生物质是一种绿色可再生能源,是实现永续发展的重要能源物质。本文主要考察病、死家畜类如猪肉动物遗体的无害化处理工艺。每年我国家畜、家禽产量巨大,且逐年上升,同时带来的是加工过程中大量的生物质废弃物。据估算,2015年全国畜禽类加工过程中所产生的废弃物约为5.612-7.331 × 107t。这类生物质废弃物当中含有多种氨基酸和有机酸物质。但目前对于废肉的普遍做法是深埋、堆放、焚烧处理,这不仅仅造成了资源的浪费,同时病死畜禽本身携带的病原微生物极易污染环境,造成生态的破坏。最近也有采用酸法水解、碱法水解和酶催化工艺水解的,但处理条件苛刻,生产过程中部分氨基酸易受损,没有很好利用生物质固体废弃物并且易造成对环境的二次污染成为其发展的瓶颈。如何将生物质固废合理的回收再利用,降低处理工艺成本,提炼高附加值产品,减轻环境压力,真正做到“减量化、资源化、无害化”将成为未来研究的重点与难点。超/近临界水(Super/Sub Critical Water,以下简称SCW)技术是近年来发展迅速的一种新型技术。超/近临界水比常态水拥有更大的离子积,具有酸性和碱性的催化效果,能提高反应速率。其密度、介电常数均可利用温度和压力控制,能满足各式反应介质需要,同时符合绿色化学的要求,对环境无污染,是一种环境友好型技术。在环境保护领域,利用其对大多数有机物具有较大溶解度的特点,可将废水中难分解的高分子有机污染物分解为小分子如H2O、C02等物。基于此,本文尝试利用低值废弃猪肉为原料,在高压反应釜中利用近临界水性质进行液化实验,探究将其水解为氨基酸、不饱和脂肪酸、油脂等高附加值的工业原料,研究反应条件对产物产率的影响,寻求最优工艺参数。目的在于解决废弃生物质得不到好的利用以及提高环境、经济效益。通过超/近临界水液化生物质实验,探究了:1、生物质水解最优工艺条件本文通过利用猪肉在高压反应釜内进行超/近临界水条件下液化水解实验,将其转化为氨基酸、不饱和脂肪酸、油脂等高附加值工业产品。分别探究了不同反应温度、反应时间、反应压强以及物料比对水解产物产率的影响。通过氨基酸自动分析仪对水解产物中的氨基酸进行定性分析,通过茚三酮比色法定量测定氨基酸含量,结果显示,在不同反应条件下,生物质水解液中氨基酸含量变化各有规律。利用正交试验以及单因素实验分析,改变反应温度、反应时间、反应压力、物料比,达到最优氨基酸水解产率时的工艺参数。最佳实验条件是:反应温度240、压强2.0 MPa、反应停留时间40 min、溶剂添加1500 mL。结果表明对液化氨基酸产率影响大小的顺序为:反应温度>反应压强>反应时间>溶剂量。2、生物质超/近临界水条件下水解反应动力学在进行猪肉近临界水水解时,为了考察蛋白质的水解过程,本文采用测定不同水解反应时间点氨基酸总产率与蛋白质在酸解条件下氨基酸总产率的比值来表征猪肉蛋白的液化反应水解率,并建立动力学方程。动力学研究结果表明:猪肉蛋白在近临界水条件下液化反应的反应级数为1.2437,随着温度升高反应速率增大。反应速率常数分别在220℃、240 ℃、260 ℃条件下为0.0017、0.0044和0.0098。反应活化能为96.7743 kJ/mol,前置因子为3.065 × 107。本实验为生物质在超/近临界水条件下的液化反应动力学研究提供了新的尝试,为工业化生产建立了理论基础。本文创新性体现在:1、提出了一种全新的无害化、资源化利用动物性生物质的方法,该方法简单、高效、易推广。2、利用水解时氨基酸产率反推蛋白质水解动力学的方法,为近临界水中生物质蛋白水解动力学的应用研究提供工艺依据。