第26卷第1期农业工程学报Vol.26No.1
2010年1月Transactions of the CSAE Jan.2010295微波裂解海藻快速制取生物燃油的试验
万益琴1,2，王应宽2,3，林向阳2,4，刘玉环1,2，陈灵2，李叶丛2，阮榕生1,2※（1．南昌大学生物质转化教育部工程研究中心，生命科学与食品工程学院，南昌330047；2．Center for Biorefining and Department of Bioproducts and Biosystems Engineering,University of Minnesota,St.Paul,MN55108,USA；
3．农业部规划设计研究院，北京100125；4．福州大学生物科学与工程学院，福州350108）
摘要：为了探索低成本的海藻生物油快速制取工艺技术，研究组已成功开发出一套海藻的选育、培养、收获、干制技术。利用自行优选、培养、收获并干制的海藻粉，基于课题组在生物质的微波裂解技术已取得的突破，采用自行研制的玉米秸秆微波裂解的相关设备，对微波裂解海藻制取生物燃油的技术进行试验研究，获得大量在自然条件下可分层的海藻生物油。采用气相色谱-质谱（GC-MS）分析了所得到的生物油产品中两相油组分，得到了生物油产品中的物质组成及其相对含量，可为海藻生物油的精制及其副产品的开发利用提供了参考。研究表明，微波裂解海藻是一种低成本、快速、高效制取海藻生物燃油的方法，为海藻生物油的规模化生产提供参考。
关键词：海藻，微波，裂解，生物燃油，生物柴油，生物质能
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2010.01.052
中图分类号：TP751.1文献标识码：A文章编号：1002-6819(2010)-01-0295-06
万益琴，王应宽，林向阳，等.微波裂解海藻快速制取生物燃油的试验[J].农业工程学报，2010，26(1)：295－300.
Wan Yiqin,Wang Yingkuan,Lin Xiangyang,et al.Experimental investigation on microwave assisted pyrolysis of algae for rapid bio-oil production[J].Transactions of the CSAE,2010,26(1):295－300.(in Chinese with English abstract)
0引言
第一代生物质能源技术是将玉米、甘蔗、高粱等农作物转化为生物乙醇[1]，或是把大豆、油棕榈和油菜子等油类作物加工为生物柴油。目前，美国制取的生物乙醇90%来自于玉米淀粉[2]，年产量由1996年的4.16×109L 增加到2007年的2.46×1010L[3]。因此，美国能源部于2007年制定的目标是生物能源在2022年达到年产1.36×1011L，其中的5.67×1010L（约42%）将来自于玉米淀粉[4]。但有人统计得出生产玉米乙醇是能源负生长的过程（指所得到产物的能量值低于生产中所消耗的能量）[5]。第二代生物质能源技术可以直接把农业废弃物等木质素纤维素转化为燃料，其主要转化技术包括燃烧技术[6-7]和化学转换技术[8-10]，而后者以生物质裂解[11-14]和气化技术[15-19]研究最多。生物质气化是把生物质在高温的条件下裂解成为小分子的气体物质，设备要求较高，且产物储存困难，一般需要再次转化，成本很高。David Pimentel 结合多人的研究得出用柳枝稷制取生物乙醇的成本为0.93美元/L[20]。
收稿日期：2009-09-28修订日期：2009-12-01
基金项目：国家自然科学基金（30960304）；江西省科技厅重大科技攻关项目（2007BN12100）；江西省自然科学基金2008GZH0047；江西省教育厅2008年科技计划（GJJ08030）；科技部国际合作项目（2009DFA61680）；USUA,USDOE,USDOT,LCCMR,and University of Minnesota IREE
作者简介：万益琴（1972－），女，江西余干人，博士研究生，从事生物质转化能源研究。南昌南昌大学生命科学与食品工程学院，生物质转化教育部工程研究中心，330047。Email:msyqwan@https://www.doczj.com/doc/329682869.html,
※通信作者：阮榕生，男，教授，博士生导师，主要研究方向为生物质加工。南昌南昌大学生命科学与食品工程学院，生物质转化教育部工程研究中心，330047。Email:ruanx001@https://www.doczj.com/doc/329682869.html,
生物质裂解技术虽在近年来得到快速发展，但还面临着许多技术难题，例如生物油性能不稳定，其成分随贮存时间和温度而改变，导致黏度增加，达到一定程度时，生物油就会发生相分离[21-22]。此外，生物油与碳氢燃料的物理化学性质差别很大，其高含水量、高含氧量、高黏度、低热值等阻碍了其作为碳氢燃料的广泛使用，尤其生物油的高含氧量导致生物油接触到空气很容易粘结变硬。但生物油物理化学性质的不稳定性无法阻止人们将其作为商业用燃油的构想[23]，生物油精制方法的研究成了生物质能研究者们面临的主要课题之一[24]。生物油精制主要包括生物油的催化加氢、气相催化、水蒸气重整、乳化和催化裂解等[25-29]。
由于第二代生物燃油技术并未取得突破性的进展，故而人们把眼光投向第三代生物燃油——海藻生物燃油。海藻可以种植在任何地方，均能够迅速繁殖，且几乎不需要特别的养分供应，单位面积的海藻产油量是玉米产油量的100倍以上[30]。ExxonMobil公司承诺将投资6亿美元用于海藻生物燃油的开发和研究。但目前海藻的研究主要集中在海藻的培养及收获，对于海藻油的提取及产物的分析很少报道[31]，海藻油提取主要是依靠有机溶剂（氯仿和甲醇）抽提的办法[32]。该方法需要消耗一定的溶剂，步骤繁琐，提取得到的产物还需运用蒸馏等措施去除有机物，而且大多数溶剂都有害人类健康。海藻油的有机溶剂抽提方法只能少量提取，难以为燃油加工技术的研究提供足够的海藻生物油原料。本项目组在前人研究基础上，开展海藻的品种筛选、高油且去污能力强的海藻培育驯化、城市污水养殖试验、收获、干制、转化加工制取生物油以及海藻生物油产品的分离纯化等
296农业工程学报2010年
研究和探索。该项目已经在海藻的培养和收获技术方面取得一定的突破，获得了大量的海藻产品。同时，项目组在木质纤维素生物质的微波裂解技术也取得了一定的进展[20,33]，故而将该技术应用于海藻生物油的加工制取，探索快速而经济的制取海藻生物油的技术，以制备海藻生物油。通过对其产品进行分离分析，得出利用微波裂解技术获得的生物油的油相和水相的基本组分，以期为海藻生物油的加工应用提供理论依据。
1
材料与方法
1.1
试验材料
试验用的海藻材料是由明尼苏达大学生物炼制中心实验室培养（藻种为Chlorella sp.），采用特殊方法收获后置于104℃的干燥箱中干燥8h ，粉碎过40目筛备用。高效液相色谱（HPLC ）级的甲醇购自于Sigma-Aldrich 公司，水分滴定剂HYDRAMAL-Composite 5K （Fluke Analytical ）和溶剂HYDRAMAL-Medium K （Riedel-deHaen ）均购买自Sigma-Adrich 公司。1.2试验仪器与设备
微波裂解装置系统采用玉米秸秆微波裂解的相关设备[19]
，主要包括微波发生器、裂解蒸气的冷却和生物油的收集系统等（如图1），它由微波发生器1、反应器2、冷凝系统4，5、连接管3及收集液态产物的烧瓶6，7组成。其中，反应器为1000mL 耐高温的单口平底石英瓶，微波发生器是一台由超市买回经过钻孔等处理的Panasonic 微波炉（Panasonic inverter ），其发射频率为2450MHz ，有10个级别的功率档，冷凝系统由5组底部串联与3个500mL 三口圆底烧瓶的冷凝管和冷凝器（A82,HAAKE ，德国）组成。生物油成分分析用气相色谱-质谱（GC-MS ）系统是GC7890A /MS5975C （Agilent,Santa Clara ，美国）；色谱柱：DB-5-MS （30m ×0.25mm ×0.25μm ）；载气为高纯度He （Oxygen ，美国）；气流量1.2L/min 。水分滴定采用Karl-Fisher 水分滴定法，滴定仪为SCHOTT Titroline KF （SCHOTT AG/SI Analytics GmbH,Mainz
，德国）。
1.微波发生器
2.反应器
3.连接管
4.冷凝管
5.冷凝器
6.生物油一级收集器
7.生物油二级收集器
8.冷却水循环管道
