纤维素乙醇生物转化工艺的研究进展

以纤维素为原料生产乙醇主要包括预处理、水解和发酵三步重要的生物转化过程。由于纤维素原料本身的结晶度和难于降解性,木质纤维素原料生产乙醇,在水解之前要对原料进行物理法、化学法、物理-化学法和生物法等预处理才能获得较高的转化率;发酵工艺有直接发酵法、间接发酵法、混合菌种发酵法、同步糖化发酵法、非等温同步糖化发酵法和复合水解发酵工艺等。综述了纤维素转化为燃料乙醇的原料预处理方法、糖化发酵工艺以及不同预处理方法、发酵工艺优缺点及适合的原料范围,并提出了纤维素乙醇产业化亟待解决的关键技术,展望了纤维素燃料乙醇的产业化前景。     

秸秆燃料化利用三技术

一、秸秆纤维素乙醇生产技术1.技术内涵与技术内容秸秆纤维素乙醇生产技术是目前秸秆能源化利用的高新技术之一。秸秆降解液化是秸秆纤维素乙醇生产的主要工艺过程,是指以秸秆等纤维素为原料,经过原料预处理、酸水解或酶水解、微生物发酵、乙醇提浓等工艺,最终生成燃料乙醇的过程。秸秆纤维素乙醇生产技术的关键工艺包括原料预处理、水解、发酵和废水处理。预处理工艺包括物理法、化学法、生物法和联合法;水解工艺包括酸水解和酶     

木质纤维素类生物质转化生物乙醇预处理B2B工艺的发展研究

在能源问题日益紧张的时局下,寻求可再生的清洁能源成为目前亟待解决的关键问题,而乙醇燃料无疑是化石类能源的最佳替代能源。生物质转化为生物乙醇（简称B2B）工艺无论是从可行性、清洁性抑或是经济性来看都具有可大规模工业化应用的前景。基于木质纤维素物质来源广、成本低等特点,这类原料制备生物乙醇的研究取得了很大的进展。详细综述了木质纤维素类生物质转化生物乙醇中的预处理工艺进展和发展方向,并对各种预处理工艺的优缺点进行了论述,此外,对于双螺杆挤出爆破工艺也进行了详细阐释。     

生物质制乙醇预处理方法的研究进展

【目的】为应对日益严峻的能源和环境污染问题,综述了木质纤维生物质制备乙醇的原料预处理方法,为广大科研工作者提供了该研究领域的最新研究进展,展望了可再生木质纤维原料高值化利用的新思路和新技术.【方法】查阅了国内外生物质原料预处理制备生物乙醇的主要研究方法,并进行了归纳总结,提出各种预处理方法存在的优缺点.【结果和结论】利用可再生的木质纤维生物质发酵制取乙醇得到了广泛的研究,由于木质纤维原料结构复杂,直接转化效率低,木质素和半纤维素水解产物对纤维素水解和发酵具有明显的抑制作用.木质纤维原料预处理是提高乙醇得率的有效途径,通过预处理,去除植物细胞壁中木质素和半纤维素组分,降低木质素和半纤维素水解产物对后续乙醇发酵的抑制作用,同时降低纤维素结晶度,提高原料的多孔性,从而提高纤维素酶对纤维素的水解效率.     

木质素与酶的作用机制及其在纤维素酶水解中的影响研究进展

化石燃料的持续开采与使用对环境产生了严重的负面影响，使得开发可再生清洁能源代替传统能源成为必然。木质纤维素是一种丰富的可再生资源，可转化为生物乙醇、氢气等生物质燃料，被认为是代替化石燃料的理想替代品。其中木质纤维原料转化为生物乙醇需经过预处理、酶水解以及微生物发酵这3个关键步骤，而纤维素酶水解通常会受到酶、水解条件、底物等诸多因素的影响。针对木质素对纤维素酶水解的影响研究进行综述，大量研究发现，木质素是纤维素酶水解过程中的主要抑制剂。木质素既可以吸附纤维素酶，与纤维素酶发生无效吸附；又可以作为物理屏障，阻碍酶对纤维素的生产性吸附。尽管通过预处理可以去除大部分的木质素，但依旧无法从根源上缓解木质素对纤维素酶水解的影响，研究木质素的结构单元对酶解效率的影响可能是当前生物乙醇转化中木质素在纤维素酶水解中的研究方向。     

木质纤维素预处理技术研究进展

预处理木质纤维素是实现生物质转化为燃料乙醇的关键步骤,直接影响着木质纤维素水解效率和乙醇的生产成本。介绍了国内外几种木质纤维素预处理技术现状,评述了木质纤维素转化为乙醇的工艺特点和经济性,综述了几种极具经济潜力的预处理技术。     

木质素与生物燃料生产:降低含量或解除束缚?

