首页
笑颜灿烂如春
影响力0.00
经验值0.00
粉丝15
工程管理/监理
萃取精馏塔设备选型? C8馏分抽提苯乙烯,采用 环丁砜 作溶剂,萃取 精馏塔 是选用板式塔中的浮阀塔,还是考虑用 填料塔 呢?或者是二者结合? 查看更多 5个回答 . 5人已关注
金属表面水喷砂处理磨液泵? 石榴石磨料用于大型容器及储罐、钢构、管道、钻井平台、造船行业碳钢、 不锈钢 模块进行喷砂处理,彻底去除锈蚀,可溶性盐等污物,喷砂处理过的表面无嵌入物、没有不利的凸尖和凹坑,能够获得SA3白色金属,表面粗糙度可达50-75微米,60-95微米。 由于其优异的韧性和较低的脆性,视具体应用场合不同,最高可循环使用6-10次。 不含游离硅、 重金属 和有毒成分,能够满足职业健康和安全要求。 氯化物 含量为10-15ppm,能够满足最为严格的工业和军工技术要求。 经过水洗6遍,灰尘含量极低,喷砂时能大大改善工作环境。 查看更多 1个回答 . 2人已关注
求助:分离问题? < ><STRONG>有一种 乙酸乙脂 和苯各占50%的 混合物 ,请问用什么经济、实用的办法把两者分离?请高手指教,谢谢!</STRONG></P>查看更多 1个回答 . 4人已关注
旧触媒转换器的各层温度如何控制。? 我厂开工已经三年多了,触媒特别是一层触媒转化率明显下降。最近一直在想怎么把一层转化率提上来,从原理上降低反应温度,提高 氧气 与二 氧化硫 的比有助于推动反应平衡,而提高温度又可以提高触媒活性,问了下别人,大家通常的做法是提高一层入口温度,我运行了一段时间效果不是很理想,希望大家结合理论实际讨论一下。查看更多 12个回答 . 5人已关注
压力容器表面清洁度要求标准? 压力容器 ,尤其是化工用容器,表面清洁度要求的标准是什么? 查看更多 2个回答 . 1人已关注
CAD化工制图标准? 哪位前辈那里有化工CAD最新的详细点的行业标准,帮下忙给我发一份呗,感激不尽呀! 876174314@qq.com 查看更多 25个回答 . 1人已关注
超级电容器测试中,为什么碱性溶液中不能用饱和甘汞电极做参比电极? 各位大侠,如题,超级电容器测试中,为什么碱性溶液中不能用饱和甘汞电极做 参比电极 ?查一些资料说饱和甘汞电极是在中性中使用,如果用在碱性中必须加一个盐桥。但是现在很多甘汞电极都是自带第二盐桥的,比如雷磁的F-127。所以在碱性 电解液 中测试时,真正的电极还是处于饱和 氯化钾 浸泡的中性环境中,应该不受影响才对。问题是为什么好多文献碱性中都是用的氧化汞电极,不能使用饱和甘汞电极?而且之前有个师姐投文章时好像就因为在碱性溶液中使用饱和甘汞电极文章被拒了。所以希望有知道的朋友可以给个解释;如果觉得可以在碱性中使用,希望可以复述下相关文献的题目。谢谢了。查看更多 5个回答 . 4人已关注
纤维素稀酸水解? 纤维素稀酸水解的试验研究 纤维素稀酸水解的试验研究 摘 要:阐述了生物质水解的研究背景和发展现状,并在间歇反应器上,对极低浓度酸条件下纤维素的水解进行了研究。以浓度小于0. 1 %的H2SO4 为催化剂,在215 ℃条件下,得到了较高的还原糖产率和纤维素转化率。对于不同停留时间对反应的影响进行了研究,得出不同酸浓度下获取还原糖的最佳停留时间。利用水解生成的糖可通过后续发酵制取燃料酒精等液体燃料,有利于缓解能源危机和环境压力。 关键词: 纤维素; 极低浓度酸; 间歇反应器;水解. 0  引 言 生物质能是可再生的清洁能源,利用生物质为原料水解并发酵制取燃料酒精等化工产品正日 益受到广泛关注[1 ] 。美国和巴西都已把燃料酒精作为汽车燃料而大量应用。采用含糖和淀粉的农作物通过发酵制取酒精的技术已趋向成熟,并且应用广泛,然而,我国人口基数比较大,从长远看来,以占世界7 %的可耕地养活世界22 %的人口已属不易,有些年份还需要大量进口粮食,在将来,粮食只会紧张不会过剩,因此目前正在开发的生物质水解制取燃料酒精意义重大。在组成生物质的纤维素、半纤维素和木质素[2 ]这三大组分中,半纤维素的水解比较容易进行,最初的生物质水解研究的大部分都是半纤维素的水解[3 ,4 ,5 ] 。当温度和酸浓度较低时,生物质中含量较大的纤维素很难被降解,相关报道也比较少。