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预处理固定化脂肪酶膜对酯化反应的影响

化学工程杂志|李伟娜; 陈必强; 谭天伟; 朱晨辉; 范代娣 陕西省可降解生物医用材料重点实验室; 陕西西安710069; 西北大学化工学院、陕西省生物材料与发酵工程技术研究中心; 陕西西安710069; 北京化工大学生命科学与技术学院; 北京100029

考察经多种天然添加剂、活性剂成分及有机相反应前预处理实验室自制固定化酶膜对十二酸十二醇、维生素A/C棕榈酸酯、棕榈酸异辛酯等酯化合成的影响。结果发现:经过明胶、多羟基化合物PVP及含活性剂成分复配乳液PDMS等处理后,酶膜对十二酸十二醇酯化酶活有1.2—1.5倍不同程度提高;相比冻干酶粉完全失活含质量分数98%PEG6000的冻干酶粉催化酯化率在70%以上,结合盐及聚乙二醇高分子化合物对酶保护作用,该方法适于冻干Candida sp.99-125脂肪酶粉的预处理;而在所选常用有机溶剂中酶活性稳定,可用于反应后酶膜的再生。在棕榈酸异辛酯的酯化合成中,复合乳剂PDMS对酶稳定性没有影响,而天然羟基化合物PVP及乳糖明显有利于酶活性的保持、酶重复使用次数的增加。

【分 类】
  • 期刊
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  • 自然科学与工程技术
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  • 工程科技I
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  • 化学
【关键词】
  • 预处理
  • 固定化
  • 脂肪酶
  • 酯化

化学工程 文档目录

化学工程杂志生物化工

预处理固定化脂肪酶膜对酯化反应的影响

摘要:考察经多种天然添加剂、活性剂成分及有机相反应前预处理实验室自制固定化酶膜对十二酸十二醇、维生素A/C棕榈酸酯、棕榈酸异辛酯等酯化合成的影响。结果发现:经过明胶、多羟基化合物PVP及含活性剂成分复配乳液PDMS等处理后,酶膜对十二酸十二醇酯化酶活有1.2—1.5倍不同程度提高;相比冻干酶粉完全失活含质量分数98%PEG6000的冻干酶粉催化酯化率在70%以上,结合盐及聚乙二醇高分子化合物对酶保护作用,该方法适于冻干Candida sp.99-125脂肪酶粉的预处理;而在所选常用有机溶剂中酶活性稳定,可用于反应后酶膜的再生。在棕榈酸异辛酯的酯化合成中,复合乳剂PDMS对酶稳定性没有影响,而天然羟基化合物PVP及乳糖明显有利于酶活性的保持、酶重复使用次数的增加。
1-6
化学工程杂志传质过程及设备

NAD-150超高交联吸附树脂对苯甲醇动态吸附行为

摘要:室温下研究了流速、初始质量浓度及树脂用量对苯甲醇动态吸附的影响。结果表明在所研究的范围内树脂对苯甲醇的吸附容量受流速的影响较小,吸附容量随着苯甲醇初始质量浓度的增大而增大,随着吸附剂用量的增大而减小。当流速为4 m L/min、初始质量浓度为2 000 mg/L,吸附剂用量在2—3 g时,NAD-150超高交联吸附树脂对苯甲醇的吸附量为303.35 mg/g,Bohart-Adams模型较Yoon and Nelson模型能更好地拟合不同条件下苯甲醇吸附的穿透曲线。脱附实验表明乙醇水溶液对苯甲醇的脱附效果显著优于甲醇水溶液,再生后的树脂可重复使用。实验所采用的NAD-150超高交联吸附树脂对实际废水中苯甲醇的处理能力要显著高于市售树脂AB-8和HPD-100。NAD-150以其对苯甲醇的吸附量高,处理效果好,可望应用于苯甲醇工业废水的处理中。
22-26
化学工程杂志化工热力学

