真空膜蒸餾濃縮纖維素水解糖液及抑制物去除的研究.pdf

1、為提高纖維素乙醇的發(fā)酵濃度以降低后續(xù)分離提濃的成本，纖維素水解糖液的濃縮和脫毒至關(guān)重要。膜蒸餾作為一種新型的膜分離技術(shù)，可在較低的溫度下把非揮發(fā)性物質(zhì)濃縮至極高的濃度同時(shí)去除溶液中的揮發(fā)性組分，在纖維素水解糖液濃縮和脫毒應(yīng)用方面擁有巨大的潛力。本文首次采用真空膜蒸餾法(VMD)對纖維素水解糖液的濃縮和脫毒進(jìn)行了初步研究，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效發(fā)酵制備纖維素乙醇。
　　論文首先考察了料液溫度、料液流速和料液濃度等操作參數(shù)對VMD濃縮模

2、擬糖液時(shí)通量和截留率的影響。結(jié)果表明膜通量隨料液流速和溫度的升高而增加，隨料液濃度升高而降低，確定濃縮的最佳條件為溫度65℃，流速1.0m/s，下游真空度5kPa，并在此條件下把初始濃度為5g/L的模擬葡萄糖溶液濃縮10倍，整個(gè)過程對葡萄糖的截留率大于99.5％，有效組分糖損失小。
　　其次研究了VMD對抑制物糠醛和乙酸的去除效果。當(dāng)葡萄糖濃度為5g/L，乙酸和糠醛濃度為1.25g/L時(shí)，在料液溫度70℃，下游壓力5kPa條件下，

3、由于低濃度范圍內(nèi)糠醛-水相對揮發(fā)度遠(yuǎn)大于乙酸-水的相對揮發(fā)度，糠醛和乙酸的去除率相差很大，分別為96.25％和24.79％。為提高乙酸的去除率，利用鹽析效應(yīng)原理和吸附法來改變乙酸-水的汽液平衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在料液中添加第三組分鹽對改變乙酸汽液平衡來提高乙酸對水的相對揮發(fā)度影響不大，而在組件下游側(cè)填充吸附劑可以有效的提高乙酸的去除率，添加活性炭和樹脂后，乙酸的去除率從28.9％分別提高到42.8％和73.2％，為無吸附劑時(shí)的1.48和2