液化条件对竹材废料醇液化产物得率的研究

以毛竹材为原料,浓硫酸为催化剂,加入PEG400/丙三醇制备液化物,研究了液固比（液化剂/竹材）、浓硫酸催化剂用量、液化温度、液化时间等对竹材废料多元醇液化物得率的影响。结果表明：随着液固比和液化时间的增加,竹材液化物的得率逐渐增加;随着浓硫酸催化剂用量和液化温度的增加,竹材液化物的得率呈现先增加后减小的趋势。当液固质量比3∶1、催化剂用量4%、液化温度130℃、液化时间70min时,竹材液化物的得率最高,为99.92%。     

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％。     

稀硫酸-氢氧化钙联合预处理玉米秸秆制乙醇

以玉米秸秆为原料,研究稀硫酸-氢氧化钙联合预处理秸秆制备燃料乙醇的方法。玉米秸秆经稀硫酸预处理、固液分离后得到的预水解液(主要含有木糖)进行戊糖发酵;而残渣采用氢氧化钙进一步预处理后,经酶水解得到的葡萄糖进行己糖发酵,从而实现戊糖和己糖分开发酵产乙醇。研究结果表明,玉米秸秆稀硫酸预处理最佳条件为:硫酸用量1.00%(以绝干玉米秸秆计),反应温度130℃,反应时间70 min,此时木聚糖水解得率为80.45%;采用树干毕赤酵母对玉米秸秆稀硫酸预水解液原液、浓缩液Ⅰ(浓度为原液的2倍)和浓缩液Ⅱ(浓度为原液的3.5倍)进行戊糖发酵,乙醇得率分别为82.52%、85.13%和73.64%。氢氧化钙进一步预处理玉米秸秆稀硫酸预处理渣的最佳条件为:氢氧化钙用量0.125 g/g(以绝干玉米秸秆计),反应温度90℃,时间24 h,此时纤维素酶水解得率为84.92%;采用酿酒酵母对两步预处理残渣的酶水解液原液、浓缩液Ⅲ和浓缩液Ⅳ(浓度为原液的2倍和3倍)进行己糖发酵,乙醇得率分别为92.22%、91.89%和85.54%。     

碱性亚硫酸盐耦合低压蒸汽预处理对慈竹转化乙醇得率的影响

慈竹是转化生物质燃料及化学品的理想原料之一。笔者采用优化的碱性亚硫酸盐耦合低压蒸汽爆破(ALS-SE)“一步法”对原料慈竹进行预处理,在脱除木质素的同时,降低碳水化合物的降解,提高转化乙醇的效率。红外光谱分析表明,ALS-SE预处理液体中含有木素磺酸盐,将其回收用作表面活性剂加入同步糖化发酵试验中,能有效降低木质素对酶的无效吸附,改善发酵效率。试验分别研究对比了底物质量分数5%和10%,纤维素酶用量18 U/g-纤维素和24 U/g-纤维素以及ALS-SE预处理液对慈竹转化乙醇的影响。结果表明,“一步法”预处理慈竹可以显著地提高乙醇得率:底物质量分数5%、纤维素酶用量18 U/g-纤维素时“一步法”预处理慈竹乙醇得率达到其理论得率的6322%,相比原料慈竹和低压蒸汽爆破,慈竹的乙醇得率分别提高了118倍和062倍;提高底物质量分数为10%,纤维素酶用量为24 U/g-纤维素,其乙醇得率提高到8214%,加入ALS-SE预处理液体时乙醇得率进一步提高到8529%,同时降低了发酵副反应的发生。     

小麦秸秆加压液化制备乙酰丙酸乙酯

以小麦秸秆为原料,浓硫酸为催化剂,乙醇为溶剂进行液化实验,分析了液化产物的组成,考察了不同条件对目标产物乙酰丙酸乙酯(EL)得率及液化率的影响。结果表明:在浓硫酸用量10%、反应温度190℃、反应时间60 min,液固比为18∶1(g∶g)条件下,小麦秸秆的液化效果较好,液化率为75%,此时EL的得率为18.11%;经红外光谱分析可知秸秆在反应过程中发生降解;液体产物中包含醛、酮、酯、酚、酸类等多种含氧化合物,纤维素降解生成葡萄糖、葡萄糖苷、乙氧基甲基糠醛等中间产物,并最终转化为乙酰丙酸乙酯。     

杉木粉液化与液化产物树脂化的研究

以硫酸为催化剂、苯酚为液化剂采用溶剂热法对杉木粉进行液化,用杉木粉液化产物制备出酚醛树脂;考察了反应温度、反应时间、液比(苯酚-木粉的质量比)和催化剂用量对杉木粉液化效率的影响,并初步探讨了液化产物残渣率对所制酚醛树脂性能的影响。实验结果表明,杉木粉液化的最佳工艺条件是:反应温度160℃,液化时间12 h,液比值3,催化剂用量3%,在此条件下残渣率约为10%。液化产物残渣率的测定表明,升高反应温度、延长反应时间、增加液比和催化剂用量可以降低残渣率,提高液化效率;液比值为0.5~1.5时残渣率随液比增加而显著降低,催化剂用量为0.5%~2%时液化效率的变化明显。红外光谱结果表明,由液化产物所合成的酚醛树脂中羟甲基含量较高。液化产物残渣率低时制备的酚醛树脂残碳率较高。     

