微波-酸化汽爆木质纤维素预处理试验研究

为提高木质纤维素预处理的原料利用率及经济效益,提出了微波-酸化汽爆预处理并对其进行了试验研究。以玉米芯为例,对比研究了木质纤维素类原料微波-酸化汽爆预处理和酸化汽爆预处理后水解液中糖的相对比例,分析了残余固形物中纤维素的含量,讨论了微观结构的变化情况,优化了前者的微波处理功率和微波处理时间。试验结果显示,相比酸化汽爆预处理,微波-酸化汽爆预处理后水解液中糖的相对比例更高;在压力不足以使纤维素降解时,残余固形物中纤维素的含量更高;原料微观结构更加疏松多孔,比表面积更大;随着微波处理功率增大和微波处理时间延长,水解液中木糖和总糖的相对比例以及残余固形物中纤维素相对比例均先增大后减小。研究结果为原料利用率更高、成本更低的木质纤维素预处理技术的开发提供了新的思路。

微波―酸化汽爆预处理反应器结构参数优化

综合木质纤维素微波预处理和酸化汽爆预处理的优点,提出了微波―酸化汽爆预处理方法及反应器。以提高微波吸收效率和电场均匀性为目标,利用HFSS电磁软件对反应器的主要结构参数进行优化。并用正交试验法在较优范围内进行优化,得出反应器的最优参数。通过样本分析对优化前后物料区域的电场进行均匀性比较。结果表明,优化后反应器的微波吸收效率达90.5%,电场均匀性显著提高,可有效提高反应器的性能,为微波―酸化汽爆预处理反应器的研发和工业应用提供依据。