随着反应温度升高,纤维素水解反应得以进行,生成以葡萄糖为主的可溶性糖产物[6 ] 。这些糖发酵可制得酒精、糠醛、木糖醇等。进一步水解可制得乙酰丙酸,乙酰丙酸具有良好的反应活性,通过成盐、酯化、加氢、缩合、氧化和卤化等化学反应,可制得各种各样有用的化合物和新型高分子材料;由糠醛出发可制得合成树脂、涂料、农药和医药等所需要的多种化工原料;另外产物综合利用还可获得醋酸钠,活性炭等。本文主要介绍极低浓度酸水解的实验方法和结果。 1  研究背景 生物质水解的主要方式有酸(稀或浓) 和酶水解。浓酸水解的报道最早见于1883 年,可以回收大约90 %的纤维素半纤维素转化的糖[2 ] ,但设备腐蚀比较严重,而且酸回收困难,故应用少于稀酸水解。稀酸水解法1856 年由法国梅尔森斯首先提出,1898 年德国人提出木材制取酒精的商业构想,并很快工业化,这是生物质水解的最古老工艺。酶水解可在常压下进行,但纤维素酶必须到达分子内部才能降解生物质,所以生物质需要预处理,除掉木质素与半纤维素,破坏纤维素的微晶结构,增加原料的孔隙率,从而增大酶接触的表面积[1 ] 。预处理时应该注意减少碳水化合物的损失,尽量减少副产物的生成。通常用到的预处理的化学方法有稀酸水解,碱水解等,目前稀酸预处理是最经济的方法。酶水解能得到90 %以上的产率[7 ] ,但产率很大程度上要依赖预处理的效果,且预处理需较大的设备和操作成本。浓度小于0. 1 %的稀硫酸我们称之为极低浓度酸,极低浓度酸水解通常只是作为酶水解的预处理手段。极低浓度酸条件下纤维素水解,可以降低对反应器材料的要求,并可降低产物后续处理的成本,使得极低浓度酸水解可与酶水解抗衡,在一定程度上甚至更具优越性。 2  研究现状 除用谷物生物发酵生产乙醇的传统工艺外,世界上很多国家都投入资金用于生物质废料生产 燃料级乙醇的技术开发。新西兰利用饲料甜菜、紫百梧和松树生产酒精。澳大利亚利用核树发酵工艺生产酒精,用于汽车燃料。美国的Takaji 等在20 世纪70 年代开发了同时糖化和发酵工艺(SSF) ,即把经预处理的生物质、纤维素酶和发酵用微生物加入一个发酵罐内,使酶水解和发酵在同一装置内完成。目前,NREL 仍在对同时糖化和发酵(SSCF) 工艺进行研究。Iogen 公司投产了世界上最大的采用纤维素废料生产乙醇装置[8 ] 。同时,采用常规的酿造酵母使葡萄糖发酵为乙醇。专用的菌种还可使酵母发酵困难的其他糖类如戊糖进行发酵转化。在巴西,车辆已普遍使用掺混20 %~26 %燃料酒精汽油或60 %燃料酒精掺混33 %甲醇和7 %汽油。此外,日本、德国、加拿大、印度、印尼、菲律宾等国也非常重视酒精燃料的开发。我国从20 世纪50 年代开始了生物质水解的研究,方法主要有稀酸常压、稀酸加压、浓酸大液比、纤维素酶水解法。在南岔水解厂建立示范工程[8 ] ,主要利用木材加工剩余物制取乙醇和饲料酵母,但由于工艺设备较之用粮食淀粉水解制乙醇复杂得多,在粮食供应充足、粮价较低情况下, 难以和粮食酒精匹敌,更难和石油化工的合成酒精竞争。20 世纪80 年代,人们再度开始木质纤维素的水解新技术的研究,我国“十五”国家高技术研究发展计划(863 计划) 中标课题“甜高粱制取乙醇”的实施,将建立工业化中试示范工程,为生物质转化液体燃料提供技术支撑[9 ] 。山东大学对木质纤维素微生物降解机理进行基础研究、筛选和改造木质纤维素降解菌及其酶类、相关酶制剂的生产和应用技术、利用微生物技术降解转化农作物秸秆等木质纤维素类资源及其他工农业废弃物,发酵生产酒精[10 ] 。华东理工大学开展了以稀盐酸和氯化亚铁为催化剂的水解工艺及水解产物葡萄糖与木糖同时发酵的研究,转化率在70 %以上[11 ] 。中国科学院过程工程研究所在国家攻关项目的支持下,开展了纤维素生物酶分解固态发酵糖化乙醇的研究,为纤维素乙醇技术的开发奠定了基础[12 ,13 ] 。本文着重开展了纤维素在高温高压下以极低浓度酸为催化剂进行水解的试验研究。 3  试验装置及分析方法 如图1 所示,水解装置的主要部件是一内径为70mm 和高度为180mm 的圆柱体反应釜,釜内布置有起混合作用的磁力搅拌器,通过布置在反应釜外侧的电热丝和相应的控温装置使反应釜内水解液体的温度保持在预定值。