试析微生物法生产丙烯酰胺工业化研究

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1、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2001.6.1天律大学硕士学位论文摘要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86—163号菌株作为本研究的生产菌株，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

2、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定了海藻酸钡包埋法为理想固定化方法。研究了介质pH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。oV．／／y关键词：丙烯酰胺丙烯腈水含酶固定化催化发酵荫株天津大学硕上学位论文ABSTRACTItisthemicro

3、becatalysistechnologyofmanufacturingacrylamideaswellasmethodofseparationandanalysisthatisstudiedhere．Theworkincludetheclassificationanddeterminationofthehighefficientacrylnitrilehydrousenzyme，selectionofsuitabletechnologyandmaterialforfixationofenzyme，researchofthezymolysismethodofmanuf

4、acturingacrylamidebyuseoffixedbedcatalyticprocess，meanwhile，separationandanalysisoftheproduct．Theactivitiesofsomeacrylnitrilebydrousenzymesarealsoresearched，comparedandsievedThe86—163mycopremna，whichhashighactivityofproducingenzyme，isselectedastheproductivebacterialstrainonthebasisofstu

5、dyaboutitsmorpha，character,properties，activityandthetypeofenzymeproducedbythisstrain．Itshowsthestrain86—163isahighlyselectivestrainforproducingacrylnitrilehydrousenzyme．Also，somemethodsaretestedtOfixthestraincell．Bycomparisonoftheenzymeactivityrecoveryratio，cellmechanicalintensity,theac

6、tivityofcatalyzinghydrolysisofacrylnitrileandthecycletimes，theoptimumfixationisarchived．So，fixedbedcatalysisisadoptedtoproduceacrylarnideatthelevelofindustrialfermentation．Theresultdemonstrates，bycontrast埘mtraditionalchemicalmethods，thistechnologyhastheadvantagesofsimplicity,highefficie

7、ncy,lowcostandlesspollutione．t．C．．Alloftheseshowthistechnologyhasimportanteconomicvalue．Keywords：acrylamideacrylnitrilehydrousenzymefixedbedcatalyticprocessZymolysis天津大学硕士学位论文1、丙烯酰胺生产技术的回顾第一章前言1964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20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