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物質(zhì)技術(shù)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】化學(xué)物質(zhì) 生物降解 技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，新的化學(xué)物質(zhì)不斷的出現(xiàn)，據(jù)資料顯示我國每一年都有一百多種新的化學(xué)物質(zhì)注冊。新化學(xué)物質(zhì)的出現(xiàn)并在生活中使用，一定條件下滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，也豐富了人們生活，而已經(jīng)使用的化學(xué)物質(zhì)和待使用的化學(xué)物質(zhì)中可能有潛在的有害物質(zhì)，威脅人們的生命健康和危害自然環(huán)境。在這種情況下，必須高度重視化學(xué)物質(zhì)安全評價(jià)工作。生物降解作為有機(jī)污染物降解重要降解過程之一，其生物降解性不是化合物的難易分解程度判斷標(biāo)準(zhǔn)，也是生態(tài)環(huán)境中滯留時(shí)間長短的重要指標(biāo)，對化合物在生態(tài)環(huán)境中的轉(zhuǎn)化和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)有重要作用，能更好滿足現(xiàn)實(shí)需求。文中從生物降解技術(shù)實(shí)際出發(fā)，做出如下分析。

一、生物降解技術(shù)概況

（一）生物降解概念

生物降解是微生物的分解作用，其可能是微生物的有氧呼吸，也可能是微生物的無氧呼吸。生物降解過程難易程度不僅與其本身特征有關(guān)系，與有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特征也有關(guān)系，其中簡單的有機(jī)物先降解，復(fù)雜的有機(jī)物后降解。生物降解不一定是生物自身引起的化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，也可能是化合物被礦化或完全礦化化合物轉(zhuǎn)化成c、h、o、n等穩(wěn)定的無機(jī)化合物。有機(jī)物降解過程也是化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中轉(zhuǎn)化的重要過程之一，且是大部分化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中轉(zhuǎn)化的歸趨。

（二）生物降解技術(shù)分類

目前來看，對生物降解技術(shù)有多種分類，主要有初級(jí)生物降解、最終生物降解、快速生物降解和固有生物降解等。初級(jí)生物降解就是化學(xué)物質(zhì)在生物作用下化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，而使化學(xué)物質(zhì)本身喪失的過程；最終生物降解也可以稱為好氧降解，是化學(xué)物質(zhì)被微生物完全分解為二氧化碳、水、礦物鹽和新的微生物細(xì)胞成分的過程；快速生物降解是化學(xué)物質(zhì)固定的時(shí)間內(nèi)和接種物接觸而表現(xiàn)出來的生物降解能力；固有生物降解就是在良好的試驗(yàn)條件下，化學(xué)物質(zhì)和接種物長時(shí)間接觸而表現(xiàn)出來的生物降解潛力。

二、基于有機(jī)污染物模擬實(shí)驗(yàn)分析生物降解技術(shù)

目前來看，國內(nèi)外對化學(xué)物質(zhì)生物降解技術(shù)研究的試驗(yàn)比較多，多數(shù)試驗(yàn)是用污泥作為接種體對污水處理廠中的生物降解進(jìn)行分析。這種生物降解技術(shù)試驗(yàn)方法雖然經(jīng)濟(jì)，但是卻不能對高濃度物質(zhì)、母體化合物進(jìn)行分析，從而使生物降解技術(shù)的結(jié)果得不到保證。加之試驗(yàn)過程中未充分考慮沉積物對降解的影響和不對受試物進(jìn)行測定，其降解率相對較低。再加上污染物可能受微生物物質(zhì)的影響而產(chǎn)生其他物理過程，不能更好的實(shí)現(xiàn)有機(jī)物生物降解實(shí)驗(yàn)。因此，有必要采用新的試驗(yàn)方法對有機(jī)化合物的生物降解技術(shù)進(jìn)行分析。

（一）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

鑒于之前的化學(xué)物質(zhì)生物降解技術(shù)試驗(yàn)，多為在未受污染區(qū)和污染較輕的天然水體中進(jìn)行，其勞動(dòng)強(qiáng)度大、用時(shí)長、資金量大。本文采用室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法對化合物的生物降解技術(shù)進(jìn)行研究。研究以甲基對硫磷為對比物，這種化合物質(zhì)是一種高效有機(jī)磷殺蟲劑，難溶于水和石油；試驗(yàn)中選用的材料是經(jīng)過兩次蒸餾兩次的純水和乙腈；選用的儀器是液相色譜儀、恒溫振蕩培養(yǎng)器、離心分離機(jī)、微電腦酸度計(jì)、固相萃取小柱、玻璃瓶和標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩等；接種物為天然地表水；試驗(yàn)裝置采用的反應(yīng)器是2l玻璃瓶，將其設(shè)置在可以調(diào)溫的大型振蕩器中，并對其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使其與自然水體流動(dòng)相似，從而使顆粒物漂浮在水面；試驗(yàn)過程中需要采集水面60mm處的水為水樣和沉積物上層約6mm左右的樣品，并對樣本的水溫和ph值進(jìn)行測定，再經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)篩篩過之后，將其放置在密閉容器中進(jìn)行試驗(yàn)。

（二）試驗(yàn)過程及分析處理結(jié)果

試驗(yàn)中要對水樣和沉積物連續(xù)24小時(shí)攪拌，用重量差法來計(jì)算用泥量，再利用母液的形式增加4個(gè)玻璃瓶，用清潔的空氣將丙酮吹散，并在兩個(gè)反應(yīng)瓶中各增加1l左右的地表水樣，另外兩個(gè)瓶中加入標(biāo)準(zhǔn)濃度的沉積物，對地表水進(jìn)行定容。之后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間段

