稻草秸秆是农村常见的生活垃圾,通常用来喂养牲畜或是焚烧处理,其实秸秆有着巨大的作用,是一种重要的生物资源,可以提炼出纤维乙醇这一可再生能源,对能源产业和环保事业具有积极作用。但是秸秆含有一种叫做木质素的物质,对于秸秆内纤维素的酶解反应起到阻碍作用,需要对其进行预处理才能正常应用,提高纤维乙醇的获取数量。经过多方面探究,发现氨水对稻草秸秆预处理效果较好,但是在预处理过程中,还是有一些因素影响处理效果,进而对稻草秸秆的酶解反应效果产生影响。
氨水质量分数
氨水质量分数即是氨水溶液的浓度。取60目筛的稻草秸秆粉粒度,选用不同浓度的氨水溶液按固定液固比进行酶解。随着氨水质量分数的增大,糖化升高后降低,氨水质量分数为14%时糖化率达到峰值。氨水能破坏生物质中木质素和晶体纤维素的结构,使纤维素和半纤维素能与酶充分接触,提高糖化率,同时又会引起纤维素及半纤维素部分分解破坏,使得后续酶解液中还原糖含量减少,造成糖化率降低。因此,选择适宜的氨水质量分数为14%。
氨水浓度对吸收效果的影响
氨水溶液对氮氧化物的吸收效率随氨水浓度的增加逐渐增加,然而尾气中氨的测定结果显示,在0~7%的氨水浓度下,氨水逸出不明显,超过8%后,尾气中的氨急速增大,主要是氨水浓度稍高,随着气体不断冒出,一部分氨气被带出。二级吸收的吸收效率下降,是因为随着一级吸收氨水浓度增加,氮氧化物被充分转换成及盐,剩余的主要是一氧化氮,因此吸收效率不断降低。但是降低只是针对二级吸收而言,其入口的氮氧化物量很小,主要是及盐。当氨水浓度超过7%,一级吸收带出的氨气量急剧增加,会影响后续工艺进展,因此氨水浓度控制在7%正好。
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