氣相爆破技術與生物質煉製

《氣相爆破技術與生物質煉製》是2013年化學工業出版社出版的圖書，作者是陳洪章。

基本介紹

• 中文名：氣相爆破技術與生物質煉製
• 外文名：Gas Explosion Technology and Biomass Refinery
• 作者：陳洪章
• 出版日期：2013年11月1日
• 語種：簡體中文
• ISBN：9787122257574
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：226 頁
• 開本：16 開
• 品牌：化學工業出版社

內容簡介

氣相爆破技術用於預處理生物質原料，近年來得到了國內外研究者的廣泛重視。筆者基於秸稈與木材在化學組成和結構上的差異，提出對秸稈不加任何化學藥品的無污染低壓蒸汽爆破新技術，並推廣到菸草加工、中草藥提取、麻纖維清潔脫膠等行業領域。

本書系統分析了氣相爆破技術原理及固體多組分物料蒸汽爆破組分分離機制，並對氣相爆破的工藝設備進行了介紹，重點對其生物質煉製套用工藝進行了闡述。

圖書目錄

第1章氣相爆破技術原理與生物質煉製總論1

1.1氣相爆破技術概述1

1.1.1氣相爆破技術的發展歷程1

1.1.2氣相爆破技術分類2

1.1.3氣相爆破技術最新進展3

1.2生物質煉製與氣相爆破技術7

1.2.1生物質概念及其煉製7

1.2.2木質纖維素類生物質的抗生物降解性8

1.2.3物理化學預處理仍是暴露細胞壁纖維素的有效方法8

1.2.4氣相爆破技術為核心的生物質煉製的優勢9

1.3前景與展望10

1.3.1引言10

1.3.2生物質原料超分子體認知及選擇性結構拆分的必要性11

1.3.3生物質原料抗降解屏障的解析及破解途徑12

1.3.4生物質煉製過程中機械力學變化情況12

1.3.5生物質煉製過程中的熱力學和動力學12

1.3.6生物質工程科學基礎13

參考文獻14

第2章氣相爆破技術原理17

2.1氣相爆破過程中主要影響參數17

2.1.1概述17

2.1.2原料參數對氣相爆破的影響18

2.1.3操作參數對氣相爆破的影響24

2.1.4設備參數對氣相爆破的影響24

2.1.5產品參數與氣相爆破的關係25

2.2水蒸氣爆破過程中傳遞模型及脆性斷裂判據建立25

2.2.1概述25

2.2.2水蒸氣爆破瞬時泄壓階段的多級模型推導26

2.2.3多級模型的意義30

2.2.4水蒸氣爆破強度新內涵32

2.3氣相爆破過程中的物化耦合作用機理33

2.3.1概述33

2.3.2氣相爆破物理、化學作用對秸稈的半纖維素及木質素降解率的影響34

2.3.3氣相爆破物理、化學作用對秸稈孔徑分布的影響34

2.3.4氣相爆破物理、化學作用對物料滲透性的影響35

2.3.5物理、化學預處理對酶解率的影響35

2.4氣相爆破秸稈降解物的溶解熱力學研究37

2.4.1概述37

2.4.2溫度對氣相爆破秸稈中可溶性分子溶出的影響37

2.4.3液固比對氣相爆破物料中糖類及酚類物質溶出率的影響37

2.4.4離子強度對氣相爆破物料中糖類及酚類物質溶出率的影響37

2.4.5pH對氣相爆破物料中糖類及酚類物質溶出率的影響39

2.4.6各類物質最佳溶出條件的選擇39

2.4.7氣相爆破秸稈降解物的溶解熱力學原理39

2.5氣相爆破過程發酵抑制物生成動力學研究41

2.5.1概述41

2.5.2氣相爆破水洗液中的發酵抑制物成分測定41

2.5.3不同氣相爆破條件下的抑制物轉化率43

2.5.4氣相爆破過程中抑制物產生的動力學參數及轉化率方程45

2.6水蒸氣爆破技術能耗分析46

2.6.1概述46

2.6.2水蒸氣爆破能耗組成46

2.6.3各部分能耗計算公式46

2.6.4水蒸氣能耗實驗設計47

2.6.5水蒸氣爆破總能耗的影響因素48

2.6.6水蒸氣爆破過程能耗解析49

參考文獻53

第3章氣相爆破設備55

3.1切斷除塵設備55

3.1.1刀輥式切草機55

3.1.2秸稈打包機61

3.1.3秸稈散包機65

3.1.4輸送機68

3.2復水及脫水設備69

3.2.1復水設備69

3.2.2脫水設備70

3.3氣相爆破裝置72

3.3.1分批氣相爆破的裝置72

3.3.2連續氣相爆破的裝置73

3.3.3原位氣相爆破的裝置75

3.4蒸汽發生器76

3.4.1蒸汽發生器概述76

3.4.2電蒸汽發生器78

3.4.3燃油蒸汽發生器81

3.4.4燃煤蒸汽發生器82

3.5接收器83

3.6參數檢測設備83

3.6.1動態數據測試系統83

3.6.2壓力感測器83

3.6.3溫度感測器84

3.6.4固體流量計85

3.7分梳設備86

3.7.1水力梳分裝置（保爾篩分儀）86

3.7.2氣流分級裝置87

3.7.3機械梳分裝置88

參考文獻89

第4章氣相爆破過程開發90

4.1氣相爆破技術工藝開發過程90

4.1.1氣相爆破工藝簡介90

