Den höga halten av kvävehaltiga organiska föreningar (NOC) i bioråolja erhållen från hydrotermisk flytning av mikroalger är en av de mest oroväckande frågorna om applikationer och miljö. Den bioråolja som erhålls genom hydrotermisk kondensering (HTL) behöver ytterligare raffineringsoptimering, och den höga koncentrationen av kväve-heterocykliska föreningar såsom kinolin, pyridin, etc., kommer att förgifta katalysatorn som används i raffineringsprocessen, så att deaktiveringen av katalysatorn kommer att förgifta katalysatorn. orsaka stora svårigheter att förädla bioråoljan. Dessutom har NOC och sulfider ett konkurrensförhållande i avsvavlingsprocessen för bioråolja, vilket hämmar avsvavlingseffekten. Även om det har gjorts många studier om att ta itu med kväverelaterade problem och analysera reaktionsmekanismer för några nyckelreaktioner, finns det fortfarande ingen fullständig och systematisk undersökning av den övergripande kvävevägen under HTL-processen.

Yuanyuan Shao, en associerad professor från School of Chemical Engineering and Technology vid Tianjin University, och kollegor föreslog att man skulle undersöka kvävefördelningen i olika produkter och analysera effekterna av reaktionsförhållanden på kvävefördelningen för att utforska dess reaktionsväg. Deras studie publicerades online i Frontiers of Chemical Science and Engineering den 7 mars 2022.

"I det här projektet använde vi Chlorella sp. och Spirulina sp. som råvara. Effekterna av reaktionstemperatur, uppehållstid och fastladdningshastighet på utbytet, kväveåtervinningen och den kemiska sammansättningen av bioråolja undersöktes ingående", säger Prof. Shao. "Vi analyserade också kvävefördelningen i vattenfasen, och en kort reaktionskarta under hela processen var höjdpunkten i denna forskning."

"Vi fann att det fanns tre huvudformer av NOC, inklusive kväve-heterocykliska föreningar, amider och aminer. Och det fanns ett visst omvandlingsförhållande mellan dem; andelen distribution i olika produkter beror främst på reaktionsförhållandena", säger Tianyi Bao, den första författaren till artikeln, en Ph.D. student från School of Chemical Engineering and Technology vid Tianjin University. "Även om den kemiska sammansättningen av de två mikroalgerna som båda tillhörde högproteinmikroalger med låg lipidhalt var likartade, var innehållet och fördelningen av kväve i biorå- och vattenfas ganska olika."

Egentligen är representanten för aminosyror i Chlorella sp. och Spirulina sp. protein är leucin respektive arginin. När det gäller kemisk struktur är leucin en neutral aminosyra medan arginin är en basisk aminosyra. "Vi drog slutsatsen att mer kväve i basiska aminosyror var benägna att gå in i vattenfasen och existerade i form av vattenlösliga NOC", säger Tianyi Bao. Detta resultat visar att urvalet av mikroalger, särskilt analysen av den interna proteinstrukturen, också är ett av fokusområdena för framtida forskning. + Utforska vidare

En ny mikroalgstam väcker förhoppningar om veganska produkter med mindre fisksmak