沈阳航空航天大学科技成果——木质纤维素生物质制备生物油反应物及生物油技术

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《不同木质纤维素类生物质的预处理条件及酶解糖化研究》范文

《不同木质纤维素类生物质的预处理条件及酶解糖化研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长和环境污染问题的日益严重，可再生能源的开发和利用已成为当前研究的热点。

木质纤维素类生物质作为一种丰富的可再生资源，具有巨大的开发潜力。

然而，由于其复杂的结构和组成，木质纤维素的利用效率受到限制。

因此，对不同木质纤维素类生物质进行预处理和酶解糖化研究，对于提高生物质能源的利用效率具有重要意义。

二、不同木质纤维素类生物质的预处理条件1. 农业残余物农业残余物如秸秆、稻草等，通常采用物理、化学或物理化学联合的方法进行预处理。

物理方法主要包括磨碎、蒸汽爆破等，可以破坏纤维素的结晶结构，提高酶解效率。

化学方法则常用稀酸、稀碱等处理，可以溶解半纤维素和木质素，提高纤维素的暴露程度。

2. 林业残余物林业残余物如木屑、树枝等，其预处理方法与农业残余物类似。

但由于其纤维素含量较高，通常更倾向于采用化学法进行预处理。

同时，为了充分利用木质素资源，一些研究也采用了生物法进行预处理。

3. 能源作物能源作物如芒草、柳枝稷等，其纤维素含量高且结构相对简单。

因此，预处理方法可以更加灵活，既可以采用物理法，也可以采用化学法或生物法。

三、酶解糖化研究酶解糖化是利用酶将预处理后的木质纤维素水解为单糖的过程。

在此过程中，酶的选择、酶的用量、反应温度、反应时间等因素都会影响糖化的效率和效果。

1. 酶的选择酶的选择是酶解糖化过程中的关键因素。

常用的酶主要包括纤维素酶、半纤维素酶和木聚糖酶等。

不同种类的酶在糖化过程中的作用不同，因此需要根据预处理后的生物质特性选择合适的酶。

2. 酶的用量和反应条件酶的用量和反应条件对糖化效果有重要影响。

一般来说，酶的用量越大，糖化效果越好。

然而，过高的酶用量会增加成本，不利于实际生产。

因此，需要通过实验确定最佳的酶用量。

此外，反应温度、pH值、反应时间等也会影响糖化效果，需要通过实验进行优化。

四、结论不同木质纤维素类生物质的预处理条件和酶解糖化研究对于提高生物质能源的利用效率具有重要意义。

木质纤维生物质精炼中木质素的分离及高值化利用

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第1期·294·化工进展木质纤维生物质精炼中木质素的分离及高值化利用平清伟，王春，潘梦丽，张健，石海强，牛梅红（大连工业大学，辽宁省制浆造纸重点实验室，辽宁大连 116034）摘要：木质纤维素作为最有前途的可再生资源，可替代现有的液体燃料。

因此，木质素作为木质纤维生物质细胞壁的主要成分之一，由其开发的高附加值产品将大大提高从可循环利用生物质生产能源的经济性。

本文回顾了自催化乙醇精炼技术的优势，相对于其他制浆技术不仅可以高效地从木质纤维生物质中分离出高活性的木质素，还可以获得高附加值的副产品（如糠醛、低聚糖、乙酰丙酸、甲酸、乙酸等）。

同时，抽提液可循环利用。

基于自催化乙醇精炼木质纤维生物质的特点，介绍了用自催化乙醇精炼所分离出的高活性木质素进行高值化利用的优势，以及用木质素生产高附加值产品的研究及利用，从而为木质纤维生物质中木质素在工业上大量开发利用提供了一条新的途径。

