微化工技术的应用

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微反应技术在石化领域的应用进展

微反应技术在石化领域的应用进展

微反应技术在石化领域的应用进展
徐圆圆
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2022(23)3
【摘要】微反应技术是在微米级的反应通道内进行撞击流化学反应,具备极佳的传质传热性能、精确的反应条件控制及反应过程的安全性等优势,是目前化工领域最具创新性、可持续性的发展方向。

介绍了微反应器在氢化、烷基化、脱硫、磺化等石油化工反应过程中的应用,旨在加深对微化工技术的理解,进而推动微化工技术在传统石化领域内的开发与应用,提升石化本质安全水平。

【总页数】5页(P33-36)
【作者】徐圆圆
【作者单位】中国石化集团金陵石油化工有限责任公司烷基苯厂
【正文语种】中文
【中图分类】F42
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5.微反应器在精细化工领域氧化反应中的应用进展
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微生物生物合成技术的应用

微生物生物合成技术的应用

微生物生物合成技术的应用微生物是一类生命力强大的生物,在普通人看来,微生物常常被认为只有病菌的身份。

但是,在生物学领域,微生物被广泛运用于各个领域,其中微生物生物合成技术的应用也在逐步推广。

微生物生物合成技术是指利用微生物合成高附加值化合物的过程,这是一种低成本、能耗低、环保等特点的新技术,目前被广泛应用于食品、能源、医药、化工等领域。

一、食品领域在食品加工领域,微生物生物合成技术的应用十分广泛。

其中,主要体现在酸奶、酵母、酵素、淀粉水解酶、谷氨酸钠等的生产中,酸奶生产是其中的一个非常典型的例子。

将乳清加热灭菌,施加乳酸菌进行发酵,消失的乳糖转变成了乳酸,从而促进了乳制品口感的升级和养分的加强。

因此,在近几年,酸奶的生产技术已经非常成熟,更多品种的酸奶也已经问世。

二、能源领域微生物生物合成技术也被广泛应用于能源领域,如利用微生物生物合成技术生产生物乙醇、生物柴油等,比如生物乙醇是由微生物在一定条件下生产的,利用其可以制造出高质量的燃料,这些燃料的环保性很高,可替代传统的化石燃料发电。

