稻草“液化”制备乙醇发酵底物的条件优化研究

利用液化反应对稻草秸秆进行预处理,考察不同液化剂对稻草液化反应的影响,并考察了不同液化剂时液化温度、液化时间、催化剂用量、液固质量比等因素对液化产物中纤维素含量的影响。结果表明,乙二醇、聚乙二醇以及苯酚均可以作为稻草液化预处理的液化剂,在最佳液化条件下,液化产物纤维素含量分别为58.2%、53.0%和62%;扫描电镜观察结果显示,预处理后的纤维素粒度明显降低,纤维束内部出现缝隙增大,对后续发酵过程极为有利。

稻草乙二醇液化产物中纤维素的变化研究

在硫酸催化剂作用下对稻草进行加溶剂液化,考察了稻草中主要成分纤维素的变化规律。通过设计液化温度、液化时间、催化剂用量、液固质量比(乙二醇∶稻草)等反应条件,跟踪了液化产物中纤维素的量变轨迹。结果表明:液化温度为90℃,液化时间为90 min,催化剂用量为1.50 mmol/g,液固质量比为7∶1时,液化产物中纤维素含量可达到58.3%。

利用玉米秸秆制备羧甲基纤维素

以玉米秸秆为原料,预处理后原料中纤维素质量分数由39%提高至81%,探讨了物料配比、醚化与碱化反应温度及时间等因素对产品取代度和黏度影响。实验结果表明,最佳反应条件为m(纤维素)∶m(NaOH)∶m(ClCH2COOH)=1∶1∶1,以异丙醇为溶剂,采用二次加碱法的工艺,两次加碱的质量比为2∶1,碱化温度30℃、时间60 min,醚化温度65℃、时间120 min。按最佳条件反应制得的产品取代度可达1.34,25℃下2%水溶液黏度可达690 mPa.s,并通过红外谱图验证了产品的结构。

稻草液化产物纤维素的酶解糖化研究

研究了稻草经乙二醇"液化"后的酶解糖化条件,得到了可用于生产2,3-丁二醇等燃料的还原糖。结果表明,经"液化"预处理,纤维素含量由36.7%上升为61.2%,酶解所需用酶量、时间远远少于未处理的秸秆;150g/L的"液化"产物,加酶量68.8IU/g,pH4.8,温度50℃,转速200r/min,酶解108h,得到葡萄糖75.5mg/mL,总还原糖得率为51.5%。用得到的酶解液适量补糖发酵生产2,3-丁二醇,最终得到2,3-丁二醇29.4mg/mL,摩尔转化率达到理论值的73.5%。

木质素磺酸盐复配絮凝剂的研究

[目的]探索木质素磺酸盐综合利用的新途径。[方法]制备木质素磺酸盐与丙烯酰胺的接枝共聚物(LA),并以此对垃圾渗滤液进行絮凝处理,通过试验找到合成LA的最佳工艺条件和处理垃圾渗滤液的最佳投料量。[结果]木质素磺酸盐与丙烯酰胺的最佳共聚条件是反应温度50℃,固含量15%,反应时间6 h,丙烯酰胺与木质素磺酸盐质量比为3∶1。改性木质素磺酸盐与聚合FeC l3复合对垃圾渗滤液絮凝效果较好,COD去除率可达74%,且该复合絮凝剂对温度适应性强。[结论]LA与聚合FeC l3复合对垃圾渗滤液进行絮凝处理,效果较好,其絮凝效果优于单独使用任何其中一种絮凝剂。