CaO_2协同HCL预处理对小麦秸秆水解效果的影响

发布时间：2017-05-09 13:00

  本文关键词：CaO_2协同HCL预处理对小麦秸秆水解效果的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文针对目前秸秆乙醇预处理温度高、效率低以及成本高等现状,提出在中低温条件下以CaO2作为预处理试剂,探究CaO2预处理以及CaO2协同HCl两步预处理对小麦秸秆水解效果的影响。实验结果表明:CaO2预处理去木质素效果随着质量浓度或者预处理温度的升高而增强。126℃、8%(w/w)CaO2条件下预处理120min,木质素去除率为79.52%。此时预处理后秸秆木质素含量为2.74g/100gDM。预处理时间延长至180min时,120℃,4%CaO2预处理后秸秆纤维素、半纤维素、木质素含量分别为21.53 g/100gDM、8.27g/100gDM、5.44 g/100gDM,木质素去除率为59.34%。水解液还原糖产量为5.97g/100gDM,秸秆葡萄糖回收率为65.39%。秸秆还原糖回收量为28.35g/100gDM。通过与同质量浓度、相同预处理条件的H2O2预处理对比发现,中低温条件下CaO2预处理的去木质素效果更好,60℃、80℃和120℃Ca O2预处理木质素去除率比H2O2预处理分别高13.75%、37.74%和20.33%。当相较于Ca O2预处理,两步预处理水解半纤维素效果更好,且水解液还原糖产量和秸秆葡萄糖回收均高于CaO2预处理。120℃、4%(w/w)CaO2、180min预处理后再对小麦秸秆进行120℃、1.5%(w/w)HCl、30mi n预处理,预处理秸秆纤维素、半纤维素、木质素含量分别为24.97 g/100gDM、5.52g/100gDM、6.54 g/100gDM;水解液还原糖总产量为14.65 g/100gDM;秸秆葡萄糖回收率为75.86%。
【关键词】：CaO2预处理 水解 小麦秸秆 纤维素 半纤维素 木质素 还原糖
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S216.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 研究背景7-9
• 1.1.1 秸秆能源利用潜力巨大7-8
• 1.1.2 秸秆乙醇应运而生8-9
• 1.2 研究意义及目的9
• 1.3 研究内容及方法9-11
• 第二章 秸秆预处理国内外研究现状11-23
• 2.1 秸秆主要组成成分11-14
• 2.1.1 纤维素11-13
• 2.1.2 半纤维素13
• 2.1.3 木质素13-14
• 2.1.4 小结14
• 2.2 秸秆预处理国内外研究现状14-23
• 2.2.1 物理预处理法15
• 2.2.1.1 机械粉碎15
• 2.2.1.2 微波预处理15
• 2.2.1.3 辐射预处理15
• 2.2.2 化学预处理法15-19
• 2.2.2.1 酸预处理16
• 2.2.2.2 碱预处理16-17
• 2.2.2.3 氧化预处理17
• 2.2.4 离子液预处理17-18
• 2.2.2.5 有机溶剂预处理18
• 2.2.2.6 表面活性剂预处理18-19
• 2.2.3 物理化学预处理19-20
• 2.2.3.1 高温水解预处理19
• 2.2.3.2 蒸汽爆破预处理19-20
• 2.2.4 生物预处理20
• 2.2.5 小结20-23
• 第三章 CaO_2预处理对小麦秸秆水解效果的影响23-39
• 3.1 实验原料23
• 3.2 主要实验设备及试剂23
• 3.3 实验方法及测定方法23-25
• 3.3.1 实验方法23-24
• 3.3.2 还原糖测定方法24
• 3.3.3 组分测定方法24-25
• 3.4 CaO_2预处理实验结果及分析25-35
• 3.4.1 质量浓度对CaO_2预处理水解效果的影响26-28
• 3.4.1.1 CaO_2质量浓度对干物质回收率的影响26-27
• 3.4.1.2 CaO_2质量浓度对木质素去除的影响27
• 3.4.1.3 CaO_2质量浓度对秸秆还原糖回收的影响27-28
• 3.4.2 温度对CaO_2预处理水解效果的影响28-35
• 3.4.2.1 温度对CaO_2预处理后小麦秸秆组分含量的影响28-32
• 3.4.2.2 温度对CaO_2预处理后水解液还原糖产量的影响32-33
• 3.4.2.3 温度对CaO_2预处理后秸秆还原糖回收的影响33-35
• 3.5 CaO_2/ H2O 2 预处理去木质素效果对比35
• 3.6 小结35-39
• 第四章 两步预处理对小麦秸秆组分的影响39-57
• 4.1 实验方法39-40
• 4.2 HCl预处理实验结果及分析40-45
• 4.2.1 HCl预处理对小麦秸秆组分的影响40-42
• 4.2.2 HCl预处理对水解液半纤维素糖产量的影响42-44
• 4.2.3 HCl预处理对水解液纤维素糖产量的影响44-45
• 4.3 两步预处理实验方案及结果45-52
• 4.3.1 两步预处理对小麦秸秆组分的影响46-49
• 4.3.2 两步预处理对水解液还原糖产量的影响49
• 4.3.3 两步预处理对秸秆还原糖回收的影响49-52
• 4.4 小结52-57
• 第五章 结论与展望57-59
• 5.1 结论57
• 5.2 下一步工作57-59
• 参考文献59-65
• 攻读学位期间所获得的相关科研成果65-67
• 致谢67

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