秸秆发酵燃料乙醇关键问题及其进展

利用木质纤维素原料生产燃料乙醇是国际公认的难题.本文从秸秆原料组分不均一性出发,分析了秸秆难以高值化原因;进一步分析了秸秆酶解发酵燃料乙醇的关键问题,介绍了有关秸秆原料预处理、纤维素酶生产、秸秆酶解发酵乙醇和产业化示范工程等的进展.秸秆酶解发酵燃料乙醇产业化示范工程具有自主知识产权,为实现我国秸秆转化燃料乙醇的规模化、产业化、低成本生产奠定了基础.     

秸秆发酵燃料乙醇关键问题及其进展

利用木质纤维素原料生产燃料乙醇是国际公认的难题.本文从秸秆原料组分不均一性出发,分析了秸秆难以高值化原因;进一步分析了秸秆酶解发酵燃料乙醇的关键问题,介绍了有关秸秆原料预处理、纤维素酶生产、秸秆酶解发酵乙醇和产业化示范工程等的进展.秸秆酶解发酵燃料乙醇产业化示范工程具有自主知识产权,为实现我国秸秆转化燃料乙醇的规模化、产业化、低成本生产奠定了基础.     

秸秆生产乙醇预处理关键技术

乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料.目前燃料乙醇已在我国部分省市得到应用.我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮,但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限.真正可大量转化乙醇的应是纤维质材料.纤维质材料转化乙醇的挑战性问题是产量偏低、成本偏高.纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤,该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率,进而降低乙醇的生产成本.本文总结了纤维质材料预处理的各种方法,对各种方法的优缺点进行了综述和分析,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望.     

秸秆生产乙醇预处理关键技术

乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料.目前燃料乙醇已在我国部分省市得到应用.我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮,但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限.真正可大量转化乙醇的应是纤维质材料.纤维质材料转化乙醇的挑战性问题是产量偏低、成本偏高.纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤,该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率,进而降低乙醇的生产成本.本文总结了纤维质材料预处理的各种方法,对各种方法的优缺点进行了综述和分析,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望.     

秸秆生产乙醇预处理关键技术

乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料。目前燃料乙醇已在我国部分省市得到应用。我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮,但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限。真正可大量转化乙醇的应是纤维质材料。纤维质材料转化乙醇的挑战性问题是产量偏低、成本偏高。纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤,该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率,进而降低乙醇的生产成本。本文总结了纤维质材料预处理的各种方法,对各种方法的优缺点进行了综述和分析,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望。     

我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

概述了目前国内外燃料乙醇产业现状.结合我国中粮生化能源(肇东)有限公司燃料乙醇装置,重点介绍了我国目前的燃料乙醇生产工艺技术水平、特点以及与国外的差距.本文从提高燃料乙醇生产技术水平、降低生产成本、寻找廉价非粮原料和开发新生产工艺等几个方面,对燃料乙醇生产技术的发展作了展望.     

我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

概述了目前国内外燃料乙醇产业现状.结合我国中粮生化能源(肇东)有限公司燃料乙醇装置,重点介绍了我国目前的燃料乙醇生产工艺技术水平、特点以及与国外的差距.本文从提高燃料乙醇生产技术水平、降低生产成本、寻找廉价非粮原料和开发新生产工艺等几个方面,对燃料乙醇生产技术的发展作了展望.     

我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

概述了目前国内外燃料乙醇产业现状。结合我国中粮生化能源(肇东)有限公司燃料乙醇装置,重点介绍了我国目前的燃料乙醇生产工艺技术水平、特点以及与国外的差距。本文从提高燃料乙醇生产技术水平、降低生产成本、寻找廉价非粮原料和开发新生产工艺等几个方面,对燃料乙醇生产技术的发展作了展望。     

纤维素燃料乙醇废液与煤的成浆性能研究

提出了一种纤维素燃料乙醇废液大规模资源化利用的新方法—将纤维素燃料乙醇废液与煤共混制备废液煤浆作燃料用。借助旋转黏度计对废液煤浆(WLCS-CEF)进行流变性测定,研究了成浆浓度、废液加入量和添加剂对煤浆流变性的影响。结果表明,废液煤浆的表观黏度随成浆浓度及废液加入量的增加而增大,添加剂的加入明显改善废液煤浆的流变特性。废液中大分子量的木质素及未水解完全的纤维素和半纤维素能起到稳定煤浆的作用,同浓度下的废液煤浆比水煤浆稳定性高,且煤浆稳定性随浓度增大而增强,合适的添加剂也能改善稳定性。当选择添加剂A,成浆浓度为62%,废液添加量为煤量的2.5%时,制得的废液煤浆比较适合气化。     

