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生物脱硫技术(BDS)对环境的治理及保护有着深远的影响。BDS操作条件温和,反应在常温常压下进行,能选择性脱除二苯并噻吩(DBT)及其衍生物等杂环硫化物,是传统的加氢脱硫(HDS)在深度脱硫方面上一个具有应用前景的竞争技术。固定化能够保持生物催化剂的原始状态,加强其性能的稳定性;能够防止细胞泄漏,使生物催化剂和燃料油容易分离;通过再生活化能够显著提高生物催化的脱硫寿命。细胞固定化技术有效地促进了生物脱硫的工业化进程,正成为生物脱硫研究的一个重点。本文以一株具有高效脱硫能力的Gordonia sp. WQ-01A为研究对象进行固定化研究,考察了其静止细胞的最佳固定化条件,对比了水相中固定化细胞和静止细胞的脱硫性能。研究结果表明Gordonia sp. WQ-01A最佳固定化条件为:菌株经二次活化30℃摇床200 rpm培养36小时后制备静止细胞;固定化载体海藻酸钠质量(SA)分数4%;菌体质量(g)与胶液体积(mL)比为1:20;4℃下在3%(w)氯化钙溶液中充分交联。当水相中DBT初始浓度达到0.25 mM,静止细胞的最高脱硫率仅为53.6%,而其固定化细胞的脱硫率超过97%。与静止细胞相比,固定化细胞有较强的温度,pH等环境适应能力,且受底物抑制影响小。通过活化再生,固定化细胞可重复使用3次以上,使用寿命超过360个小时。本文选取正十二烷作为模拟油相,固定化凝胶小球作为催化剂进行脱硫实验,考察油-水-固定化三相体系中固定化Gordonia sp. WQ-01A静止细胞降解DBT的能力。并且,基于对该体系固定化静止细胞降解DBT反应过程的分析,本文建立一个模拟固定化静止细胞脱硫过程的数学模型研究其动力学行为。模型综合考虑了DBT和溶氧在凝胶小球内、外的传质阻力及DBT-溶氧双底物本征动力学,通过比较模型模拟与油相中实际测得DBT浓度的实验数据验证了该模型的合理性和可靠性。此外,模型对凝胶小球内DBT、溶氧随时间和半径的变化关系做了合理的预测。