Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Conversion de la lignocellulose en biocarburant

Nishchal Baniya

Un procédé en deux étapes utilisant de l'ammoniac aqueux et de l'eau chaude a été étudié pour fractionner les tiges de maïs. Pour optimiser le procédé de fractionnement de manière à maximiser la récupération et la pureté de l'hémicellulose dans l'hydrolysat liquide, les expériences ont été réalisées en utilisant la méthodologie de surface de réponse (RSM). Une conception composite centrale (CCD) a été utilisée pour évaluer et confirmer l'efficacité et les interactions des facteurs. Les conditions optimales de fractionnement ont été déterminées comme suit : (1) réacteur de première étape fonctionnant en mode discontinu en utilisant une solution de NH4OH à 15 % (WNH3 = 15 %) dans un rapport solide:liquide de 1:10, à 60 °C et 24 h ; (2) réacteur de percolation de deuxième étape fonctionnant en utilisant de l'eau chaude à 20 ml/min, 200 °C et 10 min. Le modèle a prédit un rendement de récupération de xylane de 51,5 % et une pureté de xylane de 82,4 % dans ces conditions. Les expériences ont confirmé que le rendement maximal de récupération du xylane et la pureté étaient respectivement de 54,7 % et 83,9 % dans les conditions de réaction optimales.

 Méthodes Matériaux

 Tiges de maïs moulues séchées à l'air qui comprennent des tiges, des feuilles, des panicules, des cosses et des épis

 Montage expérimental et fonctionnement

Les tiges de maïs ont été traitées avec une solution de NH4OH à 15 % (WNH3 = 15 %) dans des bouteilles en verre (Fischer Cat# 06-414-1C) à 60 °C pendant 24 h. Le rapport solide/liquide a été maintenu à 1:10.

Deuxième étape : les soins à l’eau chaude

Le système de réacteur pour le traitement de deuxième étape se compose d'un réacteur à colonne à flux continu avec serpentin de préchauffage, d'une pompe HPLC (chromatographie liquide haute performance) (pompe série II, Chrom Tech, Inc., MN), d'un four GC (chromatographie en phase gazeuse) à température programmable, de réservoirs de solution et d'un réservoir cylindrique d'échantillon.

Test de digestibilité enzymatique

Les digestibilités enzymatiques des échantillons solides obtenus à partir du fractionnement en deux étapes ont été déterminées en double conformément à la procédure standard d'analyse et de test chimiques du NREL.

Résultats et discussion

RSM

Les conditions de réaction optimales du traitement de première étape utilisant une solution de NH4OH à 15 % (WNH3 = 15 %) ont été choisies sur

 

la base de l'étude précédente est la suivante : rapport solide:liquide 1:10 en utilisant un 15%

Solution de NH4OH (WNH3 = 15 %) et 60 °C pendant 24 h