关键词：乙醇精炼；自催化；木质纤维生物质；乙醇木质素；高值化利用中图分类号：TS 79 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）01–0294–08DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.01.040Separation and high-value utilization of lignin from the lignocellulosebiomass refiningPING Qingwei，WANG Chun，P AN Mengli，ZHANG Jian，SHI Haiqiang，NIU Meihong （Dalian Polytechnic University，Key Laboratory of Pulp and Paper in Liaoning Province，Dalian 116034，Liaoning，China）Abstract：As the most promising renewable resource，lignocellulose may replace the existing liquid fuel. Lignin is one of the main components of lignocellulose biomass cell walls and therefore developing high value-added products from lignin will greatly improve the economic efficiency in recycling biomass to energy. This paper reviewed the advantages of the auto-catalytic ethanol refining technology. Compared with other pulping technology，it can not only separate highly active lignin from lignocellulose biomass feedstock，but also attain high-value co-products，for instance the furfural，oligosaccharide，levulinic acid，formic acid and acetic acid，etc. Simultaneously，the extracting liquor can be recycled. In the review，based on the characteristics of auto-catalytic ethanol refining lignocellulose biomass feedstocks，we introduced the advantages of high value application of highly active lignin separated from the lignocellulose biomass via autocatalytic ethanol refining. Furthermore，the utilizations of products prepared from the lignin were reported，which provides a new way in large scale development and utilization of lignocellulose biomass lignin in industries.Key words：ethanol refining; auto-catalytic; lignocellulose biomass; ethanol-lignin; high-value utilization纤维素、半纤维素、木质素构成了丰富的可再生植物纤维资源。

生物质基航空煤油

生物质基航空煤油全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：生物质基航空煤油，是由生物质原料制成的一种可替代传统石油燃料的航空燃料。

