稻草經(jīng)超聲波輔助預(yù)處理后酶解過程的動力學(xué)研究.pdf

1、面對日益嚴(yán)重的能源危機(jī)以及環(huán)境問題,以植物木質(zhì)纖維素為原料生產(chǎn)燃料酒精成了解決這些問題并保持社會可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑。目前,雖然關(guān)于植物木質(zhì)纖維素原料的預(yù)處理和酶水解過程已經(jīng)有了很多研究,但這些研究大多采用常規(guī)預(yù)處理以及酶水解方法,而以稻草作為植物木質(zhì)纖維素原料,將超聲波技術(shù)用于植物木質(zhì)纖維素的預(yù)處理以及酶水解過程動力學(xué)模型報道較少。
　　 本文選擇功率為120 W、處理時間為30 min,分別對稻草進(jìn)行超聲波輔助酸堿預(yù)處理

2、,與傳統(tǒng)化學(xué)預(yù)處理后稻草的主要化學(xué)組成相比較,發(fā)現(xiàn)超聲波技術(shù)輔助酸堿預(yù)處理可以更為有效的去除半纖維素和木質(zhì)素,提高了纖維素含量,縮短糖化時間。為進(jìn)一步研究超聲波輔助預(yù)處理對稻草糖化的影響,在一系列試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,建立了稻草酶水解動力學(xué)模型。結(jié)果表明,稻草(分別經(jīng)堿、超.堿、酸、超-酸處理)糖化過程模型參數(shù)米氏常數(shù)KM,速率常數(shù)k和抑制常數(shù)KI均不同,KM分別為17.55 g·L-1,14.14 g·L-1,15.29 g·L-1,15

3、.80 g·L-1；k分別為15.30 h-1,21.32 h-1,13.40h-1,15.42h-1；抑制常數(shù)KI變化不明顯分別為2.31 g·L-1,2.08 g·L-1,1.81 g·L-1,1.85 g·L-1。本模型及實(shí)驗(yàn)方法簡便可靠,有較好的擬合性,對稻草酶水解過程工程放大及過程控制都具有一定的參考價值。然后分別對這四種預(yù)處理方法處理后的稻草的主要化學(xué)組分進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過超聲波預(yù)處理的稻草其處理后的化學(xué)組分與單純酸堿預(yù)處