| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第15-26页 |
| 1.1 木质纤维素生物质原料 | 第17页 |
| 1.2 木质纤维素生物质原料供应系统 | 第17-20页 |
| 1.2.1 生物质致密化 | 第18页 |
| 1.2.2 集中式和分散式生物质处理 | 第18页 |
| 1.2.3 生物质运输 | 第18-19页 |
| 1.2.4 生物质储存 | 第19-20页 |
| 1.3 预处理与脱毒 | 第20页 |
| 1.4 酶水解 | 第20-22页 |
| 1.4.1 纤维素酶成本 | 第21页 |
| 1.4.2 酶循环 | 第21页 |
| 1.4.3 固含量对酶水解的影响 | 第21-22页 |
| 1.5 微生物发酵 | 第22-23页 |
| 1.6 副产品 | 第23页 |
| 1.6.1 木质素 | 第23页 |
| 1.6.2 微生物蛋白 | 第23页 |
| 1.7 生物炼制过程中能耗和水耗 | 第23-24页 |
| 1.8 Aspen Plus在生物炼制过程中的应用 | 第24-25页 |
| 1.9 本论文的主要研究内容 | 第25-26页 |
| 第2章 干法生物炼制技术的Aspen Plus流程建模及经济评价方法 | 第26-65页 |
| 2.1 前言 | 第26页 |
| 2.2 设计基础 | 第26-30页 |
| 2.2.1 NREL技术的过程设计 | 第26-27页 |
| 2.2.2 干法生物炼制技术工艺 | 第27-29页 |
| 2.2.3 生物炼制规模及基本假设 | 第29-30页 |
| 2.3 干法生物炼制技术的Aspen Plus流程建模 | 第30-54页 |
| 2.2.1 原料前处理工段A100 | 第30-31页 |
| 2.2.2 预处理工段A200 | 第31-34页 |
| 2.2.3 生物脱毒工段A300 | 第34-37页 |
| 2.2.4 糖化与发酵工段A400 | 第37-40页 |
| 2.2.5 产品分离与纯化工段A500 | 第40-45页 |
| 2.2.6 固废焚烧及发电A600 | 第45-48页 |
| 2.2.7 产品及化学品储存工段A700 | 第48页 |
| 2.2.8 废水处理工段A800 | 第48-50页 |
| 2.2.9 公用工程工段A900 | 第50-52页 |
| 2.2.10 纤维素酶在位生产工段B400 | 第52-54页 |
| 2.4 经济评价方法 | 第54-64页 |
| 2.4.1 年成本指标 | 第54-57页 |
| 2.4.2 总资金投入 | 第57-60页 |
| 2.4.3 可变运营成本 | 第60-61页 |
| 2.4.4 固定运营成本 | 第61页 |
| 2.4.5 折现现金流量分析和产品最低售卖价格 | 第61-64页 |
| 2.5 结论 | 第64-65页 |
| 第3章 通过最小化能量输入和废水产生量实现纤维素乙醇产业生产潜力的最大化 | 第65-92页 |
| 3.1 前言 | 第65-66页 |
| 3.2 材料与方法 | 第66-70页 |
| 3.2.1 木质纤维素原料与纤维素酶 | 第66页 |
| 3.2.2 干式稀酸预处理与生物脱毒 | 第66-67页 |
| 3.2.3 高固含量的同步糖化与共发酵 | 第67页 |
| 3.2.4 菌种和菌种培养 | 第67页 |
| 3.2.5 乙醇得率计算 | 第67-68页 |
| 3.2.6 抑制物、糖类和乙醇的测定 | 第68页 |
| 3.2.7 COD、BOD_5、燃烧热值、K元素和P元素测定 | 第68-70页 |
| 3.2.8 纤维素乙醇生产的过程模型设计及经济评价 | 第70页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第70-90页 |
| 3.3.1 干法生物炼制技术生产纤维素乙醇的实验结果及经济概要 | 第70-73页 |
| 3.3.2 与其它生物炼制技术的比较 | 第73-76页 |
| 3.3.3 过程水耗能耗分析 | 第76-82页 |
