玉米秸稈保質(zhì)貯存及纖維素高效水解方法的研究.pdf

1、本文從秸稈規(guī)?；普託饧夹g(shù)出發(fā),針對秸稈發(fā)酵過程中存在的發(fā)酵速率慢、利用率低以及處理成本高等問題,采用青貯的方法改善秸稈的組成結(jié)構(gòu),同時探索高效的預(yù)處理方法,將秸稈中纖維素和半纖維素全部轉(zhuǎn)化為沼氣發(fā)酵菌能夠直接利用的基質(zhì),以解決目前在秸稈厭氧發(fā)酵制沼氣過程中存在的關(guān)鍵難題,可以更好地實現(xiàn)秸稈高效資源化利用。具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)為抑制秸稈在自然風(fēng)干過程中的木質(zhì)纖維化作用,并且盡可能多地保存秸稈中的可溶性碳水化合物,采

2、用不同類型的青貯方法對切段新鮮玉米秸稈進(jìn)行青貯。通過分析青貯過程中秸稈組成的變化,對青貯效果進(jìn)行了初步評價。結(jié)果表明,與自然風(fēng)干秸稈相比,青貯添加劑秸稈的木質(zhì)素含量降低了29.4％~43.7%。
　　(2)利用不同濃度氫氧化鈉對風(fēng)干秸稈進(jìn)行處理,考察了氫氧化鈉濃度、反應(yīng)時間及反應(yīng)溫度對秸稈中木質(zhì)素的去除效果,采用響應(yīng)曲面法考察了預(yù)處理的三個關(guān)鍵因素(氫氧化鈉濃度、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度)對木質(zhì)素脫出率、纖維素回收率和半纖維素回收率的影

3、響規(guī)律,優(yōu)化反應(yīng)條件。得出最優(yōu)反應(yīng)條件為:氫氧化鈉濃度0.83%、反應(yīng)溫度34℃和時間16h,此時木質(zhì)素去除率為51%,剩余固體殘渣中的纖維素含量為50.38%,半纖維素含量為25.6%。并且進(jìn)一步研究了不同添加劑與氫氧化鈉混合溶液對秸稈木質(zhì)素去除效果的影響,得出最佳組合為0.83%NaOH+0.1%尿素。
　　(3)采用HNO3、HCOOH、FeCl3和AlCl3作為催化劑對去除木質(zhì)素的固體殘渣進(jìn)行水解反應(yīng),對比220℃下和26