水热预处理过程中pH值对玉米秸秆水解特性的影响

本研究采用乙酸或NaOH调节水热预处理的pH值，通过分析玉米秸秆中纤维素、半纤维素和木素降解产物的变化，研究了水热预处理的pH值对玉米秸秆水解特性的影响。结果表明，在水热预处理过程中，乙酸的添加促进了纤维素和半纤维素降解，但木素溶出率略有下降，水解液中木糖、低聚木糖、葡萄糖等糖类物质含量增加，糠醛和5-羟甲基糠醛等物质含量快速提升；当NaOH用量小于3%时，随着NaOH用量增加，纤维素和半纤维素降解减少，NaOH主要消耗于半纤维素中的乙酰基脱除；当NaOH用量为3%时，此时水热预处理终点pH值为5.84，固体物料得率达到最大值为75.15%；继续增加NaOH用量，木素的溶出率开始增加，固体物料得率下降。结果显示pH值可以成为调控水热预处理水解效果的重要手段。     

稀水解液循环回用对玉米秸秆水解液中主要化学组分得率的影响

为实现对水洗玉米秸秆自水解预处理固相物产生的稀水解液（简称稀水解液）中主要化学组分的高效利用,探讨了自水解预处理工艺条件以及将稀水解液回用于玉米秸秆自水解预处理对水解液中主要化学组分得率的影响。结果表明,在液固比10∶1（V/w）、170 ℃保温40 min条件下,水解液中糖类化合物、甲酸、呋喃化合物及酚类化合物等主要化学组分得率均达到最大值。在此工艺参数基础上添加2%乙酸作为自水解处理过程中的催化剂,可进一步提高糖类、弱酸类及呋喃化合物的得率。将稀水解液循环回用于玉米秸秆的自水解预处理过程7次后,水解液中主要化学组分则分别进一步显著（P < 0.05）提高21.0%（糖）、71.0%（甲酸）、44.6%（乙酸）、80.7%（酚类化合物）、102.1%（糠醛）及98.5%（5-羟甲基糠醛）,有效实现了水解液中主要化学组分的富集和增浓。上述研究为玉米秸秆自水解预处理工艺的调整及稀水解液的利用提供理论依据和数据支持。