文档介绍：天津大学
硕士学位论文
微生物法生产丙烯酰胺工业化研究
姓名:宋建业
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:张文勤;罗立公
本文主要研究了燮生丝堡丝法生产丙烯酰胺的工业化技术及相关的分离分析技术。包括摘要水含酶定了海藻酸钡包埋法为理想固定化方法。研究了介质值、温度、底物浓度、产物浓度等因素对含腈水合酶固定化细胞活性影响。最后采用固定化细胞催化法对丙烯腈水解生产丙烯酰胺进行了工业级发酵试验。结果表明,同化学法相比较,本工艺生产丙烯酰胺具有工艺简./分类鉴定高效的丙烯腈水合酶,选择合适的水合酶固定化工艺及固定化材料,丌发固定化催化生产丙烯酰胺的发酵工艺,并对所得到的结果进行分离分析。论文对各种丙烯腈水合酶的活性进行了研究、对比、筛选,最后选用产酶活力高的—啪曜魑1狙芯康纳株,对该菌株的形态、特征、理化性质、活性以及所产酶的类型进行了较深入研究,确定该菌株是一种只生产丙烯腈水合酶的高选择性菌株。用不同方法对产酶菌株细胞进行了固定化研究,通过酶活回收率、细胞机械强度、催化丙烯腈水解反应的活性及循环使用次数对比确单,转化率和收率高,成本低,对环境基本无污染的优点。具有重大的经济价值。关键词:丙烯酰胺丙烯腈固定化催化发酵荫株/天律大学硕士学位论文
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固◆目岬第一章前言⒈0飞际醯幕毓⑽⑸锓ê屯呋ㄉひ盏谋冉年日本同东公司采用了日本京都大学山田研究室的成果口紫冉ǔ闪耸澜缟系谝桓鑫分离工段,而且反应在常温、常压条件下进行,减低了能耗,提高了生产过程的安全性,>莨兰疲陆ㄒ桓霰0返墓ひ敌陨爸玫设备费用仅为化学合成法的。日本日东公司年建成的工业性试验装置,投入以来已物法合成丙烯酰胺的技术正在向欧美等国输出。铜催化法微生物催化法简化,除了省去丙烯腈回收、除等工段外,微生物催化法的其他工段的生产工艺过程如年美国氰氨公司首先开发了硫酸水合法生产丙烯酰胺的技术,实现了丙烯酰胺的工业化生产,在此后的近年中一直是丙烯酰胺的唯一工业化生产方法。由于它工艺复杂,产品精制困难,环境污染严重,人们在不断地寻找新的方法。年代初日本和美国同时开发了以铜【为主的各类催化水合法生产丙烯酰胺,由于它和硫酸法相比有很多优越性,纯度及转化率都有很大的提高,环境污染少,成本低,在年代中期基本上取代了硫酸水合法。生物法生产丙烯酰胺的工业化试验装置【贡0返墓ひ祷际醺酉冉S胪催化法相比,微生物法有很多优点:在整个生产工艺中微生物法可省去丙烯腈回收工段和铜有三次提高,同样生产设备的生产能力从原来的辏群筇岣叩郑辏吨/年。第三代微生物催化剂的催化效率比第一代的催化效率提高近十倍,目前ǖ奈⑸从上述二个工艺过程的比较来看,由于采用了高效率的微生物催化法,生产工艺大为天津大学硕士学位论文
⒈0肪酆衔锏母髦钟猛来的十台减至六台。另外,在糖溶液脱水工艺中采用丙烯酰胺一季胺盐树脂作脱水剂,效果脱色、浓缩、结晶、干燥等均和化学合成法相同。微生物合成法的核心技术在于生产活性高、在石油工业中的应用的一项新技术。美国在年,利用这项技术增产原油万吨,收率扩大至个现场计,聚合物驱油所需丙烯酰胺为..蚨帧、在造纸工业中的应用以降低原材料的流失和对环境的污染:一种是提高纸张强度。.⑻岣哐樟系鹊拇媪袈聚丙烯酰胺在造纸的网前或叶轮泵处加入后,通过聚丙烯酰胺的絮凝作用,使颜料和纤维沉积而减少它们在水中的流失量。据报道,用聚丙烯酰胺后,每吨纸可节约用浆公斤。按每吨浆г<疲慷种娇山谠#!按每吨聚丙烯.⑻岣咧降那慷群褪G慷聚丙烯酰胺可作为纸张和纸卡的干强度添加剂,当把聚丙烯酰胺加入纸中时,抗张强度,、在采矿工业中的应用在采矿工业中,必须用一个有效的方法从水或水溶液中分离出矿物固体。当聚丙烯酰胺加入这种悬浮体时,单个微粒就趋向聚集,形成重的聚集体,很快沉降下来,从而大大地提丙烯酰胺处理是非常有效的。它可使过滤速度提高四倍。、在水处理方面的应用聚丙烯酰胺,特别是阳离子型的,可用于处理城市和工业淤泥的脱水,起到助滤作用。在工业渣滓处理中,聚丙烯酰胺有助于从淤泥中回收更多的水,缓和城市缺水的矛盾。饮用水的澄清处理,在我国尚未正式使用聚丙烯酰胺。但美国和西欧各国都已一式使用。、在制糖工业中的应用制糖厂从压榨机提取的蔗汁总是混浊不清的,一般化学澄清剂的絮凝和吸附速度远不能满足生产的需要,加入聚丙烯酰胺,大大加快了沉降速率。目前,我国已生产制糖工业用的聚丙烯酰胺絮凝剂,某糖厂仅用纯墒乖又食恋硭俣忍岣叮蹇蚬嘶稍、在化学工业中的应用阴离子的聚丙烯酰胺有助于从湿法加工的磷酸中分离石膏。硫酸铝生产中,聚丙烯酰胺可使粘泥沉淀时间从若干小时缩短到若干分钟。平均澄清度也大大提高。生产能