木质纤维素生物质是地球上丰富的可再生资源,它的开发利用对于缓解我国能源短缺和经济的可持续发展具有重要的战略意义。木质纤维素热解可以将其转化为高附加值的化工原料,如内醚糖和乙酰丙酸。本文研究了木质纤维素生物质热稀酸水解制备乙酰丙酸,热解制备内醚糖,以热解液为底物发酵燃料乙醇的情况,获得如下研究结果:1、研究了木质纤维素的热稀酸水解转化为糖液和乙酰丙酸的情况,根据木质纤维素生物质的特点,建立了两步转化过程。在酸性条件下半纤维素较纤维素易水解,第一步在较低的温度下,半纤维素首先发生水解,分离出糖液;然后在较高的温度下,纤维素水解为葡萄糖,并控制条件进而转化为乙酰丙酸。结果表明:葡萄糖在较高温度、稀酸催化条件下可分解为乙酰丙酸,转化产率约50%;在200℃、稀酸催化条件下,微晶纤维素转化为乙酰丙酸的转化率约45%;棉秸秆中半纤维素在稀酸、低温条件下易转化为相应的单糖,而纤维素约35%的量在稀酸、较高温度条件下继续转化为乙酰丙酸。2、利用实验室自行设计的生产內醚糖的反应器，研究了木质纤维素生物质热解产物的相态分布、产物组成及热解规律。结果表明:热解过程参数如热解温度、反应时间、压力和加热速率对纤维素热解产物相态分布和脱水内醚糖产量有很大的影响,得到420℃左右是脱水内醚糖生产的最佳温度,反应时间在40min后,脱水内醚糖的产率基本达到最大,压力条件的改善会显著增加脱水内醚糖的收率。3、酿酒酵母S.cerevisiae NAN-227对纤维素热解液的发酵过程表明:纤维素物质经热解、酸水解后发酵乙醇的工艺是可行的。木质纤维素热解液在常规灭菌条件下(温度121℃、压力0.1Mpa),用0.2mol/L硫酸水解20min,用Ca(OH)2调节pH至6.0,获得葡萄糖水解液适用酿酒酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae)NAN-227的发酵,乙醇的最大产值达0.48g/g(乙醇/葡萄糖)占理论值的94.2%。