玉米秸秆预处理优化实验条件研究

目的:探索一种高效预处理玉米秸秆的方法.方法:低浓度的湿热酸或碱在高压蒸汽(121℃,0.1 Pa)条件下,对玉米秸秆进行预处理.结果:从还原糖产量方面考虑,以1%硫酸按固液比1∶5处理玉米秸秆40 min为最宜.从木质素降解方面考虑,相同条件下氢氧化钠预处理,还原糖产量极低,但木质素含量降低明显,有利于进一步酶解作用.     

小麦秸秆糖化工艺的对比研究

通过比较化学糖化法和酶解糖化法对小麦秸秆的糖化效果,确定了较优的糖化方法和糖化工艺参数。研究结果表明:在化学糖化中,酸解糖化优于碱解糖化,以盐酸糖化的效果最好;当盐酸质量分数为25%、酸固比为25∶1 mL/g、糖化时间为5 d时,还原糖得率为20.76%。在酶解糖化中,木聚糖酶糖化效果优于其他酶类;在初始pH=4.5、酶解温度40℃、w(酶)∶w(秸秆)=0.06、小麦秸秆0.02 g/mL、酶解时间24 h时,还原糖得率为33.55%。说明木聚糖酶糖化效果优于盐酸糖化。     

碱法-酶法处理玉米秸秆的制糖工艺研究

以天然玉米秸秆为原料研究碱法-酶法制糖工艺,考察了碱预处理条件对样品组分变化、酶解效率和总糖得率的影响。试验结果表明,碱预处理具有良好的木素脱除效果,但会伴随半纤维素的损失,为了获得高的总糖得率,必须适当降低预处理强度。试验范围内固液比1∶10,预处理条件为1.5 % NaOH,80 ℃下反应1 h时,总糖得率最高。固相中保留了近100 %纤维素和6958 %半纤维素,木素去除率为54.84 %。预处理样品在底物质量浓度30 g/L,酶用量为纤维素酶15 μmol/(min·g),纤维二糖酶30 μmol/(min·g),水解48 h,纤维素酶解得率从24.18 % 上升至71.29 %,半纤维素酶解得率达到78.85 %。整个工艺总糖得率为66.86 %,较未处理样品提高46.66 %。     

微波辅助预处理对玉米秸秆酶解的影响

研究了微波辅助硫酸、氢氧化钠预处理对玉米秸秆酶解糖得率的影响,并对温度、酸碱添加量、预处理时间、液固比4个因素进行了单因素试验分析。结果表明预处理的最佳条件为：微波-硫酸预处理时,温度190℃,硫酸质量浓度为10 g/L,预处理时间3 min,液固比20(硫酸体积(mL)与玉米秸秆质量(g)之比)条件下,预处理得糖率及酶解得糖率分别为44.6%和30.3%;微波-氢氧化钠预处理时,温度130℃,氢氧化钠质量浓度15 g/L,预处理时间7 min,液固比30(氢氧化钠溶液体积(mL)与玉米秸秆质量(g)之比)条件下,预处理得糖率及酶解得糖率分别为1.5%和80.0%。     

玉米秸秆促腐的实验研究

实验研究了氨水、碳酸铵和尿素对秸秆的促腐效果,结果表明:3种溶液中,氨水的促腐效果最好,施用浓度为4%的氨水,12h后对粗纤维的降解率可以达到20.6%.田间实验表明:喷洒浓度为6%氨水的玉米秸秆半年后,粗纤维的最大降解率可以达到48.2%,降解情况明显高于没有喷洒的秸秆.这种促腐既减小了对小麦出苗的不利影响,又增加了土壤肥力.     

专用发酵剂降解玉米秸秆饲料的工艺优化

秸秆经过发酵剂发酵,可使粗纤维降解为小分子物质。同时,经乳酸菌、醋酸菌等作用产生大量有杀菌抑菌作用的有机酸,使得秸秆饲料得以长期保存。目前,市售的专用发酵剂是一种浓缩型菌种,其并未对特定秸秆发酵条件进行具体说明。本试验采用专用发酵剂对玉米秸秆进行发酵降解,利用二次通用旋转回归试验设计,优化发酵剂降解玉米秸秆的工艺条件。试验结果表明:玉米秸秆经专用发酵剂降解,其最佳工艺条件是发酵时间5.3 d,发酵温度31.4℃,含水量62.0%,接种量1.87%。在上述条件下,玉米秸秆中粗纤维的降解率可达44.69%。     

