生物質(zhì)能的開發(fā)利用是緩解能源危機(jī)、解決環(huán)境問題的有效手段之一,也是提供可持續(xù)材料的根本途徑。通過對木質(zhì)纖維素材料的水解,可以將其中的半纖維素和纖維素轉(zhuǎn)化成還原糖,利用水解產(chǎn)生的糖通過微生物的發(fā)酵不但可以制取燃料乙醇等液態(tài)燃料,還可以生產(chǎn)其他高附加值的化工原料或產(chǎn)品。木質(zhì)纖維素原料的水解是各種生物轉(zhuǎn)化的首要步驟,它分為酸水解和酶水解兩大方向。本研究以經(jīng)過新型的連續(xù)擠出汽爆處理的玉米秸稈為原料,全面探討原料稀酸水解和酶水解的糖化表現(xiàn)和影響因素,主要工作如下:1、在常規(guī)加熱的方式下,以常規(guī)無機(jī)酸和酸性納米二氧化鈦?zhàn)鳛榇呋瘎?系統(tǒng)研究催化劑濃度、反應(yīng)溫度、時間、固液比及原料處理方法對還原糖得率對原料水解的影響。試驗表明,催化劑和原料類型之間具有選擇性,鹽酸作為催化劑的效果好于硫酸,而酸性納米二氧化鈦?zhàn)鳛榇呋瘎┮灿休^好的催化效果。得到的優(yōu)化條件為:120℃下汽爆6min的原料,在鹽酸濃度為3%,溫度110℃,水解時間60min,固液比1:20的條件下進(jìn)行水解,還原糖得率為42.0%;當(dāng)酸性納米二氧化鈦溶液與水的比例為3:17時,120℃下汽爆8min的原料在相同條件下還原糖得率為41.5%。2、... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 綠色能源
    1.2 生物質(zhì)與生物質(zhì)能
    1.3 乙醇行業(yè)與燃料乙醇
    1.4 木質(zhì)纖維素水解
        1.4.1 木質(zhì)纖維素濃酸水解
        1.4.2 木質(zhì)纖維素稀酸水解
            1.4.2.1 稀酸水解機(jī)理
            1.4.2.2 稀酸水解研究
            1.4.2.3 先進(jìn)的稀酸水解工藝
        1.4.3 木質(zhì)纖維素的酶水解
            1.4.3.1 酶水解原理
            1.4.3.2 原料預(yù)處理
            1.4.3.3 酶水解
    1.5 本課題的選題意義與研究內(nèi)容
第二章 催化劑種類對螺桿擠出汽爆玉米秸稈水解的影響
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試驗材料
            2.2.1.1 試劑
            2.2.1.2 主要儀器
        2.2.2 試驗方法
            2.2.2.1 原料的主要成分分析
            2.2.2.2 無機(jī)酸作為催化劑對水解的影響的研究
            2.2.2.3 酸性納米二氧化欽作為催化劑對水解影響的研究
            2.2.2.4 計算方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 原料基本成分分析
        2.3.2 無機(jī)酸作為催化劑對水解影響的研究
            2.3.2.1 稀硫酸水解預(yù)試驗
            2.3.2.2 稀硫酸水解正交試驗
            2.3.2.3 稀鹽酸水解正交試驗
            2.3.2.4 酸水解因素間交互作用的分析
        2.3.3 酸性納米二氧化欽作為催化劑對水解影響的研究
            2.3.3.1 酸性納米二氧化欽溶液對不同原料水解的影響
            2.3.3.2 酸性納米二氧化欽原液與鹽酸混合液對不同原料水解的影響二
            2.3.3.3 酸性納米二氧化欽原液與不同濃度鹽酸不同比例混合對5~#和6~#原料水解的影響
            2.3.3.4 酸性二氧化欽溶液與水不同比例混合對6#原料水解的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 加熱方式對螺桿擠出汽爆秸稈的稀酸水解的影響
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗材料
            3.2.1.1 試劑
            3.2.1.2 主要儀器
        3.2.2 試驗方法
            3.2.2.1 超聲加熱對水解的影響
            3.2.2.2 微波加熱對水解的影響
            3.2.2.3 計算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 超聲加熱對水解的影響
            3.3.1.1 超聲工作時間\間歇時間的比例對水解的影響
            3.3.1.2 超聲總工作時間對水解的影響
            3.3.1.3 不同濃度的硫酸和鹽酸對水解的影響
            3.3.1.4 不同原料對超聲水解的影響
        3.3.2 微波加熱對水解的影響
            3.3.2.1 不同微波功率敞口加熱的極限時間確定
            3.3.2.2 微波水解方式的確定
            3.3.2.3 不同濃度的鹽酸和硫酸對微波水解的影響
            3.3.2.4 微波功率與時間對原料水解的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 螺桿擠出汽爆玉米秸稈的酶水解研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗材料
            4.2.1.1 試劑
            4.2.1.2 主要儀器
        4.2.2 試驗方法
            4.2.2.1 超聲預(yù)處理對酶水解的影響
            4.2.2.2 化學(xué)預(yù)處理對酶水解的影響
            4.2.2.3 計算方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 超聲預(yù)處理對酶水解的影響
            4.3.1.1 超聲工作時間\間歇時間的比例對原料酶水解的影響
            4.3.1.2 超聲總工作時間對酶水解的影響
            4.3.1.3 不同濃度的硫酸和鹽酸對超聲預(yù)處理對酶水解的影響
        4.3.2 化學(xué)預(yù)處理對酶水解的影響
            4.3.2.1 原料的堿性過氧化氫預(yù)處理
            4.3.2.2 原料直接酶水解
            4.3.2.3 原料稀酸預(yù)處理對酶水解的影響
            4.3.2.4 堿性過氧化氫預(yù)處理對酶水解的影響
            4.3.2.5 堿性過氧化氫預(yù)處理聯(lián)合酸處理對酶水解的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡介


【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：3328358