秸秆制甲烷预处理技术研究进展.pdf

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1、第42卷第3期当代化工VO]．42．NO．32013年3月ContemporaryChemicalIndustryMarch，2013秸秆制甲烷预处理技术研究进展周立霞，黄冲，潘一，杨双春(辽宁石油化T大学，辽宁抚顺113001)摘要：秸秆制甲烷对缓解我国能源危机具有重要的意义，前期预处理技术能有效提高秸秆资源的利用率。介绍了秸秆预处理的物理化学法和微生物法，包括蒸汽爆破法、酸法、碱法、双螺杆物化组合法、微波辅助酸／碱法等。对这些方法进行了评价，为其他学者提供参考。关键词：秸秆；甲烷；预处理；物理化学法；微生物中图分类

2、号：S216．4文献标识码：A文章编号：1671—0460(2013)03—0310—04ResearchProgressinPretreatmentTechnologiesforPreparingMethaneFromStrawZHOULi-xia，HUANGChong，JVYi，YANGShuang—chun(LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：ThepreparationofmethanefromstrawiSverysigni

3、ficanttoremittheenergycrisisinChina．Inthepreparationofmethane，thepretreatmenttechnologycanenhancetheutilizationrateofstrawresources．Inthispaper,somephysical—chemicalandmicrobiologicalpretreatmentmethodsofstrawwereintroduced，suchassteamblastingmethod，acidmethod，s

4、odamethod，microwaveauxiliaryacid／alkalimethod，andSOon．Thenthesemethodswerecompared，whichcanprovidesomereferencesforotherresearchers．Keywords：Straw；Methane；Pretreatment；Physica1．chemicalprocess：Microbialmethod截至2009年底，我国已建成并正常运行的反秸秆产气量的影响，结果表明：厌氧发酵时，尸应器容积大于300m的秸

5、秆沼气工程约lO余座。=3MPa、f保留=90S时，沼气产量能达到304．72mL，中国是农业大国，秸秆来源广泛，数量巨大，有效蒸汽爆破预处理秸秆的产气量比未处理秸秆高的利用秸秆资源不仅可以缓解我国常规能源危机，34％～67．36％，而且启动快，发酵周期大大缩短，还可以避免由于秸秆处理不当所带来的环境问题。主产气区域相对集中，笔者建议该技术适合大规模秸秆直接发酵产气量少、产气慢，前期预处理技术的沼气和工业沼气发电的项目。李刚‘考察了蒸汽可以有效地提高发酵效率，缩短发酵时间。笔者综爆破压力和时间对玉米秸秆厌氧发酵的影响。

6、结果述了近年来秸秆预处理的物理化学法和微生物法，表明：相同压力条件的保压时间下蒸汽爆破处理后并对各种方法进行了评价。玉米秸秆厌氧发酵中的能源转化率随着压力增大而增加；在相同压力条件下，90s的保压时间能得1秸秆预处理制甲烷技术研究到最大能源转化率；经处理后的玉米秸秆最大转化秸秆中大量的纤维素、木质素是导致发酵速率率是未经预处理的1．92倍。王许涛等p’对经蒸汽爆低的原因，预处理是秸秆发酵过程中必不可少的一破预处理的秸秆厌氧发酵工程进行了技术经济分步，预处理方法包括物理法、化学法和生物法。析。结果表明：采用蒸汽爆破预处理

7、技术具有较好1．1物化法的经济性，净现值(NPV)为250．47万元，投资回1．1．1蒸汽爆破技术收期为7．53年，益本比为1．22，内部收益率达到蒸汽爆破预处理秸秆的原理是由于植物秸秆17．70％，具有一定的投资价值。表层微：fL~Pb，进入秸秆组织内部的蒸汽不能及时1．1．2稀碱法排出，在压差的作用下发生绝热膨胀从而破坏了秸稀碱法预处理就是用碱液浸泡秸秆或喷洒秸秆组织内细胞壁的结构，进而破坏了秸秆纤维素内秆表面，以打开秸秆的纤维素、半纤维素和木质素部的氢键。王许涛⋯等人考察了保留时间和压力对之间的化学键，溶解纤维素

8、、半纤维素和一部分木收稿日期：2012-11—03作者简介：周立霞(1991一)，女，辽宁朝阳，研究方向：环境工程。E-mail：panyi—bj@126．corn。通讯作者：杨双春(1977一)，女，辽宁盘锦人，博士，研究方向：三废治理与资源化E-mail：yangchun—bj@126．corn。第42卷第3期周立霞，等：秸秆