近年来，生物质基航空煤油备受关注，因为它可以降低航空行业对化石能源的依赖，减少碳排放，减缓气候变化的影响。

本文将深入探讨生物质基航空煤油的制备过程、优势和未来发展前景。

一、生物质基航空煤油的制备过程生物质基航空煤油是通过生物质原料制备而成的一种航空燃料。

生物质原料可以包括秸秆、木屑、废弃农作物等可再生资源，也可以包括油料作物、藻类等生物资源。

生物质经过热解、气化、液化等一系列工艺处理，得到生物质油（bio-oil），再通过精炼、混合等工艺，得到生物质基航空煤油。

生物质基航空煤油的制备过程主要包括生物质的处理、催化裂解、气化液化、精炼和混合等环节。

在生物质的处理过程中，生物质原料经过初步处理，去除杂质、降低含水率后，进入催化裂解反应器。

在催化裂解反应器内，生物质原料在催化剂的作用下发生裂解反应，生成液体和气体等产物，其中的液体称为生物质油。

生物质油经过气化、液化等处理后，得到纯净的生物质基航空煤油。

生物质基航空煤油具有与传统航空煤油相似的化学组成和燃烧性能，可直接用于航空发动机，是一种可持续的、环保的航空燃料。

2. 可持续性：生物质基航空煤油的生产过程中使用生物质原料，这些原料可以通过种植、养殖等方式再生产，不会造成资源枯竭和环境破坏。

生物质基航空煤油是一种可持续的、长期的能源替代品。

4. 技术成熟度高：生物质基航空煤油的生产技术已经相对成熟，可以规模化生产，成本逐渐下降。

随着技术的进步和政府的支持，生物质基航空煤油的发展前景广阔。

随着气候变化的加剧和能源安全的需求，生物质基航空煤油的市场前景广阔。

越来越多的航空公司和政府开始重视生物质基航空煤油的发展，投入资源推动相关产业链的建设。

未来，随着技术的不断创新和成熟，生物质基航空煤油的生产成本将逐渐下降，市场竞争力将不断增强。

木质纤维素生物质预处理技术的研究进展

2.1 物理法
2.1.1 机械粉碎利用削片、粉碎或研磨把木质纤维素
生物质变成 10~30 mm 的切片或 0.2~2 mm 甚至更为细
小的颗粒，以提高比表面积可及性，降低纤维素结晶度
和聚合度，从而提高酶解转化率。 [4] 机械粉碎的优点
是经处理的纤维素粉颗粒没有膨润性，体积小，原料的
水溶性组分增加，可提高基质浓度，纤维素的水解率也
蒸汽爆破技术分为添加化学试剂和不添加化学试剂 2 种。Ballesteros 等[14]对不同颗粒大小的禾本农业废弃物基质通过汽爆处理后的酶解效果研究表明：基质颗粒较大时（8~12 mm），处理后酶解效果较好，基质较小时采用汽爆处理后酶解效果反而不理想。 Mielenz 等研 [15] 究了用蒸汽爆破杨木时加入 NaOH，随碱浓度的增加，木质素脱除率升高，最高可达 90%。 Linde 等[16]在蒸汽爆破处理前用 0.2% H2SO4 预浸处理麦秆，分别在 190℃、200℃和 210℃条件下处理 2 min、 5 min 和 10 min。结果表明，在 190℃ 温度下处理 10 min，葡萄糖和木糖的得率最高。蒸汽爆破预处理技术因其节能、无污染、酶解效率高和应用范围广，适用于处理植物纤维原料的简单高效的处理方式，可用于硬木、软木和农业废弃物等各种植物生物质。 2.2.2 SO2 蒸汽爆破 SO2 蒸汽爆破是在蒸汽爆破预处理过程中添加 SO2 气体，旨在提高纤维素和半纤维素的转化率和酶水解效率。Öhgren 等[17]研究了用 SO2爆破法处理玉米秸秆，处理条件为 190°C，5 min，3% SO2 （按原料干重计算），处理后的玉米秸秆在酶解过程中除了采用纤维素酶外，还添加了半纤维素酶，葡萄糖得率达到了接近理论转化率的酶解效率，木糖得率达 70%~74%。 2.2.3 氨纤维爆裂氨纤维爆裂是指将木质纤维素生物质置于高温高压状态的液态氨中，保持一定时间，然后

