棉花秸秆糖化碱预处理条件优化
《不同木质纤维素类生物质的预处理条件及酶解糖化研究》范文
《不同木质纤维素类生物质的预处理条件及酶解糖化研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长和环境污染问题的日益严重，可再生能源的开发和利用已成为当前研究的热点。
木质纤维素类生物质作为一种丰富的可再生资源，具有巨大的开发潜力。
然而，由于其复杂的结构和组成，木质纤维素的利用效率受到限制。
因此，对不同木质纤维素类生物质进行预处理和酶解糖化研究，对于提高生物质能源的利用效率具有重要意义。
二、不同木质纤维素类生物质的预处理条件1. 农业残余物农业残余物如秸秆、稻草等，通常采用物理、化学或物理化学联合的方法进行预处理。
物理方法主要包括磨碎、蒸汽爆破等，可以破坏纤维素的结晶结构，提高酶解效率。
化学方法则常用稀酸、稀碱等处理，可以溶解半纤维素和木质素，提高纤维素的暴露程度。
2. 林业残余物林业残余物如木屑、树枝等，其预处理方法与农业残余物类似。
但由于其纤维素含量较高，通常更倾向于采用化学法进行预处理。
同时，为了充分利用木质素资源，一些研究也采用了生物法进行预处理。
3. 能源作物能源作物如芒草、柳枝稷等，其纤维素含量高且结构相对简单。
因此，预处理方法可以更加灵活，既可以采用物理法，也可以采用化学法或生物法。
三、酶解糖化研究酶解糖化是利用酶将预处理后的木质纤维素水解为单糖的过程。
在此过程中，酶的选择、酶的用量、反应温度、反应时间等因素都会影响糖化的效率和效果。
1. 酶的选择酶的选择是酶解糖化过程中的关键因素。
常用的酶主要包括纤维素酶、半纤维素酶和木聚糖酶等。
不同种类的酶在糖化过程中的作用不同，因此需要根据预处理后的生物质特性选择合适的酶。
2. 酶的用量和反应条件酶的用量和反应条件对糖化效果有重要影响。
一般来说，酶的用量越大，糖化效果越好。
然而，过高的酶用量会增加成本，不利于实际生产。
因此，需要通过实验确定最佳的酶用量。
此外，反应温度、pH值、反应时间等也会影响糖化效果，需要通过实验进行优化。
四、结论不同木质纤维素类生物质的预处理条件和酶解糖化研究对于提高生物质能源的利用效率具有重要意义。
棉花秸秆生产燃料乙醇的预处理技术研究概述
棉花秸秆生产燃料乙醇的预处理技术研究概述摘要乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料。
我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮，但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限。
棉花秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素和其它灰分等组成，经过预处理、发酵和脱水可生成燃料乙醇，在能源急剧短缺的今天，丰富而又可再生的棉花秸秆已经备受关注。
纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤，该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率，进而降低乙醇的生产成本。
本文总结了纤维质材料预处理的各种方法，对各种方法的优缺点进行了综述和分析，并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望。
关键词：棉花秸秆；预处理；生物乙醇RESEARCH ON PRETREATMENT OF COTTON STALK FORBIOETHANOL PRODUCTIONABSTRACTEthanol is promising alternative energy source for the limited crude oil. Ethanol mainly comes from aged grain in our country.However, the aged grain which is used to produce ethanol is lim-ited. Cotton stalk is composed of cellulose, hemicellulose, lignin and solvent extractives. Ethanol can be obtained by pretreatment, fermentation and dehydration of cotton stra-w. In the current circumstances of energy shortage, abundant and renewable cotton str-aw has caused widespread concern.Petreatment, the critical technology for transformation of lignocellulosic materials to ethanol, can significantly enhance the hydrolysis of cellulose, and then reduce the cost of ethanol production. Progress in research and development of pretreatment is re-viewed in this paper, and the advantages and disadvantages of different methods of pretreatment a-re summarized and analyzed in detail. The prospect of pretreatment is also discussed.KEY WORDS: Cotton stalk; Pretreatment; Bioethanol第一章文献综述1.1 前言能源是当今社会赖以生存和发展的基础。
