Разработка технологии отвода бутанола из ферментационной жидкости в процессе культивирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.06, кандидат наук Гарибян, Цовинар Саркисовна

• Гарибян, Цовинар Саркисовна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Гарибян, Цовинар Саркисовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Обзор литературы

1.1. Биобутанол- альтернативное топливо

1.2. Способы получения бутанола

1.3. Процесс ацетонобутилового брожения

1.4. Выделение бутанола из ферментационной среды - нерешенная проблема биотехнологии

1.5. Бутанол - поверхностно активное вещество

1.6.Сорбционные методы выделения продуктов микробиологического синтеза

1.7. Применение ультразвука в процессе сорбции

1.8. Десорбция органических растворителей из сорбентов

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

2.2. Методы исследования

2.2.1. Стандартные методы исследования

2.2.2. Специально разработанные методы исследования

3. Результаты экспериментов и обсуждения

3.1. Концентрирование ПАВ, в частности, бутанола, в конденсате

3.2. Сорбционное выделение бутанола из растворов

3.3.Ультразвуковой метод интенсификации сорбционного процесса

3.4. Сорбция бутанола из ферментационных сред с помощью ССПС

3.5. Десорбция органических растворителей, в частности бутанола, из ССПС

3.5.1. Десорбция бутанола из ССПС СВЧ- излучением

3.5.2. Регенерация насыщенного органическими растворителями ССПС СВЧ-излучением

3.5.3. Выделение бутанола из растворов с помощью регенерированного СВЧ- излучением ССПС

3.5.4. Выделение бутанола и сопутствующих органических растворителей из ферментационной жидкости с помощью регенерированного СВЧ -

излучением ССПС

3.6. Основные результаты исследований

4. Экономический расчет сорбционного выделения бутанола из КЖ в производстве

4.1. Расчет материального баланса

4.2. Экономическая оценка от внедрения разработанной технологии выделения бутанола из КЖ с помощью ССПС в полупромышленном производстве

4.3. Описание технологического процесса

4.4. Разработка аппаратурно- технологической схемы выделения бутанола и др. органических растворителей из ферментационной жидкости

5. Заключение

6. Список литературы

7. Приложения

7.1. Акты испытаний

7.2. Нормативная документация

7.3. Патенты

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии отвода бутанола из ферментационной жидкости в процессе культивирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

В поисках решений глобальных экологических проблем человечества, резко возрос интерес к альтернативным источникам энергии, в частности к биотопливу. К весьма перспективным видам альтернативного моторного топлива относится биобутанол (бутанол, получаемый микробиологическим путём). Стремление получить жидкое автомобильное топливо из растительного сырья, постоянно увеличивается с уменьшением запасов нефти на Земле и усложнением условий ее добычи. Параллельно, в ряде стран постепенно увеличивают потребление биотоплива, произведенного из растительного сырья. Чаще всего, в качестве добавки к автомобильным бензинам используют биоэтанол - этиловый спирт, полученный брожением сахаросодержащего сырья. Несмотря на относительно высокую цену, добавка в бензин всего 10% биоэтанола практически вдвое снижает токсичность выхлопа, что весьма важно сегодня при огромном количестве автомобильного транспорта. Однако, существенная часть биоэтанола производится из пищевого сырья, что недопустимо при дефиците пищевых ресурсов для постоянно возрастающего населения Земли. Кроме того, этанол имеет ряд недостатков, усложняющих его использование в качестве автомобильного биогорючего. Бутанол гораздо перспективнее этанола, поскольку его теплотворная способность на 30% выше, чем у этанола, поэтому при равных условиях бутанол испаряется в 6 раз медленнее этанола. Способность сорбировать воду в любых количествах, в том числе и из атмосферы, вынуждает транспортировать этанол в специальных цистернах, тогда как бутанол можно перекачивать даже по трубопроводам. Бутанолом можно полностью заменять бензин, тогда как замена трех четвертей бензина этанолом требует существенных изменений в конструкции двигателя(Егоров А.Е., Акопян В.Б.,2011).

