木质纤维原料生产燃料乙醇技术路线研究

分析木质纤维原料转化为燃料乙醇过程存在的障碍。结合国内外最新研究进展,提出杏鲍菇栽培-乙醇生产、黄孢原毛平革菌液态发酵预处理-乙醇生产、白蚁酶降解-乙醇生产3条潜在可行技术路线。     

蔗渣木质纤维成分的系统分析法研究

本文探讨了多数研究报告中常用的木质纤维素单一组分的分离和测定方法,经综合后,拟定了测定甘蔗渣中木质素、纤维素、半纤维素组分的系统分析方法.本法操作简便、快速,可一次完成多个试样的对比分析.     

木质纤维原料制乙醇原料预处理技术

从预处理的必要性出发，论述了木质纤维原料的预处理技术，分析了主要预处理技术的特点和处理纤维质原料的效果，并对未来预处理技术的发展方向提出了建议，供从事木质纤维素制乙醇的研究人员参考。     

水中直接液化木质生物质的试验研究

在高温高压反应釜内,进行超临界和亚临界条件下水中直接液化木质生物质试验,温度范围为280~380℃、压力范围为2.8~30 MPa,反应时间为40 min。结果表明,在50 g生物质和250 mL蒸馏水给料比率、温度310℃和反应时间40 min的试验条件下,木焦油产量最高达到14.4 g;在温度380℃、压力23.2 MPa和反应时间40 min的试验条件下,有机溶解物产量最高为10.3 g。     

微生物利用木质纤维原料产木聚糖酶研究现状

木聚糖酶在食品、饲料、造纸等领域具有重要的应用价值,而生产成本是决定微生物木聚糖酶能否实现工业应用的关键因素之一.木质纤维原料富含木聚糖,许多能够利用廉价的木质纤维原料诱导产生木聚糖酶的微生物得到了分离,有效地降低了酶制剂的生产成本.综述了微生物利用木质纤维原料产木聚糖酶的研究现状,重点关注了微生物木聚糖酶的产生、特性及发展前景.     

离子液体对模拟生物质原料组分的选择性分离

设计合成了一系列咪唑基羧酸盐离子液体:1丁基3甲基咪唑甲酸盐,1丁基3甲基咪唑乙酸盐,1丁基3甲基咪唑乳酸盐,1丁基3甲基咪唑乙醇酸盐,1丁基3甲基咪唑苯甲酸盐和1丁基3甲基咪唑二氰胺盐,并采用氢核磁方法对这些离子液体进行了表征和结构确认。研究了离子液体的阴离子结构、体系溶解温度对木质素和木聚糖溶解度的影响。根据不同离子液体对纤维素、木聚糖、木质素溶解性能的差异,实现了模拟生物质原料3个组分的选择性逐级分离,木质素、木聚糖和纤维素的分离质量分数分别为76.9%、75.4%和99.3%。离子液体[C4mim][N(CN)2]的回收质量分数为89.6%。     

木质纤维素酶解的方法及意义

本文讨论了纤维素酶复合物水解木质纤维素的机理,并叙述了水解糖在发酵工业上的应用.     

甘蔗渣制备木质陶瓷及其性能表征

报道了以甘蔗渣为原料 ,采用混合后热压再烧结的全新工艺制备木质陶瓷的研究 ,并对其密度、气孔率、强度、电阻率等性能进行了测试 ,对其性能特征、形成机理及规律进行了分析。初步展示了原料配比、酚醛树脂浓度、温度等参数对整个制备过程及木质陶瓷性能的影响。实验结果证明了通过该工艺用甘蔗渣制备木质陶瓷的可行性 ,为木质陶瓷的研究开辟了新的方向和空间。     

