廢棄黏膠纖維酶水解反應(yīng)工藝研究.pdf

1、目前紡織品材料仍以棉、麻、黏膠纖維等富含纖維素的纖維為主，作為資源開發(fā)利用鏈的另一端，每年必然會(huì)有大量的廢棄物產(chǎn)生，這些廢棄物的資源化利用已迫在眉睫。將廢棄紡織品中纖維素水解成為糖類物質(zhì)，再經(jīng)發(fā)酵提純等步驟可以制備成燃料乙醇。近年來(lái)，石油燃料的替代品——生物質(zhì)燃料乙醇的開發(fā)意義已被公認(rèn)，是目前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，但研究對(duì)象大都是以麥稈、玉米稈等作原料。利用廢棄紡織品中的纖維素制造燃料乙醇還沒(méi)有引起人們足夠的重視。纖維素水解成糖的過(guò)程是制造

2、生物質(zhì)燃料乙醇的關(guān)鍵步驟，主要有酸解法和酶解法兩種工藝。 本文詳細(xì)地研究了黏膠纖維酶水解工藝。采用正交設(shè)計(jì)的方法，研究了影響水解反應(yīng)的顯著性因素，詳細(xì)研究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、酶用量及其添加方法等因素對(duì)反應(yīng)過(guò)程的影響，用SEM方法，對(duì)水解過(guò)程中纖維結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行了探討研究，并對(duì)黏膠纖維水解工藝的優(yōu)化做了初步的探討。 正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，本研究條件下，最佳水解工藝參數(shù)為：固-液比2g/200ml，酶用量10ml，反應(yīng)溫度5

3、5℃，PH值4.5，黏膠纖維的水解率約為87％。研究表明：黏膠纖維酶水解反應(yīng)可分為慢速的初期、快速的中期、幾乎不再反應(yīng)的后期。本實(shí)驗(yàn)條件下，水解反應(yīng)進(jìn)行80～120min為宜。在酶的使用溫度范圍內(nèi)，升高反應(yīng)溫度有利于加速反應(yīng)速率、縮短反應(yīng)時(shí)間、提高最終水解率，本實(shí)驗(yàn)條件下，反應(yīng)溫度控制在55℃為宜。采用分批加入催化劑的方法與一次加入催化劑及纖維預(yù)處理的方法相比，可以有效的縮短水解反應(yīng)時(shí)間，有利于生產(chǎn)成本的降低。對(duì)不同反應(yīng)階段的纖維的電子