碱预处理后的玉米秸秆发酵生产燃料乙醇

采用玉米秸秆为原料,先氢氧化钠进行预处理后,再加入纤维素酶与酵母进行乙醇发酵。首先通过单因素试验,确定了酵母菌接种量、发酵时间、发酵温度、发酵p H四因素对乙醇的最佳影响程度。再采用四因素三水平的正交实验确定发酵的最佳组合条件。结果表明,乙醇发酵最佳工艺条件为酵母接种量6环、发酵时间36 h、温度38℃、p H=4.8,此时乙醇浓度值为12.5432 mg/m L。     

玉米秸秆利用中木素质降解的研究

为了使玉米秸秆得到充分的利用,用化学法处理玉米秸秆,并对其木质素含量的变化进行了测定。结果表明;NaOH与氧化剂复合处理法对玉米秸秆中的木质素降解最强,降解率最高可达74％;用氨气、尿素处理降解率可达20.3%和13.4%。     

玉米秸秆稀酸-蒸汽爆破预处理和水解糖化的试验研究

考察了玉米秸秆经1%(w/w)稀硫酸和水分别浸泡后在不同汽爆压力(分别确定研究压力为1.5 MPa,1.8 MPa和2.0 MPa)和保压时间(分别为4 min,6 min和8 min)下进行蒸汽爆破预处理的处理效果。分析了预处理后固体和液体部分的主要成分和含量。通过考察预处理后固体部分经过纤维素酶作用后所得到的葡萄糖得率,确定了最佳的稀酸-蒸汽爆破预处理工艺。在1%稀硫酸预浸12 h后,采用1.8 MPa汽爆条件保压8 min,经过预处理玉米秸秆的最大葡萄糖得率为26.9 g/100g原料;在该条件下,预处理后过滤液中总糖得率最高为34.5 g/100 g原料。     

玉米秸秆中半纤维素水解条件的优化

通过响应曲面法,研究了反应温度为121℃时,不同硫酸浓度和反应时间对玉米秸秆中半纤维素水解为木糖的产率以及选择性系数的影响.建立了木糖产率和选择性系数对硫酸浓度和反应时间的两个二元二次多项式数学模型,借助模型方程及统计软件,得到了符合木糖产率大于750/0,相关系数大于4.0 g.g-1的水解条件,并找到了硫酸浓度为2.00/0,水解时间为43 min的最佳工艺条件.在最佳工艺条件下得到的实验结果与模型预测值非常吻合,表明该模型适用于半纤维素的水解过程.     

微波辐射下有机混合溶剂提取芝麻杆中木质素

采用1,4-丁二醇与丙三醇的混合溶剂作为萃取剂,微波辐射从芝麻秆中提取木质素.研究了微波辐射功率、微波辐射时间、固液比和萃取剂质量分数对芝麻杆中木质素提取率的影响,运用L9(34)正交试验对提取条件进行了优化.结果表明,影响木质素提取率的主次因素为微波辐射功率、萃取剂浓度、微波辐射时间及固液比.最佳提取条件:微波辐射功率900W,微波辐射时间40min,固液比1∶12(g∶mL),萃取剂质量分数ω=90%,木质素的萃取率为65.3%.萃取剂蒸馏除去水分可重复循环使用.     

向量优化中改进集的对偶性质

基于凸锥的一些经典对偶性质,利用凸集分离定理和回收锥等工具研究了改进集的一些对偶性质,获得了改进集与凸锥之和的对偶锥等于改进集的对偶锥与凸锥的对偶锥之交;改进集回收锥的对偶锥等于凸锥的对偶锥和该改进集的对偶锥;改进集之和的对偶锥等于改进集的对偶锥之交;改进集与凸锥之交的对偶锥等于改进集的对偶锥与凸锥的对偶锥之和的闭包;改进集之交的对偶锥等于改进集的对偶锥之和的闭包;改进集之并的对偶锥等于改进集之和的对偶锥,并给出了一些具体例子对主要结果进行了解释。
     

