固定化脂肪酶催化合成生物柴油的研究.pdf

1、生物柴油是一種重要的生物質能源，它是油脂與低碳醇在催化劑作用下進行酯交換反應而生成的脂肪酸單酯。與化學法相比，生物酶法對原料要求低、可同時轉化原料中的游離脂肪酸，且反應條件溫和、副產物甘油分離簡單、無污染物排放，因此更符合目前的綠色環(huán)保要求，是生物柴油工業(yè)化生產的發(fā)展方向。
　　 本論文選用固定化脂肪酶Novozym435作為催化劑。首先研究無溶劑體系中小桐籽油的轉酯化反應，對脂肪酶用量、底物摩爾比、水含量、硅膠用量等參數進行優(yōu)

2、化，得出最佳的工藝條件為：當無外加水、甲醇一次性加入時，醇/油摩爾比3:1、固定化酶用量為7％、硅膠加入量為0.4g·g-1oil，于40℃、150r·min-1反應24h最大的轉化率為89％，連續(xù)反應10個批次固定化酶活力基本不變?？疾炝斯枘z在體系中的作用，發(fā)現加入的硅膠既可通過吸附平衡來控制體系中的甲醇濃度，又可吸附反應生成的副產物甘油。
　　 構建固定床反應器并進行連續(xù)流加分批式運行。通過比較不加硅膠和加硅膠的連續(xù)運行，可

3、知在反應器中加入硅膠有利于固定化酶活力的保持。實驗得出硅膠反應器的最佳操作條件為：反應溫度40℃、進料流速0.3mL·min-1、醇/油摩爾比為3:1、硅膠量為0.2g·g-1oil，反應72h轉化率可達80％以上，且連續(xù)運行8個批次以后，轉化率仍能保持在70％左右。然而，反應器中不加硅膠時連續(xù)運行3批次則轉化率急劇下降。
　　 在500mL搖瓶中進行酶促轉酯化反應的放大。將固定化酶置于搖瓶（反應器）內封閉的金屬框，硅膠直接放入