生物质能源作为可再生性替代能源之一,其开发利用可为解决当前全球变暖、化石能源成本飞涨和环境污染等重大问题提供新的途径。木质纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,也是地球上最丰富的可再生资源之一,可转化为生物酒精等液体生物燃料。木质纤维素主要包括纤维素、半纤维素和木质素,三者之间由酯键、醚键和糖苷键等化学键连接,形成的木质素-糖类复合体是一种共价键聚合物,这些细胞壁成分的组成及其互作会影响多糖的水解作用,进而影响木质纤维素的转化利用效率,其中,木质素被认为是阻碍纤维素酶分解的主要物理障碍。当前,提高能源作物生物质的田间种植、生产效率及其工厂化降解、转化效率是生物质能源发展的热点和难点问题。由于木质素是木质纤维素生物量中除多糖之外含量最高的成分之一,提高木质素利用效率成为影响整个木质纤维素生物冶炼产能的关键。为此,文中从降低木质素含量和解除木质素束缚的角度出发,系统回顾了木质素在植物细胞壁中的发育沉积特征及其遗传改造研究进展,探究从植物细胞壁结构组成角度优化木质纤维素性状提高生物燃料产率的可能性,重点论述了降低能源植物木质素含量的遗传选育和基因改良策略,以及木质纤维素生物冶炼的预处理和分离技术。一方面,通过常规育种程序培育低木质素含量的生物能源作物品种,或是通过基因工程技术下调木质素的生物合成,对于提高木质纤维素利用效率和降低生物燃料生产成本均具有积极的作用。另一方面,以解除木质素束缚为目的的生物冶炼预处理技术是提高木质纤维素生物燃料工厂化生产效率的重要环节,主要包括酸预处理法、碱预处理法和有机溶剂预处理法,高效的预处理技术能够显著提高纤维素酶水解效率,增加生物酒精产量。文中最后对木质素与生物燃料生产的研究与应用前景进行了展望。     

促进木质纤维素类生物质酶解的预处理技术综述

木质纤维素类生物质是通过微生物作用转化为乙醇和氢能的可再生糖资源,酶解木质纤维素是它向乙醇和氢能转化的第1步,但是由于木质纤维素类生物质的高稳定性,要得到较高的酶解率就必须先进行预处理.本研究主要总结了机械粉碎预处理、辐射预处理、稀酸预处理、碱预处理、氧化预处理、高温液态水预处理、蒸汽爆破预处理和生物预处理这些对木质纤...     

纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展

木质纤维素生物质是价廉易得、来源丰富的可再生资源和能源,被纤维素酶转化后可以生产乙醇部分替代石油,这不仅有利于环境保护和资源再利用,而且可减少温室气体的排放和缓解化石能源的危机。纤维素酶成本的降低以及纤维素转化效率的提高是纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的关键。本文综述了纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展,主要包括纤维素酶的分类及其作用机制、纤维素酶的生产、木质纤维素生物质的预处理、纤维素酶的转化和糖化发酵乙醇工艺。     

玉米棒芯的连续微波裂解制取生物油

摘 要：生物质能的研究和利用当前备受关注,目前推出的生物质能主要集中在淀粉类发酵制取生物燃料乙醇方面,生物质热裂解的规模化利用大都还停留在试验探索阶段,但其利用都因成本效益低等因素而具一定的局限性。研究组在生物质批式微波裂解试验研究的基础上,研制出了一套每小时处理50-70kg生物质原料的连续微波裂解设备。利用自行研制的设备,以未处理和经稀硫酸预处理的玉米棒芯为原料进行微波裂解制取生物油的试验,得到含不同组分的生物油产物。通过GC-MS分析,发现用酸预处理过的原料所得的生物油成分较为简单。研究为利用农林废弃物等生物质原料制取生物油提供理论支持和设备参考。     

能源植物分类及其转化利用

能源植物及其生产是生物质能源的发展基础,也有利于减少温室气体排放、发展低碳经济。在分析总结当前国内外能源植物主要概念的基础上,利用植物系统法、光合途径、生活周期和化学成分组成及其利用等方法对能源植物进行了分类。如以化学成分组成及其利用可将能源植物分为糖料植物、淀粉植物、油料植物、含油微藻植物和木质纤维素植物5类,各类能源植物各有其主要特点。对能源作物的转化利用技术及其产品现状和前景进行系统的分析,目前由生物质转化的液体燃料主要包括乙醇、生物柴油和生物质裂解油,由生物质转化的气体燃料包括生物质燃气、沼气和氢气,生物质经压缩成型或炭化工艺可生产生物质颗粒,生物质以热电联产技术经直燃可大规模发电和供暖。     