同时,与生物乙醇类似,生物柴油也是利用微生物在特定条件下生产的,它的成本更低、价格更实惠,存在更广泛的市场。

由于微生物生物合成技术在能源领域的应用,除了能够解决能源匮乏的问题,还对减少环境污染起到了重要作用。

三、医药领域在医药领域,微生物生物合成技术的应用是非常重要的。

在制药过程中,通过微生物生物合成技术可得出很多高质量的药品,如抗生素、激素、酶类制剂、生物制剂等,其中抗生素就是一个重要代表。

抗生素是目前最常见的医疗药品之一,能迅速抑制某些病原体或伤口细菌的繁殖,防止疾病的扩散。

经过微生物生物合成技术的生产,抗生素所含成分更为纯净、安全,质量更高。

此外,激素制品也是通过微生物生物合成技术生产的一种医疗产品,内含多种药物成分,因此也能够更好的发挥作用,缓解病情。

四、化工领域在化工领域,微生物生物合成技术的应用同样十分广泛,它主要是利用微生物生物合成代谢产物的特性,用于各种有机化学品制造、有机酸提取等。

微化工过程中的传递现象

微化工过程中的传递现象

2 0 1 3年 7月
微化工过程中的传递现象
张金 霞
( 浙江建业化工股份有 限公司 浙江 省 建德市 3 1 1 6 0 4 )
摘 要 : 微化 工技 术在我 国已经得到 了广泛 的应 用, 本文主要 对微 化工技术进行 了介 绍 , 对气 一 一液两相流体的流动 和传质进行 了简明扼要的阐述 , 进一步证 明微通道研 究的重要性 。
L — M)建 立的关联 式是最 为科 学和 常用 的, L o c k h a r t — Ma r t i n e l l i 离等反应 的过程 , 与传统尺度的系统相比较 而言来说的话 , 微化 ( L - M ) 的关联式中, 气一 液两相之 间的摩擦压降都是用气 、 液各 自 工 系统具有它们 不可 比拟 的优 点 , 例如: 热质传递速度 快、 耗能 ( 换句话也就是说, 气一 液 低、 集成度高 、 可控制 性强等特 点, 对于强放、 吸热 等反应的等温 的流动摩擦压降 的单相函数进行表示 的, r t i n e l l i 的参数 x之 间的关系 。 操作 、 易燃易爆化合物的合成、 剧毒化合物 的现场 合成等操作都 两相的摩擦乘子与 Ma
关键词 : 微 化 工技 术 ; 传递 ; 微通道 ; 两相 流 ; 微 反 应 器 中图分类号 : T K1 2 4 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 3 — 0 0 3 8 ( 2 0 1 3) 2 0 — 0 1 7 8 — 0 2
液 吸收 、 气一 液一 固三相催化反应等过程 中的应 随着我国可持续发展战略的提 出并得到广泛 的认可,科学 液微 反应 器在气一
经成为化学化工领域的典型代表, 并逐渐形成 了一门新的学科 , 也就是说我 国围绕着微化工技术又新开辟出 了为化学工程 与技 由通道 的入 口结构 、 通道壁面性质 、 气一 液两相流体 的表观速度 、 术的一个崭新的学科 。微化学工程主要是针对微化工 系统 内部 液体表面黏度等方面的参数决定的。 通道尺寸微细化 ,以及化工 中的微型设备和设备系统运行 的特 流型 内部 的特 征与传统尺寸通道所具备 的的特 征存在着很 征和规律 。虽然微化工技术在我 国已经得到 了很好 的应用 和发 大的差异 , 主要是 由于微 通道 内的表面张力不 断增 强、 绝大 多数 展, 但是在我国工业之中的应用还面临着很 多的 问题和不足 , 从 的流动是在层之间等决定的, 流型之 间进行转换的行为也不能用 对微通道 中的各种化学反应进行研究 的过程 中就会 发现微 化工 传统尺度通道中 的流型转换关 联方 程式和传统尺度通道 中比较 技术研 究过程 中使用 的设备 的参数 以及操作条件 都会 对微化工 适用的模 型来进行说明和解释 。 例 如, T r i p l e t t 等人专门针对 l m m 技术研 究的结果产生 巨大 的影 响,这主要是 取决于设备在微化 的圆形微通道 中的空气一 水之 间的两相流动特性进行 了研究与考 工 的研究过程 中的反应 时间、 导热时 间、 传质 时间等 , 这几个时 察 , 并在空气一 水 两相 流 动 的表 观 气速 和 表 观 液 速 的 基础 上 , 提 出 间对于微化工技术在工业上 的应用存在着非常大的影响 。 了空气一 水 的流型图 ; A k b a r 等人对微通道 内的空气一 水之间的混 合物 的流型数据 的圆面和近圆面等方面进行 了全 面的分析和系

微生物在化工能源方面的应用

微生物在化工能源方面的应用

第二节 氨基酸的生产
第二节 氨基酸的生产
直接发酵法是采用廉价的氮和碳源基质,利用已解除 了反馈调节的各种突变菌株,或控制野生菌株的胞膜渗透 性,通过直接发酵生产氨基酸。
加前体法是为了绕过或回避终产物对合成途径中某一 关键酶的反馈调节作用,在微生物的培养中加入前体(即 氨基酸生物合成代谢的中间体)发酵生产氨基酸。
微生物引起的食品污染与腐败变质
淡水域中的微生物可分为两大类型:一类是清水型水生 微生物,这类微生物习惯于在洁净的湖泊和水库中生活,以 自养型微生物为主,可被看作是水体环境中的土居微生物, 如硫细菌、铁细菌、衣细菌及含有光合色素的蓝细菌、绿硫 细菌和紫细菌等。也有部分腐生性细菌,如色杆菌属,无色 杆菌属和微球菌属的一些种就能在低含量营养物的清水中生 长。霉菌中也有一些水生性种类,如水霉属和绵霉属的一些 种可以生长于腐烂的有机残体上。此外还有单细胞和丝状的 藻类以及一些原生动物常在水中生长,通常它们的数量不大。 另一类是腐败型水生微生物,它们是随腐败的有机物质进入 水域,获得营养而大量繁殖的,是造成水体污染、传播疾病 的重要原因。
第一节 微生物发酵生产有机酸
第一节 微生物发酵生产有机酸
二、苹果酸的生产 L-苹果酸广泛存在于生物体中,是生物体三羧酸循环 的成员。许多微生物都能产生苹果酸,但能在培养液中积 累苹果酸并适合于工业生产的,目前仅限于少数几种,大 致有:用于一步发酵法的黄曲霉、米曲霉、寄生曲霉;用 于两步发酵法的华根霉、无根根霉、短乳杆菌;用于酶转 化法的短乳杆菌、大肠杆菌、产氨短杆菌、黄色短杆菌。
酶转化法是采用微生物的酶(提取出或不提取出)催 化某种底物,省去了发酵过程中的一些酶合成的阻遏和终 产物的反馈抑制作用,即将底物直接酶促反应生产氨基酸。 特别是固定化酶和固定化细胞技术的采用,大大促进了酶 转化法在生产氨基酸方面的应用。

