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《浙江大学》 2010年
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模拟柴油生物脱硫机理及动力学研究

陈晗  
【摘要】: 生物催化脱硫因其低耗能,低投资,低污染等优点在燃料油脱硫领域具有巨大的应用前景。目前,生物催化脱硫技术的研究主要聚焦于如下几方面:脱硫菌的筛选、脱硫途径及机理的研究、分子生物学研究、生物催化剂底物宽泛性的拓展、生物催化剂效率的提升以及生物反应器的研发等。本文研究了分支杆菌(Mycobacterium sp.) ZD-19的DBT脱硫途径;考察了脱硫产物对生物脱硫的影响;探寻了一种可以提高生物脱硫速率的方法;考察了脱硫菌对柴油中典型多环芳香含硫杂环化合物的脱硫性能;通过分析脱硫菌对多底物混合时的脱硫特性,基于竞争性抑制理论,建立了多底物生物脱硫时生物催化剂对各底物的脱硫特性,及各底物间相互影响关系的反应动力学模型。论文取得以下一些有价值结果: 1)通过深入系统考察分支杆菌ZD-19对Cx-DBTs脱硫特性,证实该菌脱除DBT沿一条新的“扩展的4S脱硫途径”。同时在2-HBP甲氧基化过程中,部分2-HBP被微生物以碳源利用,为甲氧基化提供能量。并且发现分支杆菌ZD-19对DBT、4-MDBT及4,6-DMDBT均有较好的脱硫能力,并通过米-门方程对三种底物的酶促反应进行动力学分析。 2)通过考察脱硫产物对细胞生长、脱硫的影响,表明2-HBP和2-MBP作为分支杆菌ZD-19 DBT脱硫的中间产物和终产物,对ZD-19细胞生长和脱硫都有抑制作用,但是2-MBP的抑制作用明显低于2-HBP。表明2-HBP甲氧基化为2-MBP有利于生物脱硫。 3)探寻提高生物脱硫速率的方法,发现四种增溶剂Tween-80、大豆卵磷脂、β-环糊精和离子液体([EMIM][BF4])对生物脱硫均有较好的促进作用。同时β-CD可以明显减缓2-HBP对生物脱硫造成的抑制影响。 4)通过考察DBT、4-MDBT及4,6-DMDBT两两混合或三种混合生物脱硫,发现各底物间存在着底物竞争抑制。 5)以气升式生物反应器中多底物混合时生物脱硫过程为研究对象,基于竞争性抑制理论,建立了多底物生物脱硫动力学模型。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X701.3

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周学霞;强化生物滴滤塔处理二甲苯废气研究[D];浙江大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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6 李玉光;燃料油生物脱硫工艺方法与应用的研究[D];首都师范大学;2005年
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8 徐绍霞;生物脱硫中氧化亚铁硫杆菌的固定化及培养基优化研究[D];四川大学;2007年
9 隋静;番禺200kW磷酸燃料电池工作原理及运行[D];华南师范大学;2005年
10 蔡郁蓓;新分离菌株对燃料油中有机硫的代谢途径及脱硫特性研究[D];浙江大学;2006年
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