PDF《华东理工大学学位论文》

Cellulase recycling;

Vacuum distillation;

Simultaneous saccharification and fermentation (SSF);

Cost estimation. 华东理工大学硕士学位论文 第III 页 目录 第1章文献综述.1 1.1 引言.1 1.2 木质纤维素及其预处理.1 1.3 纤维素酶及其作用机理.3 1.4 糖化与发酵.4 1.5 纤维素乙醇的分离.5 1.6 纤维素酶循环利用研究进展及存在的问题.6 1.7 本研究内容与意义.7 1.7.1 研究内容.7 1.7.2 研究意义.8 第2章利用脱木质素玉米芯残渣生产高浓度纤维素乙醇

9 2.1 引言.9 2.2 材料与方法.9 2.2.1 原料及试剂.9 2.2.2 培养基.10 2.2.3 菌种及其驯化过程.10 2.2.4 脱木质素玉米芯残渣的同步糖化与发酵.11 2.2.5 玉米粉的同步糖化与发酵.11 2.2.6 分析方法.11 2.3 结果与讨论.12 2.3.1 脱木质素玉米芯残渣的纤维组分和总酚含量.12 2.3.2 不同种子培养方式的同步糖化与发酵.13 2.3.3 不同固体含量下的同步糖化与发酵.14 2.3.4 不同糖化和发酵温度下的同步糖化与发酵.15 2.3.5 脱木质素玉米芯残渣和玉米粉的同步糖化与发酵比较.16 2.3.6 脱木质素玉米芯残渣和玉米粉生产乙醇成本比较.17 2.4 小结.19 第3章通过减压精馏实现纤维素乙醇生产中纤维素酶的循环利用.20 3.1 前言.20 3.2 材料及方法.21 3.2.1 原料和酶.21 3.2.2 培养基.21 3.2.3 菌种及其驯化过程.22 第IV 页 华东理工大学硕士学位论文 3.2.4 同步糖化与发酵设备及操作.22 3.2.5 同步糖化与发酵中纤维素酶循环利用(在位减压精馏)23 3.2.6 分析方法.23 3.3 结果与讨论.25 3.3.1 通过减压精馏方式循环再利用纤维素酶的可行性.25 3.3.2 脱木质素玉米芯残渣生产乙醇过程中纤维素酶的循环利用.28 3.3.3 玉米秸秆生产乙醇过程中纤维素酶的循环利用.36 3.3.4 减压精馏(酶循环)和常压精馏过程乙醇生产成本的比较.43 3.4 小结.49 第4章结论与展望

50 4.1 结论.50 4.2 展望.50 参考文献.52 攻读硕士期间的研究成果.59 致谢.60 华东理工大学硕士学位论文 第1页第1章文献综述 1.1 引言 能源一直是制约世界各主要国家经济社会持续健康发展的瓶颈.现如今,随着传统 化石燃料日渐枯竭、人口膨胀、环境恶化、全球变暖等问题凸显,开发新的可持续的再 生清洁能源日益成为解决这一系列问题的突破口[1] .我国现已成为能源消费量排全球第 一的大国,改革与开放正进一步加速,能源需求仍不断提升;

但面对随之而来的环境破 坏问题,近日媒体及大众在 穹顶之下 关于 PM2.

5、雾霾的讨论,还有节能减排及可 持续发展的要求,我们同样迫切需要寻求新的可再生能源并逐步替代传统化石类能源. 在种类繁多的新能源中,生物质能受到越来越多人的重视.近年来,燃料乙醇已部 分替代了汽油,且将在未来几十年内逐步成为最主要的可再生的车用能源[2] .但目前, 燃料乙醇主要靠粮食等淀粉类原材料发酵而成 (亦称第一代生物乙醇) , 比如美国[3] 通过 优惠政策鼓励大规模种植玉米用以生产酒精,巴西[4] 则通过大量种植甘蔗,用富含糖分 的蔗汁生产酒精.对于这些人均种植面积较大的国家而言是可行的,但对于我们人均耕 地紧缺而 不与人争粮 的国家来说却不切实际, 其产量远远满足不了现有需求. 为此, 我国国务院于

2013 年1月[5] 和2014 年11 月[6] 先后发布了生物产业的发展规划和能源发 展战略的行动计划, 文件中均强调充分利用农林工业废弃物、 非粮食淀粉类植物等原料, 加大第二代燃料乙醇、生物柴油的开发,加强技术攻关并建设生物质能示范工程,并计 划在