蔗渣发酵合成的新型生物质燃油配方包括哪些?
蔗渣是制糖产业中提取蔗汁之后的纤维残渣,属于制糖工业固体废弃物,是一种重要的可再生资源。生物质燃油配方可以用蔗渣为原料,预处理后通过纤维素酶水解生成葡萄糖,然后利用丙酮丁醇梭菌发酵生产出正丁醇。浓缩发酵液除杂后,将其添加进醇基燃料中,制得了一种新型的生物质燃油。利用生物质发酵生产正丁醇并应用于新型环保燃料中,生物质利用率高,环保卫生,经济效益良好。
由蔗渣发酵合成生物质燃油的主要步骤
1、将蔗渣打磨成粉,称取20 .0 g蔗渣粉于1000mL圆底烧瓶中,加水300 mL和无水乙酸1 .5mL,放入转子,在磁力搅拌下,充分混匀,装好冷凝回流装置,在油浴锅中进行预处理,预处理升温时间60分钟,保温时间90分钟,保温温度100 ℃,反应结束后,冷却,抽滤,将滤渣自然风干,获得预处理后的蔗渣粉;
2、称取7g步骤1所得蔗渣粉,放入250 mL锥形瓶中,并用玻棒将其均匀铺平,加入45 mL缓冲液,缓冲液为pH=4 .8浓度为0 .1mol/L的醋酸-醋酸钠,轻轻摇匀,添加0 .014 g纤维素酶和48mL蒸馏水,用橡皮塞封好,并置于50℃/150rpm的恒温振荡器中反应,反应完成后抽滤并用旋转蒸发仪将滤液浓缩,然后在常温下用活性炭吸附滤液中的杂质,并离心取上清液,即为蔗渣水解液;
3、把丙酮丁醇梭菌冻干粉管割裂,用0 .3~0 .5 mL培养无菌水溶解冻干粉,然后接种到两个培养皿上,用涂布棒涂均匀,并迅速放进厌氧培养箱中,后剪开厌氧产气袋和厌氧指示剂放入厌氧培养箱,将厌氧培养箱放入培养箱中37℃培养三天,获得活化培养好的丙酮丁醇梭菌;
4、将步骤2所得蔗渣水解液作为培养基的碳源,然后用接种环把步骤3所得丙酮丁醇梭菌放入培养基,在厌氧培养箱中发酵96小时,获得含丁醇组分的生物质燃油配方发酵溶液;
5、取体积分数为15的步骤4所得含丁醇组分的发酵溶液,加入体积分数为5的正己醇、仲辛醇和油酸混合液,正己醇、仲辛醇和油酸的体积比为1:1:1,混合均匀,再称取甲醇质量分数为0 .40%的二茂铁置于溶液中,用超声波清洗器震荡至二茂铁完全溶解,后加入体积分数为100的甲醇液体,充分搅拌至液体均匀透明,即得到生物质燃油配方成品。
由蔗渣生产的合成生物质燃油,不但对生物质原料进行了二次利用,还有效提升了燃油的清洁度和燃烧效率,属于新型的生物质燃油配方技术,也是当前清洁能源领域值得推广和应用的燃油调配技术。