将粗胰脂肪酶加缓冲液溶解 , 加入不同量聚乙二 醇去除杂蛋白 , 8 000r/ min离心得沉淀 , 可得精制胰 脂肪酶 。 2.2.2 粉煤灰的氨丙基硅烷化反应[ 5 、6]
将粉煤灰 、甲烷磺酸水溶液混合 , 搅拌回流 4h , 滤出固体 , 用蒸馏水反复冲洗至水溶液为中性 , 室温 下真空干燥至恒重 。 将活化粉煤灰 、γ-氨丙基三乙氧 基硅烷和甲苯置于圆底烧瓶中 , 室温搅拌 24h 后回流 搅拌反应 1h , 蒸出一部分乙醇和甲苯的混合物 , 继续 回流搅 拌 1h , 再 蒸出一部分乙 醇和甲苯和混 合物 。 再回流搅拌 0.5h , 冷却至室温后抽滤 , 抽滤物用乙醚 洗涤数次 , 在空气中挥发溶剂至恒重 。 2.2.3 固定化酶的制备[ 7、8]
固定化酶活力的影响 , 并着重研究了固定化胰脂 肪酶的热稳定性 。 固定化酶在 55 ℃仍可保持较高的酶活 。 关键词 硅烷化粉煤灰 胰脂肪酶 固定化
1 引言
胰脂肪酶(Pancreat ic Lipase)作为胰脏中的一种
重要酶类 , 在酶法油脂改性 、有机相中的酶促催化酯
合成 、肽合成 、手性旋光体的拆分等方面的作用越来
外有用以单一制备氧化铁红 、硫酸钾 、硫酸的研究报 道[ 1 ～ 3] , 但尚未见有成熟的工业装置 。 作者曾进行以 七水硫酸亚铁为原料 , 采用改良二步复分解法同时制 备硫酸钾和三氯化铁的研究[ 4] , 并通过中试 。在此基
础上 , 又进行利用七水硫酸亚铁同时生产硫酸钾 、氧 化铁红 、氯化铵 、液体二氧化碳的研究 , 并在赣东化工
表 1 碳铵加料速度的 影响
加料速度/ g·(L·min)-1 粒径 D 50/μm
30 55.02 35 ℃, 粒径由 LS601 激光粒度分析仪 测出 。
35 ℃反应温度和 30g/ L·min 加料速度下 FeCO3 粒径分布见图 3 。
图 3 FeCO3 粒径分布
厂中试成功 。 2 实验
2.1 治理流程及原理 实验中以七水硫酸亚铁制备成有用产品 , 不造成
二次污染为目的 , 其治理流程如图 1 。
压缩 液体 CO2
F eSO 4 · H2O CO 2 N H4HCO 3
母液 1 反应 1
反应 3
H2O 氧化
母 KCl 液
母 空气 液
2 反应 2 K 2SO4
反应 3 反应速度快 , 温度对反应速率影响不大 ,
但温度高碳铵易挥发 。温度对反应 4 水解过程有影 响[ 5] , 实验证明温度高达到水解平衡的时间短 , 但水
解率随温度上升反而降低 。 因反应 3 、4 在同一釜中
进行 , 综合考虑 , 反应温度在 35 ℃左右较适宜 。碳铵 加料速度对 FeCO3 粒子的形成有明显 影响 , 加料速 度快 , 晶核生成速率快 , 结晶得到较细粒子 。
1999 -10 -11 收稿
EN V IRO NM EN TA L ENG IN EER IN G
基三乙氧基硅烷 、25 %戊二醛 、考马斯亮兰 、聚乙二醇
(5 500 ～ 7 500)及其它国产分析纯试剂 。
2.2 实验方法
2.2.1 胰脂肪酶的提取和精制 提取工艺路线如下[ 3、4] :
胰脏(新鲜)绞碎
脱脂 胰浆 脱脂胰
静置 浆
自溶物
提取
提取液
粗
精制 脂肪酶 精制脂肪酶
具体操作如下 :将冷冻胰脏清除脂肪和腱 , 于组 织捣碎机中捣碎 。加入氯仿/ 正丁醇去除脂肪 , 弃去 液体 , 反复 3 次 , 再加入丙酮 , 在组织捣碎机中反复 3 次 , 过滤 , 弃去液体 。 置于冰箱中 48h 使其自溶 。 用 乙醇/ 水溶液在 25 ℃保温提取 30min 。 4 000r/min离 心得 上 清液 。 搅 拌下 缓 慢加 入 沉淀 剂 60 %丙 酮 , 6 000r/ min离心得沉淀即为粗胰脂肪酶 。
1 前言 七水硫酸亚铁作为硫酸法生产钛白粉 、钢铁酸洗
过程的副产物 , 其量大 , 而目前的利用程度不高 。 全
国每年单由硫酸钛白厂副产的七水硫酸亚铁约有百
万 t , 其中约有 20 万 t 用作低档污水处理剂 , 碱性土 壤改良等用途 , 其余均当成废弃物 , 不但浪费资源 , 也
造成环境污染 。 有关七水硫酸亚铁的污染治理和综合利用 , 国内
氧化反应对产品氧化铁红的色相有较大影响 , 如温度 高 , 氧化速度快 , 晶体生长速度快 , 晶粒粗大 , 颜色偏 黄 。且温度高 F e2 +扩散速率大 , 可能在尚未被氧化 前就进入晶格 , 形成 Fe3O 4 杂晶 , 根据该体系相图[ 6] 和实验数据表明 , 反应温度在 35 ～ 45 ℃较合适 。 氧 化空气的鼓入量应是保持体系有较大的气液相界面 , 反应 5 在相界面上完成 。 空气量应大于 Fe2 +氧化所 需气量 , 但气量过大 , 动力消耗大 , 小气泡也容易碰撞 形成大气泡 , 造成氧化池剧烈翻滚 , 气液相界面面积 反而下降 。
72 ～ 75.
