CN107604014A - 提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的生物预处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的生物预处理方法，该方法包括：对乳白耙菌进行二级培养得到二级种子液；取二级种子液接种至玉米秸秆培养基中，搅拌均匀于24～32℃静置培养25～35d；然后烘干、粉碎。本发明通过生物预处理的方法来提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量，能耗小。经试验，预处理后的玉米秸秆热解时产生2,6‑二甲氧基苯酚的含量增加超过15%，3‑甲氧基‑1,2‑邻苯二酚增加超过51.5%，产生的苯酚类物质的总量增加超过38%。
Description
技术领域
本发明涉及生物质能源技术领域，特别涉及一种通过生物预处理来提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的方法。
背景技术
生物质热解指的是生物质在高温缺氧的环境条件下采用高升温速率，短气相滞留时间及适中的热解温度使生物质中的有机高聚物分子在隔绝空气的条件下迅速断裂为短链分子即利用热能切断所含的大分子有机物质，使之转变为含碳更少的低分子量有机物质的过程。将焦炭和气体产物降到最低限度，从而最大限度地获得液体产品（70％～80％），这种棕黑色黏性液体产品被称为生物质油，其热值达20～22 MJ/kg，含有多元醇、有机酸、苯酚、芳香化合物等数百种多环化合物。然而目前，主要是通过物理化学的方法，即调控热解的条件来定向获得目标产物，能耗较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的生物预处理方法，以通过生物预处理使生物质热解液化产物得到定向富集。
为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的生物预处理方法包括：对乳白耙菌进行二级培养得到二级种子液；取二级种子液接种至玉米秸秆培养基中，搅拌均匀于24～32℃静置培养25～35d；然后烘干、粉碎。
优选地，二级种子液和玉米秸秆培养基的比例为每10克玉米秸秆培养基接种8～12mL二级种子液。
优选地，对乳白耙菌进行二级培养包括取乳白耙菌加入PDB培养基，恒温振荡培养6～8天，获得一级种子液；按体积比为一级种子液：培养基=1：8～12取一级种子液接种至PDB培养基中，培养2～4天得到二级种子液。
优选地，所述恒温振荡培养在恒温摇床进行，温度为24～32℃，摇床转速为120～180r/min。
优选地，预处理后的热解包括以40～60℃/min的升温速率升温至360～460℃进行热解。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明通过生物预处理的方法来提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量，能耗小。经试验，预处理后的玉米秸秆热解时产生2,6-二甲氧基苯酚的含量增加超过15%，3-甲氧基-1,2-邻苯二酚增加超过51.5%，产生的苯酚类物质的总量增加超过38%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
从斜面上挑取乳白耙菌Irpex lacteus 254至装有100mL PDB培养基的250mL三角瓶中，在温度为28℃的温室内，以转速 150r/min的摇床上培养7 天即为一级种子液，取乳白耙菌 I. lacteus 254的一级种子液10mL接种到100mL PDB培养基的250mL三角瓶中，培养3天即为二级种子液。取乳白耙菌I. lacteus 254二级种子液10mL接种到10g玉米秸秆培养基中，无菌搅拌均匀后于28℃静置培养。于培养30d后将生物培养后的玉米秸秆于60℃烘干至恒重，称重、粉碎。随后以50℃/min的升温速率升温至410℃，进行热解。
预处理后的玉米秸秆热解时产生2,6-二甲氧基苯酚的含量增加了15.901%，3-甲氧基-1,2-邻苯二酚增加了52.131%，产生的苯酚类物质的总量增加了38.692%。
实施例2：
从斜面上挑取乳白耙菌Irpex lacteus 254至装有100mL PDB培养基的250mL三角瓶中，在温度为25℃的温室内，以转速 130r/min的摇床上培养6 天即为一级种子液，取乳白耙菌I. lacteus 254的一级种子液10mL接种到90mL PDB培养基的250mL三角瓶中，培养2天即为二级种子液。取乳白耙菌I. lacteus 254二级种子液9mL接种到10g玉米秸秆培养基中，无菌搅拌均匀后于25℃静置培养。于培养25d后生物培养后的玉米秸秆于60℃烘干至恒重，称重、粉碎。随后以40℃/min的升温速率升温至370℃，进行热解。
实施例3：
从斜面上挑取乳白耙菌Irpex lacteus 254至装有100mL PDB培养基的250mL三角瓶中，在温度为30℃的温室内，以转速 180r/min的摇床上培养8 天即为一级种子液，取乳白耙菌I. lacteus 254的一级种子液10mL接种到110mL PDB培养基的250mL三角瓶中，培养4天即为二级种子液。取乳白耙菌I. lacteus 254二级种子液12mL接种到10g玉米秸秆培养基中，无菌搅拌均匀后于30℃静置培养。于培养34d后将生物培养后的玉米秸秆于60℃烘干至恒重，称重、粉碎。随后以60℃/min的升温速率升温至450℃，进行热解。
上述实施例2和3预处理后的玉米秸秆热解时产生2,6-二甲氧基苯酚的含量增加量均超过了15%，3-甲氧基-1,2-邻苯二酚的增加超过了51.5%，产生的苯酚类物质的总量增加量均超过了38%。
上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的生物预处理方法，其特征在于，所述方法包括：对乳白耙菌进行二级培养得到二级种子液；取二级种子液接种至玉米秸秆培养基中，搅拌均匀于24～32℃静置培养25～35d；然后烘干、粉碎。
2.根据权利要求1所述的提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的生物预处理方法，其特征在于：二级种子液和玉米秸秆培养基的比例为每10克玉米秸秆培养基接种8～12mL二级种子液。
3.根据权利要求1所述的提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的生物预处理方法，其特征在于：对乳白耙菌进行二级培养包括取乳白耙菌加入PDB培养基，恒温振荡培养6～8天，获得一级种子液；按体积比为一级种子液：培养基=1：8～12取一级种子液接种至PDB培养基中，培养2～4天得到二级种子液。
4.根据权利要求3所述的提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的生物预处理方法，其特征在于：所述恒温振荡培养在恒温摇床进行，温度为24～32℃，摇床转速为120～180r/min。
5.根据权利要求1所述的提高玉米秸秆热解液化芳香化合物产量的生物预处理方法，其特征在于：预处理后的热解包括以40～60℃/min的升温速率升温至360～460℃进行热解。
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| CN101392268A (zh) * | 2007-09-18 | 2009-03-25 | 华中科技大学 | 一种获取可转化底物的木质纤维素原料预处理方法 |
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