活性炭如何影響乙醇生產？

　　活性炭(tan)處理如何影響(xiang)乙醇的(de)生產(chan)，乙醇的(de)一般工藝是玉(yu)米漿(jiang)，水解產(chan)品的(de)生產(chan)是污染的(de)，我們研(yan)究了活性炭(tan)處理和去除(chu)有毒物質的(de)*佳條件，以及(ji)對乙醇生產(chan)的(de)影響(xiang)。

　　由(you)于近期作(zuo)物(wu)(wu)生(sheng)產(chan)(chan)價(jia)格(ge)上漲（如玉米、大(da)米等），以木(mu)纖維素材料作(zuo)為生(sheng)物(wu)(wu)乙醇生(sheng)產(chan)(chan)資源(yuan)引起了極大(da)的興趣。其(qi)中，甘蔗(zhe)渣、高粱(liang)秸(jie)(jie)稈(gan)、小麥秸(jie)(jie)稈(gan)、稻(dao)草、玉米秸(jie)(jie)稈(gan)、玉米芯和(he)(he)玉米殼（即玉米纖維）目前正在研(yan)究生(sheng)物(wu)(wu)乙醇生(sheng)產(chan)(chan)資源(yuan)。為此，研(yan)究了其(qi)可(ke)發(fa)(fa)酵糖含(han)量、*佳發(fa)(fa)酵工藝及其(qi)水(shui)解(jie)(jie)策略(lve)。稀硫酸溶(rong)液、磷酸或鹽通常用于生(sheng)物(wu)(wu)乙醇發(fa)(fa)酵前的水(shui)解(jie)(jie)。此外，還(huan)采用酶水(shui)解(jie)(jie)和(he)(he)酶和(he)(he)稀酸的組合水(shui)解(jie)(jie)。

　　去除酚(fen)類化(hua)合物(n = 3)。

　　據報道，酸水解產物中的呋喃衍生物（糠醛和5-羥甲基糠醛）和酚類化合物有毒，可抑制生物乙醇的生產，約0.6-3.0g / l的水平。以前的報告回顧了酸性水解產物的處理。活性炭處理導致呋(fu)喃(nan)衍生(sheng)物減(jian)少92%，羥甲基糠醛(quan)減(jian)少68%，酚類化合(he)物總量減(jian)少約(yue)1%.25-0.5克(ke)/ 升。從水解產(chan)物中去除有毒物質非常可靠的。

　　水解產物處理活性炭

　　用NaOH水解產品pH調節(jie)至5.5后，混合(he)100ml水解產物和(he)10g活性炭，然后通過(guo)真(zhen)空過(guo)濾去除(chu)。

　　去除酚類化合物

　　有毒呋喃衍生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(糠醛和(he)5-羥甲基糠醛)和(he)酚類化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)在酸解(jie)(jie)過(guo)程中產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)，已知抑制(zhi)細胞生(sheng)(sheng)長和(he)乙醇(chun)生(sheng)(sheng)成。在使用20g玉米殼和(he)4%(v / v)H 2 SO 水(shui)解(jie)(jie)物(wu)(wu)(wu)(wu)制(zhi)備后，我們通過(guo)活性炭去除了這些(xie)化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)。如(ru)圖4所(suo)示，該過(guo)程導致2015年(nian)總(zong)酚值.2降至153.3 mg / l，相當于總(zong)酚類化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)減少92.3%。然后用活性炭處理的(de)(de)水(shui)解(jie)(jie)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)乙醇(chun)，并與未處理的(de)(de)水(shui)解(jie)(jie)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)進行比較。

　　燒瓶培養物(wu)中嗜熱脂肪桿(gan)菌的生長(chang)曲線。

　　生產(chan)燒瓶培(pei)養中的(de)生物乙醇(chun)

