發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇工藝優(yōu)化及中試的開題報(bào)告

發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇工藝優(yōu)化及中試的開題報(bào)告一、選題背景及研究意義1,3-丙二醇是一種重要的有機(jī)化工中間體，在聚酯、聚氨酯、涂料等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法主要采用石油化工工藝，但由于石油資源日益減少，污染越來(lái)越嚴(yán)重，越來(lái)越多的研究開始關(guān)注從生物質(zhì)中生產(chǎn)1,3-丙二醇的方法，然而由于生產(chǎn)成本高、發(fā)酵產(chǎn)量低等問(wèn)題，其工業(yè)化生產(chǎn)并不普及。因此，本研究選取發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇，優(yōu)化其生產(chǎn)工藝，以提高產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，進(jìn)一步推廣其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。二、研究?jī)?nèi)容和方法1.研究?jī)?nèi)容本研究主要通過(guò)對(duì)發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，以提高其產(chǎn)率和降低成本。具體包括以下幾個(gè)方面：（1）優(yōu)化發(fā)酵產(chǎn)菌的培養(yǎng)條件：通過(guò)改變初始微生物種子量、氨基酸添加量、發(fā)酵溫度、pH值等因素來(lái)尋找最優(yōu)的發(fā)酵產(chǎn)菌條件。（2）優(yōu)化培養(yǎng)基組成：通過(guò)改變碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽等因素來(lái)尋找最優(yōu)的培養(yǎng)基組成，提高發(fā)酵效率。（3）優(yōu)化發(fā)酵過(guò)程：通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程中的氧氣供應(yīng)、酸堿度等因素，來(lái)尋找最優(yōu)的發(fā)酵條件。（4）中試驗(yàn)證：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化后的發(fā)酵工藝進(jìn)行中試，驗(yàn)證其可行性和探索可實(shí)施的生產(chǎn)方案。2.研究方法（1）實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)中已有的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。（2）采用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，避免單一因素影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的缺點(diǎn)。（3）根據(jù)優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)，歸納總結(jié)最優(yōu)的發(fā)酵工藝方案。（4）在選取最優(yōu)發(fā)酵工藝方案中，根據(jù)中試工藝要求，開展實(shí)際的發(fā)酵生產(chǎn)。三、研究進(jìn)展已完成的工作：（1）確定優(yōu)選微生物菌株并進(jìn)行復(fù)制擴(kuò)大培養(yǎng)。（2）考察了發(fā)酵溫度、pH、氨基酸添加量、菌種接種量等因素對(duì)1,3-丙二醇產(chǎn)量的影響，結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)法，篩選出最佳生產(chǎn)工藝條件。（3）優(yōu)化培養(yǎng)基成分，確立最適配方。下一步的工作：（1）通過(guò)篩選實(shí)驗(yàn)的形式，優(yōu)化氣氛、氣體流量、氣體平衡等因素，探究對(duì)1,3-PDO合成影響的規(guī)律。（2）通過(guò)篩選實(shí)驗(yàn)的形式，考察進(jìn)料速率、串流率、進(jìn)料平衡等因素對(duì)1,3-PDO合成的影響規(guī)律。（3）進(jìn)行中試驗(yàn)證，優(yōu)化的發(fā)酵工藝進(jìn)行中試驗(yàn)證，并探索可實(shí)施的生產(chǎn)方案，為最終工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。四、預(yù)期結(jié)果通過(guò)對(duì)發(fā)酵法生產(chǎn)1,3-丙二醇進(jìn)行工藝優(yōu)化和中試驗(yàn)證，預(yù)期獲得以下結(jié)果：（1）獲得最優(yōu)化的生產(chǎn)工藝條件，提高1,3-丙二醇的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。（2）獲得最優(yōu)的1,