生物質(zhì)制備可再生能源

第1章生物質(zhì)概述1
1.1生物質(zhì)能源1
1.1.1生物乙醇2
1.1.2生物制氫2
1.1.3生物柴油3
1.1.4沼氣4
1.2生物質(zhì)組成5
1.2.1纖維素5
1.2.2半纖維素6
1.2.3木質(zhì)素6
1.3木質(zhì)素分離7
1.3.1物理法8
1.3.2化學法8
1.3.3生物法10
1.4生物質(zhì)綜合利用思路11
參考文獻14
第2章離子液體分級處理生物質(zhì)18
2.1概述18
2.1.1離子液體的種類及合成18
2.1.2離子液體溶解生物質(zhì)20
2.1.3離子液體分離生物質(zhì)22
2.2離子液體結(jié)構(gòu)對物化性質(zhì)的影響23
2.2.1離子液體結(jié)構(gòu)對密度的影響23
2.2.2離子液體結(jié)構(gòu)對黏度的影響24
2.2.3離子液體結(jié)構(gòu)對電導(dǎo)率的影響25
2.2.4離子液體結(jié)構(gòu)對表面張力的影響25
2.3離子液體對生物質(zhì)組分的選擇性溶解27
2.3.1離子液體溶解纖維素27
2.3.2離子液體溶解木質(zhì)素與半纖維素29
2.3.3離子液體對模擬生物質(zhì)組分的選擇性分離30
2.3.4離子液體對玉米秸稈組分的溶解選擇性31
參考文獻38第3章纖維素乙醇發(fā)酵41
3.1概述41
3.1.1生物質(zhì)原料預(yù)處理41
3.1.2生物質(zhì)水解42
3.1.3生物質(zhì)發(fā)酵43
3.2纖維素經(jīng)離子液體預(yù)處理酶解糖化44
3.2.1預(yù)處理溫度的影響45
3.2.2預(yù)處理時間的影響45
3.2.3沉淀劑的影響46
3.2.4微波場的影響47
3.2.5超聲波場的影響49
3.2.6纖維素經(jīng)離子液體預(yù)處理前后微觀結(jié)構(gòu)的變化51
3.3纖維素經(jīng)離子液體預(yù)處理同步糖化發(fā)酵53
3.3.1纖維素酶添加量的影響53
3.3.2底物濃度的影響53
3.3.3經(jīng)離子液體預(yù)處理的纖維素同步糖化發(fā)酵54
3.4玉米秸稈同步糖化發(fā)酵56
3.4.1pH的影響56
3.4.2加酶量的影響56
3.4.3接種量的影響57
3.4.4固液比的影響57
3.4.5漆酶降解玉米秸稈中的木質(zhì)素58
3.4.6玉米秸稈堿法預(yù)處理63
3.4.7玉米秸稈經(jīng)離子液體溶解再生后同步糖化發(fā)酵66
參考文獻68
第4章淀粉類原料乙醇發(fā)酵71
4.1稻谷生料發(fā)酵71
4.2木薯干同步糖化發(fā)酵75
參考文獻79
第5章乙醇發(fā)酵過程強化80
5.1概述80
5.1.1真空發(fā)酵80
5.1.2萃取發(fā)酵81
5.1.3膜分離82
5.1.4汽提發(fā)酵82
5.1.5同步閃蒸汽提發(fā)酵84
5.2側(cè)環(huán)式生物反應(yīng)器85
5.2.1側(cè)環(huán)式生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)86
5.2.2側(cè)環(huán)式生物反應(yīng)器的CFD模擬87
5.3磁場輔助汽提發(fā)酵90
5.3.1通氣量對細胞生長的影響91
5.3.2磁場對汽提效率的影響92
5.3.3磁場輔助乙醇汽提發(fā)酵92
5.4同步閃蒸汽提發(fā)酵93
5.4.1實驗裝置93
5.4.2不同發(fā)酵方式的比較94
5.4.3進氣量對于同步閃蒸汽提發(fā)酵的影響96
5.4.4溫度對于同步閃蒸汽提發(fā)酵的影響98
5.4.5閃蒸罐進料流速對同步閃蒸汽提發(fā)酵的影響99
5.4.6不同氣體對于發(fā)酵的影響99
5.5發(fā)酵動力學102
5.5.1動力學模型發(fā)展102
5.5.2基于吸附機理的發(fā)酵動力學106
5.6同步閃蒸汽提發(fā)酵過程研究112
5.6.1汽提作用的計算112
5.6.2通氣量對發(fā)酵的影響117
5.6.3閃蒸過程計算124
5.6.4實驗過程模擬126
5.6.5同步閃蒸汽提連續(xù)發(fā)酵數(shù)學建模129
5.6.6同步閃蒸汽提連續(xù)發(fā)酵模擬分析131
參考文獻141
第6章半纖維素水解糖發(fā)酵制氫146
6.1概述146
6.1.1生物制氫的分類146
6.1.2產(chǎn)氫機制146
6.1.3研究現(xiàn)狀147
6.2碳源對產(chǎn)氫的影響150
6.2.1不同底物單糖的產(chǎn)氫能力150
6.2.2總糖濃度對產(chǎn)氫量和產(chǎn)氫效率的影響151
6.2.3混合糖對產(chǎn)氫的影響152
6.3菌種馴化條件對產(chǎn)氫的影響153
6.4氫氣分壓對產(chǎn)氫的影響156
6.5添加劑對于制氫的影響157
參考文獻157
第7章離子液體支撐液膜分離混合氣體159
7.1概述159
7.1.1氣體分離技術(shù)概況159
7.1.2氣體膜分離技術(shù)160
7.1.3離子液體支撐液膜164
7.2離子液體液膜量子化學計算166
7.2.1量子化學概述166
7.2.2結(jié)構(gòu)最優(yōu)化計算167
7.2.3分子最優(yōu)結(jié)構(gòu)計算分析167
7.2.4IL與氣體分子最優(yōu)結(jié)合結(jié)構(gòu)計算分析168
7.3離子液體液膜制備172
7.3.1物理浸漬法172
7.3.2加壓法和減壓抽濾法173
7.3.3PVDF膜和PES膜對離子液體的固容量分析175
7.3.4離子液體支撐液膜的穩(wěn)定性分析176
7.3.5離子液體支撐液膜的SEM表征176
7.4離子液體膜分離性能178
7.4.1分離性能測定178
7.4.2離子液體液膜對CO2/H2的分離179
參考文獻181