异辛烷/正庚烷/乙醇三组分燃料着火的化学动力学模型

提出一个包括异辛烷、正庚烷和乙醇的三组分燃料的着火动力学模型, 该机理包括50 个组分和193 个反应. 通过路径分析和灵敏度分析, 给出了基础燃料在高低温条件下的不同反应路径和影响氧化过程的重要基元反应. 该机理预测的单组分(异辛烷、正庚烷、乙醇)燃料、双组分基础燃料和三组分燃料的点火延迟时间与实验值有很高一致性. 本文机理包含较少的组分数与反应数, 因而可适用汽油掺烧乙醇的多维计算流体动力学(CFD)数值模拟.     

离子排斥色谱法同时测定生物质液体燃料发酵液中的有机酸、糖、醇

建立了离子排斥色谱法同时分析生物质燃料乙醇发酵液中糖、酸和醇的方法。使用Bio-Rad Aminex HPX–87H离子排斥色谱柱,以5 mmol/L H2SO4为流动相,柱温为65℃,流量为0.6 m L/min,用示差折光检测器对玉米秸秆发酵液中的纤维二糖、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、甲酸、乙酸、丁酸、乙醇进行定量分析。方法的加标回收率为97.5%~107.4%,相对标准偏差为0.27%~2.19%(n=6),线性相关系数均大于0.999。该方法适用于生物质发酵制乙醇过程中发酵糖、有机酸和乙醇的测定。     

秸秆水热液化制备生物质液体燃料的综合性实验设计*

设计了适用于能源化工和应用化学专业本科学生的综合性实验--秸秆水热液化制备生物质液体燃料的研究,旨在提升相关专业高年级本科生的专业素养并拓展其专业视野。实验内容包括原料预处理、秸秆水热液化、产物分离提纯以及组成与性质表征等。学生通过实验操作、仪器使用和数据处理等环节的锻炼,不仅可以丰富其专业知识,还有助于其创新能力和团队协作意识的培养。     

Development of Poly(Vinyl Alcohol)-Based Polymers as Proton Exchange Membranes and Challenges in Fuel Cell Application: A Review

Abstract

Poly(vinyl alcohol) (PVA) is a biodegradable, water-soluble membrane that has low methanol permeation and reactive chemical functionalities. Modification of these features makes PVA an attractive proton exchange membrane (PEM) alternative to Nafion^TM. However, the pristine PVA membrane is a poorer proton conductor than the Nafion^TM membrane due to the absence of negatively charged ions. Hence, modification of PVA matrixes whilst complying with the requirements of projected applications has been examined extensively. Generally, three modification methods of PVA membranes have been highlighted in previous reports, and these are (1) grafting copolymerization, (2) physical and chemical crosslinking, and (3) blending of polymers. The use of each modification method in different applications is reviewed in this study. Although the three modification methods can improve PVA membranes, the mixed method of modification provides another attractive approach. This review covers recent studies on PVA-based PEM in different fuel cell applications, including (1) proton-exchange membrane fuel cells and (2) direct-methanol fuel cells. The challenges involved in the use of PVA-based PEM are also presented, and several approaches are proposed for further study.     

Comparison of MCFA and Other Methods of Terminating Alcohol Fermentation and Their Influence on the Content of Carbonyl Compounds in Wine

This study deals with the effects of the use of a mixture of medium-chain fatty acids (MCFA) at the end of the alcohol fermentation process on the content of carbonyl compounds in wine. During the experiment, the effects of the addition of MCFA at doses of 10 and 20 mg/L were compared to the termination of alcohol fermentation using cross-flow filtration and chilling treatments. Individual carbonyl compounds were determined by HPLC analysis. The experiment showed that the addition of MCFA caused a reduction of the acetaldehyde content compared to the chilling process, and a reduction of the diacetyl content compared to cross-flow filtration. Throughout the experiment, a lower level of total carbonyl compounds was observed after the addition of MCFA.     

