生物质化学工程

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苏玲;任世学;方桂珍

2013 (3): 1-5.

摘要 ( 1522 )

PDF(2060KB) ( 2213 )

以碱木质素和聚乙烯醇(PVA)为原料,以戊二醛为交联剂利用流延法制备了碱木质素/PVA交联反应膜。通过单因素实验考查了碱木质素加入量、戊二醛加入量对木质素／PVA反应膜光学性能的影响。采用SEM和FT-IR方法分析反应膜的表面形貌和化学结构,紫外可见光谱法分析了交联膜的光学性能。结果表明:当碱木质素和聚乙烯醇质量比为1∶10,戊二醛加入量 1.67 %,薄膜的透光率和吸光度都较好。碱木质素/PVA薄膜结构中有醚键生成,碱木质素和PVA发生了交联反应;碱木质素/PVA反应薄膜表面较光滑;加入碱木质素后,薄膜在紫外光区的吸光度提高了近 90 %,在可见光区的透过率降低了近 40 %,碱木质素对薄膜的吸光度和透过率影响较大;戊二醛的加入量增多可见光区透过率有所增大,但戊二醛对薄膜在紫外区吸光度变化不大,薄膜的紫外线吸收主要是受碱木质素的影响。碱木质素/PVA反应膜可作为良好的紫外吸收材料。

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构建秸秆高效综合利用体系的对策与措施——以江苏省为例

徐勇;;勇强;余世袁;

2013 (3): 11-16.

摘要 ( 743 )

PDF(807KB) ( 1963 )

江苏省秸秆大规模综合利用的关键瓶颈是体系化建设不足,不能提供系统、长期、有效的引导和支撑。体系建设的首要工作是要创新体制机制,使之能够有效地引导科研、人才和资金等资源要素汇聚融合,以建立省级协同创新中心,破解制约体系发展的重大问题,从而稳步、有效和快速地推进全省秸秆高效综合利用体系的构建,并为全国起到示范作用。基于江苏省秸秆资源的利用现状和规划,借鉴国际先进经验和科技发展趋势,提出了构建江苏省秸秆高效综合利用体系的对策和措施。

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磷酸活化法制备半纤维素基颗粒活性炭

林冠烽;蒋剑春;吴开金

2013 (3): 6-10.

摘要 ( 827 )

PDF(903KB) ( 1121 )

以半纤维素的主要模型物木聚糖为原料,在不添加其他粘结剂的条件下,采用磷酸活化法制备半纤维素基颗粒活性炭。讨论了浸渍比和炭活化工艺对活性炭吸附性能和孔隙结构的影响。研究结果表明:浸渍比的增加,有利于颗粒活性炭的比表面积、亚甲基蓝吸附值、强度、总孔容积和中孔容积的提高。随着炭活化温度的升高,颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、比表面积、总孔容积和微孔容积呈下降的趋势,强度呈上升趋势。N₂吸附-脱附等温线和孔径分析表明,颗粒活性炭具有发达的微孔结构,炭活化温度的升高不利于孔隙结构的发达。

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油菜籽制生物柴油生命周期的化学污染物排放风险评价

王健;常青;田秉晖;袁宪正;潘峰

2013 (3): 17-22.

摘要 ( 846 )

PDF(880KB) ( 1378 )

以油菜籽制生物柴油的全生命周期过程为例,建立以温室气体排放风险指数(I_G)、酸性气体排放风险指数(I_S)和颗粒物排放风险指数(I_P)为体系的化学污染物排放风险评价模型。结果表明生物柴油全生命周期过程的I_G值为0.71, I_S值为1.61,I_P值为1.17,即生物柴油温室气体、酸性气体和颗粒物排放量分别是石化柴油的0.71倍、1.61倍和5.87倍。生物柴油温室气体排放以CO₂为主,排放量占温室气体总量的 93.42 %,酸性气体以NO_X为主,排放量占酸性气体总量的 74.08 %。生物柴油生产过程酸性气体和颗粒物的排放量最大,分别是排放总量的 75.20 % 和 74.13 %;使用过程温室气体排放量最大,占排放总量的 46.89 %。减少使用煤等物质,开发清洁、高效的生产工艺是生物柴油降低化学污染物排放量的有效措施。

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乙酸预浸对玉米秸秆蒸汽爆破预处理的影响

赵鹏翔;吴毅;赵正凯

2013 (3): 23-28.

摘要 ( 828 )

PDF(1103KB) ( 1121 )

对经乙酸预浸汽爆预处理的玉米秸秆进行了组分含量和抑制物分析,并研究了玉米秸秆预处理后的酶水解性和同步糖化发酵。与未经乙酸预浸相比,乙酸预浸玉米秸秆能在相对低温下进行汽爆预处理,在提高半纤维素水解程度的同时,并不会明显增加糠醛等发酵抑制物。酶水解实验表明,玉米秸秆经乙酸预浸,再以 200 ℃ 进行汽爆后的酶水解效果较好,每克原料可获得 284 mg 葡萄糖,提高了 10.2 %,为理论值的 76.8 %;乙酸预浸玉米秸秆经过 96 h 同步糖化发酵,获得了 22.5 g/L 的乙醇浓度,为理论值的 72 %;相比未经乙酸预浸的玉米秸秆,提高了11.9个百分点。

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落叶松和毛白杨制备纳米结晶纤维素的性能对比

林舒媛;李昱;朱月梅;张浩;佘颖;蒲俊文

2013 (3): 29-33.