內(nèi)從瓶中取出適量的樣品，進(jìn)行離心除去懸浮顆粒，再經(jīng)過小柱收集淋洗液。在此基礎(chǔ)上用液相色譜儀等儀器對樣品進(jìn)行分析，依據(jù)生物降解半衰期公式進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果甲基對硫磷在地表水和沉積物中的降解過程與一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律相符，與實(shí)際水體中有機(jī)物降解過程也相同。當(dāng)甲基對硫磷有沉積物存在時(shí)，其降解速度相對較快，而在地表水中，降解速度相對較慢。

出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是懸浮物反應(yīng)時(shí)，可能對水體中的有機(jī)物進(jìn)行濃縮或成為微生物菌落的載體。這與甲基對硫磷前三天和前四天的實(shí)驗(yàn)不同，之前測得濃度低于實(shí)驗(yàn)開始的添加的濃度，出現(xiàn)這種原因可能是物質(zhì)自身特性或加入母液而引起的。經(jīng)過甲基對硫磷在地表水和沉積物中應(yīng)用分析，其結(jié)果與許多專家測得的結(jié)果一致。

三、結(jié)束語

綜上所述，在化學(xué)物質(zhì)生物降解技術(shù)基本理論分析的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)證明化學(xué)物質(zhì)生物降解技術(shù)的良好效果，可以有效減少環(huán)境污染和保證人們身體健康。而隨著時(shí)代的發(fā)展，與化學(xué)物質(zhì)研究相關(guān)的工作可能還會(huì)有新的問題，對生物降解技術(shù)的要求將會(huì)更高，這就需要對化學(xué)物質(zhì)的生物降解技術(shù)做進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

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物質(zhì)技術(shù)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】食品；風(fēng)味物質(zhì)；分離分析；技術(shù)

1前言

風(fēng)味是區(qū)別兩種食物的直接特征，隨著對食品研究的深入，人們對風(fēng)味越類越重視，最初經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的時(shí)候，人們對風(fēng)味的認(rèn)識(shí)只能停留在生理器官上，例如味覺和觸覺，但是風(fēng)味物質(zhì)在食品中的濃度較低，組分相對復(fù)雜，且比較容易揮發(fā)，隨著科技的發(fā)展，一些先進(jìn)的儀器被研制出來，為人們分析風(fēng)味物質(zhì)提供了更多途徑。

2風(fēng)味物質(zhì)提取技術(shù)

2.1蒸餾萃取技術(shù)

所謂的蒸餾萃取，就是將有機(jī)溶劑和待分離樣品同時(shí)進(jìn)行加熱，直至沸騰以后，風(fēng)味物質(zhì)就會(huì)融進(jìn)有機(jī)溶劑中，具體做法如下：首選需要將待分離檢測的物質(zhì)制成漿液，放置于圓底燒瓶中，并將燒瓶連接在儀器一側(cè)，然后將有機(jī)溶劑裝在另一個(gè)燒瓶中，連接在儀器的另一側(cè)；準(zhǔn)備工作做好以后，將兩個(gè)燒瓶同時(shí)水浴加熱，有機(jī)溶劑的蒸汽和水蒸氣會(huì)在儀器中冷凝，水和溶劑會(huì)在U形管中被分離，然后分別流到兩個(gè)燒瓶中，這樣就達(dá)到同時(shí)蒸餾和提取的目的，只需要少量的溶劑就可以得打大量提取物，增加了風(fēng)味物質(zhì)的濃度，有利于后期的分析工作。這種技術(shù)屬于一種前處理技術(shù)，與其他分離技術(shù)相比，具有一定的重復(fù)性，且整個(gè)操作過程比較簡單。但是這種方法并不適合與分離所有風(fēng)味物質(zhì)，例如在分離提取香精時(shí)，一旦蒸餾的溫度沒有把控好，樣品就有可能發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致分離出來的物質(zhì)不全面[1]。

2.2二氧化碳高壓萃取技術(shù)

該技術(shù)的原理如下：二氧化碳的溫度及壓力臨界點(diǎn)分別為31.05攝氏度和7.38兆帕，一旦環(huán)境超過這個(gè)臨街點(diǎn)，二氧化碳就會(huì)變?yōu)橐环N超臨界液體，其典型特征就是既具備氣體屬性，也具備液體屬性，從粘度上來說近似氣體，而從密度上來說卻近似液體，擴(kuò)散性質(zhì)非常好，能夠溶解大量物質(zhì)。由于不同物質(zhì)在二氧化碳中的溶解度有很大差別，且溶解情況也會(huì)受到溫度和壓力的影響，因此這種提取分離技術(shù)的選擇性較高，物質(zhì)提取完成以后，改變溫度或者是壓力，二氧化碳就會(huì)變回為氣體，剩下的物質(zhì)就是純凈的提取物，一般情況下都用該技術(shù)提取種子、植物以及香料中的精油，總結(jié)起來該種技術(shù)具有以下幾個(gè)特征：首先，該技術(shù)的提取能力較好；其次，臨界溫度為31.05攝氏度，因此非常適合提取一些熱敏性物料；第三，操作相對簡單、過程容易控制，提取時(shí)間短、效率高；第四，該技術(shù)的安全性較高，因?yàn)槠淙軇槎趸?，不存在溶劑殘留問題；最后，溶劑可以循環(huán)使用，不會(huì)對環(huán)境造成污染，且成本較低[2]。

3風(fēng)味物質(zhì)分離分析技術(shù)

3.1氣味掃描檢測技術(shù)

