洪霞

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    糖是生产生物基化学品的重要原料，而纤维素酶解法制糖已成为研究热点[1]。目前酶解工艺普遍采用间歇操作，即在每一批原料酶解时均需要经过加料、酶解反应、出料和设备清洗等四个过程，存在操作流程长、设备利用率低、生产效率低等问题。连续酶解技术[2]可以解决现有技术中存在的问题，实现酶解的连续化操作，既可简化酶解操作过程，又可提高生产效率。开发纤维素连续酶解反应器成为实现酶解连续化操作的关键，但目前有关纤维素连续酶解反应器的基础理论研究较少。

    本文根据酶解反应动力学和多级全混釜串联模型理论推导并建立了纤维素连续酶解反应器模型，并通过连续酶解实验对纤维素连续酶解反应器模型的参数进行求解，得到连续酶解得率x 和酶解停留时间t之间的纤维素连续反应器模型方程并验证了其准确性，为纤维素连续酶解反应器的开发和工程化放大奠定理论基础。

    1 实验部分

    1.1 实验原料

    玉米秸秆预处理物料：采用螺杆蒸汽爆破预处理技术[3]对玉米秸秆原料进行处理，得到玉米秸秆预处理物料。对玉米秸秆预处理物料采用美国可再生能源实验室(NREL)方法[4]进行分析，得到玉米秸秆预处理物料的干物含量是35%，干物中纤维素含量是40%；酶制剂：采用商品酶(CTec3)；液碱：32%氢氧化钠溶液。

    1.2 实验装置

    实验采用纤维素连续酶解反应器，容积为1.5 L，如图1 所示。

    图1 纤维素连续酶解实验装置Fig.1 Cellulose continuous enzymatic hydrolysis experimental device

    1.3 实验条件

    纤维素连续酶解实验条件见表1。 ......