秸秆类生物质酶解动力学与光合生物产氢特性研究

采用类分形动力学对4种常见秸秆类生物质的酶水解过程及其光合生物产氢能力进行了实验研究,并分析了各种秸秆类生物质的光合生物产氢能力及其与产氢菌种生长之间的相关关系,得到了秸秆类生物质酶解及光合生物产氢的相关动力学方程。实验结果表明,4种秸秆类生物质的酶解效果与产氢能力从大到小依次为小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、棉花秸秆,酶解后还原糖质量浓度分别达到了19.88、15.72、14.04、9.41 g/L,累积产氢量分别达到了515.7、362、194.8、123.95 m L,且在菌种生长的对数期产氢速率达到最大。同时,利用类分形动力学揭示了秸秆类生物质酶解动力学参数与还原糖质量浓度及累积产氢量成正比例关系,为进一步完善秸秆类生物质光合生物产氢工艺理论和技术提供了参考。     

玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢工艺优化

该文主要以粒度小于0.088 mm秸秆粉的酶解上清液为底物与热预处理后的活性污泥进行厌氧发酵产氢试验,以累积产氢量为考察指标,基于响应面Box-Behnken模型研究不同影响因素对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢的影响,对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢工艺进行优化。结果表明:温度、初始p H值和还原糖浓度三因素中,温度和还原糖浓度对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢的影响最大。采用Box-Behnken模型获得的最佳产氢条件为:温度38.32℃,初始p H值4.93,还原糖浓度20.70 mg/m L,最大产氢量685.59 m L,此时最大产氢率为57.13 m L/g(玉米秸秆)。通过试验验证,实际最大产氢量为659.24 m L,产氢率为54.94 m L/g(玉米秸秆),与模型预测值相比,相对误差为3.84%,说明该模型具有较好的拟合性。该优化工艺可为后期连续流状态下的生物制氢系统提供参考。     

玉米秸秆制备乙酰丙酸乙酯环境影响评价

我国是农业大国，秸秆资源量丰富，废弃秸秆的能源化、资源化利用既能减轻环境压力又能促进经济发展。利用玉米秸秆制备液体燃料可部分替代化石燃料，已成为当前的研究热点。本文采用生命周期评价法，对玉米秸秆基乙酰丙酸乙酯的整个制备过程进行环境分析，量化其对环境的具体影响。结果表明:各阶段环境影响指数中，制备阶段的环境影响指数最大，其次是预处理阶段、收运阶段和生长阶段，且生长阶段对环境产生正向效益。对于全球变暖的影响，生长阶段有碳减排作用。对于酸化、富营养化以及能源消耗等方面，制备阶段的影响最为显著。玉米秸秆基乙酰丙酸乙酯制备全过程的环境影响评价可为生物质制备液体燃料技术的推广应用提供理论参考。     

基于AMS的14C法对生物质与煤混燃掺烧比测定的研究进展

生物质与煤耦合燃烧不仅可以提高生物质资源利用率，还可以达到减排效果，以符合碳交易市场要求。将生物质与煤混燃技术广泛应用于发电厂，需要对生物质掺混比进行高精度测定。然而，当前工业技术测量的速度和精度还有待提高。基于加速器质谱(AMS)的¹⁴C检测法能够更准确迅速地进行¹⁴C含量的测定，从而得出生物质掺混比例。本文阐述了生物质掺混比的高精度快速测定方法，并从采样方法、¹⁴C含量测定、掺烧比计算模型、误差分析等方面对基于AMS的¹⁴C检测方法进行了分析，并提出了测量方法的改进建议和展望，以期对生物质与煤耦合燃烧输入侧掺混比精确快速测定提供科学参考和建议。