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The effect of continuous tubular reactor technologies on the pretreatment of lignocellulosic biomass at pilot-scale for bioethanol production

机译：连续管式反应器技术对生物乙醇生产先导规模的木质纤维素生物量预处理的影响

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A pilot-scale continuous tubular reactor (PCTR) was employed for the isothermal pretreatment of agave bagasse (AG), corn stover (CS), sugarcane bagasse (SC), and wheat straw (WS) with three residence times. The objective was to evaluate the impact of this technology on enzymatic saccharification at low solid loadings (4% w/v) and on sequential saccharification and glucose fermentation (SSF) at high solid loading (20% w/v) for bioethanol production. Deformation in cellulose and hemicellulose linkages and xylan removal of up to 60% were achieved after pretreatment. The shortest residence time tested (20 min) resulted in the highest glucan to glucose conversion in the low solid loading (4% w/v) enzymatic saccharification step for AG (83.3%), WS (82.8%), CS (76.1%) and SC (51.8%). Final ethanol concentrations after SSF from PCTR-pretreated biomass were in the range of 38 to 42 g L-1 (11.0-11.3 kg of ethanol per 100 kg of untreated biomass). Additionally, PCTR performance in terms of xylan removal and sugar release were compared with those from a batch lab-scale autohydrolysis reactor (BLR) under the same process conditions. BLR removed higher xylan amounts than those achieved in the PCTR. However, higher sugar concentrations were obtained with PCTR for SC (13.2 g L(-1)vs. 10.5 g L-1) and WS (21.7 g L(-1)vs. 18.8 g L-1), whilst differences were not significant (p < 0.05) with BLR for AG (16.0 g L(-1)vs. 16.3 g L-1) and CS (18.7 g L(-1)vs. 18.4 g L-1).
机译：使用三次停留时间的龙舌兰甘蔗渣（Ag），玉米渣（Cs），甘蔗蛋白（Cs），甘蔗蛋白（Cs），甘蔗蛋白（Cs），甘蔗（WS）的等温预处理的试验级连续管状反应器（PCTR）。目的是评估该技术在低固体载量（4％w / v）下酶糖化的影响，以及在高固体载荷（20％w / v）的序贯糖化和葡萄糖发酵（ssf）中，用于生物乙醇生产。预处理后，达到纤维素和半纤维素键的变形和高达60％的木聚糖。测试的最短停留时间（20分钟）导致最高的葡聚糖在低固体载量（4％w / v）酶糖化步骤中为Ag（83.3％），Ws（82.8％），Cs（76.1％）和sc（51.8％）。从PCTR-预处理生物质的SSF后，最终乙醇浓度为38-42g L-1（每100kg未处理的生物质的11.0-11.3kg乙醇）。另外，在相同的工艺条件下将含有木聚糖除去和糖释放的PCTR性能与来自批量实验室级自水解反应器（BLR）的释放。 BLR除以PCTR中达到的Xylan较高的量。然而，用PCTR用于SC（13.2g L（-1）vs。10.5g l-1）和Ws（21.7g l（-1）vs。18.8g l-1），差异不存在具有BLR的显着（P <0.05），用于Ag（16.0g l（-1）vs。16.3g l-1）和Cs（18.7g l（-1）vs。18.4g l-1）。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2020年第31期|共13页
  • 作者

    Perez-Pimienta Jose A.; Papa Gabriela; Gladden John M.; Simmons Blake A.; Sanchez Arturo;

  • 作者单位

    Ctr Invest &

    Estudios Avanzados CINVESTAV Unidad Guadalajara Ingn Avanzada Lab Futuros Bioenergia Zapopan Mexico;

    Lawrence Berkeley Natl Lab Biol Syst &

    Engn Div Joint BioEnergy Inst Emeryville CA USA;

    Lawrence Berkeley Natl Lab Biol Syst &

    Engn Div Joint BioEnergy Inst Emeryville CA USA;

    Lawrence Berkeley Natl Lab Biol Syst &

    Engn Div Joint BioEnergy Inst Emeryville CA USA;

    Ctr Invest &

    Estudios Avanzados CINVESTAV Unidad Guadalajara Ingn Avanzada Lab Futuros Bioenergia Zapopan Mexico;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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