α-对氨基苯甲酸的固液平衡及热力学性质研究

摘要:为优化α-对氨基苯甲酸(PABA)的结晶工艺以及提供基础热力学数据,采用动态激光法在温度为283.15—313.15 K温度范围内测定了对氨基苯甲酸在2种混合溶剂(水+乙醇,水+甲醇)中的固液平衡数据。结果表明:PABA的溶解度随着温度和有机溶剂的增加而增加,并且在水+乙醇混合溶剂中高温时存在潜溶现象。用RK方程、Apelblat方程、λh方程对其在混合溶剂中的溶解度数据进行拟合关联,均取得较好结果:平均标准偏差(ARD%)分别为1.664%,2.878%;1.317%,1.245%;1.667%,2.232%。考虑活度系数,用NRTL计算了其混合热力学性质混焓、混合熵、混合吉布斯自由能,结果表明PABA的混合过程为自发的放热反应。
43-48
化学工程杂志反应工程

新型MDEA-TETA混合胺解吸CO2的动力学研究

摘要:以新型MDEA-TETA混合胺为吸收剂,研究CO2解吸的动力学,计算解吸反应的级数、活化能及指前因子,并探讨温度和溶液组成对CO2解吸速率的影响。结果表明,新型MDEA-TETA吸收剂解吸CO2可分为2个阶段,且均为准一级反应,解吸过程的液相阶段为整个解吸过程的控制阶段。TETA的存在能够降低解吸CO2反应的活化能,使解吸速率加快。相同浓度配比条件下,随着解吸温度的增高,混合胺溶液的CO2解吸速率增加。温度在90—100℃,浓度配比c(MDEA)∶c(TETA)=2.7∶0.3时CO2的解吸效果最佳。
65-68
化学工程杂志节能减排

混合烷烃脱氢产物分离单元的换热网络优化

摘要:以某25万t/a的混合烷烃脱氢装置为背景,选取其中产物分离单元,采用Aspen Plus软件对其进行了流程模拟,模拟结果与现场数据吻合良好。在此基础上,利用夹点技术对现行工况的换热网络进行了夹点分析,在最小换热温差10℃条件下,现行换热网络冷热公用工程的节能潜力分别可达11.61%和8.88%;优化脱乙烷塔进料温度后,节能潜力可分别提高至12.48%和9.60%。通过计算机模拟发现现行换热网络存在着跨越夹点换热器。提出了换热网络优化设计方案,优化换热网络相比于原换热网络冷热公用工程消耗量分别降低12.21%和9.39%。
1-5
化学工程杂志传热过程及设备

对苯二甲酸锌初级成核过程研究

摘要:为研究对苯二甲酸锌的成核过程,实验采用平衡法测量对苯二甲酸锌在苯二甲酸钠溶液中的溶解度计算成核过程的过饱和度;298.15 K下用聚焦光束发射测量仪在线监测对苯二甲酸锌反应结晶过程中诱导期,并计算临界成核半径和临界成核自由能与过饱和度的关系。结果表明:过饱和度越大,诱导期时间越短;根据经典成核理论,在过饱和度S大于8.16时,发生的是均相成核过程,过饱和度S小于6.66时,发生的是非均相成核过程;其中在均相成核中,临界成核半径和临界成核自由能都是随着过饱和度的增加不断减小。因此,提高过饱和度使成核过程更加容易进行。
22-26
化学工程杂志化工流体力学

气液固三相流化床层膨胀特性实验分析

摘要:为分析气液固三相流化床床层特性,选用两种粒径接近、密度不同的颗粒:塑料颗粒(湿堆积密度1 273 kg/m~3,平均直径750μm)和陶粒(湿堆积密度1 680 kg/m~3,平均直径800μm),以常温空气为气相、水为液相。实验装置内径0.13 m,全床高度4.75 m,实验液柱高度3.5 m,床内颗粒有足够的膨胀高度。分别测试了液速0—13 mm/s,气速0—12 mm/s条件下的床层高度,研究气液速对塑料颗粒和陶粒床层膨胀率的影响。研究结果显示液速较低时床层收缩,随着气速增加,收缩率增大;液速较高时,膨胀率大于0,随着表观气速的增加,膨胀率先降低,表观气速大于临界值后,膨胀率将增大;除高气速外,床层膨胀率总是随着液速的升高而增大。相同气速、液速条件下,大密度陶粒的床层膨胀(收缩)率大于塑料颗粒。
44-49
化学工程杂志化工过程控制

