玉米秸稈稀硫酸-液氨聯(lián)合預(yù)處理參數(shù)優(yōu)化及酶解效果研究.pdf

1、我國(guó)玉米秸稈的產(chǎn)量非常大,本文設(shè)計(jì)了液氨預(yù)處理(LAT)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)裝置,采取液氨預(yù)處理、稀硫酸預(yù)處理處理和稀硫酸-液氨聯(lián)合預(yù)處理對(duì)玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理并分析其酶解效果。對(duì)預(yù)處理溫度、載氨量、載水量、駐留時(shí)間、稀硫酸濃度、固液比等實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,獲取最佳預(yù)處理?xiàng)l件。研究有以下主要結(jié)論:
　　(1)玉米秸稈LAT預(yù)處理優(yōu)化條件為含水率80％,溫度130℃,載氨量1.0,駐留時(shí)間10min。在此條件下玉米秸稈經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后酶解72 h

2、時(shí),葡聚糖和木聚糖的轉(zhuǎn)化率分別為86.53%和84.31%。未處理的玉米秸稈進(jìn)行72 h酶解后,葡聚糖轉(zhuǎn)化率和木聚糖轉(zhuǎn)化率分別為42.23%和40.50%,所以經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的液氨預(yù)處理(LAT)比未處理的葡聚糖和木聚糖轉(zhuǎn)化率分別提高了96.90%和96.57%。經(jīng)過(guò)質(zhì)量平衡后,每1000g玉米秸稈能夠獲得葡萄糖313.2g,木糖184.6g。
　　(2)玉米秸稈稀硫酸預(yù)處理的優(yōu)化條件為稀硫酸濃度1.47%,固液比為1:10,預(yù)浸時(shí)間

3、為2 h。在此條件下玉米秸稈酶解72 h的葡聚糖和木聚糖的轉(zhuǎn)化率分別為78.38%和73.63%,質(zhì)量平衡后,每1000 g玉米秸稈可以獲得葡萄糖303.1 g,木糖177.9g。另外經(jīng)過(guò)稀硫酸預(yù)處理之后24 h酶解和72 h酶解的轉(zhuǎn)化率相差的不多。
　　(3)對(duì)玉米秸稈稀硫酸-液氨預(yù)處理?xiàng)l件進(jìn)行優(yōu)化,獲得最佳條件為1.47%稀硫酸以1:10的固液比預(yù)處理2 h,含水率80%,溫度130℃,載氨量1.0,駐留時(shí)間30min,葡聚糖

4、和木聚糖的最高轉(zhuǎn)化率為99.32%和78.50%,質(zhì)量平衡之后,每1000g玉米秸稈可以獲得葡萄糖347.4g,木糖169.6g。
　　(4)對(duì)玉米秸稈稀硫酸-液氨預(yù)處理之后,發(fā)現(xiàn)稀硫酸-液氨預(yù)處理可以明顯降解木質(zhì)素,對(duì)載氨量不同的條件下進(jìn)行成分分析,結(jié)果表明在稀硫酸濃度1.47%,固液比1:10,預(yù)浸時(shí)間2h,載氨量為3.0的時(shí)候去除木質(zhì)素的效果最高,最高可以去除36.33%的木質(zhì)素,并且表明降解木質(zhì)素的同時(shí)可以提高玉米秸稈中葡