Развитие производства биобутанола из биомассы может дать значительный положительный результат с экологической и социально-экономической точки зрения. Однако содержание получаемого таким способом бутанола в

культуральной жидкости (КЖ)незначительная, так как бутанол продуцирующие микроорганизмы гибнут уже при содержании 2% бутанола в ферментационном среде. Повысить продуктивность ферментационного процесса можно, отводя продукты метаболизма из КЖ(Е. Р. Давидов и др., 2009, В. И. Сушкова и др., 2011).

Все известные методы выделения бутанола из биотехнологической среды, состоящей в основном из воды, сопряжены с большими затратами энергии, обусловленными высокой температурой кипения бутанола.

Проблема извлечения бутанола из ферментационной жидкости является главным недостатком способа его получения путем ацетонобутилового брожения, в связи с чем, и ведутся интенсивные разработки энергосберегающих методов разделения.

Очевидно, что актуальной проблемой для совершенствования технологии получения бутанола является разработка эффективных способов его выделения из ферментационной среды при ацетонобутиловом брожении. Данная диссертационная работа направлена на решение вышеизложенной проблемы, что достигается повышением эффективности метода выделения бутанола также других, аналогичных по свойствам веществ из КЖ ацетонобутилового брожения, модельных ферментационных сред, а также из водных растворов.

Степень разработанности проблемы. Все известные технологии и устройства для извлечения бутанола из биотехнологической среды сопряжены с большими затратами, обусловленными либо с высокой температурой кипения бутанола (118°С), либо необходимостью частой замены рабочих элементов и устройств для выделения, например мембран. В связи с этим, разработка, создание и применение новых экономичных приёмов и методов выделения бутанола и сопутствующих органических растворителей из ферментационной жидкости, а также повышение эффективности процесса ацетонобутилового брожения, являются одной из важных задач промышленной биотехнологии.

Очевидно, что актуальной проблемой для совершенствования технологии получения бутанола, являющегося продуктом микробиологического синтеза, является разработка новых эффективных методов выделения из ферментационной среды в процессе культивирования, и позволит подойти к решению проблемы получения экологически безопасного вида биогорючего.

Цель и задачи исследований. Цель научных исследований -разработать технологию выделения бутанола и других, аналогичных по свойствам веществ из КЖ ацетонобутилового брожения. Для достижения поставленной цели, решались следующие задачи:

- провести анализ известных способов выделения бутанола из КЖ;

- разработать новые методы исследования;

- разработать устройство для выделения бутанола из растворов;

- оценить эффективность выделения бутанола из ферментационной среды с помощью различных сорбентов;

- разработать технологию выделения бутанола и других органических растворителей из биотехнологических сред.

- изучить возможность применения ультразвука (УЗ) в процессах интенсификации выделения бутанола и других органических растворителей из КЖ.

- оценить эффективность применения УЗ в процессе выделения бутанола из КЖ сорбционным методом.

- разработать технологию регенерации сорбента и десорбции бутанола из насыщенных сорбентов. Научная новизна.

• Научно обоснована и разработана технология выделения бутанола из водных растворов за счёт трансформации УЗ поверхностных слоев водной среды в аэрозоль и обратной конденсации его в жидкость. Предложена установка для его технической реализации и защищена патентом РФ№ 152470.

• Разработан новый способ измерения поверхностного и межфазного натяжения жидкостей и защищен патентом РФ№ 2554637.

• Изучена возможность применения УЗ для измерения поверхностного и межфазного натяжения и предложен новый метод определения поверхностного натяжения.

Разработан процесс выделения бутанола и сопутствующих органических растворителей из ферментационной среды сорбционным методом с использованием гидрофобного сорбента сверхсшитый полистирол (ССПС). Показано, что сорбционная ёмкость ССПС достигает 35 г. бутанола на 1 кг сорбента, что является достаточно высоким показателем для применения ССПС в технологии выделения бутанола.

