稀乙酸預(yù)處理玉米秸稈及水解液生物酸化的研究.pdf

1、秸稈工業(yè)化制沼氣是有效利用農(nóng)村秸稈生物質(zhì)資源,緩解能源危機(jī),避免環(huán)境問題有效且現(xiàn)實的途徑。但是,目前要實現(xiàn)工業(yè)化產(chǎn)沼氣仍然存在著很多問題,如預(yù)處理成本高、發(fā)酵效率低、沼氣純度較低等。本文研究了玉米秸稈從預(yù)處理到生物酸化的全過程,旨在探索出一種對后續(xù)厭氧發(fā)酵無影響且低成本的預(yù)處理方法以及酸化發(fā)酵的最佳條件。本研究解析了稀乙酸在高溫下預(yù)處理玉米秸稈的反應(yīng)規(guī)律,并分析了半纖維素的水解動力學(xué)模型。最后探討了稀乙酸作用下所得水解液的生物酸化特性。

2、
　　以低濃度乙酸作為催化劑對玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理,考察不同溫度和水解時間對秸稈水解效果的影響,結(jié)果表明,低濃度乙酸對秸稈的水解具有較好的催化作用,當(dāng)乙酸濃度為0.08％、溫度為150℃、反應(yīng)時間為60min時,水解液中葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、乙酸和糠醛的濃度分別達(dá)到了13.38g·L-1、17.07g·L-1、5.333g·L-1、4.795g·L-1和0.2971g·L-1。
　　研究了高溫條件下半纖維素水解的動力學(xué),在本

3、實驗范圍內(nèi),由Saeman模型計算得到的產(chǎn)物濃度與實驗值吻合較好。由四種物質(zhì)在相同反應(yīng)條件下活化能的比較,可以得出四種物質(zhì)的生成難易程度為,阿拉伯糖最容易生成,乙酸較容易,木糖次之,糠醛最難生成。
　　為了比較糖類和糠醛類物質(zhì)在水解酸化過程中的不同點(diǎn),考察了兩種組成不同的水解液的酸化特性,結(jié)果表明,糖類物質(zhì)的酸化速率比糠醛類物質(zhì)快,但產(chǎn)酸量沒有區(qū)別。發(fā)酵類型與投加的水解液組成和發(fā)酵時的環(huán)境條件有關(guān),糠醛含量低(0.5834g·L-