图1海藻微波裂解试验装置示意图
Fig.1
Diagram of the microwave assisted pyrolysis(MAP)
system for algae
本试验中还用到250mL 分液漏斗、3mL 注射器
（Kenke Sass Wolf ，德国）、注射器用纤维素过滤器（25/45，Agilent 公司）和旋转蒸发仪（Buchi R-141，Flawil ，Switzerland ）等。
1.3微波裂解（microwave assisted oyrolysis ，MAP ）过程
开启反应装置的冷凝循环系统的冷凝器，直至冷凝水的温度低于5℃。称取200g 干海藻粉末装入1000mL 的石英反应器并放入微波炉中，搭好连接管并检查系统的密封性。将微波炉功率调至第8档（功率为1000W 左右），时间设为30min ，按开始按钮进行反应直至结束。反应完成后，从微波炉中取出反应瓶并加盖，待自然冷却至室温后称质量，此时的质量减去装料前的反应器的质量即得到固体焦炭的质量。用一干净的试剂瓶收集冷却系统中的液体产物并称量（该产物称为生物油）。连接管及冷却管上有少量的大分子量的黑色物用乙醇蒸汽进行清洗。具体过程是在另一个反应器中装入一定量的乙醇，采用类似裂解的步骤，微波加热后管壁残留物溶解于乙醇，并很快冷却至收集管中，转移至磨口烧瓶中，利用旋转蒸发仪在80℃下蒸出乙醇，即得被称为重油的液态产物，烧瓶前后的质量差为重油的质量。1.4生物油的分离及分析
干海藻微波裂解所得生物油与其他生物质材料（如玉米棒芯等）生物油形态明显不同。采用同样的方法微波裂解玉米棒芯所得的生物油放置1h ，则在瓶底有焦油、碳渣等大分子聚合物沉淀，该产物如果不做复杂的后序处理则基本上不能被利用，上层为水溶相。而海藻生物油在放置（1h ）稳定后，在自然条件下可分为油层和水层，可用分液漏斗直接进行分离，并分别进行水分滴定及GC-MS 分析（如图2
所示）。
图2海藻和玉米棒芯微波裂解生物油（不包括酒精洗涤
得到的重油）在静止稳定后的形态比较
Fig.2Compared layers of the bio-oils produced by MAP
from algae and corn cob
水分测定采用Karl-Fisher 滴定法，其基本反应原理为：ROH +SO 2+R`N [R`NH]SO 3R H 2O +I 2+[R`NH]SO 3R +2R`N [R`NH]SO 4R +2[R`NH]I
其中ROH 可以是甲醇、乙醇或乙二醇单乙醚等，R`N 则为嘧啶等咪唑类化合物。
油相生物油和水相的GC-MS 分析条件类似：进样量：1μL ；气化池（Inlet ）温度：250℃；质谱：接口（Aux ）
第1期万益琴等：微波裂解海藻快速制取生物燃油的试验297
温度：300℃；电子轰击电离源（EI）：230℃；四级杆（MS Quard）：150℃；质量扫描范围12-400；分析用的数据图谱库是NIST05a.L。
水相油直接采用0.45μm的过滤器处理后再进行分析，升温程序为40℃维持5min，15℃/min升至290℃，分流比：100︰1；溶剂延迟时间为2.2min。油相先用9倍的甲醇稀释并过滤后注射，升温程序40℃维持0.5min，以升温速率15℃/min升至290℃；分流比：10︰1；溶剂延迟时间为1.5min。
2结果与分析
2.1裂解产物得率及生物油中含水率
裂解所得的液态产物由直接收集的生物油（水相和油相）和用酒精洗涤管道所得重油构成，总质量占干海藻质量的44.79%，而气态产物的得率是通过计算得来，把干海藻看作是1，气态产物的得率则为：1-液态产物质量分数－固态产物质量分数。结果如表1所示。
表1干海藻微波裂解所得的各产物的比例及
生物油中的含水率
Table1Percentages of products and moisture content in the
bio-oil by MAP from algae
液态产物
水相油相重油
固态气态得率/%26.0711.297.4334.4120.80
含水率/%71.4712.27
在相同的裂解条件下，海藻微波裂解所得的生物油得率（44.79%）远高于木质纤维素的生物质材料的得率[33]（玉米秸秆粒的为37.03%，杨树粒的为35.87%）。且固体残渣率（34.41%）也高于木质纤维素生物质材料中的得率，但气态产物的含量（20.80%）则相对要低得多（玉米秸秆粒的为34.34%，杨树粒的为38.89%）。
裂解只是提取海藻中的生物油的手段之一，所得油的产率与藻种有很大的关系[31]，在相同裂解条件下，如果海藻本身含油量高，则产油率相对也高。本试验中所用的藻种为Chlorella sp.（用有机溶剂氯仿提取的方法测得干海藻中的含油率约为20%）。另外，微波功率、热解气冷却速度等反应条件也是影响产油率的重要因素。在一定范围内，微波功率越大，生物油产率越大，但生物油的成分会越复杂，特别是酚类物质的种类和含量会明显增加[19]。在给定微波条件下，热解气冷却速度越快，即热解气滞留时间越短，生物油产率越大。
2.2生物油成分的分析
裂解产物中水相生物油GC-MS检测结果如图3所示，色谱分离效果不明显，有些物质形成的峰形很不对称，可能是因为水相产品的某些组分比较相近，该色谱条件不能把它们完全分离。数据库分析只能识别部分的图峰信息，给出19个峰的可能物质名称，而且其中有些物质的匹配度很低，可能是因为在该保留时间有2种（或以上）的物质通过检测器（MS），故而使得检测到的离子片段图谱过于复杂，同物质的标准图谱有很大的差异（如表2
所示）。
图3海藻微波裂解水相生物油的总离子图谱Fig.3Total Ion Chromatography of water phase of the
bio-oil by MAP from algae
表2水相生物油中的主要化学组成
Table2Major chemical compositions of the bio-oil in water phase
编号RT(保留时间)/min峰积分面积/%物质质谱库识别（Library/ID）中文名称匹配度/% 1 5.369010.4420Acetamide乙酰胺90 27.542114.1140Crotonic acid巴豆酸97 310.3059 3.58112-Pyrrolidinone2-吡咯烷酮81 412.89478.33812,4-Imidazolidinedione,5,5-dimethyl-5,5-二甲基咪唑烷-2,4-二酮83 513.44167.56143-Piperidinol,1-methyl-1-甲基-3-哌啶醇47 613.582611.6000dl-5-Ethyl-5-methyl-2,4-imidazolidinedione5-甲基-5-乙基海因64
714.214613.1270Oxalic acid,monoamide,N-(3-(N-morpholinyl)propyl)-,
butyl ester草酸单酰-N-（3-N-吗啉丙基）-丁酯
72
814.98519.44922,4-Imidazolidinedione,5-(2-methylpropyl)-,(S)-2-甲丙基5-S-2,4二咪唑酮72 916.9978 3.1152Phenol,3,5-dimethoxy-3,5-二甲氧基苯酚38
1017.6371 3.68715,10-Diethoxy-2,3,7,8-tetrahydro-1H,6H-dipyrrolo[1,2-a;
1’,2’-d]pyrazine5,10-二甲氧基-2,3,7,8-四氢-1H,6H-吡嗪
76
表2中所给出的化合物中，巴豆酸的相对峰面积最大，为总峰面积积分的14.114%，但其在水相组分的实际浓度要远远低于这个数字，因为该色谱条件统计的总峰面积不包含占总浓度的70%以上的水的峰面积（事实上
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MS 检测器不能把水分充分离解，进而给出准确水的峰积分面积），也不包括其他不能识别的物质的峰面积。但相对而言，巴豆酸、乙酰胺、草酸单酰-N-（3-N-吗啉丙基）-丁酯、2-甲丙基5-S-2,4二咪唑酮、5,5-二甲基咪唑烷-2,4-二酮和1-甲基-3-哌啶醇等物质所占比例在水相中较大，故而在水相生物油的应用时应优先考虑制取这些产物，尤其是巴豆酸和乙酰胺，且匹配度较高，可考虑把它们当成海藻制取油之外的副产品。同时，也可从上表中看出，2-戊烯酸（保留时间为8.7599min ）之前的6种物质的匹配度都较高，超过90%，而后面的物质的匹配度都偏低，从峰形上看，很多成分都有拖尾现象，可
能是不同物质之间相互影响的结果。而且水相成分中含氮化合物比较多，可能是由于海藻中含有较多的蛋白质，高温裂解后形成不同的含氮化合物。
