉米秸秆酶水解性能略有提高,从48 h的67.07%提高到73.44%;通过向水抽提玉米秸秆和稀酸预处理的水抽提玉米秸秆中添加水抽提液的酶水解结果表明,与未添加的空白样相比,添加水抽提液对酶水解得率的影响极小(2%以内),但水抽提液经过稀酸水解后再添加到水抽提玉米秸秆和稀酸预处理的水抽提玉米秸秆中,可以发现与未添加的空白样相比,酶水解得率大幅度降低,酶解48 h时分别下降了15.03%和13.96%,这说明水抽提液在稀酸预处理过程中产生了对酶水解有抑制作用的物质。因此,通过水抽提去除部分水抽提物可减少稀酸预处理过程中抑制物的产生,从而提高酶水解得率的能力。     

乙醇酸甲酯水解制乙醇酸中组分的测定

建立了乙醇酸甲酯水解制乙醇酸中组分及含量的高效液相色谱快速测定方法。采用超高效液相色谱与二极管阵列检测器/四级杆-飞行时间串联质谱(UPLC-PDA/Q-To F MS/MS)联用技术对乙醇酸产品进行定性分析,高效液相色谱进行检测,外标法定量。本方法,乙醇酸和乙醇酸甲酯在0.01~100 mg/m L范围内呈现良好的线性关系(r20.999);检出限分别为0.0102 mg/m L和0.0208 mg/m L;加标回收率为95%~105%;相对标准偏差(RSD)为0.01%~0.86%。本方法已用于乙醇酸工业生产的过程分析及乙醇酸产品的质量控制。     

稀酸催化小麦秸秆分步水解研究

利用农作物秸秆水解产物酿造酒精是发展可再生能源的一条重要途径,促进秸秆组分中半纤维素和纤维素的高效、低成本水解转化是实现这一途径的关键和瓶颈。以小麦秸秆为原料,稀硫酸为催化剂,研究了秸秆组分中半纤维素和纤维素的分步水解工艺,通过正交试验优化了酸浓度、原料固含量、反应时间和反应温度等工艺条件,在优化的分步水解工艺条件下原料转化充分,还原糖得率较高。     

大豆秸秆酶水解及L-乳酸发酵

用纤维素酶对氨预处理后的大豆秸秆进行酶水解,利用纤维素酶的作用使纤维素、半纤维素水解为可溶性糖,继而研究了用干酪乳杆菌及清酒乳杆菌进行L-乳酸发酵,通过微生物发酵将生成的可溶性糖转化为用于生产具有可生物降解性的聚乳酸塑料的原料乳酸,实现可再生资源的充分利用.结果表明,实验条件下,5%的大豆秸秆经酶水解后,还原糖浓度为242.25 mg•g^-1,纤维素糖化率为51.22%.清酒乳杆菌、干酪乳杆菌及该两种混合菌种发酵酶解液所得L-乳酸的转化率分别为 48.27%、56.42%和71.05%.     

褐藻纤维素稀酸水解工艺优化

本论文对褐藻纤维素的稀硫酸水解工艺进行优化。影响稀硫酸水解的三个因素分别是:加热温度、水解时间、稀硫酸浓度。单一因素分析得出:稀硫酸水解褐藻纤维素还原糖产率随温度(温度范围80~200℃)升高而升高,;随稀硫酸浓度(浓度范围1%~10%)增加而增加,随水解时间(水解时间范围80~180 min)增加而增加。正交实验得出的最优水解条件是:水解温度200℃,稀硫酸浓度10%,水解时间60分钟,可得到还原糖产率98.62%。     

秸秆发酵燃料乙醇新技术通过鉴定

中国科学院过程工程研究所和山东泽生生物科技有限公司共同承担的"秸秆酶解发酵燃料乙醇新技术及其产业化示范工程",8月底在山东东平通过了中科院组织的项目鉴定.该项目以生产清洁液体燃料为龙头,以秸秆的生物量全利用技术作为秸秆生态工业的突破口,通过多学科交叉和多种高新技术的集成,开发和建立了具有独立的自主知识产权的技术体系.     

