湿氧化爆破木质纤维素的降解过程分析

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:27-Aug
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  目的:木质纤维素预处理是纤维素乙醇生产前的关键环节。本课题旨在寻找木质纤维素湿氧化爆破预处理的最佳工艺,并分析纤维素湿氧化爆破预处理法的处理机制,为后期纤维素乙醇的发酵提供保证。   方法:通过设计正交实验表 L16(45)来考察反应温度、进氧压力、料水比、碱的添加量和反应时间五因素对木质纤维素湿氧化爆破的影响程度,从而确定最优工艺反应条件。利用扫描电镜、粘度计、傅里叶红外光谱等综合分析湿氧化爆破法对木质纤维素固体形态结构、粘度、聚合度、结晶度、吸湿性能等的影响,为纤维素高效利用的预处理方法提供理论指导。利用HPLC测定木质纤维素湿氧化爆破降解液体部分主要单糖、呋喃类和羧酸类化合物的种类、浓度;利用GC-MS对液体部分酚类和芳香类化合物进行分析测定,为湿氧化爆破双效处理技术提供理论支撑。   结果:(1)木质纤维素材料湿氧化爆破预处理的最优条件为:反应温度160℃,进氧压力4.3×105Pa,料水比1:1.5,碱的添加量100g(1kg纤维素材料),反应时间10min。   (2)预处理明显破坏了木质纤维素的结晶结构,增大了秸秆的表面积,木质纤维素材料发生了膨胀。处理后没有新的功能基团和化学结构生成,试样的主体化学结构也没有明显变化。湿氧化爆破预处理对各秸秆材料中α、β、γ-纤维素的影响较小,但对各材料的吸湿性有一定的影响。   (3)湿氧化爆破木质纤维素原料水洗液中葡萄糖的浓度为 0.653-1.562g/L,木糖的浓度为0.166-0.891g/L;糠醛和5-羟甲基糠醛的含量都很低,有些水洗液中没有检测到;甲酸的浓度为1.078-11.086g/L,乙酸的浓度为0.003-3.444g/L。   (4)对湿氧化爆破木质纤维素原料水洗液中的降解产物进行乙酸乙酯萃取和硅烷基衍生化后进行GC-MS分析,结果在玉米秸秆、油菜秸秆、蓖麻秸秆和木屑水洗液中分别检测到12、10、10和16种化合物。   结论:通过工艺条件的优化,得到湿氧化爆破预处理的最优条件为:反应温度160℃,进氧压力 4.3×105Pa,料水比 1:1.5,碱的添加量 100g(1kg 纤维素材料),反应时间10min。木质纤维素固体形态结构、粘度、聚合度、结晶度、吸湿性能的分析和降解液体部分主要单糖、呋喃类、羧酸类、酚类、芳香类化合物的分析研究进一步揭示了纤维素湿氧化爆破的预处理机制,为纤维素乙醇的生产提供理论及技术支撑。
其他文献
  Pristine graphene is gapless semiconductor and lacks the necessary band gap to turn off the electric current completely,which would disqualify graphene to s
会议
由于具有独特的物理性能和特定的化学性质,纳米催化剂具有许多传统催化剂无法比拟的优异特性,其高活性、高选择性和高稳定性的优点已被广泛应用于有机合成与石油化工行业。本文
  本文首先通过共价键将羧基化的纳米钻石与NH2-PEG-COOH(PEG)偶联形成 PEG 化纳米钻石(ND-PEG),然后分别探究了五种不同阴离子(Ac-、Cl-、SO42-、C2O42-、Cit3-)对ND-PEG
会议
背景:Tim-3属于T细胞免疫球蛋白及黏蛋白家族(T cell immunoglobulin domain and mucin domain protein Tims),2002年Tim-3首次发现于活化的Th1细胞表面。半乳凝素-9(Galectin-9,G
为了更好地防止煤与瓦斯突出,针对淮南潘三矿的具体情况,在实际工程中采用新的防突措施?——深孔松动预裂爆破技术 In order to better prevent the outburst of coal and g
多环芳烃(PAHs)是一类广泛分布于环境中的持久性有机污染物(POPs)。众多研究表明,PAHs不仅具有较强的致癌、致畸和致突变性,还具有胚胎发育毒性,尤其是心脏发育毒性。但到目前为
  Combining experimental surface science techniques [e.g.Raman/Infrared spectroscopy] and extensive first-principles calculations [e.g.real time(RT)time-depen
会议
  随着纳米科学的进步,纳米抗肿瘤药物的研发取得了一系列进展。无机纳米药物作为纳米药物的一种,表现出潜在的应用价值。本研究将肿瘤学、中医药、无机化学等学科的知识有
会议
  Converting of greenhouse gas carbon dioxide using solar energy and water into renewable hydrocarbon fuels by “artificial photosynthesis” is one of the dre
会议
  本文合成一种新型pH敏感的和孔径可调的介孔二氧化硅包裹金纳米棒(GNR@mSiO2)药物控释体系.该材料是以金纳米棒作为核,介孔二氧化硅为壳的纳米核壳结构(Fig.1 a).在介孔的
会议