秸秆碱泡处理的原理
秸秆碱泡处理的原理
秸秆碱泡处理是一种利用碱性溶液处理秸秆的方法。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 碱性溶液的作用：碱性溶液（如氢氧化钠）可以使秸秆的纤维素和半纤维素在高温和高压下进行水解反应，从而分解秸秆的纤维素和半纤维素成为可溶性糖类。
2. 温度和压力的作用：在高温高压条件下，碱性溶液可以更好地渗透秸秆的纤维结构，促进纤维素和半纤维素的水解反应。
3. 离子交换的作用：碱性溶液中的氢氧根离子（OH-）与秸秆中的阳离子（如钠离子）进行离子交换反应，使得纤维素和半纤维素的水解反应更为顺利。
4. 水解反应的产物：秸秆经碱性溶液处理后，纤维素和半纤维素分解为可溶性糖类，如葡萄糖和木糖等。
这些可溶性糖类可以进一步发酵、转化为生物质醇、生物气体等有机化合物，用于生物燃料或化工原料的生产。
总体来说，秸秆碱泡处理的原理是通过碱性溶液的作用，利用高温高压条件下的水解反应将秸秆中的纤维素和半纤维素分解为可溶性糖类，为后续的生物质能源利用创造条件。
一种秸秆高效糖化的酸碱组合预处理方法[发明专利]
![一种秸秆高效糖化的酸碱组合预处理方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/db3e10c7b4daa58da1114a00.png)
专利名称：一种秸秆高效糖化的酸碱组合预处理方法专利类型：发明专利
发明人：王鑫,黎元生,佟明友
申请号：CN201010511186.9
申请日：20101012
公开号：CN102443659A
公开日：
20120509
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种秸秆高效糖化的酸碱组合预处理方法，包括如下内容：首先由秸秆颗粒、无机金属盐、无机酸和过氧化物组成的原料浆液在100℃～200℃反应1-50min，然后降温终止反应，最后分离固液产物，液体产物为水解糖液，固体产物用质量浓度为0.1％-1.5％的碱溶液浸泡1-30h，浸泡后经液固分离得到固体作为酶解原料。
本发明使用酸碱组合预处理方法，操作流程简单、处理时间短、能耗低；秸秆利用率高、纤维素酶解效果好。
申请人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
地址：100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
国籍：CN
代理机构：抚顺宏达专利代理有限责任公司
代理人：李微
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《不同木质纤维素类生物质的预处理条件及酶解糖化研究》范文
《不同木质纤维素类生物质的预处理条件及酶解糖化研究》篇一一、引言随着化石资源的日益减少，全球的注意力已经转向可再生生物质资源。
木质纤维素类生物质作为一类重要的可再生资源，其利用和开发具有巨大的潜力。
预处理和酶解糖化是木质纤维素生物质转化为生物能源和生物基化学品的关键步骤。
本文旨在研究不同木质纤维素类生物质的预处理条件及酶解糖化的过程，为实际应用提供理论依据。
二、不同木质纤维素类生物质的预处理条件1. 预处理方法的分类预处理方法主要分为物理法、化学法、物理化学法以及生物法等。
不同预处理方法的效果受到原料类型、处理条件等多种因素的影响。
2. 具体预处理条件（1）物理法：如机械破碎、蒸汽爆破等，通过改变纤维素的结晶度、孔隙结构等，提高酶解效率。
（2）化学法：如稀酸、稀碱等预处理方法，通过改变木质素的性质，提高纤维素的可及性。
其中，稀酸预处理是最常用的方法之一，其条件包括酸浓度、温度、时间等。
（3）物理化学法：如氨纤维爆破等，结合了物理和化学的作用，有效提高纤维素的利用率。
（4）生物法：如通过白腐菌等微生物进行预处理，分解部分木质素和半纤维素，从而提高纤维素的可利用性。
三、酶解糖化研究酶解糖化过程中主要涉及的是纤维素酶对纤维素的作用。
在这一过程中，纤维素被分解成葡萄糖等单糖。
这一过程的效率和效果受到多种因素的影响，包括温度、pH值、酶浓度等。
同时，生物质的组成和预处理方法也会影响酶解糖化的效果。
四、实验设计及结果分析本文选择了几种典型的木质纤维素类生物质进行预处理和酶解糖化的研究。
包括小麦秸秆、玉米秸秆、木质废料等。
实验过程中，首先进行预处理，然后通过测定预处理后生物质的组成、结构和性质的变化，来优化预处理的条件。
随后进行酶解糖化的实验，记录酶解的时间、单糖的产量等数据。
实验结果表明，不同的预处理方法对生物质的酶解糖化效果有显著影响。
其中，稀酸预处理在适当的条件下可以显著提高酶解糖化的效率。
同时，不同的生物质类型对酶解糖化的效果也有影响，如木质废料的酶解糖化效果通常优于小麦秸秆和玉米秸秆。
氢氧化钠活化法制备棉秆基活性炭实验条件优化
化工技术与开发 Technology & Development of Chemical Industry
Vol.46 No.3 Mar.2017
研究与开发
氢氧化钠活化法制备棉秆基活性炭实验条件优化
孔德国 1,2，宋宝栋 1，周 岭 1,2，陈明鸽 3，李风娟 1,2，李 坷 1,2，张红美 1,2
C
持水能力
D
ω/g·g-1
1
1
1
1
1
0.75
2
1
2
2
2
5.77
3
1
3
3
3
5.60
4
1
4
4
4
4.33
5
2
1
2
3
6.72
6
2
2
