玉米秸秆磷钨酸催化液化研究

为改进以浓硫酸为催化剂将生物质催化液化转化为生物质资源不利于工业化生产的现状,研究了以磷钨酸为催化剂、聚乙二醇400(PEG400)作为反应介质对玉米秸秆进行液化反应,利用单因素试验以及正交试验考察了料液质量浓度、反应时间、反应温度和催化剂用量对液化反应的影响.结果表明:以磷钨酸为催化剂,聚乙二醇400为液化剂的条件下,在温度为180℃,时间为60 min,料液质量浓度为0.15 g/mL,磷钨酸用量为2％时,液化率可达90.29％.通过使用红外光谱对玉米秸秆以及液化产物的结构进行分析对比,发现液化反应中生成了大量的羟基,并且产生酯类物质.     

玉米秸秆液化树脂化研究

[目的]研究玉米秸秆液化及树脂化的工艺条件,进而提高玉米秸秆资源的利用价值及开辟玉米秸秆利用的新途径.[方法]以苯酚为液化剂、磷酸为催化剂对玉米秸秆进行液化,通过单因素试验和正交试验确定玉米秸秆液化的最优工艺;然后对液化产物进行树脂化,利用单因素试验确定树脂化工艺.[结果]玉米秸秆液化的最优工艺条件：液化温度150℃、液化时间165 min、固液比3∶13、磷酸用量10％,该液化工艺条件下,玉米秸秆液化残渣率为l2.1％;树脂化工艺条件：甲醛与液化产物摩尔比1.8、NaOH与液化产物摩尔比0.35、树脂化合成温度85℃、保温时间40 min、水与液化产物摩尔比8.0,该工艺条件下可生产获得综合性能较好的玉米秸秆液化物树脂,用其压制的胶合板干状强度1.788 MPa、湿状强度0.812 MPa,胶合强度符合国家标准（GB/T 17657-1999）对Ⅰ类胶合板的要求（≥0.700MPa）.[结论]以玉米秸秆液化产物制备的酚醛树脂胶黏剂可用于木材加工.     

玉米秸秆热化学法合成甲醇的研究

采用热化学方法将秸秆类生物质裂解为生物质燃气,并对该燃气进行优化试验,制备出合成气,在等温积分反应器中,采用5MPa压力和国产C301铜基催化剂(粒度为0 833mm×0 351mm),对玉米秸秆合成气进行催化合成甲醇试验研究,研究结果表明:合成甲醇的最佳温度和流量分别为230℃,0 98mol·h-1,最大甲醇时空收率为0 2381kg·kg-1·h-1     

玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中的液化行为研究

【目的】研究亚/超临界乙醇自由基对玉米秸秆纤维素液化的作用机理。【方法】利用间歇高压反应釜,在反应温度200~320℃、反应时间30min条件下,对比研究亚/超临界乙醇液化和热裂解下反应温度对玉米秸秆纤维素产物收率的影响,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)和傅里叶红外光谱法(FT-IR)分别对产物中重油和轻油的组成、原料和固体残渣特性等进行分析。【结果】1)与热裂解相比,当反应温度为320℃时,玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇作用下,重油产物收率由5.0%上升至13.8%,固体残渣收率由29.7%下降至17.8%,乙醇自由基促进了玉米秸秆纤维素液化,同时抑制了残渣的生成。2)玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇液化中的重油产物主要由酮类(相对含量为54.2%)、酯类(相对含量为26.5%)以及少量的醇类和酚类等物质组成,未检测出呋喃类物质。3)亚/超临界乙醇液化玉米秸秆纤维素的轻油产物中,酸类物质主要为C8化合物,而在亚/超临界乙醇液化条件下生成的轻油产物中,酸类以C2~C4化合物为主。【结论】1)乙醇自由基促进了玉米秸秆纤维素液化中间产物葡聚糖内的C-C、C-O和-OH等键进一步断裂,从而抑制了呋喃类物质的形成。2)亚/超临界乙醇液化玉米秸秆纤维素生成了多种自由基,自由基之间(中间产物自由基之间、中间产物自由基与乙醇自由基之间等)发生缩合反应,从而生成了碳原子数相对较多的酸类物质,同时自由基之间相互作用也抑制了产物的二次反应。     

玉米淀粉多元醇液化工艺研究

通过单因素实验法,研究了液化剂配比、液化时间、液化温度、催化剂用量、玉米淀粉与液化剂配比对玉米淀粉液化效果和液化产物羟值的影响。结果表明,硫酸是玉米淀粉多元醇液化的有效催化剂;玉米淀粉最佳液化工艺为：玉米淀粉与液化剂质量比为1：6,硫酸用量为液化剂质量的3％,液化剂中PEG400和甘油质量比为7：3,液化时间25min,液化温度150℃,此条件下液化残渣率为2．0％,所制备的玉米淀粉液化产物羟值为447．0mgKOH／g。     

