响应面法优化TiO_2-SiO_2固体酸水解杨木屑制备乙酰丙酸的研究

以杨木屑粉为原料,以TiO2-SiO2固体酸为水解催化剂,探讨了固体酸的用量、水解温度、液固比和水解时间对乙酰丙酸得率的影响,采用响应面法建立二次回归模型,并对水解工艺进行了优化。研究结果表明,当液固比为14∶1、固体酸的用量为3.53%、温度为241℃、水解时间为36min时为较优的制备工艺,在该工艺条件下,乙酰丙酸的得率为23.11%     

固体酸SO42-/Al-MCM-41催化木糖制糠醛的研究

采用硫酸对Al-MCM-41固体酸进行改性,制备木糖脱水制糠醛催化剂SO42-/Al-MCM-41.借助傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、氮气等温吸附-脱附分析等表征技术对催化剂进行表征.结果表明,硫酸改性成功地在分子筛Al-MCM-41表面引入了SO42-,提高了分子筛的酸性,并且...     

玉米秸秆稀酸预处理的研究

研究了玉米秸秆稀酸预处理条件对木糖得率和纤维素酶水解性能的影响.在单因素试验的基础上,用正交试验法对稀酸预处理条件进行优化.在固液比1∶10、硫酸质量分数0.75%、温度150℃条件下处理30min,木糖得率最大为85.64%.100g玉米秸秆经稀酸预处理和纤维素酶水解后,可得到最大总糖量49.74g.分析结果表明,木糖得率最大影响因素为酸浓,酶解得率最大影响因素是温度.温度对综合指标的影响极显著,酸浓影响显著,时间影响不显著.预处理破坏了玉米秸秆的纤维素结构.     

杨木加工剩余物化学水解制备糠醛的研究

以杨木单板旋切木芯和原木制材锯屑为原料,以液体质子酸为催化剂,采用常压低温酸催化水解法制备糠醛.考察了不同催化剂和助催化剂种类及用量等因素对糠醛得率的影响.实验结果表明,较适宜的水解工艺条件是:加料为200 g时、水解反应温度为140～160℃、反应时间为6 h、浓度为8%的硫酸用量为600 ml、氯化钠为140 g、氯化铁10 g,两种原料的糠醛得率分别为4.51%和5.24%.     

固体酸和金属氧化物催化葡萄糖制取5－羟甲基糠醛

利用离子液体1－丁基－3－甲基咪唑氯盐为反应溶剂,强酸性阳离子交换树脂 NKC －9和 TiO2、Al2O3、ZrO23种金属氧化物为催化剂,研究了其对葡萄糖转化为5－羟甲基糠醛（5－HMF）的催化效果。考察了3种金属氧化物不同的焙烧温度以及催化剂用量、反应温度、时间对5－HM F产率以及葡萄糖转化率的影响。结果表明：Al2 O3的催化活性高于TiO2和ZrO2,其中550℃下焙烧得到的Al2 O3的催化活性最好。当NKC－9添加量为0．05g ,Al2 O3用量为0．05g ,反应温度为120℃,反应时间为1．5h时,5－HM F产率最高可达54．3％。     

稀酸预处理改善玉米秸秆酶水解性能的机制探讨

为了探讨在稀酸预处理提高玉米秸秆在纤维素酶酶解阶段提高纤维素转化率的机制,利用一系列的检测方法:FT-IR、XRD、SEM和比表面积分析仪分析了预处理前后玉米秸秆在形态学和物理化学性质方面的变化.在经过稀酸预处理后的玉米秸秆在纤维素酶酶解阶段其纤维素转化率有较大的提高,经过170℃,60 min,固液比1∶15(g∶mL),1.00 g/mL酸质量浓度的条件预处理后,从31.88％提高到95.74％.XRD结果显示预处理后玉米秸秆的结晶度有所增加,从原料的37.8％增加到58.7％,但是当预处理强度增加到一定程度后,结晶度没有较大的变化,基本维持在58％.玉米秸秆的表面结构在稀酸预处理后,原来的光滑表面变得粗糙、多孔,这样的表面有利于纤维素酶与玉米秸秆的接触,预处理后玉米秸秆的比表面积有很大程度的增加,经过170℃,60 min,固液比1∶15,1.00g/mL酸质量浓度的条件预处理后,玉米秸秆的比表面积从0.329 m2/g增加到2.878 m2/g,这都有利于改善纤维素酶对纤维素的作用,增加纤维素转化率.     

