秸秆醋酸纤维素的制备

农作物秸秆是自然界中数量极大的可再生资源，本研究以农作物秸秆为反应原料，采用无污染蒸汽爆破技术活化预处理，然后进行乙酰化反应，通过溶剂萃取分离并制备出高附加值的醋酸纤维素。实验结果表明：秸秆汽爆后明显增加了反应活性，制备醋酸纤维素的适宜条件是123℃，2 h，催化剂用量为7％，汽爆秸秆中性洗涤剂处理后的乙酰化结果效果最好，不同汽爆秸秆中小麦秸秆乙酰化效果最佳，优化实验条件下，秸秆醋酸纤维素聚合度均在120以上，取代度2.80以上，并且用红外图谱、1H NMR进行了表征。与目前工业上采用α-纤维素含量较高的高级浆为反应原料相比，不仅原料和预处理成本大大降低，而且工艺流程简单。     

玉米秸秆氨化汽爆处理及其固态发酵

在加氨条件下对玉米秸秆进行了汽爆处理(简称氨化汽爆)和固态发酵. 结果表明: 氨化汽爆同样可使秸秆中的半纤维素降解,并使玉米秸秆的酶解率提高到42.97%, 同时可使秸秆的有机氮含量提高1.27倍. 利用氨化汽爆秸秆进行固态发酵,可提高蛋白含量到23.45%,比不加氨汽爆的玉米秸秆提高了1倍. 而加过氧化氢的氨化汽爆不利于微生物发酵.     

非超临界CO_2表面处理PPC/汽爆秸秆复合材料研究

用汽爆秸秆改性聚碳酸亚丙酯(PPC),制得全降解PPC/汽爆秸秆复合材料;在非超临界条件下(压力7.2MPa,温度31.2℃),通入CO_2对PPC/汽爆秸秆复合材料进行表面处理。结果表明:处理后的PPC/汽爆秸秆复合材料表面光滑平整、均匀细腻,达到木制品表面粗糙度加工要求。经非超临界CO_2处理后,PPC/汽爆秸秆复合材料尺寸稳定性良好。     

生物基产品制备关键过程及其生态产业链集成的研究进展——生物基产品过程工程的提出

生物质原料可以转化为能源、材料和化工产品,是国内外研究的热点. 目前生物基产品制备过程中存在原料组分利用和转化技术单一、缺乏系统技术集成等问题. 本工作从生物质的原料特点、转化过程和产品工程关键问题入手,综合多学科知识,提出了生物基产品过程工程这一理念. 从全新的面向原料、过程、产品的角度,建立生物质分层多级转化技术体系,并以无污染汽爆及其组分分离技术、节水节能固态纯种发酵技术、秸秆固相酶解-液体发酵乙醇耦合技术和汽爆秸秆膜循环酶解耦合发酵技术4个关键技术为平台,形成生物基产品生态产业新模式,为实现生物质资源高值化利用和生物基产品生态产业化提供研发思路和技术平台.     

汽爆预处理技术在纤维素乙醇工业化中的应用及实践

纤维素乙醇技术是推动秸秆高值化利用、缓解环境压力的重要途径之一。在整个工艺过程中,原料预处理对于纤维素乙醇技术的发展起着至关重要的作用。其中,蒸汽爆破是目前应用最广、工业化水平最高的预处理技术之一。综述了汽爆技术在纤维素乙醇工业化装置中的应用,按照汽爆方式、汽爆设备类型、工艺流程和添加的化学试剂的不同,对汽爆工艺和设备分别进行了介绍。综合而言,两段式连续汽爆预处理能够有效的降低半纤维素降解产生的抑制物,提高木糖回收率,降低原料成本,是比较有应用前途的技术之一,对设备的耐压能力和稳定性以及系统控制水平要求较高。从化学试剂的使用来看,中性或低酸汽爆是未来工业发展的方向。     

多孔聚碳酸亚丙酯/汽爆秸秆复合材料的高温暴晒尺寸稳定性

以蒸汽爆破的方式对秸秆进行活化,将活化秸秆与聚碳酸亚丙酯(PPC)复合,制得全降解PPC/汽爆秸秆。盛夏烈日下,将PPC/汽爆秸秆复合材料与模拟穿越赤道条件(80℃加热3d)处理过的PPC/汽爆秸秆复合材料,按结皮向外和断面向外迎向阳光的2种放置方式进行全天暴晒,4种样品均未变形,说明PPC/汽爆秸秆复合材料的高温暴晒尺寸稳定性已初步达到日常生活和穿越赤道使用要求,其原因与多孔、晶区引入有关,也与蒸汽爆破提高了秸秆反应活性、使秸秆与PPC之间产生有效化学键键合、使得PPC分子结构被重建有关。     

