纖維素稀酸水解制取燃料酒精的試驗研究.pdf

1、生物質能源開發(fā)利用是緩解當前能源危機與環(huán)境壓力，建立可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的有效措施。其中，生物質的水解技術可以將生物質能轉化為還原糖，利用水解生成的糖進一步發(fā)酵可以制取燃料酒精等液體燃料或者其它高附加值的化工原料。 本文首先對生物質水解制取燃料酒精的研究背景、利用方式以及國內外生物質制取燃料酒精的研究現狀和未來的發(fā)展趨勢進行了歸納總結。然后在間歇反應器上，以生物質的主要成分纖維素為原料，進行了極低濃度硫酸為催化劑的水解研究，系統(tǒng)研

2、究了反應溫度、時間、酸濃度以及壓力等參數對水解糖產率和纖維素轉化率的影響規(guī)律。得出不同酸濃度下獲取還原糖的最佳停留時間。得出在0.05％硫酸作為催化劑的條件下，于215℃和40atm等優(yōu)化條件下得到了46.55％的還原糖得率和55.07％的纖維素轉化率。 同時針對乙酸等有機酸作為催化劑的研究發(fā)現酸種類對纖維素水解的轉化率影響不大，但對糖的得率有著一定的影響，有機酸的研究為利用生物質熱裂解技術等生成的有機酸作為水解催化劑提供了一定

3、的參考，可以實現生物質的綜合能源化利用。 利用發(fā)酵的經驗優(yōu)化條件，對還原糖液進行了發(fā)酵，即在發(fā)酵溫度為28℃，發(fā)酵周期為72h，接種比例為1：10的條件下，得到了0.134g/g的酒精產率。整個試驗是在無菌條件下的搖瓶中(80~00r/min)進行的，具體應用到工業(yè)上還有很長一段距離。 建立了水解動力學模型，研究了停留時間與纖維素轉化率的關系。最后考慮到生物質水解的產率提高，提出了連續(xù)床反應，并且在反應過程中不斷轉移得到