毕业论文课题相关文献综述
一、丁醇的用途及主要制备方法丁醇也称正丁醇,是一种优良的有机溶剂和重要的化工原料,广泛应用于化学工业[1]。
近年的研究表明丁醇是一种极具潜力的新型燃料,与燃料乙醇相比,具有能量含量高、与汽油的混合比高、可使用现有的管道输送、腐蚀性小等优势[2],受到广泛重视。
发酵法曾经是丁醇的主要工业生产方法, 20世纪中期,随着廉价石油资源的开发和石化工业的迅速兴起,丁醇发酵生产逐渐被化学合成法取代[3]。
随着能源危机的日趋加重,发酵法制备丁醇由于不依赖石油资源而再次受到关注,成为新的研究热点[4]。
二、发酵法制备丁醇的研究概况丁醇的生物合成是通过产溶剂梭菌Clostridia的厌氧发酵(如丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum、拜氏梭菌Clostridium beijerinckii),可将来源于淀粉质、糖蜜质、纤维质等合适的碳水化合物转化为丙酮(Acetone)、丁醇(Butanol)和乙醇(Ethanol)等溶剂,因而也被简称为ABE发酵[5]。
在生物法制备丁醇的过 程中,丁醇对菌体具 有毒害作用,当丁醇浓 度达到5 g/L时,对细 胞有明显的毒害作用,当 丁醇浓度达到10 g/L,可导 致细胞大批死亡[6]。
目前通过以下2个方法解决 这个问题:(1)采用诱变、基因工程手 段改造菌种使其能耐受 溶剂和高底物浓度[7];(2)采 用技术手段,将产物 在发酵过程中移走,减少其 对细胞的毒害。
采用诱 变、基因工程手段改造的 菌种虽然生 产性能有所提高,但产物 ABE浓度仍≤3%,并不能显著 降低分离成本。
Qureshi认为[8]:将分 离技术原位集成于丁醇 发酵,是降低分离成本 最根本的手段。
渗透汽化(Pervaporation)是利用极 性低、表面能小的橡胶 态聚合物制备的疏水性 膜,将挥发组分或有机 组分有选择性的在膜内 汽化透过并被浓缩回收 ,而营养物质、糖以及细 胞等被截留的一种分离 技术,具有选择性好、 清洁无污染、分离条件 温和等优点。
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