乙酸预浸对玉米秸秆蒸汽爆破预处理的影响

对经乙酸预浸汽爆预处理的玉米秸秆进行了组分含量和抑制物分析,并研究了玉米秸秆预处理后的酶水解性和同步糖化发酵。与未经乙酸预浸相比,乙酸预浸玉米秸秆能在相对低温下进行汽爆预处理,在提高半纤维素水解程度的同时,并不会明显增加糠醛等发酵抑制物。酶水解实验表明,玉米秸秆经乙酸预浸,再以 200 ℃ 进行汽爆后的酶水解效果较好,每克原料可获得 284 mg 葡萄糖,提高了 10.2 %,为理论值的 76.8 %;乙酸预浸玉米秸秆经过 96 h 同步糖化发酵,获得了 22.5 g/L 的乙醇浓度,为理论值的 72 %;相比未经乙酸预浸的玉米秸秆,提高了11.9个百分点。     

离子液体[BMIM]Cl处理汽爆活化玉米秸秆及酶解

为了提高玉米秸秆酶解还原糖产率,利用蒸汽爆破法活化玉米秸秆原料,并利用离子液体[BMIM]Cl进行处理,考察了汽爆压力和维压时间对处理后物料酶解还原糖产率的影响。结果表明,汽爆压力2.6 MPa,维压时间90 s下汽爆活化秸秆原料,[BMIM]Cl处理后,酶解24 h后还原糖产率较汽爆活化后物料提高了84.03%,较原料提高了286.83%。秸秆化学组分分析表明,[BMIM]Cl处理后物料纤维素质量分数增加了64.86%,X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析表明,其晶形结构转变为无定形结构,更有利于纤维素酶与底物作用。说明汽爆活化[BMIM]Cl处理能显著提高玉米秸秆的酶解还原糖产率。     

螺杆挤压连续汽爆装置预处理秸秆试验研究

以玉米秸秆为原料,用螺杆挤压连续汽爆装置进行9组试验,考察了浸渍条件、温度和停留时间对汽爆物组分含量的影响。试验结果表明:从半纤维素水解程度以及汽爆物pH,考察不同浸渍条件的浸渍效果排序为预浸渍>预喷淋浸渍>直接喷淋;采用螺杆挤压连续汽爆装置处理玉米秸秆,在直接喷淋3%稀H2SO4溶液、温度170℃、停留时间25 min的预处理条件下,半纤维素水解成戊糖的效果最好,戊糖得率最高为7.75%。     

木霉利用木质纤维素产微生物油脂的研究

通过摇瓶发酵探讨了不同氮源对木霉产油脂的影响。并分别以汽爆秸秆、玉米秸秆,脱木质素的汽爆秸秆为固体培养基基质,用木霉进行发酵生产微生物油脂。结果表明,汽爆秸秆作为原料进行发酵所得油脂产量最高,绿色木霉的产油能力高于里氏木霉。经过6天的发酵培养,里氏木霉的油脂产量1.63 g/100 g干物料,绿色木霉油脂产量为1.83 g/100 g干物料。结果显示木霉能够直接降解木质纤维素类的作物秸秆并利用其积累油脂。     

草浆造纸行业清洁生产技术研究

介绍了草浆造纸废水的来源、特点及对环境的影响。通过工程实例研究了草浆造纸行业实现清洁生产的关键技术。通过对造纸黑液提取木质素制备木质素磺酸钙粘结剂,实现废弃物的资源化。通过"化学絮凝+ABR+氧化沟"组合处理工艺对中段水的深度处理及回用,基本实现废水的零排放,节约了水资源。该工程实现了生产、水循环、废物资源化利用一体化的清洁生产模式,为造纸行业的清洁生产提供借鉴。     

