《生物乙醇連續發酵中振盪過程的調控方法研究》是依託清華大學，由王杭州擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：生物乙醇連續發酵中振盪過程的調控方法研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王杭州
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生物乙醇是一種重要的可再生能源，在我國的需求量巨大，但是高生產成本制約了生物乙醇的大規模生產使用。提高發酵產物中乙醇濃度減少生產能耗是降低生產成本的主要研究方向。與釀酒酵母相比，運動發酵單胞菌乙醇連續發酵過程的產物轉化率更高生產能耗更低，具有更好的成本優勢，但其中存在的多穩態及振盪現象不利於該過程的高效平穩運行。本課題深入研究運動發酵單胞菌乙醇連續發酵中振盪過程對產物轉化率的影響，建立準確完備的識別發酵體系中引發振盪過程的操作點的算法；通過研究發酵體系中不同振盪過程的特性，提出量化表征振盪過程對產物轉化率影響的方法，構建針對振盪過程的調控方法；最終建立非線性約束規劃模型，計算得到最佳化設計方案。本課題的研究成果將進一步揭示生物乙醇連續發酵中振盪過程與操作參數設計參數之間的內在聯繫的規律，從而設計出具有更好經濟效益的生物乙醇連續發酵過程。
結題摘要
生物乙醇是一種重要的可再生能源，提高發酵產物中乙醇濃度減少生產能耗是降低生產成本的主要研究方向。運動發酵單胞菌乙醇連續發酵過程乙醇轉化率高生產能耗低，具有更好的成本優勢，但其中存在的多穩態及振盪現象不利於該過程的高效平穩運行。本課題深入研究了運動發酵單胞菌乙醇連續發酵中的振盪過程對產物轉化率的影響，建立了準確完備的識別乙醇發酵體系中引發振盪過程的操作點的方法，通過研究發酵體系中不同振盪過程的特性，提出量化表征振盪過程對產物轉化率影響的方法，構建針對振盪過程的調控方法，最終建立非線性約束規劃模型，計算得到最佳化設計方案。在給項目的資助下，結合上述研究內容，總共發表SCI論文6篇，核心論文2篇，撰寫專著1本，受邀編寫圖書章節2章，申請發明專利1項。通過本課題的研究成果，將進一步揭示生物乙醇連續發酵中振盪過程與設計及操作參數之間內在聯繫的規律，必將為設計出具有更好經濟性的生物乙醇連續發酵過程提供理論基礎。
