3Ec納米酶的發酵技術的製作方法
2023-09-23 03:04:50
專利名稱：：3Ec納米酶的發酵技術的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種酶組合物的發酵技術，且特別涉及一種可促進煤炭燃燒效率及降低氮、硫化合物生成的酶組合物。
背景技術：
：煤炭為一種化石燃料，其主要成分包括碳、氫、氧和少量的氮、硫或其它元素。硫是煤最重要雜質之一，其通常以硫化物的形式出現於煤的燃燒生成物中。在某些國家，例如美國已設立規範控制硫化物的排放量，由於除去此類有害雜質的花費不低，因此政府均獎勵生產低硫煤以減少汙染。根據碳化程度，可將煤炭分為泥碳、褐煤(棕褐煤、黑赫煤)、煙煤(生煤)及無煙煤。無煙煤炭化程度最高，泥碳碳化程度最低。與原油相比較，煤炭價格相對低廉，因此高耗能單位，例如發電廠或煉鋼廠，大多使用煤炭作為主要能源，然而煤炭，尤其是煙煤(任何揮發分含量較高的煤)，在燃燒時會產生氮氧化物、硫氧化物、及黑煙，造成空氣汙染。這些汙染會引起人類咳嗽、氣喘甚至是癌症。此外，燃燒時所產生的氮氧化物和硫氧化物同時會引起酸雨，造成環境汙染。因此，早在20世紀初英國即頒布法律禁止將原煤直接作為燃料，只能燃燒焦碳或半焦。近年來，隨著環保意識的增強，以煤炭為燃料的工廠不是被徵收高額的空汙費，就是強迫關廠。因此，石化煉鋼業界亟需一種可改善上述問題的方法。
發明內容本發明提供一種酶組合物的發酵技術，包括至少一種酶、至少一種輔酶、以及乙酸銨，其中該酶選自下組中的一種或多種漆酶同工酶、丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛酸轉乙醯酶和二氫硫辛酸脫氫酶，且該輔酶選自下組中的一種或多種輔酶A(CoA)、輔酶A-SH(CoA-SH)、焦磷酸硫胺素、硫辛酸、黃素腺嘌呤二核苷酸和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸。本發明還提供一種煤炭的處理方法，包括將上述酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。本發明還提供一種提高煤炭燃燒效率的方法，包括將上述酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。本發明還提供一種降低煤炭排放氮、硫、碳氧化物的方法，包括將上述酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。本發明還提供一種降低熱腐蝕的方法，包括將上述酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。本發明還提供一種降低煤灰生成的方法，包括將上述酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。為了讓本發明的上述和其它目的、特徵、和優點能更加顯而易見，下文特舉優選實施例進行詳細說明4發明詳述本發明提供一種酶組合物(3Ec納米酶)，包括至少一種酶、至少一種輔酶、以及乙酸銨，其中該酶選自下組中的一種或多種漆酶同工酶、丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛酸轉乙醯酶和二氫硫辛酸脫氫酶，且該輔酶選自下組中的一種或多種輔酶A(CoA)、輔酶A-SH(CoA-SH)、硫辛酸、焦磷酸硫胺素、黃素腺嘌呤二核苷酸和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸。在本發明的實施方案中，當酶為漆酶同工酶時，輔酶可為輔酶A-SH(CoA-SH)。在本發明的另一實施方案中，當酶為丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛酸轉乙醯酶及二氫硫辛酸脫氫酶的混合物時，該輔酶可為輔酶A(CoA)、硫辛酸、焦磷酸硫胺素、黃素腺嘌呤二核苷酸和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸中的一種或多種。在本發明的酶組合物中，酶的濃度為1/3X10—3ppm至10/3X10—3ppm。在本發明的酶組合物中，乙酸銨的濃度為約0.4至5mg/L。本發明的酶組合物在使用前須保存於15t:以下，優選4-l(TC的環境中，但應注意的是，不可置於0°C以下以避免酶失去活性。本發明的酶組合物可用於處理煤炭，以增加煤炭燃燒效率，降低煤炭的碳、氮、硫的氧化物及煤灰的生成量，並降低煤炭燃燒時對器具所造成的熱腐蝕。