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高温液态水预处理木屑的研究

太阳能学报 2017年第7期38卷 2001-2004页

作者：关东明陈陆霞张越肖正豪中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

通过单因素实验和正交实验确定高温液态水对木屑进行预处理的最佳工艺条件为:温度185℃,底物浓度11%,反应时间13 min,该条件下每100克木屑原料平均产葡萄糖29.49 g、木糖20.53 g,转化率达到75.54%。预处理后纤维素、半纤维素、木质素的... 详细信息

通过单因素实验和正交实验确定高温液态水对木屑进行预处理的最佳工艺条件为:温度185℃,底物浓度11%,反应时间13 min,该条件下每100克木屑原料平均产葡萄糖29.49 g、木糖20.53 g,转化率达到75.54%。预处理后纤维素、半纤维素、木质素的转化率分别为21.39%、85.41%、4.55%。通过扫描电子显微镜(scanning electronmicroscope,SEM)图可明显看出,木屑原料预处理后结构变得松散,比表面积显著增加,有利于后续水解发酵。

关键词：高温液态水预处理木屑单因素实验正交实验

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高温液态水耦合氨法预处理提高甘蔗渣酶解率

太阳能学报 2016年第4期37卷 991-996页

作者：余强庄新姝亓伟袁振宏王闻王琼中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广州510640

为了提高甘蔗渣的酶解率和总糖收率,设计高温液态水耦合氨法预处理方法。与单一高温液态水预处理相比,耦合预处理木质素脱除率从23.12%提高至75.36%,残渣酶解率从77.96%提高至97.99%,总糖收率从81.30%提高至87.85%。耦合处理后甘蔗渣原... 详细信息

为了提高甘蔗渣的酶解率和总糖收率,设计高温液态水耦合氨法预处理方法。与单一高温液态水预处理相比,耦合预处理木质素脱除率从23.12%提高至75.36%,残渣酶解率从77.96%提高至97.99%,总糖收率从81.30%提高至87.85%。耦合处理后甘蔗渣原料紧密有序的纤维结构被破坏得更厉害,细胞壁各层界线难以区分,其中耦合处理第一步反应对残渣表面形态和细胞超微结构影响较大,随后第二步脱木质素或者脱半纤维素效果减弱。梯度酶解试验表明,原料中木质素的脱除对于减少加酶量和提高酶解率至关重要。

关键词：预处理高温液态水氨水甘蔗渣酶解

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高温液态水预处理桉木水解动力学的研究

太阳能学报 2011年第10期32卷 1487-1493页

作者：庄新姝亓伟袁振宏余强王琼马隆龙吴创之中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室广州510640 中国科学院研究生院北京100049

在间歇式反应釜中对高温液态水预处理桉木的反应情况进行研究。通过考察得到高温液态水预处理桉木的最佳工艺条件为反应温度180℃、反应时间20min,木糖得率为86.46%;分析了桉木水解的反应历程,建立了桉木在高温液态水中水解的动力学方程... 详细信息

在间歇式反应釜中对高温液态水预处理桉木的反应情况进行研究。通过考察得到高温液态水预处理桉木的最佳工艺条件为反应温度180℃、反应时间20min,木糖得率为86.46%;分析了桉木水解的反应历程,建立了桉木在高温液态水中水解的动力学方程,通过计算值与实验值的对比,认为该动力学方程可较准确地描述桉木在高温液态水中的反应历程。

关键词：高温液态水桉木木糖水解动力学

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农业废弃物高温液态水水解动力学

过程工程学报 2008年第5期8卷 941-944页

作者：徐明忠庄新姝袁振宏孙永明许敬亮李连华中国科学院广州能源研究所可再生能源与天然气水合物重点实验室广东广州510640 中国科学院研究生院北京100049

以木聚糖、稻秆和棕榈壳为原料,采用间歇水解实验台,在压力4.0MPa、液固质量比20:1、搅拌转速500r/min的条件下,在温度160～220℃、时间0～60min范围内进行了水解动力学研究,经数据拟合得到水解反应动力学参数.研究表明,3种原料的水解... 详细信息

