植物原料水解及水解液净化的研究

发布时间：2021-05-05 20:30

　　生物质能源开发利用是缓解当前能源危机与环境压力,建立可持续发展能源系统的有效措施。其中,生物质的水解技术可以将生物质转化为糖,并进一步发酵制取燃料酒精等液体燃料或者其它高附加值的化工原料。本文在综述了国内外生物质预处理工艺及酸水解工艺的基础上,以杨木屑和玉米秸秆为原料,对其酸水解工艺以及水解液净化处理工艺进行了研究。研究的主要内容及结果归纳如下:研究了杨木屑浓硫酸水解工艺和稀硫酸水解工艺,考察了其影响因素:酸质量浓度、水解时间、水解温度、液固比对水解的影响。实验结果表明,当酸质量浓度70%,水解温度60℃,水解时间2h、液固比为10。糖转化率为96.4%。当水解温度200℃、硫酸质量浓度为2.5%时、水解时间为30min、液固比为10,此时水解得到糖的转化率为64.5%。对杨木屑通过对杨木屑浓酸水解动力学的研究,建立了纤维素原料浓硫酸水解的动力模型。对杨木屑低温稀酸水解进行了研究,考察了水解温度、水解时间、二次水解时间对水解效果的影响。研究表明,最优水解条件为:温度95℃、时间0.5h。二次水解时间是2h,此时糖的转化率最高为61.9%。该方法具有降低硫酸用量,减少环境污染,降低生产成... 

【文章来源】：中国林业科学研究院北京市

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的和意义
        1.1.3 项目来源与经费支持
    1.2 国内外研究现状与评述
        1.2.1 植物原料的预处理技术
            1.2.1.1 机械微粒粉碎
            1.2.1.2 高温分解
            1.2.1.3 微波处理
            1.2.1.4 蒸汽爆破
            1.2.1.5 高能辐射
            1.2.1.6 液态热水预处理
            1.2.1.7 碱处理
            1.2.1.8 氨处理
            1.2.1.9 臭氧分解
            1.2.1.10 有机溶剂法
            1.2.1.11 湿氧化法
            1.2.1.12 生物法
        1.2.2 植物原料的酸水解
            1.2.2.1 浓酸水解
            1.2.2.2 稀酸水解
            1.2.2.3 有机酸水解
        1.2.3 研究评述
    1.3 研究目标和主要内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 主要研究内容
    1.4 研究技术路线
第二章 杨木屑硫酸水解的研究
    2.1 实验材料及装置
        2.1.1 原料及试剂
        2.1.2 仪器及装置
    2.2 实验方法
        2.2.1 原料组成成分分析方法
            2.2.1.1 水分的测定
            2.2.1.2 灰分的测定
            2.2.1.3 有机溶剂抽提物的测定
            2.2.1.4 纤维素的测定
            2.2.1.5 木质素含量的测量
            2.2.1.6 纤维素含量的测定
        2.2.2 还原糖分析方法
            2.2.2.1 葡萄糖标准曲线制作
            2.2.2.2 样品中还原糖的测定
        2.2.3 杨木屑稀硫酸水解实验
        2.2.4 杨木屑低温稀酸水解实验
        2.2.5 杨木屑浓硫酸水解实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 杨木屑稀硫酸水解实验
            2.3.1.1 硫酸质量浓度对水解效果的影响
            2.3.1.2 水解时间对水解效果的影响
            2.3.1.3 液固比对水解效果的影响
        2.3.2 杨木屑低温水解实验
            2.3.2.1 温度水解的影响
            2.3.2.2 二次水解时间对水解的影响
        2.3.3 杨木屑浓硫酸水解实验
            2.3.3.1 硫酸质量浓度对水解效果的影响
            2.3.3.2 水解时间对水解效果的影响
            2.3.3.3 液固比对水解效果的影响
            2.3.3.4 杨木屑浓硫酸水解的动力学研究
    2.4 小结
第三章 玉米秸秆硫酸水解的研究
    3.1 实验原料及仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 单糖的分析方法
        3.2.2 糠醛含量的测定
        3.2.3 多酚化合物浓度的测定
        3.2.4 玉米秸秆浓硫酸水解实验
        3.2.5 玉米秸秆单步稀硫酸水解实验
        3.2.6 玉米秸秆两步稀酸水解实验
        3.2.7 玉米秸秆水解液净化的研究
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 玉米秸秆浓硫酸水解实验
            3.3.1.1 水解温度对水解的影响
            3.3.1.2 水解时间对水解效果的影响
            3.3.1.3 硫酸质量浓度对水解效果的影响
            3.3.1.4 电镜扫描分析
        3.3.2 玉米秸秆稀硫酸水解实验
            3.3.2.1 玉米秸秆稀硫酸水解的正交实验
            3.3.2.2 水解温度对水解效果的影响
            3.3.2.3 时间对水解效果的影响
            3.3.2.4 硫酸质量浓度对水解效果的影响
            3.3.2.5 电镜扫描分析
        3.3.3 玉米秸秆两步稀酸水解实验
        3.3.4 玉米秸秆水解液净化的研究
    3.4 小结
第四章 结论与讨论
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
读期间的学在术研究
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3170538