微通道反应器操作应用介绍

微通道反应器操作应用介绍

化工工程强化的重要方法是微化工技术,实现高效、安全、环境友好的化工生产新兴技术,而微通道反应器逐渐成为化工领域进行可续研究和工业生产的重要手段。

本文主要对微通道反应器在重氮化反应中的操作和应用介绍。

1、什么是重氮化反应芳香族伯胺和亚硝酸作用(在强酸介质下)生成重氮盐的反应称为重氮化(一般在低温下进行,伯胺和酸的摩尔比是:1:2.5),芳伯胺常称重氮组分,亚硝酸为重氮化剂,因为亚硝酸不稳定,通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸使反应时生成的亚硝酸立即与芳伯胺反应,避免亚硝酸的分解,重氮化反应后生成重氮盐。

重氮化反应是一种非常危险的化学反应,在反应的瞬间会放出大量的热,并且产物比较容易分解。

如果采用传统反应釜需要消耗大量的冰来对装置进行降温抵消反应产生的大量热,并且本身反应釜运作也会产生大量的机械升温,与此同时由于反应的产物重氮盐需要低温进行安全储存,而且需要长时间存储,所以反应釜需要消耗巨大的能力,带来很多材料的浪费。

并且产出的产品质量不稳定,收录波动较大。

而通过微通道反应器,我们可以解决上述问题。

1、实验方程式2、实验方法称定量的红色基KD、水及盐酸在烧杯中,搅拌,打浆成均匀乳状液;称取定量的亚硝酸钠配成水溶液;调整两者体积达到一定比例;利用计量泵将KD乳液与亚硝酸钠溶液以摩尔化学反应量准确注入到微通道反应器中反应。