工厂锯屑苯酚液化物制备工艺的优化研究

为了将工厂锯屑变废为宝,本文对工厂锯屑的苯酚液化工艺进行了研究与优化。通过正交试验的方法对:液比[n(苯酚)∶n(木粉)]、酸催化剂(浓度为30%的H2SO4)用量、液化时间以及液化温度这4个液化工艺的影响因素进行了分析研究。结果表明:液比对液化效果的影响最大,其次依次为液化时间、催化剂用量和液化温度。得到的工厂锯屑苯酚液化的优化工艺为:液比[n(苯酚)∶n(木粉)]为5、液化时间为2.5h、催化剂用量为8%、反应温度为160℃,在此工艺条件下,液化效率可达到92%。     

响应面优化微波预处杨木发酵制备燃料乙醇研究

以速生杨木为原料,采用微波对杨木进行预处理,并用酵母发酵制备乙醇。探讨了微波功率、酵母用量、发酵时间及发酵温度对乙醇产率的影响。采用响应面法建立二次回归模型,并对发酵工艺进行了优化。研究结果表明,微波处理能有效的促进水解,提高乙醇的浓度。在微波功率540 W、发酵温度33.5℃、时间94 h、酵母的用量0.32%时,乙醇的浓度可达11.02%。     

落叶松锯屑液化技术的研究

以兴安落叶松锯屑、苯酚为主要原料,以硫酸为主要催化剂,采用均匀设计试验方法和单因子试验法,研究液化温度、液化时间以及硫酸等催化剂的用量对落叶松锯屑液化率的影响。结果表明,酚木比为2.8∶1的前提下,硫酸用量为4%,TSA用量为硫酸的5%,液化温度为135℃,液化时间为120 min时,兴安落叶松锯屑的液化率为95.60%,且液化物中游离酚含量为39.88%,可被溴化物含量为49.33%。     

竹材乙醇液化制备乙基糖苷及酚类物质

以乙醇为液化剂,浓硫酸为催化剂,在体积250 mL的高温高压反应釜中对竹粉进行液化,考察了不同反应条件对竹粉液化的影响,并对液化产物进行中和、逐级分离等处理。液化结果表明:在催化剂浓H_2SO_4用量5%、反应时间30 min、反应温度180℃条件下,竹粉液化率为69.67%,产物中糖苷得率为39.86%,酚类物质得率为20.7%。液化产物逐级分离得到乙基糖苷及3种酚类物质两类平台化合物,其GC-MS分析结果表明:3种酚类物质的主要成分为2,6-二甲氧基苯酚,3,5-二甲氧基-4-邻羟基苯乙酸,4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯酚和绵马酚等,约占酚类物质总量的80%;糖苷中主要包含五碳糖苷(呋喃糖苷)和六碳糖苷(吡喃葡萄糖苷和半乳糖苷),占糖苷总量的88.62%。     

锯木屑蒸汽爆破预处理制备糠醛的研究

以锯木屑为原料,采用蒸汽爆破进行预处理,然后酸催化提取糠醛。探讨了预处理温度、爆破压力、预处理时间及液料比等因素对糠醛得率的影响。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:预处理能有效的促进锯木屑的降解,提高糠醛的得率。在预处理温度为216℃、爆破压力1.8 MPa、预处理时间6 min、液料比3∶1(mL∶g)时,糠醛的得率(79.13%)比相同条件下未进行蒸汽爆破预处理的试样(55.35%)提高了23.78个百分点。     

沙柳聚乙二醇/丙三醇液化工艺研究

以聚乙二醇400和丙三醇为液化剂,浓硫酸为催化剂,对沙柳木粉进行液化试验,通过单因素分析和正交试验,探索了不同条件对液化反应的影响,试验结果表明:当液固比为5:1,聚乙二醇400用量为液化剂用量的75%,催化剂用量为液化剂用量的4%,液化时间为110min,液化温度为170℃时,液化残渣率可低至1.32%。沙柳木粉液化产物的羟值随时间的增加从389mg/g降到334mg/g,能满足制备聚氨酯纤维对原料的要求。     

醇水共溶剂中KOH高效催化液化互花米草制备生物油（英文）

以入侵植物互花米草为原料,利用常见的碱性催化剂KOH在乙醇-水中催化液化互花米草,考察了不同工艺条件对互花米草生物油得率及残渣率的影响,同时与直接液化互花米草制得的生物油进行了对比,分析碱性催化剂对生物油得率、残渣率及液态产物中主要化学成分的影响。结果发现催化剂KOH可以使互花米草液化反应条件更为温和,在320℃、乙醇体积分数75%、液料比10∶1(mL∶g)、反应时间60 min时生物油产率最大为52.30%,此时的转化率为90.17%。通过对固体残渣进行SEM扫描电镜分析发现,KOH促进互花米草解聚初期挥发分的产生。通过GC-MS和FT-IR分析发现,催化剂KOH并没有改变互花米草液化产物主要成分的组成,但对其质量分数有一定的影响,催化液化的生物油中酚类化合物明显提高,由原来的29.88%提高至40.98%,而酯类化合物明显降低,仅为10.40%。     

