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三段式酶法固定床連續制取生物柴油技術
來源:院科研管理處  作者: 時間:2017/2/10
 
    完成單位:湖南省林業科學院   湖南省生物柴油工程技術研究中心
    研究人員:李昌珠、蔣麗娟、肖志紅、張良波、李培旺、李黨訓、李力、劉汝寬、李 潯、申愛榮、艾文勝
    認定時間:2008年  
    該技術依托國家林業局948引進項目“植物油制取生物柴油固定化生物酶催化技術引進”(2005-4-78)的實施,自行研制了酶法生產生物柴油用的三段式固定床反應制備生物柴油技術,實現了單程轉化率在92%以上。
    (1)利用定向分離法從8個供試樣品中通過誘變和離子注入的方法,選育出高產酶活力的七種菌株,以發酵液的上清夜為粗酶液的酶活力達29.17 U/ml,經濃縮后酶活達到1020 TU/ml。并對菌株產酶條件進行了優化:最佳碳源是1 %的10:1(W/V)的酵母膏+乳化液;最佳氮源為2%的3:1(m/m)玉米粉+蛋白胨;培養基的最佳初始PH值為8.0,優化后的酶活達2020 TU/ml,比優化前提高了98 %。對自主生產脂肪酶成本進行了初步估算,總成本比引進酶成本下降60%以上。
    (2)比較了7種極性不同的大孔吸附樹脂,根據固定化酶活力來優選樹脂,實驗發現,以D3520作載體的固定化酶在酶活回收率以及活力兩方面相對其他樹脂較好。在此基礎上,通過單因素試驗和正交試驗優化了固定化酶的制備方法。
    (3)最后,設計了一套20/批次的固定酶催化反應器,由一個鋼架實驗臺、三根層析柱、五個恒流泵、一個超級恒溫水浴鍋和相應的管道附件組成,每一段反應可以實現獨立加料。利用該裝置對固定化脂肪酶制取生物柴油條件進行了優化,轉化率達92%以上。相對于NaOH或H2SO4等化學催化劑的成本而言,固定化酶的制備成本仍然較高,以固定化酶為催化劑生產生物柴油的工藝仍處于中試示范生產階段,需進一步降低酶制劑的生產成本,提高其催化壽命。
 
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