以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)燃料乙醇有著廣闊的市場前景,對解決日益緊迫的液體燃料短缺問題具有極其重要的意義。而這其中,原料經(jīng)過預(yù)處理后再進(jìn)行酶解被認(rèn)為是最有前景的糖化方式。本文就高溫液態(tài)水預(yù)處理改善秸稈酶解性能進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)和理論研究,為生物質(zhì)的清潔化能源利用打下基礎(chǔ)。首先對秸稈類原料高溫液態(tài)水預(yù)處理后得到的水解液和不溶性固體進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,通過定性和定量分析,總結(jié)并歸納原料中各種組分的溶出規(guī)律。并選擇了蘆葦和玉米秸稈兩種有代表性的秸稈類生物質(zhì)進(jìn)行高溫液態(tài)水研究,同時(shí)對預(yù)處理后的不溶性固體進(jìn)行了酶解試驗(yàn)研究。高溫液態(tài)水預(yù)處理方法使得大量戊聚糖和少量木質(zhì)素溶于預(yù)水解液中,實(shí)現(xiàn)了半纖維素的分離。蘆葦和玉米秸稈的預(yù)水解液中葡萄糖最大溶出率分別達(dá)到8.86%和7.77%;戊聚糖最大溶出率分別達(dá)到14.7%和10.57%。由于大量半纖維素的溶出,從而增大了纖維素與酶的接觸機(jī)會,有利于酶解反應(yīng)的進(jìn)行。在底物濃度為5%,pH4.8,溫度50C,底物加酶量30FPU/g的酶水解條件下,考察了不同預(yù)處理?xiàng)l件對纖維素酶水解的影響,研究發(fā)現(xiàn)預(yù)處理溫度越高,原料預(yù)處理的越充分,酶水解效率越高;高溫預(yù)處理有利于底物的... 

【文章頁數(shù)】：55 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 世界及我國面臨的能源問題
        1.1.2 開發(fā)生物質(zhì)能源的必要性
        1.1.3 國內(nèi)外生物質(zhì)能源的利用現(xiàn)狀
        1.1.4 秸稈類生物質(zhì)原料
    1.2 秸稈類生物質(zhì)原料的預(yù)處理方法
        1.2.1 物理法
            1.2.1.1 機(jī)械粉碎
            1.2.1.2 高溫分解
            1.2.1.3 高溫輻射及微波處理
            1.2.1.4 高溫液態(tài)水處理
        1.2.2 化學(xué)方法
            1.2.2.1 臭氧分解
            1.2.2.2 酸水解
            1.2.2.3 堿水解
            1.2.2.4 有機(jī)溶劑法
        1.2.3 物理化學(xué)法
            1.2.3.1 蒸汽爆破法
            1.2.3.2 氨纖維爆破法
            1.2.3.3 CO_2爆破法
        1.2.4 生物法
        1.2.5 不同預(yù)處理方法的組合使用
    1.3 秸稈的酶水解
        1.3.1 纖維素酶的來源
        1.3.2 纖維素酶的組成及作用機(jī)制
        1.3.3 影響纖維素酶解的因素
            1.3.3.1 反應(yīng)底物
            1.3.3.2 纖維素酶用量
            1.3.3.3 終產(chǎn)物對纖維素酶活的抑制
    1.4 本論文選題意義及研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 高溫?zé)崴A(yù)處理方法
        2.2.2 預(yù)水解液中葡萄糖含量的測定
        2.2.3 預(yù)水解液中糠醛和羥甲基糠醛含量的測定
        2.2.4 預(yù)水解液中戊聚糖(包括單糖和寡糖)含量的測定
        2.2.5 原料與不溶性固體中葡聚糖含量的測定
        2.2.6 原料與不溶性固體中戊聚糖含量的測定
        2.2.7 酸不溶木素與酸溶木素含量的測定
        2.2.8 原料與不溶性固體中水分和灰分的測定
        2.2.9 原料與不溶性固體的纖維素酶解
第三章 結(jié)果與討論
    3.1 高溫?zé)崴A(yù)處理對預(yù)水解液的影響
        3.1.1 預(yù)水解液中pH的變化
        3.1.2 預(yù)水解液中葡萄糖含量的變化
        3.1.3 預(yù)水解液中戊聚糖含量的變化
        3.1.4 預(yù)水解液中糠醛產(chǎn)生率的變化
        3.1.5 預(yù)水解液中羥甲基糠醛產(chǎn)生率的變化
        3.1.6 預(yù)水解液中酸溶木素溶出率的變化
    3.2 高溫?zé)崴A(yù)處理對不溶性固體的影響
        3.2.1 不溶性固體得率的變化
        3.2.2 不溶性固體中苯醇抽出物含量
        3.2.3 不溶性固體中酸不溶木素的變化
        3.2.4 不溶性固體中酸溶木素的變化
        3.2.5 不溶性固體中總木素的變化
        3.2.6 不溶性固體中葡聚糖的變化
        3.2.7 不溶性固體中戊聚糖的變化
        3.2.8 不溶性固體中灰分的變化
    3.3 高溫?zé)崴A(yù)處理后不溶性固體的酶解反應(yīng)(酶用量30FPU/g)
        3.3.1 蘆葦?shù)拿附庋芯?br>            3.3.1.1 蘆葦(20min)酶解進(jìn)程
            3.3.1.2 蘆葦(40min)酶解進(jìn)程
        3.3.2 玉米秸稈的酶解研究
            3.3.2.1 玉米秸稈(20min)酶解進(jìn)程
            3.3.2.2 玉米秸稈(40min)酶解進(jìn)程
    3.4 高溫液態(tài)水預(yù)處理機(jī)理研究
        3.4.1 不溶性固體掃描電鏡分析
        3.4.2 半纖維素水解機(jī)理
        3.4.3 不溶性固體的紅外譜圖分析
第四章 結(jié)論
    4.1 本文主要研究成果
    4.2 本文研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3681970