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玉米秸秆中木质素、半纤维素和纤维素的组分分离研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对分离植物茎秆中的木质素、半纤维素和纤维素需高温和高压处理的苛刻条件以及所得组分纯度和回收率均较低的缺陷,采用乙醇和硝酸相结合的方法对玉米秸秆在常压下进行预处理,经稀碱溶液蒸煮及过氧化氢处理,实现高效分离和回收木质素、半纤维素和纤维素组分的目的。正交试验确定的最佳条件为：固液比1∶14、硝酸与乙醇体积比1∶2、76℃下反应3 h,原料的木质素脱除率达76.3%,木质素回收率为44.5%;预处理后的原料以4% NaOH为溶剂、固液比1∶40、95℃下蒸煮2.5 h,其半纤维素脱除率98.8%,半纤维素回收率达66.0%（滤液∶乙醇1∶0.8、pH 7、沉淀2 h）;粗纤维素以2.5%H2O2为溶剂、固液比1∶30、pH 11.5、（46±1）℃下处理6 h,其纤维素纯度99.28%,回收率59.7%。该方法具有工艺条件温和及绿色环保等优势,为玉米秸秆的分级利用提供了一条新的途径。 相似文献
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乙酸降解农作物秸秆的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
探索在温和条件下以闭循环的方式乙酸降解小麦秸秆为纤维素、半纤维素、木质素三组分的反应条件 ,乙酸回收后用于小麦秸秆再降解 ,从而基本无三废排放。研究结果表明 :乙酸浓度为 90 0 g/L、催化剂浓度为 3g/L、反应时间为 12 0min、液固比为 12∶1三组分的分离效果较理想 相似文献
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采用碱催化双螺杆动态挤压预处理技术预处理了小麦秸秆,当碱用量为0.06 g/g干秸秆、保温时间为1 h时,木质素脱除率为80%,纤维素和半纤维素的水解率分别为87.7%和75.2%,总糖得率为83%。对分离提取的木质素进行结构表征发现,其化学结构保留良好,仅有部分木质素结构中的酯键水解,少量H结构单元与G结构单元降解,这种木质素更易于后期高值化利用。通过对不同预处理方式的能量输入及预处理效果进行对比发现,碱催化双螺杆动态挤压技术预处理木质素纤维素类生物质单位处理能量消耗最低,具有良好的工业应用前景。 相似文献
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采用碱催化双螺杆动态挤压预处理技术预处理了小麦秸秆，当碱用量为0.06 g/g干秸秆、保温时间为1 h时，木质素脱除率为80%，纤维素和半纤维素的水解率分别为87.7%和75.2%，总糖得率为83%。对分离提取的木质素进行结构表征发现，其化学结构保留良好，仅有部分木质素结构中的酯键水解，少量H结构单元与G结构单元降解，这种木质素更易于后期高值化利用。通过对不同预处理方式的能量输入及预处理效果进行对比发现，碱催化双螺杆动态挤压技术预处理木质素纤维素类生物质单位处理能量消耗最低，具有良好的工业应用前景。 相似文献
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为降低小麦秸秆中木质素的含量,提高半纤维素和纤维素的利用率,应用氢氧化钠和蒸汽高压联合处理小麦秸秆。首先采用单因素试验研究氢氧化钠质量浓度、固液比和处理时间对降解木质素效果的影响,然后通过正交试验研究降解木质素的最佳处理条件。结果表明,降解木质素的最佳条件为:氢氧化钠质量浓度11.67 mg/m L、固液比1∶9.0(w/V)、121℃(0.15 MPa)处理45 min。在此条件下,半纤维素、纤维素、木质素降解率分别达到78.07%、14.11%、80.33%。 相似文献