油相生物油较水相黏稠，但流动性很好且含水率低，可直接燃烧。在用GC-MS 分析之前采用1︰9倍的甲醇进行稀释。所得组分图峰较为对称（图3所示），数据库总共列出172种组分，表3列出峰面积占总峰面积的1.8%以上的油相生物油组分。油相组分中主要是一些直链烃和苯环烃类、酚类物质、脂肪酸和一些含氮化
合物。
图4海藻微波裂解油相生物油的总离子图谱
Fig.4
Total Ion Chromatography of the bio-oil in oil phase by MAP from algae 表3油相生物油中的峰面积占1.8%的化学组成
Table 3
Chemical compositions (area percent 1.8%or more)of the bio-oil in oil phase
峰编号RT(保留时间)/min
峰积分面积/%
物质质谱库识别（Library/ID ）中文名称匹配度/%5 2.5690 3.3342Toluene 甲苯9527 4.8588 1.9394Phenol
酚9643 5.8505 3.8705Phenol,4-methyl-4-甲基酚97738.0577 3.7597Indole 吲哚9713512.2823 3.89069-Octadecyne
9-十八炔
5214012.5740 2.61523,7,11,15-Tetramethyl-2-hexadecen-1-ol 3,7,11,15-四甲基-2-十六烯-1醇4914212.7248 1.9633Pentadecanenitrile 十五烷腈9814413.1210 4.0338Hexadecenoic acid,Z-11-Z-11-十六烯酸9814513.2474 4.6202n-Hexadecanoic acid n-十六酸9515513.9353 2.2621Oleanitrile 油酸腈99158
14.3704
5.0607
Oleic Acid
油酸
98
相对于水相生物油的GC-MS 检测结果，油相的峰形大部分都较对称，没有拖尾现象，而且物质的匹配度普遍较高。
但由于油中成分过于复杂，总组分超过170种，所以每种成分的相对含量都不是很高，峰相对面积占0.8%以上的只有25种，其中含量最高的为油酸（5.0607%），其他脂肪酸如n-十六酸和Z-11-十六烯酸的含量也很高，分别为4.6202%和4.0338%；含苯环的化合物种类较多且含量高，如4-甲基酚的相对峰面积为3.8705%，吲哚的为3.7597%，甲苯的为3.3342%，另外，酚、3-甲基吲哚、苯丙腈、苯乙烯等相对含量均较高；油相生物油中的主要组分还包括油酸腈、十六酰胺、十五烷腈等含氮化合物。
总之，GC-MS 检测结果表明水相和油相生物油成分
第1期万益琴等：微波裂解海藻快速制取生物燃油的试验299
上有很大的区别，从而也决定了其相对用途的不同。水相中水含量太高，且主要是一些含氧量较高的物质，主要是由藻类中的纤维素、半纤维素和蛋白质等裂解而来，若要加工成为生物燃油则需消耗较多的氢气，从而决定了水相生物油作为燃油的成本会太高。但将来研究可尝试应用催化的手段，裂解直接得到含量占大量的某种化学品。
主要由藻中的油脂类裂解得到的油相物质虽然可直接燃烧，但其成分过于复杂。要得到高附加值的燃油产品，则需经过分馏，甚至是催化处理等方式。
3结论
本研究在较为成熟的生物质微波裂解技术基础上，以自行制备的干海藻为原料，经微波加热，在只消耗少量电能的情况下，即能热解大量的干燥海藻产品，获得大量的海藻生物油，该油在自然条件下分层，成为可直接燃烧的油相生物油及主要成分是含氮化合物的水相生物油，为从海藻到燃油的转化提供了一种简便、经济且因无需添加任何试剂而对人无害的方法。本研究的主要结论有：
1）通过微波裂解技术可快速、低成本规模化制取海藻生物燃油。同比其他生物质原料，海藻微波裂解所得的海藻生物油得率相对较高，达到44.79%。
2）利用GC-MS全面分析了海藻生物油产品中的两相油组分，获得了生物油产品中的物质组成及其相对含量，为各组分的利用提供了理论基础。
3）可结合生物质裂解的催化剂，开展进一步的研究，为海藻转化为生物燃油的过程实现提供快捷而经济的手段。
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Experimental investigation on microwave assisted pyrolysis of algae for
rapid bio-oil production
Wan Yiqin1,2,Wang Yingkuan2,3,Lin Xiangyang2,4,Liu Yuhuan1,2,Paul Chen2,Li Yecong2,Roger Ruan1,2※(1.School of Life Science and Food Engineering,Engineering Research Center for Biomass Conversion,Ministry of Education,Nanchang
University,Nanchang330047,China; 2.Center for Biorefining and Department of Bioproducts and Biosystems Engineering,
University of Minnesota,St.Paul,MN55108,USA; 3.Chinese Academy of Agricultural Engineerin g,Beijing100125,China;
4.College of Biological Science and Technology,Fuzhou University,Fuzhou350108,China)
Abstract:In order to explore technologies for rapid and cost-efficient bio-oil production from algae,the authors’research group has developed a whole set of new process for algae variety selection,culture,harvest and dehydration. Based on the previous technical breakthrough by the research group in microwave assisted pyrolysis(MAP)of biomass, the optimized algae harvested from self-cultivated tank was dehydrated and used to conduct experiments on MAP of algae to produce bio-oil using self-developed equipment for microwave assisted pyrolysis of corn stover.Some algae-based bio-oil with water-oil two-phase stratification under natural conditions was obtained.The two-phase bio-oil products were then analyzed to acquire their compositions using Gas Chromatography-Mass Spectrometry(GC-MS);the compositions and their percentages were acquired,which can provide theoretical basis for refining algae-based bio-oil products for various usages and developing value-added by-products.The research results show that MAP of algae is a rapid,cost-competitive and efficient method for producing bio-oil,which provides reference for mass production of bio-oil from algae.
Key words:algae,microwave,pyrolysis,bio-oil,biodiesel,biomass energy
