農業(yè)剩余物數量龐大、形式多樣,被認為是最具有戰(zhàn)略意義的可再生能源的原材料之一；車用燃料乙醇技術成熟、使用廣泛,燃料乙醇作為即將枯竭的化石燃料的補充或替代應用前景廣闊。因此,以農作物秸稈為原料制取纖維素乙醇的技術與工藝已成為能源領域的熱點課題。木質纖維原料乙醇化的生化路線主要包括了預處理、酶水解和發(fā)酵三個主要步驟。其中預處理是為了破壞木質纖維結構,解除木質素和半纖維素對纖維素的纏繞和包裹,以提高酶對原料的可及性與催化效率。本文在傳統(tǒng)的氨纖維膨脹（Ammonia fiber expansion, AFEX）預處理工藝基礎上,提出了過氧化氫液氨聯(lián)合預處理技術（Combined hydrogen peroxide and liquid ammonia treatment, HP-LAT）.以玉米秸稈為研究對象,對HP-LAT預處理技術深入研究,為木質纖維原料新型預處理工藝設計提供理論依據,同時促進纖維素乙醇的基礎研究并推進其開發(fā)利用。本文主要研究內容及結論如下：（1）完成了玉米秸稈的過氧化氫（Hydrogen peroxide treatment,HP）、液氨（Liquid ammonia t... 

【文章來源】：南京農業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：113 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 玉米秸稈的組成與結構
        1.1.2 生物質能源轉化技術平臺
    1.2 玉米秸稈的預處理方法及研究現狀
        1.2.1 預處理的目的和重要性
        1.2.2 典型的預處理技術
        1.2.3 各種預處理方法的對比
        1.2.4 玉米秸稈預處理技術的發(fā)展趨勢
    1.3 本文的研究方法與研究內容
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 研究內容
    參考文獻
第2章 玉米秸稈過氧化氫、液氨單獨預處理試驗研究
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試驗原材料和試劑
        2.2.2 試驗裝置和儀器設備
        2.2.3 預處理
        2.2.4 酶水解
        2.2.5 分析方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 原材料成分分析
        2.3.2 HP預處理對固體回收率與組分的影響
        2.3.3 HP預處理對酶解率的影響
        2.3.4 LAT預處理對固體回收率與組分的影響
        2.3.5 LAT預處理對酶解率的影響
    2.4 本章小結
    參考文獻
第3章 玉米秸稈液氨/過氧化氫聯(lián)合預處理及對比試驗研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 過氧化氫液氨聯(lián)合預處理(HP-LAT)
        3.2.2 對比研究分析方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 HP-LAT預處理對固體回收率與組分的影響
        3.3.2 HP-LAT預處理對酶解率的影響
        3.3.3 不同預處理方法對固體回收率與組分的影響
        3.3.4 不同預處理方法對單糖產率的影響
        3.3.5 木質素去除率與糖產量關系
        3.3.6 木聚糖降解率與糖產量關系
        3.3.7 質量平衡
    3.4 本章小結
    參考文獻
第4章 玉米秸稈不同部位液氨/過氧化氫聯(lián)合預處理試驗研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 玉米稈、玉米葉、玉米芯成分分析
        4.3.2 HP-LAT預處理對玉米秸稈不同部位固體回收率與組分的影響
        4.3.3 HP-LAT預處理對玉米秸稈不同部位酶解率的影響
        4.3.4 質量平衡
    4.4 本章小結
    參考文獻
第5章 液氨/過氧化氫聯(lián)合預處理對玉米秸稈表面形態(tài)及結構特性的影響
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 材料
        5.2.2 超景深顯微分析
        5.2.3 X射線衍射光譜分析
        5.2.4 FTIR光譜分析
    5.3 結果與討論
        5.3.1 預處理對生物質微觀表面物相形態(tài)的影響
        5.3.2 預處理對纖維素結晶度的影響
        5.3.3 預處理對玉米秸稈化學結構特性的影響
    5.4 本章小結
    參考文獻
第6章 結論與建議
    6.1 結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 后續(xù)研究建議
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及申請的專利
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]離子液體預處理纖維素及木質纖維素的研究進展[J]. 張長波,劉仲齊,楊雙,居學海,王蕾,趙長海.  農業(yè)資源與環(huán)境學報. 2013(06)
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[3]斑茅酶解轉化可發(fā)酵單糖的液氨預處理及參數優(yōu)化[J]. 劉建軍,彭何歡,趙相君,程成,陳峰,邵千鈞.  生物工程學報. 2013(03)
[4]木質生物質制取燃料乙醇的現狀與挑戰(zhàn)[J]. 劉姍姍,王強,楊桂花,陳嘉川.  中華紙業(yè). 2013(06)
[5]水熱預處理竹子促進酶解的效果及其影響因素[J]. 彭錦星,邵千鈞.  化工學報. 2013(07)
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博士論文
[1]蒸汽爆破—微波輻射聯(lián)合預處理玉米秸稈的研究[D]. 龐鋒.天津大學 2012
[2]秸稈制乙醇的超臨界亞臨界組合預處理與水解研究[D]. 趙巖.清華大學 2009
[3]木質纖維素轉化為生物乙醇過程中關鍵問題的研究[D]. 呂學斌.天津大學 2009
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碩士論文
[1]不同預處理工藝對竹子制備纖維素乙醇酶解效果的影響[D]. 諸力.浙江農林大學 2012
[2]離子液體預處理玉米秸稈并轉化為燃料乙醇一步工藝研究[D]. 李衛(wèi)杰.天津大學 2010
[3]微波—蒸汽爆破聯(lián)合預處理玉米秸稈的研究[D]. 于勝栓.天津大學 2010
[4]廢竹質纖維預處理及其酶解的研究[D]. 姜曉云.浙江工業(yè)大學 2010
[5]超聲波輔助生物催化降解木質纖維素制燃料乙醇的研究[D]. 梁江華.天津大學 2007



本文編號：3352546