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随着工农业发展,每年大量的毛发、秸秆等废弃的生物质堆放丢弃。目前对于这些废弃的生物质处理的方法有填埋、焚烧,这不仅造成资源的浪费,同时会产生环境污染。羽毛中含有丰富的角蛋白资源,对其进行水解加工,可以提取得到其中的蛋白或者氨基酸,不但减轻对环境的污染同时还会产生高附加值的产物。农作物秸秆主要由纤维素组成,将其水解可以获得葡萄糖等,而葡萄糖则可以进一步制备燃料乙醇等,是一种重要的可再生的生物质能源。目前对于这些生物质的水解主要有酸碱催化水解、酶水解、以及近年来发展起来的超(近)临界水解。酸、碱处理过程中会产生大量的工业废水、废气等,这就会产生安全和环境隐患。而生物法培养微生物等周期长,并且降解产物产率不高等。超(近)临界水解虽然是一种完全无污染的绿色方法,但是需要极端的高温高压条件,一方面使工业应用比较困难,另外也会导致需要的水解产物的分解破坏。因此有外场强化作用下的相对温和条件下的高温高压水解具有重要的意义。微波技术作为内加热方式,不但具有减少反应时间降低副产物的产量和提高反应得率,而且由于直接加热物料的分子,不仅能量的利用率很高,而且在微波的直接作用下有利于分子的水解。本文利用市场中羽毛及秸秆作为研究对象,利用微波加热方式在高温高压水条件下水解制备氨基酸与葡萄糖高附加值的产品。对于羽毛的研究,探讨了底物水与羽毛的固液质量比、反应时间和反应温度三个因素对氨基酸产率的影响。通过正交实验设计的方法确定三个影响因素对总氨基酸产率的影响大小,得到对氨基酸产率影响最大是反应温度,其次为水与羽毛的固液质量比,最后是反应时间。另外采用了红外分析技术和氨基酸检测方法以及热重分析等手段对水解前后的产物进行了测试。结果表明微波加热能够快速分解羽毛固体废弃物,并且具有较高的产率。最佳工艺条件是:当反应时间为20min、温度在200℃、固液比是37.5条件下,获得的总氨基酸产率为55%。其中天冬氨酸、精氨酸、丙氨酸和胱氨酸的产率较高。对于羽毛水解制备氨基酸,经历先生成氨基酸,随后氨基酸进一步分解。基于该情况建立一级连串动力学模型。通过这个动力学模型拟合得到总氨基酸在不同温度下的反应速率和氨基酸的生成与分解实验活化能。当反应温度分别是200、180和160℃时,总氨基酸生成反应速率常数分别为0.060115、0.031757和0.007min-1;分解速度常数分别为0.02622、0.02166和0.014925min-1。生成活化能为92.088kJ mol-1,分解活化能为24.101kJ mol-1。在秸秆水解制备葡萄糖的研究中,由于秸秆在纯水中的水解实验得到葡萄糖的产率很低。通过文献查阅和实验摸索了解到加入离子液体[AMIM]Cl能够提高产率等,因而尝试了加入离子液体[AMIM]Cl提高产率和加速水解。文中研究了反应温度和时间以及秸秆粉与离子液体的质量比三个因素。通过单因素实验分析得到最佳工艺条件:反应温度在180℃、秸秆粉与离子液体的质量比为0.5:5、反应时间100分钟,葡萄糖产率为29.1%。通过该工艺可以获得较高葡萄糖产率,缓解能源问题和解决秸秆利用率低以及环境污染的难题,应用前景广阔。