Интеграция каталитических процессов кислотного гидролиза и пероксидной делигнификации для получения биоэтанола из древесины осины

Abstract

Изучены процессы каталитического гидролиза гемицеллюлоз и целлюлозы древесины осины при температурах 100 и 150 °C. В качестве катализаторов гидролиза использовали растворенные минеральные кислоты (H2SO4, HCl), ионообменную смолу Amberlyst–15 и кислотно-модифицированные SBA–15, Сибунит–4. Определены оптимальные условия осуществления каталитических процессов кислотного гидролиза гемицеллюлоз древесины, пероксидной делигнификации лигноцеллюлозы и гидролиза целлюлозы для получения гидролизатов с максимальным содержанием глюкозы и минимальным количеством ингибиторов ферментативных процессов – фурфурола и 5–гидроксиметилфурфурола. Рассчитан предполагаемый выход биоэтанола, получаемого при интеграции оптимизированных каталитических процессов кислотного гидролиза полисахаридов и пероксидной делигнификации лигноцеллюлозы древесины осины

The processes of catalytic hydrolysis of hemicelluloses and cellulose of aspen wood were studied at the temperatures 100 and 150 °C. The dissolved mineral acids (H2SO4, HCl), ion exchange resin Amberlyst-15 and acid-modified SBA-15, Sibunit-4 were used in hydrolysis of aspen wood as the catalysts. The optimal conditions for the implementation of catalytic processes of acid hydrolysis of wood hemicelluloses, peroxide delignification of lignocellulose and hydrolysis of cellulose for the production of hydrolysates with the maximum glucose yield and the minimum amount of inhibitors of enzymatic processes (furfural and 5-hydroxymethylfurfural) were established. The estimated yields of bioethanol obtained by integration of optimized catalytic processes of acid hydrolysis of polysaccharides and peroxide delignification of lignocellulose of aspen wood were evaluated