氣相爆破技術與生物質煉制內容簡介

氣相爆破技術用于預處理生物質原料，近年來得到了國內外研究者的廣泛重視。筆者基于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，并推廣到煙草加工、中草藥提取、麻纖維清潔脫膠等行業(yè)領域。

本書系統(tǒng)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，并對氣相爆破的工藝設備進行了介紹，重點對其生物質煉制應用工藝進行了闡述。

第1章氣相爆破技術原理與生物質煉制總論1

1.1氣相爆破技術概述1

1.1.1氣相爆破技術的發(fā)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生物質煉制與氣相爆破技術7

1.2.1生物質概念及其煉制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制的優(yōu)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生物質煉制過程中機械力學變化情況12

1.3.5生物質煉制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(shù)17

2.1.1概述17

2.1.2原料參數(shù)對氣相爆破的影響18

2.1.3操作參數(shù)對氣相爆破的影響24

2.1.4設備參數(shù)對氣相爆破的影響24

2.1.5產(chǎn)品參數(shù)與氣相爆破的關系25

2.2水蒸氣爆破過程中傳遞模型及脆性斷裂判據(jù)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(fā)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(fā)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(chǎn)生的動力學參數(shù)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(xù)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(fā)生器76

3.4.1蒸汽發(fā)生器概述76

3.4.2電蒸汽發(fā)生器78

3.4.3燃油蒸汽發(fā)生器81

3.4.4燃煤蒸汽發(fā)生器82

3.5接收器83

3.6參數(shù)檢測設備83

3.6.1動態(tài)數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)83

3.6.2壓力傳感器83

3.6.3溫度傳感器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(fā)90

4.1氣相爆破技術工藝開發(fā)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干燥工藝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(tài)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)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木質纖維素應用現(xiàn)狀及存在問題108

4.2.5木質纖維素原料煉制的必要性110

4.2.6木質纖維素原料煉制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(tài)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)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(shù)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(huán)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(shù)在顆粒表征中的應用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滲透系數(shù)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硬度和沖擊韌性135

5.8氣相爆破物料干濕性能表征135

5.8.1含水率干縮性135

5.8.2水的存在狀態(tài)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制中的應用139

6.1氣相爆破技術在食品工業(yè)的應用139

6.1.1果蔬榨汁殘渣加工139

6.1.2肉類剩余物加工140

6.1.3海產(chǎn)品加工144

6.1.4糧食深加工146

6.1.5粗飼料加工147

6.2氣相爆破技術在制藥行業(yè)的應用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中藥氣相爆破炮制160

6.2.4以氣相爆破技術為核心的藥用植物資源生態(tài)產(chǎn)業(yè)166

6.3氣相爆破技術在生物能領域的應用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(yōu)勢173

6.3.3氣相爆破技術在生物能領域的典型應用173

6.4氣相爆破技術在生物基材料領域的應用177

6.4.1氣相爆破提取天然紡織纖維178

6.4.2氣相爆破制備天然纖維素納米纖維185

6.4.3氣相爆破秸稈制備人造板186

6.4.4氣相爆破秸稈制備溶解漿188

6.4.5氣相爆破秸稈液化制備聚氨酯泡沫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應用198

6.5.1草酸198

6.5.2糠醛200

6.5.3乙酰丙酸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

6.5.8二氧化硅209

6.5.9氣相爆破技術生產(chǎn)化學品實例209

6.6氣相爆破技術在環(huán)境保護領域的應用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(yè)中的應用215

6.6.4氣相爆破秸稈制備環(huán)保材料220

參考文獻223

本書介紹了生物質化工技術及其在能源、制氫和煉制化合物中的應用，同時還介紹了生物合成聚合物、生物質小分子化合物制備聚合物、生物質高分子及這些聚合物在材料領域中的應用。

本書收集了大量具有創(chuàng)新思想和科學價值的實例，以指導讀者更有效地從事生物質化工與生物質材料的基礎研究和應用開發(fā)。

本書編寫時參考了千余篇相關文獻，內容豐富、新穎。

第1章 生物質化工及材料概述

1.1 生物質化工技術及發(fā)展趨勢

1.2 生物質材料及發(fā)展趨勢

參考文獻

第2章 生物質化工技術

2.1 生物質直接燃燒技術

2.2 生物質熱解技術

2.3 生物質液化技術

2.4 生物質氣化技術

參考文獻

第3章 生物質制氫及相關技術

3.1 生物質熱化學制氫技術

3.2 超臨界水中生物質氣化制氫技術

3.3 光催化重整生物質制氫技術

3.4 生物質乙醇水蒸氣重整制氫技術

參考文獻

第4章 生物質新能源的制備

4.1 燃料乙醇的生產(chǎn)技術

4.2 燃料甲醇的生產(chǎn)技術

4.3 生物柴油的制備工藝

4.4 生物油

參考文獻

第5章 生物質制備平臺化合物

5.1 生物質甘油制備1，3－丙二醇

5.2 生物質制備糠醛

5.3 生物質制備新型平臺化合物乙酰丙酸

參考文獻

第6章 生物合成聚合物及應用

6.1 生物合成聚合物的種類和性質

6.2 聚羥基脂肪酸酯的生物合成

6.3 聚氨基酸聚合物的生物合成

6.4 生物合成聚合物的應用

6.5 結論及展望

參考文獻

第7章 聚乳酸合成工藝及應用

7.1 聚乳酸的合成工藝

7.2 聚乳酸的物理性質和性能

7.3 聚乳酸材料的改性

7.4 聚乳酸的成型加工

7.5 聚乳酸的應用

7.6 結論及展望

參考文獻

第8章 天然聚多糖及材料

8.1 纖維素及材料

8.2 纖維素纖維及復合材料

8.3 甲殼素和殼聚糖及材料

8.4 淀粉及材料

8.5 結論及展望

參考文獻

第9章 木質素及材料

第10章 天然蛋白質及材料

第11章 天然植物油及材料

第12章 生物質納米粒及應用 2100433B

《露天礦工程爆破技術與實踐》共5章，主要內容包括現(xiàn)場混裝炸藥制備與遠程配送；以數(shù)字爆破和精準爆破為核心，將大型鐵礦山數(shù)字和精準爆破技術系統(tǒng)化，提供了具有普遍適用性的大型鐵礦山現(xiàn)代爆破技術體系和工程示范；討論了爆破作用下原巖的損傷破裂機理，分析了影響爆破塊度及塊內損傷程度的主控因素，給出基于采選總成本的聯(lián)合優(yōu)化方法；在工程實踐方面，詳細介紹了基于精準探測的采空區(qū)處理技術。

《露天礦工程爆破技術與實踐》可供從事爆破工程的科研人員、工程技術人員和管理人員閱讀，也可作為采礦工程專業(yè)的高等院校師生的參考或教學用書。