纖維素類原料制取燃料酒精過程中預(yù)處理工藝和酶水解工藝的研究.pdf

1、利用廢棄纖維類原料制取燃料酒精是目前全球范圍研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。本文以木屑和谷殼作為纖維類原料，對(duì)其制取燃料酒精過程中的預(yù)處理工藝和酶水解工藝進(jìn)行了研究。 纖維素原料在水解前經(jīng)過預(yù)處理可除去木質(zhì)素、溶解半纖維素或破壞纖維素的晶體結(jié)構(gòu)，從而增大其可接近表面，提高水解產(chǎn)率。通過對(duì)谷殼、木屑稀酸預(yù)處理的研究，考察了酸種類、固液比、反應(yīng)時(shí)間、溫度、酸濃度對(duì)預(yù)處理的影響。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，谷殼在 2％(w/w)H<,2>SO<,4>、105

2、℃、3小時(shí)的條件下有利于其預(yù)處理，原料中半纖維素含量比未處理時(shí)降低了 74.2％，木質(zhì)素含量降低了18％，而纖維素則增加了15％；而木屑在2％(w/w)HCl、105℃、反應(yīng)3小時(shí)的條件下預(yù)處理較有利，原料中半纖維素含量比未處理時(shí)降低了78.4％，木質(zhì)素含量降低了29.3％，纖維素含量增加了28.6％。同時(shí)對(duì)預(yù)處理后的谷殼、木屑進(jìn)行酶水解研究，研究了pH、溫度、時(shí)間、酶用量對(duì)酶水解的影響及水解后原料組分及物理微觀形態(tài)的變化，實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果

3、表明，pH=4.8，50℃，反應(yīng)48小時(shí)，纖維素酶用量20 FPA/g(谷殼)，酶水解最有利于纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖。酶水解后，谷殼中纖維素含量降低了72％，木屑中纖維素含量降低了65.4％。掃描電鏡觀察原料形態(tài)變化。 谷殼用氫氧化鈣預(yù)處理的研究結(jié)果表明，氫氧化鈣80℃預(yù)處理谷殼6天時(shí)，溶解性大約增加了50％，氫氧化鈣的用量是O.167g，原料中木質(zhì)素的含量是9.3％，降低了62.4％，而纖維素仍有90.8％保留在原料中，半纖維素經(jīng)