以木聚糖、稻秆和棕榈壳为原料,采用间歇水解实验台,在压力4.0MPa、液固质量比20:1、搅拌转速500r/min的条件下,在温度160～220℃、时间0～60min范围内进行了水解动力学研究,经数据拟合得到水解反应动力学参数.研究表明,3种原料的水解行为大致遵循一级连续反应动力学模型,温度和时间是影响水解效果的主要因素.木聚糖水解反应活化能约为65.58kJ/mol,糖降解活化能达147.21kJ/mol,故水解产物中的还原糖能不断累积.稻杆和棕榈壳组分相对复杂,水解活化能分别为68.76和95.19kJ/mol,均高于相应的糖降解活化能(47.08和79.74kJ/mol),在水解过程中必须严格控制反应时间,减少糖的降解.

关键词：农业废弃物高温液态水动力学水解

渗滤与间歇高温液态水预处理甘蔗渣的对比研究

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太阳能学报 2015年第3期36卷 664-670页

作者：吕双亮庄新姝余强谭雪松王琼亓伟王闻袁振宏中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049

以甘蔗渣为原料,采用自主搭建的连续渗滤试验台,考察反应温度、反应时间、反应液流量对甘蔗渣水解情况的影响。实验发现水解液中木聚糖主要以低聚木糖的形式存在,其所占总木糖的比例主要与反应温度和反应液流量相关,高处理温度、低流量... 详细信息

以甘蔗渣为原料,采用自主搭建的连续渗滤试验台,考察反应温度、反应时间、反应液流量对甘蔗渣水解情况的影响。实验发现水解液中木聚糖主要以低聚木糖的形式存在,其所占总木糖的比例主要与反应温度和反应液流量相关,高处理温度、低流量易于生成木糖并进而生成副产物,说明木聚糖在高温液态水中的水解路径为:木聚糖—低聚木糖—木糖—糠醛等。通过实验确定180℃是最合适的反应温度,反应液流量为30 m L/min,15 min获得具有4.17 g/L总木糖的水解液,此时总木糖收率可达93.95%。与间歇搅拌反应形式中的水解情况进行对比分析发现,在相同处理效果的前提下连续渗滤反应形式耗水量更大,但渗滤反应形式可获得更高的木糖收率,残渣酶解率、总糖收率均高于间歇法,副产物生成量也低于间歇反应形式。

关键词：甘蔗渣高温液态水渗滤间歇

高温液态水条件下木糖直接转化制备糠醛的工艺

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化工进展 2012年第9期31卷 1942-1945,1958页

作者：孙啸寅党杰华德润李盼盼吴玉龙杨明德李春石河子大学化学化工学院新疆石河子832003 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 北京理工大学生命学院北京100081

使用自制的高温高压反应釜,在高温液态水(HTW)的条件下对木糖直接转化制备糠醛的过程进行了研究。考察了HTW作为反应介质对木糖转化率和糠醛产率的影响,并与文献中所采用催化剂的催化效果进行了对比,探索了不同的溶剂对反应产物中糠醛... 详细信息

使用自制的高温高压反应釜,在高温液态水(HTW)的条件下对木糖直接转化制备糠醛的过程进行了研究。考察了HTW作为反应介质对木糖转化率和糠醛产率的影响,并与文献中所采用催化剂的催化效果进行了对比,探索了不同的溶剂对反应产物中糠醛的萃取效果。研究结果表明:HTW作为反应介质对木糖直接转化制备糠醛具有优良的反应性能,可以替代液体酸和固体酸作用于木糖制糠醛,在优化的工艺条件下,当木糖初始浓度为10%(g/g)、反应温度为200℃、反应时间为3 h时,糠醛的产率高达78%。此外,乙酸丁酯作为萃取剂对于糠醛的萃取具有良好的萃取效率。所得结果为工业化生产糠醛奠定了实验基础和理论依据。

