農(nóng)作物秸稈光合細(xì)菌產(chǎn)氫原料的乙酸預(yù)處理技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、木質(zhì)纖維素是地球上最豐富、最廉價(jià),可通過微生物發(fā)酵作用將其轉(zhuǎn)化為能源的可再生糖類資源,降解各類纖維素以獲得各種能源已經(jīng)成為世界各國(guó)高度關(guān)注的問題。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),生物質(zhì)資源十分豐富,但目前我國(guó)生物質(zhì)資源能量密度低,分布廣泛,不易收集利用。因此研究開發(fā)秸稈類原料的纖維素轉(zhuǎn)化技術(shù),對(duì)開發(fā)新能源,保護(hù)環(huán)境具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。從可持續(xù)發(fā)展的角度來看,以秸稈類物質(zhì)作為原料進(jìn)行產(chǎn)氫,將會(huì)是制氫工業(yè)一個(gè)非常具有潛力的發(fā)展方向。
　　

2、本論文在是國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“超微化秸稈類生物質(zhì)光合連續(xù)產(chǎn)氫過程及代謝熱研究”(項(xiàng)目編號(hào):50976029)的資助下完成的。主要是依據(jù)農(nóng)作物秸稈自身成分(木質(zhì)纖維素通過一定的預(yù)處理可轉(zhuǎn)化為可再生糖類資源)和光合細(xì)菌制氫的特點(diǎn),利用課題組篩選的光合細(xì)菌混合菌群,研究在光合細(xì)菌產(chǎn)氫過程中,以秸稈類物質(zhì)作為產(chǎn)氫原料的最佳預(yù)處理?xiàng)l件,并進(jìn)一步研究了光合生物制氫體系在最佳預(yù)處理?xiàng)l件下的系統(tǒng)產(chǎn)氫量以及產(chǎn)氫速率,研究了秸稈的產(chǎn)氫能力,目的在于為以農(nóng)

3、作物秸稈光合產(chǎn)氫的研究提供參考和依據(jù)。結(jié)果表明:
　　 (1)通過對(duì)pH、預(yù)處理溫度、原料粒度等單因素條件的研究發(fā)現(xiàn),這些因素對(duì)乙酸預(yù)處理農(nóng)作物秸稈還原糖得率都有較為明顯的影響。由單因素實(shí)驗(yàn)得出了乙酸預(yù)處理農(nóng)作物秸稈的最佳預(yù)處理?xiàng)l件分別為:原料粒度為超微(300nm以下)、預(yù)處理溫度為121℃,乙酸濃度為25％、固液比1:20、預(yù)處理時(shí)間為30min,預(yù)處理后料液pH調(diào)至為7.0時(shí),還原糖得率最高。
　　 (2)從正交實(shí)

4、驗(yàn)設(shè)計(jì)和單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果來說,找出了各因素對(duì)還原糖得率的影響主次關(guān)系依次為:粒度→預(yù)處理溫度→乙酸濃度→預(yù)處理時(shí)間→固液比。由方差分析可知,原料粒度、乙酸濃度、預(yù)處理溫度對(duì)乙酸預(yù)處理高粱秸稈還原糖得率的影響較為顯著,其中原料粒度的影響是最為顯著的影響因素。由正交驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,最佳乙酸預(yù)處理農(nóng)作物秸稈的工藝條件為:粒度選擇為超微,乙酸濃度為25％,固液比為1:15,預(yù)處理溫度為121℃,預(yù)處理時(shí)間為20min。
　　 (3)通過