两步法稀酸水解竹黄(慈竹)生产糠醛的研究

以造纸原料剩余物竹黄为原料,对两步法生产糠醛的工艺条件分别进行研究.首先对第一步稀硫酸催化水解竹黄半纤维素的工艺条件进行了研究,考察了反应温度、反应时间、硫酸质量分数和固液比对戊糖收率的影响,采用正交试验法,对试验结果进行直观分析,探讨稀硫酸催化水解半纤维素的最优反应条件;然后对第二步半纤维素水解液生产糠醛的工艺条件进...     

麦草酸水解制取糠醛和纸浆的研究

提出一种采用稀硫酸水解，综合利用麦草、制取糠醛和纸浆的方法。通过对水解反应影响因素的探讨．发现较优 化的水解工艺条件为用酸量20％、时间180min、最高温度110℃、液比15洗浆废水和精馏后废水的污染负荷远低于常规碱法草浆厂废水的污染负荷，且低于GB3544-92规定的造纸工业废水排放二级标准。     

酸水解制备纳米纤维素工艺条件的响应面优化

采用硫酸水解法制备了纳米纤维素,并运用响应面分析法原理,对影响纳米纤维素得率的3个主要影响因素即硫酸质量分数、温度和时间进行优化.利用Design - Expert软件的Box -Benhnken (BBD)模式建立试验数学模型,并对各因素及其相互之间的交互作用进行了分析.结果表明,回归得到的二次多项式模型极显著,模型...     

SO4^2- -TiO2／粘土固体酸预处理转化燃料乙醇的效果研究

以速生杨木为原料,采用SO4^2- -TiO2／粘土固体酸进行预处理,发酵制备燃料乙醇。采用响应面法建立二次回归模型,并对预处理工艺进行了优化。研究结果表明,固体酸预处理能有效促进杨木降解,提高乙醇得率。当预处理温度为104．8℃、预处理时间为65．7min、固体酸用量为3．2％时,乙醇得率比相同条件下未进行固体酸预处理的试样高23．8％。     

催化木糖制备 呋喃甲醛的研究

为了使呋喃甲醛的制备过程绿色化,以ZrOCl2为原料,利用沉淀-浸渍法初步制备了SO42-/ZrO2固体酸,并应用于催化木糖制备呋喃甲醛的反应。采用L9(34)正交试验确定了适宜的反应条件:木糖质量浓度10 g/L、催化剂用量20 g/L、反应温度220℃、反应时间3 h。之后采用单因素试验考察了催化剂制备条件对呋喃甲醛产率的影响。得到的催化剂最佳制备条件为:H2SO4浸渍浓度1.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间5 h,呋喃甲醛产率达最大值47%。实验结果表明:SO42-/ZrO2固体酸在催化木糖制备呋喃甲醛方面,具有较大发展潜力。     

Conversion of Xylose to Furfural Using Solid Acid SO24-/ZrO2 as Catalyst

为了使呋喃甲醛的制备过程绿色化,以ZrOCl2为原料,利用沉淀-浸渍法初步制备了SO24-/ZrO2固体酸,并应用于催化木糖制备呋喃甲醛的反应.采用L9(34)正交试验确定了适宜的反应条件:木糖质量浓度10g/L、催化剂用量20 g/L、反应温度220℃、反应时间3h.之后采用单因素试验考察了催化剂制备条件对呋喃甲醛产率的影响.得到的催化剂最佳制备条件为:H2SO4浸渍浓度1.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间5h,呋喃甲醛产率达最大值47％.实验结果表明:SO24-/ZrO2固体酸在催化木糖制备呋喃甲醛方面,具有较大发展潜力.     

糠醛渣酶解工艺优化及过程的研究

笔者以糠醛渣为原料,在单因素实验的基础上,应用响应曲面法进行酶解糖化试验,探索了纤维素酶水解反应的最佳工艺条件。在优化条件的基础上进行了发酵罐糖化试验,同步分析了反应过程中糖化率的变化。研究结果表明:糠醛渣酶解的最佳工艺条件为:温度46.8℃,pH 4.32,酶用量35.95FPU/g,底物浓度2.899%,纤维素的平均转化率为92.59%。糖化过程同步分析结果显示,反应初期糖化速度非常快,反应进行3h糖化率达到了55.33%。反应18h时糖化率已达到87.88%,36h酶解反应基本结束,糖化率高达98.1%,比其他纤维原料的糖化时间大大缩短。     