氣味掃描儀就是我們平時(shí)所說的電子鼻，它屬于一種人工嗅覺裝置，主要用來檢測一些復(fù)雜的嗅味，具有較高的靈敏度。氣味掃描儀中最重要的部分就是氣味感知部分，該部分由很多個(gè)氣敏傳感器組成，具有很多種選擇性，因此在檢測多種氣體時(shí)可以體現(xiàn)出交叉敏感性，當(dāng)各類氣味分子被檢測到時(shí)，傳感器就能將其轉(zhuǎn)化為物理信號(hào)組，這些信號(hào)與時(shí)間相關(guān)，方便計(jì)算。通過以上分析我們可以看出，經(jīng)過電子掃描儀分離分析后得到的并不是定量結(jié)果或者是定性結(jié)果，而是整體信息，其中包含了樣品中所有揮發(fā)性物質(zhì)，也就是說該技術(shù)識(shí)別到的不同信號(hào)代表不同氣味，收集并整理這些信號(hào)以后，將其與數(shù)據(jù)庫中的信號(hào)進(jìn)行對比，就能夠?qū)]發(fā)性成分做出準(zhǔn)確判斷，就像人類的鼻子一樣。國外技術(shù)人員曾經(jīng)用這種方法檢測并分析臘腸的揮發(fā)性物質(zhì)，從分析結(jié)果來判斷臘腸的新鮮程度，我國食品管理部門的技術(shù)人員也會(huì)用這種技術(shù)檢測蔬菜及水果的新鮮度，或者檢測食物油是否發(fā)生變質(zhì)。這種檢測技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是檢測速度非?？欤軝z測的范圍大，因此應(yīng)用應(yīng)用范圍也較廣，在食品安全檢測中發(fā)揮著越來越重要的作用，值得注意的是，由于食品的種類非常多，其中的揮發(fā)性成分也有很多種類，因此最好將該技術(shù)與其他技術(shù)配合使用，提升檢測精度。另外，氣味掃描儀在使用的過程中會(huì)受到環(huán)境中溫度和濕度的影響，因此在使用該一起呢時(shí)要對環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格控制，以免影響檢測結(jié)果[3]。

3.2氣相嗅覺測量技術(shù)

該種技術(shù)主要用于氣味活性化合物質(zhì)的檢測和鑒定，在食品風(fēng)味研究中的應(yīng)用比較廣泛，原理如下：將分流口安裝在氣相色譜柱的末端，將待檢樣品分流到FID檢測器中，物質(zhì)從色譜柱流出以后，聞香師會(huì)對香型和強(qiáng)度進(jìn)行辨別，這種方式其實(shí)具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候人的鼻子會(huì)比其他任何儀器都要靈敏，具體有以下四種應(yīng)用方法：第一是稀釋法，就是對待測物質(zhì)進(jìn)行稀釋，聞香師在嗅探口鑒別，直到稀釋到再也聞不到味道為止；第二種是頻率檢測法，需要一組評估員同時(shí)鑒別和記錄一種物質(zhì)，將記錄結(jié)果進(jìn)行累計(jì)分析，提升鑒別的準(zhǔn)確性；第三種是峰后強(qiáng)度法，就是在出峰后記錄一定時(shí)間內(nèi)氣味強(qiáng)度的變化；第四是時(shí)間強(qiáng)度法，主要是通過記錄氣味強(qiáng)度及其持續(xù)的時(shí)間對氣味做出判斷。目前，該種檢測技術(shù)主要用于食品以及香料的檢測中，例如，在鑒別金華火腿時(shí)就用到了該種技術(shù)，由于其包含多種風(fēng)味活性物質(zhì)，最初的樣品風(fēng)味輪廓中包含88種化合物，經(jīng)過氣相嗅覺檢測以后，將重要化合物的數(shù)量精簡到22種，證明這22種化合物直接決定著金華火腿的風(fēng)味；再比如，該種技術(shù)還經(jīng)常用于鑒定白蘭地酒，通過酒中的香氣成分判斷酒的真假或者年份[4]。

4結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對風(fēng)味物質(zhì)的研究越來越深入，一些先進(jìn)的提取技術(shù)和分離分析技術(shù)對食品風(fēng)味物質(zhì)的鑒定提供了技術(shù)支持，尤其是當(dāng)前社會(huì)中食品安全問題突出，人們都希望相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，將這些技術(shù)作為解決食品安全問題的重要工具，技術(shù)人員要根據(jù)待檢物的特征合理選擇分離分析技術(shù)，將技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮到極致，提升檢測的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳弦,張雁.發(fā)酵蔬菜風(fēng)味形成機(jī)制及其分析技術(shù)的研究進(jìn)展[J].中國食品學(xué)報(bào),2014,12(14):02:217~224.

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[3]楊欣怡,劉源.水產(chǎn)品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)提取和分析研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2015,9(11)05:289~295.

物質(zhì)技術(shù)范文第3篇

生物質(zhì)（Biomass）是指通過生物體的光合作用形成的有機(jī)物質(zhì)或由其轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，例如動(dòng)物體及排泄物。可利用的生物質(zhì)包括森林、農(nóng)作物及農(nóng)作物廢棄物、農(nóng)林加工廢棄物和動(dòng)物糞便。生物質(zhì)的主要成分為纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、脂類、蛋白質(zhì)、淀粉、灰分和芳香族物質(zhì)。其中，纖維素、半纖維素和木質(zhì)素是不易被人和動(dòng)物利用的物質(zhì)，脂肪和芳香族化合物是重要的動(dòng)植物提取物。由于生物質(zhì)是通過光合作用固定CO2形成的有機(jī)物，因此生物質(zhì)燃燒后釋放的CO2與光合作用時(shí)固定的CO2相當(dāng)，是一種CO2零排放的能源物質(zhì)，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境減少溫室氣體排放具有重要意義。

