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以生物质能的综合利用为核心的新型能源与节能减排研究,是江西省委省政府的“六个一”工程的重点发展领域之一。高效利用储藏于这些植物桔杆中的能量不仅对于缓解我国部分能源紧缺问题,而且对于广大农村的环境保护具有重大意义。本工作针对水稻秸秆主要成分的有效分离及其水解液发酵制取乙醇等内容进行了积极的努力的探索,主要研究内容如下:1)在稀酸水解前处理方法的基础上,提出了根据稻草秸秆的主要组分的化学性质的不同,分步、分别处理,完全充分利用新的思路和方法。2)经过系列实验,得出了稀酸水解处理的最佳条件,即0.5% HCl+0.5% H2SO4,固液比为1:5,100℃自然回流。研究表明,此条件既能保证半纤维素糖类的最大程度地溶出,又能保证最少量的发酵抑制剂的产生。3)稀酸催化水解反应脱除了稻草秸秆中的大部分半纤维素组分,通过水解作用形成以木糖和葡萄糖为主的水解液;使其纤维素组分与处理前相比更加裸露,使后续酶解步骤的酶活性或酶解效率有所提高。但是,在稀酸水解反应过程中稻草秸秆中的木质素部分几乎没有发生变化,木质素的存在使得稻草秸秆中的纤维素组分的酶解活性得不到质的提高。鉴于此,本工作进行了脱木质素反应,所选用的反应为木质素的磺甲基化反应,产生的水溶性的木质素磺酸盐可作为三次采油注剂,木质素的磺甲基化反应没有废液产生。经过稀酸催化水解反应与木质素的磺甲基化反应后所剩余的部分,基本上就是比较纯净的纤维素部分,可对其有效地进行酶解(生成葡萄糖),其酶解率高达93%。4)然后继续对水解、酶解得到的产物以木糖和葡萄糖为主的单糖进行发酵制取乙醇研究。对于稻草秸秆稀酸水解反应产生的水解液主要成分是木糖和葡萄糖,传统的发酵葡萄糖为乙醇的菌种不能发酵木糖为乙醇,自然界中能发酵戊糖并产生乙醇的菌种很少,本工利用一种能同时发酵木糖与葡萄糖制乙醇的菌种Candida shehatae,通过对该菌种发酵稻草水解液制乙醇的研究表明,稻草水解液的pH、供氧情况、总糖浓度等因素对乙醇的产率等都有不同程度的影响;pH=6.6,发酵时间80h、120r/min为较优化的条件,乙醇产率达到39%,在同类研究中处以较高的水平。