تخمیر و استخراج 2، 3- بوتان دی ال با استفاده از سامانه های کشت دو فازی و تعیین مدل ترمودینامیکی مناسب جهت تخمین رفتار فازی سامانه

بهینه سازی عوامل لازم برای تولید 2 ، 3 – بوتان دی ال توسط کلبسیلا پنومونیا با استفاده از طراحی آزمایش ها به شیوه آرایه متعامد و آنالیز نتایج بکمک روش تاگوچی انجام شد . میزان بهینه عوامل فیزیکی نظیر ph ، دما ، مقدار مایه تلقیح و میزان اختلاط و اجزاء محیط کشت همچون استات و سوکسینات تعیین شد . تولید 2 ، 3 – بوتان دی ال از 18 سری آزمایش با عوامل و سطوح انتخابی توسط نرم افزار qualitik-4 با مشخصه کیفی ?بزرگتر بهتر است? انجام شد . بر اساس طراحی آزمایش ، مقادیر حاصله سطوح بهینه عوامل مورد مطالعه دما ، ph ، میزان اختلاط ، میزان مایه تلقیح ، استات سدیم و سوکسینات سدیم بترتیب c? 37 ، 1/6 ، rpm 150 ، g/l 5 ، 5/0 و ./1 ( w/v % ) بود و میزان متوسط تولید از 85/11 گرم بر لیتر به 97/15 گرم بر لیتر یعنی تقریباً 3/28 درصد افزایش نشان داد . بازیافت متابولیت ها از آبگوشت تخمیری توسط استخراج با حلال جهت بهینه سازی فرایند های تخمیری امروزه از اهمیت بسزائی برخوردار است . یکی از مصادیق استخراج محصول همزمان با تولید ( in-situ ) ، بازیافت الکل ها بمنظور افزایش ضریب تبدیل سوبسترا است . در این تحقیق اثر حلال ها بر تولید 2 ، 3 – بوتان دی ال مورد مطالعه قرار گرفت . در این بخش هدف ارزیابی سامانه تخمیر استخراجی بعنوان جایگزینی جهت غلبه بر مصرف مجدد محصول انتهائی و افزایش تولید 2 ، 3 – بوتان دی ال بود . لذا حلال های مختلف جهت استخراج همزمان با تولید محصول بمنظور انتخاب بهترین حلال از نظر زیست سازگاری ، قابلیت زیست دسترس پذیری ، حلالیت و ... مورد ارزیابی قرار گرفتند . الئیل الکل از نظر ویژگی هائی مانند زیست سازگاری ، زیست دسترس پذیری و حلالیت بالای 2، 3- بوتان دی ال نسبت به سایر حلال ها ارجحیت نشان داد . در تخمیر استخراجی با استفاده از الئیل الکل ، توان تولیدی 2 ،3 – بوتان دی ال با 32 درصد رشد به 66/0 گرم بر لیتر برساعت در مقایسه با روش کشت رایج افزایش یافت . همچنین تعادل مایع – مایع سامانه های چند جزئی آب ، 2 ، 3 – بوتان دی ال و الئیل الکل تحت شرایط فشار اتمسفری و دماهای 2/300 ، 2/307 و 2/314 کلوین و حلالیت دو تائی آب و الئیل الکل با افزودن 2 ، 3 – بوتان دی ال مورد بررسی قرار گرفت . سامانه مورد بررسی رفتار فازی نوع اول را نشان داد . از داده های تعادلی بمنظور تخمین پارامتر های دوتائی بین اجزاء برای مدل های uniquac و nrtl استفاده شد . این مدل ها با درجه مناسبی از داده ها سازگاری داشتند و میزان متوسط انحراف آنها بترتیب 76/3 و 23/2 درصد محاسبه شد .