釜体下部的滤网在起承托物料的同时使水解液体能顺利通过流入下面的接料罐。试验前,先将物料及水加入到釜内,然后密封釜体。在反应开始阶段,通过反应釜上方的酸罐把定量稀酸全部加入到反应釜内。当水解反应完毕后,再通过酸罐把预加的冷却水通入釜内以冷却釜体残渣,并打开下出料阀门,使水解后的液体产物冷却后在接料罐被收集。待釜体冷却后,打开釜盖并取出滤网及残渣。水解后产物采用DNS[14 ]来确定液体产物中还原糖的浓度。将产物以0. 2mol/ L 的NaOH 中和至中性,按照一定比例稀释,取稀释溶液0. 5mL与0. 5mL 的3 ,5 - 二硝基水杨酸 试剂混合均匀置于一试管中,取0. 5mL 去离子水与0. 5mL 的3 ,5- 二硝基水杨酸试剂混合均匀置于另一试管中,作为空白; 沸水浴加热5min ,取出,用水冷却,每管加入4mL 蒸馏水稀释,置 分光光度计 上520nm处测定光密度值,以空白试剂调零。从葡萄糖标准曲线中查得相当于葡萄糖的浓度再经计算即得水解产物还原糖浓度。另外, 本文采用美国Finnigan 公司的Voyager GC - MS 联用系统对液体副产物进行成分分析,选用Wax - 10 毛细管柱(柱长30m ,内径0. 25μm ,涂层厚度1. 5mm) ,停留时间为30min。 图1  水解反应装置示意 1 - 反应釜;2 - 电炉丝;3 - 保温层;4 - 水冷管;5 - 酸罐;6 -温控仪;7 - 搅拌棒;8 - 滤网;9 - 水冷管;10 - 接料罐;11 -气瓶 4  结果及分析 纤维素水解受众多反应条件的影响,诸如停留时间、原料种类、反应压力、酸浓度、气氛等等。各条件并非独立地作用于水解反应过程,而是相互作用、相互制约,共同影响着反应进程。本文着重研究硫酸浓度和停留时间这两个重要参数对纤维素水解过程的影响。试验是用氮气来对反应进行加压控制的。其中纤维素经水解反应后的转化率如下:转化率( %) = 反应前的量(g) - 反应后的量(g)反应前的量(g)图2 为采用不同浓度稀H2SO4 时,纤维素转 化率随反应时间的变化图。纤维素的水解是以一定速率进行的,需要一定时间才能完成。同时,生成的还原糖由纤维素晶体内部扩散至液相主体,也需要一定时间。因此,反应需要一定的停留时间。停留时间增加, 反应更彻底, 纤维素转化率高。 图2  纤维素转化率 还原糖浓度在某一时间出现一个极大值,如图3。反应开始时,还原糖的生成速率大于降解速率;随着反应的进行,糖浓度达最大后,还原糖的生成速率下降,降解速率增加。 图3  糖浓度随时间变化曲线 从机理上看,酸浓度达到一定值, [ H+ ]就很容易渗入到纤维素链的内部并打破纤维素大分子的葡萄糖基间的1 ,4β- 苷键,纤维素变成了不稳定结构,使得低聚糖、单糖等还原糖作为中间产物生成;同时,产生的还原糖在高温下也不稳定,容易降解成为其他产物,如一些游离态的葡萄糖降解为HMF、乙酰丙酸等。纤维素的表观结构对酸液在一定程度上起着缓冲作用,但液固比大于10∶1 时,可以不考虑其影响[15 ] ,故试验设计中采用了20∶1 的液固比。对反应后的水解液中其他的副产物用GC - MS 进行了定性分析,如图4。产物主要有呋喃、乙醛、乙酸、丁酮、丁二酮、糠醛、戊酸、乙酰丙酸、甘露糖等。 . RT 名称化学方程式 2. 23 正己烷C6H14 2. 63 呋喃C4H4O 2. 74 丙酮C3H6O 10. 46 2 ,3 - 丁二酮C4H6O2 11. 96 乙酸C2H4O2 13. 03 糠醛C5H4O2 14. 01 丙酸乙烯酯C5H8O2 15. 17 乙酰丙酸乙酯 C7H12O3 15. 60 2 - 糠醇C5H6O2 17. 56 1 ,3 - 丁二烯酸C5H6O2 17. 68 2 - 羟基- 3 - 甲基- 2 - 戊烯- 1 - 酮C6H8O2 22. 30 2 ,3 - 脱水d - 甘露糖C6H10O5 图4  产物的GC - MS 图 5  结 论 本文通过极低浓度酸水解的实验方法获得了较高的还原糖产率,同时,对水解过程中的副产物进行了定性分析。对于糖的产生来说,存在一最佳反应时间。