可行性研究报告 项目名称：高效低成本地沟油制生物柴油技术研发及产业化申请单位：宁波杰森绿色能源科技有限公司 单位地址：宁波奉化市松岙镇金山工业区 联系人：邬仕平 合作单位：浙江工业大学
目录 一、对项目相关领域国内外技术现状和发展趋势的掌握和理解 ..... - 3 - 1、项目背景简述.............................................................................. - 3 - 2、国内外技术现状及发展趋势...................................................... - 6 - 二、项目攻关预期目标及其具体考核指标 ......................................... - 8 - 1、预期目标...................................................................................... - 8 - 2、考核指标...................................................................................... - 8 - 三、项目拟采用的工艺技术路线、关键技术 ..................................... - 9 - 1、项目拟采用的工艺技术路线...................................................... - 9 - 2、工艺技术路线............................................................................ - 11 - 3、关键技术.................................................................................... - 11 - 四、项目的主要技术特点和创新点、知识产权分析 ....................... - 14 - 1、主要技术特点和创新点............................................................ - 14 - 2、可能取得知识产权分析............................................................ - 20 - 五、项目的组织管理及相关保障措施 ............................................... - 21 - 1、组织管理措施............................................................................ - 21 - 2、项目的保障措施........................................................................ - 22 - 六、项目完成年限及进度安排............................................................ - 22 - 七、项目经费预算说明........................................................................ - 23 - 1、对各科目支出的主要用途、与项目研究的相关性及测算方法、 测算依据进行详细分析说明。...................................................... - 23 - 2、课题的主要研究内容、任务分解，以及经费预算的需求、测算 方法、测算依据等相关说明.......................................................... - 29 - 八、申报单位综合经济实力................................................................ - 30 - 九、申报单位研究工作基础条件 ....................................................... - 31 - 1、申报单位情况............................................................................ - 31 - 2、合作单位情况............................................................................ - 32 - 十、项目承担人员水平........................................................................ - 35 -十一、项目的风险分析........................................................................ - 41 - 1、风险评价.................................................................................... - 41 - 2、效益分析.................................................................................... - 43 -
废旧轮胎微波裂解再生利用项目简介 一、项目的背景、依据和意义 随着我国工农业生产和交通运输的发展，废旧轮胎及各种废旧橡胶制品的存量越来越多，据不完全统计，我国每年仅废旧轮胎退役量约140万吨以上，并且以每年15%左右的速度在递增。废旧轮胎长期露天堆放，不仅占用大量土地，而且极易滋生蚊虫传播疾病，还容易引起火灾。废旧轮胎造成的“黑色污染”已是一个非常严峻的问题。废旧轮胎微波裂解技术是将废旧轮胎经低温微波处理分解为有用的燃气、燃油、炭黑和钢丝等资源，变"黑色污染"为再生资源，以原料状态进入生产循环中去，既治理环境污染，又是资源综合再生利用，具有很好的社会效益和经济效益，成为产业循环发展新的经济增长点。 二、项目概况 项目总投资18300万元，新建生产厂房、仓库、办公室等建筑物，建筑面积为50200m2 ，引进2条TR-1500标准生产线。 三、项目投资单位基本情况项目处于招商阶段 四、项目基本情况 1．投资估算及资金来源。 项目总投资为18300万元，其中建设投资15000万元，购置设备3300万元，3年内可收回全部投资成本。 2．建设规模及主要建设内容。新建生产厂房、仓库、办公室
等建筑物，建筑面积为50200m2 ，引进2条TR-1500标准生产线。 3．市场分析。废旧轮胎微波裂解技术产生炭黑、钢丝、油、气等资源，炭黑产品70%产品用于汽车行业，目前我国汽车行业正处于高速发展时期，炭黑产品有着广阔的产品空间。 4．建设条件。 5．效益分析。项目销售收入7500万元，年利润总额4000万元，所得税650万元。 五、项目进展情况该项目处于招商阶段 六、合作方式合资合作、独资。
同时使0号柴油的闪点提高，凝点和冷滤点降低，使储运过程更加安全，低温性能得到改善，有利于在更宽的温度范围内使用，可以满足使用要求。
