纤维素在乙醇介质中直接生成乙酰丙酸乙酯的研究

对纤维素在乙醇体系中直接转化生成乙酰丙酸乙酯的规律进行了研究,探讨了固液比、硫酸浓度、反应温度、反应时间以及含水量对乙酰丙酸乙酯产率的影响.研究结果表明,当纤维素粒径为90μm,固液比为1∶15,硫酸浓度为1.0 wt%,反应温度为190℃,反应时间为30 min时,乙酰丙酸乙酯产率达到42.68%.随着体系含水量的增加,乙酰丙酸乙酯的产率逐渐下降.乙酰丙酸乙酯的稳定性随反应时间的延长而降低.通过对反应前后纤维素的扫描电镜、X射线衍射和红外吸收光谱分析,表明纤维素在乙醇体系中发生了明显降解.

固体酸催化纤维素生成乙酰丙酸乙酯的试验研究

采用沉淀-浸渍法制备S_2O_8^(2-)/ZrO_2/USY负载固体酸催化剂,对其在乙醇反应介质中催化纤维素直接生成乙酰丙酸乙酯的工艺条件进行研究。分别考察纤维素初始浓度、反应温度、催化剂用量、反应时间对乙酰丙酸乙酯产率的影响。结果显示:在纤维素初始浓度25g/L,反应温度220℃,反应时间0.5h,催化剂添加量2.5%(质量分数)的条件下,乙酰丙酸乙酯产率达到34.6%。在此基础上,利用FT-IR、SEM、XRD对催化剂进行表征,表明S_2O_8^(2-)/ZrO_2可成功负载在USY上,制备的固体酸催化剂可实现重复使用。

用正己烷萃取小球藻油条件的优化

[目的]优化正己烷萃取小球藻油的试验条件。[方法]采用正已烷萃取小球藻油脂,进行三因素三水平正交试验考察最佳提取条件。[结果]萃取温度对萃取结果影响最大,最佳萃取温度以60℃为宜,萃取剂/藻干重以4 ml/g为宜,而最佳萃取时间为60 min。[结论]该研究可为小球藻油的生物柴油方向利用提供基础。

采用响应面法优化高浓度发酵探究

高浓度发酵在当下酒精发酵行业是势在必行。实现高浓度发酵,在采用高效酵母的同时,控制主发酵期的温度是很必要的。发酵温度由34℃降低为32.5℃,酒精度将达到16%vol以上,总糖维持在生产要求的2.5%左右,通过响应面法对高浓度发酵的条件进行优化,为生产提供参考和依据。

Discussion on Problem of Fermentation Contamination of Heterotrophic Chlorella

The contamination reasons were analyzed form the viewpoints of strain preparation, air system, medium and equipment sterilization and pipeline configura- tion. Moreover, the contamination-preventing measures were defined. We also sum- marized the characteristics of bacteria that contaminated the fermentation, as well as checking methods and remedial measures.

偏重亚硫酸钠在酒精清洁生产技术中的应用

以木薯粉为原料,研究了新型抑菌剂在生料发酵中的应用情况,对比了发酵酒度、生酸等。结果表明,在80℃的温度下,液化1 h,总糖与氨氮基本没有损失。发酵过程中添加150 mg/L的偏重亚硫酸钠能有效防止杂菌生长,酒精清洁生产技术比传统工艺更有利于高浓度发酵。

纤维乙醇制生物乙烯前景展望

介绍了近年来国内外纤维素乙醇及生物乙烯技术的发展状况,阐述了纤维乙醇制生物乙烯的产业化焦点,展望了纤维乙醇制生物乙烯的发展。

产油酵母发酵中遇到的问题初探

随着国家对环境保护的重视,生物质能源越来越多受到学者的关注。微生物油脂作为潜在的原料来源也受到了研究人员的重视。本文着重分析了产油酵母在生物质发酵生产油脂领域的优势、发酵中出现的问题,并提出了补救措施。

离子交换树脂在1,3-丙二醇生产中的应用

通过静态吸附和动态脱盐实验,研究了离子交换树脂在1,3-丙二醇脱盐中的应用情况。通过静态吸附实验表明,001×7型树脂吸附能力最大,最佳吸附温度为40℃;通过动态脱盐实验表明,001×7型树脂动态吸附量为1740mg/g。通过树脂的成本、处理能力分析,表明001×7型树脂完全可以应用于生产。

1,3-丙二醇发酵液过滤除菌过程中的膜污染与再生

从膜的污染与再生角度出发,初步讨论了温度和压力对膜污染和再生的影响。通过实验表明:提高温度有利于减缓膜污染的速度,最适宜温度为60℃;提高膜表面流速同时减小膜压力,有利于减缓膜污染。而采用1%(w/w)NaOH和0.05%EDTA混合溶液清洗膜30min后,再以0.5%HNO3溶液清洗5min,膜通量可迅速恢复。

生物柴油副产物粗甘油在1,3-丙二醇发酵中的应用

通过实验证明,皂化当量低、杂质量小的A-3750的转化率相对较高,表明生物柴油副产物粗甘油应适当处理,降低其酯类(即生物柴油)的含量,同时去掉其中的机械杂质,将更适合于PDO生产。同时通过风量的调整,在0.27vvm的通风量下,A-3750的甘油质量转化率为39.92%,说明在大生产中应考滤粗甘油的杂质对溶氧的影响,适当提高风量,将可以促进PDO的转化。而这几种粗甘油的价格仅为精制甘油的1/3左右。

氮源与其补加方式对1,3-丙二醇生物合成的影响

氮源是发酵法生产1,3-丙二醇的一种重要原料,培养基中氮源浓度的高低直接影响了发酵结果.从氮源的选择与补加方式着手,研究了各种有机氮与无机氮的使用及补加方式对发酵的影响.研究表明:纯有机氮源无法满足1,3-丙二醇生产的需求,而3.0 g/L的玉米浆粉可以有效替代1.0 g/L的酵母浸粉成为工业大生产中的有机氮源,并且采用与p H值控制耦合的方式进行补加,使甘油转化生产1,3-丙二醇的最终含量提高到72.5 g/L.