秸秆直接液化技术研究进展

简要介绍了我国作物秸秆的资源量及利用现状,着重对国内外作物秸秆直接液化技术的发展和研究现状进行介绍,提出了秸秆直接液化技术存在的主要问题及未来研究目标、建议。     

复合酶降解玉米秸秆工艺条件的研究

[目的]为了寻找玉米秸秆酶解的最佳工艺条件。[方法]采用5因素3水平的正交试验,利用复合酶进行玉米秸秆的酶解,研究降解玉米秸秆的最佳工艺条件,并利用扫描电镜观察秸秆在降解过程的形态结构变化。[结果]影响该复合酶降解玉米秸秆的因素为:pH值>底物浓度>反应时间>酶用量>反应温度。该复合酶降解玉米秸秆的最佳工艺条件为:酶用量0.20%,底物浓度5.0%,反应时间3.0 h,反应温度50℃,pH值5.0。此时,降解率最高(达27.6%)。电镜观察表明:玉米秸秆经酶解作用后表面蜡质结构被降解,内部的致密结构变得松散,出现空洞。[结论]该研究为玉米秸秆的生物利用提供了参考依据。     

玉米秸秆与褐煤混合物型煤蠕变特性研究

本文以褐煤与玉米秸秆混合物为研究对象,研究褐煤与玉米秸秆混合物制生物质型煤的蠕变特性。通过试验得到不同喂入量和压力条件下的位移-时间曲线,建立了保压阶段生物质型煤的蠕变模型和本构方程,分析不同试验条件对生物质型煤蠕变特性参数的影响。结果表明：压力的增加会使瞬时弹性系数E1、延迟弹性系数E2、黏性系数η1增加,对延迟时间τ无显著影响;喂入量的增加会使瞬时弹性系数E1、延迟时间τ增加,黏性系数η1减小,对延迟弹性系数E2无显著影响。     

水热液化玉米秸秆制备生物油实验及动力学研究

本文以玉米秸秆为原料,开展快升温速率(260℃/min)下秸秆的水热液化实验,研究温度和时间对产物分布和生物油理化性质的影响,并对不同温度下的液化反应进行动力学研究.结果表明:在亚临界水中液化时,相同液化温度下,生物油产率随着停留时间的延长先增加后降低,而在超临界条件下,生物油产率则呈直线下降趋势.随着温度和时间的增加...     

玉米秸秆碎料板制造技术研究

[目的]研究玉米秸秆碎料板的制造技术。[方法]以大豆蛋白-丙烯酸酯复合乳液、单板和玉米秸秆为材料,制作了0.700、.80和0.85 g/cm3 3种密度的板材,探讨不同施胶量对板材性能的影响。[结果]当施胶量为14%,预设密度为0.80 g/cm3时,板材力学性能综合效果最好。[结论]该研究为玉米秸秆的综合利用提供了新的途径。     

甘蔗渣苯酚液化的工艺研究

[目的]研究甘蔗渣苯酚液化的最佳工艺。[方法]通过单因素试验考察了反应时间、反应温度、苯酚与甘蔗渣质量比、催化剂用量等对甘蔗渣液化率的影响,并通过正交试验确定最佳液化工艺。[结果]在甘蔗渣苯酚液化过程中,反应温度对液化效果的影响最为显著,其次是反应时间,5%～8%催化剂用量对液化效果影响不大。甘蔗渣苯酚液化的最佳工艺：催化剂用量7%,液化温度160℃,苯酚与甘蔗渣质量比为6,液化时间110 min。在此工艺下,甘蔗渣的液化率为98.67%。[结论]该研究为甘蔗渣的综合利用提供了理论依据。     

非灭菌条件下平菇接种黄贮对玉米秸秆营养价值的影响

本试验采用平菇作为供试菌,使其在不做任何灭菌处理前提下直接接种玉米秸秆,并以吉林省长春地区4～9月的平均气温18℃为发酵温度,模拟普通微生物黄贮条件,使秸秆厌氧发酵,以达到提高玉米秸秆营养价值和使秸秆饲料长期保存的目的。试验于玉米秸秆经过平菇接种黄贮处理后第20、23、26、29、32、35、38 d分别取样测定其养分,结果表明:粗蛋白含量较未处理组提高41.7%～63.9%,差异极显著。第32 d粗蛋白含量达到最高值6.21%,提高了2.42个百分点。粗纤维含量较未处理组明显下降,第38 d下降最多,达到40.1%,差异极显著。     

