بررسی تأثیر شرایط هیدرودینامیکی و نرخ انتقال جرم در آبکافت آنزیمی ریزجلبک مختلط

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند

2 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند

doi
10.22034/ijche.2021.268938.1087
چکیده

ریزجلبک‌ها با داشتن ذخایر زیاد کربوهیدرات‌ها و سرعت بالای رشد، به‌‌عنوان یکی ازنوید بخش­ترین منابع برای تولید بیواتانول معرفی شده‌اند. در این تحقیق، بعد از کشت گونه‌های مختلط ریزجلبک در فتوبیوراکتور، برای افزایش تجمع کربوهیدرات­ها در ریزجلبک از راهبرد قحطی نیتروژن استفاده شد. سپس، استخراج قندهای موجود در زیست‌توده با استفاده از فرایند آبکافت آنزیمی به‌وسیلۀ آنزیم سلولاز انجام شد. در این مقاله برای نخستین‌بار، فرایند آبکافت آنزیمی ریزجلبک با در نظرگرفتن شرایط هیدرودینامیکی سیال درون راکتور بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش همزدگی سامانه بیش از غلظت آنزیم، بر بازده آبکافت تأثیر می‌گذارد. در دورهای بالاتر از rpm 250 که رژیم جریان از آرام به متلاطم تغییر می‌کند، میزان قند آزادشده بسیار بیشتر از مقادیر در دورهای پایین همزن است. هم‌چنین، افزودن بافل با جلوگیری از تشکیل گردابه میزان انتقال جرم را و به‌تبع آن بازده آبکافت را افزایش می‌دهد؛ اما تغییر نوع همزن تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر فرایند آبکافت ندارد. هم‌چنین در این تحقیق، تأثیر همزدگی در طول فرایند آبکافت از راه ارزیابی نرخ انتقال جرم بررسی شد.