植物原料水解及水解液凈化的研究.pdf

1、生物質(zhì)能源開發(fā)利用是緩解當(dāng)前能源危機(jī)與環(huán)境壓力，建立可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的有效措施。其中，生物質(zhì)的水解技術(shù)可以將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖，并進(jìn)一步發(fā)酵制取燃料酒精等液體燃料或者其它高附加值的化工原料。
　　本文在綜述了國內(nèi)外生物質(zhì)預(yù)處理工藝及酸水解工藝的基礎(chǔ)上，以楊木屑和玉米秸稈為原料，對其酸水解工藝以及水解液凈化處理工藝進(jìn)行了研究。研究的主要內(nèi)容及結(jié)果歸納如下：
　　研究了楊木屑濃硫酸水解工藝和稀硫酸水解工藝，考察了其影響因素：酸質(zhì)量

2、濃度、水解時(shí)間、水解溫度、液固比對水解的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)酸質(zhì)量濃度70％，水解溫度60℃，水解時(shí)間2h、液固比為10。糖轉(zhuǎn)化率為96.4%。當(dāng)水解溫度200℃、硫酸質(zhì)量濃度為2.5%時(shí)、水解時(shí)間為30min、液固比為10，此時(shí)水解得到糖的轉(zhuǎn)化率為64.5%。對楊木屑通過對楊木屑濃酸水解動力學(xué)的研究，建立了纖維素原料濃硫酸水解的動力模型。
　　對楊木屑低溫稀酸水解進(jìn)行了研究，考察了水解溫度、水解時(shí)間、二次水解時(shí)間對水解效果的影

3、響。研究表明，最優(yōu)水解條件為：溫度95℃、時(shí)間0.5h。二次水解時(shí)間是2h，此時(shí)糖的轉(zhuǎn)化率最高為61.9%。該方法具有降低硫酸用量，減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)。
　　對玉米秸稈的濃硫酸水解和稀硫酸水解進(jìn)行了研究，玉米秸稈濃硫酸水解的最佳條件是：硫酸質(zhì)量濃度為70%、水解溫度為55℃、水解時(shí)間為2h。稀硫酸水解的最佳條件是：硫酸質(zhì)量濃度為1%、水解溫度為160℃、水解時(shí)間為60min。稀硫酸水解各因素對水解影響的大小依次為：水

4、解溫度、水解時(shí)間、硫酸質(zhì)量濃度。
　　考察了溫度對玉米秸稈纖維素和半纖維素水解的影響，研究結(jié)果表明，在水解溫度為120℃時(shí)，主要進(jìn)行半纖維素水解，其水解率為93.7%。纖維素水解率19.7%。玉米秸稈的稀酸水解可進(jìn)行兩步水解法第一階段水解的溫度為120℃，1%的H2SO4、水解時(shí)間為60min。第二階段水解溫度為160℃、水解時(shí)間為60min、硫酸質(zhì)量濃度是1%、液固為10。測定兩步水解總糖轉(zhuǎn)化率為87.7%。
　　對水解液