1、丙烯酰胺是一種非常重要的精細(xì)化工產(chǎn)品,應(yīng)用它可以合成聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺除了用于采煤、冶金、造紙、水處理等方面,“三次采油”成了其作為驅(qū)油劑應(yīng)用的最主要領(lǐng)域。因此當(dāng)前國內(nèi)外對聚丙烯酰胺及其單體丙烯酰胺的需求量不斷增長,對丙烯酰胺生產(chǎn)方法的研究也成為熱點。利用固定化技術(shù)進行微生物法連續(xù)催化制備丙烯酰胺具有工藝簡單、固定化細(xì)胞顆粒使用時間長、成本低、催化劑易分離回收等優(yōu)點。
　　 本文前期從含腈廢水的活性污泥中分離篩選具有丙烯酰胺

2、轉(zhuǎn)化能力的腈水合酶產(chǎn)生菌株,并對其進行馴化、尋找最適的保存和活化條件,使這株腈水合酶產(chǎn)生菌具有較高的催化活性。然后以海藻酸鈉為載體,應(yīng)用自制的酶柱反應(yīng)器進行固定化腈水合酶產(chǎn)生菌連續(xù)催化制備丙烯酰胺的反應(yīng)。研究最優(yōu)的固定化條件和反應(yīng)器運行工藝參數(shù),同時將連續(xù)反應(yīng)與批次反應(yīng)做比較。以下為主要的研究結(jié)果:
　　 以丙烯腈為篩選因子,從丙烯腈質(zhì)量濃度為2g/L、活性污泥稀釋度為10-5的含腈廢水的活性污泥中分離篩選出一株酶活力相對較高、

3、具體值為476.8U的腈水合酶產(chǎn)生菌株S3,將其命名為腈水合酶產(chǎn)生菌JSHM-1。用丙烯腈對其進行梯度馴化,當(dāng)培養(yǎng)基中丙烯腈的濃度達到8g/L時,馴化效果最好,菌株的酶活提高到962.4U。保存過程中,加入濃度為4g/L丙烯腈時菌株的酶活保持的最好,仍能達到927.5U。在對老化的菌種進行活化時,固體培養(yǎng)丙烯腈活化的方法優(yōu)于液體培養(yǎng)丙烯腈活化的方法,采用固體培養(yǎng)丙烯腈活化法時丙烯腈含量為4g/L時的活化效果最好,為971.6U。

4、　　 選擇海藻酸鈉為載體固定化腈水合酶產(chǎn)生菌連續(xù)催化制備丙烯酰胺,確定的最優(yōu)固定化條件為:載體海藻酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.0％、細(xì)胞加入量為1.0g/L、凝結(jié)劑氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％,在4℃的條件下固定化6h制備的固定化細(xì)胞顆粒在連續(xù)催化反應(yīng)過程中的相對酶活最高,可達93.4％,并在反應(yīng)連續(xù)進行6h時,相對酶活仍為53.8％；確定的最佳反應(yīng)流程工藝參數(shù)為:流速10ml/min、反應(yīng)物丙烯腈的體積分?jǐn)?shù)為3.0％、反應(yīng)器裝柱密度為6個/cm