生物燃料是可再生能源的重要組成部分，對交通運(yùn)輸業(yè)（陸運(yùn)、空運(yùn)和海運(yùn)）的可持續(xù)發(fā)展有舉足輕重的作用。例如液體的和氣體的生物燃料：生物柴油、生物醇類（生物酒精、生物甲醇和異丙醇），生物二甲醚（bio-DME），生物油、生物氣（沼氣），生物氫氣，以及填埋場氣（主要是CH4）等等。不同于石油，生物燃料被視為是CO2中性的，因?yàn)樵倨洚a(chǎn)生過程中吸收了同樣數(shù)量的CO2，燃燒釋放量不可能增加。此外，許多生物燃料是含氧的（如生物醇），有助于降低燃燒過程中含氮化合物顆粒的排出量。

我國生物質(zhì)能源的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

我國非常重視生物質(zhì)能的發(fā)展?！笆濉逼陂g，國家下發(fā)多個(gè)文件指導(dǎo)生物質(zhì)能源的發(fā)展。國務(wù)院的《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》、《國家能源科技“十二五”規(guī)劃（2011-2015）》、國家發(fā)改委2012年7月下發(fā)《可再生能源“十二五”規(guī)劃》都明確了發(fā)展生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)目標(biāo)。國家能源局特別《生物質(zhì)能發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，明確了生物質(zhì)能的發(fā)展目標(biāo)。到2015年我國生物質(zhì)液體燃料將到達(dá)500萬噸。低成本纖維乙醇、生物柴油等先進(jìn)非糧生物液體燃料的技術(shù)進(jìn)步，為生物燃料更大規(guī)模發(fā)展創(chuàng)造了條件，以替代石油為目標(biāo)的生物質(zhì)能梯級(jí)綜合利用將是將來主要發(fā)展方向。

生物質(zhì)能，是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為固體、液體和氣體燃料，是取之不盡、用之不竭的一種可再生能源，因此生物質(zhì)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式。

我國現(xiàn)階段生物質(zhì)能源發(fā)展的原料主要是油料植物、秸稈及動(dòng)物糞便等傳統(tǒng)生物質(zhì)資源。據(jù)估算，2012年我國廢棄的農(nóng)作物秸稈資源7.4億噸，折合3.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物1.4億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤0.17億噸;禽畜糞便7.8億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤5.3億噸;林木生物質(zhì)資源10億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤5.8億噸;生活垃圾3.1億噸，折合0.45億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，但生物質(zhì)資源的實(shí)際利用量在1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，約占可利用總量的15%～20%，因此具有較大的發(fā)展?jié)摿?。我國生物質(zhì)能源發(fā)展的一個(gè)基本原則是“不與人爭糧，不與糧爭地”，因此，生物質(zhì)能源主要來自于農(nóng)林廢棄物。

到2015年，生物質(zhì)能年利用量超過5 000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量1 300萬千瓦、年發(fā)電量約780億千瓦時(shí)，生物質(zhì)年供氣220億立方米，生物質(zhì)成型燃料1 000萬噸，生物液體燃料500萬噸。建成一批生物質(zhì)能綜合利用新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目。

全球生物能源技術(shù)發(fā)展趨勢

理想的生物燃料應(yīng)該是能夠用非食品原料廉價(jià)生產(chǎn)，常年供應(yīng)且能方便地使用現(xiàn)有供應(yīng)設(shè)施，其能量密度與汽油或柴油相當(dāng)?？梢允褂?0%～25%（E10-E25）混合生物乙醇汽油的汽車數(shù)量正在增加。新型彈性燃料車輛能夠燃燒任意混合比例的生物乙醇，包括百分之百的水合乙醇（E100）。類似的，生物柴油也可以任意比例混合，混合的比例已經(jīng)從現(xiàn)在的2%～5%（B2-B5）設(shè)定到未來的10%～20%（B10-B20）。與生物乙醇比較，生物柴油含有更高的碳含量，能夠產(chǎn)生類似于傳統(tǒng)柴油相當(dāng)?shù)臒嶂?。生產(chǎn)成本尤其是原材料的價(jià)格是目前更高比例混合生物燃料的限制因素。

第一代生物燃料是目前商業(yè)化較成功的生物燃料，包括生物乙醇和生物柴油，其原料是甘蔗、玉米、小麥、谷物、菜籽油，蔬菜油和提取的動(dòng)物脂肪。第一代生物醇（生物乙醇）是通過啤酒酵母發(fā)酵來源于作物的植物糖和淀粉產(chǎn)生的，這些作物包括甘蔗、甜菜和玉米。巴西生物乙醇生產(chǎn)以甘蔗為原料，而美國主要是以玉米為原料生產(chǎn)生物乙醇。第一代生物柴油的生產(chǎn)是對植物油的化學(xué)修飾完成的，如油菜、棕櫚樹和大豆等，植物油脂和提煉的動(dòng)物脂肪通過脂肪酸甲酯化作用生產(chǎn)生物柴油。然而，第一代生物燃料的原材料直接與食品或飼料產(chǎn)品形成競爭，其發(fā)展是不可持續(xù)的，會(huì)導(dǎo)致食物商品價(jià)格的飆升，使其進(jìn)一步推廣受限制。因此生物燃料的發(fā)展與推廣需要第二代、第三代甚至第四代生物燃料的發(fā)展。

