MARC

 008240221s2020        ulk                      00        kor
■001000016932655
■00520240214100527
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798379835392
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30505073
■035    ▼a(MiAaPQ)Purdue11918208
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a641.105
■1001  ▼aOverton,  Jonathan  C.
■24510▼aMaleic  Acid  as  a  Versatile  Catalyst  for  Biorefining▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]▼bPurdue  University.  ▼c2020
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2020
■300    ▼a1  online  resource(89  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Mosier,  Nathan  S.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2020.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aProducing  bio-based  commodity  chemicals,  such  as  polymers  and  fuels,  is  of  significant  interest  as  petroleum  reserves  continue  to  decline.  A  major  roadblock  to  bio-based  production  is  high  processing  costs.  These  costs  are  associated  with  the  need  for  highly-specialized  catalysts  to  produce  bio-based  commodity  chemicals  from  agricultural  products  and  wastes.  This  prevents  bioprocessing  facilities  from  fully  taking  advantage  of  commodities  of  scale,  where  purchasing  materials  in  greater  quantities  reduces  the  material  cost.  Discovering  catalysts  capable  of  being  used  in  multiple  production  pathways  could  reduce  the  per  unit  processing  of  a  biorefinery.  Recent  works  have  shown  that  maleic  acid  can  be  used  for  multiple  conversion  reactions  of  plant  material  to  valuable  products:  xylose  to  furfural,  glucose  to  hydroxymethylfurfural  (HMF),  and  the  pretreatment  of  lignocellulosic  material  for  second  generation  biofuel  production.  This  work  evaluates  the  use  of  maleic  acid  as  a  catalyst  for  producing  HMF  from  corn  starch,  with  a  specific  focus  on  reducing  operating  costs.  Additionally,  the  use  of  maleic  acid  as  a  liquefaction  catalyst  for  producing  corn  stover  slurries  is  tested.To  evaluate  HMF  production  from  starch,  a  combined  computational  and  experimental  approach  is  used.  Through  modelling  and  experimental  validation,  molar  HMF  yields  of  ~30%  are  reached  by  incorporating  dilute  dimethylsulfoxide  and  acetonitrile  into  the  reaction  mixture.  However,  HMF  yield  was  limited  by  low  stability  in  the  reaction  media.  The  addition  of  activated  carbon  to  the  reactor  overcomes  challenges  with  second  order  side  reactions,  resulting  in  HMF  selling  prices  that  are  competitive  with  similar  petroleum-derived  chemicals.  The  key  technical  roadblocks  to  commercialization  of  HMF  production  are  identified  as  solvent  recycling  and  HMF  separation  efficiency  in  a  sensitivity  analysis.  During  liquefaction  of  corn  stover,  maleic  acid  was  found  to  reduce  the  yield  stress  required  to  begin  slurry  flow  through  a  pipe.  However,  a  reduction  in  the  free  water  content  of  the  reactor  through  binding  of  water  in  the  matrix  of  biomass  limited  liquefaction,  resulting  in  solids  concentrations  not  financially  feasible  at  scale.  To  overcome  this,  maleic  acid  treatment  was  performed  at  solids  contents  of  25%,  followed  by  a  water  removal  step  and  enzymatic  liquefaction  at  30%  solids.  Yield  stress  was  reduced  from  6000  Pa  for  untreated  samples  to  ~50  Pa  for  samples  treated  with  maleic  acid  and  enzymes  sequentially.  Such  treatment  reduces  the  challenges  associated  with  feeding  solid  biomass  into  a  pretreatment  reactor.Additionally,  reduced  slurry  yield  stress  results  in  lower  capital  costs,  since  smaller  pumps  can  be  used  in  the  production  facility.This  work  provides  a  step  forward  in  transitioning  away  from  a  petroleum-based  economy  to  a  bio-based  economy  without  significant  disruptions  in  product  pricing  and  availability.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aFeeds.
■650  4▼aAgricultural  production.
■650  4▼aEthanol.
■650  4▼aCompetition.
■650  4▼aAgriculture.
■690    ▼a0473
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-01B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2020
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16932655▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서