Установлено, что ультразвуковое воздействие интенсифицирует процесс сорбции бутанола и других органических растворителей из ферментационной среды ацетонобутилового брожения с применением ССПС.

• Разработана технология десорбции бутанола из ССПС в поле СВЧ-излучения и предложен способ регенерации ССПС для многократного применения.

Теоретическая и практическая значимость исследований.

Разработаны и прошли успешную апробацию новые методы и технологическая схема выделения бутанола из ферментационной среды ацетонобутилового брожения.

Показано, что применение сорбента в сочетании с ультразвуковым воздействием повышает эффективность процесса выделения и концентрирования бутанола, а применение СВЧ-излучения позволяет регенерировать применяемый сорбент.

Внедрена в производство технология выделения бутанола из ферментационных сред в ООО «Инжиниринговый центр «Зеленая химия» (г. Тверь).

Эффективность выделения бутанола из КЖ сорбционным методом в сочетании с УЗ проверена в производственных испытаниях в ООО «Природные Активы» (г. Москва). Применение УЗ в процессе сорбции бутанола на сорбентах, в частности, ССПС МЫ 202,позволяет существенно сократить время установления сорбционного равновесия от 180-200 мин. (без

УЗ) до 1-2 мин.( с применением УЗ) и повысить степень сорбционного извлечения бутанола до 78-80%.

Подготовлен и утвержден в установленном порядке лабораторный регламент по выделению бутанола из КЖ сорбционным методом.

Основные положения, выносимые на защиту:

- Технология выделения бутанола и других органических растворителей с применением ССПС в качестве сорбента, из биотехнологических сред и из модельных растворов.

- Ультразвуковая интенсификация сорбционного выделения бутанола из

КЖ.

- Технология применения микроволнового излучения для десорбции бутанола из насыщенных сорбентов и регенерации сорбента.

- Эффективность использования регенерированного СВЧ-излучением ССПС для многократного сорбционного выделения бутанола.

Степень достоверности и апробация результатов. Для оптимизации технологических этапов отвода бутанола из КЖ ацетонобутилового брожения, использовали методы математического планирования: полный факторный эксперимент типа 2П(ПФЭ 2П), где п- число факторов и метод Гаусса-Зейделя. Статическую обработку результатов экспериментов (с числом повторов >3) проводили общепринятым методом (Лакин Г. Ф., «Биометрия»,1990г.). Расчеты и построение технологических таблиц и схем осуществляли с помощью программы «MicrosoftOfficeExcel 2010», входящей в пакет программ «MicrosofЮffice 2010».

Основные результаты диссертационной работы представлены на: научных конференциях студентов и молодых учёных МГМУ (МАМИ, Москва 2012;2013;2014;2015;2016), VII Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития», Москва, 2013г., VII Международной научно-практической конференции «Отечественная наука в эпоху изменений: Постулаты прошлого и теории нового времени» г. Екатеринбург, 2015г, IX Международной научно-практической конференции «Достижения вузовской науки», г. Новосибирск, 2015г., Международной

научно-практической конференции «Биотехнологии в комплексном развитии регионов», г. Москва, 2016 г.; межлабораторном совещании в АО «Государственный научно-исследовательский институт синтеза белковых веществ».

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Результаты научных исследований соответствуют пунктам 3 и 4 паспорта специальности 03.01.06.

Личный вклад автора заключается в формулировании и разработке основных положений диссертации, постановке цели и задач исследований методологическом обосновании путей решения поставленных задач, планировании экспериментов и непосредственном выполнении исследований, анализе и обобщении полученных результатов, проведенных лично автором и их оформлении в виде научных публикаций и докладов, нормативной документации.