地沟油酸催化法制备生物柴油是利用地沟油与甲醇或乙醇等低碳醇在酸性催化剂条件下进行酯交换反应，生成相应脂肪酸甲酯或乙酯。姚亚光等以酸作为催化剂，首先对地沟油进行除杂、脱胶、脱色、脱水的预处理，在酸催化条件下利用地沟油制备生物柴油，通过对地沟油与甲醇、乙醇酯化反应进行正交实验，实验确定了酸催化地沟油制备生物柴油的最佳反应条件为：甲醇温度为70 ℃，油醇摩尔比为1∶40，催化剂浓度为7%，反应时间为6小时，级差顺序依次是：油醇摩尔比、反应时间、催化剂浓度、温度；乙醇温度为80 ℃，油醇摩尔比为1∶30，催化剂浓度为5%，反应时间为6小时，级差顺序依次是：油醇摩尔比、温度、催化剂浓度、反应时间。通过该方法制备出性质优良的生物柴油。主要优点有：良好的可燃性（十六烷值）、蒸发性（馏程及馏出温度）、安全性（闪点），黏度和冷凝点温度，对发动机的腐蚀性（酸度和酸值），热值。该实验制备的生物柴油在很多方面具有普通柴油无法比拟的优越特性。 付严等以地沟油为原料，研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。考察了进料流速、溶剂、水含量对反应的影响。在40 ℃，正己烷作溶剂，添加水含量为地沟油质量的20%，每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时，生物柴油产率为94%。 陈英明等将地沟油通过过滤、脱胶、脱色、脱水等预处理后，与甲醇、正己烷、水等按一定比例通过搅拌器混合均匀，用蠕动泵输送到填充片状固定化酶的反应器顶部，滴入反应器内，恒温循环水浴。将三支反应器串联起来形成一个三级反应系统，每一级反应器进料的油醇摩尔比均为1∶1，每级反应的产物及时去除副产物甘油。将反应产物通过水洗、蒸馏等除去甲醇、水和正己烷，得到粗制生物柴油。以该方法制备的生物柴油，采用GC-2010型气相色谱仪和QP2010型色质联用仪对该生物柴油作定性分析，运用GC-MS方法确定生物柴油中脂肪酸甲酯、游离脂肪酸和甘油酯类的位置，由此确定GC色谱图中各种成分及其含量，并通过面积法和内标法测定生物柴油的转化率和产率，最终得到地沟油酶法制得的生物柴油转化率达到93.53%、产率为77.45%。 李为民等以地沟油为原料制备生物柴油，先通过预酯化把地沟油酸值降低到2±1 mg KOH/g，再进行酯交换制备生物柴油，通过正交试验得到地沟油预酯化反应的最佳条件是：浓硫酸用量为2%、甲醇用量为16%、反应 温度75 ℃、反应时间4 小时；地沟油酯交换反应的最优工艺条件是：甲醇20%、KOH用量1%、反应温度65 ℃、反应时间2 小时，且制备所得的生物柴油达到国家生物柴油标准要求。 张爱华等利用多元醇的预酯化技术对地沟油进行处理，以碱性离子液体1－甲基－3－丁基咪唑氢氧化物为催化剂制备生物柴油。考察了离子液体的用量、醇与油物质的量比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响。结果显示，以地沟油制备生物柴油的工艺条件为：醇与油物质的量比为8∶1、反应温度70 ℃、反应时间110 分钟、催化剂用量为原料油质量的3.0％。在此条件下，脂肪酸甲酯转化率为95.7％。实验考察了甘油加入量、反应温度、反应时间对预酯化反应的影响，同时考察了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间对酯交换反应的影响。通过正交试验确定了地沟油预酯化—酯交换反应制备生物柴油的最佳反应条件。陈安等根据地沟油酸值高的特点，采用固酸、固碱两步非均相催化法开发生物柴油。此法避免了均相酸法耐酸设备价格高、反应时间长、酯化率低、有废水等缺点；克服了均相碱催化酯交换反应对高酸值地沟油易皂化、得率低、产生大量废水等弊病；同时，也弥补了两步均相法产生大量废水、影响环境的不足。通过试验确定了该方法的最佳实验条件为：反应时间2.5 小时，醇油摩尔比10∶1，固碱催化剂为油重的2.0％，助溶剂四氢呋喃为3％，反应温度71 ℃。此时酯化率在96％以上。 超临界酯交换反应即无催化的酯交换反应。当甲醇 地沟油超临界法生产生物柴油
内容摘要 α-Al2O3具有良好的耐热性、耐腐蚀性和耐磨性等特点，可作为集成电路的基板、高硬材料、耐磨材料、耐火材料等。微波热解工艺是近年来发展起来的一种新型材料制备工艺方法。本课题采用一种新型热解技术——微波热解法制备 α-Al2O3粉末。采用氢氧化铝和十二水合硫酸铝铵为原材料，经过微波热解制成α-氧化铝粉末，借助于TG/DTA和X射线衍射等手段研究了在Al(OH)3和 AlNH4(SO4)2?12H2O样品的不同热解过程中亚稳态Al2O3的相变过程，同时采用SEM分析粉末的断口形貌等显微组织，利用XRD分析粉末的物相组成，分析材料的纯度、粒度等性能。 结果表明，微波热解温度和保温时间对Al2O3颗粒的大小、形貌和晶相有重要的影响。与常规热解相比，微波热解的样品纯度和粒度要好；适当降低热解温度，能有效地控制Al2O3颗粒的粒径；同时热解后以较短的时间保温，更有利于生成的氧化铝向稳定的α晶相转变。 关键词 微波热解；α-氧化铝；粉末；密度；粒度 目录 引言 (1) 1 概述 (2) 1.1 氧化铝的研究背景 (2) 1.1.1 几种常见的氧化铝晶型及应用 (2) 1.1.2 氧化铝的性质及应用背景 (3) 1.2 α-氧化铝的选题背景 (4) 1.3 微波烧结技术介绍 (7) 1.3.1微波烧结原理 (8)
1.3.2微波烧结优点 (9) 1.3.3微波与材料的相互作用机制 (11) 1.4 微波烧结Al 2O 3 的研究现状 (13) 1.5 本文的提出、研究内容 (14) 2 实验准备部分 (15) 2.1 实验原材料 (15) 2.2 实验仪器 (16) 2.3 样品的测试与表征 (19) 3 实验过程..................................................... 2O 3.1微波热解过程 ............................................. 2O 3.2 反应过程分析 (22) 3.2.1 TG-DTA分析 (22) 3.2.2 XRD分析 (23) 4实验结果与分析 (24) 4.1 α-氧化铝的聚合生长 (25) 4.2烧结温度对α-氧化铝显微结构的影响 (26) 4.3 密度分析 (27) 4.4 粒度分析 (28) 5结论 (29) 致谢 (29) 参考文献....................................................... 3O
一种新型轮胎微波连续裂解设备 前言 随着我国节能环保产业的深入发展，各行业、各领域在近几年来都取得了长足的进步。但是在废旧轮胎裂解的工业生产中，由于还是沿用着传统的回转窑式热裂解炉生产工艺，以其能耗高，批次式生产，产量小，环境污染等诸多劣势，严重影响了废旧轮胎裂解事业的长远发展。有少数企业采用了比较先进的连续式回转窑式热裂解或台湾技术新型设备，情况稍有好转，但还是由于电耗高、安全性差，产品质量不稳定造成运行费用居高不下，很难有效大面积推广。 四川宏图普新微波科技有限公司的科研人员根据市场需求和基本理论，潜心研究，勇于探索，经过大量实验，终于研发成功了具有跨时代意义的新型废旧轮胎微波连续裂解系统。该设备以其高效、节能、环保、自动化和单机大产量等诸多优越的性能收到了意想不到的效果，赢得了专家和用户的一致好评。下面就该设备的基本原理、结构和使用特点加以简单论述，仅供大家参考。 基本原理 传统的生产工艺中，回转窑式热裂解实质上都是由回转窑壁将热量由轮胎橡胶表面向中心传递，而轮胎橡胶是由有机高分子聚合物聚合而成，是热的不良导体，热量传递速度很慢，要将橡胶整体上升至裂解温度，必然需要消耗大量的热能。 近几年来，微波能在工业领域里的合理应用为物料的烘干、脱水、消毒、灭菌和焙烧、裂解等提供了一种全新的节能理念。众所周知，微波是一种 1MHz~3GHz的高频电磁波，具有极强的穿透能力。将橡胶颗粒置于微波的辐
照范围内（通常产业化工业用微波为915MHz），由于橡胶的微观结构为极性分子团结构，其分子中正电荷和负电荷存在一定的距离，因此，在高频振荡的电磁场的作用下，这些极性分子就会随之高速振动和扭动，其频率为9.15亿次/秒，各分子间不断摩擦产生了大量的热，从而实现了微波能向热能的一次性转换。 轮胎是具有一定体积的热不良导体，而微波具有体积加热的特点，使轮胎内部迅速升温，在微波加载的同时与外加热的尾气联合作用于轮胎，形成了整体加热，极大地提高了裂解效率、均匀性和产品质量。 基本结构 该设备是由原料预处理段、微波裂解段、尾气循环段、尾气处理段和出料段等五部分组成。 经过预处理后的轮胎胶块，通过自动进料输送至微波裂解段，在微波体积加热和循环尾气的外加热共同作用下，在传输带的输送下快速通过裂解段，实现了轮胎胶块的快速裂解和产物分离。微波裂解段配备100kw大功率微波源，提供足够微波强度实现产业化的单机大产量快速裂解过程。裂解产生的油气经尾气循环段进行冷凝处理转为裂解油，再经过风机进入尾气处理段。裂解后的炭黑和钢丝由传输带运送至出料段，经过分离操作分选出炭黑和钢丝，进而完成轮胎裂解的全过程。（如图示）
