一氧化碳厌氧发酵生产燃料乙醇

发布时间：2022-10-07 21:00

　　燃料乙醇是含量99.5%以上的乙醇,可以和汽油以一定的比例混合当做燃油提供动力,目前国内推广的E10即是10%的燃料乙醇和90%的汽油混合物,巴西的复配比例达到27%,乙醇汽油价格仅是石油汽油的60%,美国90%的地区使用E10汽油,有些地区己使用E15汽油,我国也正在积极推广乙醇汽油的使用。燃料乙醇对国家发展具有重要的经济效益和社会效益,传统能源替代和环境友好的特点推动着该产业的发展,燃料乙醇经历了利用甘蔗、玉米粮食发酵过渡到木薯、甜高粱杆发酵,到目前的纤维素乙醇和合成气发酵产乙醇的发展,纤维素乙醇遇到了发展的瓶颈,合成气的发酵也有需要克服的困难。所以本课题选择发酵产量优良的Clostridium carboxidivorans P7菌株进行合成气发酵产燃料乙醇的研究。本研究对菌株做了全面的探究,包括生长pH值、对合成气的利用效率,接种量、无机盐、微量元素Fe、Zn,Na2S单因素对发酵的影响。结果显示该菌株最适的生长pH值为6.0-7.0,对合成气的利用效率很快,菌株在前期产醇的速率是很快的,酸性物质积累之后,醇类的积累代谢速率就降低了,仅相当于前期速率的九分之一,前6天的乙醇产率... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 乙醇汽油的性质
    1.2 当前燃料乙醇的生产方式和产能
    1.3 合成气生物发酵法制燃料乙醇
        1.3.1 合成气生物发酵
        1.3.2 合成气发酵生产使用的菌株
        1.3.3 发酵条件的影响因素
        1.3.4 发酵工艺的选择
        1.3.5 合成气发酵生产燃料乙醇的研究进展和展望
    1.4 推进燃料乙醇产业的现实意义
    1.5 本课题研究的内容和意义
第二章 Clostridium carboxidivorans P7菌的生长探究
    2.1 引言
    2.2 实验材料和设备
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 活化、发酵培养基配置和条件控制
        2.3.2 菌株检测鉴定
        2.3.3 显微镜、电镜下观察菌体形态
        2.3.4 发酵液产物分析
        2.3.5 菌株生长最适pH值的探究
        2.3.6 菌株对合成气的利用速率的探究
    2.4 实验结果及分析
        2.4.1 菌株检测鉴定报告
        2.4.2 菌株油镜、电镜形态
        2.4.3 发酵产物气相色谱分析
        2.4.4 菌株最适的生长发酵pH值
        2.4.5 菌株在合成气环境下对气体的利用速率
    2.5 本章小结
第三章 菌株发酵影响因素的探究
    3.1 引言
    3.2 实验材料和设备
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验设备
    3.3 实验方法
        3.3.1 不同接种量对菌株发酵的影响
        3.3.2 微量元素的不同添加量对菌株发酵的影响
        3.3.3 Na_2S的不同添加量对菌株发酵的影响
        3.3.4 Fe~(2+)浓度对菌株发酵的影响
        3.3.5 Zn~(2+)浓度对菌株发酵的影响
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 不同接种量对菌株发酵的影响
        3.4.2 不同微量元素的添加量对发酵的影响
        3.4.3 Na_2S的不同添加量对菌株发酵的影响
        3.4.4 不同Fe~(2+)浓度对菌株发酵的影响
        3.4.5 不同Zn~(2+)浓度对发酵的影响
    3.5 本章小结
第四章 菌株固定化材料的探究
    4.1 引言
    4.2 实验材料和设备
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验设备
    4.3 实验方法
        4.3.1 玉米秸秆固定化菌体发酵
        4.3.2 活性炭固定化菌体发酵
        4.3.3 活性炭电镜表征
    4.4 实验结果与分析
        4.4.1 秸秆的不同添加量对发酵的影响
        4.4.2 活性炭固定化菌株发酵
        4.4.3 活性炭电镜扫描
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
导师和作者介绍
    导师简介
    作者简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国燃料乙醇发展现状及对石油行业的影响[J]. 费华伟,王利宁,赫春燕,陈蕊.  国际石油经济. 2017(11)
[2]生物乙醇原料的发展现状及展望[J]. 张玉玺.  当代化工研究. 2016(04)
[3]合成气发酵制取乙醇微生物的对比[J]. 宋安东,冯新军,王风芹,谢慧,杨大娇.  生物工程学报. 2013(03)
[4]乙酰辅酶A合成酶/一氧化碳脱氢酶的EPR研究[J]. 刘奕,谭相石.  波谱学杂志. 2011(04)
[5]氢化酶的结构、催化机理及其应用[J]. 张岩,李秀艳.  上海化工. 2011(03)
[6]乙醇汽油混合燃料的燃烧和排放特点分析[J]. 郭美华,杜宝杰.  叉车技术. 2010 (02)
[7]合成气厌氧发酵生产有机酸和醇的研究进展[J]. 徐惠娟,许敬亮,郭颖,庄新姝,袁振宏.  中国生物工程杂志. 2010(03)
[8]乙醇脱氢酶应用研究现状[J]. 张晓霞,毛跟年,张云丽.  动物医学进展. 2007(12)



本文编号：3687393