Wiley жаңартылатын энергия
Сурет 3.9 Лигноцеллюлоза биомассасының этанолға айналуы туралы негізгі түсінік. 3.3.2 Ферментативті гидролиз
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| Сурет 3.9
Лигноцеллюлоза биомассасының этанолға айналуы туралы негізгі түсінік. 3.3.2 Ферментативті гидролиз Бұл әдіс күрделі қантты моносахаридтерге гидролиздеу үшін ферменттерді пайдалануға негізделген. 3.3.2.1 Алдын ала өңдеу Ферментативті гидролиз целлюлоза мен гемицеллюлозаның тиісті мономерлік буындарына тиімді гидролизі мақсатында ұсақталған заттарды алдын ала өңдеуден басталады. Ферментативті гидролиздің алдында алдын ала өңдеу ферменттің целлюлоза немесе гемицеллюлоза қол жетімділігін жақсарту, беттің ауданын ұлғайту, лигнинді жою, целлюлоза кристалдылығының нашарлауы және целлюлоза немесе гемицеллюлоза еруі үшін қажет. Әр түрлі принципке негізделген алдын ала өңдеудің түрлі әдістері бар. Олардың кейбіреулері төменде сипатталған: 3.3.2.2 Бумен өңдеу әдісі Бумен өңдеу әдісі ұсақталған өнімді 180–2102C температурада 1-10 мин бойы жоғары қысыммен қаныққан бумен өңдеуге негізделген. Содан кейін бұл жарылыстық түсіру үшін бу қысымының жылдам төмендеуімен үйлеседі [81]. Бұл ферментативті гидролиздің шығуын айтарлықтай арттырады. Дегенмен, бұл жағымсыз әрекет, себебі бұл қымбат, сондай-ақ энергия көп қажет етіп, жуу және тазалау сатысында еркін қантты жоғалтады [82]. Бүгінде бу өңдеу тазалықты арттыру үшін катализатор ретінде қышқылмен бірге қолданылады. 2004 жылы Варга және басқалар 2% H2SO4 бумен өңдеу комбинациясын пайдалану ферментативті гидролизді өңделмеген биомассамен салыстырғанда төрт есе күшейтетінін көрсетті [83]. 3.3.2.3 Сұйылтылған қышқыл әдісі Қышқылмен сұйылтылған алдын ала өңдеу әдісі сұйылтылған қышқылды (әдетте 0,2–3,0% H2SO4) және булау жолымен тиісті температураны (> 160 ° C) қамтамасыз еткеннен кейін суспензияның пайда болуы үшін ұсақталған өнімге суды қосады. Осы әдіс пен бумен өңдеу әдісі 49 арасындағы екі негізгі айырмашылық сұйылтылған қышқыл әдісінде бөлшектің аз мөлшерін және басқа да бастапқы материалды пайдалану пайдалану болып табылады (бумен өңдеу әдісі кезінде ылғалды бастапқы материал қолданылады, ал сұйылтылған қышқыл әдісі үшін құрғақ заттың аз мөлшері бар суспензия талап етіледі, яғни <5%) [84]. 3.3.2.4 Әкпен алдын ала өңдеу әдісі Бұл әдіс пайдаланылатын бастапқы материалға байланысты кальций карбонатын немесе натрий гидроксиді 1 сағат ішінде 85-150 ° С ұнтақталған өніммен араластыруды қамтиды. Дегенмен, бұл әдіс тек лигнинді жоюға көмектеседі [85, 86]. 3.3.2.5 Целлюлозаны аммиакпен бұзу Атауынан көрсетілгендей, ол 90-100° C температурада және 5-10 мин бойы 17-20 бар қысымда сұйық аммиакты пайдалануға негізделген. Бұл 60% құрғақ зат материалдарды қант жоғалтпай өңдеуге қабілетті жылдам әдіс [87]. 3.3.2.6 Детоксикация/Бейтараптандыру Алдын ала өңдеу әдісі қант пен лигниннің ыдырауы нәтижесінде фенолдық қосылыстар, фуран туындылары және алифатикалық қышқылдар сияқты кейбір уытты компоненттерді бір мезгілде өндіруге әкеледі. Реакциялық қоспада осындай уытты компоненттерді детоксикациялау үшін ион алмастырғыш шайырлар, әк өңдеу, сульфитпен өңдеу және т. б. сияқты детоксикация және бейтараптандырудың кейбір әдістері қолданылады[88]. 3.3.2.7 Ферментативті гидролиз Алдын ала өңдеу әдістерінен өткеннен кейін реакциялық қоспада негізінен лигнин мөлшері шектеулі целлюлоза және гемицеллюлоза бар. Ферменттердің тиімді жұмыс істеуі үшін қоршаған ортаның қолайлы жағдайлары қажет жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|