低共熔溶剂(DES)分级分离木质纤维素组分新技术

采用低共熔溶剂（DES）预处理木质纤维素,以提高残渣纤维素的酶解糖化效率。以稻壳为原料,从6种DES （乳酸-甘氨酸、草酸-氯化胆碱、甲酸-氯化胆碱、乙酸-氯化胆碱、甘油-氯化胆碱、乳酸-氯化胆碱）中,筛选脱木素效果最好的两种DES,即甲酸-氯化胆碱和乳酸-氯化胆碱;然后,利用上述2种DES预处理稻壳、玉米芯、樟木、杉木、800 kGy玉米芯等5种生物质原料,评价DES预处理生物质分离"三素"效果,结果表明甲酸-氯化胆碱预处理玉米芯分离"三素"效果最好;最后,优化了甲酸-氯化胆碱预处理玉米芯分离"三素"工艺参数,最佳参数为：时间120 min,温度115℃,投料量10%（质量分数）。在优化条件下,残渣纤维素含量74.31%,木质素脱除率81.49%,木质素纯度77.07%,半纤维素完全水解。XRD分析表明,残渣纤维素为Ⅰ型纤维素,结晶度48.57%;残渣纤维素酶解糖化效率为98.56%。     

水-四氢萘混合溶剂液化蔗渣的工艺研究

在间歇式高温高压反应釜中,以水、四氢萘、水-四氢萘混合溶剂为反应介质,研究了甘蔗渣直接液化制备生物油的工艺。调查了蔗渣/溶剂的固液比、液化温度、水-四氢萘混合溶剂中四氢萘含量、碱预处理对蔗渣液化效率的影响。研究结果表明,在液化温度200~320℃范围内,单独使用水和四氢萘作为溶剂液化时最大转化率分别为68%和89%,最大液体产率分别为61%和70%,而且,水作为溶剂液化时,转化率随温度升高缓慢增加,而四氢萘液化时,在270~280℃转化率急剧地增加(增加了30%);当水-四氢萘混合溶剂中四氢萘含量大于50%时,蔗渣转化率均高于单独使用水或四氢萘液化,预示着水和四氢萘之间的协同作用;使用Na OH预处理蔗渣,大幅提高了以水和水-四氢萘混合溶剂为反应介质的转化率和液体产率。与蔗渣原料相比,液化产物显示了较低的氧含量(20.96%~27.24%)与较高的热值(27.65~30.82 MJ/kg),达到了对蔗渣脱氧和提高热值的目的。     

亚/超临界乙二醇中沙柳的液化工艺研究

在亚/超临界乙二醇体系中,以碳酸钠作为催化剂,利用正交试验和单因素方法对沙柳进行了液化实验,考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、液固比以及沙柳的粒度对液化反应的影响。采用红外光谱,热重等手段分析了随着反应时间的增加,液化产物成分和液化残渣的变化。结果表明:①反应温度对液化有显著的影响,反应时间、催化剂用量、液固比以及沙柳粒度也有不同的影响;②沙柳液化适宜的工艺条件为:反应温度372.7℃,反应时间为15 min,乙二醇体积为60 mL,沙柳质量为5 g,催化剂质量为0.6 g时的液化率为98.56%;③对液化产物和固体残渣做红外分析,在达到反应时间10 min后的液化液体产物和固体残渣的峰型都没有大的变化,说明液化过程中沙柳组分中的半纤维素和木质素首先发生降解,并且残渣中仍存有纤维素,产物成分不会随着反应时间的延长而改变,且液化产物结构复杂,主要含有醇、醛、酯、酚类、芳烃等;④对沙柳固体残渣做热重分析知,半纤维素在反应时间为15 min时达到全部降解。纤维素的含量随着反应时间的延长有降低的趋势,说明延长反应时间会促进纤维素的降解。     

硫酸催化蔗髓半纤维素的水解条件研究

用硫酸作催化剂水解蔗髓木质纤维素,考察不同催化剂用量、水解液固比、水解时间以及温度对蔗髓水解生成木糖、葡萄糖、阿拉伯糖和糠醛的影响。结果确定出蔗髓稀酸水解处理的最佳水解条件是:催化剂用量130%、液固比20、水解温度120℃,时间20min,在此条件下,木糖产率23.06%,葡萄糖产率1.97%,阿拉伯糖产率0.85%,糠醛产率2.34%。     

