汽爆玉米秸秆糖化及发酵丁醇工艺的优化研究

为了得到较高的丁醇浓度,以汽爆玉米秸秆为原料,对6种糖化工艺路线进行对比研究.结果表明:首先加入纤维素酶量的1/3,反应24 h后,再加入1/3纤维素酶,剩下的纤维素酶再隔12 h加入,共糖化48 h是一条较佳的糖化工艺路线.在此基础上,通过单因素试验和正交试验的考察,得到较优的丁醇发酵工艺条件.采用优化的工艺条件进行发酵,丁醇浓度达到了9.42 g/L.     

汽爆玉米秸秆脱毒及发酵丁醇工艺的实验研究

研究了不同脱毒方法对汽爆玉米秸秆发酵产丁醇的影响及发酵工艺。实验共考查了十种不同的脱毒工艺路线,结果表明:汽爆玉米秸秆经水洗预处理脱毒后,经酶解、离心去除沉淀物,并补加营养物质是一条较佳的工艺路线。在此基础上,进一步利用单因素实验和正交实验,考察了发酵温度、pH值、接种量、菌种种龄、培养基组成、发酵时间对丁醇发酵的影响,得到较优的丁醇发酵工艺条件为,发酵温度37℃,pH7.0,接种量7%,菌种种龄27h,培养基组成:酵母抽提物1.0g·L-1、KH2PO40.8g·L-1、MgSO4·7H2O 0.1g·L-1、(NH4)2SO42.0 g·L-1、FeSO4.7H2O 0.03g·L-1、尿素2.0g·L-1,发酵时间48 h。在此优化条件下,发酵液中起始糖浓度为50g·L-1时,丁醇的发酵浓度达到了9.42g·L-1。     

褐煤的高温气化反应特性研究

采用下落式固定床,在1 000℃～1 500℃内,详细探究了褐煤的高温气化反应性,对比分析了原煤和煤焦的气化反应性差异。实验结果表明:褐煤的气化反应性随气化温度的升高而增加,在高温下增加的幅度有所减小;煤的气化反应速率随碳转化率的增加,呈先增大后减小的趋势,在碳转化率10%～30%时达到最大值;在相同气化条件下,原煤的气化速率最大是煤焦的近5倍。     

微波脱除煤中硫的实验研究

采用微波反应器和智能定硫仪,考察了微波处理时间、微波处理温度、浸提剂种类等因素对脱除煤中硫的影响。结果发现:脱硫率随微波处理时间增加而增加,处理时间增加到1 h后,增加不再明显;微波处理温度越高,脱硫效果越好;不同的浸提剂对微波煤脱硫的影响不同,冰醋酸与双氧水的混合浸提剂脱硫效果较好。实验得到的最佳脱硫条件为:以冰醋酸与双氧水混合比1∶1的溶剂为浸提剂,在80℃下微波处理1 h,脱硫率可达86.3%。     

煤变质程度对高温气化反应性的影响

采用高温固定床,在1 200℃～1 400℃内,对比分析了褐煤、烟煤和无烟煤的气化反应性,详细探究了煤变质程度对高温气化反应性的影响。实验结果表明:3种煤的气化反应性均随气化温度的升高而增加,在1 400℃下煤的反应性差异仍然可见;煤的变质程度对高温气化反应性的影响明显,反应性的大小依次为褐煤、烟煤和无烟煤。