第二代生物燃料已經(jīng)有了初步發(fā)展，其原料包括木質(zhì)纖維素，生物廢棄物，固體廢棄物。木質(zhì)纖維素難以降解，從木質(zhì)素纖維形成可發(fā)酵糖要經(jīng)過多步驟處理，例如原材料前期處理、采用物理的、化學(xué)的或生物的進(jìn)行預(yù)處理、可溶性半纖維素糖從固體纖維物中分離出來的固、液分離、酶水解纖維素產(chǎn)生可發(fā)酵的葡萄糖等木質(zhì)纖維素利用中，相當(dāng)大的精力集中到真菌纖維素降解酶酶解途徑的研究。酶解過程涉及一個(gè)聯(lián)合過程，是末端葡萄糖水解酶和纖維素外切酶共同作用，兩種酶都隸屬于典型的糖苷水解，是通過攻擊寡糖-多聚糖底物的異構(gòu)中心中的水分子來實(shí)現(xiàn)的。木質(zhì)纖維素酶的酶活性低、酶解成本高是木質(zhì)纖維素利用的一個(gè)瓶頸。

生物柴油是指由動(dòng)植物油脂（脂肪酸甘油三酯）與醇（甲醇或乙醇）經(jīng)酯交換反應(yīng)得到的脂肪酸單烷基酯，最典型的是脂肪酸甲酯。與傳統(tǒng)的石化能源相比，其硫及芳烴含量低、閃點(diǎn)高、十六烷值高、具有良好的性，可部分添加到石化柴油中。但是使用動(dòng)植物油脂生產(chǎn)生物柴油造成與人和動(dòng)物爭資源的現(xiàn)象。一種新型的油脂生產(chǎn)正在形成――微生物油脂，微生物油脂可以利用農(nóng)作物秸稈通過發(fā)酵方式工廠化生產(chǎn)，不僅可以廢物利用，而且節(jié)省土地，用其生產(chǎn)的生物柴油接近石化柴油的性能，有較好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

第三代生物燃料是基于藻類物質(zhì)的新一代燃料，利用它們產(chǎn)生的碳水化合物、蛋白質(zhì)、蔬菜油生產(chǎn)生物柴油和氫氣。據(jù)估計(jì)，藻類產(chǎn)量可達(dá)61 000升/公頃，相比之下，作物如大豆、菜子的產(chǎn)量分別是200升/公頃、45升/公頃。微藻類特別是小球藻細(xì)胞內(nèi)脂類的積累能夠達(dá)到其生物質(zhì)50%。產(chǎn)生的生物油通常酸值較低，有利于生物柴油的合成。微藻類具有第一代、第二代生物燃料原材料不能比擬的優(yōu)勢。微藻類能夠使用海水和污水養(yǎng)殖，不會(huì)與食品生產(chǎn)形成競爭。

第四代生物燃料主要利用代謝工程技術(shù)改造藻類的代謝途徑，使其直接利用光合作用吸收CO2合成乙醇、柴油或其他高碳醇等，這是當(dāng)前最新技術(shù)。雖然該技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，但在環(huán)保、成本等方面的優(yōu)勢已經(jīng)可以預(yù)期。

生物能源產(chǎn)業(yè)展望

據(jù)統(tǒng)計(jì)2010年大約1 200億升生物燃料產(chǎn)量用于運(yùn)輸業(yè)，幾乎是2005年的2倍。全球現(xiàn)有生物燃料市場生物乙醇占近80%，其余的主要是生物柴油。市場主要是第一代生物燃料，美國是最大的生物乙醇生產(chǎn)國，產(chǎn)量為490億升，第二位是巴西，產(chǎn)量為280億升，分別占全球輸出的57%和33%。歐盟領(lǐng)導(dǎo)著生物柴油生產(chǎn)，占2010年世界生物柴油市場的53%。預(yù)期到2020年，全球生物燃料的總產(chǎn)量為2 000億升，其中生物乙醇1 550億升，生物柴油450億升。

將來生物燃料將在能源技術(shù)的應(yīng)變上占有重要的地位，白色生物技術(shù)在生產(chǎn)生物燃料和化學(xué)原料領(lǐng)域具有較大的潛力。第一代生物燃料技術(shù)已經(jīng)成熟，但與食品生產(chǎn)原料競爭。未來生物燃料的發(fā)展與推廣需要第二代（木質(zhì)素纖維、生物廢棄物、固體廢物）和第三代（藻類和藍(lán)細(xì)菌）技術(shù)應(yīng)用到新興生物燃料的生產(chǎn)。

新一代生物燃料短期內(nèi)取得商業(yè)化成功具有較大的挑戰(zhàn)性。新一代生物燃料的試點(diǎn)和規(guī)?；痉度孕枥^續(xù)進(jìn)行，因?yàn)榕c取得商業(yè)化成功的第一代生物燃料相比其生產(chǎn)成本過高。無論是熱化學(xué)的還是生物化學(xué)的技術(shù)手段，目前還沒有清晰最佳技術(shù)途徑。

物質(zhì)技術(shù)范文第4篇

關(guān)鍵詞：生物質(zhì) 爐前給料系統(tǒng) 選擇

中圖分類號(hào)：TS653 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）012-263-02

1 概述

生物質(zhì)能是由植物的光合作用固定于地球上的太陽能。目前可供利用開發(fā)的資源主要為生物質(zhì)廢棄物，包括農(nóng)作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、工業(yè)有機(jī)廢棄物和城市固體有機(jī)垃圾等。在眾多生物質(zhì)中，一些農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行深加工產(chǎn)生的副產(chǎn)品（稻殼、棉殼、花生殼、棉稈等）有著特有的優(yōu)勢。

