稀酸强化水解对玉米秸秆发酵产氢能力的影响(摘要)(英文)

[目的]研究稀酸强化水解对玉米秸秆发酵产氢能力的影响。[方法]对玉米秸秆进行机械粉碎、蒸汽爆破和稀酸水解处理,并分析不同处理、玉米秸秆粒度等对玉米秸秆产氢能力的影响。[结果]蒸汽爆破后采用0.8%稀H2SO4强化水解的预处理方法产氢效果较好;玉米秸秆粒度为0.425～0.850mm时,产氢效果最好;当0.8%H2SO4(质量)∶秸秆(重量)的液固比为10∶1时,产氢效果较好。[结论]玉米秸秆经蒸汽爆破后,再用0.8%HSO强化水解处理可以取得较好的产氢效果。     

稀酸强化水解对玉米秸秆发酵产氢能力的影响(摘要)(英文)

[目的]研究稀酸强化水解对玉米秸秆发酵产氢能力的影响。[方法]对玉米秸秆进行机械粉碎、蒸汽爆破和稀酸水解处理,并分析不同处理、玉米秸秆粒度等对玉米秸秆产氢能力的影响。[结果]蒸汽爆破后采用0.8%稀H2SO4强化水解的预处理方法产氢效果较好;玉米秸秆粒度为0.425～0.850mm时,产氢效果最好;当0.8%H2SO4(质量)∶秸秆(重量)的液固比为10∶1时,产氢效果较好。[结论]玉米秸秆经蒸汽爆破后,再用0.8%HSO强化水解处理可以取得较好的产氢效果。     

玉米秸秆酸解产糖影响因素研究

[目的]考察影响玉米秸秆稀酸水解产糖的主要因素,为进一步提高玉米秸秆利用率提供参考。[方法]通过单因素和正交设计试验分别考察稀酸浓度（稀H2SO4）、酸解温度、固液比、酸解时间对玉米秸秆酸解产糖得率的影响。[结果]酸解温度、酸解时间、稀酸浓度、固液比对酸解产糖得率均有影响,影响大小顺序依次为酸解温度〉稀酸浓度〉酸解时间〉固液比。正交试验结果表明,最适酸解条件为酸解温度120℃,稀酸浓度1.5%,酸解时间60min,固液比7.5%,在该试验条件下还原糖得率为29.64%。[结论]此研究为进一步提高玉米秸秆利用率和转化率提供重要的理论依据和借鉴意义。     

超声波/稀H_2SO_4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响

[目的]研究超声波强化稀H2SO4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响,探索超声波强化稀H2SO4预处理玉米的最优条件。[方法]利用正交试验法研究超声波强化稀H2SO4预处理玉米秸秆,并以预处理后的秸秆为唯一碳源进行发酵,测定胞外发酵液的纤维素酶活性。[结果]当酸浴时间3h、酸浓度3．5％、超声功率150w、超声时间5h时,胞外发酵液中的纤维素酶活性最高,分别为FPA15．82 U／ml、Cx39．9U／ml、β—Glu55．94U／ml。[结论]在该组合条件下,胞外产纤维素酶具有较高的稳定性。     

旧瓦楞纸箱稀酸水解制还原糖的研究

[目的]探讨稀H2SO4水解旧瓦楞纸箱（OCC）制还原糖的影响因素。[方法]采用稀酸在高温下水解OCC,进行正交优化试验。[结果]稀H2SO4水解OCC的最佳工艺条件为：硫酸质量分数3％,水解温度180℃,水解时间60min,液固比16：1（ml：g）,还原糖得率为68．481％。其还原糖得率明显高于稻草、玉米秸秆等原生植物纤维的得糖率,而酸浓度又远远低于浓跋水解的酸浓度。[结论]对于OCC酸水解过程,前30rain半纤维素先于纤维素水解,30—60min主要为纤维素水解,60～120min炭化作用超过了纤维素的水解作用。     

玉米秸秆酸水解制糖新工艺

[目的]开发新的玉米秸秆酸解糖化工艺,以解决生物质制乙醇技术中酸解糖化法收率低等问题。[方法]采用单因素及正交试验,考察了带压两段酸水解浓酸段和稀酸段的水解糖化规律和工艺条件。通过两段法浓酸预处理与稀酸水解相结合,对玉米秸秆进行水解,并对水解条件进行了优化。[结果]初步确定常压两段酸水解较优的水解工艺条件为:一段浓酸预处理中,酸浓度60%,酸固比12∶1,水解时间30min,温度45℃;二段稀酸水解中,水固比220∶1,水解时间120min,水解温度100℃。经两段水解后,总糖收率显著增加,达93.81%。[结论]首次提出常压两段酸水解工艺,该工艺条件温和、流程简单、成本低廉、总糖收率高、应用前景广阔。     

