超声波结合稀碱预处理玉米秸秆发酵的研究

将超声波萃取工艺结合传统的稀碱法对玉米秸秆进行发酵预处理研究。结果表明：2%NaOH溶液预处理1d,再采用双频（28kHz,60W;20kHz,900W）超声60min预处理的样品,比未做任何处理的样品产气量提高18.13%,比2%NaOH预处理3d、但未作超声处理的样品产气量提高8.58%,并且还可以节约12%的时间成本。发酵条件优化得最佳预处理方案为：固液比1∶12,单频(20kHz,900W),超声30min。     

超声波法提取玉米芯木聚糖的研究

考察了用超声波法提取玉米芯木聚糖时各因素对提取率的影响。并通过正交实验确定了提取过程的最优条件：时间30min,原料质量分数3.23%,功率280W,温度60℃。在此条件下,用7%（质量分数）的NaOH提取,木聚糖的提取率可达29.34%。玉米芯经过水煮后,木聚糖提取率为33.01%。与常规提取法相比,超声波法具有耗时少的优点。     

理化因子预处理对玉米芯糖化的影响

以玉米芯为原料,以溶出还原糖量、总糖量为指标,探讨不同理化因子对玉米芯预处理的影响.结果表明,0.2%盐酸以固液比1∶10,在121℃蒸煮20 min,溶出还原糖、总糖量分别达到21.18%和29.70%.高温及延长时间更有助于溶出还原糖、总糖;NaOH预处理有利于溶出木聚糖但并不利于木聚糖水解;盐酸、硫酸预处理更有利于溶出还原糖,且盐酸效果更好.     

超声波和碱联合预处理对畜禽粪便乙醇化的比较研究

以畜禽粪便乙醇化利用为目的,比较超声波与碱联合以及碱预处理对畜禽粪便纤维素还原糖得率的影响,以确定碱以及超声波与碱联合预处理的最佳工艺条件.结果表明:超声波与碱联合预处理畜禽粪便能够强化预处理效果,还原糖得率明显高于碱单独预处理时的得率;同时,超声波与碱联合预处理能够缩短反应时间,减少碱的用量.最佳工艺条件为:500 W超声波联合5% KOH预处理30 min,能使畜禽粪便的还原糖得率达到21.47%,比5% KOH在温度100 ℃,单独预处理2 h的得率(17.65%)高3.82%.     

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。     

真空耦合超声波提取酸浆果中黄酮的工艺研究

本实验以酸浆果为原料,利用真空耦合超声波提取酸浆果中的黄酮,在单因素基础上进行Box-Behnken响应面法优化.实验结果表明:在料液比(v/v)1:30、温度60℃、超声波功率162 W、真空度为0.06 MPa、超声时间60 min时,为最佳黄酮提取条件,其提取率最佳达0.225％,测得的真实值与响应面回归模型相吻合,决定系数R2达到0.9610,该模型能有效拟合真实实验.本文为酸浆果的开发利用提供数据参考.     

大气颗粒物的表面电特性和界面酸-碱反应特征平衡常数

采用质量滴定法测定了大气颗粒物的零净电荷点(pH(PZNC)),甲醛缩合法测定了结构电荷密度(σst),进而得到界面酸-碱反应特征平衡常数(1-pK模型中的K,2-pK模型中的Kinta1和Kinta2)。结果表明,所研究的大气颗粒物样品荷结构负电荷,σst=-0.18mmol/g;存在与电解质浓度无关的零净电荷点,pH(PZNC)=8.00;界面酸-碱反应特征平衡常数分别为pK=8.00,pKinta1=2.07和pKinta2=13.93。     

微波-碱预处理对土霉素菌渣减量化效果研究

为了对土霉素菌渣进行减量化处理,采用微波-碱联合作用的方法,通过正交试验和单因素试验,考察了NaOH投加量、微波功率和含水率对悬浮固体(SS)去除率的影响。试验结果表明,最佳反应条件为NaOH投加量0.09g/g(质量分数),微波功率700 W和含水率96%,这时SS去除率达56%以上。通过扫描电镜对溶胞效果进行分析可知,该研究的土霉素菌渣减量化效果较好,可为抗生素菌渣减量化提供技术参考。     

局部放电超声波信号的检测及预处理

研制了局部放电超声波检测系统，并对局部放电模型的放电特性进行了研究．比较了电荷放大器和电压放大器对局部放电超声波的接收，设计了十阶高通、六阶低通滤波器构成的101～273kHZ带通滤波器，对经硬件滤波后的采集信号进行了小波包分解与重构．研究表明：电荷放大器比电压放大器能更好地接收小电容值的压电传感器耦合的超声波信号；带通滤波器能有效地抑制背景噪声和工频干扰；对小波包分解后的低频重构信号设定特征量及其容限，在小波包重构时能分离出电磁波．对超声波信号采用这种软硬件结合的预处理措施能达到满意的抑制各种噪声和干扰的效果．     