5 吴素芳 .制备 α-氧化 铁过 程水 解反应 研究 .无 机盐 工业 , 1999. (1):9 ～ 10.
6 曾桓兴.铁基微粉材料研制的进展 .化学通报 , 1992.(10):6 ～ 10.
第一作者 郑典模 , 男 , 1953 年 4 月出生, 1982 年毕 业于江西工学院 , 学士 , 副教授 。 现从事环境工程与化学工程的科研和教学工作 。
将氨丙基硅烷化的 粉煤灰、酶、磷酸缓冲液 (pH7.5)加入到烧杯中 , 室温搅拌 5h 后 , 再加入 25 % 戊二醛溶液 , 继续搅拌 5h , 抽滤 , 滤出物用磷酸缓冲
参考文献
1 J P1992 -0463209(9263209). 2 商连弟 .硫酸亚铁的应用 .现代化工 , 1995.(8):41 ～ 42. 3 J P1989 -01254214(89254214) 4 郑典模 .硫酸亚铁制取硫酸钾的工艺研究.化学世界 , 2000.(2):
(6)
2.2 实验原料及分析方法
F eSO4·7H2O :硫 酸 钛白 副 产 物 , K Cl 工 业 级 ,
N H4HCO 3 :工业级 。
采用 ZBG -21006 标准 分析硫酸钾 , GB1863 -
83 标准分析氧化铁红 , GB10621 -89 标准分析液体
二氧化碳 。GB2946 -89 标准分析氯化铵 。
项目 氯化钾 硫酸亚铁 碳铵 水 、电 、气 、油
用量/ t 0.86 1.8 1.06
金额/ 元 1075 270 477 334
包装袋
80
管理费和操作费用等
201
共计
2437
而生产 1t 硫酸钾 , 将同时产出0.44 t氧化铁红 , 0.6 t氯化铵和0.2 t液体二氧化碳 :按氧化铁红 2200 元/ t , 硫酸 钾1 800元/ t , 氧化 铵 650 元/ t , 二氧 化碳 1 000元/ t 计 , 可得销售值3 358元 , 可见有良好的经 济效益 。
产品 。母液 3 为 NH 4Cl 溶液 , 浓缩结晶后可作为农
用化肥 。
氧化反应如下 :
环 境 工 程
2000 年 6 月第 18 卷第 3 期
43
2Fe(O H)2 +12 O2 =2α-FeOOH +H2O
(5)
经锻烧后 α-FeOOH 脱除结晶水 , 形成氧化铁红 。
2α-FeO OH α-Fe2O3 +H2O
许多资料认为锻烧温度 ≥270 ℃时 α-FeOOH 能 脱除结晶 水生成 Fe2O3 , 但实验 中发现 锻烧温 度在 500 ℃以下铁红颜色偏黄 , 色相不佳 , 说明 α-FeOOH 脱除水不完全 。 而锻烧温度在 550 ～ 650 ℃区间内铁 红色相最好 。
用钛白厂副产硫酸亚铁直接制氧化铁红 , 因亚铁 中残留钛会影响铁红色相 , 需首先进行二 级净化处 理 。该治理流程中 , 硫酸亚铁先被用以制硫酸钾 , 其 所含杂质钛在反应 1 、2 中被带到结晶物中 , 用以制备 铁红的母液 3 因此得到净化 。 4 结论
孔性质 , 与多孔玻璃相比有相似之处 , 价格也有天壤 之别[ 1、2] 。 因此可以类似多孔玻璃固定化酶的方法 ,
将粉煤灰硅烷化 , 通过交联剂与脂肪酶相连 , 从而将
胰脂肪酶固定于粉煤灰上 , 使酶的利用得到提高 , 酶
的耐热性温度也有所提高 。
2 材料与方法
2.1 材料
猪胰脏(冷冻)、粉煤灰(粒度 40 ～ 200μm)、氨丙
越受到人们的重视 。 胰脂肪酶来源于动物胰脏 , 在我
国来源广泛 , 因此可以作为动物胰脏深加工的一种产
物 。 大量应用 。 直接用胰脂肪酶进行酶催化反应 , 脂
肪酶往往会损失较大 , 而采用固定化酶可减少酶的损
失 , 延长酶的使用次数 , 降低生产成本 。 粉煤灰是燃
煤电厂的废弃煤灰 , 其主要成分为硅酸盐 , 且具有多
图
2
20
℃Fe2+ 、K +/
SO
24
、Cl
-体系相图
反应式为 :
2KCl +2FeSO 4·7H2O =FeSO4 ·K 2SO 4·6H2O +
F eCl2 +8H2O
(1)
反应 2 复盐和氯化钾在硫酸钾饱和面(图 2B 点)
反应生成硫酸钾 , 并结晶析出 。
2KCl +FeSO 4·K 2SO 4·6H 2O =2K 2SO 4 +FeCl2 +
6H 2O
(2)
母液 1 中 FeCl2 和 N H4HCO3 经反应 3 产生如下
反应 :
F eCl2 +2N H4HCO3 =FeCO3 +2NH 4Cl +CO2 +