【国家自然科学基金】_木质纤维素生物质_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

推荐指数 8 7 5 4 4 4 3 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
科研热词连续水解反应器稀酸水解热解木质纤维素生物质高温液态水超低酸水解能源偿还纤维素分解菌纤维素乙醇纤维素稻壳生物质能生物质活化能气化木质纤维素类生物质木质素木薯渣复合系反应器双外推法产业化 mc1
科研热词木质纤维素生物质热解小麦秸秆好氧分解复合系动力学高斯多峰拟合预处理效果预处理钌酶解超声处理评价蒸汽爆破羟甲基糠醛纳米纤丝纤维素纤维二糖纤维乙醇紫外光谱糠醛糖得率碳纳米管碳循环生物质提取液生物制氢燃料乙醇煤油霉菌热重流程模拟水解效率水解反应水热反应植物基生物质极限低水用量策略机理木质纤维素生物转化木质纤维素生物质木聚糖酶持水率抑制物形态特征工业纤维素酶富钾多样性复合酶商陆咪唑基离子液体同步糖化与发酵发酵协同酶解
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

生物质催化转化制航空煤油关键技术及工业示范

生物质催化转化制航空煤油关键技术及工业示范
生物质催化转化制航空煤油是指利用生物质作为原料，通过催化转化技术将其转化为航空煤油的过程。

生物质催化转化制航空煤油的关键技术包括生物质预处理、催化转化反应、产品分离和催化剂回收等。

1. 生物质预处理：生物质通常需要进行预处理，以去除杂质、降低含水量和颗粒大小。

常用的预处理方法包括切碎和磨碎、水热处理、气固分离和干燥等。

2. 催化转化反应：生物质经过预处理后，可以与催化剂在适当的反应条件下进行催化转化反应。

常用的催化转化反应方法包括热解、催化裂解和气相催化转化等。

热解是将生物质在高温下分解为合成气和大分子化合物，而催化裂解和气相催化转化则是将合成气通过催化剂转化为液体烃类产品。

3. 产品分离：催化转化反应生成的产物通常包含多种组分，需要进行分离和提纯。

常用的分离方法包括蒸馏、溶剂萃取、结晶和吸附等。

4. 催化剂回收：催化剂通常是昂贵的，因此回收和再利用催化剂是非常重要的。

常用的催化剂回收方法包括物理方法、化学方法和生物方法等。

物理方法包括过滤、离心、扩散和干燥等；化学方法包括溶解、沉淀和吸附等；生物方法则是利用微生物对催化剂进行降解和转化。

工业示范是将上述关键技术应用于实际工业生产中的一种展示
和验证。

在生物质催化转化制航空煤油的工业示范中，通常会建立一个小型的生产装置，模拟真实的生产环境和工艺流程。

通过这些工业示范，可以验证关键技术的可行性、可靠性和经济性，并为进一步的工业化推广提供参考和依据。

生物质热解制备生物油品质实验报告

生物质热解制备生物油品质实验报告一、实验背景随着全球能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视，寻找可再生和清洁能源已成为当务之急。

