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农作物秸秆作为主要的农业废弃物，是重要的可再生木质纤维素资源。目前农作物秸秆为原料的产业化利用大多是将秸秆整株利用，没有进行有效组分的分级利用，造成秸秆资源附加值低。论文建立以汽爆分离为核心的组分分级工艺，实现长短纤维、汽爆秸秆半纤维素水解液全组分利用，并建立分级炼制示范工程来验证。 论文取得了如下主要研究结果: (1)以汽爆炼制为核心，从秸秆全组分利用的角度构建新的工艺路线。首先对秸秆进行汽爆，水洗，得到以半纤维素降解物为主要成分的汽爆秸秆半纤维素水解液、进一步机械梳分得到汽爆秸秆长、短纤维，并对其性能进行分析。汽爆秸秆短纤维的半纤维素含量为8.30％，说明短纤维在汽爆过程中半纤维素更容易降解，溶入汽爆秸秆半纤维素水解液;汽爆秸秆半纤维素水解液富含可发酵糖，总糖含量32.151 g/L，木糖含量最高达到6.893 g/L，葡萄糖含量达到5.606 g/L，可作为潜在的工业发酵碳源。 (2)研究了汽爆秸秆短纤维组分的转化利用，首先研究木质素脱除对酶解特性的影响，考察了苯酚脱除木质素的工艺条件，发现苯酚对木质素的提取率达到62.44％，但没有显著提高其酶解效率。其次研究脱除木质素后酶解短纤维制备乙酰丙酸的工艺，发现苯酚提取木质素后的汽爆秸秆短纤维制备乙酰丙酸得率为23.5％，表明木质素脱除可提高汽爆秸秆短纤维酶解制备乙酰丙酸的得率。 (3)系统研究了汽爆秸秆半纤维素水解液作为碳源发酵生产漆酶和纤维素酶的可行性。菌株Funalia trogii以汽爆秸秆半纤维素水解液作为唯一碳源产漆酶，产量最大为0.97 U/mL。汽爆秸秆半纤维素水解液可用于纤维素酶产生菌Trichoderma reesei的生长，汽爆秸秆半纤维素水解液中的纤维二糖可以作为诱导剂，能够诱导纤维素酶的生产。 (4)深入研究了汽爆秸秆半纤维素水解液产沼气的可行性，考察了汽爆秸秆半纤维素水解液产沼气的工艺条件。研究了汽爆秸秆半纤维素水解液沼气发酵菌群结构，发现近一半是Clostridium属，此外还发现不能用传统分离方法获得的细菌unculturedChlorobi bacterium、uncultured bacterium。在中试放大中采用高浓度推流式沼气发酵工艺，以汽爆秸秆三级逆流水洗的汽爆秸秆半纤维素水解液为原料，在7d的发酵周期中所产沼气CH4含量为51.2％-56.4％，与整株秸秆为原料的沼气工程相比，无需预处理工艺，发酵时间显著缩短。 (5)建立秸秆汽爆炼制组分全利用示范工程，从原料预处理、组分分级综合利用等多个关键过程进行工艺工程一体化研究;从工艺建立、物料衡算、能量平衡、产值分析、效益分析、设备和投资分析、财务经济分析角度，综合解析示范工程，为万吨级秸秆产业化生产线的建设提供了可行性参考和数据。