在化石能源日益枯竭的今天，二十世纪赖以支持的资源产业即将失去其支撑力。而且，化石资源的无节制的利用对环境造成了巨大的污染，温室效应、臭氧层空洞等等都在时刻危及人们正常的生活。所以寻找替代可持续的能源十分重要。纤维素作为最重要的可再生能源之一，利用木质纤维素生产乙醇已经得到了广泛的关注。但是经过了几十年的研究，纤维素乙醇仍然没有达到商业化生产，其中高浓度酶解的效率偏低和成本过高是制约乙醇大规模生产的瓶颈之一。新型酶解反应器的设计和合理的操作方式是解决之一问题的最主要的手段。研究者们研究了很多的反应器，但大都效率较低，或者难以实现工业化。而且高浓度纤维素酶水解中底物效应的问题也一直没有得到解决。本文以预处理玉米秸秆作为酶水解底物，围绕如何提高高浓度下的水解效率进行了分析研究，本文的主要工作如下:　　1.采用国际通用的方法，利用滤纸做底物对纤维素酶的活力进行测定，同时利用蒸汽爆破后的玉米秸秆做底物对纤维素酶的降解能力进行了研究。不同的酶对不同的底物有不同的分解效率，诺维信公司生产的纤维素酶和山东泽生的纤维素酶的总酶活基本相同，但是诺维信的纤维素酶对玉米秸秆的降解效率比泽生酶高了40％左右。另外，利用NREL法高效准确得测定了纤维素原料中纤维素、半纤维素、酸不溶木质素的含量分别是41％、17％和22％，为后续过程的分析提供数据支持。　　2.针对高浓度纤维素酶水解，设计了一种新型的酶解反应器反应器，以期提高其水解效率。通过与传统的立式搅拌反应器（双螺带搅拌桨）进行比较发现，无论是一次加料或者补料方式，卧式反应器均具有较高的酶解效率，底物浓度为25％下的最终的葡萄糖浓度能达到86g/L左右，而且纤维素转化率也提高了约6％。而且通过流变学方法证明，卧式反应器内的液化效率高于传统立式搅拌反应器。另外，通过实验证明，在两种反应其中一次加料的操作方式均高于分批加料。　　3.对高浓度纤维素酶水解的低效率的原因，即底物效应做了分析研究。结果发现，底物效应并不仅仅存在于蒸汽爆破的玉米秸秆中，在滤纸中也有体现。对可能的底物效应作用机制进行了研究。底物效应的机制十分复杂。粘度过高造成的传质限制并不是直接造成转化率下降的原因，它只会造成转化效率下降。蒸汽爆破产生的三种副产物中，半纤维降解物有可能是造成其效率降低的直接原因，弱酸和酚类也会直接抑制纤维素的转化。另外，产物抑制，即葡萄糖的抑制作用很明显。底物效应可能并不仅仅是由一种因素造成，这些因素共同作用，导致酶糖化能力的降低，继而造成纤维素转化率的降低。