考虑谷物呼吸的仓储粮堆热湿耦合传递研究

粮食作为生物性多孔介质,具有呼吸特性。一般粮食收获后,大部分时间在密闭不通风状态下存储。以粮堆内局部热湿耦合传递过程作为研究对象,分析了不通风状态下的圆筒形粮仓在自然对流条件下由于温度梯度影响而产生近似冬夏季工况的温度分布和水分转移,借助多物理场数值模拟软件(COMSOL)进行数值模拟,将粮食呼吸作用产热、产湿量以热源、湿源项考虑在数学模型中,通过对温度场、水分场的描述指导工程实践。     

钯炭催化木质素模型化合物愈创木酚加氢脱氧制备烷烃

针对木质素催化加氢脱氧制备烃类燃料,以木质素模型化合物愈创木酚催化加氢脱氧制备烷烃为模型反应,研究了活性炭负载Pd、Pt、Ru、Rh金属催化剂,在磷酸溶液中催化愈创木酚加氢脱氧制备烷烃的反应性能。结果表明,Pd/C催化剂显示了较高的催化活性,在催化剂用量0.02g,反应温度225℃,磷酸质量分数0.5%,氢气压力5MPa的条件下反应1h,烃类产物(环己烷和甲基环戊烷)收率可达78%。建立了催化愈创木酚加氢脱氧制备烷烃反应的动力学模型,并得到Pd/C催化愈创木酚转化反应各步的反应速率常数和表观活化能。其中,愈创木酚部分加氢脱氧反应活化能为60.1kJ/mol,含氧产物深度加氢脱氧反应活化能为73.6kJ/mol。研究结果为进一步研究木质素制备烃类燃料提供了参考。     

利用农业废弃物碳源的红法夫酵母生产虾青素研究进展

利用红法夫酵母产虾青素工艺具有绿色、安全、低成本等优点,但培养红法夫酵母的培养基(尤其是碳源)成本是制约该工艺实现大规模生产的主要因素之一。传统的利用纯糖如葡萄糖、蔗糖、木糖等作为红法夫酵母生产虾青素的碳源,效果虽好,但因其价格较高,仅适用于实验室研究和小型发酵生产,不适于大规模工业化生产。如何寻找来源广、价廉且发酵效果好的碳源,降低虾青素的生产成本是发展虾青素产业亟待解决的课题。利用廉价且来源广泛的原料如水果类原料、糖质原料、甘油及废弃木质纤维素类原料等作为碳源能有效降低成本。但这些原料都存在一些问题,比如水果类原料存在季节性及地域性限制,糖蜜类原料供应稳定性方面存在问题,甘油类原料杂质多且存在食品安全隐患,木质纤维素类原料来源广泛、价格低廉,不存在占用耕地等问题,是最有希望用于规模化低成本发酵生产虾青素的原料,但其利用存在一些技术瓶颈。该文介绍了目前利用红法夫酵母生产虾青素的基本情况,并系统地对国内外不同碳源条件下利用红法夫酵母生产虾青素的研究状况进行了综述、比较及分析。最后,对利用红法夫酵母生产虾青素在碳源方面的未来发展趋势及重点研究方向进行了展望。     

5-羟甲基糠醛制备及其应用研究进展

5-羟甲基糠醛(HMF)被认为是最重要的生物质基平台分子之一,广泛应用于制备精细化学品、关键医药中间体、功能聚酯、溶剂和液体燃料等多功能化合物。目前,HMF的制备是生物质领域研究的热点,大量的研究使得制备HMF的原料和方法得到不断扩展。简单介绍了HMF的主要制备方法及其反应机理,系统综述了制备HMF的催化体系,包括催化过程中所使用的催化剂(无机酸、离子液体、金属氯化物、固体酸及其他催化剂)种类及制备HMF的溶剂体系。归纳了HMF重要衍生物的制备路径及应用,总结了目前研究中所存在的问题,并展望了未来的研究方向。     