含SD和KP化学合成制药废水的酸析预处理研究

含磺胺嘧啶(SD)和酮基布洛芬(KP)的合成制药废水对微生物有较强的抑制作用,故不能使用生物法对其进行处理.本文研究表明,通过硫酸酸析可以明显改善废水的可生化性,并且有利于厌氧菌和好氧菌的驯化、筛选和复配,经过酸析后的废水适宜进行厌氧和好氧处理.经酸析-厌氧-好氧联合处理工艺后,废水的化学需氧量(COD)值由2 525 mg·L-1降到150 mg·L-1以下,最终出水COD值为145 mg·L-1,COD总去除率达到94%.试验分析证明最佳的酸析条件是pH=2,酸析时间为40 min.酸析预处理是后续微生物处理高浓度难降解含磺胺嘧啶(SD)和酮基布洛芬(KP)的合成制药废水的关键.     

酸碱预处理对稻草秸秆发酵产氢的影响

随着环保要求的日益严格和化石能源的日益短缺,氢能作为清洁高效的可再生能源受到人们的普遍重视。厌氧发酵生物制氢是利用生物技术分解有机废弃物制备氢气,该工艺设备简单、操作容易、成本低廉等优点。以稻草秸秆为发酵底料,以厌氧活性污泥为接种物,研究酸碱预处理对秸秆发酵产氢的影响。结果表明,H2SO4预处理为最佳的预处理方式;稻草秸秆经1%的H2SO4预处理后发酵气中氢气的最大含量、最高比产氢速率和最高氢气产率分别为47.68%、4.67mL/(h.g)和59.21 mL/g;经1%的NaOH预处理后发酵气中氢气的最大含量、最高比产氢速率和最高氢气产率分别为41.92%、3.24 mL/(h.g)和42.02 mL/g;发酵液相中主要产物为乙醇、乙酸和丁酸。     

Biorefinery of bacterial cellulose from rice straw: enhanced enzymatic saccharification by ionic liquid pretreatment

The pretreatment of rice straw is often used to enhance the hydrolysis. 1-allyl-3-methylimidazolium chloride([AMIM]Cl) is a kind of low viscous,nontoxic and recyclable ionic liquid. It was used to treat rice straw and improve the enzymatic hydrolysis of rice straw in this study. The factors influencing the pretreatment were as follows:the dosage of rice straw in [AMIM]Cl,crush mesh of rice straw,pretreatment temperature and time. After the pretreatment with a 3 %(the weight ratio of rice straw to ionic liquid) rice straw dosage in [AMIM]Cl at 110 ℃ for 1 h,the yield of reducing sugar of regenerated rice straw by 33 U/mL cellulase hydrolysis was 53.3 %,which was two times higher than that of un-treated rice straw(23.7 %) . More researches regarding straw biorefinery to bacterial cellulose are being performed in the lab and prospective results will be published in near future.     

稻草秸秆预处理实验研究

通过不同的化学试剂与汽爆组合处理稻草秸秆的研究,确定了有效的预处理条件：稻草秸秆与3％氢氧化钠溶液的固液比为1：5,混匀,置126—128℃保温5min,放气．此预处理能使秸秆中木质素去除75．58％;秸秆酶解（酶解条件：2％底物,0．2％纤维素酶,pH=4．8,0．2mol／L醋酸-醋酸钠缓冲溶液,46℃水解48h）糖化率达91．98％．     

流化床燃烧稻草床料聚团及灰行为

流化床燃烧生物质发电是生物质能利用的重要技术,但床料聚团影响系统的稳定运行。该文使用石英砂流化床在760℃燃烧稻草,研究床料聚团机理和生物质灰行为。实验结果表明:床料发生了严重的聚团,床层流化状态明显恶化;碱金属在床料颗粒表面富集,在床料颗粒表面形成了约5μm厚的灰层。K2O-CaO-SiO2三元系相图可以有效解释床层中融化物的出现。聚团机理可概括为:由于稻草灰熔点低,燃烧的半焦表面变粘,粘结床料颗粒产生聚团;通过与细灰碰撞、融化的碱金属化合物冷凝,床料颗粒表面形成一层均匀的灰层并融化,当灰层足够厚时,床料颗粒通过有限的点粘结在一起,也会形成聚团。     

