慈竹机械浆（RMP）氨法预处理工艺研究

研究了在氨水中添加少量KOH或K3PO4预处理慈竹机械浆（RMP）的新工艺。分别采用氨水加KOH和氨水加K3PO4两种方法对原料进行预处理,考察了预处理条件对酶解还原糖产率的影响规律。单因素试验得到氨水加KOH最佳预处理条件为：预处理温度120℃、固液质量体积比1：6g/ mL、时间3.5 h、氨水用量70%(g/g绝干)、KOH用量5%(g/g绝干)。在此最佳条件下,慈竹RMP的纤维素回收率为90.66%、半纤维素回收率为92.90%、木质素去除率为41.05%；在pH4.8、加酶量20FPU/g预处理后底物、反应温度50℃的条件下酶解24 h,还原糖产率为23.95%,纤维素转化率为44.61%。 虽然氨水加K3PO4预处理酶解纤维素转化率可以达到56.95%,但是纤维素回收率仅为74.59%,与氨水加KOH相比,纤维素损失较大。     

玉米芯氨水预处理及酶解工艺研究

为有效提高木质纤维素酶解转化率,文中以玉米芯为研究对象,在常压中温下采用氨水浸泡工艺处理原料,考察了预处理条件对木质素脱除率和纤维素、半纤维素酶解转化率的影响规律。确定了最适预处理条件:氨水质量分数为15%、固液质量体积比为1∶6 g/mL、反应温度为60℃和预处理时间为12 h。该条件下纤维素、半纤维素回收率和木质素脱除率分别为94.5%,86.7%和48.1%;在每g葡聚糖加入30 FPU纤维素酶和60 CBUβ-葡萄糖苷酶条件下,酶解24 h后纤维素和半纤维素酶解转化率分别可达83.0%和81.6%。     

微波处理对纤维素产糖能力的影响

采用纤维素为原料,以离子液体为溶剂,在微波辐射下进行纤维素的预处理。预处理完成后进行再生纤维素的酶解产糖,并采用DNS分光光度计法进行还原糖产率的测定,进而分析微波功率与时间对再生纤维素还原糖产率的影响。还原糖转化率最佳值(96.21%)出现在微波功率为230W处理5min时;稻杆产糖量随着微波时间的延长而呈现先上升后下降的趋势;在较强的功率539W条件下,延长作用时间则会引起还原糖转化率的上升,但继续延长时间,溶剂完全喷溅,难以继续进行处理。     

碱法预处理棕榈空果串纤维及其酶解糖化效果

本实验结果表明:经Na OH预处理后的棕榈空果串纤维进行成分分析发现:其木质素的含量得到有效去除,且纤维素含量为53.8%,半纤维素的含量为23.6%,显著高于在同一条件下经KOH,Ca(OH)2预处理后的含量。对预处理后棕榈空果串进行酶解,发现经Na OH预处理后能够得到更高的还原糖(葡萄糖33.0 g/L,木糖17.5 g/L)。对酶水解反应的加酶量和固液比进行了优化,发现最适加酶量为40 IU/g,最适固液比为10%,最终得到纤维素的转化率为62.4%,半纤维素的转化率为71.3%。     

NaOH/AQ预处理对玉米秸秆脱木质素及酶解性能的影响

对玉米秸秆进行氢氧化钠/蒽醌（NaOH/AQ）去木质化预处理,考察了预处理温度、时间和NaOH用量对玉米秸秆脱木质素程度的影响,并探讨了脱木质素程度对提高预处理后物料酶解性能的影响。L₉（3⁴）正交试验得出较适宜预处理工艺条件为：温度160℃,时间60 min,NaOH用量（以绝干原料质量计）2.8%;其他条件为AQ用量0.05%,固液比1：5（g：mL）,此时木质素脱除率为75%,酶解后聚糖转化率达到73.79%。随着物料脱木质素程度的提高,其酶解效率相应增加;当木质素脱除率达到一定程度后,预处理后的聚糖转化率达到最大值,继续提高木质素脱除率,聚糖转化率反而降低。响应面优化的酶水解工艺条件为纤维素酶用量30 FPU/g,β-葡萄糖苷酶10 IU/g,反应时间72 h,温度50℃,底物质量分数2.5%,此时还原糖得率为85.62%。对酶解液进行HPLC分析,酶解液中的葡萄糖质量浓度为14.83 g/L,木糖质量浓度为4.83 g/L。XRD分析显示,预处理前后纤维素的晶型没有变化,而结晶度由31.40%提高至46.91%,表明物料中木质素和半纤维素发生了不同程度的溶出。     

