生物质制备可再生能源

第1章生物质概述1
1.1生物质能源1
1.1.1生物乙醇2
1.1.2生物制氢2
1.1.3生物柴油3
1.1.4沼气4
1.2生物质组成5
1.2.1纤维素5
1.2.2半纤维素6
1.2.3木质素6
1.3木质素分离7
1.3.1物理法8
1.3.2化学法8
1.3.3生物法10
1.4生物质综合利用思路11
参考文献14
第2章离子液体分级处理生物质18
2.1概述18
2.1.1离子液体的种类及合成18
2.1.2离子液体溶解生物质20
2.1.3离子液体分离生物质22
2.2离子液体结构对物化性质的影响23
2.2.1离子液体结构对密度的影响23
2.2.2离子液体结构对黏度的影响24
2.2.3离子液体结构对电导率的影响25
2.2.4离子液体结构对表面张力的影响25
2.3离子液体对生物质组分的选择性溶解27
2.3.1离子液体溶解纤维素27
2.3.2离子液体溶解木质素与半纤维素29
2.3.3离子液体对模拟生物质组分的选择性分离30
2.3.4离子液体对玉米秸秆组分的溶解选择性31
参考文献38第3章纤维素乙醇发酵41
3.1概述41
3.1.1生物质原料预处理41
3.1.2生物质水解42
3.1.3生物质发酵43
3.2纤维素经离子液体预处理酶解糖化44
3.2.1预处理温度的影响45
3.2.2预处理时间的影响45
3.2.3沉淀剂的影响46
3.2.4微波场的影响47
3.2.5超声波场的影响49
3.2.6纤维素经离子液体预处理前后微观结构的变化51
3.3纤维素经离子液体预处理同步糖化发酵53
3.3.1纤维素酶添加量的影响53
3.3.2底物浓度的影响53
3.3.3经离子液体预处理的纤维素同步糖化发酵54
3.4玉米秸秆同步糖化发酵56
3.4.1pH的影响56
3.4.2加酶量的影响56
3.4.3接种量的影响57
3.4.4固液比的影响57
3.4.5漆酶降解玉米秸秆中的木质素58
3.4.6玉米秸秆碱法预处理63
3.4.7玉米秸秆经离子液体溶解再生后同步糖化发酵66
参考文献68
第4章淀粉类原料乙醇发酵71
4.1稻谷生料发酵71
4.2木薯干同步糖化发酵75
参考文献79
第5章乙醇发酵过程强化80
5.1概述80
5.1.1真空发酵80
5.1.2萃取发酵81
5.1.3膜分离82
5.1.4汽提发酵82
5.1.5同步闪蒸汽提发酵84
5.2侧环式生物反应器85
5.2.1侧环式生物反应器的结构86
5.2.2侧环式生物反应器的CFD模拟87
5.3磁场辅助汽提发酵90
5.3.1通气量对细胞生长的影响91
5.3.2磁场对汽提效率的影响92
5.3.3磁场辅助乙醇汽提发酵92
5.4同步闪蒸汽提发酵93
5.4.1实验装置93
5.4.2不同发酵方式的比较94
5.4.3进气量对于同步闪蒸汽提发酵的影响96
5.4.4温度对于同步闪蒸汽提发酵的影响98
5.4.5闪蒸罐进料流速对同步闪蒸汽提发酵的影响99
5.4.6不同气体对于发酵的影响99
5.5发酵动力学102
5.5.1动力学模型发展102
5.5.2基于吸附机理的发酵动力学106
5.6同步闪蒸汽提发酵过程研究112
5.6.1汽提作用的计算112
5.6.2通气量对发酵的影响117
5.6.3闪蒸过程计算124
5.6.4实验过程模拟126
5.6.5同步闪蒸汽提连续发酵数学建模129
5.6.6同步闪蒸汽提连续发酵模拟分析131
参考文献141
第6章半纤维素水解糖发酵制氢146
6.1概述146
6.1.1生物制氢的分类146
6.1.2产氢机制146
6.1.3研究现状147
6.2碳源对产氢的影响150
6.2.1不同底物单糖的产氢能力150
6.2.2总糖浓度对产氢量和产氢效率的影响151
6.2.3混合糖对产氢的影响152
6.3菌种驯化条件对产氢的影响153
6.4氢气分压对产氢的影响156
6.5添加剂对于制氢的影响157
参考文献157
第7章离子液体支撑液膜分离混合气体159
7.1概述159
7.1.1气体分离技术概况159
7.1.2气体膜分离技术160
7.1.3离子液体支撑液膜164
7.2离子液体液膜量子化学计算166
7.2.1量子化学概述166
7.2.2结构最优化计算167
7.2.3分子最优结构计算分析167
7.2.4IL与气体分子最优结合结构计算分析168
7.3离子液体液膜制备172
7.3.1物理浸渍法172
7.3.2加压法和减压抽滤法173
7.3.3PVDF膜和PES膜对离子液体的固容量分析175
7.3.4离子液体支撑液膜的稳定性分析176
7.3.5离子液体支撑液膜的SEM表征176
7.4离子液体膜分离性能178
7.4.1分离性能测定178
7.4.2离子液体液膜对CO2/H2的分离179
参考文献181