关键词：木糖糠醛高温液态水萃取直接转化

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高温液态水预处理蔗渣的研究

食品工业科技 2012年第7期33卷 260-263页

作者：晏群山黄富邦武书彬刘立国杨尉华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640 广州优锐生物科技有限公司广东广州510663

用正交实验和单因素实验研究并优化了高温液态水预处理蔗渣的工艺条件,最佳的工艺条件为:温度180℃,底物浓度10%,保温时间20min,此时水解液中木糖转化率最高,达到75.79%。通过XRD、FT-IR和SEM对比了预处理前后蔗渣的结晶性能、结构和形... 详细信息

用正交实验和单因素实验研究并优化了高温液态水预处理蔗渣的工艺条件,最佳的工艺条件为:温度180℃,底物浓度10%,保温时间20min,此时水解液中木糖转化率最高,达到75.79%。通过XRD、FT-IR和SEM对比了预处理前后蔗渣的结晶性能、结构和形态的变化。结果表明,预处理后蔗渣纤维素结晶度由57.10%增加到67.88%,晶体尺寸变大;预处理后半纤维素1735cm-1处的特征峰完全消失,说明半纤维素完全降解;预处理后蔗渣纤维表面变得不规则,大量的细小纤维暴露出来,纤维的比表面积增加。

关键词：高温液态水预处理 X射线衍射傅里叶变换红外光谱法扫描电子显微镜

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3种能源草高温液态水预处理的比较实验研究

太阳能学报 2022年第2期43卷 22-26页

作者：许洁刘静余强孙永明庄新姝袁振宏中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049 生物质能源河南省协同创新中心郑州450002

在最优高温液态水预处理条件(180℃,40 min,固液比1∶20,饱和蒸汽压)下,比较3种不同能源草作物的表现,其中杂交狼尾草Ⅰ号、Ⅱ号和柳枝稷的木糖收率分别为88.46%、98.09%、83.65%。3种能源草经高温液态水水解后酶解率增大,最高能接近10... 详细信息

在最优高温液态水预处理条件(180℃,40 min,固液比1∶20,饱和蒸汽压)下,比较3种不同能源草作物的表现,其中杂交狼尾草Ⅰ号、Ⅱ号和柳枝稷的木糖收率分别为88.46%、98.09%、83.65%。3种能源草经高温液态水水解后酶解率增大,最高能接近100%,总糖收率约为90%。3种能源草后续酶解表现也有差异,柳枝稷预处理前后酶解率增加约50%,狼尾草Ⅱ号和Ⅰ号分别约为40%和20%。通过组分分析,酶解率增大可能源于木质素和半纤维素的降解和纤维素的裸露导致纤维素酶更易与底物接触,木质素的脱除程度的差异使3种原料酶解率的增幅不同。

关键词：生物质酶水解生物乙醇能源草高温液态水

高温液态水水解法提取棉子壳中半纤维素的工艺研究

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作物杂志 2014年第6期 153-156页

作者：陈新萍田维亮覃德财张强于海峰塔里木大学生命科学学院精细化工研究所新疆阿拉尔843300

为了实现棉子壳的高效利用,根据半纤维素的特性,采用高温液态水水解的方法以棉子壳为原料提取半纤维素。研究反应时间、反应温度、液料比等对半纤维素产率的影响,并确定优化的工艺条件。结果表明,棉子壳在200℃,液料比为30m L/g的条件下... 详细信息

为了实现棉子壳的高效利用,根据半纤维素的特性,采用高温液态水水解的方法以棉子壳为原料提取半纤维素。研究反应时间、反应温度、液料比等对半纤维素产率的影响,并确定优化的工艺条件。结果表明,棉子壳在200℃,液料比为30m L/g的条件下,蒸煮2.5h获得的半纤维素最多,半纤维素最高产率为53.48%。同时工艺中采取乙醇作为溶剂,可以实现循环使用,具有节能、环保等众多优点,对有效节约能源和保护环境具有重要意义。

关键词：棉子壳半纤维素高温液态水水解