Публикации. По теме диссертационной работы подготовлено и опубликовано 8 научных работ, из них в 2 журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для опубликования материалов диссертаций, в 2 действующих патентах РФ, а также 2 тезисах в сборниках докладов научных конференций, и в 2 публикациях в др. научных изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалы и методы исследования, результаты экспериментов и их обсуждение, заключения и выводов, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 163 страницах машинописного текста, иллюстрирована 17 таблицами и 27 рисунками. Список литературы включает 175 источников, из которых 101 отечественных и 74 зарубежных авторов. В приложении представлены копии документов, подтверждающих достоверность результатов работы, её научную и практическую значимость. Приложения содержат акты и другие документы, подтверждающие практическое использование полученных результатов.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Сложившиеся экологическая ситуация привела мировое сообщество к новому осмыслению энергетических и сырьевых проблем, появились такие понятия как биотопливо, биоэнергетика, биосырье и др.

В настоящее время основным источником выброса углекислого газа и парниковых газов в атмосферу является автомобильный комплекс. Доля загрязнений автомобилями в мегаполисах составляет примерно 90%. Глобальные экологические проблемы привели к созданию и применению альтернативных видов топлива, а осознание и понимание необходимости замены натурального топлива - альтернативным (биотопливом), привело к значительному увеличению объемов использования биотоплива во всём мире. Основная задача биотоплива - сокращение пагубного воздействия на окружающую среду.

Несмотря на начальную финансовую затратность, биотопливо сегодня является основным и приоритетным направлением всей топливной промышленности. (Г.А. Терентьев, В. М. Тюков, Ф. В. Смаль, 1989 г)

В последние время потребление углеводородных топлив в общем энергетическом балансе мира увеличилось в 4,2 раза, во всех промышленно развитых странах мира обширно ведутся работы по поиску эффективных заменителей топлив нефтяного происхождения (Мотовилин Г. В., Масино М. А., Суворов О.М, 1989г.)

Все альтернативные топлива можно классифицировать по следующим признакам:

- по составу — углеводородные, углеводно-кислотные спирты, водородные, спирты, угольный порошок и др.;

- по агрегатному состоянию — жидкие, газообразные, твердые, смешанные; -по калорийности — высококалорийные, среднекалорийные, низкокалорийные;

- по способу применения — в виде добавок к нефтяным топливам;

по источникам сырья — полученные из угля, торфа, сланцев, биомассы, воды и др.;

- по технологическим процессам получения — пиролиз, гидрогенизация, каталитическая конверсия, газификация, электролиз и др.

Применение альтернативных топлив осуществляется в двух вариантах:

- частичная замена основного топлива, то есть применение в качестве добавок;

- полная замена основного топлива.

В ряде стран уже широко применяются добавки спиртов к бензину, что позволяет значительно снизить потребление последнего. Проводятся исследования по производству синтетических бензинов из угля, сланцев и нефтяных песков, проводится также исследование возможности использования в качестве топлива смеси бензина с 15 % метанола и 7 % изобутилового спирта, добавляется в качестве стабилизатора(Л.Б. Ларионов, П.А. Болоев, Н.В. 2015 г.).

Биотопливом или альтернативным топливом называют топливо из биологического сырья.

Различают 3 вида биотоплива:

- жидкое биотопливо для двигателей внутреннего сгорания, к которому относится биобутанол, биодизель, этанол, метанол;

- твёрдое биотопливо, а именно дрова, уголь, брикеты, пеллеты, солома;

- газообразное биотопливо — водород, биогаз.

Наука давно активно занимается проблемой биотоплива. Если бы удалось найти способ, позволяющий получать максимум биотоплива при минимальных затратах, это позволило бы предупредить и предотвратить любой топливный кризис и, возможно, полностью отказаться от ископаемых углеводородов.

Биотопливо имеет следующие основные достоинства:

- высокую теплоту сгорания,

- безвредность продуктов сгорания,

- экологическая чистота;

К недостаткам биотоплива относится - необходимость применения специального оборудования для сжижения, хранения и транспортировки биотоплива.

