植物原料水解及水解液凈化的研究.pdf

1、生物質能源開發(fā)利用是緩解當前能源危機與環(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，生物質的水解技術可以將生物質轉化為糖，并進一步發(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。
　　本文在綜述了國內外生物質預處理工藝及酸水解工藝的基礎上，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行了研究。研究的主要內容及結果歸納如下：
　　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：酸質量

2、濃度、水解時間、水解溫度、液固比對水解的影響。實驗結果表明，當酸質量濃度70％，水解溫度60℃，水解時間2h、液固比為10。糖轉化率為96.4%。當水解溫度200℃、硫酸質量濃度為2.5%時、水解時間為30min、液固比為10，此時水解得到糖的轉化率為64.5%。對楊木屑通過對楊木屑濃酸水解動力學的研究，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行了研究，考察了水解溫度、水解時間、二次水解時間對水解效果的影

3、響。研究表明，最優(yōu)水解條件為：溫度95℃、時間0.5h。二次水解時間是2h，此時糖的轉化率最高為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。
　　對玉米秸稈的濃硫酸水解和稀硫酸水解進行了研究，玉米秸稈濃硫酸水解的最佳條件是：硫酸質量濃度為70%、水解溫度為55℃、水解時間為2h。稀硫酸水解的最佳條件是：硫酸質量濃度為1%、水解溫度為160℃、水解時間為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、水解時間、硫酸質量濃度。
　　考察了溫度對玉米秸稈纖維素和半纖維素水解的影響，研究結果表明，在水解溫度為120℃時，主要進行半纖維素水解，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行兩步水解法第一階段水解的溫度為120℃，1%的H2SO4、水解時間為60min。第二階段水解溫度為160℃、水解時間為60min、硫酸質量濃度是1%、液固為10。測定兩步水解總糖轉化率為87.7%。
　　對水解液