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通过探索鸡粪与玉米秸秆不同配混比例对厌氧发酵产气特性的影响,以期提高鸡粪发酵的产气效率。采用自行设计的1 L厌氧发生器,在中温((35±1)℃)条件下,将鸡粪与玉米秸秆按照不同挥发性固体质量比9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5进行配混,以单一鸡粪发酵为对照,分析不同处理厌氧发酵的产气特性和料液特性。结果表明,鸡粪与玉米秸秆混合厌氧发酵产气效率优于单一鸡粪发酵;当鸡粪与玉米秸秆配混比例为6∶4时,日产气量、累积产气量、甲烷总产量、容积产气率及挥发性固体产气量均较高,分别为802.54、12 933.23、7 757.06 m L及0.350 L/(L·d)和0.474 L/g,分别较对照高44.93%、159.62%、191.33%、159.26%和160.44%,且发酵料液pH值变化相对平缓,说明发酵周期内系统相对稳定。以单一鸡粪为主的厌氧发酵生产沼气过程中,适当添加玉米秸秆可提高发酵效率和产气量,二者配混比例为6∶4为玉米秸秆推荐添加量。不同原料混合厌氧发酵,可提升发酵效率和养殖场粪污处理速率,对改善生态环境和促进山西省养殖业、种植业可持续发展具有重要意义。 相似文献
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虾壳黏附蛋白中的酸性氨基酸残基含量相对较高,有利于虾壳通过阳离子交换方式脱除水溶液中的重金属。脱无机盐虾壳经磷酸盐缓冲液浸泡活化可以得到一种能够脱除水溶液中低浓度镉离子的虾壳材料。以Cd~(2+)浓度约3 mg/L水溶液中的Cd~(2+)脱除率为指标,通过单因素和正交试验,考察了浸泡活化中磷酸盐缓冲液pH值、磷酸盐缓冲液浓度、磷酸盐缓冲液与虾壳液固比、活化时间等因素对虾壳脱除镉能力的影响。确定了磷酸盐缓冲液活化虾壳的最佳条件:磷酸盐缓冲液pH 7.5,浓度0.15 mol/L,液固比20∶1,活化时间120 min。所得磷酸盐缓冲液活化虾壳在100 mg/80 m L加入量下,对水溶液中Cd~(2+)的脱除率为95.25(±0.57)%。 相似文献
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[目的]研究固体酸催化玉米秸秆半纤维素水解的基础动力学。[方法]单因素试验确定最佳固体酸种类、固固比、固液比,然后在以上最优条件下,综合考察反应温度和时间对半纤维素水解产率的影响。[结果]固体酸催化玉米秸秆半纤维素水解的最适反应条件：2号固体酸为催化剂,固固比1∶1,固液比1∶15,反应温度100℃,反应时间10 h。在该最适条件下,可溶性总糖浓度为34.7 g/L,半纤维素水解产率为93.8%。[结论]该研究为固体酸降解玉米秸秆工艺的优化和放大设计提供了基础动力学数据。 相似文献
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通过单因素试验和响应面试验对芦竹秸秆的碱预处理条件进行了优化.结果表明预处理最优条件为:处理温度为64℃,处理时间为26.5h,固液比为1∶22.2,氢氧化钠质量分数为1.24%,此条件下芦竹秸秆的失重率、纤维素、半纤维素、木质素的保留率分别为33.37%,97.77%,45.53%,26.73%.经过预处理芦竹秸秆,在最优条件预处理下水解产率为77.76%,比未处理秸秆的还原糖产量高0.66g/g. 相似文献
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超声碱化改善玉米秸秆纤维结构参数优化设计与分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对玉米秸秆制作饲料在纤维结构上的缺陷,提出超声碱化处理玉米秸秆制作反刍动物粗饲料的方法,利用4因素5水平的中心组合设计与响应面分析方法,研究超声功率、超声时间、液固比与容器内声功率密度对玉米秸秆木质素脱除与纤维素、半纤维素提取的影响,并以超声碱化玉米秸秆后木质素、纤维素、半纤维素含量为响应值分别建立二次回归模型。模型揭示超声因素对各响应值影响的因子贡献率及各因素之间的交互作用对响应面模型具有显著性影响。木质素、纤维素和半纤维素二次回归模型的决定系数分别为0.69、0.79、0.73;利用响应面模型进行工艺参数优化,得到各超声因素的最优工作参数为超声功率99 W、超声时间20 min、液固比7.8∶1、容器内声功率密度2.05 W/m L。各响应参数实际值与预测值的相对误差分别小于13%、12%、14%。本研究表明,合理匹配超声参数有利于降低玉米秸秆饲料中的木质素含量,为超声碱化装置的设计及工作参数的选择提供了科学依据。 相似文献
