论文部分内容阅读
随着能源危机的加剧,生物质能源的开发利用已成为当今的研究热点。稻草作为一种重要的生物质,分布广、数量大,而且被大量焚烧,造成极大的资源浪费和严重的环境污染。稻草木质素含量高,处理后易产生多种抑制物,因此研究工作刚刚起步。综合开发生物质能源有重要的战略意义。本文采用稀酸对稻草进行酸水解,探讨了酸浓度、酸解温度和酸解时间等因素对还原糖含量的影响。用稀H2SO4直接酸解稻草省去了预处理步骤,能获得较大的还原糖收率。稀H2SO4酸解稻草的最适宜工艺条件为:硫酸浓度20%,水解温度60℃,水解时间36 h,稻草与硫酸量比为1:10,得到最大还原糖含量30.41%,还原糖浓度为23.835 g/L。盐酸和混和酸对比试验表明混和酸对稻草处理效率最高,能明显缩短反应时间。关于稻草水解过程,认为前4 h主要为半纤维素水解,16 h至36 h主要为纤维素水解,36 h后水解基本完成。对制得的酸解液进行脱毒,完善已有的脱毒方法,将稻草酸水解液用Ca(OH)2过中和至pH值为8-9,用1%H3PO4准确调节pH值至7.0,加入体积比为3%的活性炭,在60℃下搅拌30-40 min,过滤后减压浓缩。本文还对脱毒后的稻草酸水解液发酵制乙醇进行了研究,以还原糖含量、pH值、乙醇浓度为考察指标,得出稻草液发酵的最佳工艺条件为:初糖浓度为75 g/L,接种量12%,发酵温度34℃,发酵时间84 h,发酵得乙醇浓度为4.362 g/L。比较稻草液发酵和同浓度的葡萄糖发酵过程可知,稻草相对葡萄糖来说糖利用率低,pH值下降少,发酵后力不足,可能是因为稻草发酵液中可发酵糖较少,稻草酸水解液抑制物脱毒尚未完全。