试析玉米秸秆预处理及对发酵产氢效果影响研究

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1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMaster(doctor)StudyonpretreatmentofcornstoverandtheeffectofhydrogenproductionbyfermentationByzhaogangzengSupervisor：Prof．baozengrenChemicalEngineeringSchoolofChemicalandEnergyEngineeringMay2010．I89GS28厂—————一嘞原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论

2、文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。U‘学雠文懈唧己酬吼锄+瞬占月2日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和

3、汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：嚎盈脚＼日期：枷f。年6月沙日摘要摘要随着能源危机和环境污染的日趋加重，寻找一种清洁的可再生能源已迫在眉睫。氢能被普遍认为是一种非常理想的清洁可再生能源。制取氢气的方法有多种，其中生物质厌氧发酵制氢以其独特优势日益受到人们的重视。生物质制氢不仅可以使丰富廉价的生物质得到资源化利用而且还避免了生物质造成的环境污染问题。在生物质制氢过程中，生物质的水解程度直接决定着氢气的产量，因此生物质的预处理对生物制氢非常关键。本实验以玉米秸

4、秆为原料，主要研究玉米秸秆的预处理不同方法的最佳工艺条件以及玉米秸秆的预处理对产氢效果的影响。本文主要研究了以下几种预处理方法：蒸汽爆破法，稀酸、稀碱水解法以及蒸汽爆破和稀酸、稀碱联合法。其中酸选择的是H2S04和HCL，碱选择的是NaOH。首先探讨了每种预处理方法的不同因素对秸秆水解率的影响并通过单因子实验得出在玉米秸秆较高水解率条件下的每个影响因素的取值范围，然后找到每种预处理方法的最佳工艺条件，最后对不同预方式处理过的玉米秸秆进行微生物厌氧发酵制氢实验，研究每种预处理方法在最佳工艺条件下的产氢能力。通过不同预处理方法产氢能力的比较，最后得出联合方式预处理玉米秸秆的优势非常明

5、显。其中尤其以蒸汽爆破与H2S04水解联合预处理玉米秸秆的产氢效果最理想。其工艺条件为：爆破压力1．5Mpa、爆破温度125。C、维压时间5min、H2S04浓度O．8％、水解温度90。C、水解时间60min。此时玉米秸秆的水解率达到了45．02％，每克玉米秸秆的产氢量达到142ml，最大氢气浓度达到57．4％。关键词：玉米秸秆；生物制氢；预处理；工艺条件；水解率；abstract__———————————————————————————————————————————————————————一AbstractEnergycrisisandenvironmentalpolluti

6、onmakeitnecessarytofindanaltemativeenergysourcethatisenvironmentallyfriendlyandrenewable．Hydrogenisgenerallyconsideredasacleanandrenewableenergy．TherearemanyhydrogenDroductionmethods，buthydrogenproductionfrombiomassbyanaerobicfementationattractsmuchattentionsbecauseofitsadvantage．Hydrogenprod

7、uction矗ombiomassnotonlyCanconveIrtcheapandabundantbiomassintousefulenergy，butalsos01vetheenvironmentpollution．Thehydrolysisdegreeofbiomassdirectlydete肌inesthehydrogenyieldintheprocessofhydrogenproductionfrombiomass·Therefore．thepretreatmentof