4.1.2Iogen水蒸氣氣相爆破工藝90

4.1.3Stake水蒸氣氣相爆破工藝91

4.1.4低壓無污染水蒸氣氣相爆破工藝94

4.1.5原位氣相爆破工藝96

4.1.6原位多級閃蒸水蒸氣氣相爆破乾燥工藝96

4.1.7水蒸氣氣相爆破分梳二段工藝96

4.2氣相爆破原料的生態產業化開發過程100

4.2.1生物質資源與分布100

4.2.2生物質原料收集輸送101

4.2.3木質纖維素原料特性105

4.2.4木質纖維素套用現狀及存在問題108

4.2.5木質纖維素原料煉製的必要性110

4.2.6木質纖維素原料煉製110

4.2.7水蒸氣氣相爆破工藝的過程集成112

4.2.8固相多組分物料生態產業化開發實例112

參考文獻119

第5章氣相爆破物料表征與研究方法121

5.1氣相爆破物料結構形貌表征121

5.1.1纖維細胞長寬測定121

5.1.2纖維粗度、毫克根數及重量因子研究方法121

5.1.3顯微鏡表征121

5.1.4掃描電鏡表征122

5.1.5透射電鏡表征123

5.1.6原子力顯微鏡表征123

5.1.7環境掃描電鏡表征124

5.1.8X射線衍射表征126

5.1.9分子量測定128

5.1.10聚合度研究方法128

5.2氣相爆破物料組成成分測定128

5.2.1纖維素含量測定128

5.2.2木質素含量測定129

5.2.3半纖維素含量測定129

5.2.4抽提物含量測定129

5.2.5非纖維細胞含量測定129

5.2.6蛋白質含量測定129

5.2.7蠟質含量測定130

5.2.8油脂含量測定130

5.2.9灰分含量測定130

5.2.10水分含量測定130

5.2.11黃酮含量測定130

5.2.12果膠含量測定130

5.2.13單寧含量測定130

5.3氣相爆破物料活性基團測定130

5.3.1甲氧基含量測定130

5.3.2羥基含量測定130

5.3.3羧基含量測定131

5.3.4羧基和酚羥基含量同時測定131

5.4氣相爆破物料的顆粒性能表征131

5.4.1粒徑分析131

5.4.2分形維數在顆粒表征中的套用132

5.5氣相爆破物料的界面性能表征132

5.5.1比表面積測定132

5.5.2界面張力表征133

5.5.3接觸角的表征133

5.6氣相爆破物料多孔介質性能表征134

5.6.1孔徑分布表征134

5.6.2滲透係數表征134

5.6.3多孔介質其他性能的表征135

5.7氣相爆破物料的生物力學性能表征135

5.7.1氫鍵含量表征135

5.7.2拉伸強度135

5.7.3抗壓強度135

5.7.4抗彎性質135

5.7.5抗剪強度135

5.7.6硬度和衝擊韌性135

5.8氣相爆破物料乾濕性能表征135

5.8.1含水率乾縮性135

5.8.2水的存在狀態136

5.8.3纖維飽和點136

5.9氣相爆破物料的物化性能表征136

5.9.1化學鍵能136

5.9.2熱力學能136

5.9.3焓值136

5.9.4比熱容137

5.9.5熱導率137

5.10氣相爆破物料流變學表征137

參考文獻137

第6章氣相爆破技術在生物質煉製中的套用139

6.1氣相爆破技術在食品工業的套用139

6.1.1果蔬榨汁殘渣加工139

6.1.2肉類剩餘物加工140

6.1.3海產品加工144

6.1.4糧食深加工146

6.1.5粗飼料加工147

6.2氣相爆破技術在製藥行業的套用150

6.2.1中藥加工提取過程中的問題150

6.2.2氣相爆破中藥有效成分的提取152

6.2.3中藥氣相爆破炮製160

6.2.4以氣相爆破技術為核心的藥用植物資源生態產業166

6.3氣相爆破技術在生物能領域的套用172

6.3.1生物能領域的原料預處理問題172

6.3.2氣相爆破技術處理生物能原料的優勢173

6.3.3氣相爆破技術在生物能領域的典型套用173

6.4氣相爆破技術在生物基材料領域的套用177

6.4.1氣相爆破提取天然紡織纖維178

6.4.2氣相爆破製備天然纖維素納米纖維185

6.4.3氣相爆破秸稈製備人造板186

6.4.4氣相爆破秸稈製備溶解漿188

6.4.5氣相爆破秸稈液化製備聚氨酯泡沫190

6.4.6蛋白纖維加工194

6.5氣相爆破技術在化學品領域的套用198

6.5.1草酸198

6.5.2糠醛200

6.5.3乙醯丙酸202

6.5.4低聚木糖/木糖/木糖醇203

6.5.5檸檬酸205

6.5.6黃原膠205

6.5.7酚酸類物質207

6.5.8二氧化矽209

6.5.9氣相爆破技術生產化學品實例209

6.6氣相爆破技術在環境保護領域的套用211

6.6.1固體廢物危害和處理211

6.6.2有機肥料加工214

6.6.3造紙工業中的套用215

6.6.4氣相爆破秸稈製備環保材料220

參考文獻223