本文通过间歇反应试验对定量滤纸进行研究,得出215 ℃、4. 053MPa ,0. 05 %的H2SO4 条件下,反应35min 可以得到较高的还原糖产率。为使反应充分进行,在反应过程中加了搅拌,增加混合程度,提高了还原糖产率。目前,世界上许多经济发达国家都注重以糖类为原料发酵生产酒精的生物技术开发,并期望由此稳定能源供应,改善能源保障,拉动农业及其他相关传统经济的发展。目前纤维素水解制取能源燃料仍然存在成本高的问题,因此,商业化应用仍需进一步研究。 参考文献: [1 ]  SUN Ye , CHENGJia2yang. Hydrolysis of lignocellylosicmaterials for ethanol production : a review[J ] . BioresourceThechnology ,2002. 83 :1 - 11. [2 ]  王 倩,张 伟,王 颉,等. 生物质生产酒精的研究进展[J ] . 酿酒科技,2003 ,117(3) . [3 ]  周 红,杨祥良,张晓昱,等. 半纤维素菌株发酵液中单糖及二糖的分析[J ] . 武汉化工学院学报,2002 ,24(4) . [4 ]  Two2step steam pretreatment of softwood by dilyte H2SO4impregnation for ethanol production [ J ] . Biomass andBioenergy ,2003 ,24 :475 - 486. [5 ]  Tae Hyun KIM, Jun Seok Kim , Changshin Sunwoo ,e2tal . Pretreatment of corn stover by aqueous ammonia [J ] .Bioresource Thchnology ,2003 ,90 :39 - 47. [6 ]  王述洋,谭文英,赵 殊,等. 生物质的能量预测及建模[J ] . 东北林业大学学报,2003 ,31(2) . [7 ]  A Sharma ,S K Khare ,M N Gupta. Hydrolysis of rice hullby crosslinked Aspergillus niger cellulase[J ] . BioresourceTechanology ,2001 ,78 :281 - 284. [8 ]  蒋剑春. 生物质能源应用研究现状与发展前景[J ] .林产化学与工业,2002 ,22(2) . [9 ]  王孟杰. 绿色油田———生物能燃料乙醇商业化前景[A] . 吴创之,袁振宏. 2002 中国生物质能技术研讨会论文集[C] . 南京:太阳能学会生物质能专业委员会,2002. 24 - 29. [10 ]  http :/ / www. mbtech. sdu. edu. cn/ intro. htm [11 ]  颜涌捷. 纤维素连续催化水解研究[J ] . 太阳能学报,1999 ,20(1) :55 - 58. [12 ]  陈洪章,李佐虎. 纤维质原料生物量全利用与生态工业研究[J ] . 大自然探讨,1999 ,18(4) :51 - 55. [13 ]  陈洪章,李佐虎. 汽爆纤维素固态同步糖化发酵乙醇[J ] . 无锡轻工业大学学报,1999 ,18(5) :78 - 81. [14 ]  浙江大学生物活性物质研究中心,DNS 测定总糖的方法. [15 ]  Jun Seok Kim , Y YLee. Cellulose hydrolysis under ex2tremely low sulfuric acid and high2temperature conditions [J ] . Applied biochemistry and biotechnology ,2001 :91 - 查看更多 1个回答 . 3人已关注
10-3mol/L脱落酸溶液的配制? 本人近期实验需要配制ABA溶液。。。遇到问题如下,望各位予以帮助和回答。1 总有 白色粉 末悬浮在液面上,溶解不了。。按照文献方法使用了1N KOH溶液溶解,但效果不近人意。。2 是否是因为溶液浓度过高导致的不溶解。。3 是应该用 乙醇 等有机溶剂先助溶。。4 或者有其他好的方法都不吝赐教。。。谢谢了。。。查看更多 4个回答 . 5人已关注
