碳酸钾分离乙醇-丙酮-丁醇-水体系

测定了乙醇-丙酮-丁醇-水-碳酸钾体系在25℃时的液-液相平衡数据，结果表明, 有机物水溶液可简化为二元系处理, 可用Pitzer理论和Wilson方程对相平衡数据进行关联计算，计算值与实验值符合良好．采用碳酸钾分离乙醇-丙酮-丁醇-水体系，碳酸钾的脱水率高达95.6%．

外添少量电子受体强化丙丁梭菌丙酮-丁醇-乙醇发酵的丁醇合成

强化利用丙丁梭菌发酵生产丁醇的主要方法有:添加电子载体强化NADH再生速率、通CO气体抑制氢化酶活性、外添少量丁酸等。但是,上述方法存在着总溶剂产量低、精制成本高、辅料价格昂贵等缺点。本研究通过向丙酮-丁醇-乙醇(ABE)发酵液添加少量电子受体(Na_2SO_4/CaSO_4,2g/L),使得梭菌胞内的电子穿梭传递系统的电子流和质子流发生改变,较多电子e~–和质子H^+走向NADH合成途径,有利于丁醇合成;电子受体添加还可以促进对梭菌生存/丁醇合成的"有益"氨基酸、特别是缬氨酸的胞内积累/分泌,进一步强化了丁醇生产。在7L罐规模的发酵条件下、添加2g/L的电子受体Na_2SO_4,ABE发酵的丁醇浓度达到12.96g/L的最高水平,丁醇/丙酮比也有提高,分别比对照组提高35%和10%。添加Na_2SO_4等廉价电子受体提高了ABE发酵中的丁醇浓度,虽然提高幅度有限,但却可为利用发酵工程技术提高丁醇浓度和丁醇/丙酮比提供一种新的途径。

以甘薯为原料发酵生产丙酮-丁醇-乙醇的研究

【目的】研究以甘薯为原料发酵生产丙酮-丁醇-乙醇(ABE)的可行性。【方法】以本研究分离鉴定的丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)J-3-3为生产菌株,通过发酵培养基和发酵条件的优化,确定最佳的发酵工艺条件。发酵产物采用气相色谱的内标法测定。【结果】最佳发酵培养基组成:甘薯液化液初糖浓度为100g/L,豆粕8g/L,KH_2PO_4 0.8g/L,FeSO_4·7H_2O 0.06g/L。最佳发酵条件:温度37℃,初始pH自然(pH值为5.8),种龄22h,接种量10%。在此发酵工艺条件下发酵60h,溶剂产量达到最大,丙酮、乙醇和丁醇的产量分别为6.98g/L、1.16g/L和15.34g/L,总溶剂23.48g/L。【结论】研究结果表明,以甘薯为原料发酵生产丙酮-丁醇-乙醇是可行的,这为拓宽发酵法生产丙酮-丁醇-乙醇的原料来源以及甘薯的深加工提供了新的思路。

丙酮-丁醇发酵分离耦合技术的研究进展

介绍了近年来采用吸附、气提、液液萃取和渗透汽化从丙酮-丁醇发酵体系中分离丙酮、丁醇、乙醇的研究进展及最新的应用动态,评述了上述几种方法在分离丙酮-丁醇发酵产物(丙酮、丁醇、乙醇等)方面的优点和不足,并对各类方法做了比较,最后对丙酮-丁醇发酵分离耦合的发展方向进行了展望。

丙酮-丁醇发酵生产菌的快速筛选方法

建立了高效丙酮-丁醇生产菌的快速筛选方法,采用氮离子注入诱变技术选育丙酮-丁醇发酵生产菌,以2-脱氧-D-葡萄糖作为抗代谢阻遏物,筛选高淀粉酶活性的突变株.首次根据丙酮-丁醇发酵代谢途径中先产酸后产溶剂及高活力厌氧发酵细胞具有较强还原力的特点,设计了溴甲酚绿和刃天青2种筛选平板,所筛突变株经发酵验证丁醇和总溶剂产生能力均有显著提高,I4-28突变菌株总溶剂产量和丁醇产量分别较出发菌株提高了27.96%和40.66%,丁醇/总溶剂比由63.39%提高到71.94%,突变菌株具有较好的传代稳定性.

