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《纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)抗降解屏障之一.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第二章生物質(zhì)原料主要內(nèi)容一、生物質(zhì)種類二、木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)（重點(diǎn)）二、生物質(zhì)資源一、生物質(zhì)種類化學(xué)成分來源主要生物能源產(chǎn)品作物類能源植物類有機(jī)廢棄物類淀粉類谷物籽粒、薯類—食品及農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物燃料乙醇、沼氣、氫氣等糖類甜菜、甘蔗等甜高粱、菊芋等廢糖蜜、糟渣等燃料乙醇等油脂類油菜、向日葵、大豆等木本油料植物、微藻等工業(yè)廢棄油脂、地溝油等生物柴油等纖維類—芒草、柳枝稷等多年生草本植物及能源林秸稈、林業(yè)剩余物及有機(jī)垃圾成型燃料、燃料乙醇、生物質(zhì)煤氣、生物質(zhì)電力等二、木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)生物質(zhì)抗降解屏障木質(zhì)
2、纖維素纖維素乙醇1.木質(zhì)纖維素化學(xué)組成木質(zhì)纖維素三大成分的大致比例半纖維素是木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖等構(gòu)成的一類多糖化合物。半纖維素分子結(jié)構(gòu)模型半纖維素具有支鏈，因此它的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)一般是無定形的，易于生物降解。1.木質(zhì)纖維素化學(xué)組成幾種半纖維素分子結(jié)構(gòu)1.木質(zhì)纖維素化學(xué)組成幾種不同生物質(zhì)原料中木質(zhì)素分配比例2.生物質(zhì)抗降解屏障生物質(zhì)抗降解屏障：是指木質(zhì)纖維素抵抗酶及微生物降解的各種特性的統(tǒng)稱。預(yù)處理發(fā)酵水解纖維素乙醇生產(chǎn)工藝流程木質(zhì)纖維素纖維素乙醇木質(zhì)纖維素抗降解特性2.生物質(zhì)抗降解屏障
3、木質(zhì)纖維素組分特性生物結(jié)構(gòu)特性木質(zhì)素纖維素抗降解屏障之一：纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)纖維素：由葡萄糖通過β-1,4糖苷鍵聯(lián)結(jié)而成的線型高分子化合物。纖維素分子聚集形成的結(jié)晶結(jié)構(gòu)纖維素分子抗降解屏障之一：纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)基元纖絲植物細(xì)胞壁基元纖絲及其合成模型抗降解屏障之一：纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)抗降解屏障之一：纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞壁合成示意圖微纖絲SEM照片抗降解屏障之一：纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)抗降解屏障之一：纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)纖維素的抗降解特性：結(jié)晶結(jié)構(gòu)延緩了酶水解進(jìn)程，使纖維素具有了抗降解的特性。酶水解纖維素模擬圖片纖維素酶纖維素
4、纖絲木質(zhì)纖維素抗降解特性木質(zhì)纖維素組分特性生物結(jié)構(gòu)特性木質(zhì)素纖維素2.生物質(zhì)抗降解屏障抗降解屏障之二：木質(zhì)素大分子木質(zhì)素：是由3種苯基丙烷單體聚合而成的高度復(fù)雜且穩(wěn)定的高聚物。木質(zhì)素的基本結(jié)構(gòu)單元人為構(gòu)造的木質(zhì)素大分子模型抗降解屏障之二：木質(zhì)素大分子木質(zhì)素片段聚合形成的顆粒單體之間具有強(qiáng)的電子能量，使得木質(zhì)素大分子被破壞以后，其片段能夠重新聚合。高度穩(wěn)定和復(fù)雜的特性使木質(zhì)素極難被生物降解。木質(zhì)素對纖維素酶具有吸附性能。木質(zhì)素的抗降解特性：抗降解屏障之二：木質(zhì)素大分子木質(zhì)素是大自然創(chuàng)造的唯一具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)
5、的天然高分子化學(xué)物，承擔(dān)著保護(hù)植物免受微生物侵襲的重要使命!木質(zhì)纖維素抗降解特性木質(zhì)纖維素組分特性生物結(jié)構(gòu)特性木質(zhì)素纖維素細(xì)胞壁2.生物質(zhì)抗降解屏障抗降解屏障之三：非均質(zhì)細(xì)胞壁S1：初生壁山毛櫸細(xì)胞顯微照片S2：次生壁ML：胞間層纖維細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型抗降解屏障之三：非均質(zhì)細(xì)胞壁抗降解屏障之三：非均質(zhì)細(xì)胞壁初生壁S1：木質(zhì)化程度高；次生壁S2和S3：木質(zhì)化程度低；三大組分在細(xì)胞壁上的分布胞間層ML：木質(zhì)化程度最高?？菇到馄琳现悍蔷|(zhì)細(xì)胞壁細(xì)胞壁的抗降解特性：木質(zhì)素在細(xì)胞壁上由內(nèi)而外分布密度逐漸增加，這種
6、非均質(zhì)細(xì)胞壁使細(xì)胞具有了抗降解的功能。木質(zhì)素在火炬松細(xì)胞壁上的分布（橙紅色熒光顯示部位為木質(zhì)素）木質(zhì)纖維素抗降解特性木質(zhì)纖維素組分特性生物結(jié)構(gòu)特性木質(zhì)素纖維素細(xì)胞壁表皮組織維管束2.生物質(zhì)抗降解屏障抗降解屏障之四：表皮組織及維管束表皮組織的抗降解特性：具有疏水性的蠟質(zhì)層，能抵抗微生物入侵。玉米稈組織結(jié)構(gòu)表皮組織維管束導(dǎo)管纖維細(xì)胞抗降解屏障之四：表皮組織及維管束玉米稈維管束及其螺旋狀導(dǎo)管增厚層互花米草環(huán)形導(dǎo)管增厚層維管束的抗降解特性：高度木質(zhì)化的導(dǎo)管具有抗降解的特性?？菇到馄琳现模罕砥そM織及維管束互花
7、米草總結(jié)1.分子層面：纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)木質(zhì)素大分子2.細(xì)胞層面：非均質(zhì)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)3.組織層面：表皮組織維管束生物質(zhì)抗降解屏障玉米秸稈的堆積密度為30~50kg/m3。褐煤560～600kg/m3；煙煤800～900kg/m3。堆積密度：指在自然堆積情況下包括燃料顆?？臻g在內(nèi)的密度，反映了單位體積中燃料的質(zhì)量。真實(shí)密度：即通常所說的物質(zhì)的密度，是指顆粒間空隙為零時計(jì)算的物質(zhì)密度。3.木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)物理特性部分生物質(zhì)堆積密度3.木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)堆積密度幾種木質(zhì)纖維素原料的元素組成和熱值原料種類元素含量
8、（%）低位發(fā)熱量（kJ/kg）CHONS麥秸49.046.1643.411.050.3415371稻草48.875.8444.380.740.1713977玉米秸49.955.9743.120.830.1315547高梁秸48.636.0844.920.360.0115047稻殼46.206.1045.002.580.1414557玉米芯48.45.5044.300.30－14395花生殼54.96.7036.901.370.121417豆秸44.795