记录入口温度、出口温度、流速、出口物料状态。

3、实验过程把微反应器做成微预混器两个部件,把进、出料系统和微通道反应器相连,建立连续重氮化反应装置。

4、结果和讨论影响重氮化反应的因素包括温度、酸用量、流速、停留时间、微通道尺寸、加料方式等,经过反应装置和合成工艺条件的优化,对于各种不同芳胺进行重氮化反应。

而实验结果表面大多数的重氮化反应一般都在0-5℃进行,如果温度过高会产生很多杂志,影响重氮液品质和偶合反应的收率。

实验表面,在特定温度下,微通道中大部分的氨基物的重氮化反应温度可在10-20℃或更低的室温下进行,这样也可以大大减少降温材料的使用,节能效果明显。

《微乳化技术及应用》课件

《微乳化技术及应用》课件

提高石油的采收率
01
微乳化技术可以将表面活性剂 和其他化学剂以微小的液滴形 式分散在石油中,降低油水界 面张力,提高石油的流动性。
02
微乳化技术可以改善油藏的润 湿性,提高油藏的渗透性,从 而提高石油的采收率。
03
微乳化技术可以降低石油中的 杂质含量,提高石油的质量和 纯度。
降低燃料的毒性
微乳化燃料能够降低燃料中的有害物质含量,如硫、氮等,从而减少燃烧 产生的有害气体和颗粒物。
随着环保意识的提高,绿色、环保的微乳化产品将越来越受到市 场的青睐。Βιβλιοθήκη 感谢观看THANKS
农药和医药行业
在农药和医药行业中,微乳化技术主 要用于制备高效、低毒、环保的农药 和药物制剂,提高药物的生物利用度 和药效。
在医药领域,微乳化技术还可用于制 备靶向药物、纳米药物等新型药物制 剂,提高药物的疗效和降低副作用。
通过微乳化技术,可以将农药或药物 包裹在微小的液滴中,从而提高药物 的靶向性和稳定性,减少药物对非目 标生物的毒性。
燃料和石油工业
01
在燃料和石油工业中,微乳化技术主要用于提高燃料的燃 烧效率、降低污染物排放和提高石油采收率。
02
通过微乳化技术,可以将燃料或石油与水进行混合,形成稳定 的微乳液,从而提高燃料的燃烧效率和降低废气排放。
03
在石油开采中,微乳化技术可以用于提高采收率,通过将采出的 石油与表面活性剂和水混合形成微乳液,提高石油的流动性,从
提高药物的稳定性
01
02
03
微乳化技术能够将药物 溶解或分散在微小的液 滴中,形成稳定的药物 体系,防止药物的水解 和氧化等降解反应。
微乳化药物具有较高的 表面能,能够增加药物 的分散度和溶解度,从 而提高药物的稳定性和

碳科技:造就未来新材料明星


太空电梯概念。简单来说 ,太空电梯
就是一条从地 球表面 延伸 至太空 的长
2 中国石油和化工 2 l 。 1 4l Ol 1
子 元 器 件 的 天 下 ,集 成 电路 更 是 信 息 时代 名 副其 实 的 “ 心 ” 核 。但 随着 集 成 度 越 来 越 高 , 晶体 管 的 体 积 面
想 的光 电二 极 管 。
墨在捕集核废料、 吸收核放射粒子等 方面具有极大应用潜力, 是核电站不
折 不扣 的 “ 安全 卫士 ” 。
石墨烯晶体管和碳纳米 管在替
代硅方 面 的应用 , 或许有 朝一 日能让
临物理极限 ,内部 金属导线也难以 承受更高频率 的信号传送 ,传统硅 集成 电路发展遭遇瓶颈。未来出路 在哪里呢? I M 的一项研究为人们 B
代。 作为新材料的中坚力量 , 碳材料 在未来将有哪些优异表现?能否成 为新材料领域里的尖端部队?从科 学家们对 以碳纳米管 、石墨烯为代 表的碳 纳米材料和以核石墨为代表 的新型碳材料 的未来畅想 中,人们 看到了激动人心的前景 。
太空 电梯如果 能成为未来到达 外层太空的运输系统 ,科学 家面临 的首要 问题就是 电缆材质 的选择 。 该 电缆必须重量超轻 、 强度超高, 可 以承受地球大气层 内外所有 发射体 的撞击 。 日本太 空电梯协会会长大 野修一介绍 , 经过研究, 科学家们已 开发 了一种 叫作碳纳米管 的纤维 , 可达到所需强度的四分之一 ,这是 已知最接近标准强度 的物质 。 与此同时, 英国N n cmp a o o 技术 公司 日前制造出了世界最大 的碳纳