本發明中所述的煤炭包括各種類的煤炭，例如可為煉鋼用的冶金煤，或發電用的焦碳，本發明的煤炭無特別限制，例如，可選自下組中的一種或多種無煙煤、半無煙煤、煙煤、半煙煤、褐煤和泥煤。本發明中所使用的煤炭，可為一般的碎煤(<5mm)或煤粉，優選為煤粉。煤粉的尺寸無特別限制，例如，可為100-300篩目，原則上愈細效果愈好。本發明中所述的硫氧化物指一氧化硫(S0)、二氧化硫(S02)和/或三氧化硫(S03)化合物。本發明中所述的氮氧化物指一氧化氮(NO)和/或二氧化氮(N02)化合物。本發明還提供一種煤炭的處理方法，包括將本發明的酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上，應注意的是，處理時須避免太陽的照射(尤其是直射)，靜置的時間原則上為72小時以上，直至酶作用完全。酶以自來水稀釋後的處理溫度為4t:至5(rC，優選為20。C至30°C。在一實施方案中，煤炭在用酶組合物處理之前先經過乾燥程序，使煤炭的相對溼度低於17%，以增加酶組合物的滲透率。由於本發明的酶組合物可在燃煤外圍形成富氧膜，因此可降低點火溫度，促進完全燃燒，以減少30%以上，優選為30_40%的碳氧化物的生成。同時，因在燃煤外圍形成富氧膜，可降低對空氣的需求以減省電能10%以上，優選為10-15%。此外，本發明的酶組合物可同時降低硫氧化物及氮氧化物的產生，本發明的酶組合物可降低至少17%以上，優選為17_50%的硫氧化物；本發明的酶組合物可降低至少20%以上，優選為20-50%的氮氧化物。再者，本發明可裂解燃煤分子，切斷燃煤有機長鏈，有效地分解燃煤中的纖維碳素、油臘、膠質及雜質使燃煤充分燃燒。因此可將燃煤效能提升10%以上，優選為10-15%，同時也可降低30%以上，優選為30-50%的爐渣碳量。5實施例1.本發明的酶組合物的製備取5ml，濃度lppm的漆酶同工酶(CASNO.80498-15-3)及50g的乙酸銨添加至50L的清水中均勻攪拌，使用前保存於4t:_15°C。2.用本發明的酶組合物對煤炭進行處理首先將煤炭研磨成煤粉，其大小為80%可通過200篩目，並烘烤煤粉使其含水量小於17%。將實施例1所製備的酶組合物均勻地噴灑於烘乾的煤粉上，並分別於9、12、17時點均勻攪動煤粉。將噴灑的煤粉於避免太陽照射的條件下靜置72小時，在靜置72小時後，進行燃燒實驗。以噴灑清水作為對照組。3.燃燒試驗燃燒試驗由瑞士通用驗證集團(SGSGroup)進行測試，經測試後可發現與對照組相比，本發明的酶組合物可有效地降低氮氧化物及二氧化硫的產生，其中氮氧化物減少20%，二氧化硫減少17%，如表1所示。表1.氮、硫的氧化物的排放tableseeoriginaldocumentpage6此外，並進一步測試燃燒效率及燃燒後煤灰的生成量。結果發現，加入本發明的酶組合物後可將燃燒效率提升14.0%，並減少13.08%的煤灰生成，如表2所示。表2.燃燒後煤灰的生成tableseeoriginaldocumentpage64.本發明酶組合物的安全性對大鼠餵食1350mg/kg的漆酶同工酶，經觀察，並無系統性中毒的跡象。對天竺鼠餵食1352mg/kg/day的漆酶同工酶，共餵食28天，經觀察，並未對天竺鼠造成死亡或全身性效應。以平板摻入分析(plateincorporationassay)測試沙門氏菌屬(Salmonella)及大腸桿菌，結果顯示漆酶同工酶並不會對沙門氏菌屬及大腸桿菌造成突變。雖然上面已通過優選實施例說明了本發明，然而其並非用來限制本發明。本領域的技術人員在不背離本發明的精神和範圍內，對本發明進行一些改動與修飾。因此，本發明的保護範圍以所附權利要求限定的為準。權利要求一種酶組合物，包括至少一種酶、至少一種輔酶、以及乙酸銨，其中該酶選自下組中的一種或多種漆酶同工酶、丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛酸轉乙醯酶和二氫硫辛酸脫氫酶，且該輔酶選自下組中的一種或多種輔酶A(CoA)、輔酶A-SH(CoA-SH)、硫辛酸、焦磷酸硫胺素、硫辛酸、黃素腺嘌呤二核苷酸和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸。2.權利要求1所述的酶組合物，其中該酶為漆酶同工酶時，該輔酶為輔酶A-SH(CoA-SH)。3.