磷酸丙酮法分离玉米芯三组分的研究

采用一种无机酸/有机溶剂预处理方法,将玉米芯与浓磷酸按照液固比8∶1混合,50℃分别反应0.5,1,2 h;然后用丙酮浸泡,离心提取木质素;残渣用Na2CO3中和后酶解,旨在将已破坏结构的纤维素和可溶聚合木糖降解为单糖。傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)结果显示,回收的木质素特征结构峰明显,说明该法所提木质素官能团变化较小;进一步研究发现,磷酸1 h处理得到的木质素特征谱图最清晰完整。用扫描电镜观察(SEM)玉米芯原料和预处理残渣的微观结构变化,原料呈现沿径向条状纹路,残渣放大500倍和5 000倍都观察不到任何纤维条结构。残渣中和后酶解,24 h酶解率就达到90%左右,72 h酶解率基本达到100%。降低丙酮用量并使过程可循环是工业应用的前提条件。     

利用有机溶剂提取微藻油脂的方法探究

在传统化石能源日益枯竭的趋势下,微藻生物柴油作为第三代绿色可再生的替代型能源越来越受到人们的重视.在微藻生物柴油的产业链上,油脂的提取是影响其推广应用的一个关键环节.本文实验利用有机溶剂提取微藻油脂,探究在不同的条件下微藻油脂的提取效果,并特别研究了先后使用甲醇和石油醚两种有机溶剂对微藻油脂提取率的影响.研究结果表明:温度、液料比、浸提时间对提取效率都有一定的影响,并且使用甲醇和石油醚两种溶剂分步提取时会使微藻油脂提取率明显提高;在液料比为15mL/g、提取温度为45℃、提取时间为5h时,使用石油醚作为提取剂的提取率为58.71%;使用甲醇溶剂提取后再使用石油醚提取时,在液料比和提取时间相同的条件下,温度为35℃时提取率即可达87.90%     

合成气和培养基组分对C.autoethanogenum发酵产乙醇的影响研究

以合成气发酵菌株Clostridium autoethanogenum DSM10061为研究对象,研究改良DSM培养基640,添加玉米浆、焦油含量和产物浓度对合成气发酵的影响.结果表明:玉米浆浓度为0.175g/L时利于合成气乙醇发酵.适量的焦油有利于乙醇的生成,抑制乙酸的产生.低浓度的乙醇和乙酸能促进对应产物乙酸和乙醇的生成,但随着浓度的升高,乙醇和乙酸均会严重抑制产物的生成.     

整体式焦油裂解催化剂的制备及性能研究

以堇青石为载体,采用真空浸渍法制备整体式镍基催化剂,研究了不同干燥方法对整体式催化剂内表面活性组分轴向分布的影响及不同工艺条件下的催化性能。结果表明:微波干燥法所得催化剂内表面活性组分轴向分布最均匀;重时空速对焦油裂解率的影响较大,当重时空速为177kg/(h.m3)时,焦油裂解率高达92.62%,H2的体积分数为46.53%;在较低温度条件(700~800℃)下,催化温度对焦油裂解的影响较小,当催化温度上升到900℃时,焦油裂解率大幅上升,单位质量生物质气体产率高达1.22Nm3/kg。     

华南山丘区农村新能源应用现状调查分析

通过对河源市金史村42户应用新能源的典型农民家庭的生活能源消费结构的调查,对比和分析了只建沼气池、只安装太阳能热水器和既建造沼气池又安装太阳能热水器的3类应用不同新能源农户的生活能源消费情况,得出太阳能热水器的供能能力比沼气池强,安装太阳能热水器能明显降低农户对商品能源的消费比例;农户建造沼气池产生的沼气对柴草和煤气有更好的替代作用。     

木质纤维素类生物质高温液态水预处理技术

木质纤维素燃料乙醇是可再生能源的重要组成部分,其中可发酵糖的制取技术是木质纤维素乙醇化的关键技术之一。原料经过预处理后再进行酶解被认为是最有前景的糖化方式。高温液态水预处理技术与其它方法相比显示了独特的优势,如不需添加化学试剂、降解产物少等。本文在总结了高温液态水性质的基础上,对它在生物质预处理过程中各组分(半纤维素和木质素)的水解过程及机理进行了较详细的综述和分析。最后对高温液态水预处理技术在木质纤维素糖化领域中的研究和应用前景进行了展望。     