摘要 ( 737 )

PDF(1098KB) ( 1215 )

本研究以落叶松和毛白杨浆粕为原料,用酸水解法、超声处理分别制备纳米结晶纤维素,并研究原料的α-纤维素含量和聚合度等性质对制备所得纳米结晶纤维素得率、结构、结晶度和热稳定性的影响。实验所选用落叶松浆粕的α-纤维素质量分数为 88.93 %,平均聚合度达到1048.11,而毛白杨浆粕的α-纤维素质量分数为 85.90 %,平均聚合度为976.07。结果表明:酸水解处理对浆粕纤维中排列致密的结晶区影响不明显,但是会破坏非结晶区造成结晶度提高,而超声处理会使结晶度下降;由落叶松浆粕制备所得纳米结晶纤维素的得率高、晶面特征吸收峰显著,且热稳定性较好(热降解温度为 295.2 ℃),而由毛白杨浆粕制备所得的纳米结晶纤维素的热降解温度为 283.1 ℃。

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泡沫分离法分离纯化无患子皂苷的研究

林清霞;郑德勇;

2013 (3): 34-38.

摘要 ( 878 )

PDF(897KB) ( 1338 )

采用泡沫分离法分离纯化无患子皂苷溶液,收集溢出分离柱的泡沫液,采用紫外分光光度计分别测定原液和泡沫液的皂苷含量,通过富集比、回收率以及纯度表征分离效果。结果表明:在进料浓度为 2.0 g/L、进料量为 150 mL、气速为 32 L/h、温度为 30 ℃、pH值为4.3条件下,富集比可达到2.153,收率与纯度分别达到 79.19 % 和 74.68 %。

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速生杨半纤维素碱法提取工艺的优化和表征

陈清清;江华;张洋;葛建红

2013 (3): 39-43.

摘要 ( 866 )

PDF(854KB) ( 1249 )

在 50 ℃ 下,对速生杨木粉原料进行苯-醇预处理,得到脱脂杨木粉。后进行超声波乙醇-碱处理,得到碱脱木质素杨木粉。再运用正交试验设计法研究了抽提温度、抽提时间和NaOH溶液质量分数对速生杨半纤维素得率的影响。结果表明:NaOH溶液质量分数对半纤维素的提取率影响最为显著,而抽提时间的影响最小。最佳抽提条件为:抽提温度 90 ℃、抽提时间 12 h、NaOH溶液质量分数 8 %,在此条件下的半纤维素的提取率为 87.20 %。通过傅里叶红外光谱,核磁共振光谱和组成分析,结果发现,碱法抽提所得半纤维素的主要成分是4-O-甲基葡萄糖醛酸基-木聚糖,木糖和葡萄糖醛酸糖基物质的量之比为22.83∶1,同时含有少量甘露糖、葡萄糖和半乳糖,它们的含量分别为 2.87 %、 0.83 % 和 0.55 %,对应的糖基比为3.46∶1∶0.66, 4-O-甲基葡萄糖醛酸基-木聚糖和葡萄糖基甘露聚糖两种半纤维素分别占 86 % 和 4 %,阿拉伯糖基木聚糖含量较低,另外含有约 4.5 % 木质素组分。

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秸秆燃料平模成型机平模模孔仿真研究

谷志新;郑文超;赵林

2013 (3): 44-47.

摘要 ( 624 )

PDF(1029KB) ( 1245 )

秸秆燃料平模成型机结构简单、成本较低、易于维修维护,对秸秆的粉碎度要求低,对含水率的适应性较广,适于我国农村小规模使用。平模是其核心部件,密布着众多模孔,模孔在工作过程中容易损耗和变形。采用Pro/Mechanica对模孔的变形及应力进行仿真,探索模孔内壁位移变形、应力的变化规律,确定平模的主要参数:平模外径D=500 mm,平模内径D₁=140 mm,攫取层厚度h=9 mm,为模孔优化设计提供理论依据。

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植物纤维原料水解生产乙醇的研究进展

卫民;赵剑;刘军利;蒋剑春

2013 (3): 48-51.

摘要 ( 712 )

PDF(782KB) ( 1218 )

本文对以植物纤维原料生产乙醇的国内外发展趋势和研究进展进行了综述,对该领域今后的研究重点进行了展望,并认为植物纤维原料生产乙醇将逐步形成一个重要的产业,要加强植物原料预处理研究,加强对纤维素降解机理、现代生物技术以及水解新方法等的研究,强化对植物资源的高效利用。

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