微波辅助酸预处理玉米秸秆水解条件研究

【摘要】：玉米秸秆由叶子、皮和髓组成,这些组分含有不同的纤维素、半纤维素和木质素,因而可以成为生产燃料乙醇的原料.采用微波辅助的酸水解来脱除与纤维素和木质素紧密结合的半纤维素,使得纤维素结构发生变化有利于后续酶解是值得探讨的.本研究通过将玉米秸秆叶子、皮和髓分离,分别对它们进行了微波(2450MHz,1000W)酸预处理,确定了玉米秸秆不同部分的最优水解条件,并对其进行了生产燃料乙醇的潜力对比,以选出最适合做燃料酒精原料的部分.同时,在实验中,选取硫酸浓度、温度、处理时间、料水质量体积比及搅拌速度5个因素分别进行单因素试验和正交试验.结果表明,5个因素对微波酸预处理玉米秸秆叶子的影响顺序依次为:硫酸浓度温度料水质量体积比时间搅拌速度,最佳条件是硫酸浓度5.0%,温度75℃,时间30min,料水质量体积比1:15,搅拌速度800r.min-1;对玉米秸秆髓的影响顺序依次为:硫酸浓度搅拌速度预处理时间料水质量体积比预处理温度,最佳条件是硫酸浓度4.0%,温度75℃,时间25min,料水质量体积比1:20,搅拌速度1000r.min-1;对玉米秸秆皮的影响顺序依次为:硫酸浓度预处理时间料水质量体积比预处理温度搅拌速度,最佳条件是硫酸浓度9.0%,温度72℃,时间30min,料水质量体积比1:17.1,搅拌速度2000r.min-1.通过实验可以进一步得出,玉米秸秆叶子和髓更适合用于生产燃料乙醇.该研究结果对玉米秸秆的燃料化利用有一定的指导意义. 【作者单位】： 西北农林科技大学生命学院;西北农林科技大学理学院;
【关键词】： 玉米秸秆 燃料乙醇 微波 预处理 正交试验
【基金】：西北农林科技大学科研专项基金项目(No.07ZR049)~~
【分类号】：TQ352.1
【正文快照】： 1引言(Introduction)秸秆的处置与资源化利用是农业、资源和环境领域的研究热点之一.农作物秸秆作为一种可再生资源,除了少部分被利用外,大部分被以堆积、荒烧等形式浪费,如果将它们转化成气体或液体燃料(如酒精、气体燃料、柴油等),不但可以缓解人类所面临的资源与能源危机

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