工技术领域起步较晚 ,但由于在研 究初期科研 单位就积极与产业界开
展 合 作 ,加 速 了我 国微 化 工技 术 的

化学工程技术的应用与发展

化学工程技术的应用与发展一、引言化学工程技术属于工程技术的一部分,是一门涉及化学、物理、生物、机械工程等多学科的综合技术。

其主要目的是研究化学反应的过程,设计化学工艺流程,进行生产操作,以达到提高生产效率、降低成本、保护环境的目的。

化学工程技术的应用范围非常广泛,在人类的生产和生活中发挥着极其重要的作用。

二、化学工程技术的基本概念化学工程技术是将化学反应、物理现象、生物过程等转化为工业化学过程的科学。

它主要研究化学反应的工业化、大规模化和连续化等技术,包括物料的输送、储存、反应、分离、提纯和制品加工等方面。

化学工程技术是一门物质转化与能量转化的交叉学科,它的研究内容主要包括化学反应工程、化学装备设计、化学过程安全、智能化化学生产等。

化学工程技术的应用涉及到节能、环保、资源利用等领域。

三、化学工程技术在工业生产中的应用作为一门综合性的工程技术,化学工程技术的应用非常广泛。

其在化工、石化、医药、食品、冶金、能源、环保等行业中的应用越来越广泛,为人类的生产和生活带来了极大的便利和福利。

(一)化工行业化工行业是化学工程技术的主要应用领域,化学反应的工业化、大规模化和高效化是化工生产的核心。

化学工程技术在制造颜料、合成纤维、制造油漆等方面都得到广泛应用。

(二)石油石化行业石化工业是化学工程技术的重要领域,鉴于石化工业的特殊性质,这里化学反应的速度、物料输送、热传递和物质转移的效果是非常重要的。

由于化学工程技术的运用,石化工业在现代社会的经济贡献越来越显著。

(三)医药行业医药行业是化学工程技术的重要应用领域之一。

化学工程技术在药品生产中的应用与药品的剂型、质量、稳定性及药品生产的效率和质量有着密切的关系。

化学工程技术的应用创新在医药行业中发挥着越来越重要的作用。

(四)食品行业食品行业是化学工程技术的重要应用领域之一。

无论是餐饮还是制造业,都离不开化学工程技术。

化学工程技术在加工食品时,经常需要用到化学变化或物理变化的协作,以增加食品的产品性能和生产效率。

国内外微通道行业现状

国内外微通道行业现状摘要:化工行业是国民经济中不可或缺的重要组成部分,但传统化工行业依然存在高耗能、高污染、低安全、高成本等的问题,微化工技术是解决这些问题的关键,不但是实现化学工业结构调整和产业升级的重要一步,也是实现化工行业可持续发展的必经过程。

上世纪90年代初,微化工技术研究在国外开始起步。

美国、德国、英国、法国、日本等发达国家相继开展了微化学工程与技术的研究。

据不完全统计,目前全世界已有超过50家做微化工技术与设备供应商,其中欧洲占了约60%。

通过表1可以看出,每家的微反应器系统都各有特点,并代表了当前微反应器设计与制造的先进水平与发展方向。

德国Ehrfeld公司的微反应器模块可以很方便地拆装和清洗。

美国康宁公司的Mini-lab微反应系统是一个高度集成的模块化装置,包括了混合、反应、换热等功能模块,所有模块均由玻璃制造。

西门子公司的Siprocess微反应器系统是一个集成的模块化系统,其特点是每个模块都安装了用于测量和控制的电子系统,使得人们对反应过程的控制更加容易、更加精确。

德国美因兹学院率先研制了一种用于从对甲氧基苯甲烷合成甲氧基苯甲醛的电化学微反应器。

美国麻省理工学院发展了一种用于气液固三相催化反应的微填充反应器。

英国Hull大学则设计了一种T形液液相微反应器,该反应器最大的特点是用电渗所法输送流体。

麻省理工学院设计制作的T形薄壁微反应器是具有代表性的气相微反应器。

国内开展微反应器研究已经有十余年时间,在微反应器的设计制造、微混合原理的探索、气相反应、液相反应、纳米颗粒制备等领域得到迅速发展,取得了显著成果。

目前主要研究微反应技术的机构有大连理工大学、中国科学技术大学、华东理工大学、北京化工大学等。

华东理工大学化工机械研究所制作一台用于甲醇蒸汽重制氢微反应器的板片。

中国科技大学利用烧结方法研制出陶瓷微反应器并进行了乙醇水气重整微反应器实验,取得了欣喜成果.北京化工大学针对目前宏观反应体系还不能对超低浓度污染物进行有效的处理,研究并制备了软壳微反应器,同时与高级氧化技术Fention反应相结合的一种有效处理低浓度染料水的新方法。

化工技术的绿色技术

化工技术的绿色技术在当今社会,化工行业作为国民经济的重要支柱之一,对人类的生产和生活产生了深远的影响。

然而,传统的化工技术在带来巨大利益的同时,也给环境和人类健康带来了诸多挑战。

为了实现可持续发展,化工技术的绿色化已成为当务之急。

绿色化工技术,顾名思义,是指在化工生产过程中,通过采用一系列科学、合理的方法和手段,减少或消除对环境的污染,提高资源利用率,降低能源消耗,从而实现经济效益、环境效益和社会效益的多赢。