氨气冷等离子体预处理聚磷酸铵对稻秸/HDPE复合材料性能的影响

为提升聚磷酸铵(ammonium polyphosphate, APP)在稻秸/HDPE(高密度聚乙烯)复合材料中的相容性,采用氨气冷等离子体对APP进行预处理,研究处理功率(100、200、300 W)和处理时间(1、2、3 min)对稻秸/HDPE复合材料阻燃性能和力学性能的影响。极限氧指数(limited oxygen index, LOI)测试结果表明,APP经过氨气冷等离子体预处理后,稻秸/HDPE复合材料的LOI均高于未处理试样; 当处理功率100 W、处理时间3 min时,LOI达到最大,为30.5%,较未处理时增加了10.9%。力学性能测试与双因素方差分析表明,氨气冷等离子体预处理APP对稻秸/HDPE复合材料的拉伸性能和冲击性能影响不显著,处理功率对稻秸/HDPE复合材料的弯曲强度影响显著。     

稻草炭的制备及应用

以稻草为原料,利用自制的炭化设备制备稻草炭和稻草醋液,研究炭化温度对稻草炭、稻草醋液以及稻草燃气得率的影响,采用元素分析仪、电感耦合等离子直读光谱仪对稻草炭的元素组成进行了测试与分析.结果表明:稻草炭和稻草燃气的得率随炭化终点温度升高而下降,稻草醋液的得率则随炭化终点温度的升高而升高.稻草炭富合作物生长必需的氯、磷、钾等多种营养元素,其中碳、氮、磷、钾含量分别为3.70×105、8.18×103、3.96×103、3.10 ×10<'4>mg/kg.研究了稻草炭添加量对小白菜生长量的影响,结果表明:当稻草炭的添加量占土壤总量的8%时.小白菜生长量提高较大.增幅为20.87%.     

碱激发秸秆灰渣改良膨胀土试验研究

通过室内试验,探讨利用碱激发秸秆灰渣改良膨胀土的可行性及改良效果。试验研究了秸秆灰渣、碱激发秸秆灰渣改良膨胀土的基本工程性质指标、击实特性、胀缩特性及无侧限抗压强度的影响特征。试验研究结果表明,随着秸秆灰渣的增加或者碱溶液浓度的增加,膨胀土的塑性指数、自由膨胀率、膨胀量与膨胀力逐渐减小,这说明掺秸秆灰渣可有效降低膨胀土的胀缩性。击实样经养护后的膨胀试验结果表明,随着养护龄期的增加,膨胀土的膨胀力明显减小。无侧限抗压强度试验结果表明:没有经过养护的土样,碱激发秸秆灰渣对无侧限抗压强度的影响不够明显;经过7 d养护后,随着掺秸秆灰渣的增加,土样的无侧限抗压强度具有一定程度的提高,并且无侧限抗压强度存在一个峰值点。     

预处理对大豆秸秆纤维素性质影响的研究

对大豆秸秆纤维素预处理过程的影响因素进行了探索,对预处理前后大豆秸秆的物理结构变化、化学成分变化及预处理条件对酶解产糖的影响进行了研究．研究结果表明,粉碎结合氨处理对大豆秸秆酶解产糖影响较大,较适宜的预处理条件为大豆秸秆粉碎至140目,10％氨处理24h．     

加筋长度和加筋率下的稻草加筋土强度特征

为了解决由盐胀和溶陷导致的盐渍土低强度和大变形问题,依据抗压实验和三轴压缩实验,研究6种加筋长度和5种加筋率下的稻草加筋滨海盐渍土的抗压强度、抗剪强度和抗变形性能。结果表明,直径50 mm抗压试样的适宜加筋率为0.2%,适宜加筋长度为15 mm,直径61.8 mm三轴压缩试样的适宜加筋率为0.2%,适宜加筋长度为20 mm,这2种条件下加筋土的强度值最高、抗变形性能最优。加筋大幅提高了土的黏聚力,但对土的内摩擦角影响很小,只有在加筋土达到一定的轴向应变时,稻草的加筋作用才能发挥出来。     

轻质稻秸保温材料高频热压工艺

以稻秸为原料,采用高频热压法制备轻质稻秸保温材料,研究了高频热压工艺条件(包括高频热压时间、稻秸单元含水率和施胶量)对保温材料性能的影响。结果表明:高频热压时间240 s、稻秸单元含水率14%、施胶量8%时制得的保温材料,其力学性能均能满足欧洲EN相关标准的要求,且导热系数仅0.051～0.053 W/(m·K),可以有效代替常规保温材料,更兼具价格低廉、质轻、无毒、无害、无环境污染等优势。