生物質(zhì)能源開發(fā)利用是緩解當(dāng)前能源危機與環(huán)境壓力,建立可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的有效措施。其中,生物質(zhì)的水解技術(shù)可以將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖,并進一步發(fā)酵制取燃料酒精等液體燃料或者其它高附加值的化工原料。本文在綜述了國內(nèi)外生物質(zhì)預(yù)處理工藝及酸水解工藝的基礎(chǔ)上,以楊木屑和玉米秸稈為原料,對其酸水解工藝以及水解液凈化處理工藝進行了研究。研究的主要內(nèi)容及結(jié)果歸納如下:研究了楊木屑濃硫酸水解工藝和稀硫酸水解工藝,考察了其影響因素:酸質(zhì)量濃度、水解時間、水解溫度、液固比對水解的影響。實驗結(jié)果表明,當(dāng)酸質(zhì)量濃度70%,水解溫度60℃,水解時間2h、液固比為10。糖轉(zhuǎn)化率為96.4%。當(dāng)水解溫度200℃、硫酸質(zhì)量濃度為2.5%時、水解時間為30min、液固比為10,此時水解得到糖的轉(zhuǎn)化率為64.5%。對楊木屑通過對楊木屑濃酸水解動力學(xué)的研究,建立了纖維素原料濃硫酸水解的動力模型。對楊木屑低溫稀酸水解進行了研究,考察了水解溫度、水解時間、二次水解時間對水解效果的影響。研究表明,最優(yōu)水解條件為:溫度95℃、時間0.5h。二次水解時間是2h,此時糖的轉(zhuǎn)化率最高為61.9%。該方法具有降低硫酸用量,減少環(huán)境污染,降低生產(chǎn)成... 

【文章來源】：中國林業(yè)科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的和意義
        1.1.3 項目來源與經(jīng)費支持
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與評述
        1.2.1 植物原料的預(yù)處理技術(shù)
            1.2.1.1 機械微粒粉碎
            1.2.1.2 高溫分解
            1.2.1.3 微波處理
            1.2.1.4 蒸汽爆破
            1.2.1.5 高能輻射
            1.2.1.6 液態(tài)熱水預(yù)處理
            1.2.1.7 堿處理
            1.2.1.8 氨處理
            1.2.1.9 臭氧分解
            1.2.1.10 有機溶劑法
            1.2.1.11 濕氧化法
            1.2.1.12 生物法
        1.2.2 植物原料的酸水解
            1.2.2.1 濃酸水解
            1.2.2.2 稀酸水解
            1.2.2.3 有機酸水解
        1.2.3 研究評述
    1.3 研究目標(biāo)和主要內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
    1.4 研究技術(shù)路線
第二章 楊木屑硫酸水解的研究
    2.1 實驗材料及裝置
        2.1.1 原料及試劑
        2.1.2 儀器及裝置
    2.2 實驗方法
        2.2.1 原料組成成分分析方法
            2.2.1.1 水分的測定
            2.2.1.2 灰分的測定
            2.2.1.3 有機溶劑抽提物的測定
            2.2.1.4 纖維素的測定
            2.2.1.5 木質(zhì)素含量的測量
            2.2.1.6 纖維素含量的測定
        2.2.2 還原糖分析方法
            2.2.2.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線制作
            2.2.2.2 樣品中還原糖的測定
        2.2.3 楊木屑稀硫酸水解實驗
        2.2.4 楊木屑低溫稀酸水解實驗
        2.2.5 楊木屑濃硫酸水解實驗
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 楊木屑稀硫酸水解實驗
            2.3.1.1 硫酸質(zhì)量濃度對水解效果的影響
            2.3.1.2 水解時間對水解效果的影響
            2.3.1.3 液固比對水解效果的影響
        2.3.2 楊木屑低溫水解實驗
            2.3.2.1 溫度水解的影響
            2.3.2.2 二次水解時間對水解的影響
        2.3.3 楊木屑濃硫酸水解實驗
            2.3.3.1 硫酸質(zhì)量濃度對水解效果的影響
            2.3.3.2 水解時間對水解效果的影響
            2.3.3.3 液固比對水解效果的影響
            2.3.3.4 楊木屑濃硫酸水解的動力學(xué)研究
    2.4 小結(jié)
第三章 玉米秸稈硫酸水解的研究
    3.1 實驗原料及儀器
    3.2 實驗方法
        3.2.1 單糖的分析方法
        3.2.2 糠醛含量的測定
        3.2.3 多酚化合物濃度的測定
        3.2.4 玉米秸稈濃硫酸水解實驗
        3.2.5 玉米秸稈單步稀硫酸水解實驗
        3.2.6 玉米秸稈兩步稀酸水解實驗
        3.2.7 玉米秸稈水解液凈化的研究
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 玉米秸稈濃硫酸水解實驗
            3.3.1.1 水解溫度對水解的影響
            3.3.1.2 水解時間對水解效果的影響
            3.3.1.3 硫酸質(zhì)量濃度對水解效果的影響
            3.3.1.4 電鏡掃描分析
        3.3.2 玉米秸稈稀硫酸水解實驗
            3.3.2.1 玉米秸稈稀硫酸水解的正交實驗
            3.3.2.2 水解溫度對水解效果的影響
            3.3.2.3 時間對水解效果的影響
            3.3.2.4 硫酸質(zhì)量濃度對水解效果的影響
            3.3.2.5 電鏡掃描分析
        3.3.3 玉米秸稈兩步稀酸水解實驗
        3.3.4 玉米秸稈水解液凈化的研究
    3.4 小結(jié)
第四章 結(jié)論與討論
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
讀期間的學(xué)在術(shù)研究
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]木質(zhì)纖維素原料預(yù)處理技術(shù)研究進展[J]. 楊長軍,汪勤,張光岳.  釀酒科技. 2008(03)
[2]生物質(zhì)資源與林產(chǎn)化工[J]. 宋湛謙.  林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2005(S1)
[3]農(nóng)作物秸稈生物法降解的研究[J]. 潘亞杰,張雷,郭軍,張大雷.  可再生能源. 2005(03)
[4]玉米秸稈發(fā)酵法生產(chǎn)燃料酒精的研究進展[J]. 張強,陸軍,侯霖,金花,樸敬惠.  飼料工業(yè). 2005(09)
[5]新型綠色平臺化合物乙酰丙酸的生產(chǎn)及應(yīng)用研究進展[J]. 常春,馬曉建,岑沛霖.  化工進展. 2005(04)
[6]利用纖維素原料生產(chǎn)燃料酒精的研究進展[J]. 李盛賢,賈樹彪,顧立文.  釀酒. 2005(02)
[7]木質(zhì)纖維素的定量測定及降解規(guī)律的初步研究[J]. 杜甫佑,張曉昱,王宏勛.  生物技術(shù). 2004(05)
[8]棉漿粕纖維素的超聲波處理[J]. 李松曄,劉曉非,莊旭品,管云林,成國祥.  應(yīng)用化學(xué). 2003(11)
[9]白腐真菌對稻草秸稈的降解及其有關(guān)酶活性的變化[J]. 杭怡瓊,薛惠琴,郁懷丹,陳誼.  菌物系統(tǒng). 2001(03)
[10]微波對纖維素Ⅰ超分子結(jié)構(gòu)的影響[J]. 熊犍,葉君,梁文芷,范佩明.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(03)



本文編號：3170538