超声波/稀H2SO4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响（摘要）

[目的]研究超声波强化稀H_2SO_4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响,探索超声波强化稀H_2SO_4预处理玉米的最优条件。[方法]先以2%的H_2SO_4超声波预处理玉米秸秆,并以预处理后的秸秆为唯一碳源进行发酵,测定胞外发酵液的纤维素酶活性。单因素试验研究固液比、酸溶时间、超声时间、超声功率、酸浓度对发酵液纤维素酶活的影响。再以单因素测定结果为基础,设计4因素3水平的正交试验,筛选最高纤维素酶活的因素组合,进行验证试验。纤维素酶活测定：分别以新华定量滤纸50 mg/份,羧甲基纤维素钠（CMC-Na）510mg/份,脱脂棉花50 mg/份为底物,分别对应FPA、Cx、β-glucosidase,采用DNS还原糖法测定纤维素酶活。[结果]通过极差分析,影响FPA和β-Glu酶活因素大小依次为酸浓度、酸浴时间、超声功率、超声时间;影响Cx的因素依次为酸浴时间、酸浓度、超声功率、超声时间。产纤维素酶的最佳组合为：酸浴时间3h、酸浓度3.5%、超声功率150W、超声时间5h。在该条件下,利用玉米芯作为唯一C源液体发酵产纤维素酶的粗酶活分别为FPA 15.82 U/ml、Cx 39.9 U/ml、β-Glu 55.94 U/ml。验证试验也确定了其准确性。[结论]在筛选出的最佳组合条件下,胞外产纤维素酶具有较高的稳定性。     

提高玉米秸秆纤维素酶解率的预处理研究

[目的]比较使用不同预处理方法对媒介纤维素水解率的影响.[方法]用稀酸法、稀碱法、亚钠法对玉米秸秆进行预处理,再用纤维素酶对玉米秸秆中纤维素进行水解.[结果]在50℃、pH为4.8、固液比为1:30、酶浓度为2.7g/L、反应时间为24h的条件下,可获得较理想的酶解率.经亚钠预处理后的玉米秸秆,纤维素含量上升最多,酶解率最高,亚钠预处理后的酶解率达到39.07;,是未经处理的秸秆酶解率(9.8;)的4倍.[结论]预处理破坏了玉米秸秆的纤维素结构.采用亚钠法-酶法结合工艺处理玉米秸秆进行纤维素酶解可显著提高酶解率.     

固体酸催化半纤维素水解的基础动力学研究

[目的]研究固体酸催化玉米秸秆半纤维素水解的基础动力学。[方法]单因素试验确定最佳固体酸种类、固固比、固液比,然后在以上最优条件下,综合考察反应温度和时间对半纤维素水解产率的影响。[结果]固体酸催化玉米秸秆半纤维素水解的最适反应条件：2号固体酸为催化剂,固固比1∶1,固液比1∶15,反应温度100℃,反应时间10 h。在该最适条件下,可溶性总糖浓度为34.7 g/L,半纤维素水解产率为93.8%。[结论]该研究为固体酸降解玉米秸秆工艺的优化和放大设计提供了基础动力学数据。     

稻草秸秆硫酸水解研究

[目的]优化稻草秸秆浓硫酸水解法的条件。[方法]在单因素试验的基础上,固定稻草秸秆粒度为20~40目,以液固比（V/W）、硫酸质量分数、反应温度和反应时间4个因素进行正交试验。[结果]4个因素对稻草秸秆水解率的影响程度为：硫酸质量分数〉液固比〉反应温度〉反应时间。稻草秸秆的最佳水解条件为：硫酸质量分数70%,液固比（V/W）12∶1,反应温度70℃,反应时间为3 h。在此条件下,稻草秸秆水解率达77%以上。[结论]该研究为综合开发利用稻草秸秆奠定了基础。     

膨润土制备高效活性白土的研究

[目的]优化活性白土制备的工艺,为制备高品质的活性白土提供理论依据。[方法]以钙基膨润土为原料,以硫酸、盐酸、草酸组成的混酸为活化试剂,研究混酸体积比、液固比、反应温度和反应时间对活性白土的活性度、脱色率和相对白度的影响。[结果]当混酸体积比为硫酸∶盐酸∶草酸=5∶5∶1、液固比为4∶1、反应温度为80℃、反应时间为4 h时,制备活性白土的活性度为204,脱色率为98%,相对白度为82。[结论]以混酸活化膨润土制备活性白土,混酸浓度适中,酸化效果好,耗酸量低,洗涤用水少,生产成本低,是一种适合于工业生产高效活性白土的方法。     