玉米秸秆发酵残渣在多羟基醇中液化反应的研究

以玉米秸秆制备燃料乙醇所得到的发酵残渣(简称"发酵残渣")为原料,在聚乙二醇等多羟基醇中,以浓硫酸为催化剂,进行液化反应,得到植物纤维基多元醇,并以该种液化产物代替部分聚醚多元醇,用于聚氨酯硬泡的制备。通过对液化产物及残渣进行分析,研究了影响液化反应的因素。结果表明:发酵残渣在液化剂PEG200/甘油(质量比7∶3)中,当液化温度为160℃,时间为2 h,液固质量比4∶1,催化剂浓硫酸用量为液化剂质量的4%时液化效果最佳,液化率达64.54%。此时,液化产物羟值为349 mg/g,黏度为979 mPa·s。发酵残渣苯醇抽提物在上述液化条件下液化率可达96.59%,其液化产物的羟值及黏度分别为474 mg/g和791 mPa·s,也可用于聚氨酯硬泡的制备。     

油茶饼粕的苯酚液化及产物的结构表征

为了综合利用油茶饼粕,分析了油茶饼粕的基本组成,采用苯酚为液化剂,硫酸为催化剂,对油茶饼粕进行了液化实验。结果显示油茶饼粕中糖类、粗纤维和粗蛋白质的总质量分数约为75%,能够有效进行液化。研究了反应温度、苯酚与油茶饼粕的质量比(液比)、催化剂的用量及液化时间对液化反应的影响,实验得出较佳的液化工艺条件为:硫酸用量4%,液化时间1.5 h,液化温度140℃,液比值4,此时液化残渣率16.25%。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)分析了油茶饼粕及其液化残渣和产物的结构特征,结果显示苯酚与油茶饼粕组分发生了明显酚化反应和醚化反应,形成了更多的活性官能团。油茶饼粕中蛋白质结构遭到破坏,蛋白质也发生了液化反应。     

响应面法优化延胡索生物碱乙醇提取工艺研究

为了提高中药延胡索的利用率,采用响应面法优化其生物碱的提取工艺。考察了不同反应条件对延胡索生物碱得率以及生物碱纯度的影响。在单因素试验基础上,以生物碱得率为指标,通过响应面法对提取工艺条件进行优化。得到的优化条件为:提取时间116 min,提取温度49℃,乙醇体积分数80%,乙醇用量10 mL/g(以延胡索计)。在此条件下提取3次,生物碱得率为0.598%,其纯度为17.38%。     

基于高底物浓度的纤维素酶三段水解桑木粉得率与形貌分析

为改善高底物浓度酶水解过程中产物抑制问题,采用三段酶水解方法,通过在水解过程中及时移除反应产物纤维二糖和葡萄糖,降低产物抑制作用,增加酶反应速率,从而提高酶水解得率、缩短酶反应时间。与原料和经NaOH预处理的桑木比较,NaOH-Fenton预处理后的桑木中木聚糖含量明显降低,纤维素含量相对增加,木质素含量变化较小。无论是一段水解还是三段水解,纤维素酶水解得率均随底物质量浓度的升高而下降。在0.30 g/m L(m/V)底物质量浓度下,当酶用量增加为40 U/g(以纤维素质量计)时,三段(10+10+10)h酶水解得率74.16%,比一段水解72 h得率45.61%增长了62.60%,并且水解时间缩短了42 h。该研究结果对提高纤维素酶水解得率、降低纤维资源制取燃料乙醇成本具有指导意义。     

固体酸催化水解杉木制备乙酰丙酸的研究

以杉木粉为原料,以SO42--TiO2/粘土固体酸为水解催化剂,探讨了固体酸催化剂的用量、水解温度、液固比和水解时间对杉木粉制备乙酰丙酸得率的影响.研究结果表明,当固体酸的用量为3.5%、温度为240 C、液固比为18:1、水解时间为35 min时为较优的制备工艺.在该工艺条件下,乙酰丙酸的得率为22.16%.     

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%     

碱性亚硫酸盐预处理对桉木酶解糖化的影响

为提高按木原料的酶解糖化效果,采用碱性亚硫酸盐对桉木原料进行预处理,并对预处理所得样品进行纤维素酶酶解糖化.通过测定酶解液中的葡萄糖、木糖得率,探讨预处理条件对产糖得率的影响.结果表明:随着蒸煮温度的升高,NaOH用量的增大,桉木酶解液中木糖、葡萄糖得率明显增大;随着Na2SO3用量的增大,保温时间的延长,酶解液中木糖、葡萄糖得率先增大后减小.最佳预处理条件为:蒸煮最高温度170℃,保温时间3h,NaOH用量3％,Na2SO3用量10％.此时,酶解木糖、葡萄糖得率分别可达15.37％和60.79％,比未经处理的1.73％和12.33％提高了7.88倍和3.93倍.