生物质作为一种丰富的可再生资源，其热解转化为生物油的技术受到了广泛关注。

通过热解过程，可以将生物质转化为具有潜在能源价值的生物油，但生物油的品质对于其实际应用至关重要。

本实验旨在研究生物质热解制备生物油的品质特性。

二、实验目的1、分析不同生物质原料在热解过程中产生的生物油的化学成分和物理性质。

2、评估热解条件（如温度、反应时间、升温速率等）对生物油品质的影响。

3、确定优化的热解工艺参数，以提高生物油的品质和产量。

三、实验材料与设备1、生物质原料选取了常见的生物质材料，如木屑、秸秆和稻壳。

对原料进行预处理，包括干燥、粉碎和筛分，以确保其粒度均匀。

2、实验设备热解反应炉：采用固定床式热解炉，能够精确控制温度和反应时间。

冷凝器：用于冷却热解产生的气体，使其凝结为液体生物油。

气体收集装置：收集热解过程中产生的不可冷凝气体。

分析仪器：气相色谱质谱联用仪（GCMS）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、元素分析仪、粘度计、密度计等。

四、实验方法1、热解实验将预处理后的生物质原料装入热解反应炉中，按照设定的热解条件进行实验。

控制温度在 400-600℃之间，反应时间为 30-90 分钟，升温速率为5-15℃／min。

2、生物油收集与处理热解产生的气体经过冷凝器冷却后，收集得到生物油。

对生物油进行过滤，去除其中的固体杂质。

3、品质分析使用 GCMS 分析生物油中的有机成分，确定其主要化合物种类和含量。

通过 FTIR 分析生物油中的官能团结构。

利用元素分析仪测定生物油中的碳、氢、氧、氮等元素含量。

使用粘度计和密度计测量生物油的粘度和密度。

五、实验结果与讨论1、化学成分分析不同生物质原料热解得到的生物油化学成分存在差异。

木屑热解生物油中主要含有酚类、醛类和酮类化合物；秸秆热解生物油中含有较多的酸类和酯类化合物；稻壳热解生物油中则以醇类和呋喃类化合物为主。

生物柴油制备工艺技术进展

生物柴油制备工艺技术进展来源：中国化工信息周刊中国化工信息中心教授级高级工程师朱曾惠近年来，生物质制柴油（Biodiesel)引起了广泛的关注。

2006年9月在德国德累斯顿召开的第一届IUPAC绿色——可连续化学国际会议上发表的一篇报告综合评判了当前生物柴油工业生产工艺进展，本文特摘录以飨读者。

一、第一代生物柴油生产工艺早在1983年，就有人提出应用植物油的甲基酯生产生物柴油。

1992年法国石油研究所（IFP）设计建立了第一套工业装置。

甲基酯是由植物油通过酯交换，将三甘油酯加甲醇转换成脂肪酸甲酯（FAME），反应式如下：该反应为催化反应，为提高转换率，甲醇需要过量。

常用的工业生物柴油工艺采纳均相催化，以NaOH或甲醇钠为催化剂。

从反应器出来的双相物料进入静置器中分离。

富酯相必须进行中和、清洗，以清除少量的催化剂（按要求，Na+K的含量要低于5ppm)。

酯交换后的余外催化剂在甘油相中以乙醇酸钠、甲醇钠和钠皂形式显现，需进行回收。

中和时加入盐酸进行，最终甘油纯度一样为80%～95%。

催化反应副产物钠皂可溶于甘油相中，要在中和后进行沉降作为脂肪酸分离，反应造成的缺失达生物柴油生成量的1%。

FAME收率（重量%）取决于原料质量和催化剂的种类，一样在98.5%～99.4%。

中小型企业可采纳间歇式工业化装置，假如产能大于10万t/a,则用连续式较为经济。

Ballestra、Connemann CD，以及鲁奇公司的PSI装置都采纳了连续工艺，这些工艺由2～3台反应釜串连，每一步催化反应后，甘油都要通过分离去除。

由于产品酯要符合冷性能和稳固性等相关指标，因此对原料植物油的选择有专门大的限制。

迄今为此，只有食用植物油符合要求，因此存在与食品争原料的问题。

此外，该工艺产生大量的副产物粗甘油。

二、第一代生产工艺改进1. 采纳非均相催化解决副产品甘油纯化问题最简便的途径是采纳非均相催化。

IFP 差不多开发出此工艺并于2006年在法国南部建成第一套工业装置。

生物油技术

生物油技术(Bio-oil)生物质快速热解制取生物油技术是应用农林废弃物（如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等）采用超高加热速率，超短产物停留时间及适中的裂解温度，通过特殊工艺制备成生物质裂解油（可替代燃料油）、生物质二甲醚（可替代柴油）的一种节能减排技术，是典型的循环经济技术。

由于其具有成本低，生态“零”排放等良好的社会经济效益，目前各国政府都在积极倡导生物质能源的研发与应用。

迪森已与中科院XX能源所组成了战略联盟；与国内十多所高校组成了产学研联盟，拟在这一领域占领行业制高点，为缓解我国能源与环保压力、促进我国循环经济发展作出应有的贡献。

迪森公司以“一院一站两中心”为研发平台，以博士后团队为骨干，经过多年的不懈努力，在消化吸收国外先进技术的基础上，通过结合原始创新和集成创新，一个处理量3000吨/年的生物质液化工业示X装置于2007年４月已安装完毕并进行了商业化试运行。

目前该装置是全国最大的生物油制取装置，其各项关键指标已达到国际先进水平，国家知识产权局已受理了迪森申报的15项发明专利、17项实用新型专利。

该装置试运行半年多来，通过对关键性课题进行攻关，对各项工艺参数进行优化，对设计图纸规X化和标准化，目前已完成了年产万吨级生物油装置的技术储备。

在此基础上，迪森计划于2008年在XX、内蒙、XX、马来西亚建立2-3个年生产万吨生物油示X工厂，加大生物质能的研发力度与应用推广，造福社会，为国家、为人类的可持续发展作贡献。

生物油的应用–作为燃料油的替代物，目前可广泛应用于工业领域。

如工业锅炉、窑炉、电站锅炉等经过进一步气化合成处理，生物油可制备成柴油和汽油，应用于交通领域。

如汽车、轮船、内燃机等；环保排放优于柴油，可达到欧3-欧4标准；可以从中提取很多化工原料;生物秸秆制油配套设•主营产品:•秸秆制油配套设备•具体位置:•XX - XX - XX省方正林业局高楞镇生物秸秆制油配套设本机能将鲜玉米秸粉碎成锯末大小的颗粒、加工速度每小时30吨、配套动力90kw——110kw,该机可以把、鲜、湿、嫩、绿、的玉米秸杆粉成如同锯沫般、这是该机最为神奇的功效和最重要的功能。

