介孔活性炭的制备及其高湿储甲烷性能

天然气是一种清洁能源,作为汽车代用燃料以及从天然气开采地到各用户单位之间的运输,都需要有效的存储技术.天然气水合物(NGH)能够降低甲烷存储的成本,而多孔材料孔内生成气体水合物能够有效提高储气密度,本研究目的是合成在孔内能够生成甲烷水合物的低成本高性能吸附剂.首先以农业废弃物玉米芯为原料,采用KOH活化法制备活性炭,其湿储甲烷最优合成条件为:在400,℃炭化30,min,碱炭质量比5∶1、850,℃活化1.0,h合成出C-8高性能活性炭,其孔容达到2.264,cm3/g,比表面积为2 993,m2/g,孔径分布主要集中在2～3,nm.合成的C-8是非常好的甲烷湿储吸附剂,在水炭比为3.68时在9.40,MPa下CH4达到最大吸附量为69.66%,是其干燥样品最大吸附量的3.25倍,并可以在较大压力范围内使存储的甲烷提供平稳的放气量,有望作为新型的甲烷水合物存储吸附剂应用于天然气汽车上.

用玉米芯酸酶法制备低聚木糖的研究

研究了采用酸酶法水解玉米芯中的木聚糖制备低聚木糖的工艺条件。玉米芯预处理工艺:用60℃水浸泡玉米芯12 h,过滤,保留滤渣。玉米芯酸预水解条件:按固液比1∶6加入2.0 g/L的稀硫酸液,120℃预水解60 min,溶出总糖量15.01%,平均聚合度2.16。酶水解条件:pH值4.8,加酶量40 IU/g玉米芯,50℃水解4 h,溶出总糖量20.32%,平均聚合度1.74,玉米芯酸酶水解液中低聚木糖的相对含量达到62.37%。

氮源控制对玉米芯残渣同步糖化发酵生产2,3-丁二醇的影响

以2,3-丁二醇生产为研究对象,对同步糖化发酵系统中氮源控制的影响进行了研究。对于不同氮源,微生物表现出利用差异性,从而导致不同的发酵结果。结合以上特性,可以使用发酵过程补氮控制及不同氮源组合方式来达到氮源结构优化目的,从而获得更高的产物转化率。结果表明,利用发酵过程分批补氮方式获得了27.625 g/L的2,3-丁二醇终产量,较单次投入酵母浸粉(21.273 g/L)提高了29.86%,利用酵母粉与尿素组合的方式获得了28.582 g/L的2,3-丁二醇终产量,较单独使用尿素(25.295 g/L)提高了12.99%。

生物质与甘油共气化正交法实验研究

在固定床实验台上，对甘油与生物质共水蒸气气化进行实验研究。采用正交实验方法，设计三因素三水平正交试验，考察温度、水流量、甘油／生物质（质量比）这3个因素对玉米芯与甘油混合物共气化制取的气体产物成分组成、气体产率、液体产率、固体产率及气体产物热值的影响。在此基础上对实验数据进行极差分析和方差分析计算，确定所考察因素的显著性、主次地位和各因素水平的优化组合。实验结果表明：影响H2产率的因素主次顺序为玎温度）〉双水流量）〉G／B（甘油／生物质质量比），优化组合参数为T=750℃，S=2mL／min，G／B=3：8。气体产物中H，体积分数为35．8％～62．0％。

黑曲霉产木聚糖酶固体发酵工艺优化

利用玉米芯废料对黑曲霉产生木聚糖酶固态培养基的优化过程的研究,先采用了多因子L9(34)正交表对各因子进行分析,再用方差分析与极差分析找出有显著性的因子,从而进一步加以优化,最后用单因子分析表加以验证。最终,得出结论最佳发酵培养基为麸皮8.0 g,玉米芯5.5 g,豆饼粉0.3 g,(NH4)2SO4 2%,Na H2PO4 0.3%,酶活力为26 371 U/g。

超声波处理玉米芯制备低聚木糖的条件优化

考察了试验室规模下超声波处理玉米芯提取木聚糖经酶水解制备低聚木糖的影响因素,通过单因素试验和正交试验,优化了提取和水解条件。结果表明:以质量分数5%Na OH溶液为提取剂,超声功率为180 W,超声温度为60℃的条件下提取45 min,木聚糖产率可达到33.18%。所得提取液经脱色,调p H,调木聚糖底物浓度后酶水解制备低聚木糖。最佳酶解条件为:木聚糖底物质量浓度10 mg/m L,加酶量质量分数1.5%(相对于玉米芯干物料),酶水解时间为8 h的条件下,水解液中还原糖的质量浓度达到6.89 mg/m L。

玉米芯低聚木糖脱色工艺研究

采用静态吸附法对比研究了AB-8,HPD-100,D101,DM301,DM130和活性炭对玉米芯低聚木糖的脱色效果,筛选最佳脱色剂并对其脱色工艺进行研究。结果表明,玉米芯低聚木糖脱色最佳工艺条件为选择AB-8为脱色剂,脱色温度为40℃,脱色时间2 h,AB-8添加量为6%,可溶性总糖含量10.6 mg/mL。在此优化条件下,脱色率可达73.65%,还原糖损失率为15.19%,脱色后的低聚木糖溶液经乙醇沉淀后制备低聚木糖,得率为15.7%。