摘要：生物炼制是长远发展方向,发展循环经济极具潜力和优势。本文以集成创新为指导思想,从发酵法路线生物炼制的工业共生网络优化设计、关键链接和支撑技术的产业化突破、虚拟生物炼制系统的建立、能量和水系统集成、系统工业生态特性分析、生态环境风险评估分析和防范、生物炼制循环经济示范园区建设7个方面,探讨了在生物炼制产业建立循环经济发展模式所需要进行的理论、技术和实践工作。

摘要：为解决燃料乙醇企业面临的诸如原料产品市场价格波动,工艺参数不断变化等不确定性条件影响下的生产经营决策问题,进一步降低系统成本及提高整体效益,该文分析了系统可能存在不确定性的影响因素,建立了在这些因素影响下的2类随机规划模型。以纤维素乙醇系统为案例对企业在设计阶段面临的设计裕量问题和运行阶段面临的原料结构问题加以研究,建立了针对性的两层随机机会约束规划模型并设计了智能优化算法进行求解。求解结果表明:不确定性较确定性优化更为合理,且能够在节省系统成本的同时增强系统对未来风险的抵抗能力。

摘要：为了提高甜高粱秸秆乙醇生产中茎汁和茎渣的利用,以甜高粱茎汁及其渣为发酵原料,对茎汁茎渣混合原料同步糖化乙醇发酵的工艺条件进行优化研究。采用Plackett-Burman(PB)筛选设计试验筛选出影响甜高粱茎秆渣汁同步糖化乙醇发酵的显著因素。采用响应面法建立了同步糖化发酵乙醇生产的乙醇产量数学模型。根据该模型进行了工艺参数的优化,以乙醇产量为指标,试验所得甜高粱茎秆渣汁同步糖化化乙醇发酵的优化工艺条件为:发酵温度36.58℃,混合纤维素酶添加量=23.5(FBU/m L)/35.25(CBU/m L),甜高粱渣汁质量体积比为8.2%,理论预测乙醇产量为89.2%,在此条件下进行验证试验,乙醇产量为88.98%,平均质量浓度,验证了数学模型的有效性,为提高甜高粱茎汁及茎渣混合原料同步糖化发酵产乙醇和提高发酵效率提供参考。

摘要：研究了燃料乙醇副产品杂醇油的分离工艺,获得了多种高附加值的单体有机醇;进行了市场经济效益分析,设计了1500 t/年的杂醇油分离生产线,采用间歇除前馏分和连续分离同分异构体结合的方法,每年产值达1500万元,具有良好的经济效益和社会效益。

摘要：【目的】从松材线虫伴生菌中筛选出高效降解纤维素的细菌菌株,初步鉴定后,对其相应的纤维素酶基因尝试克隆。【方法】首先从河南南阳松材线虫病疫区采集到的木材样本中,分离获得松材线虫。采用刚果红平板初筛法,从松材线虫伴生菌中获得具有分泌较高活性纤维素酶的细菌菌株。基于该菌株的形态学、生理学及16 s rDNA序列特征等对高活性菌株进行分类鉴定。设计兼并引物,从高活性菌株中克隆该菌株的纤维素酶基因,并进行序列分析。【结果】获得7株具有分泌较高活性纤维素酶的细菌菌株,其中编号为C8的菌株酶活最高。经鉴定该菌株归为肠杆菌属,命名为Enterobacter sp.C8。进一步从C8菌株中成功克隆出该菌株的一个全长1104 bp的纤维素酶基因(GenBank JQ845065),在NCBI比对后发现该基因分别与产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)KCTC 2190的纤维素合成酶亚单位BcsC的核苷酸序列有97%的同源性,氨基酸序列有92%的同源性;与克雷白氏肺炎菌(Klebsiella pneumoniae)的endo-1,4-D-glucanase基因有82%的同源性,与不可培养的细菌内切纤维素酶基因有82%的同源性。【结论】本文首次从松材线虫伴生菌中筛选到了一株简单的产纤维素酶的细菌菌株并从中克隆出了一个新型纤维素酶基因,为下一步进行新能源的利用奠定了理论基础。

摘要：通过对木薯和玉米原料的成分分析,发现木薯原料中氮质量分数明显低于玉米中的氮质量分数,进一步的实验证明,木薯原料中氮质量分数低是影响产丙酮丁醇的主要原因。设计了木薯原料直接用于丙酮丁醇发酵的工艺并通过添加氮源进行优化,丙酮丁醇产量约20 g/L,与纯玉米原料相当,可节省原料成本20%以上。在5 t和50 t发酵罐上中试放大,完全可以重复小试研究结果。

摘要：本试验旨在通过瘤胃体外发酵法研究不同尿素添加剂量对蒸汽爆破玉米秸秆瘤胃发酵和功能微生物数量的影响。采用2×3双因素试验设计,即2种玉米秸秆底物(未处理玉米秸秆与蒸汽爆破玉米秸秆)和3个尿素添加剂量(0、20、100 mg/dL),体外发酵72 h后测定总产气量、瘤胃发酵参数和功能微生物数量。结果显示:1)蒸汽爆破处理使玉米秸秆中中性洗涤纤维(NDF)和半纤维素含量降低,中性洗涤可溶物(NDS)和酸性洗涤纤维(ADF)含量增加。2)与未处理玉米秸秆相比,蒸汽爆破玉米秸秆的总产气量显著升高(P<0.01);随着尿素添加剂量的增加,总产气量线性降低(P<0.01)。3)玉米秸秆类型和尿素添加剂量对干物质消失率(DMD)(P<0.01)和氨态氮(NH3⁃N)浓度(P=0.02)有显著的交互作用,蒸汽爆破玉米秸秆的DMD显著高于未处理玉米秸秆(P<0.05);相同尿素添加剂量下,蒸汽爆破玉米秸秆的NH3⁃N浓度显著低于未处理玉米秸秆(P<0.05)。4)与未处理玉米秸秆相比,蒸汽爆破玉米秸秆的总挥发性脂肪酸(VFA)和乙酸浓度显著升高(P<0.05);随着尿素添加剂量的增加,玉米秸秆的总VFA(P<0.05)和乙酸浓度(P=0.04)存在二次剂量效应。5)玉米秸秆类型与尿素添加剂量对于总菌(P<0.01)、甲烷菌(P=0.04)和原虫数量(P<0.01)存在显著交互作用。结果提示,蒸汽爆破处理改变玉米秸秆的化学组成,通过增加功能微生物的数量来改善瘤胃发酵;在本底氨浓度(10.82 mg/dL)的基础上,添加适量(20 mg/dL)尿素可提高玉米秸秆体外发酵的总VFA产量,而过量添加尿素则会抑制玉米秸秆体外瘤胃发酵,但蒸汽爆破处理可缓解高氨浓度对其产生的不利影响。