杨木废弃物湿氧化预处理提高酶解效率的工艺研究

作     者：房桂干 刘姗姗 沈葵忠 FANG Gui-gan;LIU Shan-shan;SHEN Kui-zhong

作者机构：中国林业科学研究院林产化学工业研究所国家林业局林产化学工程重点开放性实验室生物质化学利用国家工程实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏南京210042 中国林业科学研究院林业新技术所北京100091 齐鲁工业大学山东济南250353 

出 版 物：《中国造纸》 (China Pulp & Paper)

年 卷 期：2015年第34卷第1期

页      面：6-12页

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 

基　　金：国家十二五科技支撑项目"栎类淀粉与秸秆生物质炼制生物柴油及其综合利用产业化示范(项目编号:2014BAD02B02)" 

主　　题：杨木废弃物 湿氧化预处理 预处理条件 可酶解性 

摘      要：对杨木废弃物制生物燃料的湿氧化预处理条件进行优化实验。研究表明,湿氧化预处理杨木废弃物的最佳工艺为:初始p H值10,温度195℃,最佳保温时间15 min,氧压1.2 MPa。所得物料得率为51.7%。酶解优化工艺条件为:酶解温度49℃,酶解时间56 h,酶用量38 FPU/g。其他条件为:p H值4.8,固液比1∶50,酶解纤维素转化率为96.4%。湿氧化预处理过程使原料中的半纤维素含量由18.7%降到1.43%,Klasson木素含量由23.6%降到13.5%;木素溶出率为43%,半纤维素溶出率为92%。X射线衍射分析显示原料的结晶度从57.4%降到了54.8%;扫描电镜显示湿氧化预处理后纤维的细纤维化程度增强;高效液相色谱显示预处理分离液中木糖含量较高,并含有单糖降解产物如乙酸、甲酸和糠醛等单糖降解产物。湿氧化预处理可以较大幅度地降解或脱除原料中的木素和半纤维素,改变原料的结晶结构,增加了可酶解性,提高了物料中纤维素转化率。