纤维素超临界水水解过程的实验研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一、背景

石油和煤炭等不可再生资源日益枯竭，以及利用它们带来的环境污染问题，使得人们对生物质的利用给予了越来越多的关注。木质纤维素是世界上分布最广、产量最多的生物质资源之一[1]。我国生物质能源储量极其丰富，据统计我国每年仅农林废弃物及禽畜粪便资源可达10亿吨，其中农作物秸秆年产量为7亿吨，可作为能源用途的秸秆约3。5亿吨，折1。8亿吨标准煤[2]。利用富含纤维素的生物质资源生产还原糖并进一步发酵生产乙醇燃料是利用物质资源的有效途径之一。然而，由于纤维素类生物质本身结构复杂，利用酶和酸水解纤维素的反应仅能停留在纤维素表面进行，反应效率低，收率也不甚高[3]。纤维素是以β-1，4-苷键结合的多糖聚合物，经酸法或酶法水解可转化为葡萄糖及一系列产物[4-6]。酸法水解是较成熟的方法，但反应设备需耐腐蚀，对环境有所污染，同时在酸性条件下，葡萄糖还会二次分解，对其后产物产生影响，而且纤维素的转化率较低。酶法水解由于设备简单、反应条件温和、原料转化率高以及不污染环境等优点成为研究的热点。但是，纤维素酶法水解至今仍处于实验室研究阶段，主要原因是纤维素酶的活力不高，重复利用率低而导致处理和使用成本过高。因此，快速、低成本和无污染的纤维素水解方法的研究仍是国内外学者研究的热点[7]。

本课题就是针对纤维素超临界水水解的实验研究。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

随着煤，石油等化石能源的日益枯竭以及使用它们所带来的环境污染，生物质能源的开发利用日益得到人们的重视。本课题所要研究和了解的就是纤维素超临界水解的实验过程、原理、途径、机理、动力学以及产物等。

拟采用的研究手段以秸秆为原料利用线管的实验仪器进行超临界水解实验。