酸催化水解生物质产乙酰丙酸的现状分析

从原料来源、制备步骤和反应器、催化作用机理3个方面分析了酸催化水解生物质产乙酰丙酸的研究现状,尤其在作用机理方面,首先分析了从纤维素制糖类再制5-羟甲基糠醛,5-羟甲基糠醛制乙酰丙酸,葡萄糖直接制乙酰丙酸的机理,以及稀盐酸和稀硫酸环境中微晶纤维素制乙酰丙酸的动力学;然后深入分析了典型生物质在稀酸中的降解动力学及机理,为学者开展生物质产乙酰丙酸的研究提供信息,有利于学者进行选择性研究。     

决定宁夏灌区水稻丰歉年的温度关键期及其温度指标

通过分析宁夏灌区水稻丰歉年产量与各时段积温间的相关性,确定了影响宁夏水稻丰歉年的温度关键期是8月中旬～8月下旬(扬花—灌浆前期),并用气象当量法划分出宁夏灌区水稻丰歉年的温度指标(温度当量)为积温值440℃·d和日均温度21℃。为宁夏灌区水稻的选种、育种,以及栽培措施提供科学依据。     

混合酶对经不同预处理的甜高粱秆渣的水解

采用正交试验设计,探索不同的液固比、pH值、温度和混合酶配比对甜高粱秆渣的水解情况,并在此基础上研究了混合酶对经漆酶和高压蒸汽预处理的甜高粱秆渣的水解情况。结果表明,混合酶水解的最佳条件为液固比11∶1、pH值3.6、30℃、果胶酶∶纤维素酶∶半纤维素酶=1∶1∶2,该条件下的水解效率要好于纤维素酶单独的水解效率,经漆酶和高压蒸汽预处理的甜高粱秆渣的酶解效率得到显著提高,浸润于不同溶液中的甜高粱秆渣经高压蒸汽预处理并酶解,其葡萄糖收率有所不同,且在溶液中加入KMnO4后再进行高压蒸汽处理,能进一步提高葡萄糖收率。     

我国生物质能源产业科技创新发展对策研究

随着化石能源的过度开采和使用,世界各国面临着不同程度的化石能源短缺和生态危机,开发和利用清洁可再生能源已成为各国关注的焦点,对于正处于经济结构转型时期的我国也有重要的战略意义,不仅可以缓解能源短缺,而且其双向清洁性对于保护生态环境和减排温室气体具有现实意义。深入剖析了在我国发展生物质能源产业的战略意义、面临的机遇及挑战,提出了对策措施和政策建议,对生物质能源产业在我国的发展具有一定的参考意义。     

超低浓度马来酸水解玉米芯纤维素

为考察超低浓度马来酸对玉米芯纤维素的水解性能,该文采用高温液态水预处理和超低马来酸水解相结合的两步法。3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法和高效液相色谱法(HPLC)分析表明,第一步预处理(200℃,10min,4MPa,500r/min,液固比20:1mL/g)玉米芯可获得12.24g/L还原糖,半纤维素转化率91.76%,损失3.61%的纤维素;其残渣进行第二步酸水解(质量分数0.1%,220℃,20min,4MPa,500r/min,液固比20:1mL/g)可获得9.94g/L还原糖,纤维素转化率达95.17%,约1/3转化为糖。气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析表明,第二步水解液中含有多种木质素降解副产物,如苯酚、苯甲酸等,带有多种活泼基团,可能与糖降解物反应,加快葡萄糖降解正反应的进行。改进反应器,使得糖降解物和木质素降解物及时排出,可提升马来酸水解性能,为马来酸在生物质水解领域的应用提供参考。     

生物燃气产业发展现状与商业模式创新研究

剖析了当前我国发展生物燃气产业的意义,对国内外生物燃气产业现状进行描述,分析了当前我国逐渐出现的生物燃气产业商业模式,总结了当前我国生物燃气产业发展的问题,预测了产业发展趋势并提出了应对建议。