利用生物質(zhì)能發(fā)電是我國迫切需要解決新能源出路的最好途徑之一。

生物質(zhì)電廠與常規(guī)火電廠的區(qū)別主要在于燃料的性質(zhì)不同，對給料裝置的要求有其特殊性。由于生物質(zhì)燃料具有比重小、流動(dòng)性差、易著火等特點(diǎn)，因此，爐前給料系統(tǒng)是生物質(zhì)電廠的難點(diǎn)。

2 生物質(zhì)給料裝置簡介

生物質(zhì)料均具備密度小、流動(dòng)性差的特點(diǎn)，而纖維類生物質(zhì)如秸桿、樹皮等相互間易纏繞，在料倉中易搭橋起拱，因此生物質(zhì)料倉一般均需設(shè)置料倉給料裝置。

目前國內(nèi)幾種典型料倉給料方式：

（1）平底方形料倉，在料倉底部設(shè)置給料裝置如翻板、螺旋軸等來保證將料倉內(nèi)的物料給到后續(xù)輸送裝置內(nèi)。根據(jù)料倉的高度不同，這種破拱給料裝置可以設(shè)置一層或多層。

（2）平底圓形料倉，在料倉內(nèi)設(shè)置垂直和水平兩個(gè)方向的螺旋給料裝置，垂直螺旋裝置起下壓破拱作用，水平螺旋裝置則將物料向給料口聚集給到后續(xù)輸送設(shè)備內(nèi)，并保證料倉內(nèi)的物料正常循環(huán)。其中垂直螺旋裝置可根據(jù)料倉大小設(shè)置一條或多條。

（3）方形倉帶椎體小倉，在方形料倉內(nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)耙子，將上部物料通過耙子 耙到下部的椎體小倉內(nèi)，再給到后續(xù)輸料裝置中。根據(jù)料倉的高度不同，這種耙子可以設(shè)置一層或多層。

平底方形料倉方式應(yīng)用較為普遍，國內(nèi)應(yīng)用的爐排爐基本都是采用這種方式。雖然這種方式應(yīng)用最多，但也暴露了很多問題，如在料倉高度較高時(shí)對底部的給料裝置壓力較大，啟動(dòng)時(shí)電機(jī)電流過大易燒壞，因此在實(shí)際應(yīng)用中有的電廠將此處的電動(dòng)裝置改為液動(dòng)裝置來減少故障；在料倉超過一定高度時(shí)料倉內(nèi)會(huì)出現(xiàn)起拱而斷料，因此，每隔一定高度需設(shè)置一層破拱給料裝置使系統(tǒng)更加復(fù)雜并增加電耗。

平底圓形料倉方式為國外的新技術(shù)，是專門針對生物質(zhì)料的特性進(jìn)行研發(fā)的，但在國內(nèi)實(shí)際應(yīng)用并不多。根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)情況來看，在料倉不大只安裝一根垂直螺旋裝置時(shí)運(yùn)行比較可靠且不易起拱斷料；但是這種料倉體積不大，存料量很小不能滿足純燒生物質(zhì)電廠燃料耗量的要求。根據(jù)實(shí)際觀測推斷，在料倉直徑增大時(shí)料倉內(nèi)部需設(shè)置多條垂直螺旋，使結(jié)構(gòu)變得很復(fù)雜，垂直螺旋與水平螺旋的轉(zhuǎn)速比更加難以調(diào)節(jié)，且當(dāng)其中一條或幾條螺旋故障時(shí)使料倉內(nèi)物料更易起拱或堵料。

方形倉帶錐形小倉方式為國內(nèi)的新技術(shù)，是針對秸稈類生物質(zhì)料的特性進(jìn)行研發(fā)的，但實(shí)際應(yīng)用也不多。這種方式是沿用煤倉結(jié)構(gòu)，在錐形小倉進(jìn)口處裝設(shè)旋轉(zhuǎn)耙子進(jìn)行破拱給料。這種破拱方式結(jié)構(gòu)簡單，對秸稈類生物質(zhì)非常有效并且電耗??；另外出口較小與后續(xù)設(shè)備連接靈活。但這種方式中沿用了煤倉下部的錐體小倉，容易導(dǎo)致堵料，實(shí)際效果有待于實(shí)際應(yīng)用的檢驗(yàn)。

總體來說，以上三種料倉及給料方式均可行，但都存在一些問題需進(jìn)一步的研究改進(jìn)。

國內(nèi)電廠生物質(zhì)輸送方式起步晚，發(fā)展比較緩慢，但生物質(zhì)輸送在工業(yè)加工方面應(yīng)用比較廣泛，因此電廠的輸送方式基本都是借鑒工業(yè)方面的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)并在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行改進(jìn)的。國內(nèi)應(yīng)用較多的生物質(zhì)輸送方式主要有氣力輸送、計(jì)量皮帶輸送和螺旋輸送三種。

（1）氣力輸送是通過氣流攜帶物料進(jìn)行輸送。主要應(yīng)用于顆粒狀物料輸送，其輸送簡單可靠但應(yīng)用范圍比較窄，對物料顆粒均勻性要求比較高。在生物質(zhì)電廠主要用于輸送稻殼。

（2）計(jì)量皮帶輸送是通過皮帶帶動(dòng)上面堆積物料進(jìn)行輸送。皮帶輸送易于控制并可進(jìn)行稱重計(jì)量，輸送穩(wěn)定可靠并可長距離輸送，應(yīng)用廣泛。但是皮帶輸送機(jī)在爐膛煙氣反竄時(shí)，易造成皮帶高溫老化斷裂。因此在生物質(zhì)電廠中多用來給料倉上料，以及在多級(jí)給料的中間級(jí)進(jìn)行計(jì)量。