海藻是“海水里的农作物”，我们更多地把它当做是一种菜类。殊不知，海藻产业发展潜力巨大，海藻不仅可提供独特的海藻多糖，广泛用于海洋药物、功能食品、生物活性物质开发应用、食品添加剂、有机肥料、食品包装材料、化妆品等领域，而且许多代谢产物也具有巨大的开发潜力。 但由于海藻产业涉及的学科较多，海藻产业研发力量分散，针对海藻产业研究的专家团队较少，目前海藻生物行业缺少系统性研究。 近日，海藻加工企业青岛明月海藻集团（以下简称“明月”）对外宣布，投资1.5亿元的国内最大海藻生物科学研发中心一期正式开工建设，希冀这一大手笔投入会给行业带来些许惊喜。海藻加工原料“吃不饱” 虽然我国是海藻养殖大国，海带产量名列世界首位，紫菜产量同日本和韩国并列为世界三大紫菜养殖国，但海藻自然资源及种类并非丰富。特别是近年来，随着全球气候的变化以及沿海地区经济发展的加速，海藻自然资源急剧下降，因此，除了增加进口原料外，主要靠养殖来增加原料的不足。 中国科学院海洋研究所研究员段德麟对《中国科学报》表示，国内的海藻加工，从食品加工到精细化工加工，从技术含量上讲，都比十年二十年前提高了一大步。 “比如明月的褐藻胶加工，现在的技术也不是原来的工艺，有很多改善，所以水和电的能耗降低了很多，相对来说成本就降了不少，不管是用的进口原料还是国产原料，生产的褐藻胶等其他的精细化工产品，我认为从价格、质量上都有显著的改善。”段德麟说。 不过，生物科研https://www.doczj.com/doc/329682869.html,技术的提升并不能解决原料不足的问题，海藻加工企业普遍面临“吃不饱”的难题。中国科学院海洋研究所研究员逄少军对《中国科学报》介绍，海带的主要市场在国内，70%~80%是用来作为食品消费，小部分质量稍差的海带，作为褐藻酸钠的原材料提供给提取褐藻胶或甘露醇的藻胶工厂。而作为食品的海带价格远远高于作为工业原料的海带价格，所以越来越多的养殖户愿意生产食用海带，并且加工的方法技术都在向这个方向发展。 “原料不足有两个原因，一个是食用海带的加工数量在不断上升，另一个是现在栽培海带的藻胶含量在不断下降，这两个原因就使他们"吃不饱"。”逄少军说。国内原料不足，进口量就越来越大，价格不断提升，企业成本随之增加，这可以说是国内藻胶工厂的共同遭遇。 科技支撑力不从心“从研究层面讲，关注度不够，这是一个边边角角的行业，从南到北研究海藻的人非常有限。”逄少军说。 明月海藻集团技术中心主任李可昌表示，目前从企业角度讲，从事海藻相关研发的专业人才较缺乏，行业发展需要更强的科技支撑。在海洋生物领域，海藻生物行业是一个比较小的行业，和鱼、虾、贝等相比，海藻的综合产值相对比较小，规模不大，所以国家在这方面的投入也不足。 另外，“海藻生物产业的应用研究还不够发达，缺少相关的标准，与国际上有较大的差距，很多具有独特性能的海藻活性物质没能得到充分开发应用，比如海藻酸钾、海藻酸钙、海藻酸铵、岩藻多糖硫酸酯等一些天然活性物质，至今没有国家标准，不能在食品等领域推广应用。”李可昌说。 产学研联合隐忧 据悉，青岛明月海藻生物科学研究中心项目依托明月集团国家级企业技术中心与中国海洋大学、中科院海洋研究所、山东农业大学、南京农业大学等高等院所，引进国内外高端人才共同建设海洋功能性食品药品、海洋生物活性物质、海洋生物高分子材料、海洋护肤品等联合实验室，打造以海藻生物为特色的国家级科研及孵化平台。 “我们建设海藻生物科学研究中心就是想通过平台建设，通过多种形式的合作，吸引人才、项目、资金，形成资源积聚，建成海藻产业聚集区，形成合力，不断创新，促进海藻行业的
地沟油加工生物柴油 技 术 可 行 性 报 告
一、什么是生物柴油？ 顾名思义，所谓生物柴油就是以生物质为资源的一种柴油，具体地说，它以动物、植物油脂等天然原料为基础与有关化工原料复合加工而成的新型能源。颜色与柴油一样清亮透明。生物柴油含碳量18与柴油（16－18）基本一致，在酯化后，分子量约280左右，与柴油220接近，根据相似相溶的原理，它与柴油相溶性极佳。 二、生物柴油原料来源 主要来源是植物油脂和动物油脂 1．植物油脂 植物油脂占油脂总量的70%，是生物柴油最为主要的原料油。植物油脂又可以分为草本植物油和木本植物油。 草本植物油脂以油料作物油为主，从“九五”期间开始，我国油料作物生产得到快速发展，油籽年总产从1996年的4144.5万吨增加到4775.0万吨（未含芝麻等小油料），平均年增长率为3.5%左右。大豆、油菜、花生三大作物是油料总产增长的主要来源，其中大豆平均占油籽总产的32.74%，油菜占21.69%，花生占25.79%。我国油料年均种植面积达到约3.7亿亩，仅次于禾谷类粮食作物的种植面积。这是生物柴油基本来源。另外，我们还拟采用国外进口椰子油和棕榈油。 关于文光果油文光果在我国主要适宜生长在黄河以北地区。文光果油作为一种植物油脂是加工生物柴油的优质原料。 2．动物油脂 动物油脂主要是指牛脂、羊脂、猪脂、黄油，其产量占油脂总量的30%，是仅次于大豆油的第二大重要油脂资源。 3．废弃食用油脂 废弃食用油脂即餐饮饭店和食品加工企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动、植物油脂。据有关资料统计，目前我国每年产生的废弃食用油脂达食用油脂总量的8%以上，在100万吨左右。北京市泔水油、地沟油源大约有五六万个。麦当劳、肯德基等快餐店的剩油，烤鸭烧鸡产生的废油，剩饭残渣泔水油，餐饮企业下水道中隔油池里撇出来的地沟油等，全年合计大约几十万吨左右。 三、生物柴油生物柴油指标（参照国标柴油），主要技术指标如下： 序号指标名称单位指标值特级 1 色度号≤1 2 硫含量%(m/m) ≤0.05 3 酸值MgKOH/10 ≤45 5 凝点≤0，－5 6 闪点（闭口）℃≤70 7 10％蒸余物残碳％（m/m）≤0.5 8 铜片腐蚀级≤1 9 水分%(m/m) 痕迹 10 机械杂质无 11 十六烷值≥45
（生物科技行业）海藻生物活性研究进展
【综述】 海藻生物活性研究进展概况 摘要：：本文简要介绍了海藻生物活性物质研究概况，并对生物技术在这一领域的应用前景做了初步的讨论与展望。近年来随着生物科技的迅速发展，国内外海藻生物活性物质的研究有了长足进步，许多国家均不同程度地开展了海洋生物活性物质抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗心脑血管疾病、抗炎、抗艾滋病及提高机体免疫功能方面的研究。发现了大批具有上述作用的新颖化学成分。海藻(Algae)是海洋中的低等隐花植物，全世界约有3万余种，被人类广为利用的海藻主要是褐藻、红藻、绿藻和蓝藻，约百余种。目前的研究显示藻类植物含有多种抗肿瘤、抗病毒、抗细菌、真菌、抗氧化、抗心血管疾病、提高免疫的活性物质。 关键词：海藻、生物活性、抗肿瘤、抗病毒、抗细菌、抗真菌、抗氧化、抗心血管疾病 海藻与人类有着非常密切关系，它作为重要的药物资源在我国传统中医药中已有悠久的药用历 史，在《神农本草经》、《本草纲目》、《千金方》等著作中早有收录，海带、昆布、羊栖菜、海蒿子等海藻常用于治疗甲状腺肿、前列腺增生、淋巴结结核及恶性淋巴瘤、乳腺增生、炎症(如肥厚性咽炎、类风湿性关节炎、痛风)；另外还用于治疗甲亢、眼病、不孕症、高脂血症、高胆固醇血症等多种疾病。近年来取得的这些成果，为海藻生物活性物质的开发提供广阔的前景。 1、抗肿瘤
萜类是海藻中报道较多的一类抗肿瘤活性成分。松节藻科凹顶藻属Laurencia是萜类的“天然工厂”，富含各种具细胞毒活性的卤代三萜、二萜、倍半萜。如钝形凹顶藻L．obtusa中分离到两种具角鲨烯三萜骨架的溴代醚，都具有抗肿瘤作用[1]。大量药理及临床研究表明，海藻多糖能激活免疫受体，提高机体的免疫功能，在用于癌症的辅助治疗中，具有毒副作用小、安全性高、抑瘤效果好等优点[2]。海带在我国有悠久的食用历史，具有丰富的营养价值和多种生物学功能多项研究表明，海带多糖具有抗肿瘤作用。从海带提取的高纯度U2岩藻多糖类物质注入人工培养的骨髓性白血病细胞和胃癌细胞，其细胞内的染色体就会被自有酶所分解，而正常细胞不受影响[2]。施志仪等研究发现海带褐藻糖胶可抑制人肝癌细胞进入对数生长期，从而抑制肿瘤的生长。此外，海藻多酚同样也是具有较强的抗肿瘤作用，根据实验推测透析液最佳抑制浓度在0．085～0．10mg·mL_1左右。并指出鼠尾藻中的多酚化合物对肿瘤细胞株的抑制作用还与海藻多酚的相对分子质量有关，高相对分子质量的海藻多酚抗肿瘤作用强于低相对[3]。 2、抗病毒 许多海藻多糖(多数为硫酸多糖)也具有抗病毒活性。一种基于角叉菜胶的阴道消毒Carraguard可有效抑制HIV和其他性传播病原，已经在南非和博茨瓦纳进入了Ⅲ期临床试验。鹿角菜(Pelvetiasiliquosa)和墨角藻属褐藻(Fucusistichs)中的岩藻聚糖可抑制呼吸道合胞病毒RSV、人乙肝病毒HBV、人类免疫缺陷病毒HIV及人单纯疱疹病毒
科研实践：利用地沟油生产生物柴油 的研究进展 姓 名： 廖伟霖 学 号： 210892285 学 院： 福州大学至诚学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 08级（2）班 指导教师： 沈英
