李梓木，于艳玲,，孙嘉星，李冬梅，冯玉杰

（1 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150090；2 哈尔滨工业大学化工学院，黑龙江 哈尔滨 150001）

引 言

利用玉米秸秆等木质纤维素材料生产燃料乙醇具有减轻化石能源环境污染、保证能源安全、避免与人争粮等优点[1-2]。由于木质纤维素材料中纤维素被木质素和半纤维素包裹缠绕且具有很高的结晶度[3]，纤维素直接酶解效率很低，通常不会超过20%[4]。因此，必须通过预处理解除半纤维素和木质素对纤维素的封闭，甚至瓦解纤维素的结晶结构，增加纤维素酶与纤维素的接触面积，才能提高纤维素的酶解效率。

目前所应用的预处理方法中，稀酸预处理是木质纤维素预处理研究得最深入的方法，目前仍被很多人认为是最接近实用化的预处理技术，但是该方法对后续的酶解和发酵设备腐蚀严重，成为规模化应用的瓶颈之一[5-7]；蒸汽爆破方法对设备腐蚀小，但对设备要求高，处理效果不稳定[8]。水热预处理（liquid hot water pretreatment）是利用高温条件下（120～260℃）通过压力将水保持在液态，但水的离子积增加、水呈现酸性的原理进行预处理的一种方法。在预处理过程中，半纤维素中的乙酰基不断被水解为乙酸，乙酸作为催化剂与溶剂水共同催化半纤维素水解[9]。由于水在常温条件下是中性的，因此水热预处理同时兼具稀酸预处理和蒸汽爆破预处理的优点，是一种很有前景的木质纤维素预处理方法[10]。

水热预处理反应装置主要有间歇式和流动式两种[11-12]。……