大豆秸秆乙醇预处理脱木素动力学研究 - 中国造纸学报.PDF

中 国造纸 学报 研究论文 大豆秸秆乙醇预处理脱木素动力学研究 樊富广 涂洪峰 陈从鑫姚 兰 杨海涛 湖北工业大学材料与化学工程学院 湖北武汉 齐鲁工业大学制浆造纸科学与技术教育部重点实验室 山东济南 摘 要 在保温温度 保温时间 乙醇浓度 的条件下对大豆秸秆进行乙醇预处理 并对预处理后大豆秸秆进行成分 分析 发现乙醇预处理主要脱除了大豆秸秆中的半纤维素和木素 脱除率分别为和 动力学研究发现 乙醇预处理 脱木素反应为一级反应 脱木素过程由大量脱木素段和补充脱木素段组成 且预处理反应进入补充脱木素段的温度要高于 在 保温温度为时 大量脱木素段和补充脱木素段的木素脱除率分别为和 大量脱木素段主要脱除的是小分子木素 相对分子质量为 而补充脱木素段脱除的木素的相对分子质量较大 达到 对比 个阶段的木素脱除速率发现 大量脱 木素段的脱除速率 高于补充脱木素段 说明大量脱木素段木素脱除速率较快 大 补 关键词 大豆秸秆 乙醇预处理 脱木素 动力学 中图分类号 文献标识码 文章编号 我国是农业大国 种植大豆已有 年历史 比为 乙醇浓度 保温温度 保温时 间 的条件下 木素脱除率达到 纤维素酶 适合种植大豆的土地面积已达 万 作为 大豆副产品的大豆秸秆却是富含纤维素 半纤维素等 转化率可以达到 比未处理前提高 有机物的生物质原料 近几年 作为最具有潜力 个百分点 武书彬等 发现 在 的乙醇溶液 的生物质原料 大豆秸秆已被用于生产生物质燃料和 保温温度下处理 蔗渣的木素脱除率为 生物质化学用品 然而 生物质的天然抗降解性 还原糖产率为 大多数有机溶剂预 已经成为植物纤维原料低成本生产还原糖的重要限制 处理都用低沸点溶剂 甲醇 乙醇 作为预处理液 因素 因此 需要预处理提高纤维素转化率 目 但需要很高的保温温度 前 已有多种成熟预处理技术 如物理预处理 化学 等 证实 预处理过程中生物质原料生成的有机酸 预处理 物理化学预处理 生物预处理以及综合 可以作为催化剂促使木素碳水化合物间键断裂 据此 上述预处理方法结合使用 预处理等 有机溶 提出了加酸作为催化剂且可以不用在高温 高于 剂预处理不仅能提高纤维素转化率 而且适合分离生 条件就能够处理生物质原料 物质 可以得到纤维素 半纤维素和高纯度木素 乙 目前 关于预处理动力学的研究已经取得了很多 醇以低沸点特性成为生物质原料预处理的最佳预处理 重要成果 对稀酸预处理动力学研究表明 聚木糖的 助剂 以乙醇作为有机溶剂预处理剂的预处理液有以 水解为不可逆的一级反应 可以直接水解为木糖再降 下优点 助剂成本低 无毒性 易溶于水和易回 解为糠醛 且聚木糖的水解受到预处理过程中温度和 收 等 采用乙醇预处理方法 水解后得到