板栗苞液化技术研究

[目的]对板栗苞液化技术进行研究。[方法]对氢氧化钠、碳酸钠、醋酸（99.5%）、磷酸（85%）、盐酸（37%）和硫酸（98%）6种催化剂对板栗苞液化的影响进行研究,并分析在130、150和170℃液化反应温度下,浓硫酸、磷酸和浓盐酸加入量与苯酚的百分比为1～6%时,对板栗苞苯酚液化效果的影响。对150℃时,以加入量为4%的浓硫酸催化板栗苞苯酚液化产物与甲醛制成的树脂和传统酚醛树脂的性能进行分析。[结果]酸对板栗苞苯酚液化有较好的催化作用,且酸性越强对板栗苞苯酚液化催化效果越好;当反应温度为150℃,催化剂为4%浓硫酸是,板栗苞的苯酚液化效果最佳,液化率可以达到92.11%;当板栗苞粉与苯酚质量比为1∶3时,液化所得产物与甲醛反应所得酚醛树脂基本符合GB/T 14732-93的要求。[结论]板栗苞液化制备酚醛树脂是可行的。     

小麦秸秆成型燃料孔隙率对燃烧效果的影响

[目的]通过小麦秸秆成型燃料孔隙率对燃烧效果的影响研究,为生物质致密成型燃料燃烧设备的设计提供依据。[方法]选取颗粒直径为80目的原料为基准体,采用自行设计的孔隙率测定装置测定其终压和密度,再由生物质致密成型燃料的实际密度和基准体的密度计算出该种燃料的相对孔隙率;并对成型燃料进行了燃烧性能试验。[结果]在80目颗粒基准体,压力为28 MPa条件下,小麦秸秆致密成型燃料的密度为1432.6 kg/m3,相对孔隙率为27.2%;当压力在5～10 MPa时,燃料燃烧性能较好,但其成型性能不太稳定,压力消失后,燃料容易反弹;压力在10～20 MPa时,燃料成型性能稳定且燃烧性能好;压力在20～28 MPa时,燃料成型性能稳定但燃料燃烧困难;压力大于28 MPa后,燃料的相对孔隙率基本没有什么变化,且燃烧性能极其不好。[结论]压力在10～20 MPa时,小麦秸秆成型燃料具有较好的压缩成型性能和燃烧性能,符合生物质成型燃料的使用条件。     

微生物转化玉米秸秆用于饲料生产的研究

为开辟新的饲料资源,在采用混合酶液对玉米秸秆进行初步酶解的基础上,进一步接种混合菌进行固态发酵.接种15 d测定发现,秸秆中木质纤维素各成分降解显著,其中木质素含量由开始的16.8％降至7.3％,纤维素、半纤维素含量也分别由最初的27.2％、39.0％降至13.4％、16.1％;同时固体基质中蛋白质、还原糖含量迅猛提升...     

木薯酒糟苯酚液化工艺的研究

[目的]研究木薯酒糟苯酚液化工艺。[方法]利用单因素及正交试验考察液固比、催化剂用量、反应时间、反应温度对木薯酒糟苯酚液化效果的影响。[结果]结果表明,液固比对液化效果的影响最显著,其次分别为催化剂用量、反应时间和反应温度。木薯酒糟苯酚液化的最优工艺为：液固比6：1,反应温度160℃,反应时间120min,催化剂用量为苯酚含量的6％时,残渣率小于5％。通过FT-IR对液化产物、液化残渣的结构进行表征,证明木薯酒糟液化产物中引入新的芳环结构。[结论]该研究结果为木薯酒糟的利用开辟了一条新途径。     

Study on Humic Acids of the Soil Applied with Corn Stalk by Spectroscopy Measurements

Spectroscopy measurements （Fourier transform infrared differential spectroscopy, Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrometry, Matrix-assisted laser resorption/ionization-time of flight mass spectrometry） were performed to study the humic acids of the soil applied with corn stalk. The results showed that after incorporation of corn stalks into the soil, the soil humic acid （HA） changed significantly in different stages. During first 60 days, new HAs were formed by polymerization and seems to be similar to that of initial HAs from composting corn stalk, some little molecular organic matters also reacted with soil HAs and turned into parts of soil HAs. After 60 days of the corn stalk residue incorporation, new HAs were formed by polymerization of decomposed lignin molecules, some methylenes transformed into methyls and methoxyls since the 90th day. Application of corn stalk led to the increase of aliphatic components in soil HAs, the decrease in aromatic components of soil HAs and the suppression in oxidation degree of soil HAs. The average molecular weight of soil HAs also declined because of application of corn stalk.     

吉林省玉米秸秆资源量及综合利用情况分析

从吉林省是玉米大省也是玉米秸秆拥有量最多的省份入手,根据吉林省玉米秸秆可利用资源量,强调对玉米秸秆资源进行合理的开发和配置。介绍了目前吉林省秸秆综合利用产业新技术及效益情况,分析了吉林省玉米秸秆利用存在的问题,提出了吉林省玉米秸秆综合利用及管理措施。