酸水解竹加工剩余物制还原糖的研究

[目的]实现竹加工剩余物的高效利用,研究其酸水解工艺。[方法]通过单因素试验研究了酸水解竹粉的影响因素。以总还原糖产量为指标,通过分析得出稀硫酸水解竹粉生产还原糖的最优反应条件。[结果]单因素试验结果表明：料液比为1∶5～1∶7时,还原糖得率随浓酸体积的增加而增加;料液比为1∶5和1∶8时,还原糖得率分别为44.0%和41.6%;第1次水解温度为60℃时,还原糖得率最高,为65.3%;当硫酸浓度为15%～30%时,还原糖得率变化很小;还原糖得率随着水解时间的延长而降低;第2次水解时间为1.0h时,还原糖得率最高,为66.3%。正交试验结果表明：第1次水解温度的影响最大,其次为第2次水解时间,竹粉/浓硫酸比的影响最小;最佳反应条件为：竹粉与浓酸比（W/V）为1∶6,第1次水解温度为50℃,第2次水解温度为100℃,稀硫酸浓度为20%,水解时间为1h。[结论]该研究为竹加工剩余物的开发利用提供了参考。     

稀酸预处理棉花秸秆糖化工艺条件的研究

对稀硫酸预处理棉花秸秆的糖化条件进行了研究,考察了水解温度、稀硫酸浓度、秸秆粉碎粒度、固液比等因素对棉花秸秆水解产物还原糖的影响,通过正交试验确定最优的水解工艺条件为:硫酸浓度为2.5;,水解温度 110℃,水解时间4 h,未筛分秸秆,固液比1∶12,秸秆水解率为29.61;.     

芦苇秸秆稀硫酸水解工艺研究

[目的]研究芦苇秸秆的稀硫酸水解工艺,以期实现乙醇的低成本生产。[方法]将芦苇秸秆切成长2～3 cm的小段,烘干后粉碎,过40目筛,在湿法氧化的基础上,对芦苇进行稀硫酸水解预处理。[结果]芦苇酸解的最佳工艺条件为：原料液浓度为55 g/L,100 ml原料液中加入60 ml浓度1%的稀硫酸,水解温度为125℃,水解时间为120 min,水解液中还原糖含量达到19.48%。[结论]该研究首次为以芦苇作为生物燃料乙醇的生产原料研究提供了依据。     

玉米芯木糖-纤维素酶法分级工艺研究

[目的]对玉米芯木糖-纤维素酶法分级工艺中的稀酸预处理、蒸煮预处理和木聚糖酶解工艺进行优化。[方法]以干燥的玉米芯为原料,先进行稀酸-蒸煮预处理,研究不同因素对木糖得率的影响,然后再对物料进行木聚糖酶酶解。[结果]得到的玉米芯酸预处理优化工艺为:固液比1∶10 g/ml,H2SO40.5%,水浴70℃,处理2.0 h,木糖的损失率为4.72%,木糖酶解得率为30.03%。酸预处理后玉米芯残渣蒸煮预处理条件为:固液比1∶10 g/ml加入水,在120℃预水解2.0 h,蒸煮液木糖得率为54.77%,总酶解得率为69.11%。酶水解条件:pH 5.0,加酶量2 800 IU/g玉米芯,50℃水解36 h,总酶解得率83.41%。[结论]玉米芯蒸煮预处理能提高木糖的得率,单一用稀酸预处理再酶解得到木糖的得率并不理想。     

玉米秸秆中木质素、半纤维素和纤维素的组分分离研究

针对分离植物茎秆中的木质素、半纤维素和纤维素需高温和高压处理的苛刻条件以及所得组分纯度和回收率均较低的缺陷,采用乙醇和硝酸相结合的方法对玉米秸秆在常压下进行预处理,经稀碱溶液蒸煮及过氧化氢处理,实现高效分离和回收木质素、半纤维素和纤维素组分的目的。正交试验确定的最佳条件为：固液比1∶14、硝酸与乙醇体积比1∶2、76℃下反应3 h,原料的木质素脱除率达76.3%,木质素回收率为44.5%;预处理后的原料以4% NaOH为溶剂、固液比1∶40、95℃下蒸煮2.5 h,其半纤维素脱除率98.8%,半纤维素回收率达66.0%（滤液∶乙醇1∶0.8、pH 7、沉淀2 h）;粗纤维素以2.5%H2O2为溶剂、固液比1∶30、pH 11.5、（46±1）℃下处理6 h,其纤维素纯度99.28%,回收率59.7%。该方法具有工艺条件温和及绿色环保等优势,为玉米秸秆的分级利用提供了一条新的途径。