真空膜蒸餾濃縮纖維素水解糖液及抑制物去除的研究.pdf

1、為提高纖維素乙醇的發(fā)酵濃度以降低后續(xù)分離提濃的成本，纖維素水解糖液的濃縮和脫毒至關(guān)重要。膜蒸餾作為一種新型的膜分離技術(shù)，可在較低的溫度下把非揮發(fā)性物質(zhì)濃縮至極高的濃度同時(shí)去除溶液中的揮發(fā)性組分，在纖維素水解糖液濃縮和脫毒應(yīng)用方面擁有巨大的潛力。本文首次采用真空膜蒸餾法(VMD)對(duì)纖維素水解糖液的濃縮和脫毒進(jìn)行了初步研究，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效發(fā)酵制備纖維素乙醇。
　　論文首先考察了料液溫度、料液流速和料液濃度等操作參數(shù)對(duì)VMD濃縮模

2、擬糖液時(shí)通量和截留率的影響。結(jié)果表明膜通量隨料液流速和溫度的升高而增加，隨料液濃度升高而降低，確定濃縮的最佳條件為溫度65℃，流速1.0m/s，下游真空度5kPa，并在此條件下把初始濃度為5g/L的模擬葡萄糖溶液濃縮10倍，整個(gè)過(guò)程對(duì)葡萄糖的截留率大于99.5％，有效組分糖損失小。
　　其次研究了VMD對(duì)抑制物糠醛和乙酸的去除效果。當(dāng)葡萄糖濃度為5g/L，乙酸和糠醛濃度為1.25g/L時(shí)，在料液溫度70℃，下游壓力5kPa條件下，

3、由于低濃度范圍內(nèi)糠醛-水相對(duì)揮發(fā)度遠(yuǎn)大于乙酸-水的相對(duì)揮發(fā)度，糠醛和乙酸的去除率相差很大，分別為96.25％和24.79％。為提高乙酸的去除率，利用鹽析效應(yīng)原理和吸附法來(lái)改變乙酸-水的汽液平衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在料液中添加第三組分鹽對(duì)改變乙酸汽液平衡來(lái)提高乙酸對(duì)水的相對(duì)揮發(fā)度影響不大，而在組件下游側(cè)填充吸附劑可以有效的提高乙酸的去除率，添加活性炭和樹(shù)脂后，乙酸的去除率從28.9％分別提高到42.8％和73.2％，為無(wú)吸附劑時(shí)的1.48和2