尿素预处理玉米秸秆降解木质素动力学研究

为探究尿素预处理玉米秸秆降解木质素的动力学特性,解析尿素对玉米秸秆木质素的作用规律,研究了总固体质量分数(10％、30％、50％和70％)和尿素添加比例(1∶100、1∶20、1∶10、1∶2和7∶10)对玉米秸秆木质素含量的影响,并进行模型拟合,获得了尿素预处理玉米秸秆降解木质素动力学模型.结果 表明:总固体质量分数在50％以内时,随着尿素添加比例的增加,玉米秸秆的木质素去除率先增加、后降低,总固体质量分数为70％时木质素去除率随着尿素添加比例的增加而增加,当总固体质量分数为10％和70％、对应尿素添加比例为1∶20和7∶10时,获得的最大木质素去除率分别为71.05％、68.69％;不同预处理条件下,玉米秸秆的残余木质素质量与总固体回收量均呈现较好的线性关系,在整个尿素预处理过程中脱木质素选择性系数稳定在0.32 ～0.48 g/g之间;尿素预处理玉米秸秆的脱木质素过程符合初始脱木质素、大量脱木质素和残余脱木质素3个阶段连续一阶动力学模型,大量脱木质素阶段的最大可脱除木质素质量比可达0.71,在低、高总固体含量下,尿素转化的液态铵和气态氨对玉米秸秆均具有较好的脱木质素作用.