文章對熱活化過硫酸鈉預(yù)處理玉米秸稈優(yōu)化工藝條件進行了試驗研究,在考察活化溫度、預(yù)處理時間、過硫酸鈉投加比、溶液pH值和固液質(zhì)量比5個單因素對預(yù)處理效果影響的基礎(chǔ)上,采用正交試驗對預(yù)處理條件進行優(yōu)化,得到最佳預(yù)處理條件為活化溫度50℃,預(yù)處理時間16 h,過硫酸鈉投加比0. 5%,固液質(zhì)量比1∶10,溶液pH值為5。此條件下,秸稈降解率為23. 43%,還原糖得率為16. 75%。 

【文章來源】：中國沼氣. 2020,38(02)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

秸稈降解率和還原糖得率隨過硫酸鈉投加比的變化

秸稈降解率和還原糖得率隨活化溫度的變化見圖2。不同活化溫度下，隨著溫度的升高，降解率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在溫度為50℃時達(dá)到最高17.72%;當(dāng)溫度在50℃以下時，降解率隨溫度升高而增大，超過50℃，降解率有所下降;還原糖得率總體呈下降趨勢，在30℃時達(dá)到最高18.13%。這是因為活化溫度越高則過硫酸根能吸收更多的能量，O-O鍵越容易斷裂導(dǎo)致SO4·-產(chǎn)生速率加快，從而產(chǎn)生更多的SO4·-，氧化去除效果越好[15]。但在溫度大于50℃時，溫度升高，降解效果卻下降，可能是因為當(dāng)溫度過高時SO4·-活性很高，產(chǎn)生速度快但存在時間短，部分SO4·-還未得到充分利用便被消耗[16]。其中還原糖、乙醇和VFAs更易于被進一步氧化，從而消耗了SO4·-和·OH，導(dǎo)致還原糖得率和秸稈降解率下降。綜上所述，選擇50℃為最佳活化溫度。2.1.3 預(yù)處理時間對預(yù)處理效果的影響

固液質(zhì)量比從1∶6到1∶12時，還原糖得率上升，由于含水量的增加使傳質(zhì)加快，從而導(dǎo)致還原糖得率的增加，在1∶10時達(dá)到最高值13.20%后趨于穩(wěn)定(見圖4)。而秸稈降解率隨著固液比的增長不斷上升，在固液比為1∶10時達(dá)到最高18.51%后趨于穩(wěn)定，較固液比為1∶6時增長了3.72%。由此可見，固液比是影響預(yù)處理效果的重要因素之一，這主要是因為秸稈等木質(zhì)纖維材料體積大但密度小，若固液比過低易導(dǎo)致秸稈與預(yù)處理劑接觸不充分，反應(yīng)不完全，而合適的固液比增強溶液對秸稈的潤脹作用，使反應(yīng)更完全[17]。因此，綜合考慮各種因素后，選取1∶10作為預(yù)處理固液質(zhì)量比。圖4 秸稈降解率和還原糖得率隨固液比的變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高級氧化技術(shù)在難降解工業(yè)污水中的應(yīng)用研究[J]. 陳蕊,徐菁,張鋼強.  環(huán)境科學(xué)與管理. 2019(05)
[2]過硫酸鹽高級氧化降解水體中有機污染物研究進展[J]. 黃智輝,紀(jì)志永,陳希,郭小甫,王士釗,袁俊生.  化工進展. 2019(05)
[3]過硫酸鹽活化技術(shù)的研究進展[J]. 趙文莉,王廣智,弋凡,朱天琳.  現(xiàn)代化工. 2018(07)
[4]過硫酸鹽高級氧化技術(shù)的活化方法研究進展[J]. 褚宏怡,魯金鳳,寇方航,龔楚楓,梁濤,阿克江.  供水技術(shù). 2017(04)
[5]Ca（OH）2預(yù)處理的秸稈作為固體碳源的反硝化性能[J]. 馬玉霞,譚蕾蕾,沈志強,周岳溪,陳學(xué)民,伏小勇,唐含英.  環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報. 2017(02)
[6]活性污泥及其與秸稈共基質(zhì)的厭氧消化特性[J]. 王紫琪,周海東,張喆,王瑩瑩.  環(huán)境科學(xué)研究. 2017(02)
[7]熱活化過硫酸鹽氧化去除木質(zhì)素降解產(chǎn)物[J]. 榮亞運,師林麗,張晨,鄒麗花,徐穎,朱均均,陳麗瑋,徐勇,勇強,余世袁.  化工學(xué)報. 2016(06)
[8]活化過硫酸鹽技術(shù)的研究進展[J]. 劉桂芳,孫亞全,陸洪宇,鞠然,朱麗楠,康凱.  工業(yè)水處理. 2012(12)
[9]堿和雙氧水預(yù)處理玉米秸稈的試驗研究[J]. 周殿芳,馬玉龍,謝麗,蔡彥.  可再生能源. 2011(01)
[10]玉米秸稈濕氧化預(yù)處理同步糖化發(fā)酵酒精[J]. 張強,殷涌光,Anders Thygesen,Anne Belinda Thomsen.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(09)

碩士論文
[1]硫酸根自由基在水處理中的反應(yīng)特性[D]. 劉衡錫.大連海事大學(xué) 2013



本文編號：3577690