隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的日益突出,使得新型可再生能源開(kāi)發(fā)迫在眉睫。丁醇具有能量密度較高等優(yōu)點(diǎn),在替代汽油作為燃料方面性能優(yōu)于乙醇。利用木質(zhì)纖維質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)丁醇,能夠有效降低發(fā)酵過(guò)程的原料成本。本文在研究玉米秸稈水解液中有毒物質(zhì)對(duì)丁醇發(fā)酵影響的基礎(chǔ)上,探索了不同脫毒方法對(duì)玉米秸稈水解液中有毒物質(zhì)的去除效果及其對(duì)丁醇發(fā)酵的影響,構(gòu)建了玉米秸稈水解液高效脫毒技術(shù)體系;通過(guò)萃取劑的選擇、丁醇萃取發(fā)酵條件的優(yōu)化,建立高效的纖維丁醇萃取發(fā)酵工藝,以期為纖維丁醇工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。首先對(duì)6種玉米秸稈水解液中存在的抑制物進(jìn)行研究,分析這些物質(zhì)對(duì)發(fā)酵過(guò)程的影響。結(jié)果表明:在1 g/L添加量發(fā)酵結(jié)果中對(duì)C.acetobutylicum CICC 8016抑制作用從高到低依次為香豆酸、甲酸鈉、乙酰丙酸、糠醛、5-HMF。添加0.5 g/L甲酸鈉就可以抑制78.7%的總?cè)軇┊a(chǎn)量,添加3 g/L乙酰丙酸對(duì)總?cè)軇┑囊种坡手挥?2.4%。1 g/L糠醛存在時(shí)就會(huì)使發(fā)酵有所延滯,2 g/L就完全抑制了菌體生長(zhǎng)和溶劑產(chǎn)生;而5-HMF在0.1¹ g/L的添加濃度對(duì)菌體生長(zhǎng)和溶劑產(chǎn)生影響均不太... 

【文章來(lái)源】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 燃料丁醇研究現(xiàn)狀
        1.1 丁醇發(fā)酵概述
        1.2 丁醇發(fā)酵技術(shù)的改進(jìn)
    2 萃取發(fā)酵
    3 木質(zhì)纖維素水解液脫毒與丁醇發(fā)酵研究進(jìn)展
        3.1 木質(zhì)纖維素水解液的構(gòu)成
        3.2 水解抑制物對(duì)丁醇發(fā)酵的影響
            3.2.1 酸類(lèi)物質(zhì)
            3.2.2 醛類(lèi)物質(zhì)
            3.2.3 酚類(lèi)物質(zhì)
        3.3 水解液脫毒
            3.3.1 物理法脫毒
            3.3.2 化學(xué)法脫毒
            3.3.3 生物脫毒
        3.4 纖維丁醇脫毒發(fā)酵
    4 課題研究意義、目的和內(nèi)容
        4.1 立題意義和目的
        4.2 課題研究?jī)?nèi)容
    5 技術(shù)路線(xiàn)
第二章 玉米秸稈水解液脫毒與丁醇發(fā)酵研究
    1 材料與方法
        1.1 菌種
        1.2 玉米秸稈
        1.3 離子交換樹(shù)脂
        1.4 酶制劑
        1.5 培養(yǎng)基
            1.5.1 活化培養(yǎng)基
            1.5.2 種子培養(yǎng)基
            1.5.3 發(fā)酵培養(yǎng)基
            1.5.4 抑制物添加培養(yǎng)基
        1.6 菌種活化
        1.7 種子液制備
        1.8 玉米秸稈水解液制備
        1.9 水解液脫毒
            1.9.1 陰離子交換樹(shù)脂脫毒
            1.9.2 Overliming過(guò)中和酸堿脫毒
            1.9.3 萃取脫毒
            1.9.4 汽提脫毒
            1.9.5 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫毒
        1.10玉米秸稈水解液脫毒后發(fā)酵試驗(yàn)
        1.11總?cè)軇┑臏y(cè)定
        1.12殘?zhí)�、有機(jī)酸和抑制物測(cè)定方法
        1.13總酚測(cè)定方法
        1.14溶劑產(chǎn)生速率和發(fā)酵得率的計(jì)算
    2 結(jié)果與分析
        2.1 玉米秸稈水解液成分分析
        2.2 玉米秸稈水解液中抑制物對(duì)C. acetobutylicum CICC8016丁醇發(fā)酵的影響
            2.2.1 甲酸鈉對(duì)C. acetobutylicum CICC8016的影響
            2.2.2 乙酸鈉對(duì)C. acetobutylicum CICC8016的影響
            2.2.3 乙酰丙酸對(duì)C. acetobutylicum CICC8016的影響
            2.2.4 香豆酸對(duì)C. acetobutylicum CICC8016的影響
            2.2.5 5-羥甲基糠醛對(duì)C. acetobutylicum CICC8016的影響
            2.2.6 糠醛對(duì)C. acetobutylicum CICC8016的影響
            2.2.7 6 種水解液抑制物對(duì)C. acetobutylicum CICC 8016發(fā)酵影響比較
        2.3 玉米秸稈水解液脫毒研究
            2.3.1 Overliming（過(guò)中和酸堿）脫毒法
