玉米秸稈超臨界流體預(yù)處理工藝研究.pdf

1、玉米秸稈由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素及一些可溶性物質(zhì)組成，其中纖維素含量約為35％-45％，通過酶解等過程可生產(chǎn)燃料、飼料、食品和藥物等生物制品。近年來，隨著纖維素燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，使人們對玉米秸稈的利用技術(shù)投入了更多的關(guān)注。但由于玉米秸稈中纖維素的結(jié)晶度、表面可及度以及木質(zhì)素、半纖維素對纖維素的包裹等因素，影響了玉米秸稈的酶解利用效果。因此，需要對玉米秸稈原料進(jìn)行必要的預(yù)處理。玉米秸稈的傳統(tǒng)預(yù)處理工藝的研究雖然已取得了一定的進(jìn)展，

2、但通常能耗較高，要引入多種有機(jī)溶劑，增加產(chǎn)品的后精制難度，造成環(huán)境污染。
　　 本論文采用scCO2/水/乙醇三元混合體系對玉米秸稈進(jìn)行反應(yīng)萃取預(yù)處理，在提高玉米秸稈酶解產(chǎn)糖率的同時(shí)，減少對環(huán)境的不利影響，具有一定的工業(yè)化應(yīng)用前景。
　　 論文以酶解產(chǎn)糖率作為玉米秸稈原料預(yù)處理效果的評價(jià)指標(biāo)，對預(yù)處理溶劑選擇、溫度、壓力、時(shí)間等工藝條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和討論分析，得到較適宜的預(yù)處理?xiàng)l件為：溶劑與原料比40g/g原料，溫度18

3、0℃，時(shí)間1h，壓力15MPa，水/乙醇改性劑的體積比2:1。此預(yù)處理?xiàng)l件下得到秸稈酶解產(chǎn)糖率為77.8％，比未經(jīng)預(yù)處理的玉米秸稈酶解產(chǎn)糖率提高8.11倍。
　　 論文對采用scCO2/水/乙醇三元混合體系對玉米秸稈進(jìn)行反應(yīng)萃取預(yù)處理，提高玉米秸稈酶解產(chǎn)糖率的機(jī)理進(jìn)行了探索。通過SEM掃描電鏡，F(xiàn)TIR傅立葉紅外光譜儀等對秸稈表面形態(tài)以及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，證實(shí)了玉米秸稈原料經(jīng)超臨界預(yù)處理后，纖維素的可及度提高，纖維素結(jié)晶度降低，