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1、上海交通大学硕士学位论文木质纤维生物原料分拆新技术探索研究姓名:孙杰申请学位级别:硕士专业:生物化工指导教师:李荣秀20090101上海交通大学硕士研究生毕业论文反应时间5h。反应结束后,半纤维素被降解,清液中还原糖含量为23.59±1.14%;在该条件下,低聚木糖降解率为98.05±1.14%。处理后秸秆利用纤维素酶HDL160在50℃、200rpm/min条件下酶解24h,经预处理秸秆中的纤维素被降解为葡萄糖,溶解于溶液中,剩余残渣为纯度为95.69±1.43%的酸不溶性木质素。通过上述处理方法,可以得到三种产品:五碳糖溶液、六碳
2、糖溶液和酸不溶性木质素。五碳糖溶液中92.48%±1.34%为木糖,可通过还原反应生产木糖醇或直接作为木糖产品;六碳糖溶液中93.85%±1.15%为葡萄糖,其他还原糖含量很少,可直接利用酿酒酵母发酵制备酒精;所得酸不溶性木质素纯度达到95.69±1.43%,可直接作为工业产品。根据前面的研究过程,设计出可将秸秆中半纤维素、纤维素和酸不溶性木质素进行有效分离的工艺流程:首先利用70%三氟乙酸在90℃条件下将秸秆处理5h,反应液经离心得清液和处理后秸秆,清液即为五碳糖溶液;处理后秸秆经纤维素酶HDL160降解,酶解液为六碳糖溶液,酶解残
3、渣为酸不溶性木质素。利用三氟乙酸进行木质纤维预处理,不仅打开了半纤维素和木质素所形成的致密髓鞘结构,更重要的是破坏纤维素的晶体结构,使处理后所得木质纤维很容易被纤维素酶降解,生成葡萄糖溶液。因此利用三氟乙酸进行木质纤维预处理是一种有效的木质纤维处理方式。关键词:生物质,预处理,三氟乙酸-2-上海交通大学硕士研究生毕业论文DevelopmentofTechnologyinDisassemblyofBiomassAbstractAsthedevelopmentofindustry,inthecaseofenergy,exhaustible
4、fossilrepresentmostpartoftotalworldenergysupply.Atconstantproductionandconsumption,thepresentknownreservesofoil,naturalgas,coalwilllastfewyears.Althoughverysimplified,suchananalysisillustrateswhyfossilfuelscannotbeconsideredastheworld’smainsourceofenergyformorethanoneor
5、twogenerations.Inthefuture,asustainableenergyfuturedependsonanincreasedshareofrenewableenergy.Biomassisthemostabundantrenewableenergy.Atpresent,biomassisburnedtoreleasetheenergy,itisawasteofresource.Therearefourstepstomakealcoholfrombiomass:biomasspretreatment,enzymolys
6、is,fermentation,separationandpurificationofalcohol.Pretreatmentisthemostimportantandenergyconsumptionstep,about1/3ofthetotalcostinbiomasstreatment.Improvebiomasspretreatmenttechnologyisthecrucialaspectinbiomassutilization.Comparedifferentpretreatmentmethods,TFAisthebest
7、choicetotreatthebiomass.TFAisastrongvolatileacid,canberecoveredbydistillation.HighconcentrationTFAtreatthebiomass,hasthesameeffectassulphuricacid,high-3-上海交通大学硕士研究生毕业论文sugartransformatinrate,butTFAcanberecoveredeasily.Accordtotheexperiment,atthecondition:100%TFA,60℃,16h
8、,thestrawcanbedevolatilizedcompletely,whendecantorganicsolventorwaterintothereactionsolvent,thecelluloseandaci