导　　师： 刘泽寰

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 暨南大学

摘　　要： 利用甘蔗渣等木质纤维素原料制备燃料乙醇对于缓解日益严峻的能源危机具有十分重要的意义。但木质纤维素原料的天然抗性结构使其难以实现高效转化利用,需要采取有效的预处理来提高其利用。本研究以甘蔗渣为原料,对传统的碱法预处理进行改进,分别采用真空NaOH和甲醇钠-甘油预处理、酶解并进行乙醇发酵,建立了最佳预处理甘蔗渣产乙醇的技术体系,并从预处理后甘蔗渣的表面形态、结晶度、基团变化以及热裂解性能等各方面初步探讨了真空NaOH和甲醇钠-甘油对甘蔗渣的降解机理,旨在为木质纤维素原料糖化发酵产乙醇的工业化应用提供一定的基础理论和参考数据。本文主要研究内容和结果如下:(1)首先探究了真空条件下NaOH对甘蔗渣的预处理效果,并采用响应面法对NaOH浓度、处理温度和处理时间进行优化。结果显示,对比传统适度高压条件,真空条件下NaOH对甘蔗渣的预处理水解液上清中抑制物的浓度下降了50%-80%,且酶解对应的总可发酵糖得率提高了8.54%-31.38%。最佳预处理条件下,甘蔗渣的木质素去除率为78.29%,总可发酵糖得率为0.5146g/g甘蔗渣。以最佳条件预处理过的甘蔗渣作为底物进行分步糖化发酵,结果显示最高乙醇浓度为4.5 g/L,乙醇得率为134.6 g/kg原始甘蔗渣,乙醇得率达到理论值的63.46%,比未处理组甘蔗渣提高了3.33倍。以上结果说明,真空NaOH法预处理能够有效降低甘蔗渣预处理水解液上清中的抑制物浓度,提高甘蔗渣的乙醇浓度和乙醇得率,是一种有效的甘蔗渣预处理方法。(2)探究在80%的甘油溶液中,不同浓度甲醇钠对甘蔗渣的预处理效果,然后通过响应面法对甲醇钠浓度、预处理温度和预处理时间进行优化。结果显示,相比于甘油或甲醇钠单独预处理,甲醇钠-甘油预处理能够显著提高甘蔗渣的酶解效率。最佳预处理条件下,甘蔗渣的木质

关 键 词： 燃料乙醇 木质纤维素 甘蔗渣 碱法预处理 真空 甘油

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