响应曲面法对玉米秸秆稀酸水解还原糖条件的优化

论文摘要

目的研究玉米秸秆纤维素在稀酸水解过程中各个因素对还原糖产率的影响,并对玉米秸秆纤维素稀酸水解条件进行优化.方法针对我国辽宁沈阳地区的农作物种植与能源需求现状,利用响应曲面设计试验方法(RSM),选择酸投加量、搅拌温度、水解时间作为试验因子,建立3因素3水平响应曲面回归模型进行分析,将还原糖产率作为响应值并进行曲面分析.结果 3个影响因子对还原糖产率均具有显著影响(P<0.05).所得回归方程R~2值为0.9021,P<0.05,足够精度值为5.962,说明模型高度显著,可以在设计范围内对响应值进行预测.模型预测最佳水解条件为温度58.21℃,水解时间2.86 h,稀酸投加量112.55 mL.利用最佳水解条件进行验证试验,溶液总体积为165 mL,经过试验验证:玉米秸秆稀酸水解的还原糖产率为60.45%,此时,水解液中还原糖质量浓度为0.015 g/mL.结论搅拌温度与水解时间两因素对还原糖产率影响较为明显,该模型可以较好地预测出玉米秸秆纤维素稀酸水解的最佳反应条件与还原糖产率.

论文目录

• 1 试验设计及结果
•   1.1 试验仪器与药品
•   1.2 试验方法
•     1.2.1 玉米秸秆
•       （1）玉米秸秆的预处理
•       （2）秸秆颗粒的水解方法
•       （3）秸秆水解液的SO预处理
•       （4）秸秆水解液的pH预处理
•       （5）还原糖质量浓度测定与秸秆水解率的计算
•     1.2.2 响应曲面试验设计
•   1.3 回归方程结果分析
• 2 结果与分析
•   2.1 回归方程方差分析
•   2.2 还原糖产率的响应曲面分析
•     2.2.1 搅拌温度和水解时间的影响
•     2.2.2 搅拌温度和稀酸投加量的影响
•     2.2.3 稀酸投加量和水解时间的影响
•   2.3 最佳水解条件及验证试验
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 魏炜,孙舶洋,潘俊,谭帅晨

关键词: 玉米秸秆,纤维素稀酸水解,响应曲面法,还原糖

来源: 沈阳建筑大学学报(自然科学版) 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑,农业科技

专业: 环境科学与资源利用,农业基础科学

单位: 沈阳建筑大学市政与环境工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(41072190)

分类号: X71

页码: 1136-1142

总页数: 7

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