木质纤维素加氢脱氧制备液态燃料进展综述

木质纤维素加氢脱氧制备液态燃料进展综述摘要：随着对烷烃燃料需求的日益增加和全球气候变暖日趋严重，人们正在寻找可长期使用的清洁再生能源。

木质纤维素，纤维素，淀粉等生物质是比较易得的，有希望成为未来的主要碳资源。

生物质中的碳都是在自然界循环的，所以可以成为可连续使用的燃料来源而不收碳排放限制的影响。

生物质直接加氢脱氧是制备生物燃料比较高效的方法，避免了传统乙醇路径的原料利用率低，分离成本高的问题。

本文综述了木质纤维素制燃料的技术进展，并对一些典型过程中所使用的催化剂，表征手段和使用的仪器进行了介绍。

关键词：生物质；加氢脱氧；烷烃。

Abstract：The increased worldwide demand for energy and stress from global warming, particularly from petroleum-derived fuels has led to the search for a long-term solution of a reliable source of clean energy. Biomass like lignin, cellulose, starch are quiet available and it is possible for them to replace petroleum as major carbon recourse in future. Biomasses appear to hold the key for a continuous supply of renewable fuels without compromising with the increasing CO2 emission limits since all carbon are recyclable. The hydrodeoxygenation of biomass is a relatively high efficient way to synthesis bio-fuel, whereby avoid the problem of low usage-rate of raw material and high separation costs in ethanol process. This article is a review of development of biomass hydrodeoxygenation technology, in which the preparation of catalyst, characterization, and instruments would be used were also introduced.Keywords: Biomass; hydrodeoxygenation; Alkane.不断增长的全球能源消耗与随之而来的大量CO2温室气体的排放已经成为21世纪全球能源的两个主要问题。

生物质制备航空燃料的技术研究及应用

生物质制备航空燃料的技术研究及应用赵永彦;陈玉保;杨顺平;高燕妮;张无敌【摘要】石油的枯竭危机和日益加重的减排压力,使航空燃料的发展面临了巨大的挑战,探寻可再生的清洁燃料成为了世界各国的研究焦点.航空生物燃料作为可持续发展的清洁燃料受到了国内外研究者的重视.主要简述了航空燃料的组成、技术要求和制备原料,主要介绍了费托合成、酯类和脂肪酸加氢工艺、热化学转化法和生物转化法4种主要工艺,其中酯类和脂肪酸的加氢工艺便于投入生产,是最有应用前景的工艺,目前已有多家国内外企业应用4种工艺投入生产和销售,未来不久航空生物燃料会为缓解石油危机和减排压力做出巨大贡献.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2014(000)034【总页数】4页(P12258-12261)【关键词】生物质;生物燃料;航空燃料;催化;加氢;裂化【作者】赵永彦;陈玉保;杨顺平;高燕妮;张无敌【作者单位】云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500;云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500;云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500;云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500;云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500【正文语种】中文【中图分类】S181.3随着全球化经济和科技的发展，航空运输业也随之迅速发展，根据国际航空运输协会(IATA)的报告，目前全球经济的3.5%依靠航空业，每年有30亿的航空客运量，占全球贸易总额35%的货物通过航空运输。

航空交通运输业的发展进一步加剧了对石油的消耗和对环境的污染。

虽然喷气燃料目前只占全球石油消耗的6%，占全球碳排放总量的2%［1］，但其影响不容忽视。

为了摆脱对石油的依赖，实现能源的自给与可再生利用以及有效的碳减排，各国各组织积极研究新技术，开发新能源。

木质纤维生物质多级资源化利用关键技术及应用

木质纤维生物质多级资源化利用关键技术及应用木质纤维生物质多级资源化利用是指将生物基质(例如木质纤维生物质)从原材料切换到三种以上能量、化学品和材料的过程。

这种多级资源化利用方式将提高木质纤维生物质的利用效率并有利于可持续发展。

多级资源化利用的关键技术及应用包括生物质能源利用、高级炭化技术、生物基材料及其应用等方面。

在生物质能源利用方面，木质纤维生物质可以作为一种可再生的能源来被利用，包括生物质热能、生物质电能和生物质燃料三个方面。

例如，将木质纤维生物质进行生物质发电、生物质直接燃烧和生物质气化等过程都是生物质能源利用方式之一。

生物质液体燃料生产过程木质素剩余物创制先进能源材料关键技术

生物质液体燃料生产过程木质素剩余物创制先进能源材料关键技术1. 引言大家好，今天咱们来聊聊一个听起来有点高大上的话题——生物质液体燃料的生产，特别是其中的木质素。

