本论文在课题组已有的SO3微热爆协同稀碱预处理的基础上,进一步延伸出了两种预处理效果较好的方法即SO3/ClO2和SO3/HCl联合预处理方法,对影响这两种方法的主要工艺条件进行了优化,同时结合FI-TR、SEM和XPS等分析方法,初步探索了两种联合预处理方法的作用机制。并在此基础上发明了一种新的HCl原位糖化水解方法,对影响其过程的主要因素进行了考察并对HCl处理稻草秸秆的过程进行了追踪,最后考察了安琪酵母利用水洗糖液发酵产乙醇的情况。研究的主要内容包括以下几点。1、在SO3微热爆的基础上,首先考察了S03联合四种氧化剂(NaClO2、NaClO、 H2O2、ClO2)预处理稻草秸秆的效果,发现SO3微热爆联合ClO2溶液氧化处理结合稀碱的效果最佳。同时以预处理后稻草秸秆主要成分的含量及相应表征为指标,对预处理过程中的主要工艺条件进行了优化,得到最优的工艺路线为ClO2溶液质量浓度1.0%,稻草秸秆与ClO2溶液质量比1:20, ClO2溶液pH 3.0,处理温度60℃,处理时间60 min,处理后纤维素含量达到64.4%,木质素残余量为5.3%。2、利用FI-TR、SEM等分析方法对SO3/ClO2联合稀碱预处理稻草秸秆的作用机制进行了初步研究,研究表明预处理过程中,首先SO3进入到秸秆中,结合秸秆中的水份生成硫酸,一方面硫酸与秸秆中的木质素发生酯化反应,另一方面该过程中产生的热量使秸秆的结构进一步被撑破。之后利用ClO2溶液处理时,ClO2溶液能更加充分的进入秸秆内部,并且能迅速的对其中的木质素进行氧化开环,并且在此过程中对硫酸酯基并未有影响,所以木质素在两者的协同作用下能被后续的稀碱充分剥离,同时发现此过程中二者没有与秸秆内部的综纤维素发生反应,从而最大程度上保留了纤维素和半纤维素,预处理效果较好。3、在ClO2溶液的基础上,联想到用HCl处理稻草秸秆,考察并比较了HC1、SO3、SO3/HCl和HCl/SO3四种联合稀碱预处理稻草秸秆的效果,发现先经S03微热爆处理后经HCl处理,再联合稀碱预处理稻草秸秆的效果最好。同时以预处理后稻草秸秆主要成分的含量及相应表征为指标,对预处理过程中的主要工艺条件进行了优化,得到最优的工艺路线为SO3含量1.5%,S03处理温度50℃,S03处理时间60min, HCl含量0.8%,HC1处理温度70℃,HCl处理时间60min,秸秆含水量为6.0%,处理后纤维素含量达到61.3%,木质素残余量为6.3%。4、通过FI-TR、SEM和XPS等分析方法对SO3/HCl联合稀碱预处理稻草秸秆的作用机制进行了初步研究,结果表明,在二者联合处理的过程中,首先S03进入秸秆内部与秸秆中的水份结合生成硫酸,同时产生大量的热能够使秸秆的结构变得松散,再经HCl处理时,HC1能够更加彻底的进入到秸秆的内部,虽然未与秸秆中的成分发生反应,但是能使秸秆内部的半纤维素和木质素之间的连接键断裂,同时由于SO3能够结合秸秆中的水份,所以HCl形成酸水解的情况较差,对纤维素和半纤维素的破坏较少,通过二者的联合作用后,结合稀碱能更好的去除秸秆中的木质素。5、利用HCl原位糖化水解稻草秸秆,首先以水洗糖液中的糖和糠醛含量为依据,对影响原位糖化水解过程中的主要因素进行考察,得到最有利于微生物生长并发酵的糖化水解条件即HC1质量浓度3.0%,湿度100%,温度60℃。同时对HC1原位糖化水解的过程进行跟踪,通过SEM、HPLC对处理后稻草秸秆的横截面形态、水洗液中物质的分子量、糖的类型考察,发现此过程中开始主要以木糖为主,随着时间的延长,其他糖类物质及其浓度不断增加,同时水洗液中物质的分子量不断减小,表明在此过程中秸秆中的纤维素和半纤维素能被逐渐的水解成小分子糖类并且水洗后的糖能用于安琪酵母发酵乙醇,当发酵时间为16d时,乙醇含量能达到37.8g/L。