麦草NH4OH-KOH制浆清洁工艺

以氨水为主,添加少量苛性钾碱对麦草原料进行蒸煮,少量钾碱作为强碱不仅能减少氨量、缩短蒸煮时间,而且可为黑液中氨木素提供钾源.蒸煮黑液经回收游离氨后含有农作物生长所需的多种成分,可进行黑液资源化综合利用,使草浆生产实施清洁工艺.一种方法是将黑液直接作为液体肥料用于农田灌溉;另一种方法是将黑液在碱性条件下絮凝沉降,生成的絮凝沉降物经化学改性,可制备功能性肥料用于农业生产;上层清液呈碱性,补加NH₄OH-KOH后,作为工艺水循环重新用于蒸煮.从根本上消除草浆生产黑液的污染问题,建立起造纸工业和农业之间物质良性循环新模式.     

我国化学工业中清洁生产技术的研究进展

分析了我国化学工业清洁生产研究概况,指出我国有关清洁生产研究的主要内容集中在循环经济、生态工业园、节能减排、绿色化学和产业链以及清洁生产的评价与审核等方面。总结了我国化学工业中的各种清洁生产技术,包括过程模拟技术、过程集成技术、清洁生产工艺、清洁反应体系、超常规生产技术、催化技术、化工设备的发展和清洁能源等,指出未来清洁生产技术的发展趋势必然是化工生产技术与信息技术、计算机技术、检测技术、智能信息处理技术和装备制造技术等的有机结合,并提出了从生命周期全过程考察清洁生产技术的清洁性以及在清洁生产技术基础上发展循环经济的建议。     

过程控制清洁生产技术的研究进展

介绍了清洁生产的研究现状，提出了应用过程控制技术实现清洁生产的思想，以近年来在制浆造纸生产过程控制中实施清洁生产的研制成果为例，论述了过程控制技术实现清洁生产的可行性，指出了在过程控制清洁生产的研究和应用过程中出现的新问题，并分析了展望了过程控制清洁生产技术的新方法和应用前景。     

实施清洁生产之探讨

阐述了清洁生产的定义与内容 ,并结合我国的实际情况 ,解释了清洁生产的概念 ;指出了清洁生产与末端治理的区别 ,清洁生产与末端治理之间并非互不相容 ,而是长期并存的现实 ;对企业如何实施清洁生产审计工作提出了具体的看法和建议 ,着重论述了企业的清洁生产审计是由生产过程评价、清洁生产机会识别和清洁生产方案实施三个环节组成 ,它们的有机结合 ,形成了企业清洁生产审计的基本框架。     

实施清洁生产之探讨

阐述了清洁生产的定义与内容,并结合我国的实际情况,解释了清洁生产的概念;指出了清洁生产与末端治理的区别,清洁生产与末端治理之间并非互不相容,而是长期并存的现实;对企业如何实施清洁生产审计工作提出了具体的看法和建议,着重论述了企业的清洁生产审计是由生产过程评价、清洁生产机会识别和清洁生产方案实施三个环节组成,它们的有机结合,形成了企业清洁生产审计的基本框架.     

清洁生产的技术演变及其整体框架

在总结清洁生产技术演变历程的基础之上,建立了清洁生产的整体运行框架,以更好地指导清洁生产的理论研究和实际应用。     

电镀企业清洁生产审核及分析

通过分析电镀行业的清洁生产问题,提出了电镀行业清洁生产审核要点,并以某电镀厂实施的清洁生产改造方案为例,从生产工艺与装备、资源利用及污染物产生量等方面入手,分析其清洁生产技术应用情况及取得的成果。结果表明,实施清洁生产可以有效的从源头减少污染,实现经济效益、环境效益和社会效益的共赢。     

一种新型节能型清洗剂在CIP清洗中的应用

本次研究筛选并测试了一种新型节能型清洗剂,结果显示这种清洗剂能够替代单碱性清洗剂和单酸性清洗剂的共同作用,同时实现两种功能,即可以将原有传统"五步"CIP清洗工艺缩短为"三步"清洗工艺,现场应用测试结果显示,在优异的清洗效果下还能实现耗水量、耗电量、耗蒸汽量、耗时间的节约,可为食品饮料企业节约能源并减少排放。     

日用陶瓷的清洁生产与生命周期评价

清洁生产是一个系统工程,是对生产全过程以及产品的整个生命周期采取污染预防的综合措施。本文采用LCA的方法对日用陶瓷生产过程进行了全面分析与评价,并提出了实施清洁生产的途径。