摘要： 生物柴油是一种原料广泛的可再生性燃料资源,目前世界各国正掀起开发利用生物柴油资源的热潮,与矿物柴油相比,它具有低含硫和低排放污染,可再生,优良的生物可降解性等特点,有广阔的发展前景,而原料问题是制约生物柴油产业发展的瓶颈。地沟油来源广泛,廉价易得,是制备生物柴油的良好原料。利用地沟油制备生物柴油不但可以缓解能源危机、环境污染等社会问题,还提供了废弃食用油脂的合理化利用方式、防止废弃食用油脂再次返回餐桌。文章综述了我国地沟油的现状，综述了国内外利用地沟油制备生物柴油的主要技术方法及其进展情况，并展望了地沟油生产生物柴油的发展前景 关键词：地沟油生物柴油制备 1、研究意义 随着人们对不可再生能源日益减少及环境污染的日趋关注,开发新型环境友好的可再生燃料已成为当今科学研究的热点课题之一。将废弃油脂转化为柴油的代用燃料有着可再生及可生物降解等优点，不但可以缓解能源危机、环境污染等社会问题，还提供了废弃食用油脂的合理化利用方式、防止废弃食用油脂再次返回餐桌。 2、研究目的 综述了国内利用地沟油制备生物柴油的主要技术方法及其进展情况，并展望了地沟油生产生物柴油的发展前景 3、研究内容 3.1引言 地沟油是指宾馆、饭店附近的地沟里，污水上方的灰白色油腻漂浮物，捞取收集后经过简单加工，油呈黑褐色，不透明，有强烈的酸腐恶臭气味。随着第三产业的迅速发展，我国的餐饮业规模日益扩大，餐饮废水中排出的地沟油增多，不仅堵塞管网、严重污染城市环境，甚至孳生出了地沟油的非法回收提炼，有毒“地沟油”回流市场用于食品加工等现象，由于地沟油与地下水泥壁、地下生活污水、废旧铁桶、果蔬腐败物、生活垃圾（粪便）、多种细菌毒素、寄生虫及虫卵等接触，所受污染严重，同时由于在聚集过程中会逐渐发生水解、氧化、缩合、聚合、酸度增高、色泽变深等一系列变化，伴随这些变化会随之产生游离脂肪酸、脂肪酸的二聚体和多聚体、过氧化物、多环芳烃类物质、低分子分解产物等对人
什么是真正好的海藻肥？ 所谓海藻肥料，是指以生长在海洋中的大型藻类为原料，通过化学的或物理的或生物的方法，提取海藻中的有效成分，制成肥料，施予植物用作养分，它能促进植物生长，提高产量，改善农产品品质。 海藻肥料的生产方法：一般可分为化学水解法（即氢氧化钾水解法）、物理提取法、生物发酵法（即酶降解法）等，还有以海藻工业的废弃物中提取生物活性物质，再经科学配制而成的肥料。 提取方法对于产品活性物质和营养成分含量的影响极大，相同含量但活性不同的话差异也很大。目前最好的方法是采用生物发酵法，其次是物理法，最差的是用强酸或强碱进行的化学提取法。 1. 目前世界上绝大部分厂家主要采用化学水解法生产海藻肥料，采用化学提取 法最大的劣势在于强碱高温会破坏海藻内源物质的活性； 2. 物理提取法是采用高压低温冷却的工艺达到海藻细胞壁破碎的目的，该提取 方法优于化学提取法，但目前掌握物理提纯技术的企业也是屈指可数，如南非的kelpak等； 3. 生物发酵法的原理是利用微生物在以海藻等为养分的代谢过程中产生的多种 酶，将构成海藻的大分子物质降解成小分子、水溶性的物质，因为发酵过程没有化学法的强碱和高温，也没有物理法的高压和低温，因此最大限度完整地保留了海藻中的生物活性物质和营养物质，目前东阳联丰生物技术有限公司是世界上唯一采用两段生物发酵技术的海藻肥厂家。 同样是海藻肥料，海藻的来源也大有文章，当前大部分厂家海藻肥中的海藻其实就是海带；真正质量好的海藻肥，其海藻均取自之没有污染的深海中的海藻。两者主要的区别在于，生活在深海中的海藻由于生长环境恶劣，其体内积累的内源活性物质含量要远远比海带高，并且有害重金属含量低至极限。东阳联丰生物
地沟油制造生物柴油的技术可行性报告(2010/05/27 11:46) 目录：公司动态 浏览字体：大中小地沟油制造生物柴油的技术可行性报告 一、背景 我国不仅是世界上餐饮业最发达的国家之一，而且中国料理也是用油最多的料理之一，餐饮业每天都会产生大量的含有动植物油脂的废水。为了使进入城市污水管道的油脂减量，各地环保部门对餐饮业的油脂排放做出了各种规定，这些规定的共同之处是所有的厨房排水口必须安装油脂截流装置，使用最为普遍的就是油水分离槽，大部分的油脂便被截留在该槽中，这种废油脂被称为“地沟油”。仅上海这样的废油脂年产量约1.5—3万吨。从这些油脂是一种可再利用的资源被人们认识以后，它便成了抢手货，一支捞油回收队伍便应运而生。仅在上海无证捞油人员达1000人之多，无固定场所、无营业执照、无管理的“三无”废油脂处理加工点上百个，这其中有相当一部分加工点把这些废油经简单处理后，作为精制食用油又重新回到了市场，对居民健康构成了潜在的严重威胁。这种现象已经发展成全国性的问题，中央电视台及各省市媒体对这种现象都作了跟踪报道，引起了各地政府的高度重视。近年来，我国部分城市相继出台了“禁止地沟油非法加工”等相关管理条例。因此地沟油的再利用技术也成为一个新的研究项目，引起了科研工作者的极大关注。 目前国内对“地沟油”的处置再利用途径比较单一，主要是通过初加工或简单的深加工， 制成的产品有： ⑴硬脂酸原料； ⑵饲料添加剂，替代进口三级牛油； ⑶肥皂原料； ⑷机械加工用油； ⑸脱模油； 所有的这些方法都存在着技术落后，设备简陋，污染严重，卫生状况恶劣等相同的问题。研究发现以植物油为主的“地沟油”一般由14-18个碳链组成，而柴油分子是由15个左右的碳链组成，因此将“地沟油”再生为生物柴油的研发便成了国内外专家的主攻方向。 二、生物柴油研发状况
地沟油、泔水油提炼生物柴油技术与设备 2006-12-07 15:04 生物柴油可以植物油、动物油为原料制造，但目前多以脂肪酸、泔水油、城市地沟油、精炼下脚料为生产原料。生物柴油可作为石油燃料的替代产品。 “生物柴油”最大的特点是它的可再生性，资源永远不会枯竭。有关专家表示，不仅是餐饮食肆每天都会产生“潲水油”，包括油菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油、花生油、葵花子油、棕榈油、椰子油……其实都具备“变身”柴油的可能性。我国每年产生潲水油差不多有2600万吨。 废弃食用油脂即餐饮饭店和食品加工企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动、植物油脂。包括经过多次煎、炸食物后废弃的油脂。由于这些废油脂都排入下水管道或隔油隔渣污水池中，因此俗称地沟油。 随着我国食品行业和餐饮服务业迅速发展，每年产生的废弃食用油脂也越来越多。废弃食用油脂的“再利用”生产生物柴油，是遏制“毒油”的一种有效途径。 工艺过程简述 经过干燥的酸化油与辅料、催化剂一起投入到带加热、搅拌的反应釜内，搅拌加热至反应温度下，将辅料部分汽化与反应生成的水汽一起进入精馏塔内，脱去水分后再回流到反应釜中参加反应。反应结束后蒸馏出未反应的辅料，反应产物泵入水洗脱水锅，首先用热水依次洗涤至中性，再加热干燥脱水。最后送入高温蒸馏釜并精馏提纯，即得到生物柴油。蒸馏残渣即为植物沥青。 投资核算 （1）处理能力为12吨/日废油脂，产品为生物柴油4000吨/年的成套设备价格 460万元； （2）生产车间建筑面积为500米2的投资 40万元； （3）供水、配电、消防系统投资 60万元； （4）运输设备投资 20万元； （5）仓库投资 30万元； （6）0.5 t/h锅炉的投资 20万元； （7）未预计其它费用 20万元； （8）总投资 650万元； （9）销售收入 2236万元； （10）销售利润 455万元； （11）投资利润率 70%； （12）静态投资回收期 1.43年。 设备特点 (1)可以处理多种原料 可接受多种多样的原料，植物油，餐饮业排放出的废油脂，又如食品厂、植物油厂等的油脂精炼的下脚料都可作为原料。 (2)设备产量根据需求设计制造
【综述】 海藻生物活性研究进展概况 摘要：：本文简要介绍了海藻生物活性物质研究概况，并对生物技术在这一领域的应用前景做了初步的讨论与展望。近年来随着生物科技的迅速发展，国内外海藻生物活性物质的研究有了长足进步，许多国家均不同程度地开展了海洋生物活性物质抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗心脑血管疾病、抗炎、抗艾滋病及提高机体免疫功能方面的研究。发现了大批具有上述作用的新颖化学成分。海藻(Algae)是海洋中的低等隐花植物，全世界约有3万余种，被人类广为利用的海藻主要是褐藻、红藻、绿藻和蓝藻，约百余种。目前的研究显示藻类植物含有多种抗肿瘤、抗病毒、抗细菌、真菌、抗氧化、抗心血管疾病、提高免疫的活性物质。 关键词：海藻、生物活性、抗肿瘤、抗病毒、抗细菌、抗真菌、抗氧化、抗心血管疾病 海藻与人类有着非常密切关系，它作为重要的药物资源在我国传统中医药中已有悠久的药用历 史，在《神农本草经》、《本草纲目》、《千金方》等著作中早有收录，海带、昆布、羊栖菜、海蒿子等海藻常用于治疗甲状腺肿、前列腺增生、淋巴结结核及恶性淋巴瘤、乳腺增生、炎症(如肥厚性咽炎、类风湿性关节炎、痛风)；另外还用于治疗甲亢、眼病、不孕症、高脂血症、高胆固醇血症等多种疾病。近年来取得的这些成果，为海藻生物活性物质的开发提供广阔的前景。