向量优化中改进集的一个性质

改进集是研究向量优化问题十分重要的工具之一。基于改进集对偶锥和回收锥的一些基本性质在适当假设条件下证明了对于有限维空间Rn中两个闭集E1,E2,若cl(cone(convE1))是点的,则E1,E2之和E1+E2仍为闭集。并提出了一些具体例子对主要结果进行了解释,指出若cl(cone(conv E1))不是点的,其结论不一定成立。
     

旁路化学除磷对A2 / O 工艺的影响研究

为考察旁路化学除磷对常规A2/O工艺系统脱氮除磷效果的影响,试验在常规A2/O工艺厌氧池末端接入旁路化学除磷池,并调节化学除磷池的pH值以达到除磷的目的。实验结果表明:改进后的A2/O工艺,当进水TN为40～50 mg·L-1、出水TN为11.8～15.5 mg·L-1时,TN平均去除效率为69.21%;当进水TP为4.2～8.9 mg·L-1、出水TP为0.50～0.75 mg·L-1时,TP平均去除效率为90.57%,较传统A2/O工艺,TN、TP去除率分别提高了4.04%、2.37%,说明旁路化学除磷对常规A2/O工艺系统脱氮除磷效果具有一定的改善作用。     

非光滑B- 预不变凸优化问题的解集刻画 (运筹学与控制论)

给出了具有不等式约束的非光滑B-预不变凸优化问题的最优解集的各种刻画。首先,利用Clarke次微分建立了该优化问题最优解的充分必要条件;再讨论了该优化问题在其解集S上的一个性质:最后建立了该优化问题解集的5种等价形式,即S={x∈M〈^ξ,η(z,x)〉=0,^ξ∈cf(x)=(x∈M〈^ξ,η(z,x)〉≥0,^ξ∈cf(x)}={x∈M〈^ξ,η(x,z)〉=〈^ζ,η(z,x)〉,^ξ∈C(z),^ζ∈cf(x)}={x∈M〈^ξ,η(x,z)〉≥〈^ζ,η(z,x)〉,^ξ∈C(z),^ζ∈cf(x)}={x∈M〈^ξ,η(x,z)〉=〈^ζ,η(z,x)〉=0,^ξ∈C(z),^ζ∈cf(x)},并举例验证这5个集合都相等,为S={0}。     

多目标优化近似解的一些非线性标量化性质

【目的】提出多目标优化问题近似解的定义,并对它的性质进行讨论。【方法】利用一类广义切比雪夫范数标量化模型对多目标优化近似解进行研究。【结果】建立了多目标优化问题ε-弱有效解和ε-真有效解的一些非线性标量化结果。【结论】得到的主要结果推广了一些已有工作。
     

逆向物流订单分配排序优化研究

【目的】讨论了如何对订单合理分配实现货物的低成本及高效回收的问题,为作为闭环供应链逆向物流订单货物的高效回收提供可借鉴方法。【方法】通过对逆向物流车辆与货物订单分配问题的分析,利用现代排序论的思想和方法将逆向物流订单和车辆分别看作工件和机器,构建了逆向物流订单分配排序优化模型,设计了模型求解算法并做了算例模拟。【结果】算例模拟结果表明:所设计的模型及算法能够有效解决订单货物的高效回收。【结论】基于分支定界法的改进的FBLPT算法能够给出问题的最优解,对解决逆向物流订单分配排序优化问题有一定参考价值。
     

阶对有限群的刻画

令πe(G)表示G中元的阶之集.对于所有有限单群,已证明其均可由元阶集及群阶进行刻画.即设G为群,H为有限单群,则当GH且仅当(1)πe(G)=πe(H);(2)∣G∣=∣H∣.本文继续这一研究,对两类有限非单群进行讨论.首先在不使用2qp阶群的分类的前提下证明了所有阶为2qp(q＜p为不同的奇素数)的群可仅用元阶集和群阶加以刻画,然后利用23p阶群的分类证明了有6类23p(p为奇素数)阶群也可由元阶集和群阶唯一确定.     

向量优化中改进集的一些拓扑性质

改进集是研究向量优化问题的一个十分重要的工具。首先证明了改进集的有关拓扑闭包和拓扑内部的一些性质。进一步,在改进集的条件下给出了拓扑向量空间中两个非空集合之和的拓扑内部与拓扑闭包的一些运算性质,并得到了它的一些等价刻画。最后给出了一些具体的例子对主要结果进行了解释。