乍一听，可能很多人觉得这跟自己没啥关系，但其实这背后可藏着不少有趣的故事。

木质素，它是植物中一种非常重要的成分，简直就像大树的“胶水”，把树的细胞紧紧粘在一起。

我们如果能好好利用它，不仅能解决环境问题，还能创造出新型的能源材料，真是一举两得嘛！2. 木质素的奇妙之处2.1 木质素的来源说到木质素，大家可能会想，哦，那不就是树木的废料吗？其实不然！木质素在生物质能中的地位可不低，尤其是在我们提取液体燃料的过程中，它不仅是个“陪衬”，还大有可为。

就像一个被埋没的宝藏，等着咱们去发掘。

咱们从树木中提取的木质素，往往是那些不被重视的部分，但这可是个富矿，能转化为各种先进材料，简直让人眼前一亮。

2.2 木质素的价值再说，木质素的价值可不是小打小闹的，它能做的事情多得很。

比如，它可以用来制造生物塑料，这种塑料可降解，环保又实用；还可以用作生物炭，改善土壤质量，简直是一颗“绿色明星”。

所以，木质素不再是那个“废物”，而是个未来的能源英雄。

3. 关键技术的探讨3.1 提取和转化好，接下来咱们聊聊如何把这些木质素转变成有用的材料。

首先，我们得把它提取出来，这过程可不简单哦。

想象一下，咱们就像一位大厨，得把各种材料准备好，然后进行精细的加工。

木质素的提取需要经过一些化学反应，就像泡一杯好茶，火候和时间都很关键。

经过合理的处理，咱们就能得到高纯度的木质素，真是妙不可言。

然后，转化过程也很重要。

通过一些先进的技术，比如催化剂的应用，我们可以把木质素变成各种有用的液体燃料。

这个过程有点像变魔术，从“废物”变“宝物”，不仅能减少能源的浪费，还能大幅降低对化石燃料的依赖。

想想看，如果每个人的家里都能使用这种环保燃料，那生活简直不要太美好！3.2 应用前景说完技术，咱们再来看看木质素的应用前景。

木质纤维素生物质热解及其产物研究

木质纤维素生物质热解及其产物研究目录第一章文献综述 (1)1.1 引言 (1)1.2 木质纤维素的热解过程 (1)1.2.1 纤维素热解 (2)1.2.2 半纤维素热解 (7)1.2.3 木质素热解 (8)1.2.4 真实生物质热解 (9)1.3 生物质催化热解 (11)1.4 工业热解反应器 (11)1.4.1 流化床反应器 (11)1.4.2 固定床反应器 (12)1.5 热解-气质联用技术 (13)1.6 本论文研究意义及主要内容 (14)1.6.1 研究意义 (14)1.6.2 本论文主要内容 (14)1.7 小结 (14)第二章实验部分 (16)2.1 试剂与仪器 (16)2.2 实验原料的表征 (17)2.2.1 白杨木屑灰分、水分、挥发分及固定碳含量测定 (17) 2.2.2 白杨木屑的提取物及三大组分的测定 (18)2.2.3 有机溶剂型木质素的提取 (19)2.2.4 实验原料的红外光谱测定 (20)2.3 生物质模型化合物酸洗预处理 (20)2.3.1 纤维素的酸洗处理 (20)2.3.2 酶解木质素的酸洗处理 (20)2.4 生物质模型化合物金属盐预处理 (21)2.4.1 机械混合法 (21)2.4.2 过量浸渍法（分散型硝酸镍催化剂） (21)2.5 热重分析 (TGA) (21)2.6 热解-气质联用 (Py-GC/MS) (21)2.7 分子筛催化剂表征 (22)2.7.1 氮气吸附-脱附表征 (22)2.7.2 氨气--程序升温脱附（NH-TPD） (23)3第三章生物质原料的热重分析 (25)3.1 原料的理化特性分析 (25)3.1.1 白杨木屑的灰分、含水量、挥发分和固定碳含量 (25) 3.1.2 白杨木屑的提取物及三大组分分析 (25)3.1.3 实验原料的红外光谱分析 (25)3.2 原料的热重分析 (29)3.3预处理对纤维素、酶解木质素热重分析的影响 (31)3.3.1 酸洗预处理对纤维素、酶解木质素热重分析的影响 (31) 3.3.2加盐预处理对纤维素、酶解木质素热重分析的影响 (33) 3.4小结 (35)第四章生物质原料的快速热解产物分析 (36)4.1 纤维素快速热解产物 (36)4.2 木聚糖快速热解产物 (38)4.3 不同木质素的快速热解产物 (40)4.4 白杨木屑快速热解产物 (45)4.5 温度对生物质模型化合物快速热解可凝产物分布的影响 (47) 4.6 小结 (48)第五章不同催化剂对纤维素快速催化热解的影响 (49)5.1 分散型催化剂Ni(NO3)2对纤维素热解的影响 (49)5.1.1分散型催化剂Ni(NO3)2对纤维素热分解性质的影响 (49)5.1.2分散型催化剂Ni(NO3)2对纤维素快速热解产物分布的影响 (50)5.2 HZSM-5催化剂对纤维素快速催化热解的影响 (52)5.2.1 HZSM-5催化剂快速催化热解产物分析 (52)5.2.2反应温度对HZSM-5催化剂快速催化热解产物分布的影响(54)5.3 HZSM-5催化剂的BET和NH3-TPD表征 (54)5.3.1氮气吸附-脱附（BET） (54)5.3.2氨气程序升温脱附（NH3-TPD） (56)5.4 小结 (56)第六章结论与展望 (57)6.1 结论 (57)6.2 展望 (58)参考文献 (59)发表论文和科研情况 (67)致谢 (68)第一章文献综述第一章文献综述1.1 引言木质纤维素生物质具有分布广、价格低、可再生等优点，利用好这一巨大的能源宝库，将会从根本上扭转目前由能源问题引发的一系列环境和社会问题。

