纖維素類原料制取燃料酒精過程中預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用的熱點。本文以木屑和谷殼作為纖維類原料，對其制取燃料酒精過程中的預處理工藝和酶水解工藝進行了研究。 纖維素原料在水解前經(jīng)過預處理可除去木質(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。通過對谷殼、木屑稀酸預處理的研究，考察了酸種類、固液比、反應時間、溫度、酸濃度對預處理的影響。實驗研究結(jié)果表明，谷殼在 2％(w/w)H<,2>SO<,4>、105

2、℃、3小時的條件下有利于其預處理，原料中半纖維素含量比未處理時降低了 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3小時的條件下預處理較有利，原料中半纖維素含量比未處理時降低了78.4％，木質(zhì)素含量降低了29.3％，纖維素含量增加了28.6％。同時對預處理后的谷殼、木屑進行酶水解研究，研究了pH、溫度、時間、酶用量對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，實驗研究結(jié)果

3、表明，pH=4.8，50℃，反應48小時，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。 谷殼用氫氧化鈣預處理的研究結(jié)果表明，氫氧化鈣80℃預處理谷殼6天時，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)