mba論文農(nóng)作物來源木質(zhì)纖維素生物轉(zhuǎn)化制備多元醇和乙醇的工程研究pdf

1、分類號： 垡圣13 密級：U D C ：華東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文指導(dǎo)教師姓名農(nóng)作物來源木質(zhì)纖維素生物轉(zhuǎn)化劍魚壘霾醒塑圣醒絲王猩硒窒方鎮(zhèn)宏申請學(xué)位級別： 亟±論文定稿日期：竺! 芝蔓：! !專業(yè)名稱： 生物王猩論文答辯日期： 為Jj ；! 二多：笪學(xué)位授予日期： 2 0 7 3 每6 另2 1 玎答辯委員會主席：花；曼數(shù)坡評 閱 人：葉劾數(shù)搜對鼬良挑曜沖華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第l 頁農(nóng)作物來源木質(zhì)纖維素生物轉(zhuǎn)化制備多元醇

2、和乙醇的工程研究摘要本文針對兩種不同類型的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)從工業(yè)應(yīng)用的角度進(jìn)行了生物轉(zhuǎn)化研究，并提出了工業(yè)應(yīng)用的初步方案。首先，以玉米秸稈為原料，通過干式預(yù)處理和基于成本計算的酶水解過程獲得低成本秸稈糖，進(jìn)而通過秸稈糖的加氫裂解轉(zhuǎn)化為丙二醇、乙二醇等多元醇產(chǎn)品。其次，以木薯塊莖中的纖維素組分為對象，從纖維素酶成本角度評估了三種利用木薯纖維素組分發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的方法，提出了木薯纖維素工業(yè)應(yīng)用的最優(yōu)方案。在秸稈糖轉(zhuǎn)化多元醇研究上，本文對秸稈除

3、塵環(huán)節(jié)、稀酸預(yù)處理及纖維素酶水解環(huán)節(jié)、氫解環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入的研究。結(jié)果表明：在秸稈前處理除塵環(huán)節(jié)，不同清洗程度秸稈原料對糖化得率和乙醇得率有重要影響，說明盡可能徹底地脫除秸稈中的灰分有助于增大稀酸預(yù)處理的強(qiáng)度；在預(yù)浸固液比l ：l 、硫酸用量5 ％、反應(yīng)溫度1 9 0o C 、反應(yīng)3 分鐘的預(yù)處理條件下，玉米秸稈的糖化得率最為理想；在反應(yīng)溫度5 0 o C 和較大范圍的p H( 4 ．2 ．5 ．8 ) 條件下都有較高的糖得率；提高反應(yīng)器

4、攪拌強(qiáng)度明顯提高糖化反應(yīng)速率，但最終的糖得率相差不大。通過酶成本、濃縮成本、物料成本的分析，得到了最低成本的秸稈糖制備工藝；將秸稈糖用于加氫裂解制取多元醇，逐步進(jìn)行脫色、除離子等精致步驟，丙二醇收率提高至4 8 ％，最終裂解效果與純葡萄糖無明顯差異。目前，秸稈糖制備多元醇技術(shù)已經(jīng)初步應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。在木薯纖維素利用研究上，從纖維素酶成本角度評估了三種利用木薯纖維素組分發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的方法，包括木薯纖維素酒渣的直接糖化和乙醇發(fā)酵、木薯纖維素

5、酒渣預(yù)處理后的糖化與乙醇發(fā)酵、木薯淀粉與纖維素同步糖化與乙醇發(fā)酵。結(jié)果表明，前兩種方法的纖維素利用效率不高，酶成本分別達(dá)到1 3 6 0 2 、1 1 6 5 9 元／噸乙醇。第三種方法發(fā)酵結(jié)束時的乙醇濃度從1 0 1 ．5g ／L 提高到1 0 7 ．0g ／L ，生產(chǎn)每噸纖維乙醇增加的成本僅為3 5 8 9元／噸乙醇，遠(yuǎn)低于燃料乙醇售價，因此第三種方法為木薯纖維用于乙醇發(fā)酵的最適方法，本結(jié)論將為木薯乙醇產(chǎn)業(yè)深度利用木薯纖維提供依據(jù)。