氯仿在小球藻酯化液中萃取条件的优化

[目的]优化氯仿在小球藻酯化液中的萃取条件。[方法]使用氯仿作为萃取剂,从小球藻酯化液中提取生物柴油,选取萃取温度、萃取剂添加量、萃取时间3因素,进行正交试验。[结果]最佳萃取条件为温度80℃,萃取剂添加量2 ml/g,萃取时间30 min。各因素影响萃取结果的顺序为:萃取温度>萃取时间>萃取剂添加量。[结论]该研究为藻类制备生活柴油中萃取剂的选择提供了理论依据。

筛分的优良酿酒酵母菌株性能研究

酵母菌株的性能决定了酒精生产的能耗及成本。本论文对酵母菌1308中经诱变选育出的优良菌株B4进行了性能研究,通过综合研究表明新菌株B4在16%(v/v)的酒度、及25 g/100 mL的糖度下能正常发酵,性能优于了母株1308;其他性能基本遗传了1308的性能,能应用于现有工艺中,提高发酵水平,实现节能减排。

1,3-丙二醇发酵液过滤除菌过程中的膜污染与再生

从膜的污染与再生角度出发,初步讨论了温度和压力对膜污染和再生的影响。通过试验表明,提高温度有利于减缓膜污染的速度,最适温度为60℃;提高膜表面流速同时减小膜压力,有利于减缓膜污染。而采用1%NaOH和0.05%EDTA混合溶液清洗膜30 min后,再以0.5%HNO3溶液清洗5 min,膜通量可迅速恢复。

1,3-丙二醇发酵中风量调控策略研究

在克雷伯氏肺炎杆菌发酵甘油产1,3-丙二醇(1,3-PDO)的过程中,不同的风量控制对菌体生长、产物和副产物的生成有着重要的影响。通过对发酵过程中控制风量的变化的代谢分析,发现前期采用正常风量,有利于产物PDO的生成;而在32 h左右提高风量,可有效地降低副产物乳酸的生成,从而减少发酵液中的盐浓度,有利于后处理工序。通过两阶段风量的调控策略,即在发酵的前32 h风量控制在0.18 vvm、后期控制在0.21 vvm,有效地抑制了乳酸的生成,使1,3-PDO的最终浓度达到70.52 g/L,乳酸的含量降低到20 g/L以下,甘油的转化率达到58.6%。

糖化醪pH值对酒精浓醪发酵的影响

浓醪发酵具有设备利用率高、能耗低、酒精生产成本低等一系列的优点,但较高的底物浓度也会对酵母的生长繁殖及酒精发酵产生较大的影响,本试验通过调整糖化醪的pH 值并检测发酵成熟醪中酒精度、残总糖等一系列指标,最终确定适合浓醪发酵的糖化醪pH 值.

金属膜在圆红冬孢酵母发酵液菌体分离中的应用

针对产油微生物细胞采收难度大,能耗高的问题,采用金属超滤膜系统对圆红冬孢酵母发酵液进行浓缩和膜污染后通量恢复研究。结果表明在过滤时间2h、过滤温度35℃、p H 6.3、膜面流速5m/s、系统压力0.4MPa时,圆红冬孢酵母分离效果最佳,在此条件下进行过滤,平均膜通量达120L/m2·h,与之前相比提高了20-37%。膜污染后先使用添加1%Na OH和0.5%EDTA的碱溶液清洗,然后使用清水洗至中性,再使用添加0.5%HNO3的酸溶液清洗,能够使金属膜通量恢复率达到99%以上。以上结果表明,金属膜可以应用于圆红冬孢酵母发酵液的浓缩,能够简化操作步骤、提高生产效率。

金属膜在1,3-丙二醇发酵液预处理中的应用

考察了1,3-丙二醇发酵液金属膜过滤在不同浓缩比下的拟稳定通量、黏度及湿固含量变化,在此基础上初步探讨了膜的污染机理,提出了有效的膜清洗方法.结果表明:50 nm的膜适用于1,3-丙二醇发酵液的膜过滤,按料液体积35%,加入去离子水、浓缩倍率在9左右时回收率达到95%.膜污染的主要来源是蛋白,有效的化学清洗方法是:用质量分数为1%NaOH和0.05%EDTA混合溶液清洗膜30 min后,再以0.5%HNO3溶液清洗5 min,膜通量可迅速恢复.

1,3-丙二醇发酵液除盐的离子交换工艺参数研究

通过系列的研究,在1,3-丙二醇发酵液除盐工艺中认为阳阴树脂按照1∶1的比例装填、树脂高径比7∶1结果是比较好的,在选择物料流速时,两倍于树脂体积的流动速度是较理想的。