集成化固定二氧化碳和生產琥珀酸項目
琥珀酸是直鏈飽和二元羧酸,為重要的化工原料,可以合成1,4-丁二酯、四氫呋喃、γ-丁內酯、己二酸等,廣泛應用于醫藥、農藥、染料、香料、油漆、食品、塑料和照相材料工業。近年來,由于不斷開拓新的應用領域,琥珀酸的需求猛增。利用微生物發酵生產琥珀酸是以可再生資源取代石油生產的一種綠色平臺化學技術。同時,發酵法生產琥珀酸過程中需要CO2,將發酵生產琥珀酸與CO2的生物固定過程進行偶合,更有可能將乙醇發酵過程中的CO2或者其他行業的含CO2廢氣加以利用,開辟了溫室氣體利用的新途徑,從長遠利益來講有利于減緩全球變暖和能源危機。本項目利用代謝工程大腸桿菌進行琥珀酸發酵,通過發酵過程的相關調控,顯著提高琥珀酸的合成和對葡萄糖的得率。同時設計了特殊的反應器,提高了二氧化碳的固定效率,實現了有效的琥珀酸生產和二氧化碳固定。主要參數如下:琥珀酸濃度:59g/L;葡萄糖轉化率:1.24mol/mol;生產強度:1 g/L/h;本項目的主要創新和技術優勢在于:1)利用廉價培養基實現琥珀酸的高效生產,過程簡單,產量和生產強度較高,葡萄糖轉化效率高;2)固定CO2效果良好,可與乙醇發酵或其它釋放CO2的工藝有效偶聯,減少CO2排放,并進一步降低成本;3)副產物少,提取方便。
華東理工大學
2021-04-13