大型海藻酶解发酵制备生物乙醇的研究

发布时间：2021-02-09 12:39

　　随着人口激增,煤、石油、天然气等不可再生的传统化石燃料逐渐被耗尽,能源短缺将严重威胁人类的长期发展;与此同时,全球变暖、大气污染、水污染等一系列环境问题迫使人们寻找环境友好的可再生新能源。生物质就是其中一种新能源,主要是指一切直接或间接利用绿色植物进行光合作用而形成的有机物质,通过不同的途径可以将其转化为不同类型的可持续发展的生物质能源,这不仅可以缓解对传统化石燃料的过分依赖,在一定程度上也可减轻环境污染。生物质转化为新能源的方式主要有物理转化、化学转化和生物转化,其中化学转化中的热化学转化和生物转化中的生物发酵是生产液体燃料的主要方法,而生物乙醇就是一类由生物质发酵得到的可替代液体燃料,不仅具有很好的环保性和抗爆性,而且与汽油混合使用时可加强汽油的燃烧程度,前景非常广阔。生物质又分为陆地生物质和海洋生物质,海洋生物质相对于陆地生物质具有来源广、光合作用效率高、不占用耕地等优点,在生物质转化新能源方面受到了越来越多的关注。本文以青岛海边大规模爆发的浒苔为原料进行酶解发酵制备生物乙醇的初步条件探索。探讨了底物浓度、酶用量、酶解时间、酶解温度、p H值等各因素对酶解反应的影响,结果表明最佳... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 生物质概述
        1.2.1 生物质的种类及特点
        1.2.2 生物质能研究和开发的意义
    1.3 生物质利用途径
        1.3.1 热解
        1.3.2 气化
        1.3.3 液化
        1.3.4 酶解发酵
    1.4 生物乙醇
        1.4.1 生物乙醇的优势
        1.4.2 生物乙醇的发展史
        1.4.3 国内外生物乙醇研究现状
        1.4.4 预处理技术
        1.4.5 乙醇的检测方法
    1.5 海洋生物质研究现状
        1.5.1 海洋生物质液化
        1.5.2 海洋生物质气化
        1.5.3 海洋生物质热解
        1.5.4 海洋生物质发酵
    1.6 本论文的研究内容
第二章 实验方法及实验仪器
    2.1 实验设计思路
    2.2 海藻成分测定方法
        2.2.1 水分测定-称重法
        2.2.2 灰分测定-灼烧法
        2.2.3 海藻粗蛋白测定
        2.2.4 粗纤维含量的测定
        2.2.5 粗脂肪的测定
        2.2.6 多糖测定
    2.3 酶解提糖方法
    2.4 乙醇的计算
    2.5 实验试剂和仪器
第三章 大型海藻制备生物乙醇生产条件的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及其预处理
        3.2.2 标准曲线的绘制
        3.2.3 实验过程
        3.2.4 水解条件的探索
        3.2.5 厌氧发酵条件的探索
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 扫描电镜（SEM）表征浒苔酶解前后的形态变化
        3.3.2 葡萄糖标准曲线
        3.3.3 各种因素对浒苔水解过程的影响
        3.3.4 各种因素对发酵过程的影响
    3.4 本章小结
第四章 三种不同类型海藻发酵生产乙醇的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及其预处理
        4.2.2 实验过程
        4.2.3 产物分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 三种海藻成分分析
        4.3.2 三种海藻原料酶解前后的SEM与FTIR表征
        4.3.3 三种海藻酶解过程中pH值的变化
        4.3.4 三种海藻酶解和发酵前后还原糖的变化
        4.3.5 三种海藻发酵后乙醇的产率
    4.4 本章小结
第五章 陆地生物质与海洋生物质酶解发酵对比研究
    5.1 引言
    5.2 实验材料和方法
        5.2.1 实验原料及其预处理
        5.2.2 实验过程
        5.2.3 产物分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 裙带菜和地瓜秸秆的成分分析
        5.3.2 陆地生物质和海洋生物质酶解前后的SEM表征
        5.3.3 陆地生物质和海洋生物质酶解前后还原糖的变化
        5.3.4 陆地生物质与海洋生物质发酵后乙醇产率的对比
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
本论文的创新点
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]稻壳在水蒸气中气化实验研究[J]. 李洪亮,李金鸿,李彦豪,方书起,陈俊英,刘利平,白净.  化工进展. 2017(11)
[2]大型藻类发酵燃料乙醇的研究进展[J]. 黄伊婷,黄清妹,杨亚会,付宁,田亚红.  中国酿造. 2017(08)
[3]大型海藻发酵制取乙醇研究浅析[J]. 于敏,关春江,那杰.  水产学杂志. 2014(01)
[4]利用改进的耐高温酵母菌发酵木质纤维素生产生物乙醇的研究进展[J]. 宋维霞.  发酵科技通讯. 2013(03)
[5]藻类生物燃料乙醇制备的研究进展[J]. 庞通,刘建国,林伟,刘倩.  渔业现代化. 2012(05)
[6]微波预处理对玉米秸秆的组分提取及糖化的影响[J]. 邹安,沈春银,赵玲,戴干策.  农业工程学报. 2011(12)
[7]微波热解生物质废弃物的研究[J]. 商辉,路冉冉,孙晓锋.  可再生能源. 2011(03)
[8]中国生物乙醇产业投资现状和趋势分析[J]. 郝军芳.  生态经济. 2010(11)
[9]缘管浒苔Enteromorpha linza粗多糖的提取、精制及性质研究[J]. 梁晓艳,周丽坤,张立新.  科学技术与工程. 2010(15)
[10]餐厨垃圾制备燃料乙醇酶促反应条件的研究[J]. 于红艳,曹树勇,奚立民.  可再生能源. 2009(06)

硕士论文
[1]浒苔生物质降解优化条件及发酵生产乙醇研究[D]. 费岚.上海海洋大学 2014
[2]低值海藻浒苔（Enteromorpha prolifera）生物乙醇转化工艺的研究[D]. 刘政坤.中国海洋大学 2011
[3]青钱柳多糖的分离纯化与结构解析及其生物活性研究[D]. 谢建华.南昌大学 2007
[4]生物质热裂解实验研究及热裂解产物利用[D]. 王栋.浙江大学 2004



本文编号：3025644