木糖生物炼制与高值化应用研究进展

木糖作为木质纤维素生物质中半纤维素部分最丰富的戊糖,其衍生物具有巨大的应用市场。在国家“双碳”目标下,绿色高效的木糖炼制工艺不仅符合国家节能减排、绿色循环发展的要求,也能有效降低木糖制备成本并促进木糖的高值化利用。本文对木糖的生物炼制工艺进行了综述,并分析了不同工艺发展现状及存在的问题。同时综述了近年来木糖水解分离技术的进展以及木糖在生物基化学品和生物基材料的高值化应用,最后提出了促进木糖生物炼制发展的建议并对木糖高值化应用进行了展望。

基于专利情报和标准分析的生物炼制糠醛技术发展现状及我国对策研究

生物炼制是新时代应对能源危机和推动绿色发展的极佳策略,基于生物炼制可以将低值的生物质资源转化为各类高附加值产品。糠醛是一种来自生物质资源的高附加值平台化合物,在能源、医药、化工等领域具有重要应用。糠醛的工业生产技术已经比较成熟,但是目前工业生产过程中还存在不少问题。本文首先介绍了糠醛的性质及生产技术现状,然后对生物炼制糠醛的专利技术和国家标准进行梳理和分析,预测了该领域的发展趋势,为生物炼制糠醛方向的对策研究提供参考。

提高木质纤维生物炼制效率的纤维素酶生产策略

纤维素酶是木质纤维生物炼制过程中的关键要素,木质纤维的高效酶解为其生物炼制提供了巨大的机会。如何提高纤维素酶的效价、降低酶解成本,从而实现高效的木质纤维生物炼制是当前关注热点之一。本文综述了纤维素酶的种类及其作用机理,重点分析了纤维素酶的微生物来源,生产纤维素酶的发酵方式及诱导剂,产纤维素酶菌株的筛选与改造,并对利用纤维素酶的复配提升纤维素酶活力和利用纤维素酶的在线生产降低纤维素酶生产成本进行阐述,并提出了更好地实现纤维素酶生产成本控制的策略。

细胞工厂与生物炼制

生物炼制是以可再生生物质资源为原料,生产能源与化工产品的新兴工业模式。是转变经济增长模式,保障社会经济可持续发展的重大战略需求。微生物细胞工厂是生物炼制技术至关重要的核心。世界各国纷纷设立重大研究计划支持细胞工厂的研究,以期获得生物炼制技术的领先地位。本文简要概括了细胞工厂和生物炼制这一新兴工业模式,回顾了生物炼制细胞工厂的重大计划和进展,讨论了目前亟待解决的关键问题和研究对策。

生物炼制工业过程及产品

生物炼制是人类面对日益枯竭的化石资源和其所产生的严重环境污染的必然选择。本文从生物炼制和石油炼制的比较出发简要介绍了生物炼制的概念、基本分类和理论框架,并重点分析了生物炼制过程工程的相关技术和进展,主要包括生物质原料的预处理、过程相关的酶水解技术以及发酵菌种改良等。本文还概括了生物炼制相关的碳水化合物、脂肪类以及其他类产品的相关产品群,分析了一些重要生物基产品的生产过程、研发趋势以及所面临的机遇和挑战。

生物炼制——实现可持续发展的新型工业模式

当前社会经济的可持续发展正面临着能源资源短缺、生态环境恶化的空前挑战。以可再生的生物质资源替代不可再生的化石资源、实现工业模式从石油炼制向生物炼制的根本转变,是转变经济增长模式、保障社会经济可持续发展的重大战略需求。对生物炼制这一新型工业模式进行了简单介绍。

以制浆造纸产业为平台的生物炼制新模式

本文通过分析木质生物质炼制与制浆造纸工业之间的关系,提出以制浆造纸产业为平台的生物炼制模式。在蒸煮制浆前,增加对原料预抽提处理,提取半纤维素等成分用于生产乙醇燃料和(或)其他化工化学品,抽提残渣则采用传统化学法、高得率法或有机溶剂法制浆,实现植物纤维原料多组分分离综合利用。该模式给制浆造纸产业提供一条可持续发展的新思路。

生物炼制技术研究新进展

生物炼制是以可再生生物质资源为原料,替代化石资源,生产能源、化工产品和生物材料的低碳型工业模式,是社会经济实现可持续发展的重大战略需求。随着全世界对生物炼制的深入研究,新的技术和产品不断涌现,各种生物技术平台和经济技术评价体系不断建立和完善,促进了生物炼制过程的健康飞速发展。本文从生物质原料、生物转化技术和热化学转化技术等多个方面,介绍了目前世界各国在生物炼制领域取得的最新研究进展和发展方向,展望了生物炼制发展前景。

基于杜仲的全生物炼制研究进展

介绍了杜仲资源的有效成分及其生物炼制的现状,重点从多级多组分分离技术和生物定向转化技术在杜仲全生物炼制的应用进行归纳和分析,并对杜仲全生物炼制的发展趋势进行了展望。

微藻生物炼制技术

积极发展以生物质原料为基础的生物炼制产业,对于解决能源危机、改善能源结构具有重大意义。微藻作为一种重要的生物质资源,具有分布广、生物量大、光合效率高、环境适应性强、生长周期短和产量高等突出特点,是进行生物炼制的优良材料,它在生产微藻燃料、开发微藻生物制剂和提取生物活性物质等方面具有广阔的开发前景。综述了微藻的培养特点和功能,介绍了微藻生物炼制技术的内容和领域,并对其发展前景作出展望。