Ещё один фактор в пользу применения биотоплива — ископаемые виды топлива со временем заканчиваются, а основным признаком биотоплива, который отличает его от других видов топлива, считается возобновляемость.

Существуют также проекты разной степени проработанности, направленные на получение биотоплива из целлюлозы и различного типа органических отходов, но эти технологии находятся в ранней стадии разработки или коммерциализации.

1.1. Биобутанол- альтернативное топливо

К наиболее перспективным видам альтернативного моторного топлива относится биобутанол- бутанол, получаемый путем ацетонобутилового брожения. Физико-химические свойства обеспечивают ему существенные преимущества над уже используемыми в двигателях с искровым зажиганием метанолом и этанолом. Кроме того, по своим свойствам бутанол сравним, а по некоторым из них и превосходит бензин.

Биобутанол - это универсальный вид биотоплива, применение которого должно удовлетворить росту потребности в экологически безопасном, возобновляемом транспортном топливе. Особое внимание к этой сфере определенно не случайно, ведь сейчас именно биотопливо должно улучшить экологическую ситуацию в мире. Под термином «биобутанол» понимается бутанол, полученный из растительного сырья. Бутанол, произведенный из биомассы, имеет абсолютно те же характеристики, что и бутанол, полученный из нефти (химического сырья). (Булаткин Г.А. 2009г.)

Бутанол не обладает коррозионными свойствами, может передаваться по имеющейся инфраструктуре; может смешиваться с традиционными топливами, энергия бутанола близка к энергии бензина; может использоваться в топливных элементах, и как сырьё для производства водорода. Кроме отличного возобновляемого топлива, бутанол дорогостоящий органический растворитель, востребованный в различных отраслях промышленности.

Бутанол или бутиловый спирт с формулой С4Н9ОН представляет собой бесцветную, нейтральную, слегка маслянистую жидкость с ярко-выраженным запахом сивушного масла. Ограниченно растворяется в воде, но свободно смешивается с большинством основных органических растворителей, повышая их растворяющую способность. Известны 4 вида бутанола: нормальный первичный бутиловый спирт СН3(СН2)3ОН, нормальный вторичный бутиловый спирт СН3СН2СН2(ОН)СН3, изобутиловый спирт (СН 3)2СНСН2ОН, и триметилкарбинол (СН 3)3СОН. Как уже упоминалось, бутанол используется в качестве промышленного растворителя. Используется бутанол и при производстве лакокрасочной продукции, растворителей, синтезе органических соединений и реактивов, является хорошим растворителем натуральных и синтетических смол, каучуков, растительных масел, красок и алкалоидов, олиф и жиров, что также широко используется в производстве.

Значительным достоинствами этого растворителя является слабая летучесть и значительная растворяющая способность, в частности, бутанол может быть использован в покрытиях, содержащих полиизоцианаты, широко применяется в индустрии покрытий, где используется как растворитель, также способен улучшать текучесть.

Также бутанол играет роль промежуточного звена в производстве фармацевтических препаратов и химикалий, и используется в отраслях промышленности, производящих искусственную кожу, текстиль, небьющееся стекло, резиновый клей, шеллак, плащи, фотографические

пленки, входит в процесс производства тормозной жидкости, моющих средств, парфюмерии, лакокрасочных изделий. Применяется при изготовлении нитролаков и масляных лаков в производстве сложных растворителей, синтетической резины и шелка, служит сырьем для производства практически всех пластмасс и их растворителей, а также в синтезе многих органических соединений, поэтому на рынке химических реактивов и веществ обладает устойчивым высоким спросом.

Как уже говорилось ранее, в связи с получением новых высокоэкономичных технологий производства биобутанола, в настоящее время, получаемый из растительного сырья бутанол привлекает все большее внимание специалистов для применения его в качестве топлива.

