乙二醇、1,2-丙二醇等低碳二元醇作為重要的化工原料,在聚酯樹脂、涂料、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣泛的應用,其工業(yè)生產(chǎn)主要基于石油路線。隨著化石能源過度消耗,原油價格逐漸攀升,以資源豐富、價格低廉的可再生生物質(zhì)代替化石能源生產(chǎn)低碳二元醇受到了廣泛關(guān)注。目前,雖然葡萄糖、山梨醇等糖醇催化氫解制備低碳二元醇能夠獲得較高收率,但由于成本問題,尚未達到工業(yè)化,本課題將生物工程與催化反應工程相結(jié)合,以更廉價的秸稈水解液為原料催化氫解制備低碳二元醇,以期進一步降低生產(chǎn)成本,早日實現(xiàn)生物質(zhì)制備低碳二元醇的工業(yè)應用。本文采用Ru/AC催化主要成分為葡萄糖、木糖的秸稈水解液兩步氫解,建立了葡萄糖、木糖氫解產(chǎn)物的分析方法,探究了水解液中各雜質(zhì)對葡萄糖、木糖加氫的影響,并通過表征對雜質(zhì)造成催化劑失活的原因進行分析,最后進行了水解液中雜質(zhì)去除研究。主要研究結(jié)果如下:1.水解液中存在抑制葡萄糖、木糖加氫的雜質(zhì),通過將其添加到葡萄糖、木糖混合液中進行加氫實驗,發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素、纖維素酶對加氫的抑制作用很大;5-HMF、芳香類雜質(zhì)分別在含量較高時（添加量>0.6wt%）表現(xiàn)出較強的抑制作用,含量較低時無影響;糠醛、無機鹽即使... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．４木質(zhì)纖維素的預處理??

使部分木糖和葡萄糖進一步降解為糠醛、５－羥甲基糠醛（５－ＨＭＦ）等，二者進一步降解??則可生成甲酸、乙酰丙酸等；同理，木質(zhì)素也會被部分降解為香草醛、香草酸、羥基苯??甲酸等芳香類化合物，如圖２．５所示［６７］。因此，經(jīng)過預處理的工序后木質(zhì)纖維素漿液中??主要含有結(jié)構(gòu)遭到初步破壞的固體纖維素、木質(zhì)素和溶于液體中的木糖（主要物質(zhì)）和??少量的葡萄糖、糠醛、５－ＨＭＦ、甲酸以及芳香類化合物等。??１?Ｆｕｒａｎｓ??＾?Ｖ＂??１?Ｊ，?ｌ＾ｒｒｒａｃ?ａｃ．ｄ??ｍｕ?？?獻糖?Ｍ纖Ｄｓｅ?Ｒｔｗ咖咖??．圓、——－??ｈ＇ｊＸ－＾０？Ｆ？ｉｒｔ？ｒａｌ?＾??Ｘｙｌｏｓｅ＇?ＡｍｂｉｎｏＷ??ｈ，Ｃ—＾??＾ｎ．ｎ?Ｔ＂＂＂＾?—二??料園???Ｅ＼（ｍｃ（ｉｖ？ｉ＞?Ｐｈｔｉｗｌｋｓ?????…爹?Ｗｏｏｄ?ｒｅｓｉｎ??圖２．５木質(zhì)纖維素預處理產(chǎn)物及產(chǎn)生的副產(chǎn)物１６７１??Ｆｉｇ．?２．５?Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ａｎｄ?ｂｙｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｏｆ?ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓ?１６７１??２３．２．２脫毒??為了使纖維素與纖維素酶充分接觸，達到盡可能高的纖維素酶利用率，對木質(zhì)纖維??素原料進行預處理是先決步驟，但在預處理過程中生成的副產(chǎn)物如糠醛、５－ＨＭＦ等呋喃??類衍生物，甲酸、乙酰丙酸等有機弱酸和香草醛、香草酸、羥基苯甲酸等芳香類化合物??等，不僅會抑制纖維素酶活性，降低酶解糖化效率［６８］，還會影響發(fā)酵過程中微生物的代??謝［６９］，因此，為確保預處理后的木質(zhì)纖維素能進行正常的酶水解糖化過程和后續(xù)的發(fā)酵、??化學轉(zhuǎn)化等過程

３．３葡萄糖氫解反應工藝??３．３．１反應儀器及操作??氫解反應在高壓撹拌反應釜（Ｐａｒｒ?４５９０）中進行，工藝流程如圖３．２所示。具體操??作步驟如下：第一段加氫反應：向高壓釜內(nèi)加入一定質(zhì)量濃度的反應液４０?ｇ，并加入０．２５??ｇ催化劑，攪拌均勻后，安裝并密封好高壓釜；向反應釜中充入一定壓力的Ｎ２檢查氣密??性，確定不漏氣后依次使用Ｎ２和Ｈ２在２?ＭＰａ壓力下各吹掃２次，以置換釜內(nèi)空氣，吹??掃過程中調(diào)節(jié)高壓釜的攪拌槳轉(zhuǎn)速為２００?ｒｐｍ；吹掃完畢后關(guān)閉出氣閥，向釜內(nèi)充入Ｈ２??至４?ＭＰａ并升溫至１２０?°Ｃ，同時調(diào)節(jié)高壓爸攪拌槳轉(zhuǎn)速至５００?ｒｐｍ，達到設(shè)定溫度后向??高壓釜內(nèi)補充壓力至６?ＭＰａ并開始計時，反應３?ｈ。反應結(jié)束后，降至室溫，打開排氣??閥泄壓，氣體排完后，將高壓釜拆卸下來，�。担绺獌�(nèi)溶液離心過濾以濾去催化劑，濾??液過０．２２?ｐｍ微孔濾膜后進行高效液相色譜分析

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3548205