利用棕榈残渣制备纤维乙醇的研究

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1、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，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，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做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。论文作者签名：狐遛鸟日期：翌!墨：蒸!兰2关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交

2、流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：丞迫孽日期．-塑!墨：墨兰2导师签名：太原理工大学硕士研究生学位论文利用棕榈残渣制备纤维乙醇的研究摘要当前，开发利用可再生能源己成为世界各国保障能源安全、加强环境保护、应对气候变化的重要措施。近年来，越来越多的国家将发展生物质能作为替代化石能源的重要战略措施，利用木质纤维素原料生产燃料乙醇就是其中最重要的一种。木质纤维素制备燃料乙醇主要包括原料的预处理、纤维素的水解和乙醇发酵三个步骤。本文以棕榈残渣为原料，通过对稀碱预处理、酶解、发酵等过

3、程进行研究和分析，确定了以棕榈残渣为原料制备纤维乙醇的最佳工艺条件。考察了碱、碱，H202等预处理条件对棕榈残渣组分及棕榈纤维酶解的影响，通过对预处理时间、温度、NaOH浓度及固液比等因素进行比较，确定了最适宜的预处理条件为：NaOH浓度为1％，固液比为1：10，在40℃浸泡24h后于121℃下保温30min。对该预处理条件下的固体样品以5％底物浓度进行酶解，纤维素酶解率和半纤维素酶解率分别达到84．44％和89．28％，而未处理的棕榈残渣原料的纤维素和半纤维素酶解率分别只有22．07％和18．39％。对预处理前后的固体样品进行扫描电镜分析，考察预处

4、理样品的形貌结构变化。扫描电镜观察显示，未处理的棕榈纤维表面结构比较紧密、有序、质地坚硬，而用NaOH预处理后的棕榈纤维表面疏松、柔软，粗糙而多孔，比表面积增大，增加了纤维素酶的有效吸附位点，这也解释了碱处理后酶解效果较好的原因。考察了酶用量、温度、底物浓度等因素对预处理固体样品酶解的影响，太原理工大学硕士研究生学位论文结果表明，在45℃、酶用量为30FPU／g(底物)，底物浓度为5％时棕榈残渣的纤维素酶解率和半纤维素酶解率最大，分别可以达到84．44％和89．28％；在45℃、酶用量30FPU／g(底物)，底物浓度为25％时水解液中葡萄糖和木糖浓度

5、最大，分别可以达到47．44gm和31．43gm。添加混合酶进行酶解可以有效提高酶解液中还原糖的浓度，葡萄糖浓度最大可以提高23．03％，木糖浓度最大可以提高16．86％。考察了酶用量、温度、接种量、底物浓度等因素对预处理固体样品同步糖化发酵的影响，结果表明，在酶用量为30FPU／g(底物)、温度为35℃、接种量为5％(V／V)，底物浓度为5％时发酵所得的乙醇得率最大，可以达到理论得率的79．07％；在酶用量为30FPU／g(底物)、温度为35℃、接种量为5％(V／V)，底物浓度为25％时发酵液中乙醇的浓度最大，可以达到35．25g／L。将分步糖化发

6、酵与同步糖化发酵进行了比较，发酵结束时的乙醇浓度基本相同，同步糖化发酵工艺较为简单实用，适于推广。对预处理液的成分进行了测定分析，将其作为种子培养液接入发酵培养基，发现对乙醇发酵几乎没有影响，可以实现废液利用及生物量的全利用，减少对生态环境的污染。关键词：棕榈残渣，纤维乙醇，碱预处理，酶解，同步糖化发酵太原理工大学硕士研究生学位论文RESEARCHONCELLULoSICETlIANOLPRoDUCTIONFROMolLPALMRESlDUESABSTRACTAtpresent，thedevelopmentandutilizationofrenewa

7、bleenergyhasbecometheimportantmeasuresoftheworldcountriestosafeguardenergysecurity,strengthenenvironmentalprotectionandcopewithclimatechange．Inrecentyears，moreandmorecountrieshavedevelopedbiomassenergyasallimportantstrategicmeasuretoreplacefossilenergy，andtheuseoflignocellulosi

8、crawmaterialstoproducefuelethanolisoneofthemostimporta