超声波生物炼制技术综述

综述了国内外超声波技术用于生物炼制的研究进展。详细介绍了超声波生物炼制技术用于生物柴油/乙醇等生物燃料的制备、纤维素/木质素/淀粉/壳聚糖/蛋白质及其衍生物等生物基材料的制备、各种植物有效成分以及香兰素/水合萜二醇/没食子酸萜醇酯/脂肪酸及其衍生物/喜树碱衍生物/肉桂酸及其甲酯/假性紫罗兰酮/糠醛衍生物等生物基化学品的制备等。

生物炼制与石油炼制一体化——促进我国生物质能源发展的有效对策之一

生物炼制是与石油炼制互补的新型工业生产模式,对我国生物质能源发展有重要作用。我国生物炼制产业发展目前处于起步阶段,面临着原料、技术等问题。针对我国国情,提出了在条件适当地区,生物炼制企业建设采取生物炼制与石油炼制一体化建设的设想。以燃料乙醇项目建设为例,通过对单独建设和一体化建设两种方案的比较,从成本、未来发展和原料供应等方面分析了一体化建设的优势。研究表明生物炼制与石油炼制一体化模式将对我国能源、化工等行业的可持续性发展起到促进作用。

生物炼制产业循环经济发展模式探讨

生物炼制是长远发展方向,发展循环经济极具潜力和优势。本文以集成创新为指导思想,从发酵法路线生物炼制的工业共生网络优化设计、关键链接和支撑技术的产业化突破、虚拟生物炼制系统的建立、能量和水系统集成、系统工业生态特性分析、生态环境风险评估分析和防范、生物炼制循环经济示范园区建设7个方面,探讨了在生物炼制产业建立循环经济发展模式所需要进行的理论、技术和实践工作。

水滑石类催化剂催化制氢及生物炼制(英文)

近年来,水滑石由于其独特的性质受到越来越多的关注.作为非均相固体催化剂,水滑石及其衍生物具有优良的催化性能,因此得到了广泛研究和应用.本文简述了水滑石的几种合成方法,重点介绍了水滑石类催化剂在催化制氢和生物炼制方面的应用,并预测了水滑石类材料在新材料合成及环境友好催化体系中的应用前景.

第二代生物柴油及其生物炼制关键技术

化石燃料日益枯竭与可替代能源成本过高的矛盾日益突出,可再生原料及其副产物的充分利用与高值化是实现生物质能源持续发展的必然要求。本文介绍了目前生物柴油的研发现状,提出符合我国国情的第二代生物柴油的研发思路以及相关多产物联产的策略。以文冠果的综合利用为例,阐述了第二代生物柴油生产过程中涉及的生物炼制关键技术。

生物炼制的挑战与过程系统工程的机遇

过程系统工程在生物炼制发展的过程中发挥着越来越重要的作用。本文介绍了过程系统工程相关技术在生物炼制工艺开发、企业生产和区域系统设计中的应用情况。针对生物炼制发展过程中的要求,讨论了过程系统工程技术在生物反应过程模拟、企业生产过程优化、生产管理优化等研究方向应用的可能性与必要性。文章认为,过程系统工程应用于生物炼制领域有两个重要的未来发展方向,一是针对包括农林业生产在内的生物炼制产业链的大系统分析,二是加强同经济学、管理学等其它学科领域的交叉融合。

农作物生物炼制的发展现状与展望

随着世界经济的不断发展,特别是石油资源濒临枯竭和环境污染日益严重,能源和环境等问题日益突出。生物炼制是环境可持续发展和能源经济转变的重要手段。以生物炼制为核心的生物技术第三次浪潮,将解决人类社会目前面临的资源、能源与环境等诸多重要问题。介绍了农作物生物炼制的概念、分类,阐述了农作物生物炼制的产品主要有生物质化学品,生物质材料,生物质能源以及生物可再生原料的修饰等,并展望了农作物生物炼制的发展前景。

基于生物质资源的化工多元醇生物炼制研究进展

介绍了2,3丁二醇、1,2丙二醇和木糖醇等多元醇的主要用途及市场需求,从生产菌株、生产原料、生产方式等方面综述了国内基于生物质资源的2,3丁二醇、1,2丙二醇和木糖醇生物炼制的研究进展。

有机酸生物炼制玉米秸秆皮浆短流程ECF漂白特性

为寻求合理白度、节省资源、节能减排的漂白途径,研究了有机酸玉米秸秆皮生物炼制浆(OABCSRP)的短流程碱处理-二氧化氯-二氧化氯(ED1D2)无元素氯(ECF)漂白特性。结果表明:碱处理对OABCSRP具有良好的脱木质素选择性,是后续二氧化氯(D)漂白的重要基础,在浆浓10.0%(质量分数)、温度70℃、时间1.5 h和用碱量4.0%的条件下碱处理,可获得率为95.4%、脱木质素率23.5%、黏度115 mPa.s、白度44.2%(ISO)的纸浆;在碱处理过程中浆料中木质素和碳水化合物中的酯键发生了水解;ECF短流程ED1D2在4.0%NaOH及总ClO2用量3.6%条件下,经ED1D2漂白后,可获积累得率为88.0%、黏度124 mPa.s、白度74.7%(ISO)的优良纸浆。

制浆造纸厂实行生物炼制的可行性

生物炼制是解决石化资源紧缺的新途径,而制浆造纸厂是生物炼制技术最容易实现产业化的平台。文章综述了制浆造纸厂中半纤维素、木质素、松节油、妥尔油等废弃生物质进行生物炼制的可行性及存在的问题,并对发展前景作了展望。