（3）螺旋輸送是靠螺旋葉片旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)物料移動(dòng)。螺旋輸送機(jī)的葉片是靠一根主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，物料填充在葉片與葉片以及機(jī)殼之間，容易卡料堵料，因此螺旋輸送機(jī)輸送距離一般較短。同時(shí)現(xiàn)階段螺旋輸送機(jī)自身無法實(shí)現(xiàn)計(jì)量功能。但是爐膛煙氣反竄對螺旋輸送機(jī)幾乎無影響，因此連接鍋爐給料口的最后一級(jí)給料裝置多用螺旋輸送機(jī)。

由于秸稈類生物質(zhì)料及鐵絲等雜物容易纏繞在螺旋主軸及主軸支架上造成卡料堵料等故障，因此市場上出現(xiàn)了一種改進(jìn)型螺旋輸送機(jī)――無軸式螺旋輸送機(jī)。這種螺旋輸送機(jī)沒有主軸，但螺旋葉片進(jìn)行了加厚，由電機(jī)直接帶動(dòng)一端葉片進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。此類輸送機(jī)為新型產(chǎn)品，應(yīng)用并不廣泛。

3 國內(nèi)已建生物質(zhì)電廠爐前給料系統(tǒng)簡介

從2004年起，國電及五大發(fā)電集團(tuán)投資相繼在山東、河北等地建設(shè)了一批生物質(zhì)直燃電廠。第一批生物質(zhì)直燃電廠大多引進(jìn)或借鑒國外的振動(dòng)爐排燃燒技術(shù)，同時(shí)借鑒國外爐排爐自帶的爐前給料系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本情況如下：

該系統(tǒng)一般采用平底方形料倉，在料倉底部設(shè)置有電動(dòng)板式分料裝置，分料裝置布置方向平行于鍋爐的給料口。分料裝置將料倉內(nèi)物料給進(jìn)下面一層與分料裝置垂直排列的螺旋輸送機(jī)內(nèi)，第一級(jí)給料機(jī)根據(jù)料倉寬度可并列布置8-12臺(tái)螺旋給料機(jī)。物料經(jīng)第一級(jí)螺旋給料機(jī)向爐前方向輸送一端距離后，落入第二級(jí)螺旋輸送機(jī)；第二級(jí)螺旋輸送機(jī)一般由兩臺(tái)輸送機(jī)組成，平行于鍋爐給料口布置，將上一級(jí)輸送機(jī)輸送的物料分別向鍋爐兩側(cè)輸送并均勻分配到第三級(jí)螺旋輸送機(jī)里。第三級(jí)螺旋輸送機(jī)與鍋爐給料口的數(shù)目相同，一般為2-4臺(tái)，將物料輸送到鍋爐給料口中。為防止煙氣反竄引發(fā)火災(zāi)，一般在每級(jí)輸送機(jī)的出口均設(shè)置煤閘門，并且螺旋輸送機(jī)一般采用向上傾斜布置，同時(shí)在第三級(jí)輸送機(jī)出口與鍋爐進(jìn)料口之間裝設(shè)有翻板式鎖氣器。

這種爐前給料系統(tǒng)是現(xiàn)階段使用爐排爐燃燒生物質(zhì)的電廠中的標(biāo)準(zhǔn)配置，這種給料系統(tǒng)在燃燒秸桿時(shí)總體運(yùn)行情況良好，能基本滿足鍋爐的給料要求。但由于國內(nèi)的生物質(zhì)燃料種類復(fù)雜，實(shí)際到廠的生物質(zhì)燃料中帶有各種雜物，因此在實(shí)際運(yùn)行中也有一些問題出現(xiàn)，如分料裝置電機(jī)燒壞，倉內(nèi)物料起拱引起輸送機(jī)斷料，給料口翻板處堵料等。因此各個(gè)電廠在實(shí)際運(yùn)行中都多少進(jìn)行了整改，如將分料裝置改為液動(dòng)，在料倉中增加一級(jí)或多級(jí)破拱裝置。

另外，有少量電廠使用國產(chǎn)化技術(shù)或是改造項(xiàng)目使用單級(jí)輸送機(jī)而料倉的配置不變。這種給料系統(tǒng)是參考燃煤電廠給煤系統(tǒng)設(shè)置的，即一排螺旋輸送機(jī)直接將物料由料倉輸送到鍋爐給料口。這種系統(tǒng)中鍋爐給料口參照垃圾電廠設(shè)置一個(gè)大的進(jìn)料口，以滿足多臺(tái)輸送機(jī)的給料要求。這種系統(tǒng)簡單可靠，但受螺旋輸送機(jī)可靠性限制一般輸送距離較短。

在化工相關(guān)單位，例如一些糖廠的自備電站中采用無料倉的給料方式。這些電廠中使用甘蔗渣做燃料，水分較大，物料顆粒不規(guī)則。這種系統(tǒng)是直接通過皮帶將甘蔗渣輸送到爐前，然后通過分料器將物料間斷給到各個(gè)溜槽。物料通過溜槽滑入鍋爐給料口進(jìn)入爐膛。皮帶上多余的物料則在端部卸在廠房內(nèi)或是返料皮帶上。這種系統(tǒng)十分簡單，投資少。但可靠性差，并且各個(gè)料口為間斷給料，不利于鍋爐的穩(wěn)定燃燒。

由于國內(nèi)目前使用流化床鍋爐燃燒生物質(zhì)的電廠比較少，且投入運(yùn)行時(shí)間不長并且不太穩(wěn)定，因此在流化床生物質(zhì)鍋爐給料系統(tǒng)方面暫時(shí)還無成熟的系統(tǒng)可以借鑒。

