半纤维素稀酸循环喷淋冲滤水解动力学

采用稀酸循环喷淋冲滤（diluteacidcyclesprayflow-through，DCF）反应器在温和的条件下水解玉米秸秆半纤维素，分析了半纤维素稀酸水解产物组分，研究不同温度、硫酸浓度和时间对主要产物木糖浓度的影响。探讨了其水解反应机理并以酸催化反应机理为基础，把玉米秸秆半纤维素及其水解产物按化学组成和性质进行集总划分，并对反应网络进行合理简化，提出了一种半纤维素稀酸水解反应的简化集总动力学模型。通过参数估计求取动力学参数，建立集总动力学模型以预测半纤维素主要水解产物。结果表明，喷淋作用加快了半纤维素的连续解聚过程，从而使得木糖得率超过90%，而其降解产物糠醛等较少。得到的模型能较好预测不同条件下主要产物含量。通过改进的Arrhenius方程确定木糖生成和降解的活化能分别为107.1kJ·mol-1和102.2kJ·mol-1。