小直径容器 腿式支座? 一个325的管子做的立式容器,本来我是按耳式支座设计,但客户要求改成腿式支座,请教各位专家是否可参照JB/T4712.2A1的支座?是否需要另外计算?需要的话如何计算?谢谢! 查看更多 6个回答 . 1人已关注
亲们,请教汽轮机主蒸汽管道暖管事宜? 亲们,汽机入口的主蒸汽管道暖管,需要接放空管道将暖管蒸汽放空,还要加暖管 消声器 。是这样的吗? 一般理解暖管就是为了将管道及附件的温度升起来,暖管过程控制温升,确保疏水。暖管是否还需要连续放空并加消声器,求各位解惑。 查看更多 7个回答 . 4人已关注
880-nsl硫分析仪故障? 停电后,在送电仪表显示乱码,然后乱码乱动,不知道是哪里出问题了,急呀求助查看更多 0个回答 . 4人已关注
催化剂重金属污染? 重金属 铁、钠污染了催化 催化剂 ,会有什么现象?谢谢!查看更多 2个回答 . 3人已关注
应急广播系统建设要求? 地方政府部门检查时提出要建立应急广播系统,以前没接触过这块内容,请教各位网友提供一些这方面规范,标准,要求,及厂家等信息,本应用在石油库。 查看更多 2个回答 . 1人已关注
紫外线吸收剂合成? 请问 苯并三唑 怎么合成?机理是什么?[em07]查看更多 2个回答 . 1人已关注
纳米二氧化硅表面包覆铝溶胶的问题? 制好的 纳米二氧化硅 PH值在3左右,需包覆铝溶胶。现在在拟薄水铝石中滴加稀硝酸来制备铝溶胶。各位朋友有没有人做过相关的呢?这个反应条件怎么控制?铝溶胶在PH为3的情况下,能不能包覆在纳米二氧化硅的表面呢?不知是酸加的过快了还是拟薄水铝石纯度不够,感觉制得的液体不是很澄清透明。PS:如果用 异丙醇铝 制备铝溶胶呢?查看更多 4个回答 . 3人已关注
求教 40%过氧乙酸的实验室安全制备? 请问有谁合成过40%的过氧 乙酸 ? 我用30%的 过氧化氢 滴加到乙酸酐中,搅拌1h,感觉不放热。直接用于下一步反应,反应效果不佳?怀疑过氧乙酸没有做成。 哪位大侠自己合成过,指点一下,谢谢。 查看更多 1个回答 . 5人已关注
请教高手关于三氧化二铝陶瓷的耐腐蚀性? 坛子里的高手,有没有研究过陶瓷 三氧化二铝 的耐化学腐蚀性的?我们是做 计量泵 的,泵里边用的 单向阀 阀芯材料是陶瓷(三氧化二铝),最近有客户反应被腐蚀了。介质是31%的盐酸,还有98%的浓硫酸。我用31%的盐酸自己试验了一下,经过浸泡14天以后,表面又原来的亮光变暗了,并且变疏松了,可以用刀刮下粉末状的东西。想请教一下,是不是在这样的介质里不应该使用三氧化二铝啊?如果是的话,那应该使用哪种材料比较好呢?玻璃?谢谢!查看更多 1个回答 . 5人已关注
玻璃钢设计标准翻译求助? When the knuckle of dished ends are reinforced,the reinforced laminate shall extend over the crown-shaped part of the end and the shell to a thickness of x>d × s and then gradually taper off. 查看更多 3个回答 . 2人已关注
听说三维的硫回收技术比较好,求相关资料? 小弟操作工一枚,想看看三维的具体流程,有高人能提供么,邮箱: haiyangqh@yeah.net ,多谢多谢查看更多 3个回答 . 4人已关注
简介
职业:吉安中科锂能新材料有限公司 - 工程管理/监理
学校:宜宾学院 - 化学化工系
地区:浙江省
个人简介:有所作为是生活的最高境界。查看更多
已连续签到天,累积获取个能量值
  • 第1天
  • 第2天
  • 第3天
  • 第4天
  • 第5天
  • 第6天
  • 第7天
 
这是一条消息提示
 
提醒
您好,您当前被封禁天,这天内您将不能登陆盖德问答,离解封时间还有
我已了解
提醒
提问需要5个能量值,您当前能量值为,请完成任务提升能量值
去查看任务