纤维性废物蒸汽爆碎预处理和半纤维素水解物的水抽提

采用均匀设计和旋转回归设计序贯形式,对纤维性废物——造纸厂麦秸备料废渣的蒸汽爆碎预处理条件进行了优化。发现蒸汽爆碎条件对纤维废物的纤维素可酶解性和半纤维素抽提得糖率的影响明显不同。综合考虑两者,认为罐压为1.5～1.6MPa,维持17～18min后喷放为最佳条件。初步分析了汽爆预处理的机理。此外对影响汽爆材料中可溶性半纤维素水解物水抽提的因素进行了研究。发现在汽爆材料浓度为15％和热水抽提条件下,抽提3～4次可达到较理想的抽提效果。采用重复式或连续式抽提工艺,可获得糖浓度不同(16.0～47.7g/L)的水抽提液,其糖组成分析显示,木糖占总糖的85.9％,单糖与寡糖之比为1:9。

蒸汽爆碎处理甘蔗叶提取木糖的研究

研究了蒸汽爆碎处理甘蔗叶提取木糖过程中爆碎压力、维压时间对木糖溶出量的影响:木糖溶出量随爆碎压力增加而增加,随维压时间增加,先增大后减小,随粒度增大而减小,随固液比增大先减小后增大。并采用响应面实验和DesignExpert7.0软件分析实验设计拟合得到的模型较好地符合实际,并得到最佳爆碎工艺为:爆碎压力1.1MPa,维压时间12.5min,粒度100目,液料比15∶1(v/w),蒸汽爆碎是一种很好的甘蔗叶提取木糖的预处理方式。

稻壳资源化新工艺的研究

根据纤维素、半纤维素、木质素在高温高压水中分解速度相差很大的特点 ,提出了一条稻壳资源化的新工艺 ,以便减少废弃物、最大限度地得到糖类化合物。新工艺主要包括连续水蒸汽蒸煮爆碎处理、连续近临界水处理和燃烧三步。研究了连续近临界水处理过程中温度和停留时间对液相分解产物的收率和残渣组成的影响 ,并得到了较优的操作条件。通过对新工艺中固形物组成变化的研究得知 :水蒸汽蒸煮爆碎处理过程主要分解半纤维素 ,而连续近临界水处理同时水解纤维素和含硅化合物。新工艺可将约 80 %的碳源转化为水溶性物质 ,其中多聚糖和单糖的收率可达 40 % (wt)以上。新工艺为稻壳的全面综合利用提供了一条新途径。

新书介绍

《蒸汽爆碎技术原理及应用》蒸汽爆碎技术由美国学者W.H.Mason于1928年发明,现已发展成为一项重要的工业过程平台技术。本书系统总结蒸汽爆碎技术的原理及应用,旨在进一步推广经济清洁的蒸汽爆碎技术和提升改造我国传统的污染产业。书中集中体现了:从工程化的角度对蒸汽爆碎技术的相关设备进行论述,涉及设备选型、参数计算和应用场合等。作者在蒸汽爆碎技术方面进行了比较深入的研究工作,申请相关专利20多项。

纤维素纤维

20135023采用蒸汽爆碎得到香蕉纳米纤维的结构、形态和热性能Deepa B.…;Bioresource Technology,2011,102(2),p.1988(英)在研究工作中,采用蒸汽爆碎技术从香蕉纤维中提取纤维素纳米纤维。通过对纳米纤维化学组分、形态和热性能的表征研究了生物基复合材料应用的适应性。由于应用了碱和酸的化学处理,香蕉纤维的纤维素质量分数从64%提高到95%。