Поскольку производство биобутанола схоже с производством биоэтанола и использует схожее сырье, существующие этаноловые производственные мощности на первом этапе могут быть модернизированы для выпуска биобутанола. В последующем, при наличии политической воли и сформированном интересе к этому виду деятельности со стороны бизнеса, будут созданы современные установки по производству биобутанола с глубокой переработкой сырья.

Если сравнивать два альтернативных наиболее популярных видов топлива, то имеются ряд преимуществ биобутанола перед биоэтанолом, среди них:

1.Благодаря своим физическим свойствам, экономичности, безопасности, а также из-за того, что использование бутанола не требует переделок двигателя автомобиля - может применяться в существующих двигателях без модификации системы формирования воздушно-топливной смеси.

2. Из-за низкого давления паров, бутанол легко смешивается с обычным бензином, или бензином, содержащим этанол. Он может быть использован в современных автомобильных двигателях, и потенциально

его поставка может быть налажена при использовании существующей инфраструктуры поставки топлива.

3. Бутанол выделяет на 25% больше чистой энергии на рабочий цикл, чем этанол или метанол и примерно на 10% больше, чем бензин: (по материалам abercade.ru).Использование биобутанола потребителем вызывает намного меньше проблем с экономией топлива. Это очень важно, ведь на данный момент доля применяемого биотоплива в смесях горючего регулярно возрастает.

4. Бутанол безопаснее в использовании, поскольку в шесть раз меньше испаряется, чем этанол и в 13,5 раз менее летуч, чем бензин. Это делает бутанол более безопасным при использовании в качестве оксигената и не требует особых изменений пропорций смеси при использовании зимой и летом.

5. Бутанол может полностью заменять бензин, тогда как этанол может использоваться только как добавка к бензину с максимальным содержанием в смеси не более 85% и только после существенных переделок двигателя. В настоящее время в мире преобладают смеси с 10%-ным содержанием этанола;

6. Выделенный в процессе получения бутанола водород можно использовать в различных отраслях промышленности;

7. Бутанол имеет более высокий выход энергии (10 Вт-ч/г), чем этанол (8 Вт-ч/г);

8. При горении бутанол не производит окислов серы или азота, что дает существенную дополнительную выгоду с точки зрения экологии. (Егоров А.Е., Акопян В.Б.,2009г.)

Таким образом, биобутанол более экономичен, чем смесь этанола с бензином, он улучшает топливную эффективность автомобиля и увеличивает пробег на единицу расходуемого топлива. Но, несмотря на важные и значительные отличия у биобутанола есть много синергичных свойств с биоэтанолом:

1) Биобутанол выделяют из тех же продуктов сельского хозяйства, что и сам этанол — кукуруза, пшеница, сахарная свекла, сорго, кассава и сахарный тростник, в будущем можно будет использовать и целлюлозосодержащие компоненты сельскохозяйственных культур, такие как сухие стебли кукурузы или соломы;

2)Все существующие мощности, связанные с производством этанола, можно легко переделать под производство биобутанола. Для этого требуются лишь незначительные изменения в течение процессов ферментации и дистилляции.

3)Пары биобутанола сходны по давлению парам бензина с примесями этанола, что значительно упрощает добавление этанола.

Биобутанол начали производить промышленным способом в самом начале прошлого века и до последнего времени получали из сахаросодержащего пищевого сырья, сбраживанием бактериями Clostridium acetobutylicum. Эти бактерии, выделяют в качестве жидких метаболитов бутанол, а также некоторое количество ацетона и этанола. (HongjunDong, WenwenTao, ZongjieDai, LiejianYang,FuyuGong, YanpingZhang, YinLi,2011)

В России разработана технология получения бутанола из древесного сырья, целлюлоза которого представляет собой полимер глюкозы, используемой в процессе получения бутанола как основное и единственное питательное вещество для синтезирующих органические растворители микроорганизмов.

Многие нефтяные и химические компании вкладывают значительные средства в научно-исследовательские работы по производству бутанола. В качестве примера можно привести результаты совместных разработок фирм DuPont и British Petroleum по организации производства и продвижения передового топливного биобутанола.