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《沈阳农业大学学报》2017,(2)
为研究沼液、组合碱和白腐菌3种不同预处理方式对玉米秸秆纤维组分(纤维素、半纤维素和木质素)含量及晶体结构的影响,分别将沼液与玉米秸秆按5∶2的比例混合预处理5d,组合碱(氢氧化钠和氢氧化钙质量比是2∶1)按1∶5的固液比例添加预处理5d,白腐菌按5%比例添加预处理10d。采用范式(Van Soest)纤维测定法、傅里叶变化红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对预处理前后的玉米秸秆纤维结构变化进行研究。结果表明:经3种方式预处理后玉米秸秆的纤维组分含量均降低,其中组合碱预处理后玉米秸秆木质素结构的破坏程度比沼液和白腐菌预处理更加显著,有利于促进纤维素的转化,木质素含量分别下降7.73%、16.79%和6.92%;不同预处理后玉米秸秆纤维素的结晶结构均出现不同程度破坏,结晶度分别下降9.3%、12.4%和10.9%,其中组合碱预处理的结晶度下降最大,更加有利于增加纤维素酶的可及度,提高纤维素的水解效率;FTIR的分析结果表明,组合碱预处理对玉米秸秆纤维组分的结构破坏程度最大。本研究可为更高效、合理调控秸秆沼气工程预处理提供理论基础。 相似文献
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两种白腐菌降解油菜秸秆效果的研究 总被引：8，自引：0，他引：8
研究两种白腐菌N1和N2及三种固体培养料配方(1、2和3)对油菜秸秆纤维性物质(纤维素、半纤维素和木质素)降解率和粗蛋白水平的影响.结果表明,随着发酵时间的延长, N1和N2对油菜秸秆中纤维素、半纤维素及木质素的降解率和粗蛋白含量的提高均有增加的趋势;木质素降解效率N1前20d高于后20d,并一直保持较高水平,说明N1菌株有优先选择降解木质素特性,N1优于N2(P＜0.01);同一菌株,配方1均好于配方2和3(P＜0.01). 相似文献
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《河南农业大学学报》2015,(1)
由于酱油渣碳氮比较低,本研究利用牛粪和秸秆调节碳氮比,与酱油渣混合厌氧发酵以制取沼气。选取m(酱油渣)∶m(牛粪)∶m(秸秆)=3∶3∶4,考察了不同总固体(TS)条件下混合料液的发酵特性,测取了日产气量、p H值、甲烷含量等参数。结果表明,当总固体为10.65%时,产气效果最好,单位可挥发固体(VS)产气量为122.6 m L·g-1,平均甲烷含量达到61.07%,产气周期为36 d,p H值在发酵周期中先降低后升高,为甲烷正常发酵所需的p H值范围。 相似文献
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低温高效降解玉米秸秆复合菌系发酵条件优化及腐解菌剂的研究 总被引：5，自引：1，他引：4
为解决北方低温条件下玉米秸秆降解难的问题,利用筛选于锯末的一组玉米秸秆降解复合菌系GF-S72,通过单因素、正交试验及载体生物相容性试验,研究了复合菌系的发酵条件、菌剂载体类型、用量及保存条件。结果表明,复合菌系GF-S72最佳发酵条件为:尿素0.1%、碳氮比20∶1、培养温度10℃、初始p H为8.0、装液量18 m L/150 m L、培养时间6 d、接种量2%。基于试验选取硅藻作为最佳载体,在菌液∶载体=3∶1、菌剂与秸秆配比为0.05 g/2 g,制备低温高效降解玉米秸秆复合型菌剂。试验结果还表明,p H值为8.2、含水量为1.42%、保藏湿度为10%、保藏温度为15℃时,复合型菌剂降解玉米秸秆的效率最高。 相似文献
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为了探索绿色高效的预处理技术,该文研究了Ca(OH)_2固态温和预处理对玉米秸秆溶出物组分和物理-化学结构以及厌氧消化性能的影响。结果表明:提高处理温度能降低纤维素和半纤维素含量,提高木质素含量,但对提高还原糖含量和比表面积作用不大;碱能提高纤维素含量,降低木质素和半纤维素含量,对提高还原糖含量和比表面积效果显著。经过预处理,玉米秸秆的累积沼气产量均有所增加,但不是碱含量越高越好。60℃,6%Ca(OH)_2预处理条件下的产气效果最好,累积沼气产量和单位VS产气量最大,分别为3468.5m L和271.08m L/g VS。 相似文献