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术质纤维素通过酸水解和发酵制取燃料酒精是利用生物质资源的有效途径.为了提高生物质制取燃料酒精工艺的经济性,该文提出了以制备色谱和双极膜电渗析作为水解液中糖酸分离以及酸回收的工艺技术并进行了应用研究.通过实验考察了单程离子排斥制备色谱分离生物质水解液中酸和糖的相关操作条件对分离过程的影响,确定了本单程离子排斥制备色谱分离试验装置的最佳试验条件为:氢型Dowex C大孔径强酸阳离子苯乙烯树脂作为本单程制备色谱分离系统的固定相,最佳柱温为60°C,待分糖酸料液的进料量为100mL,沈脱剂的适宜最佳流速为10mL/min.在此操作条件下对糖酸分离液的进行切割收集,一次单程色谱糖酸分离操作,可以得到进样的近1/5的糖和酸分离.基于色谱分离过程的连续性方程、总传质速率方程和Langmuir吸附等温方程,得到了离子排斥色谱法分离糖酸数学模型.使用FAD-SMT数值模型解法对模型进行了数值求解.利用扰动应答实验和传递函数法对模型参数进行辨识,测定Dowex C树脂填料柱在不同操作条件下的空隙率和轴扩散系数.得到其轴向扩散系数对流速的关联式:D=0.00397u2+0.00613u+0.2019,同时还测定树脂色谱柱对酸和糖的k<,fa>、k<,fs>、Ka和Ks.模型值和实验值的符合较好,平均偏差为8.6％.利用8柱四区连续模拟移动床制备色谱对生物质水解液的模拟液进行了糖酸分离和回收的研究.考察了进料液流量、提余液与提取液的流量比、切换时间和沈脱剂回流比等操作条件对SMB分离性能的影响.首次提出了使用双极膜电渗析法分离水解液中的糖和酸,同时对水解液的无机酸和有机酸进行回收.通过实验验证了使用双极性膜电渗析法进行生物质水解液的糖酸分离在技术上是可行的.生物质水解液中的糖酸可以得到分离,水解液中的盐酸(w=0.01)和醋酸(w=0.01)可以完全回收.设计自制了一套小型二室双极膜电渗析器.基于双极膜电渗析分离水解液中糖和酸的传质过程中各隔室中的不同物质的物料衡算、电荷平衡、反应平衡关系以及离子交换膜和双极膜的传质机理,得到了双极膜电渗析分离水解液中糖和酸的传质模型,给出了双极膜电渗析分离水解液中糖酸并回收酸的过程中淡室溶液的pH值和酸的回收率的数学方程.实验结果表明:模拟移动床制备色谱技术适用于浓酸水解制取燃料酒精工艺中进行水解液中的糖酸分离以及酸回收;双极膜电渗析技术较模拟移动床制备色谱技术更适用于稀酸水解工艺中生物质水解液中的糖酸分离.