乙醇-丁醇-柴油混合燃料的车辆排放性和经济性

为了研究乙醇-丁醇-柴油混合燃料的车辆排放性和经济性,该文对分别使用乙醇-丁醇-柴油混合燃料和柴油的在用柴油轿车的排放性能和燃油经济性,以及在用柴油客车的自由加速排气烟度排放进行了对比试验。研究结果表明:相对于柴油,在用柴油轿车使用E10(体积比,乙醇10%、丁醇4%、柴油86%)混合燃料的NOX排放减少10.42%,HC+NOX排放减少27.43%,微粒(PM)排放减少2.13%,90和120km/h等速行驶燃料消耗量分别减少7.66%和3.71%;然而CO排放增加31.43%,工况循环综合燃料消耗量增加4.48%。此外,在用柴油客车使用E10混合燃料的自由加速排气烟度排放减少31.11%。该研究结果对于完善乙醇柴油混合燃料的车辆排放性和经济性具有实用价值。

渗透汽化在丙酮-丁醇发酵制备燃料丁醇中的研究进展

20世纪末的能源危机和环境问题促使人们对生物质发酵制备燃料丁醇的探索和研究,其中渗透汽化膜分离技术因其高效、节能、环保、便于和发酵过程耦合等优点,在燃料丁醇制备的过程中发挥着重要的作用.综述了用于生物质发酵制备燃料丁醇过程中的渗透汽化疏水膜和亲水膜的研究进展,对丙酮-丁醇发酵-渗透汽化耦合工艺进行了综述和分析,并对该领域未来的发展趋势进行了展望.

分离丙酮-乙醇-水物系的隔壁塔设计与优化

利用Aspen Plus模拟软件,建立了分离丙酮-乙醇-水物系的隔壁塔工艺流程。在保证丙酮产品纯度不低于99.2%的前提下,使用响应面法分析了隔壁塔的结构参数对能耗的影响,拟合出塔结构参数与再沸器热负荷的二次方程,对隔壁塔的结构参数进行了优化。优化结果为:预分离段、公共精馏段、公共提馏段和侧线采出段的理论塔板数分别为22,20,19,18;预分离段的进料位置为第16塔板,公共提馏段的再沸器热负荷为405.63 k W。验证结果显示,优化结果与模拟结果的相对误差为0.65%,说明流程模拟与响应面法相结合用于隔壁塔结构参数的优化可行。与传统工艺相比,隔壁塔分离工艺的设备费用降低26.86%、年度总费用降低41.10%。

丙酮缩二乙醇液相裂解制备2-乙氧基丙烯

丙酮和原甲酸三乙酯以氯化铵为催化剂反应制得丙酮缩二乙醇 ,再在硅油中高温裂解制得 2 -乙氧基丙烯 ,总收率 6 4.8%

探究乙醇-丙酮不同比例对雨生红球藻中虾青素提取速率的影响

[目的]探究了用不同配比的有机溶剂浸提法提取雨生红球藻中虾青素的效果。[方法]在乙醇和丙酮的不同比例下(1∶0、1∶1、1∶2、2∶1、0∶1,V/V),比较雨生红球藻提取得到虾青素的含量,并且用分光度计法检测OD值,计算出虾青素的含量。[结果]在试验条件下,乙醇/丙酮为1∶2(V/V)时虾青素的的提取率为15.59 mg/g,丙酮的提取率为15.06 mg/g,乙醇/丙酮为1∶1(V/V)时提取率为12.72mg/g,乙醇/丙酮为2∶1(V/V)时提取率为12.47 mg/g,乙醇的提取率为10.11 mg/g。[结论]乙醇/丙酮为1∶2(V/V)时提取率最高,其次是丙酮。

β-氨基乙醇-溴酸钾-硫酸锰-硫酸-丙酮体系的振荡反应研究

对以β-氨基乙醇为底物、硫酸锰为催化剂、溴酸钾作氧化剂、硫酸为介质的化学振荡反应新体系进行了研究 ,描述了该体系的振荡特性 ,研究了各物质初始浓度、反应温度、还原性物质 (维生素C和葡萄糖 )、丙烯腈、Ag+ 和 CCl4对振荡行为的影响。该振荡反应诱导期、周期与反应温度间的关系符合Arrhenius方程。测得反应诱导期活化能 Ein=70 .2 1 k J/mol,周期活化能 Ep=86.91 k

环己烷-乙醇-异丁醇三元系汽液平衡

用鼓泡平衡釜测定了环己烷 乙醇 异丁醇体系在35℃、45℃、60℃、75℃时的等温汽液平衡,用NRTL方程关联实验数据,计算值与测定值符合较好,气相组成平均偏差为0 0069(摩尔分数)。此外,还考察了环己烷浓度对乙醇和异丁醇间相对挥发度的影响。

丙酮-正丙醇和丙酮-正丁醇二元混合物的密度和超额体积

使用DMA-55型精密数字密度计测定丙酮-正丙酮和丙酮-正丁醇两个二元混合物在25℃,30℃和35℃三个温度下的密度数据,关联得出密度与组成和温度的关系式。还计算了三个温度下混合物的超额体积,并用六参数Redlich-Kister方程进行关联。

