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。     

木质纤维素乙醇的研究进展

综述了近年来国内外纤维素乙醇产业化的发展现状，分析了纤维素乙醇产业化亟待解决的关键技术，并提出了纤维素乙醇产业化的发展对策。     

木质纤维素预处理方法的研究进展

概述了几种比较实用的木质纤维素预处理技术,总结了各种预处理技术的方法、原理以及优缺点,进而对木质纤维素预处理方法的发展前景进行了展望.     

木质纤维素生物转化为乙醇的研究概况

从纤维素类物质发酵的复杂性和技术瓶颈出发,阐述了有效的发酵微生物、预处理、发酵方式等方面的研究概况.     

木质纤维素原料糖化的预处理及脱毒方法研究进展

分析总结了当今国内、外对木质纤维素类原料进行糖化液生产研究中的预处理技术、水解技术及糖液的脱毒技术,指出了此类关键技术在糖化液生产过程中的重要作用,对今后木质纤维素原料的产业化应用及其水解糖化液的进一步开发利用提出了建议和展望     

离子液体预处理纤维素及木质纤维素的研究进展

稳定性好、溶解能力强的离子液体,能够快速瓦解木质纤维素网络结构,提高纤维素酶的可及度和酶解效率,可大幅度降低预处理成本。本文综述了常见离子液体的组成、离子液体对木质纤维素的溶解分离等预处理方法及其原理。     

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。     

木质纤维素预处理工艺的研究现状

总结了近年来木质纤维素原料预处理研究现状,对近年来常用的、新兴的预处理工艺予以介绍,并对各种方法的优缺点进行了比较分析。     

木质纤维素预处理工艺研究现状及展望

预处理技术是木质纤维素降解的关键性技术,合适的预处理技术不仅能够促进纤维素降解,而且还会降低成本。对目前常用的预处理技术进行了综述,并对木质纤维素类物料的预处理进行了展望。     

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。     

纤维质原料生产燃料乙醇的研究进展

本文介绍了纤维燃料乙醇的发展历程及应用,综述了近年来国内外纤维乙醇技术的发展概况,分析了纤维乙醇产业化亟待解决的关键技术,并提出了纤维乙醇的发展策略。     

荻制取燃料乙醇的稀硫酸预处理

荻\[Triarrhena sacchariflora (Maxim.) Nakai\]是一种生产燃料乙醇的植物原料,深入研究有助于缓解石油危机问题。通过4个预处理条件的单因素试验,明确了处理后样品中纤维素、半纤维素、木质素三个指标含量的变化规律,再通过正交试验确定了荻制取燃料乙醇过程中稀硫酸预处理的最佳条件。研究结果表明效果最好的两个预处理条件是:①硫酸浓度:1.5%(g/mL),固液比:1∶6,时间:30 min,温度:120℃;纤维素含量提高15.28%。②1.5%,1∶8,15 min,120℃;纤维素含量提高15.11%。该结果为荻制取燃料乙醇提供了可靠的依据。     

非粮燃料乙醇研究进展

非粮燃料乙醇可替代部分化石能源,其是我国应对环境、能源及粮食危机的重要途径。阐述了我国发展燃料乙醇的必要性,介绍了国内外燃料乙醇的发展现状,以及目前非粮(纤维素、木薯和甜高粱)燃料乙醇产业的技术特点及产业现状,对各种原料生产燃料乙醇的经济性进行了分析,并对产业的发展趋势和前景进行了展望。     

马铃薯生产燃料乙醇的性能分析

我国能源安全正面临严峻挑战,洁净的可再生能源燃料乙醇被认为是化石能源的理想替代物。首先介绍了马铃薯的基本属性和以其为原料生产燃料乙醇的必要性;其次在同其它几种原料比较了生产性能的基础上,认为发展马铃薯燃料乙醇具有一定的优势;最后指出以马铃薯为原料生产燃料乙醇在我国有较好的产业化前景。     

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。     

秸秆发酵生产燃料乙醇关键技术的发展方向研究

讨论了秸秆发酵生产燃料乙醇工艺中的主要存在问题及其发展方向。系统的论述了目前常用的工艺流程,通过对比预处理、水解、发酵各个工艺中不同方法的优缺点,分析可行的发展方向。     

利用5种牧草生产清洁燃料乙醇的不同预处理效果

选用白茅、稻草、大米草、黑麦草、高羊茅5种牧草为试验材料,在预处理阶段采用稀酸预处理、稀碱预处理、高温热水预处理、酸催化高温热水预处理,然后又进行纤维素酶的水解试验.结果表明:1)高温热水预处理方法在预处理阶段除稻草外,其他牧草产生的单糖都以甘露糖为主,且在酶解过程中产生的单糖虽以葡萄糖为主,但其最高酶解率仅为6.90%.而稀酸预处理、稀碱预处理、酸催化高温热水预处理方法的效果均明显优于高温热水预处理方法,都比较适宜于利用牧草生产清洁燃料乙醇的预处理过程中;2)针对不同的牧草其最适的预处理方法也各不相同,白茅、大米草的最适预处理方法为稀酸预处理;稻草的最适预处理方法为酸催化高温热水预处理;黑麦草和高羊茅的最适预处理方法为稀碱预处理.     

Sorghum as Dry Land Feedstock for Fuel Ethanol Production

Dry land crops such as sorghums (grain sorghum, sweet sorghum and forage sorghum) have been identified as promising feedstocks for fuel ethanol production. The major issue for using the sweet sorghum as feedstock is its stability at room temperature. At room temperature, the sweet sorghum juice could lose from 40% to 50% of its fermentable sugars from 7 to 14 days. No significant sugar content and profile changes were observed in juice stored at refrigerator temperature in two weeks. Ethanol fermentation efficiencies of fresh and frozen juice were high (～93%). Concentrated juice (≥25% sugar) had significantly lower efficiencies and large amounts of fructose left in finished beer; however, winery yeast strains and novel fermentation techniques may solve these problems. The ethanol yield from sorghum grain increased as starch content increased. No linear relationship between starch content and fermentation efficiency was found. Key factors affecting the ethanol fermentation efficiency of sorghum include starches and protein digestibility, amylose-lipid complexes, tannin content, and mash viscosity. Life cycle analysis showed a positive net energy value (NEV) = 25 500 Btu/gal ethanol. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) were used to determine changes in the structure and chemical composition of sorghum biomasses. Dilute sulfuric acid pretreatment was effective in removing the hemicellulose from biomasses and exposing the cellulose for enzymatic hydrolysis. Forage sorghum lignin had a lower syringyl/guaiacyl ratio and its pretreated biomass was easier to hydrolyze. Up to 72% hexose yield and 94% pentose yield were obtained by using a modified steam explosion with 2% sulfuric acid at 140℃ for 30 min and enzymatic hydrolysis with cellulase.