1
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7.43
7
2
3
4
1
6.73
8
2
4
3
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5.98
9
3
1
3
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4.32
10
3
2
4
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6.57
11
3
3
1
2
4.72
12
3
4
2
1
7.63
13
4
1
4
2
4.54
14
4
2
3
1
4.22
15
4
3
2
4
1 材料与方法
1.1 材料及试剂
实验所需棉花秸秆采自新疆生产建设兵团农一 师九团棉花地。NaOH（分析纯）。 1.2 活性炭制备
棉花秸秆超声波碱预处理研究
Ａｌ ｋ ａ ｌ ｉ Ｐ ｒ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｎ Ｃｏ ｔ ｔ ０ ｎ Ｓ ｔ ａ ｌ ｋ
Ｗ ＡＮＧ Ｈｕ ａ ， ＸＵ Ｈｏ ｎ ｇ － ｘ ｉ ａ ２ ， Ｚ ＨＯＵ Ｄａ － ｙ ｕ ｎ ， Ｗ ＡＮＧ Ｙａ ｎ － ｑ ｉ ｎ ， ＫＵＡＮＧ Ｍｅ ｎ ｇ ， ＤＵ Ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ － ｋ ｕ ｉ ， ＹＡＮＧ Ｗｅ ｉ － ｈ ｕ ａ
（ １ ． Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｆ ｏ ｏ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｎｏ ｒ ｔ ｈ ｗｅ ｓ ｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｙａ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ ７１ ２１ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｔ ｔ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｃ ＡＡＳ ，
主次顺序 为处理时 间＞ 氢氧化钠浓度 ＞ 液 固比 ，超声波辅助碱 预处理棉花 秸秆 的优化条 件为超声波 功率 ４ ２ ０ Ｗ、氢氧 化钠浓度
３ ． ５ ％、 处理 时间 ９ ０ ｍｉ ｎ 、 液 固比 ２ １ ： １ ， 处理后秸秆中纤维素含量达 ５ ８ ． ０ ２ ％， 比原秸秆 提高了 ４ ５ ． ６ ０ ％。 处理 前后棉花秸秆结构 Ｓ Ｅ Ｍ观 察， 显示超声波辅助碱预处理可以溶出大量半纤维素和部分木质素 ， 并且有效打破木质纤维素的结晶结构 ， 具有显著效果 。
关键词 ： 棉花秸秆 ； 稀碱 ； 超声波 ； 参数优化
中 图分 类 号 ： Ｘ ７ １ ２ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ２ ０ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ４ ０ ０ — ０ ７ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ６ ５ ４ ￣ ａ ｅ ｓ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ２ ７
秸秆的碱化处理技术
秸秆的碱化处理技术秸秆的碱化处理技术1秸秆的碱化处理通常是指用氢氧化钠、氢氧化钙和过氧化氢等碱性物质进行处理的技术，而用氨水和尿素等去处理秸秆则列入氨化处理秸秆范围。
一、碱化处理用碱处理秸秆主要是提高消化率，从处理效果和实用性看，目前在生产实践中用得较多的有氢氧化钠处理和石灰水处理两种。
（1）氢氧化钠处理用氢氧化钠处理秸秆又可分为碱化的湿法处理和碱的干法处理两种。
1、碱的湿法处理①用氢氧化钠进行湿法处理。
先配制1.5%氢氧化钠溶液，再用相当于秸秆10倍量的氢氧化钠溶液在室温下浸泡秸秆3天，多余的碱用水冲洗掉，最后用经处理后的秸秆喂畜。
据报道，用这种方法处理的黑麦秸，其有机物消化率由45.7%提高到71.2%。
这种处理方法的优点是能维持饲草原有结构，有机物质损失较少。
经此法处理的秸秆，纤维素成分全部保存，干物质大约只损失20%。
它能提高消化率；有芳香味，适口性好；设备简单，花费较低。
但是，用这种方法处理秸秆，在用水冲洗过程中，将有25—30%的木质素、8—15%的戊聚糖物质损失掉。
而且用大量的水冲洗，也易造成环境污染。
所以这种方法没有得到广泛的应用。
②轮流喷洒法。
方法是用1.5%的氢氧化钠溶液轮流喷洒秸秆，喷洒碱液后，不用水冲洗，而用磷酸中和。
中和溶液中可以加入适当的微量元素，尿素，糖蜜和维生素物质。
用此法处理，有机物质消化率可以提高到66%。
③浸泡法方法是将秸秆放在1.5%氢氧化钠溶液中浸泡0.5—1小时，再晾干0.5—2小时，随之在10℃左右的气温下堆放成熟3—6天，最后用经堆放的秸秆喂畜。
进行第二批浸泡时要添水，并按每千克秸秆加60克氢氧化钠，以保持氢氧化钠溶液的1.5%的浓度。
据报道；经此法处理的秸秆，有机物质消化率可以提高20—25%。
如果在浸泡液中加入3—5%的尿素，则处理效果会更好。
用氢氧化钠处理秸秆，秸秆的消化率与氢氧化钠数量有关，试验证明，只有当每100千克的秸秆用6千克以上的氢氧化钠处理时，秸秆的消化率才显著提高，当氢氧化钠达12千克时，效果最好，当然成本也更高。