脱毒和萃取技术发酵玉米秸秆水解液产丁醇研究
脱毒和萃取技术发酵玉米秸秆水解液产丁醇研究【摘要】:随着能源危机和环境问题的日益突出,使得新型可再生能源开发迫在眉睫。丁醇具有能量密度较高等优点,在替代汽油作为燃料方面性能优于乙醇
【学位授予单位】:河南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ923;S216.2
【目录】:
- 致谢4-9
- 摘要9-10
- abstract10-12
- 第一章 文献综述12-22
- 1 燃料丁醇研究现状12-14
- 1.1 丁醇发酵概述12-13
- 1.2 丁醇发酵技术的改进13-14
- 2 萃取发酵14-15
- 3 木质纤维素水解液脱毒与丁醇发酵研究进展15-20
- 3.1 木质纤维素水解液的构成15-16
- 3.2 水解抑制物对丁醇发酵的影响16-17
- 3.2.1 酸类物质16-17
- 3.2.2 醛类物质17
- 3.2.3 酚类物质17
- 3.3 水解液脱毒17-19
- 3.3.1 物理法脱毒17-19
- 3.3.2 化学法脱毒19
- 3.3.3 生物脱毒19
- 3.4 纤维丁醇脱毒发酵19-20
- 4 课题研究意义、目的和内容20-21
- 4.1 立题意义和目的20-21
- 4.2 课题研究内容21
- 5 技术路线21-22
- 第二章 玉米秸秆水解液脱毒与丁醇发酵研究22-50
- 1 材料与方法22-25
- 1.1 菌种22
- 1.2 玉米秸秆22
- 1.3 离子交换树脂22
- 1.4 酶制剂22
- 1.5 培养基22-23
- 1.5.1 活化培养基22
- 1.5.2 种子培养基22
- 1.5.3 发酵培养基22-23
- 1.5.4 抑制物添加培养基23
- 1.6 菌种活化23
- 1.7 种子液制备23
- 1.8 玉米秸秆水解液制备23
- 1.9 水解液脱毒23-24
- 1.9.1 阴离子交换树脂脱毒23
- 1.9.2 Overliming过中和酸碱脱毒23
- 1.9.3 萃取脱毒23-24
- 1.9.4 汽提脱毒24
- 1.9.5 旋转蒸发脱毒24
- 1.10玉米秸秆水解液脱毒后发酵试验24
- 1.11总溶剂的测定24
- 1.12残糖、有机酸和抑制物测定方法24
- 1.13总酚测定方法24-25
- 1.14溶剂产生速率和发酵得率的计算25
- 2 结果与分析25-49
- 2.1 玉米秸秆水解液成分分析25-26
- 2.2 玉米秸秆水解液中抑制物对C. acetobutylicum CICC8016丁醇发酵的影响26-42
- 2.2.1 甲酸钠对C. acetobutylicum CICC8016的影响26-28
- 2.2.2 乙酸钠对C. acetobutylicum CICC8016的影响28-32
- 2.2.3 乙酰丙酸对C. acetobutylicum CICC8016的影响32-35
- 2.2.4 香豆酸对C. acetobutylicum CICC8016的影响35-37
- 2.2.5 5-羟甲基糠醛对C. acetobutylicum CICC8016的影响37-39
- 2.2.6 糠醛对C. acetobutylicum CICC8016的影响39-41
- 2.2.7 6 种水解液抑制物对C. acetobutylicum CICC 8016发酵影响比较41-42
- 2.3 玉米秸秆水解液脱毒研究42-46
- 2.3.1 Overliming(过中和酸碱)脱毒法42
- 2.3.2 萃取脱毒法42-43
- 2.3.3 汽提脱毒法43
- 2.3.4 旋转蒸发脱毒法43-44
- 2.3.5 离子交换树脂脱毒法44-45
- 2.3.6 5 种脱毒方法脱毒效果比较45-46
- 2.4 玉米秸秆水解液脱毒后丁醇发酵研究46-48
- 2.5 高浓度玉米秸秆水解糖D301脱毒后丁醇发酵48-49
- 3 本章小结49-50
- 第三章 玉米秸秆水解液丙酮丁醇萃取发酵研究50-58
- 1 材料与方法50-51
- 1.1 材料50
- 1.2 萃取剂50
- 1.3 菌种活化和种子液制备50
- 1.4 生物柴油前处理50
- 1.5 萃取剂分离系数的测定50
- 1.6 丁醇萃取发酵50-51
- 1.6.1 生物相容性试验50-51
- 1.6.2 萃取剂添加时间试验51
- 1.6.3 萃取剂添加比例试验51
- 1.7 玉米秸秆水解液制备51
- 1.8 总溶剂和残糖的测定51
- 1.9 分配系数、萃取效率、萃取强度和萃取产量的计算51
- 2 结果与分析51-56
- 2.1 萃取剂分配系数的测定51-52
- 2.2 萃取剂生物相容性试验52-53
- 2.3 水解液丁醇萃取发酵与传统发酵比较53-54
- 2.4 油醇添加时间对萃取发酵效果的影响54-55
- 2.5 油醇添加比例对萃取效果的影响55
- 2.6 玉米秸秆水解液经D301脱毒后油醇萃取发酵55-56
- 2.7 高糖浓度玉米秸秆水解液经D301脱毒后油醇萃取发酵56
- 3 本章小结56-58
- 第四章 结果与讨论58-62
- 1 本文主要结论58-59
- 2 讨论59-62
- 2.1 玉米秸秆水解液中抑制物对丁醇发酵的影响59-60
- 2.2 纤维丁醇脱毒和发酵60-61
- 2.3 油醇在纤维丁醇萃取发酵中的优点和存在的问题61
- 2.4 展望61-62
- 参考文献62-68
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