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木质纤维素的降解技术有哪些
| 酸水解技术在酸水解工艺中，可以使用盐酸或硫酸，按照使用酸的浓度不同可以进一步分为浓酸水解和稀酸水解。法国早在1856 年即开始进行了浓硫酸水解法进行乙醇生产，浓酸水解过程为单相水解反应，纤维素在浓酸作用下首先溶解，然后在溶液中进行水解反应。浓酸能够迅速溶解纤维素，但并不是发生了水解反应。浓酸处理后成为纤维素糊精，变得易于水解(纤维素经浓酸溶液生成单糖，由于水分不足，浓酸吸收水分，单糖又生成为多糖，但这时的多糖不同于纤维素，它比纤维素易于解) ，但水解在浓酸中进行得很慢，一般是在浓酸处理之后再与酸分离，使用稀酸进行水解。 同植物纤维酸法水解工艺相比，酶法水解具有反应条件温和、不生成有毒降解产物、糖得率高和设备投资低等优点。而妨碍木质纤维素资源酶法生物转化技术实用化的主要障碍之一，是纤维素酶的生产效率低、成本较高。目前使用的纤维素酶的比活力较低，单位原料用酶量很大，酶解效率低，产酶和酶解技术都需要改进。为了满足竞争的需要，生产每木质纤维素加仑乙醇的纤维素酶的成本应该不超过7 美分。但在目前产酶技术条件下，生产1加仑乙醇需用纤维素酶的生产费用约为30～50 美分。 木质纤维素样品的粒径大小及其成分对溶解的难易程度影响很大。木质纤维素细胞壁的结构十分复杂,纤维素、半纤维素和木质素都将阻碍离子液体向木质纤维素内部扩散,木质纤维素粒径越小溶解越容易,同样条件下离子液体对木质纤维素样品的溶解能力为:球磨木粉>锯木屑≥热磨机械木浆纤维>>木片。木质纤维素样品的含水量也影响其溶解性能。总体来讲,样品中所含水分将显著降低木质纤维素在离子液体中的溶解度。这主要因为离子体在溶解木质纤维素时是先破坏木质纤维素中各组分分子内及分子间强大的氢键,水的存在将降低离子液体对氢键的破坏能力。 [返回顶部] |