1、抗肿瘤 萜类是海藻中报道较多的一类抗肿瘤活性成分。松节藻科凹顶藻属Laurencia是萜类的“天然工厂”，富含各种具细胞毒活性的卤代三萜、二萜、倍半萜。如钝形凹顶藻L．obtusa中分离到两种具角鲨烯三萜骨架的溴代醚，都具有抗肿瘤作用[1]。大量药理及临床研究表明，海藻多糖能激活免疫受体，提高机体的免疫功能，在用于癌症的辅助治疗中，具有毒副作用小、安全性高、抑瘤效果好等优点[2]。海带在我国有悠久的食用历史，具有丰富的营养价值和多种生物学功能多项研究表明，海带多糖具有抗肿瘤作用。从海带提取的高纯度U2岩藻多糖类物质注入人工培养的骨髓性白血病细胞和胃癌细胞，其细胞内的染色体就会被自有酶所分解，而正常细胞不受影响[2]。施志仪等研究发现海带褐藻糖胶可抑制人肝癌细胞进入对数生长期，从而抑制肿瘤的生长。此外，海藻多酚同样也是具有较强的抗肿瘤作用，根据实验推测透析液最佳抑制浓度在0．085～0．10mg·mL_1左右。并指出鼠尾藻中的多酚化合物对肿瘤细胞株的抑制作用还与海藻多酚的相对分子质量有关，高相对分子质量的海藻多酚抗肿瘤作用强于低相对[3]。 2、抗病毒 许多海藻多糖(多数为硫酸多糖)也具有抗病毒活性。一种基于角叉菜胶的阴道消毒Carraguard可有效抑制HIV和其他性传播病原，已经在南非和博茨瓦纳进入了Ⅲ期临床试验。鹿角菜(Pelvetia siliquosa)和墨角藻属褐藻(Fucusistich s)中的岩藻聚糖可抑制呼吸道合胞病毒RSV、人乙肝病
地沟油回收制备生物柴油前景如何 为杜绝地沟油回流进餐桌，国务院办公厅日前下发了《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》（意见），明确提出要严厉打击非法生产销售“地沟油”行为，同时探索适宜的餐厨垃圾资源化利用和无害化处理技术工艺路线及管理模式。据记者了解，关于餐厨垃圾的资源化处理方面，尤其是地沟油回收制备生物柴油方面，我国已研发出成熟的相关技术。那么，这一技术的产业化推广情况如何？带着这个问题，记者近日进行了采访调查。 转化技术已能实现盈利 今年3月，武汉大学一位教授的调查数据表明，全国每年回流餐桌的地沟油数量达300万吨，这些非法提炼的食用油，给广大人民群众身体健康带来严重威胁。但令人欣慰的是，这些曾一度令人谈之色变的“地沟油”可以通过再加工，成为重要的环保能源——生物柴油。 生物柴油较之目前普遍使用的石油柴油，更高效环保。有一份参考检测报告显示，在0号柴油之中，若以10％的比例添加生物柴油，那么这辆汽车在行驶同样里程之后，所排放出的污染气体比不添加生物柴油时减少50％左右。此外，燃用生物柴油的车辆尾气中有毒有机物和二氧化碳、二氧化硫的排放量仅为石油柴油的十分之一，颗粒物只有石油柴油的五分之一，而且生物柴油没有铅及有毒物质的排放。 北京化工大学副校长、生命学院教授谭天伟在接受记者采访时表示，地沟油回收后用来生产生物柴油，不仅可以减少地沟油对人民群众身体健康的危害，保障食品卫生安全，还可以实现餐厨垃圾的资源化利用，有效解决目前存在的能源短缺问题。 “地沟油最简单的应用方法是直接作为锅炉燃料，经过处理后也可以转化成各种化工用品，不过市场最大、应用前景最好的，还是作为制造生物柴油的原料。”清华大学应用化学所所长刘德华教授介绍，所谓生物柴油，是以动植物油脂及废食用油为原料制成的液体燃料。 “我校的地沟油生产生物柴油项目取得巨大进展，其采用的是一种动、植物油制备生物柴油的工艺专利技术，目前该项目的原料转化率已达75%—80%，因此从技术水平来说，产业化问题不大。”云南师范大学教授张无敌对《中国能源报》记者表示，他负责的这个项目已引起云南省相关部门和领导的重视，按照云南省能源局的部署，他正在做一个有关地沟油回收市场的调研，并将通过最终调研数据为政府出台相关支持政策和措施提供参考依据。 据了解，目前国内用地沟油生产生物柴油的相关技术水平已有很大提高，中科院、清华
地沟油生产生物柴油调研报告
用地沟油生产生物柴油调研报告 根据公司领导对十二五规划的安排，要开展生物柴油项目前期调研，特别是利用西安及周边地市的地沟油来生产生物柴油，为此，我们组织相关人员进行了调研，现汇报如下。 第一章、项目提出的背景、投资的必要性及经济意义 （一）项目背景 随着中国能源危机警钟的敲响，以能源集约化利用为前提，充分开发利用生物能、太阳能等清洁能源，越来越成为一种共识。据专家预测：新能源与可再生能源将成为全世界和企业发展的新领域。 生物能源是我国第三大能源，仅次于煤和石油，在全部能源消耗中约占15%，是唯一可运输和储存的可再生能源，既可作为燃料用于发电，又能转化为“柴油”等。生物能源转化为生物柴油，其主要原料来自植物油脂、动物油脂、植物油精练后的下脚料：酸化油、消水油（地沟油）及各种油炸食品后的废弃动植物油脂。 目前国内对柴油的年需求量超过1亿吨，为此，国家每年要花大量的资金进口柴油和原油以满足日益增长的需求。生物柴油属于可再生新能源，具有开发利用的广阔前景，具有开发的战略性意义。 （二）、项目的必要性和意义 1、有利于解决我国的能源危机 能源危机是人类本世纪中叶即将面临的巨大挑战。石油是应用最为广泛的能源。国际上最新估算，地球上石油稳定供给不会超过20年，枯竭期仅为50年。中国是石油资源相对贫乏的国家，人均储量仅为世界的12%。随着国民经济的高速增长，我国的石油资源日趋紧缺，自1993年我国成为石油净进口国以来，原油进口数量逐年增加，2004年我国进口原油1.2亿吨，比上年增长34.85%，占国家石油总供给量40%以上。预估到2020年，进口石油将占总石油消耗量（4
第三章海藻的营养成分 主要内容 ●海藻的一般营养成分 ●海藻生物多糖 目标要求 ●掌握活海藻的一半营养成分、以及海藻生物多糖的种类、分 布、性质及应用。 建议学时 4学时 第一节海藻的一般成分 海藻的一般成分：指海藻干物中所含的蛋白质、脂质、碳水化合物、灰分等物质。 海藻中的主要成分是多糖类物质占干中的40%-60%；脂质0.1%-0.8%（褐藻质脂含量稍高）；灰分在藻种间含量变化较大，一般为20%-40%，蛋白质含量一般在20%以下 影响海藻中一般成分含量的因素： 生长环境的水温、营养盐等理化因素 日照、季节的变化 生卡场所 藻体部位等各种因素的影响。 其中季节的变化影响最大： 海带中褐藻酸含量在4、5月份含量最高，7月份后降低， 甘露醇的季节变化与褐藻酸含量变化呈相反趋势，即6、7月含量高，7月后增加，9月份最高。 粗蛋白含量在3-5月份高，6-7月份时较低 海带不同部位成分含量有变化：根部、基部的总氮比顶叶部高；基部的褐藻酸中的古洛糖醛酸含量高于叶部；根部的灰分含量也比顶叶高 野生的海带含碘量比养殖海带高得多。 第二节海藻生物多糖 红藻中--- 琼胶、卡拉胶、红藻淀粉、木聚糖、甘露聚糖以及低分子碳水化合物红藻糖苷、甘露糖苷、多糖苷与糖醇 褐藻中---褐藻胶、褐藻糖胶、海带淀粉、海藻纤维素、甘露醇和糖苷（低
分子碳水化合物） 绿藻---杂多糖 根据在藻体内存在的位置可以分为： 细胞壁多糖：主要成分是海藻纤维素，其次还有木聚糖、甘露聚糖等替代纤维素的骨架结构； 细胞间质多糖：具有高分子阴离子化合物的特性，如具有硫酸基与羧基，是维持海藻生命活动所必需的基础物质，构成细胞间质多糖的单糖除了中性糖以外，还有3，6内醚-L-半乳糖、6-O-甲基-D-半乳糖、D-甘露糖醛酸、L-古罗糖醛酸、6-硫酸基-D-半乳糖、2，6二硫酸基-D-半乳糖、2-硫酸基-3，6内醚-D-半乳糖等特异组分 细胞内储存多糖：多为淀粉类物质，红藻淀粉、海带淀粉 一、红藻中的碳水化合物 (一)琼胶 1、分布：石花菜、江蓠、鸡毛菜（紫菜） 2、物理性质：不溶于冷水和无机、有机溶剂中，适当加热条件下，可溶于热水和某些溶剂中。琼胶溶于热水后冷却至一定温度就形成凝胶。 3、琼胶的主要成分： D-半乳糖 L-半乳糖 硫酸基和无机物:Ca\Me\Fe\Al 3，6内醚-L-半乳糖 丙酮酸 6-O-甲基-D-半乳糖、 4-O-甲基-L-半乳糖、 2-O-甲基- 3，6内醚-L-半乳糖 4、结构： 琼胶主要是由中性的琼脂糖（60%-80%）和含硫酸根的硫琼胶（20%-40%）构成的。 琼脂糖：由（1→3）?-D-吡喃半乳糖和（1→4）3，6内醚-ɑ-L-半乳糖反复交替连接而成的线形分子。 经过酸和ɑ-琼胶酶水解得到琼二糖（D-L）、琼四糖（D-L-D-L）等寡糖； 经过?-琼胶酶水解得到新琼二糖（L-D）及新琼四糖（L-D-L-D）等寡糖 5、影响琼胶凝胶强度的分子结构因素：琼胶中硫酸根的含量越高其凝胶强度越低。琼胶中硫酸根的含量与半乳糖的含量的变化趋势一致。3，6-内醚-L-半乳糖