Преимущества биобутанола над другими биотопливами для использования в двигателях внутреннего сгорания и других использующих жидкое топливо:

Бутанол имеет более высокое октановое число, чем бензин с повышенным низкоуровневым вращающим моментом.

Производство и использование бутанола в качестве топлива может уменьшить использование ископаемого топлива.

Бутанол уменьшает атмосферные эмиссии (вредные выбросы в атмосферу).

Бутанол не адсорбирует влагу из воздуха (он - не гигроскопичен), так что он менее подвержен изменениям в погодных условиях, в отличие от чистого этанола, который требует модификации двигателя и топливных систем автомобиля. Биодизель образует гель при низких температурах, что требует модификации топлива в холодном климате, или смешивания с другим ископаемым топливом, как например, керосин или дизель № 1.

Бутанол не разрушает материалы, обычно использующиеся в атмосферных двигателях внутреннего сгорания.

Бутанол может также использоваться в промышленном производстве красок и в качестве растворителя.

1.2. Способы получения бутанола

Бутанол получают:

-путем переработки сахара или крахмала сельскохозяйственных растительных культур (биобутанол I поколения);

-путем переработки целлюлозы растений (биобутанол II поколения); - путем синтеза химического сырья (бутанол) (Карпов С.А. ,2008г.).

В промышленности бутанол получают: -оксосинтезом из пропилена с использованием никель-

кобальтовых катализаторов при температурах от 130 до 150 °С и давлении в 20 - 35 Мпа.

- из ацетальдегида через ацетальдоль и кротоновый альдегид, который гидрируют на медных, меднохромовых или никелевых катализаторах.

- ацетоно-бутиловым брожением пищевого сырья.

Началом промышленного производства бутанола является 1916 г. Тогда использовался метод ферментации АБЭ (ацетон + бутанол + этанол) с применением бактерии Clostridium acetobutylicum. Этот анаэробный микроорганизм, который производит ацетон, впервые выделил ученик Луи Пастера Хаим Вейцман (патент США №1 315 585). Во время I мировой войны Англия обратилась к молодому микробиологу с просьбой передать ей право на производство таким методом ацетона для последующего получения кордита (бездымного пороха). Процесс использовался вплоть до 1920-х годов для получения исключительно ацетона. Однако на каждый литр ацетона во время ферментации получалось дополнительно два литра бутанола. Кто-то однажды взял нитроклетчатку, смешал ее с бутанолом и получил быстросохнущий лак. Через три года автомобилестроение кардинально изменило весь рынок, и к 1927 году основным продуктом АБЭ процесса стал бутанол, тогда как побочным продуктом стал ацетон. Во время II мировой войны бутанол использовался в производстве синтетического каучука. (Бехтерева М.Н., 1939г.)

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гарибян, Цовинар Саркисовна, 2017 год

Литература

1. Химическая энциклопедия. Поверхностное натяжение. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия, 1992, т.3. с.589-590.

2. Физическая энциклопедия. Поверхностное натяжение. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия, 1992, т.3. с.648-649.

3. Thiessen D.B., Kin F. Man. "Surface Tension Measurement." CRC Press LLC. 2000, 13p.

4. Агранат Б.А., Дубровин M.H., Хавский, Эскин Г.И. Основы физики и техники ультразвука. М.: «Высшая школа», 1987, 352 с.

5. Мордасов М.М., Гализдра В.И., Корнеева Е.И. Способ измерения поверхностного натяжения. Патент RU 2205380, 2003.

Формула изобретения

Способ измерения поверхностного натяжения, включающий формирование вспучивания на межфазной поверхности жидкость-газ или жидкость-жидкость, отличающийся тем, что вспучивание обеспечивается воздействием ультразвукового радиационного давления, а по его высоте судят о величине межфазного натяжения.

РИСУНКИ