采用稀酸循环喷淋冲滤(dilute acid cycle spray flow-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107.1 kJ·mol-1和102.2 kJ·mol-1.
半纤维素 玉米秸秆 循环喷淋 动力学 集总