乙二醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯的合成及应用

以三苯基膦为催化剂、对羟基苯甲醚为阻聚剂,利用乙二醇二缩水甘油醚和丙烯酸为两种主要原料合成了一种低气味、低刺激性的乙二醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯．研究了反应温度,阻聚剂、催化剂用量等因素对其反应的影响,结果表明较好的合成反应条件是：温度90～110℃、三苯基膦质量分数为0．70％～0．90％、对羟基苯甲醚质量分数为0．20％～0．40％．把此乙二醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为稀释剂加入到高黏度环氧丙烯酸酯中配制成的光固化涂料其性能优于丙烯酸异辛酯作为稀释剂加入到高黏度环氧丙烯酸酯中配制成的光固化涂料．     

直接酯化法制备EGDA

以丙烯酸(AA)与乙二醇(EG)为原料,采用直接酯化法合成出了二丙烯酸乙二醇酯(EGDA)。以EGDA得率为考核指标,对溶剂及用量、催化剂种类及用量等诸多条件进行了研究与优化,发现采用减小体系压强以降低反应温度对该反应更有利,得出了直接酯化法合成EGDA的适宜条件。减压精馏后的EGDA产品经检测证明其纯度较高,满足聚合反应交联剂等的质量要求。     

硫化氢代替氢源进行煤液化的实验研究

以神府煤为原料,研究了用硫化氢作氢源在间歇式高压反应釜中进行煤液化过程的可能性.重点考察了气体中H2S(硫化氢)的含量、催化剂种类对煤转化率的影响,并对S在液化油及残渣中的分布以及油品的组成进行了分析.实验结果表明：在氢源中加入H2S或全部以H2S取代时,煤液化条件在趋于温和化的同时转化率均有不同程度的提高,其中H2S加入量在20%~50%时,转化率可由原来的62%提高到70%左右.实验中还对单独以H2S作为氢源进行液化的催化剂效果进行了比较,发现FeS催化效果高于氧化物催化剂.     

生物质快速热解液化的实验

在集成的生物质热解液化系统装置上,进行了生物质快速热解制取液体燃料的实验.以几种代表性生物质为原料,研究了热解温度、生物质种类、运行操作条件等对热解液化率的影响.试验结果表明,在现有系统装置上,生物质最高液化率可达51.7%,不同操作条件对最终热解液化率有显著的影响.     

乙二醇醋酸酯化反应动力学研究

基于二级反应动力学机理,研究了以乙二醇和冰乙酸为原料,合成乙二醇醋酸酯的反应动力学.通过反应动力学实验,根据化学方程式,利用计算机软件程序,将实验数据回归拟合,确定反应动力学参数,建立了反应动力学模型,讨论了不同温度、催化剂用量以及乙二醇与醋酸摩尔比等反应条件对酯化反应速率常数k的影响,求得酯化反应活化能E为159.32kJ/mol.结果表明,在实验条件下,乙二醇与醋酸酯化反应,反应级数为准2级.     

硼改性酚醛树脂溶液的合成

以碳酸钠为催化剂,通过改变原料配比并加入合适溶剂,制备了液态硼改性酚醛树脂.对配方工艺进行了优化、对产物结构进行了鉴定,同时研究了残炭率随单因素变化的关系.结果表明,固定硼酸苯酚比的情况下,随着甲醛用量的增加,残炭率C2先增大后减小;固定甲醛苯酚比的情况下,在硼酸苯酚摩尔比为0.3∶1时,残炭率C2最大,综合分析最佳配方为:苯酚∶甲醛∶硼酸=1∶1.4∶0.3.     

植物纤维素水解液脱除酚类化合物的研究

对植物纤维素水解液中抑制木糖醇发酵的酚类进行了脱除研究。研究表明，水解液采用Ca(OH)₂过中和可以脱除水解液中的一部分酚类化合物;对Ca(OH)₂过中和后的水解液分别采用有机溶剂萃取、活性炭和大孔吸附树脂吸附的方法进行深度脱除酚类化合物研究，结果表明S8大孔吸附树脂脱除植物纤维中酚类化合物的性能优于有机溶剂萃取法及活性炭吸附法。优化S8大孔吸附树脂脱除酚类化合物的操作条件，确定理想的脱毒操作条件为：温度35?℃，溶液pH值6.0，时间8?h，液固质量比5∶1。在该条件下植物纤维水解液通过Ca(OH)₂过中和及S8大孔吸附树脂脱毒，水解液中的多酚化合物的脱除率＞90%，单酚化合物的脱除率＞94%。