| 3.3.4 副产品、酶供应方式以及能源政策对MESP的影响 | 第82-90页 |
| 3.4 结论 | 第90-92页 |
| 第4章 玉米秸秆生产高浓度L-乳酸及产业规模Aspen Plus建模和技术经济评价 | 第92-103页 |
| 4.1 引言 | 第92页 |
| 4.2 材料与方法 | 第92-97页 |
| 4.2.1 原料与酶 | 第92-93页 |
| 4.2.2 菌种及培养基 | 第93页 |
| 4.2.3 干法生物炼制技术生产L-乳酸 | 第93-94页 |
| 4.2.4 分析方法 | 第94页 |
| 4.2.5 L-乳酸得率计算 | 第94页 |
| 4.2.6 过程模拟及技术经济评估 | 第94-97页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第97-102页 |
| 4.3.1 以玉米秸秆为原料进行高固含量的L-乳酸同步糖化与发酵 | 第97-100页 |
| 4.3.2 玉米秸秆生产纤维素L-乳酸的技术经济分析 | 第100-102页 |
| 4.4 结论 | 第102-103页 |
| 第5章 玉米秸秆共发酵生产葡萄糖酸和木糖酸及产业规模的Aspen Plus建模和技术经济评价 | 第103-118页 |
| 5.1 引言 | 第103页 |
| 5.2 材料与方法 | 第103-107页 |
| 5.2.1 原料与酶 | 第103页 |
| 5.2.2 菌种及培养基 | 第103-104页 |
| 5.2.3 干法生物炼制技术生产葡萄糖酸钠/木糖酸钠 | 第104页 |
| 5.2.4 分析方法 | 第104页 |
| 5.2.5 葡萄糖酸和木糖酸得率计算 | 第104-105页 |
| 5.2.6 葡萄糖酸钠产品作为水泥缓凝剂相关测试 | 第105页 |
| 5.2.7 过程模拟及技术经济评估 | 第105-107页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第107-116页 |
| 5.3.1 葡萄糖酸发酵及水泥缓凝剂应用实验 | 第107-110页 |
| 5.3.2 纤维素葡萄糖酸生产的技术经济分析 | 第110-114页 |
| 5.3.3 影响工厂总投资和产品成本的因素 | 第114-116页 |
| 5.4 结论 | 第116-118页 |
| 第6章 基于干式稀酸预处理的适用于大规模生物炼制的生物质原料供应系统 | 第118-133页 |
| 6.1 引言 | 第118-119页 |
| 6.2 材料与方法 | 第119-122页 |
| 6.2.1 可用于生物炼制的农作物秸秆产量 | 第119页 |
| 6.2.2 农作物秸秆原料成本及收集方式 | 第119-121页 |
| 6.2.3 干式稀酸预处理及其物性测定 | 第121页 |
| 6.2.4 纤维素乙醇生产 | 第121-122页 |
| 6.2.5 过程模拟及经济评价方法 | 第122页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第122-131页 |
| 6.3.1 可用于生物炼制的农作物秸秆分布密度 | 第122-125页 |
| 6.3.2 分散式生物质处理站点规模的确定 | 第125-128页 |
| 6.3.3 分散预处理模式对生物炼制最优规模及乙醇最低售价的影响 | 第128-131页 |
| 6.4 结论 | 第131-133页 |
| 第7章 结论与展望 | 第133-137页 |
| 7.1 结论与创新点 | 第133-135页 |
| 7.1.1 结论 | 第133-134页 |
| 7.1.2 创新点 | 第134-135页 |
| 7.2 展望 | 第135-137页 |
| 参考文献 | 第137-158页 |
| 附录Ⅰ 2013年中国主要农业废弃物产量 | 第158-160页 |
| 附录Ⅱ 2013年美国主要农业废弃物产量 | 第160-162页 |
| 博士期间研究成果 | 第162-164页 |
| 致谢 | 第164页 |