玉米秸秆发酵生产乙醇的研究

以1.5%硫酸120℃处理60min、又被1%氢氧化钠80℃处理60min的玉米秸秆为底物。正交优化了利用其糖化液发酵产乙醇的条件,在温度34℃、酵母接种量4%(体积分数)、玉米浆加量0.4%(体积分数)的发酵条件下反应48h产生乙醇40.2g/L,纤维素乙醇转化率为86%。     

稀酸浸渍气爆预处理对纤维素乙醇同步糖化发酵的影响

纤维素乙醇预处理过程效率偏低是影响纤维素乙醇发展的一个重要因素。通过改进传统蒸汽爆破预处理方法,在蒸汽爆破前加入稀酸浸渍,有效地提高了后续同步糖化发酵的水平。采用硫酸浸渍气爆预处理后的草浆同步糖化发酵乙醇质量浓度达到27.5 g/L,达到葡萄糖乙醇理论产率的81%;采用乙酸浸渍气爆预处理后的草浆同步糖化发酵乙醇质量浓度达到25.5 g/L,达到葡萄糖乙醇理论产率的77%;相比传统气爆草浆用于同步糖化发酵,稀酸预处理能有效地减少抑制物的生成,提高后续直接利用草浆进行同步糖化发酵的水平,从而提高生产效率,降低生产成本,是可应用于工业化纤维素乙醇生产的重要方法。     

自絮凝颗粒酵母发酵菊芋汁生产乙醇

分别采用分批和连续发酵方式,对自絮凝颗粒酵母Saccharomyces cerevisiae flo发酵菊芋汁生产乙醇的条件进行了优化. 与先酶解菊芋汁后再用自絮凝酵母发酵的分步糖化发酵相比,分批发酵过程中同时加入菊粉酶和自絮凝酵母的同步糖化发酵乙醇得率高,发酵时间短. 当菊芋汁总糖浓度分别为105和179 g/L时,同步糖化发酵的最高乙醇浓度达50和82.5 g/L,比分步糖化发酵高6.4%和13.8%. 在连续发酵过程中应用同步糖化发酵法,当稀释率为0.02 h-1时,乙醇浓度约为90 g/L时达到稳定状态,乙醇得率达到理论值的90%,生产强度达2.12 g/(L×h).     

生物质水解发酵生产燃料乙醇的研究进展

生物质原料丰富多样,用其发酵生产燃料乙醇,能缓解当今世界日益凸显的能源问题.本文综述了这一领域国内外的研究概况,纤维素原料水解发酵制取燃料乙醇的生产工艺,重点介绍了水解液的脱毒,发酵有关的微生物,菌种选育和几种典型的发酵工艺;对发酵乙醇的几种典型微生物如酿酒酵母、管囊酵母、树干毕赤酵母、休哈塔假丝酵母和运动单胞菌等进行了介绍,并对当今存在的问题进行了分析和展望.     

稀酸水解木素生产粉状活性炭

水解木素是木材水解生产中的主要剩余物之一,在渗滤法水解生产中占木材原料的35%左右,一个年产4000吨酒精的工厂,每年就要排出绝干木素一万吨之多。倘若     

生物质稀酸水解动力学及其反应器的研究进展

木质纤维素类生物质经过稀酸水解可制取可发酵性糖,进而形成糖平台,生产纤维素乙醇等能源和化工产品。不同类型和结构的反应器中,原料的水解行为不同,被水解的效果也就不同。本文从稀酸水解反应器和反应动力学两方面入手,综述了近年提出的木质纤维素类生物质稀酸催化动力学模型和反应器。通过比较不同反应器的水解效果,推测出多步处理、逆流过程、动态反应是木质纤维素类生物质稀酸高效水解反应的发展趋势。     

秸秆水解物乙醇发酵菌群功能强化

在人工筛选得到的4株野生乙醇发酵酵母菌株基础上,加入康宁木霉,运用正交实验方法研究了菌群对乙醇发酵的影响.结果表明转速、转速×温度交互作用对菌群生物量形成具有极显著影响;Saccharomyces kluyveri菌及其与Crypcococcusflavescens菌之间的相互作用对生物量形成具有显著影响;Saccharomyces kluyveri菌株对乙醇形成具有显著影响,是乙醇发酵过程中的关键菌,其他因子对乙醇生成量影响不大;菌群直接发酵秸秆水解物,能获得12.19 g/L的乙醇.     

半纤维素稀酸循环喷淋冲滤水解动力学

采用稀酸循环喷淋冲滤（dilute acid cycle spray flow-through,DCF）反应器在温和的条件下水解玉米秸秆半纤维素,分析了半纤维素稀酸水解产物组分,研究不同温度、硫酸浓度和时间对主要产物木糖浓度的影响。探讨了其水解反应机理并以酸催化反应机理为基础,把玉米秸秆半纤维素及其水解产物按化学组成和性质进行集总划分,并对反应网络进行合理简化,提出了一种半纤维素稀酸水解反应的简化集总动力学模型。通过参数估计求取动力学参数,建立集总动力学模型以预测半纤维素主要水解产物。结果表明,喷淋作用加快了半纤维素的连续解聚过程,从而使得木糖得率超过90%,而其降解产物糠醛等较少。得到的模型能较好预测不同条件下主要产物含量。通过改进的Arrhenius方程确定木糖生成和降解的活化能分别为107.1 kJ·mol^-1和102.2 kJ·mol^-1。