cao_2协同hcl预处理对小麦秸秆水解效果的影响

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1、分类号：密级：UDC：编号：硕士学位论文论文题目CaO2协同HCl预处理对小麦秸秆水解效果的影响论文作者：李明环学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：动力工程指导教师：马秀琴职称：教授资助基金项目：河北省自然科学基金（青年）B2013202113DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofPowerEngineeringIMPACTOFCAO2SYNERGYHCLPRETREATMENTONHYDROLYSISOFWHEATSTRAW

2、byLiMinghuanSupervisor：Prof.MaXiuqinDecember2014ThisworksupportedbyNaturalScienceFoundationofHebeiProvince(youth)B2013202113.摘要本论文针对目前秸秆乙醇预处理温度高、效率低以及成本高等现状，提出在中低温条件下以CaO2作为预处理试剂，探究CaO2预处理以及CaO2协同HCl两步预处理对小麦秸秆水解效果的影响。实验结果表明：CaO2预处理去木质素效果随着质量浓度或者预处理温度的升高而增强。126℃、8%（w/w）CaO

3、2条件下预处理120min，木质素去除率为79.52%。此时预处理后秸秆木质素含量为2.74g/100gDM。预处理时间延长至180min时，120℃，4%CaO2预处理后秸秆纤维素、半纤维素、木质素含量分别为21.53g/100gDM、8.27g/100gDM、5.44g/100gDM，木质素去除率为59.34%。水解液还原糖产量为5.97g/100gDM，秸秆葡萄糖回收率为65.39%。秸秆还原糖回收量为28.35g/100gDM。通过与同质量浓度、相同预处理条件的H2O2预处理对比发现，中低温条件下CaO2预处理的去木质素效果更好，

4、60℃、80℃和120℃CaO2预处理木质素去除率比H2O2预处理分别高13.75%、37.74%和20.33%。当相较于CaO2预处理，两步预处理水解半纤维素效果更好，且水解液还原糖产量和秸秆葡萄糖回收均高于CaO2预处理。120℃、4%（w/w）CaO2、180min预处理后再对小麦秸秆进行120℃、1.5%（w/w）HCl、30min预处理，预处理秸秆纤维素、半纤维素、木质素含量分别为24.97g/100gDM、5.52g/100gDM、6.54g/100gDM；水解液还原糖总产量为14.65g/100gDM；秸秆葡萄糖回收率为75

5、.86%。关键词：CaO2预处理，水解，小麦秸秆，纤维素，半纤维素、木质素、还原糖IAbstractCurrently,strawpretreatmentmethodsofstraw-to-ethanolconversionneitherneedhightemperature,norareinefficient,norcosttoomuchmoney.Basedonthis,thispaperusedCaO2astheregentofpretreatment.Andtheaimofthispaperwasresearchingtheimp

6、actofCaO2orCaO2+HClpretreatmentonhydrolysisofwheatstrawatlow-middletemperature.Theresultsshowedthat,ahigherdelignificationrateofCaO2pretreatmentwasreachedwhenraisepretreatmenttemperatureorregent.Thedelignificationratewas79.52%whentheconditionswere8%(w/w)CaO2at126℃for120mi

7、n.Atthispoint,lignincontentinpretreatedwheatstrawwas2.74g/100gDM.Andreducingsugarrecoveryyieldwas28.35g/100DM.Whenpretreatmenttimewas180min,contentsofcellulose,hemicellulose,andlignininwheatstrawwere21.53g/100gDM、8.27g/100gDM、5.44g/100gDMbypretreatmentat120℃with4%CaO2.59.

8、34%ofligninwasremoved.Totalreducingsugaryieldinhydrolysatewas5.97g/100GDM,andglucoserecoveryrate