物質(zhì)技術(shù)范文第5篇

食用菌由于具有豐富的營養(yǎng)和醫(yī)療保健作用，日益受到人們的重視，人類攝取蛋白質(zhì)的來源正逐漸由動(dòng)物蛋白向植物蛋白、菌類蛋白轉(zhuǎn)變，對食用菌的需求越來越大。但近年來，部分經(jīng)銷商在利益的趨動(dòng)下，為了使食用菌外觀更白、更亮，保鮮期延長，商品價(jià)值增高，在進(jìn)入流通領(lǐng)域銷售前對雙孢蘑菇、雞腿菇等食用菌使用熒光增自劑或含有該成分的保鮮劑進(jìn)行加工漂洗，致使食用菌嚴(yán)重污染。另外，阿魏菇(又稱白靈菇)使用了熒光增白物質(zhì)超標(biāo)的包裝紙進(jìn)行包裝后，造成了嚴(yán)重超標(biāo)，給消費(fèi)者身體健康造成了嚴(yán)重危害。

因此，各級(jí)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管部門要高度重視食用菌質(zhì)量安全問題，從多個(gè)方面探索適合生產(chǎn)和流通領(lǐng)域使用的快速檢測技術(shù)，篩選出快速、準(zhǔn)確、科學(xué)的快速檢測食用菌中有毒有害物質(zhì)的技術(shù)。

1　熒光增白劑的危害

熒光增白劑是一類精細(xì)化工產(chǎn)品，是一種可吸收光線或紫外線而反射藍(lán)白磷光的化學(xué)染料。它被人體吸收后，在體內(nèi)蓄積，大大削弱人體免疫力，加重肝臟負(fù)擔(dān)。醫(yī)學(xué)研究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，熒光物質(zhì)可使細(xì)胞產(chǎn)生變異，如接觸過量熒光增白劑，毒性可大量積累在肝臟或其他重要器官，成為潛在的致癌因素。熒光增白劑嚴(yán)禁在食品加工中使用。

2　食用菌中熒光增白劑的快速檢測方法

2.1　適用范圍

本快速檢測方法適用于食用菌中熒光物質(zhì)的定性檢測。

2.2　檢測原理

當(dāng)254mm和365mm的紫外光照射到無色或淺色的熒光物質(zhì)上時(shí)，該物質(zhì)會(huì)因吸收紫外光的能量而發(fā)射出一定強(qiáng)度的可見藍(lán)紫色熒光。

2.3　儀器和設(shè)備

臺(tái)式紫外分析儀：具備254nm和365nm波長的紫外光和數(shù)碼照相機(jī)。

2.4　樣品采集

隨機(jī)抽取食用菌鮮品2.0kg或干品1.0kg，并用事先經(jīng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)不含熒光物質(zhì)的包裝材料盛裝樣品，及時(shí)檢測。

2.5　檢測步驟

(1)將去除外包裝的樣品放人清潔的培養(yǎng)皿中，擺放在鋪有深色絨布的紫外分析儀臺(tái)面上。

(2)將數(shù)碼照相機(jī)固定在三角架上，關(guān)閉閃光燈，在正常光照條件下取景、手動(dòng)調(diào)焦，使樣品處以最佳成像位置，使用自拍方式拍照，記錄正常光照下樣品照片。

(3)在避光條件下，打開254nm和365nm的紫外燈，觀察樣品表面是否有可見藍(lán)紫色熒光，并使用上述拍攝方法，記錄紫外光下樣品照片。

(4)照片應(yīng)真實(shí)反應(yīng)樣品在紫外光下的真實(shí)影像，避免樣品標(biāo)簽等含有熒光物質(zhì)的材料對拍攝效果的影像，不應(yīng)對原始照片進(jìn)行任何技術(shù)處理和加工。

2.6　結(jié)果判定

(1)依據(jù)NY／T127-2006標(biāo)準(zhǔn)要求，在254nm和365nm的紫外光下，樣品表面有可見藍(lán)紫色熒光，則判定該樣品含有熒光物質(zhì)，檢測結(jié)果表述為“陽性”，反之為“陰性”。

(2)如果在食用菌表面發(fā)現(xiàn)熒光物質(zhì)，則需要將食用菌從不同角度切開，以確證熒光增白劑是包裝污染還是自身攜帶。

3　運(yùn)用快速檢測方法提高質(zhì)量安全水平

農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全部門要高度重視雙孢蘑菇、阿魏菇(又稱白靈菇)、阿魏菇片、香菇、百靈菇、雞腿菇等受熒光增白劑污染比較嚴(yán)重的食用菌，以快速檢測技術(shù)為手段和載體，做好質(zhì)量安全監(jiān)控工作。

3.1　加大宣傳

將食用菌安全生產(chǎn)、加工、食用知識(shí)作為無公害農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全宣傳教育的重點(diǎn)內(nèi)容，組織開展形式多樣的食品安全宣傳教育活動(dòng)，增強(qiáng)經(jīng)營者的守法觀念和責(zé)任意識(shí)，提高消費(fèi)者的自我保護(hù)意識(shí)和能力。

3.2　加強(qiáng)監(jiān)管

各級(jí)農(nóng)業(yè)部門對食用菌種植戶加強(qiáng)培訓(xùn)，提高種植水平，科學(xué)合理使用農(nóng)業(yè)投入品，加快綠色食品、無公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證品種速度。衛(wèi)生、工商、質(zhì)監(jiān)部門進(jìn)一步加強(qiáng)對食用菌加工、包裝、流通、消費(fèi)等環(huán)節(jié)的監(jiān)管，引導(dǎo)和監(jiān)督食用菌生產(chǎn)經(jīng)營者采用符合安全要求的包裝材料，避免由于包裝材料的原因造成熒光增白劑對食用菌的間接污染。