麦秆水热预处理工艺优化及糖液提纯

发布时间：2021-11-24 06:08

　　随着化石燃料等不可再生资源的日益枯竭以及全世界对新能源需求的提高,开发利用可持续、可再生的能源成为目前的研究热点。生物质能源属于可再生的能源,木质纤维素类生物质经预处理和酶解糖化两步可以产生可发酵的糖,进而将其转化成生物燃料,比如生物乙醇等。但酶解的效率遭到木质纤维素生物质其天然抗降解屏障的制约,因此如何开发高效的预处理方法来打破其天然屏障从而促进酶水解效率是急需解决的关键科学问题之一。本文首先研究了麦秆的预浸渍工艺,分析预浸渍工艺对麦秆中抽出物和灰分含量的影响条件。通过单因素影响其脱除效果,对预浸渍工艺进行了初步探究,然后用响应面的方法来对各个影响因素进行模型拟合,分析各因素对麦秆中抽出物脱除率的影响程度,从而得到最优的处理条件。结果表明:反应温度、反应时间、溶液的pH、EDTA添加量,四个因素对于预浸渍麦秆过程的抽出物和灰分的脱除都有明显的效果,表面活性剂对于麦秆预浸渍过程的抽出物脱除率效果不佳;当预浸渍条件:60 ^oC、60 min、pH=4.00和1%wt的EDTA,此时是最优的预浸渍条件,其麦秆的抽出物脱除效率为90.85%;影响程度:反应时间>反... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
1.文献综述
    1.1 植物纤维细胞壁的结构
        1.1.1 纤维素的结构和性质
        1.1.2 半纤维素的结构与性质
        1.1.3 木质素的结构与性质
    1.2 秸秆类生物质的能源利用
        1.2.1 秸秆饲料
        1.2.2 秸秆还田
        1.2.3 秸秆产能
    1.3 预处理方法
        1.3.1 物理预处理
        1.3.2 化学预处理
        1.3.3 复合方法预处理
        1.3.4 生物法预处理
    1.4 研究现状
    1.5 本论文的研究目的和研究内容
2.预浸渍及响应面优化试验
    2.1 引言
    2.2 实验试剂与设备
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验设备
    2.3 实验部分
        2.3.1 预浸渍实验流程图
        2.3.2 实验步骤
        2.3.3 脱除效率的计算方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 预浸渍时间对麦秆抽出物和灰分脱除效果的影响
        2.4.2 预浸渍温度对麦秆抽出物和灰分脱除效果的影响
        2.4.3 酸的种类对麦秆的抽出物和灰分脱除率的影响
        2.4.4 不同p H对于麦秆抽出物的脱除率影响
        2.4.5 EDTA添加量对于麦秆抽出物和灰分脱除率的影响
        2.4.6 表面活性剂对麦秆抽出物脱除率的影响
    2.5 采用响应面法分析时间、温度、p H、EDTA对于抽出物脱除率的影响
        2.5.1 响应面数据分析
        2.5.2 各变量之间交互作用的响应面分析
        2.5.3 实验验证
    2.6 本章小结
3. 麦秆水热预处理
    3.1 引言
    3.2 实验设备及试剂
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验设备
    3.3 小麦秸秆的水热预处理
        3.3.1 小麦秸秆水热预处理的实验方法
        3.3.2 小麦秸秆预处理前后的成分分析
        3.3.3 麦秆样品的高温自水解
    3.4 原料表征方法
        3.4.1 小麦秸秆预浸渍过程抽出物和灰分的含量计算
        3.4.2 高温自水解后的高效液相色谱分析
        3.4.3 小麦秸秆样品的冷冻干燥
        3.4.4 小麦秸秆的形貌分析
    3.5 结果分析与讨论
        3.5.1 时间、温度对水解液中木糖含量的影响
        3.5.2 预浸渍对于后续麦秆水热实验是否有影响
    3.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：3515393