传统化工技术的弊端日益凸显。

在过去,化工生产往往伴随着大量的废弃物排放,包括废水、废气和废渣。

这些废弃物中含有许多有毒有害物质,如重金属、有机物等,它们不仅对生态环境造成了严重破坏,还威胁着人类的健康。

例如,一些化工厂排放的废水未经有效处理就排入河流,导致水体污染,水生生物死亡,甚至影响到周边居民的饮用水安全;废气的排放则可能导致空气质量下降,引发呼吸道疾病等健康问题。

此外,传统化工技术对资源的利用效率较低,许多宝贵的资源在生产过程中被浪费,这与我们所倡导的资源节约型社会理念背道而驰。

绿色化工技术的出现为解决这些问题带来了希望。

它涵盖了多个方面的创新和改进。

首先是绿色原料的选择。

在化工生产中,选择环保、可再生的原料是实现绿色化的重要基础。

例如,利用生物质作为原料替代传统的石油、煤炭等化石资源。

生物质来源广泛,如农作物秸秆、木材废料等,通过合理的转化技术,可以生产出各种化工产品,不仅减少了对有限化石资源的依赖,还降低了碳排放。

其次是绿色工艺的开发。

采用新型的反应工艺和技术,能够提高反应的选择性和转化率,减少副产物的生成。

比如,微化工技术的应用,通过在微通道中进行化学反应,能够精确控制反应条件,提高反应效率,同时降低能源消耗和废弃物排放。

再者是绿色催化剂的研发。

催化剂在化工反应中起着关键作用,绿色催化剂能够提高反应活性,降低反应条件,减少污染物的产生。

例如,酶催化剂具有高效、专一、环境友好等优点,在一些生物化工过程中得到了广泛应用。

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微化工技术的应用
微化工技术是一种将传统化工过程进行微型化、精细化和集成化的技术,它在各个领域都有广泛的应用。

本文将从化工生产、环境保护和新材料开发三个方面来探讨微化工技术的应用。

一、在化工生产领域,微化工技术可以实现化工过程的微型化和高效化。

传统的化工生产通常需要大量的设备和耗能,而微化工技术通过微型反应器、微流控技术等手段,可以将化工反应过程集成到微小的空间中,大大减少了设备体积和能源消耗。

同时,微化工技术还可以实现反应过程的快速混合和高效传质,提高了反应速率和产物纯度。

例如,在制药工业中,微化工技术可以实现药物的快速合成和分离纯化,提高了药物的生产效率和质量。

二、在环境保护方面,微化工技术可以实现废水处理、废气处理和固体废物处理的微型化和高效化。

传统的环境污染治理通常需要大量的化学药剂和庞大的设备,而微化工技术可以利用微型反应器和微流控技术,将废水中的有害物质进行高效分解和去除。

同时,微化工技术还可以将废气中的有害成分进行快速转化和去除,有效减少了对大气环境的污染。

此外,微化工技术还可以实现固体废物的微型化处理和资源化利用,减少了对土地和水资源的占用。

三、在新材料开发方面,微化工技术可以实现材料的微型化和功能化。

传统的材料制备通常需要大量的试验和高温高压条件,而微化
工技术可以通过微型反应器和微流控技术,实现材料的快速合成和特定结构的控制。

例如,在纳米材料的制备中,微化工技术可以实现纳米颗粒的精确控制和均匀分散,提高了纳米材料的性能和应用效果。

此外,微化工技术还可以实现材料的功能化,例如通过微型反应器中的表面修饰和功能分子的引入,实现材料的特定功能,如抗菌、光催化等。

微化工技术在化工生产、环境保护和新材料开发等领域都有广泛的应用。

它通过实现化工过程的微型化和高效化,提高了生产效率和产品质量;通过微型化处理和资源化利用,减少了对环境的污染;通过微型化合成和功能化控制,实现了材料的特定性能和应用。

微化工技术的应用将为化工行业的可持续发展和环境保护做出重要贡献。

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