超、近臨界水非催化處理稻草秸稈一步法制備還原糖的研究.pdf

1、隨著全球提倡綠色能源、糧食安全，使用非糧食作物的可再生生物質(zhì)作為原料開(kāi)發(fā)綠色能源已經(jīng)成為世界的研究熱點(diǎn)。以稻草秸稈為原料制備燃料酒精因具有可再生性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性而備受關(guān)注。而超臨界水一步法處理稻草秸稈制備還原糖是一種燃料酒精原料預(yù)處理的綠色高效方法。 首先，本文對(duì)間歇操作條件下超臨界水一步法處理稻草秸稈制備還原糖進(jìn)行研究。采用自制超臨界水的間歇反應(yīng)器，在設(shè)定反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，通過(guò)350-550℃的錫浴預(yù)熱使反應(yīng)體系達(dá)到超/近臨界狀態(tài)

2、。稻草秸稈經(jīng)處理后，由冷水中急冷終止反應(yīng)，用DNS法檢測(cè)還原糖含量。通過(guò)對(duì)不同反應(yīng)溫度（325℃到385℃）、反應(yīng)壓力（12 MPa到24 MPa）、處理時(shí)間（20 s到210 s）、固液比（1：10，1：15，1：25，1：30）等因素進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)在350℃、16 MPa、25 s、固液比1：15的條件下，還原糖收率到達(dá)最大值30．87％（以稻草秸稈中的纖維素和半纖維素含量為基準(zhǔn)計(jì)算）。 其次，本文對(duì)不同處理方式的稻草秸稈轉(zhuǎn)

3、化影響進(jìn)行了對(duì)比研究。發(fā)現(xiàn)在超臨界水條件下，稻草秸稈的特殊微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)不影響反應(yīng)進(jìn)程，因此超臨界水一步法比用堿液處理后再進(jìn)行超臨界水解更利于稻草秸稈轉(zhuǎn)化為還原糖；此外，在超臨界水一步法與三種酸解法比較中，發(fā)現(xiàn)雖然超臨界水一步法處理效果居中，但其具有反應(yīng)時(shí)間短，操作溫度和壓力可獨(dú)立地作用于水解反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)。因此在后續(xù)連續(xù)裝置中可通過(guò)提高反應(yīng)壓力而獲得較高的還原糖收率。 最后，本文還考察了不同預(yù)處理方式對(duì)稻草秸稈的成分影響。發(fā)現(xiàn)超