生物质碳基固体酸催化剂在纤维素水解中的研究进展

综述了生物质碳基固体酸催化剂催化纤维素水解的最新研究进展,首先介绍了催化剂制备的原料及方法,包括热解炭化-磺化法、硫酸炭化-磺化法、水热炭化-磺化法以及热解炭化-氧化-磺化法等,分析了催化纤维素水解的机理,简述了催化剂活性评价方法及促进水解反应的辅助方法,并展望生物质碳基固体酸催化剂在纤维素水解中的应用前景及发展方向。     

糠醛生产废水废渣的资源化利用研究进展

糠醛生产废水温度达95~99℃,醋酸高达1.43%~2.84%,化学耗氧量(COD)10 000~20 000 mg/L,生物耗氧量(BOD)2 500~3 000 mg/L,BOD/COD=0.20~0.25,生物处理困难,长期以来严重困扰着糠醛生产行业的可持续发展。近年开发出多种萃取剂,回收了糠醛生产废水中90%以上的醋酸,采用的多级逆流萃取,萃取效率高达97%~99%。新开发的氧化钙中和-双效蒸发-精馏工艺技术,中和了废水的酸度,利用了废水的热能,废水中大量醋酸得到资源化利用,制成环保型醋酸钙镁(CMA)融雪剂,大大降低了传统CMA融雪剂生产成本,解决了数十年来氯化钠融雪剂腐蚀公路设施的难题,废水基本做到零排放。将糠醛生产废渣高温发酵后制取环保有机肥,或在制糠醛时联产制取木质素和乙醇,也已展示出良好的产业化前景。     

固体超强酸催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛

以固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3为催化剂,对以丁醛和1,2-丙二醇为原料合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的反应条件进行了研究。实验表明:在固体超强酸SO42-/TiO2中添加MoO3有利于产物的合成,具有更好的催化活性。较系统地研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对得率的影响。最佳反应条件为:丁醛与1,2-丙二醇摩尔比(n丁醛∶n1,2-丙二醇)为1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂,反应时间45 m in。上述条件下,SO42-/TiO2-MoO3是合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的良好催化剂,其得率可达87.5%.     

Application of response surface methodology for evaluating particleboard properties made from cotton stalk particles

High-quality wood resource scarcity as well as population growth and demand of wood have encouraged the use of alternative sources of lignocellulosic materials. In this study, the possibility of producing particleboard from waste cotton stalks is evaluated. The effects of the independent variables included weight ratio of melamine-formaldehyde to urea-formaldehyde, shelling ratio and the percentage of cotton stalks to poplar in the core layer were analyzed in the form of response surface methodology based on second-order multiple linear regression model. The results showed that there was perfect agreement between the estimated values and observed data, as with an increase in the ratio of melamine-formaldehyde resin to urea-formaldehyde, shelling ration and amount of poplar in the core layer of panels, modulus of rupture, modulus of elasticity and internal bonding increase. The optimal point of use of investigated variables included 18.30% melamine-formaldehyde, 30.35% thickness of the surface layers and 10.70% of poplar in the core layer.     

响应面法优选红皮云杉针叶中莽草酸的匀浆提取工艺

利用响应面分析法（Response Surface Methodology）对红皮云杉中提取莽草酸的工艺进行优化。在单因素实验基础上选取实验因素与水平,根据中心组合（Box-Benhnken）实验设计原理采用3因素3水平的响应面分析法,根据回归分析确定各工艺条件的影响因子,以莽草酸的得率和纯度为响应值作响应面。在分析各因素的显著性和交互作用后,得出红皮云杉中莽草酸匀浆提取的最佳工艺条件为：提取温度为40℃,提取时间为3 min,提取料液比为1∶10.3。在最佳条件下,莽草酸的得率可达0.84%,莽草酸的实际纯度可达6.15%。     

响应面法优化八角茴香中莽草酸的超声波提取工艺研究

采用响应面法优化超声波提取八角茴香中莽草酸的条件.在单因素试验的基础上,选取超声波作用时间、液料比和超声波功率为影响因子,应用Box-Behnken中心组合进行3因素3水平的实验设计,以莽草酸得率作为响应值,进行响应面分析(RSA).结果表明,超声波法提取八角茴香中莽草酸的最佳提取条件为:1g八角茴香原料,以甲醇为溶剂,提取时间202s,液料比46.4:1(mL:g),超声波功率318W,得率预测值为8.25%,验证值为8.21%,与预测值的相对误差为0.45%.