丙酮-丁醇发酵过程软测量系统

在丙酮-丁醇发酵过程动力学模型的基础上,通过动态数据交换技术,结合组态王和VB软件开发了丙酮-丁醇发酵过程在线软测量系统。仿真结果表明,该系统能够对丙酮-丁醇发酵过程中的关键生物参数实现在线软测量,测量精度为0.221 8。

玉米黄浆水在丙酮-丁醇厌氧梭菌发酵中的应用

为降低丙酮-丁醇厌氧梭菌发酵生产丁醇的成本,研究了不同添加量玉米黄浆水对发酵的影响。与葡萄糖培养基相比,在发酵培养基中添加少量玉米黄浆水对发酵产量无显著影响。当添加体积分数为25%的玉米黄浆水时,丙酮、丁醇和乙醇的最终质量浓度分别是0.31、2.70和8.00 g/L,总溶剂量为11.01 g/L。通过成本核算,每生产1 kg溶剂,添加体积分数25%的玉米黄浆水可比葡萄糖培养基节约成本2.11元。

酸根离子对丙酮-丁醇清液发酵的影响

研究了酸根离子对以玉米淀粉为碳源进行丙酮-丁醇清液发酵时的影响规律。结果表明:SO32-抑制作用最强,且随该离子浓度的增加而增强。SO42-,Cl-,CO32-,Ac-,PO43-相对应的钠盐、铵盐质量浓度在0.2～1.0g/L发酵正常,其中溶剂产量最高达到22.091g/L,选择合适的浓度能起到一定的促进作用。SO42-,Cl-对应盐质量浓度增加到2.0g/L时,溶剂产量有所下降,另外3种酸根离子的影响作用不大。几种营养盐混合,在不同质量浓度下进行发酵,未添加亚硫酸盐的发酵正常,添加亚硫酸盐的发酵出现异常,溶剂产量很低,仅为1.806g/L,同样说明SO32-对丙酮-丁醇发酵具有强抑制作用。

酵母法处理丙酮-丁醇发酵废水研究

从实验室保藏的4株酵母中筛选出1株在丙酮-丁醇发酵废水中生长良好的酵母A,用来降低丙酮-丁醇发酵废水的有机物含量。通过正交实验,确定最佳发酵条件为:pH=5.5,250 mL三角瓶中装液量为40 mL,接种量为10%,温度30℃,摇床转速180 r/min,培养48 h。在此条件下COD总去除率可达到86.4%,并可得到干重为6.452g/L的菌体。处理后的废水全回用到丙酮-丁醇发酵,回用一次溶剂产量稳定,这样就可以减少50%的发酵用水量和废水排放量。

船用柴油机燃用异丙醇-丁醇-乙醇喷油策略研究

为了改善船用柴油机燃用异丙醇-丁醇-乙醇(IBE)的燃烧和排放特性,运用CFD数值模拟软件Converge建立其燃烧模型。分析了不同喷油策略的影响,结果表明:随着喷油时刻的提前,滞燃期延长,最高燃烧压力升高,缸内燃烧温度降低,NO_(x)的排放量显著增加,喷油提前角为-25°CA时soot的排放量达到最低;当有预喷时,最高燃烧压力下降,NO_(x)、soot的排放量均小幅减少;随着喷油持续期的延长,缸压峰值减小,最高燃烧温度下降,NO_(x)排放量显著减少,soot排放稍有增加。

丙酮、乙醇对丁醇渗透汽化性能的影响

考察了全硅沸石silicalite-1对丁醇-水、丙酮-水、乙醇-水、丙酮-丁醇-水、乙醇-丁醇-水5种体系中各溶剂的吸附作用。采用自制的silicalite-1/硅橡胶杂化渗透汽化透醇膜,研究了温度对丙酮、丁醇、乙醇分离性能的影响以及不同分离温度下丙酮、乙醇的浓度对丁醇、水渗透汽化性能的影响,结果表明丙酮和乙醇的存在会促进丁醇的透膜性。

发酵罐水平的气提-萃取-发酵生产丁醇

在优化的萃取-发酵工艺基础上,研究补料、连续气提(氮气流速0.3L·min-1)对丁醇发酵的影响。结果表明:在7L发酵罐中,于传统丙酮丁醇发酵24h时,将油醇和癸醇按4∶1(v/v)混匀组成有机溶剂,按有机溶剂和培养基1∶5(v/v)加入到发酵液上方,并于24h从发酵罐底部持续通入惰性气体氮气,进行连续气提直至静置培养72h停止,有利于丁醇发酵,该气提-萃取-发酵工艺条件下,丁醇产量达16.39g·L-1,总溶剂产量达24.40g·L-1,比传统发酵分别提高了51.5%和35.7%;丁醇和总溶剂生产强度比传统发酵分别提高51.5%和35.7%,对丁醇的基质转化率提高了16.08%。