　　為了探索酸水(shui)解(jie)玉(yu)米殼的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)處(chu)理(li)如(ru)何影響生物乙(yi)醇的(de)(de)(de)生產，我們(men)進行(xing)了兩種(zhong)燒(shao)瓶培(pei)養(yang)：一(yi)種(zhong)是(shi)未(wei)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)產品(pin)，另一(yi)種(zhong)是(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)產品(pin)作(zuo)為酵母培(pei)養(yang)物的(de)(de)(de)碳源(yuan)。如(ru)圖(tu)(tu)2所示，嗜糖單胞(bao)菌的(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)生長曲線在(zai)(zai)兩種(zhong)培(pei)養(yang)基中是(shi)相似的(de)(de)(de)，盡管當(dang)水(shui)解(jie)產物未(wei)經(jing)處(chu)理(li)時(shi)(shi)，OD 600受(shou)中等顏(yan)色(se)的(de)(de)(de)嚴重影響。但是(shi)，葡萄糖、木(mu)糖和(he)阿(a)拉伯(bo)糖的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)耗量明顯不同(圖(tu)(tu)3)。當(dang)使用(yong)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)產物時(shi)(shi)，單糖在(zai)(zai)培(pei)養(yang)192小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)后(hou)幾乎(hu)完(wan)全(quan)(quan)消(xiao)(xiao)耗(圖(tu)(tu)3B)，即使在(zai)(zai)培(pei)養(yang)480小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)后(hou)，當(dang)使用(yong)未(wei)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)產品(pin)時(shi)(shi)，它們(men)也沒有完(wan)全(quan)(quan)消(xiao)(xiao)耗（圖(tu)(tu)3）A)。例如(ru)，當(dang)使用(yong)未(wei)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)水(shui)解(jie)產品(pin)時(shi)(shi)，葡萄糖消(xiao)(xiao)耗減(jian)慢(man)； 具體來說，葡萄糖在(zai)(zai)72小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)內(nei)完(wan)全(quan)(quan)消(xiao)(xiao)耗，而活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)在(zai)(zai)24小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)內(nei)完(wan)全(quan)(quan)消(xiao)(xiao)耗。

　　熱脂肪(fang)芽孢桿菌(jun)燒瓶培養肉湯TLC分析。G，A和(he)X分別表(biao)示葡(pu)萄糖、阿拉伯糖和(he)木糖標準產品。

　　活性炭處理(li)對生(sheng)物乙醇生(sheng)產(chan)動力學參數的(de)影響

　　為了評估水(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)產物(wu)(wu)的活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)如(ru)(ru)何(he)影響(xiang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)(yi)醇(chun)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產的動力學參(can)數，如(ru)(ru)表(biao)1所示(P)特定(ding)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)(yi)醇(chun)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產率和(he)(he)(he)(he)特定(ding)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)(yi)醇(chun)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產率(Q p)。當(dang)使(shi)用活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的水(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)產物(wu)(wu)，在(zai)此期(qi)(qi)間(jian)NA1和(he)(he)(he)(he)A(即葡萄糖(tang)(tang)(tang)消(xiao)(xiao)耗(hao)周(zhou)期(qi)(qi))p略高(gao)和(he)(he)(he)(he)Q p未經處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的水(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)產物(wu)(wu)大(da)于1.6倍(bei)(bei)。此外(wai)，當(dang)使(shi)用活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的水(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)產物(wu)(wu)時，在(zai)此期(qi)(qi)間(jian)NA2和(he)(he)(he)(he)A(即木(mu)糖(tang)(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)阿拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)(tang)的消(xiao)(xiao)耗(hao)周(zhou)期(qi)(qi))P和(he)(he)(he)(he)Q p未經處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的水(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)產物(wu)(wu)2.4倍(bei)(bei)和(he)(he)(he)(he)3.4倍(bei)(bei)。有趣的是，木(mu)糖(tang)(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)阿拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)(tang)在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)(yi)醇(chun)中生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的水(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)產物(wu)(wu)(A2，A3和(he)(he)(he)(he)A4)期(qi)(qi)間(jian)繼續消(xiao)(xiao)耗(hao)，使(shi)用未處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的水(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)產品時，木(mu)糖(tang)(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)阿拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)(tang)只(zhi)在(zai)NA二期(qi)(qi)開(kai)始消(xiao)(xiao)費； 從那時起，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)(yi)醇(chun)開(kai)始與木(mu)糖(tang)(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)阿拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)(tang)同時消(xiao)(xiao)耗(hao)()NA3)。然(ran)而(er)，當(dang)使(shi)用活(huo)(huo)性(xing)(xing)碳處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的水(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)產物(wu)(wu)時，到期(qi)(qi)間(jian)A5木(mu)糖(tang)(tang)(tang)和(he)(he)(he)(he)阿拉(la)(la)伯糖(tang)(tang)(tang)已經完全消(xiao)(xiao)耗(hao)，只(zhi)有當(dang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)乙(yi)(yi)醇(chun)開(kai)始消(xiao)(xiao)耗(hao)時。

　　綜上所述，本研(yan)究結果表(biao)明，當活性炭用于(yu)生產嗜熱(re)脂肪芽孢桿菌生物(wu)乙醇時，P和(he)Q p得到改(gai)善，木(mu)糖/阿拉(la)伯糖利用期(qi)間生物(wu)乙醇生產的持續性更好。