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新型石油微生物脫硫工藝,解決環境污染問題

更新時間:2014-01-16 09:08 來源:科學網 作者: 閱讀:2203 網友評論0

 中國科學院過程工程研究所研究員劉會洲等,利用一種革蘭氏陰性菌--德氏假單胞菌R-8開展石油微生物脫硫研究,發現它對多種硫化物具有代謝能力,并通過固定化細胞的形式,進一步提高其脫硫活性,具有很好的工業脫硫應用前景。

 汽油、柴油等石油產品,燃燒后排出大量的二氧化硫,是酸雨產生的主要原因之一。機動車尾氣,即光化學煙霧型大氣污染,更是我國城市大氣污染的主要來源。目前,工業上廣泛采用的加氫脫硫法(HDS)對帶有取代基的二苯并噻吩(DBT)類雜環化合物的脫硫效率很低。相比催化加氫脫硫,微生物脫硫大幅降低設備投資、運行費用方面的投入,而且廢液排放很少,更符合環保要求。

 在微生物脫硫研究方面,中國科學院過程工程所已開展多年研究工作。為發展更好的生物脫硫方法,研究人員分別從我國南方和北方地區的氣田、油田和煤田采集樣品,通過初篩和多次復篩,得到5株高效DBT專一脫硫菌株。分類鑒定發現,篩選到的德氏假單胞菌R-8,是革蘭氏陰性菌。

劉會洲指出,國際上已報道的專一脫硫微生物,絕大多
 然后,研究人員利用該菌株進行了DBT和46-二甲基二苯并噻吩--后者為加氫脫硫最難處理的化合物之一--的生物脫硫實驗。對代謝中間產物及終產物的分析發現,菌株R-8具有同時代謝多種含硫化合物的能力,依代謝能力高低,可廣泛作用于46-DMDBT、DBT、二苯硫醚和苯并噻吩等。

 他們又研究了各種環境條件對微生物活性和脫硫速率的影響,以及分散劑、助溶劑、破乳劑對微生物的毒性,從而優化反應條件,提高了脫硫速率。并在生物反應器內實現了對微生物的高密度培養。所建立的工藝,廉價、有效,而且可以大批量培養。

 最后,劉會洲等采用固定化細胞的形式,進行DBT和高含硫柴油的脫硫實驗;改進固定化方法和條件,進一步提高細胞脫硫活性。模擬實驗顯示,固定化細胞經過500小時以上使用,脫硫活性沒有明顯下降。實驗證明,固定化細胞再生方便,是生物脫硫工業化的最佳選擇。

 為深化成果,研究人員從紅平紅球菌LSSE8-1和戈登氏菌LSSEJ-1中成功擴增得到了脫硫相關基因的片斷,并進行了序列測定,目前正展開微生物脫硫工程菌的構建工作。

 

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