權利要求1所述的酶組合物，其中該酶為丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛酸轉乙醯酶及二氫硫辛酸脫氫酶的混合物時，該輔酶為輔酶A(CoA)、焦磷酸硫胺素、硫辛酸、黃素腺嘌呤二核苷酸和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸中的一種或多種。4.權利要求1所述的酶組合物，其中該酶的濃度為約1/3X10—^pm至10/3X10—3TOm。5.權利要求1所述的酶組合物，其中該乙酸銨的濃度為約0.4至5mg/L。6.—種煤炭的處理方法，其包括將權利要求1的酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。7.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其還包括在將該酶組合物噴灑於該煤炭上之後，均勻攪動該煤炭。8.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其中該煤炭的尺寸為約100-300篩目。9.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其中該煤炭的處理溫度不超過50°C。10.權利要求6所述的煤炭的處理方法，在該煤炭的處理過程中避免太陽直射。11.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其中該煤炭選自下組中的一種或多種無煙煤、半無煙煤、煙煤、半煙煤、褐煤和泥煤。12.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其中該煤炭選自下組中的一種或多種冶金煤和焦碳。13.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其還包括額外添加甘油或酒精於該酶組合物中。14.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其中該處理方法提高該燃煤的燃燒效率。15.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其中該處理方法降低該燃煤在燃燒時S0、S02和/或303化合物的排放。16.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其中該處理方法降低該燃煤在燃燒時N0和/或冊2化合物的排放。17.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其中該處理方法降低該燃煤在燃燒時對燃燒器材所產生熱腐蝕。18.權利要求6所述的煤炭的處理方法，其中該處理方法降低該燃煤在燃燒後的煤灰生成量。19.一種提高煤炭燃燒效率的方法，其包括將權利要求l的酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。20.—種降低煤炭排放氮、硫、碳氧化物的方法，其包括將權利要求1的酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。21.—種降低熱腐蝕的方法，其包括將權利要求l的酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。22.—種降低煤灰生成的方法，包括將權利要求l的酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上。全文摘要本發明提供一種酶組合物(3Ec納米酶)的發酵技術，以及利用此酶組合物的發酵技術處理煤炭的方法。本發明的酶組合物包括漆酶同工酶、輔酶、以及乙酸銨，其中酶選自下組中的一種或多種漆酶同工酶、丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛酸轉乙醯酶和二氫硫辛酸脫氫酶，而輔酶選自下組中的一種或多種輔酶A、輔酶A-SH、硫辛酸、焦磷酸硫胺素、黃素腺嘌呤二核苷酸和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸。本發明還提供一種煤炭的處理方法，其包括將酶組合物噴灑於煤炭上，並靜置72小時以上，可有效增加煤炭燃燒效率，降低煤炭的碳、氮、硫氧化物及煤灰的生成，並降低煤炭燃燒時對器具所造成的熱腐蝕。文檔編號C12N9/02GK101748103SQ200810183778公開日2010年6月23日申請日期2008年12月15日優先權日2008年12月15日發明者王敏成,邱武璋申請人:艾因國際股份有限公司