            2.3.2 萃取脫毒法
            2.3.3 汽提脫毒法
            2.3.4 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫毒法
            2.3.5 離子交換樹(shù)脂脫毒法
            2.3.6 5 種脫毒方法脫毒效果比較
        2.4 玉米秸稈水解液脫毒后丁醇發(fā)酵研究
        2.5 高濃度玉米秸稈水解糖D301脫毒后丁醇發(fā)酵
    3 本章小結(jié)
第三章 玉米秸稈水解液丙酮丁醇萃取發(fā)酵研究
    1 材料與方法
        1.1 材料
        1.2 萃取劑
        1.3 菌種活化和種子液制備
        1.4 生物柴油前處理
        1.5 萃取劑分離系數(shù)的測(cè)定
        1.6 丁醇萃取發(fā)酵
            1.6.1 生物相容性試驗(yàn)
            1.6.2 萃取劑添加時(shí)間試驗(yàn)
            1.6.3 萃取劑添加比例試驗(yàn)
        1.7 玉米秸稈水解液制備
        1.8 總?cè)軇┖蜌執(zhí)堑臏y(cè)定
        1.9 分配系數(shù)、萃取效率、萃取強(qiáng)度和萃取產(chǎn)量的計(jì)算
    2 結(jié)果與分析
        2.1 萃取劑分配系數(shù)的測(cè)定
        2.2 萃取劑生物相容性試驗(yàn)
        2.3 水解液丁醇萃取發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵比較
        2.4 油醇添加時(shí)間對(duì)萃取發(fā)酵效果的影響
        2.5 油醇添加比例對(duì)萃取效果的影響
        2.6 玉米秸稈水解液經(jīng)D301脫毒后油醇萃取發(fā)酵
        2.7 高糖濃度玉米秸稈水解液經(jīng)D301脫毒后油醇萃取發(fā)酵
    3 本章小結(jié)
第四章 結(jié)果與討論
    1 本文主要結(jié)論
    2 討論
        2.1 玉米秸稈水解液中抑制物對(duì)丁醇發(fā)酵的影響
        2.2 纖維丁醇脫毒和發(fā)酵
        2.3 油醇在纖維丁醇萃取發(fā)酵中的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題
        2.4 展望
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]陰離子交換樹(shù)脂對(duì)玉米秸稈蒸汽爆破預(yù)處理液的選擇性脫毒[J]. 徐勇,江寅申,左志鳳,張行星,勇強(qiáng),余世袁.  林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2012(05)
[2]我國(guó)的能源憂(yōu)思[J]. 石元春.  陜西電力. 2012(04)
[3]淺析能源安全與可持續(xù)發(fā)展[J]. 李鵬飛.  世紀(jì)橋. 2012(05)
[4]溶劑脫毒汽爆玉米秸稈對(duì)酶解以及發(fā)酵的影響[J]. 金顯春,宋安東,蘇同福,張百良.  精細(xì)化工. 2012(02)
[5]玉米秸稈稀酸預(yù)水解液兩種脫毒方法的研究[J]. 朱均均,勇強(qiáng),徐勇,陳牧,龔澤穎,余世袁.  南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[6]木質(zhì)纖維素水解物生物脫毒的研究進(jìn)展[J]. 趙志國(guó),陳海珊,覃香香,周玉恒,蔡愛(ài)華,張厚瑞.  桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[7]影響丙酮丁醇發(fā)酵的主要因素及解決方案的研究進(jìn)展[J]. 高凱,李云,楊秀山.  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2011(02)
[8]不同C源對(duì)丙酮丁醇梭菌產(chǎn)丁醇的影響[J]. 郭亭,孫佰軍,梁達(dá)奉,何冰芳,姜岷,歐陽(yáng)平凱.  南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[9]纖維素酸解副產(chǎn)物對(duì)Clostridium acetobutylicum CICC8012發(fā)酵的影響[J]. 孫彥平,靳艷玲,郜曉峰,李新波,肖瑤,趙海.  應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2010(06)
[10]木質(zhì)纖維素生產(chǎn)燃料丁醇工藝的研究進(jìn)展[J]. 孫彥平,靳艷玲,李新波,肖瑤,趙海.  中國(guó)釀造. 2010(11)

碩士論文
[1]節(jié)水節(jié)能式丁醇萃取發(fā)酵聯(lián)產(chǎn)改良型生物柴油和丁醇[D]. 張書(shū)敏.江南大學(xué) 2010
[2]滲透汽化分離耦合丙酮—丁醇發(fā)酵的研究[D]. 童燦燦.浙江大學(xué) 2010
[3]丁醇萃取發(fā)酵耦聯(lián)生產(chǎn)“改良型”生物柴油過(guò)程的性能優(yōu)化研究[D]. 張龍?jiān)?江南大學(xué) 2008
[4]以油醇為高效萃取劑的丁醇萃取發(fā)酵和回收萃余液中溶劑產(chǎn)物的研究[D]. 牛曉樂(lè).江南大學(xué) 2008
[5]以生物柴油為萃取劑的丙酮丁醇發(fā)酵研究[D]. 楊影.江南大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3068391