玉米秸秆发酵生产燃料酒精研究现状及前景

玉米秸秆是一种丰富的再生资源,主要由纤维素、半纤维素、木质素组成。经过预处理、水解、发酵可生产酒精。预处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法及生物处理法;水解主要有酸水解法和酶水解法;发酵主要有直接发酵法、间接发酵法、同步糖化发酵法等。介绍了玉米秸秆生产乙醇的关键技术进展情况。     

蔗渣发酵生产燃料乙醇的研究进展

燃料乙醇是最有发展前景的新型可再生能源之一,以木质纤维原料替代淀粉类和糖类原料生产乙醇成为全世界研究的热点。蔗渣是制糖工业的主要废弃物,因其来源广泛,纤维素含量高而成为一种重要的可再生生物资源。介绍了蔗渣的组成与特点及蔗渣发酵生产燃料乙醇的现状,阐述了蔗渣预处理、酶解糖化及发酵产乙醇的研究概况。蔗渣用来生产乙醇具有较好的发展前途和重要的现实意义。     

生物质基木质纤维复合膜的制备及性能

半纤维素是木质纤维的主要组分之一,但其潜在应用价值远没有得到开发和利用。以毛竹季铵盐半纤维素为原料与羧甲基纤维素通过流延法制备复合膜材料。FT-IR、XRD结果表明,复合膜制备中无新键形成,QH与CMC主要通过氢键和静电吸引结合;由SEM及AFM可知,复合膜表面光滑、结构致密,说明这两种高分子通过这种物理方式结合紧密;复合膜抗拉强度随着CMC的比例增加而增加,且最大值可达65.2MPa。通过UV-vis测试,复合膜透光率均高于80%。由于复合膜具有良好的力学性能和透光率,制备过程工艺简单,并且两种生物质大分子具有生物相容性,因此,复合膜可用于食品包装领域,并为生物质木质纤维的利用开拓新的途径。     

木质纤维素预处理研究进展

木质纤维素主要由纤维素、半纤维素、木质素等成分构成,将纤维素水解成葡萄糖,进而可以发酵生成乙醇等生物化工产品。纤维素、半纤维素、木质素三者以复杂的结构关系缠绕在一起。这种结构阻碍了纤维素的有效水解,这就需要进行预处理,才能使纤维素得到更充分的水解。预处理主要包括物理法,化学法,生物法,文章对这3种预处理方式进行详细介绍。     

纤维素类生物质高效转化利用有进展

正最近,中国科学院广州能源研究所牵头承担的"863"计划"纤维素类生物质高效转化利用技术"项目日前取得系列重要进展,为农林废弃物高效利用提供了技术支撑。该项目在边际土地能源草分子育种与新种质创制、能源草高效制备生物天然气关键技术、木质纤维原料高效预处理技术与工     

经销生财 生产生物醇油

项目概述生物醇油是以价格低廉、来源广泛的生物质原料甲醇为主要原料,按特定工艺配方,经化学勾兑合成的一种高清洁生物质液体燃料。可替代液化气用于千家万户,或替代燃料柴油用作酒店、宾馆、单位食堂的锅炉燃料,     

木质纤维素类物质生产燃料乙醇的研究进展

受全球油价不断上涨的影响,用植物体制取的生物燃料越来越被世界各国看好。受世界粮食短缺和土地有限的限制,用粮食长期大量生产燃料乙醇不是长远之计,木质纤维素类物质是世界上最广泛的可利用生物材料,因此,用木质纤维素类物质生产生物燃料是解决今后燃料短缺的有效途径。本文从木质纤维素生产燃料乙醇的利用原理及技术等方面进行了全面阐述。     

木质素缓释肥料的制备及应用评价

木质素是可再生资源,为世界第二大天然有机物,利用潜力巨大。目前,木质素主要来自木质纤维乙醇和造纸等生物质精炼行业废弃物,其利用率低,造成资源浪费且易污染环境。介绍了木质素特性与缓释机理,重点阐述了包膜法、吸附及螯合法、氧化氨化法制备木质素缓释肥料工艺及其应用评价,为木质素缓释肥料的发展提供有益参考。     

我国生物质液体燃料产业化取得突破进展

目前困扰我国生物质能产业发展的最大问题就是原料短缺.曾经红红火火的生物质能产业(包括生物燃料乙醇、生物柴油等项目)由于非粮原料的短缺如今大多偃旗息鼓,陷入了发展困境.在"非粮"生物质能发展路线下,农作物秸秆、生物质能源林等成为了生物质能的主要原料.