中国生物质成型燃料产业政策与执行效果分析

生物质固体成型燃料因其碳中性、氮硫含量低、烟气污染少、便于运输等优势,在供热、供气以及发电方面可以大量替代煤炭、天然气或重油,在有效供能的同时,能够显著减少污染,实现CO2零排放,符合当前社会可持续发展的理念。尽管我国出台了一系列激励政策,但是在产业发展的过程中还存在一定问题,产业发展离国家目标还有一定差距。本文对目前国内外已出台的生物质成型燃料产业政策进行了归纳和总结,并对我国的关键产业政策,如秸秆能源化补贴政策、税收减免政策、环保措施政策、贷款优惠的执行效果做了跟踪调研,对不同政策的执行力度与成效做了评价和分析,最终给出了政策改进建议。     

小球藻对奶牛场沼液处理能力及生物质生产的探究

为资源化处理奶牛场沼液、探究小球藻Chlorella vulgaris NIES-227对奶牛场沼液的处理能力以及生物质利用潜力,在柱式光生物反应器中利用小球藻处理沼液占比分别为25%、50%、75%和 100% 4种不同浓度的未灭菌污水。研究结果显示,各浓度污水中总氮、总磷和COD的去除率分别为36.0%～92.5%、42.8%～100%和6.9%～32.2%。在沼液占比为25%的污水中氮磷的去除率最高,氨氮、总氮和总磷的去除效率分别可达99.9%、91.0%和100%。微藻在低浓度沼液（25%～50%）中生长状态良好,在沼液占比为50%的污水中可获得最高生物质产率393.6 mg/(L·d)。但是在高浓度沼液（75%～100%）中微藻生长受到一定抑制,导致氮磷的去除效果变差。培养期间细菌的数量增长显著,促进了COD的去除。各浓度沼液生物质中总脂、总糖和蛋白质含量分别为13.2%～32.2%、12.3%～27.6%和16.2%～30.9%。实验数据表明,低浓度沼液能产生更多高能量组分的生物质,适合用作生物燃料的开发;高浓度沼液能产生含较多蛋白质的生物质,更适合用作动物饲料。     

响应面法对磁性碳基固体酸催化剂的制备工艺优化研究

为使磁性碳基固体酸催化剂具有更好的催化活性和水热稳定性,利用响应面法对其制备工艺进行优化,以催化玉米芯水解所得的木糖得率为评价指标,选取碳化温度、碳化时间、磺化温度和磺化时间4个显著影响的因素,设计四因素三水平Box-Behnken试验,考察各因素对制备催化剂的影响,并确定最优制备工艺条件。实验结果表明,建立的二次多项式数学模型显著性较高(p=0.0003),相关系数R~2=0.8839,对实验结果具有较好的预测性。在优化的基础上确定磁性固体酸催化剂的最佳制备工艺条件为:碳化温度455℃、碳化时间4.8 h、磺化温度107℃和磺化时间10.0 h。在此条件下制备的磁性固体酸催化剂催化水解玉米芯所得木糖的得率为39.35%,与模型预测值38.73%有1.60%的误差,说明用此模型来优化磁性固体酸催化剂的制备工艺是合理的。同时,将制备的磁性固体酸催化剂与SBA-15、HZSM-5、Amberlyst-15这3种常见固体酸催化剂对催化玉米芯水解的木糖得率进行比较,结果表明,磁性固体酸催化剂的活性最高,研究价值突出。通过研究,明确制备过程中各因素对磁性碳基固体酸催化剂催化活性和水热稳定性的影响情况,可为后续催化剂设计、改性、载体选择等方面提供理论依据和实验基础。     

固体酸和两相反应体系对糠醛制备的影响

糠醛是一种重要的生物质基平台化合物,在医药、农药、橡胶和石油炼制等领域有着广泛的应用,其开发具有广阔的市场前景。目前,糠醛的制备主要是以生物质中的半纤维素为原料,经过解聚和脱水反应获得。本文综述了以生物质及木糖为原料催化制取糠醛的反应机理,以及采用不同固体酸催化剂和反应溶剂体系生产糠醛的研究进展,为利用生物质生产糠醛提供技术参考。