影响MFC产电能力及污水净化的非生物因素研究

以厌氧污泥接种模拟生活污水, 构建双室无介体型微生物燃料电池(MFC). 以输出功率密度、库仑效率和COD_Cr(化学需氧量)去除率为评价指标, 采用正交设计考察4种非生物因素(即阴、阳极材料、底物和电子受体)对MFC产电及污水净化的影响. 在此基础上进一步探讨阴极离子浓度对电能输出的影响. 结果表明: 对MFC产能及污水净化的影响因素顺序为: 电子受体＞阳极＞阴极＞底物, 最优组合为碳毡-乳酸钠-不锈钢板-铁氰化钾＋溶解氧|向阴极液中投加NaCl可使产电能力显著增强, 最佳投加量为150 mmol•L^－1. 同时, 阴极室定期添加铁氰化钾可维持电流稳定. 试验中, 葡萄糖型、乳酸钠型以及混合型底物模拟污水的COD_Cr均得到有效去除, 平均去除率达85.2%, 显示了研究的MFC具有很强的产电和污水净化能力.     

Recent Advances in C5 and C6 Sugar Alcohol Synthesis by Hydrogenation of Monosaccharides and Cellulose Hydrolytic Hydrogenation over Non-Noble Metal Catalysts

A new reality of the 21st century is the transition to a new type of economy and energy concepts characterized by the replacement of existing petrochemical routes to a bio-based circular economy. The needs for new strategies in obtaining basic products from bio-based resources with minimum CO₂ traces has become mandatory. In this review, recent trends in the conversion of biomass-derived molecules, such as simple monomeric sugars and cellulose, to industrially important C₅ and C₆ sugar alcohols on heterogeneous catalysts based on non-noble metals are discussed focusing on the influence of catalyst structures and reaction conditions used on the substrate conversion and product selectivity. The challenges and prominent ideas are suggested for the further development of catalytic hydrogenation of naturally abundant carbohydrates to value-added chemicals on non-noble metal catalysts.     

Pt－SPE电极中MnO_2粒子的电催化行为及反应溶剂对肉桂醇电解氧化的影响

讨论了ＭｎＯ２在Ｐｔ／ＳＰＥ电极中的电催化行为，指出与电化学反应相比，化学反应是慢步骤。因此提高后续化学反应的速度对提高反应的电流效率至关重要。并讨论了溶剂对肉桂醇电解氧化的影响，指出在水中溶解度大的溶剂有利于肉桂醇的氧化，当以ＴＨＦ作为溶剂进行电解时，电极电位低，生成肉桂醛的电流效率较高。     

葡萄糖乙酸钠不同基质微生物燃料电池电化学性能对比研究

本文通过接种生活污水处理厂的好氧污泥和厌氧污泥,撘建两个双室微生物燃料电池(MFC,Microbial fuel cell),分别以葡萄糖、乙酸钠作为基质,在0.0335 mol•L^-1基质浓度下研究不同基质微生物燃料电池的产电性能. 研究表明：葡萄糖体系的阳极半电池阻抗为222 Ω,乙酸钠体系为213.67 Ω,说明两种不同有机基质对电池内阻无明显影响. 葡萄糖、乙酸钠体系的交换电流密度i⁰分别为3.463 mA•m^-2、 5.987mA•m^-2;COD去除率分别为50.6%、55.8%;库仑效率分别为42.1%、46.2%. 葡萄糖为基质时最大输出功率密度为394.2 mW•m^-2,相应的最大电流密度为1800mA•m^-2;乙酸钠为基质时最大输出功率密度为311.9mW•m^-2,相应的最大电流密度为1527.5mA•m^-2. 葡萄糖代谢过程复杂并不单一,且代谢不彻底,乙酸钠分子简单更容易代谢,因此乙酸钠的库伦效率及COD去除率均高于葡萄糖,由以上数据可以得出葡萄糖为基质的燃料电池产电性能较好.     

苯甲醇对CTAB/KBr胶束体系流变性及CTAB分子1HNMR谱影响的研究

报道了苯甲醇对CTAB/KBr胶束体系粘度的影响,利用1HNMR法研究了苯甲醇在CTAB胶束中的增溶位置.结果表明,在KBr盐溶液中,随着苯甲醇的加入,0.01mol/LCTAB胶束体系的粘度增大至最大值.对CTAB分子的1HNMR分析表明,少量的苯甲醇增溶在棒状胶束的界面,促使胶束体积增大和相互缠结,体系的粘度随之增大;当苯甲醇浓度较高时,将增溶在胶束的栅栏层靠近极性头一侧,胶束发生棒-球转变和解缠,体系的粘度降低.