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摘要
木质纤维素生物质已被公认为最有前景的低成本和可再生生物燃料来源之一，因其能转化为替代燃料和有价值的平台分子引起了广泛关注。经汽提预处理的木质纤维素生物质多孔固体残渣可在稀硫酸催化下生成乙酰丙酸(LA)。该过程包括多孔介质扩散、多组分反应传输、液固界面反应和纤维素溶解，而了解这些复杂的物理化学过程之间的相互作用是优化水解反应性能的基础。本文建立了基于格子玻尔兹曼方法的多孔反应传递模型，以模拟稀酸催化纤维素转化为LA的过程。并将仿真结果与已有的实验结果进行了对比，以验证模型的准确性。模拟结果表明，温度对水解有显著影响，180℃时碳收率最高。不考虑木质素反应，在4%～8%范围内硫酸浓度越高，水解效率越好。还评估了纤维素含量和汽提残渣孔隙率对纤维素溶解速率的影响，发现当孔隙率为0.7、纤维素含量为50%时，纤维素的平均溶解速率在75 min内最高。
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