木质素能源转化的研究进展

木质素具有较高的碳含量和热值,其最直接的利用方式是转化为各种能源产品,包括燃料和电能。因此,以来源丰富的木质素为原料转化制备生物质能源具有重要的意义。本文概述了近年来木质素转化为生物质能源的研究进展,包括木质素来源及提取、木质素热化学转化为生物燃料以及木质素发电技术,着重介绍了木质素的热解反应、气化反应、液化反应以及催化加氢脱氧反应,并总结了直接木质素燃料电池发电的最新研究成果。最后对木质素能源转化的研究前景进行了展望,提出实现工业化生产需根据目标产物需求开发新型催化剂、优化转化过程、建立低能耗且高效率的产物分离方法并加强木质素产电中电极材料、电池设计等研究,为木质素高值化、资源化和能源化利用提供参考。     

凤眼莲生物质热重分析研究

采用热重法（Thermogravimetry,TG）对凤眼莲生物质的热解、燃烧、气化特性进行了考察,研究了升温速率对生物质热解特性的影响,同时采用Kissinger法对实验数据进行了分析,建立了凤眼莲的热解、燃烧动力学模型。研究结果表明,凤眼莲在不同的气氛条件下,反应过程明显不同。氧气条件下发生了剧烈的氧化反应,产物以CO₂和H₂O为主。氮气气氛下,生物质主要发生的是分子结构中较弱的化学键受热分解的过程,气体产物以有机小分子为主。在二氧化碳的氛围下,生物质主要发生的是二次反应,气体产物主要以合成气和焦炭为主。生物质的热解和燃烧过程均可以用一级动力学方程来描述。     

响应面法优化米糠淀粉酶法水解工艺

以米糠为原料,对米糠淀粉酶法水解生产葡萄糖的液化工艺进行研究和优化,来提高葡萄糖收率。在单因素试验的基础上,用响应面法对液化工艺进行优化。结果表明,液化工艺的最佳条件为酶用量0.11%、醪浓度25%、pH=6.0、温度88℃,在此条件下得到的液化葡萄糖值(即DX值)平均值为6.54%。然后对此液化液进行糖化,最终得到的糖化液DX值为97.07%。     

年产一万吨香肠工厂物料衡算与主要设备选型优化设计

针对一万吨香肠工厂中的物料衡算与主要设备选型进行了研究和设计,主要研究了以下几个内容:物料、水、电、汽衡算,以及相关主要设备的选型。根据本工厂的生产需要,由物料衡算、热量衡算及日产量对水电气的使用量进行估算并确定主要设备规格类型,同时对水、电、汽的使用量进行了估算最大量为依次为200吨、5 000千瓦、50吨。     

生物质炭添加对杉木人工林土壤原有有机碳矿化的影响

通过培养试验,利用¹³C标记技术研究不同热解温度制备的生物质炭添加对杉木人工林土壤原有有机碳矿化的影响,为生物质资源有效利用和亚热带人工林固碳管理提供科学依据.生物质炭制备材料分别为木荷(阔叶树种)和杉木(针叶树种)凋落物,培养温度为25 ℃,时间为112 d.结果表明: 在整个培养阶段,与对照土壤相比,不同生物质炭添加对土壤原有有机碳矿化的影响均呈现先促进后抑制的规律,具体表现为杉木生物质炭处理仅在培养0～3 d表现为显著促进作用,在7～112 d均呈现为显著抑制作用,而木荷生物质炭处理则在培养0～14 d表现为促进作用,在28～112 d均表现为显著的抑制作用.培养结束时,3种杉木生物质炭(350、550和750 ℃)处理均显著抑制了土壤原有有机碳矿化,2种木荷生物质炭(350和550 ℃)处理也表现为显著的抑制作用.木荷生物质炭和杉木生物质炭的分解率介于0.8%～2.8%,随着热解温度的升高,生物质炭的分解率呈下降趋势,且同一热解温度下木荷生物质炭的分解率显著高于杉木生物质炭.上述结果表明,原材料和制备温度是生物质炭影响土壤原有有机碳矿化和生物质炭分解的重要因素.     

元素衡算和代谢衡算在金色链霉菌培养过程的应用研究

应用元素衡算和代谢衡算方法,建立了金色链霉菌培养过程的数学模型。利用非线性优化方法对模型中的未知参数进行了估算,第一次得到了金霉素（CTC）生物合成的能量系数为1.8～2.8（molATP·C-mol^－1）。应用该模型对CTC发酵过程中的几个宏观反应进行了预测,并与实验值进行了比较。结果表明,该模型较好地描述了各个宏观反应速率之间的关系,为CTC发酵过程优化提供了理论指导。     

糖液DE值对柠檬酸发酵的影响研究

本文通过调节加酶量等方法来得到不同DE值梯度的液化清液,然后进行柠檬酸发酵摇瓶试验,旨在验证糖液DE值对柠檬酸发酵的影响。     

乌鸡酶解技术研究

采用猪胰脏作为胰酶的主要来源,对乌鸡的酶解工艺进行了研究。实验结果表明：酶反应的最适温度为４５℃,胰酶混合物的合适用量为乌鸡鲜肉重量的５％,反应１８小时达反应平衡,反应浓度以１ｋｇ鲜乌鸡２０００ｍｌ水为宜,反应过程中维持ｐＨ７．３即可,酶解产物经测定：氨基酸及可溶性短肽总含量高达１６．６１％,其中必须氨基酸含量占氨基酸总含量的５３％。     

丹参酮ⅡA磺酸钠合成工艺研究

为改善丹参酮的水溶性,在其分子中引入水溶性官能团磺酸基.以不同的磺化剂与之发生磺化反应,结果表明,冰醋酸一浓硫酸的混合液是合成丹参酮水溶性衍生物的合适磺化剂.通过薄层色谱法、紫外吸收和红外吸收光谱法对其结构进行鉴定,证实了产物是丹参酮ⅡA磺酸钠.对以冰醋酸-浓硫酸为磺化剂合成丹参酮ⅡA磺酸钠进行了正交试验研究,得出其最佳工艺条件为:冰醋酸-浓硫酸(1:1,v/v),反应温度15℃,反应时间1 h,产品得率38.7%.     

生物质催化转化制备呋喃基化学品和酚类化合物

生物质转化制备精细化学品是解决石油能源危机的重要途径之一。其中,纤维素及半纤维素转化合成呋喃基化学品与木质素转化制酚类化合物是主要的反应路线,特别是借助催化技术加速生物质转化更是当今化学领域的研究重点;依据催化反应体系的不同,对近年来用于生物质催化转化的反应媒介以及催化剂研究进展进行了综述,并对未来生物质催化转化研究方向的发展前景进行了展望。