以非粮生物质为原料的高分子材料产品开发与生产方案(二)

以非粮生物质为原料的高分子材料产品开发与生产方案一、实施背景随着全球资源的日益紧缺和环境保护意识的提高，以非粮生物质为原料的高分子材料产品开发与生产逐渐成为研究热点。

非粮生物质是指除粮食以外的生物质资源，如农作物废弃物、木材废弃物、动植物油脂等。

利用这些资源开发高分子材料，不仅可以减少对传统石化资源的依赖，降低碳排放，还可以提高资源的利用率，推动循环经济的发展。

二、工作原理本方案主要利用非粮生物质资源中的木质纤维素、淀粉、蛋白质、油脂等成分，通过化学、生物或物理方法，将其转化为高分子材料。

具体工作原理如下：1. 木质纤维素的转化：木质纤维素是植物细胞壁的主要成分，通过化学方法（如酸解、酶解）或生物方法（如微生物发酵），将其降解为单糖或多糖，再进一步转化为高分子材料，如聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯等。

2. 淀粉的转化：淀粉是植物体内的一种多糖，可以通过酸解、酶解或微生物发酵等方法，将其降解为单糖或多糖，再进一步转化为高分子材料，如聚乙烯醇、聚醚等。

3. 蛋白质的转化：蛋白质是动物体内的一种重要成分，可以通过酶解或微生物发酵等方法，将其降解为氨基酸或多肽，再进一步转化为高分子材料，如聚酰胺、聚酯等。

4. 油脂的转化：油脂是动植物体内的一种重要成分，可以通过化学方法（如酯交换、氢化）或生物方法（如微生物发酵），将其转化为高分子材料，如聚氨酯、聚醚等。

三、实施计划步骤本方案的实施计划步骤如下：1. 资源收集与预处理：收集农作物废弃物、木材废弃物、动植物油脂等非粮生物质资源，并进行预处理，如破碎、粉碎、干燥等，以便于后续的转化过程。

2. 转化过程：根据不同的非粮生物质资源和高分子材料类型，选择合适的转化方法，如化学方法、生物方法或物理方法，将非粮生物质资源转化为高分子材料。

3. 产品后处理：对转化得到的高分子材料进行后处理，如洗涤、干燥、造粒等，以得到最终的高分子材料产品。

4. 产品性能检测与分析：对最终的高分子材料产品进行性能检测与分析，如力学性能、热性能、耐候性能等，以确保产品的质量和性能符合要求。