1、引言
1.1、木质素、纤维素生物质原料是典型的含有大量（比重大约55-75%）有五碳或者六碳糖聚合而成的糖水化合物。大部分的这些碳水化合物能够通过生物技术转变成乙醇。然而，为了让生物转化过程更好的发生，聚合物首先必须被破坏成低分子量的或者原始的单体糖，并且大部分人采用的优先途径为酶促水解。但是，纤维素中的一部分碳水化合物是难以进行酶促分解的，因此，为了让其能够积极响应酶解过程一些预处理步骤是必需的。虽然在调查下发现一批各种各样的预处理方法，但是稀硫酸预处理方法确定已被NREL采用，来准备预处理用来发酵的生物质。
2、范围
2.1、这步阐述了这种稀酸预处理方法已被NREL采用于乙醇发酵课题来预处理准备用于发酵研究的生物质的方法。生物质用稀硫酸在160℃下地压力反应器中预处理10分钟。这种方法在NREL已经发展作为几年预处理研究的结果并且发现通过它能够得到令人满意的高木糖产出率和高预处理固体酶解力的预水解产物（稀酸预处理过程中产生的液相）。根据研究目标决定预处理的生物质需不需要进行洗涤。然而，在这种方法中运用的起作用的条件还没有把木糖产出率酶解力，或者能够通过发酵获得的乙醇产出率优化到最大化。而且，最理想的预处理条件被期望应该是特有的方法。 2.2、所有分析过程都应该参考QAP乙醇课题项目中制定的准则。
3、参考文献
4、意义及应用
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4．1、木质素、纤维素生物质中的碳水化合物能够经过生物技术转化成乙醇之前，预处理过程是必需的。稀酸预处理方法是一种已经通过彻底审查的技巧并发现其效果较好。
5、仪器设备
5.1、Parr仪器公司的压力反应器系统，包括一个2加仑或一个有20号元素Cb-3材料制成的反应容器，一个相配套的搅拌器，电子加热器外罩和一个由温度/搅拌控制单元组成的温差电偶，所有的安装在一个可活动的金属平台上。附属在反应容器顶板上的一个搅拌棒、一个压力表、一个通风孔、一个化学注射剂阀门、一个压力分割盘和一个热力井。 5．2、升降机（只需要2加仑的系统）
5．3、高压气泵
电子台历5．4、天平
5．5、pH计
5.6、计秒表
5.7、流速计
6、试剂与材料
6.1、72%的硫酸（12.00±0.02M或者在15.6℃时比重为1.6389）6.2、pH为1.00和2.00的校准缓冲器
6.3、原料底物：原料底物被磨成恰当的大小（一般为3mm左右）。为了防止反应器内烧焦，底物一般需要进一步用60目筛筛选去除小微粒。对于预处理湿度是确定的。按照实验室分析方法#001测定生物质中总固体的标准方法。
6.4、2个3到5加仑的桶（仅在2加仑系统被采用时需要）或2个1L的烧杯（仅在1L系统被采用时需要）。
6.5、准备一个适合冰浴的洗涤槽用来冷却预处理过程后的2加仑反应容器（仅在2加仑系统被采用时需要）或一个8L的塑料杯（仅在1L系统被采用时需要）。
6.6、2个50mL量筒（仅在2加仑系统被采用时需要）或一个10mL 和一个50mL量筒（仅在1L系统被采用时需要）。
6.7、范围1到2的pH试纸（如果操作员比起pH试纸更加喜欢pH计的话，这小节可跳过）。
6.8、下面准备的四个条款仅仅在分离预水解产物和预处理固体或洗涤预处理固体时需要。
6.8.1、一个6L的漏斗（仅在2加仑系统被采用时需）或一个600mL 的漏斗（仅在1L系统被采用时需要）。
6.8.2、一个2L真空瓶和一个抽吸装置（仅在1L系统被采用时需要）。
6.8.3、一块大约3英尺乘以3英尺大小的滤布（一个白棉床单可以剪成适当的大小来用）或者一个5号瓦特曼纸滤纸（仅在1L系统被采用时需要）。电磁大锅灶
6.8.4、范围2到6的pH试纸。（如果操作员比起pH试纸更加喜欢
pH计的话，这小节可跳过）。
7、ES&H考虑条件和突发事件
7.1、在任何工作进行之前，复习相应的关于预处理系统标准操作章程。新的人员需要让优秀有经验的人员来指导完成任务预处理过程。
7.2、遵守所有能应用的NPEL实验室特定的卫生学计划准则。
7.3、72%的硫酸腐蚀性特强需要小心搬运及运用。
7.4、这步中的仪器需要加热提升温度，谨慎操作小心烫伤。
7.5、在反应器内是高压反应。应预先防治意料之外的反应器爆沸。
8、应用2加仑Parr反应器系统的步骤。
8.1、原料底物、化学方面准备和其他预准备工作
8.1.1、称量一份适当量（大约480g干重）的原料底物放入3-5加仑的桶内。在10.1.1小节内提到的量就是一个比较好的例量。
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8.1.2、在反应器内设定10%固体含量水平，用50mL量筒量取恰当量的72%硫酸。硫酸的量参考在10.1.2小节提供的计算结果。
（设定酸的预处理pH条件为1.3~1.5）既然预水解过程中的pH没有办法提前知道，酸的使用浓度不得不提前测定。NPEL的经验说明对于应硬木原料质量分数0.73%的液相酸含量存在于反应器中是比较合适的。根据预处理，如果酸的使用浓度令人满意，预水解pH应该通过试验确定。如果不满意，过程必须重新进行并调整酸的浓度，直到设定的pH值出现。真空保鲜花
8.1.3、反应器内的设定固体含量水平以上是特定的，称量一份合适量的去离子水放入3-5加仑的桶内。水量根据10.1.3提供的计算结
果确定。
8.1.4、彻底地冲洗HPLC抽水机并加入去离子水（不是在8.1.3中准备的水）到刻线后，丢弃流出物。冲洗完成后，关闭抽水机。
8.1.5、在第二个50mL里准备15mL去离子水。
8.1.6、把抽水机管道系统放入8.1.2步提到的酸中并且在6mL/min 流量时运行大约5、6分钟。并且引导从排水管道流出的排出物返回盛有酸的量筒，在五分钟阶段结束时关闭抽水机。
8.1.7、定量地改变称量原料底物和水，分别放入从第8.1.1步到8.1.3步的反应器中（用相同的水冲洗盛有原料底物的桶）。牛头饰 手工制作
8.1.8、人工地混合反映其内容物。
8.1.9、在关闭顶板之后，关闭在反应器顶板上的通风孔和化学药剂注射阀。
8.1.10、在反应器完全关闭之后，打开通风阀。
8.2、预处理过程
8.2.1、用升降机把反应器装载到加热器上，确保在顶板上的通风孔和卸载阀面向外对着操作员。
8.2.2、插入热电偶和热电井并附加控制单元。
8.2.3打开搅拌机，设定转速大约为220±20r/min（用转速及检验转速）。让反应器内容物在室温混合5分钟。进行并完成下一步在5分钟的混合时间内。
8.2.4、当8.2.3步正在进行时，附加HPLC抽水机排水管道到反应器化学注射阀上。
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