發(fā)布時(shí)間：2022-10-04 12:16

　　以玉米秸稈等木質(zhì)纖維素為原料生產(chǎn)燃料乙醇的關(guān)鍵工藝之一是酸水解制取可發(fā)酵糖,該過程存在酸回收困難、副產(chǎn)物抑制發(fā)酵等難題。本文在課題組前期研究的基礎(chǔ)上將酸阻滯與連續(xù)效膜蒸餾（CEMD）過程整合并優(yōu)化工藝條件,以實(shí)現(xiàn)秸稈酸水解液中的糖酸分離、發(fā)酵抑制物的脫除以及稀糖液與稀酸液的濃縮回收,并驗(yàn)證濃縮糖液用于乙醇發(fā)酵的可行性。本研究使用酸阻滯過程對(duì)秸稈酸水解液進(jìn)行糖酸分離,結(jié)果表明,該過程能夠有效地分離水解液中的糖和酸,且葡萄糖和硫酸的回收率分別為99.12%和98.92%。在糖酸分離的同時(shí),酸阻滯過程還能有效脫除水解液中的發(fā)酵抑制物,其對(duì)酚類物質(zhì)的脫除率是92.50%,而有機(jī)酸類和呋喃醛類物質(zhì)基本完全被脫除。本研究探討了CEMD用于糖酸分離所得稀糖液和稀酸液深度濃縮的可行性。結(jié)果表明,CEMD可將稀糖液濃縮5倍左右,葡萄糖的截留率始終保持在100%,過程中最大的滲透通量和造水比分別為4.84 L/（m~2·h）和15.27,相當(dāng)于傳統(tǒng)十八效蒸發(fā)器的能效。在稀酸液深度濃縮實(shí)驗(yàn)中,硫酸最終可被濃縮至43.43wt%,此時(shí)的造水比仍可達(dá)6.43。本研究通過探討接種量、轉(zhuǎn)速、溫度、初始pH、葡萄糖濃... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 前言
    1.2 纖維素乙醇
        1.2.1 木質(zhì)纖維素
        1.2.2 纖維素乙醇轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.3 國內(nèi)外纖維素乙醇發(fā)展概況
    1.3 木質(zhì)纖維素糖化過程中產(chǎn)生的發(fā)酵抑制物
        1.3.1 有機(jī)弱酸類抑制物
        1.3.2 呋喃醛類抑制物
        1.3.3 酚類抑制物
    1.4 木質(zhì)纖維素水解液脫毒方法
        1.4.1 物理法
        1.4.2 化學(xué)法
        1.4.3 生物法
    1.5 膜蒸餾
        1.5.1 膜蒸餾簡介
        1.5.2 連續(xù)效膜蒸餾
    1.6 乙醇發(fā)酵
        1.6.1 乙醇發(fā)酵菌種
        1.6.2 乙醇發(fā)酵工藝
    1.7 課題的研究目的及研究內(nèi)容
第2章 秸稈酸水解液的脫毒與濃縮
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 預(yù)處理
        2.3.2 酸水解
        2.3.3 糖酸分離及脫毒
        2.3.4 連續(xù)效膜蒸餾濃縮
    2.4 分析方法
        2.4.1 硫酸濃度測定方法
        2.4.2 酚類物質(zhì)測定方法
        2.4.3 水解液中葡萄糖、有機(jī)酸及呋喃醛類物質(zhì)測定方法
        2.4.4 葡萄糖和硫酸混合溶液糖酸分離實(shí)驗(yàn)中葡萄糖含量檢測
        2.4.5 酸阻滯糖酸分離效果的表征
        2.4.6 連續(xù)效膜蒸餾性能指標(biāo)
    2.5 酸阻滯樹脂糖酸分離及脫毒實(shí)驗(yàn)
        2.5.1 葡萄糖硫酸溶液的糖酸分離
        2.5.2 秸稈酸水解液的糖酸分離
    2.6 連續(xù)效膜蒸餾濃縮糖酸分離后的洗脫液
        2.6.1 連續(xù)效膜蒸餾法稀糖液深度濃縮實(shí)驗(yàn)
        2.6.2 連續(xù)效膜蒸餾法稀酸液深度濃縮實(shí)驗(yàn)
    2.7 連續(xù)效膜蒸餾系統(tǒng)的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
    2.8 本章小結(jié)
第3章 乙醇發(fā)酵
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
        3.1.1 菌種
        3.1.2 培養(yǎng)基
        3.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑
    3.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 菌種保藏
        3.3.2 菌種活化
        3.3.3 種子培養(yǎng)
        3.3.4 乙醇發(fā)酵
    3.4 分析方法
        3.4.1 乙醇含量檢測
        3.4.2 葡萄糖含量檢測
        3.4.3 乙醇發(fā)酵性能表征
    3.5 葡萄糖乙醇發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
        3.5.1 葡萄糖濃度對(duì)乙醇發(fā)酵性能的影響
        3.5.2 溫度對(duì)乙醇發(fā)酵性能的影響
        3.5.3 轉(zhuǎn)速對(duì)乙醇發(fā)酵性能的影響
        3.5.4 接種量對(duì)乙醇發(fā)酵性能的影響
        3.5.5 初始pH對(duì)乙醇發(fā)酵性能的影響
    3.6 水解液乙醇發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
    3.7 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3685011