提高麦草可酶解性的常压甘油自催化预处理

针对小分子有机溶剂预处理时存在的缺陷,尝试高沸点甘油预处理木质纤维素以提高其可酶解性的研究。通过对预处理时一些关键参数进行初步优化,获得适宜预处理条件为:质量分数70%甘油溶液、液固比(麦草与甘油水溶液的质量比)20、蒸煮温度230℃和保温1 h;麦草纤维素保留率约92%,木质素脱除率达74%;常压甘油自催化预处理麦草在纤维素酶5FPU/g干底物时4,8 h纤维素酶解转化率为41.3%。结合电镜观察和红外光谱分析,初步认为常压甘油自催化预处理通过脱除木质纤维素原料中不利于纤维素酶解的组分及打破其致密不均一结构,从而提高了木质纤维素的可酶解性。     

响应面法优化水/醇处理后汽爆玉米秸秆酶解

为了提高水/醇处理后汽爆玉米秸秆的酶解还原糖产率,对其酶解条件进行了优化。通过响应面优化法确定了底物质量浓度为53.28 g/L,纤维素酶用量为53.32 FPU/g,酶解时间为60.45 h时,还原糖产率可达672.36mg/g,与秸秆物料及汽爆后物料相比,酶解还原糖产率分别提高了170.46%和28.97%。化学组分及结构形貌分析表明,汽爆水/醇处理后物料纤维素含量显著增加,物料相对结晶度增高,其结构更有利于纤维素酶分子的吸附。     

蒸汽爆破玉米秸秆提高酶解还原糖产率的研究

对玉米秸秆进行蒸汽爆破预处理,并对处理前后的玉米秸秆组分和结构进行了表征。酶解24 h的实验结果表明,与未处理秸秆相比,汽爆处理后样品的还原糖产率提高了97%。化学与物理分析结果表明,处理后物料半纤维素及可溶性物质质量分数减少,纤维素质量分数增加29.7%;X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表明纤维素致密结构被破坏。预处理后物料酶解还原糖产率最高时汽爆工艺参数为:汽爆压力2.2 MPa,每克秸秆原料加入1 mL蒸馏水(简称液固比1 mL/g),维压时间9 min,物料颗粒度40~60目。     

碱性过氧化氢预处理小麦秸秆强化酶解产糖的研究

采用碱性过氧化氢对小麦秸秆进行预处理以提高其酶解效率。分别研究了过氧化氢浓度、预处理温度、预处理时间对麦秆化学成分及酶解产糖效率的影响,确定出最佳预处理条件为:Na OH质量分数为2.0%碱性环境,H_2O_2质量分数为2.0%,30℃处理24小时。经过处理的样品中纤维素含量为50.43%,纤维素保留率为89.52%,木质素脱除率为48.66%,半纤维素脱除率为41.81%,经预处理的样品酶解率达94.18%。此外,对预处理后的样品进行了SEM和FT-IR表征,分析预处理对原料形貌及官能团变化的影响。     

麦秆酸解制备还原糖的研究

麦秆用盐酸进行酸解,探究了不同料液比及处理时间酸解后对麦秆酶解制备还原糖的影响。结果表明：随着料液比的增加,麦秆的纤维素和半纤维素的保留率逐渐减少,木质素的脱除率逐渐增加,浸泡时间控制在60 min最佳。在80℃、浓度0.8 mol/L、浸泡60 min、料液比1∶100条件下预处理的麦秆,酶解后溶液中还原糖含量达5.7 g/L。     

麦秸秆的氢氧化钙预处理及酶解试验研究

采用氢氧化钙对麦秸秆进行预处理,以酶解还原糖得率为目的,分别优化预处理及酶解条件。结果表明,氢氧化钙预处理麦秸秆的最佳条件是:Ca(OH)2添加量为0.06g/g(对秸秆),固液比为1:10,在120℃下反应时间为2h;最佳酶解条件是:温度50℃,pH4.8,纤维素酶17FPU/g(对秸秆),木聚糖酶160IU/g,在添加0.15g/g(对秸秆)Tween80条件下,酶解液中还原糖质量浓度为62.32g/L,酶解还原糖得率达85.23%。     

