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《华东理工大学》 2013年
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木质纤维素乙醇同步糖化与发酵过程中纤维素酶循环利用的研究

包艳文  
【摘要】:玉米芯工业残渣是在木糖(醇)生产过程中,将玉米芯中的半纤维素提取后剩余的工业残渣,其纤维素含量丰富、半纤维素含量低且不需预处理,是一种生产乙醇或其他高附加值产品的优良木质纤维素原料。然而,在同步糖化与发酵生产乙醇的工艺中,纤维素酶成本占到了将近50%。本论文主要研究在利用玉米芯工业残渣生产乙醇的过程中,通过间歇减压蒸馏和补充物料的方式,实现纤维素酶的循环利用,进而降低乙醇生产过程中纤维素酶的用量和纤维素乙醇的生产成本。结果表明,在30%固体含量(w/w)玉米芯工业残渣同步糖化与发酵过程中,通过间歇减压蒸馏和补料的方式将纤维素酶用量从15FPU/g DM (dry solid material, DM)降低到10FPU/g DM,乙醇得率可达83.69%,比批式的10FPU/g DM酶量下同步糖化与发酵工艺乙醇得率高出19.72%,是批式的15FPU/g DM酶量下同步糖化与发酵工艺乙醇得率的93.45%。本研究提供了一种降低纤维素乙醇生产过程中纤维素酶用量的方法—间歇减压蒸馏和补加物料的方法,将高固体含量玉米芯工业残渣的乙醇生产和原位分离、纤维素酶循环利用和酿酒酵母细胞的循环利用进行高度整合,使高浓度纤维素乙醇的半连续性生产成为可能。 同时,本论文还研究了高固体含量玉米秸秆乳酸发酵醪的固液分离,开发了一种简单高效的玉米秸秆乳酸发酵醪固液分离方式,即将玉米秸秆乳酸发酵醪与壳聚糖溶液混合,其中壳聚糖浓度为0.74g/L,然后在20-30℃、pH5.5的条件下混匀10秒,接着进行真空抽滤15-25分钟,即可得到澄清的乳酸发酵液,乳酸的收率可达64.48-68.68%。本方法为纤维素乳酸的大规模工业化生产提供了有效的技术储备。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ920.1

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