模擬柴油生物脫硫機(jī)理及動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、生物催化脫硫因其低耗能，低投資，低污染等優(yōu)點(diǎn)在燃料油脫硫領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。目前，生物催化脫硫技術(shù)的研究主要聚焦于如下幾方面：脫硫菌的篩選、脫硫途徑及機(jī)理的研究、分子生物學(xué)研究、生物催化劑底物寬泛性的拓展、生物催化劑效率的提升以及生物反應(yīng)器的研發(fā)等。本文研究了分支桿菌(Mycobacterium sp.)ZD-19的DBT脫硫途徑；考察了脫硫產(chǎn)物對(duì)生物脫硫的影響；探尋了一種可以提高生物脫硫速率的方法；考察了脫硫菌對(duì)柴油中典型多環(huán)芳香

2、含硫雜環(huán)化合物的脫硫性能；通過(guò)分析脫硫菌對(duì)多底物混合時(shí)的脫硫特性，基于競(jìng)爭(zhēng)性抑制理論，建立了多底物生物脫硫時(shí)生物催化劑對(duì)各底物的脫硫特性，及各底物間相互影響關(guān)系的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。論文取得以下一些有價(jià)值結(jié)果：
　　 1)通過(guò)深入系統(tǒng)考察分支桿菌ZD-19對(duì)Cx-DBTs脫硫特性，證實(shí)該菌脫除DBT沿一條新的“擴(kuò)展的4S脫硫途徑”。同時(shí)在2-HBP甲氧基化過(guò)程中，部分2-HBP被微生物以碳源利用，為甲氧基化提供能量。并且發(fā)現(xiàn)分支桿菌

3、ZD-19對(duì)DBT、4-MDBT及4，6-DMDBT均有較好的脫硫能力，并通過(guò)米-門方程對(duì)三種底物的酶促反應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。
　　 2)通過(guò)考察脫硫產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、脫硫的影響，表明2-HBP和2-MBP作為分支桿菌ZD-19DBT脫硫的中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物，對(duì)ZD-19細(xì)胞生長(zhǎng)和脫硫都有抑制作用，但是2-MBP的抑制作用明顯低于2-HBP。表明2-HBP甲氧基化為2-MBP有利于生物脫硫。
　　 3)探尋提高生物脫硫速率的方

4、法，發(fā)現(xiàn)四種增溶劑Tween-80、大豆卵磷脂、β-環(huán)糊精和離子液體([EMIM][BF4])對(duì)生物脫硫均有較好的促進(jìn)作用。同時(shí)β-CD可以明顯減緩2-HBP對(duì)生物脫硫造成的抑制影響。
　　 4)通過(guò)考察DBT、4-MDBT及4，6-DMDBT兩兩混合或三種混合生物脫硫，發(fā)現(xiàn)各底物間存在著底物競(jìng)爭(zhēng)抑制。
　　 5)以氣升式生物反應(yīng)器中多底物混合時(shí)生物脫硫過(guò)程為研究對(duì)象，基于競(jìng)爭(zhēng)性抑制理論，建立了多底物生物脫硫動(dòng)力學(xué)模型。