氟硅酸铵制备氟化钾联产白炭黑的实验研究

以磷肥副产的氟硅酸铵和氢氧化钾为原料,采用一步法制备氟化钾联产白炭黑。探讨主要因素对KF收率和KF纯度的影响,确定适宜的工艺条件为:反应温度82℃,w((NH_4)_2SiF_6)22%,w(KOH)40%,n(KOH)/n((NH_4)_2SiF_6)6.2;在配料比分别为6.2和6.1条件下,考查白炭黑洗涤水多次循环利用对氟化钾纯度、收率等的影响,综合考虑各项指标,最终确定配料比为6.2;在适宜工艺条件下产品各项指标均已达到HG/T 2829—2008、HG/T 3061—2009合格品的要求,且氟化钾产品收率可达94%以上。     

氨水浸泡稻草秸秆对纤维素酶解产糖的影响

为了有效提高木质纤维素酶解糖化率,以稻草秸秆为研究对象,采用氨水预处理实验,考察稻草秸秆粉粒度、氨水质量分数、预处理时间、预处理温度、液固比对稻草秸秆酶解糖化的影响。结果表明:稻草秸秆经60目过筛后用14%氨水按液固比9∶1在50℃处理35h,糖化率达61.42%。     

钾长石-氧化钙-氢氧化钾体系提钾工艺研究

采用球磨反应和静态水热反应对钾长石-氧化钙-氢氧化钾体系提钾工艺进行了研究,结果显示：温度对钾长石提钾有较大的影响,静态水热反应提钾效果优于球磨反应.较适宜的静态水热反应工艺条件为：m（氧化钙）/m（钾长石）为1.5,m（钾长石）/m（氢氧化钾）为15,恒温220℃下反应10h,每克钾长石加水量为20 mL,此时钾溶出率达到90％以上.     

饲料添加剂二甲酸钾的合成研究

对饲料添加剂二甲酸钾的合成工艺进行了研究,实验表明,二甲酸钾合成的适宜条件为：甲酸∶氢氧化钾（摩尔比）=2.5∶1,反应温度60℃,反应时间2h,在此条件下,二甲酸钾的收率达90%以上。     

微通道反应器内合成高纯度碘化钾

利用微通道反应器,研究了氢碘酸、甲酸溶液及氢氧化钾合成碘化钾的反应,考察了反应温度、原料配比、停留时间对碘化钾产率的影响。获得了较优的反应工艺条件,反应温度为85℃、停留时间为30 s、m(氢碘酸)∶m(甲酸)=54%、m(氢氧化钾)∶m(水)=31%。在该优化工艺条件下,碘化钾的产率为97%,产品纯度达到99%。实验结果表明,该方法具有反应时间短、产品收率高、绿色环保等优点。     

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。     

乙二醇钾合成工艺的研究

研究了以乙二醇和氢氧化钾为原料,采用有机芳烃溶剂作带水剂和反应溶剂,常压合成乙二醇钾.考察反应物物质的量比、反应温度、反应时间和溶剂用量等因素的影响.适宜的合成工艺条件为:乙二醇与氢氧化钾物质的量比(1.3～1.5)∶1,反应温度(100～160)℃,反应时间3h,乙二醇转化率达85.11％.     

Effect of several factors on peracetic acid pretreatment of sugarcane bagasse for enzymatic hydrolysis

BACKGROUND: Lignocellulose should undergo pretreatment to enhance its enzymatic digestibility before being saccharified. Peracetic acid (PAA) is a strong oxidant that can remove lignin under mild conditions. The sulfuric acid in the PAA solution also can cause degradation of hemicelluloses. The objective of the present work is to investigate the effect of several factors on peracetic acid pretreatment of sugarcane bagasse. RESULTS: It was found that PAA charge, liquid/solid (l/s) ratio, temperature, time, interactions between PAA charge and l/s ratio, temperature and time, all had a very significant effect on the enzymatic conversion ratio of cellulose. The relative optimum condition was obtained as follows: PAA charge 50%, l/s ratio 6:1, temperature 80 °C and time 2 h. More than 80% of the cellulose in bagasse treated under the above conditions was converted to glucose by cellulase of 20 FPU g^?1 cellulose. Compared with H₂SO₄ and NaOH pretreatments under the same mild conditions, PAA pretreatment was the most effective for enhancement of enzymatic digestibility. CONCLUSION: PAA pretreatment could greatly enhance the enzymatic digestibility of sugarcane bagasse by removing hemicelluloses and lignin, but removal of lignin was more helpful. This study can serve as a step to further optimization of PAA pretreatment and understanding the mechanism of enhancement of enzymatic digestibility. Copyright © 2007 Society of Chemical Industry