利用廢棄纖維素生產(chǎn)燃料乙醇關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、能源問題日趨嚴(yán)峻，迫切需要人們開發(fā)替代能源。乙醇以其可再生、綠色無污染等優(yōu)點(diǎn)受到重視。利用木質(zhì)纖維素生產(chǎn)燃料乙醇是未來能源發(fā)展的一個(gè)重要方向，既解決能源危機(jī)，又充分利用資源、保護(hù)環(huán)境。本研究由此立題，進(jìn)行利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的研究。
　　 本研究以麥草和玉米秸稈為主要原料，以酶解液中還原糖得率為衡量指標(biāo)，采用混合試劑以及物理-化學(xué)法，對(duì)其制取燃料酒精過程中的預(yù)處理工藝和酶水解工藝進(jìn)行了初步研究，得出以下結(jié)論：
　　

2、 (1)以麥秸纖維素為主要原料，室溫下分別采用氫氧化鈉、硫酸/丙酮、氫氧化鈉/過氧化氫、氫氧化鈉/過氧乙酸、氫氧化鈉/乙醇溶液進(jìn)行處理，然后按固液比1∶50量加入纖維素酶液，在一定pH值、溫度、時(shí)間等條件下進(jìn)行酶解。結(jié)果表明：用氫氧化鈉/過氧化氫混合液以及先氫氧化鈉再過氧乙酸溶液預(yù)處理麥秸纖維素的效果要略好于其它所試預(yù)處理溶液。
　　 (2)采用堿(酸)浸泡/蒸汽，蒸汽/堿(酸)浸泡，蒸汽，冷凍/蒸汽，堿浸泡/冷凍等方法預(yù)處理麥

3、秸纖維素，然后加入纖維素酶進(jìn)行酶解，結(jié)果表明，氫氧化鈉浸泡后再蒸汽處理40min，酶解24h后葡萄糖產(chǎn)率較預(yù)處理前的葡萄糖產(chǎn)率有明顯增加，其中酶解24h葡萄糖產(chǎn)率較預(yù)處理前的葡萄糖產(chǎn)率提高15％。總體考慮，蒸汽和堿浸泡處理同時(shí)進(jìn)行效果較優(yōu)于先堿再蒸氣處理。蒸汽和酸浸泡處理同時(shí)進(jìn)行效果稍好。蒸汽處理40min酶解24h時(shí)，葡萄糖得率最高達(dá)到16％，較未處理提高12％。氫氧化鈉浸泡后再超低溫冷凍處理，當(dāng)冷凍溫度為-80℃時(shí)，經(jīng)酶解12h后，

4、葡萄糖的產(chǎn)率有所增加，其中酶解48h，產(chǎn)糖率比預(yù)處理前的提高23％。
　　 (3)以玉米秸稈為研究對(duì)象，經(jīng)機(jī)械粉碎后，采用堿/蒸汽對(duì)玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理，然后加入纖維素酶進(jìn)行酶解。通過對(duì)NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)、加熱時(shí)間、固液比3個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)，對(duì)預(yù)處理的條件進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，玉米秸稈在6％的NaOH固液比為1∶8，加熱2min，酶解液中還原糖含量較高。
　　 (4)采用爆破以及爆破與堿結(jié)合的方法處理玉米秸稈