甲烷-氮气-氢气体系低温精馏控制策略改进

摘要:控制系统设计是工程设计的重要组成部分,通常根据经验进行设计。但是在某些情况下,采用这种方式设计的控制系统不能满足生产需要。以一个典型的化工尾气回收装置为例,在现场收集的实际生产数据基础上,利用软件Aspen Hysys对甲烷-氮气-氢气体系的低温精馏过程建立动态模型,考察现有控制系统在无干扰和有干扰(脉冲式波动)情况下的调节能力。根据计算结果分析,现有控制系统存在一定的局限性,于是提出将单回路反馈控制改为均匀串级控制的改进方案,并进行计算分析。结果表明:现有的控制系统会放大干扰对精馏塔的影响,造成生产系统再次稳定所需时间长、产物组成偏离设计值等问题;改进的控制策略有效地改善了系统应对脉冲式干扰的能力,大大增强了系统的鲁棒性。
69-73
化学工程杂志生物化工

有荧光性能的蒽醛查尔酮合成及其抗菌活性

摘要:在室温下以天然产物丹皮酚(2-羟基-4-甲氧基苯乙酮)为原料,与9-蒽醛用碱催化发生克莱森.施密特缩合反应,制备出了一种9-蒽醛查尔酮类化合物,收率可高达68.8%,并测试了其荧光性能和抗菌活性。利用紫外、红外、质谱以及元素分析,结合核磁共振氢谱、碳谱和135。DEPT谱,对该查尔酮类化合物的结构进行综合表征,确定为1-(2-羟基-4-甲氧苯基)-3-(9-蒽基)-丙烯酮,有很好的荧光性能,荧光最大发射波长为325nm。抗菌实验表明:对测试的植物源真菌和病源细菌均有抗菌活性,测试植物源真菌抗菌活性用生长速率法,在质量浓度为1.0g/L时对油菜菌核病菌的抑菌率为61.15%;测试病源细菌的最小抑菌质量浓度(MIC)和最小杀菌质量浓度(MBC),对铜绿假单胞菌ATCC27853株的MIC值为0.66g/L、MBC值为0.92g/L。
1-5
化学工程杂志能源化工

气化工艺黑水处理系统优化研究

摘要:气流床气化工艺在合成气激冷以及初步净化过程中会产生大量的高温含渣黑水,高温黑水在后续的多级闪蒸工艺处理过程中会产生一定量的低压闪蒸汽需消耗大量循环冷却水,同时排放大量含盐废水。为利用高温黑水含有的热能以及闪蒸系统副产的低压蒸汽,文中以粉煤气化工艺黑水处理系统为基础,提出了高温黑水回用和废水蒸发回收的系统优化方案,基于Aspen Plus软件建立了气化黑水处理工艺新流程,并进行了模拟计算。模拟结果表明:当黑水回用比为0.5时,对有效气产量为70000m3/h的粉煤气化装置而言,新流程系统总热效率由原来的90.65%提高到93.58%,合成气水气比由0.80提高到0.99;黑水闪蒸系统负荷减半,循环水用量降低45.64%,外排废水减少43.35%,黑水处理系统运行成本降低,实现了能量物质的综合利用。
19-24
化学工程杂志传质过程及设备

2,3,6-三甲基苯酚固液萃取洗涤的理论与实验研究

摘要:由于2,3,6-三甲基苯酚与其同系物的理化性质十分接近,高纯度2,3,6-三甲基苯酚的获取十分困难。文中采用COSMO—RS计算快速预筛选分离溶剂并初步探讨了分离机理。由计算结果可知:二甲基亚砜、甲醇、乙腈等氢键受体溶剂的选择性分配能力较高,且甲基酚主要依靠其极性及与溶剂的氢键作用的差异实现分离,与后续实验结果相符并减少了实验工作量。以乙腈为洗涤溶剂,用量为0.2508g/g原料,在20℃下,经单级固液萃取洗涤,固相产品中2,3,6-三甲基苯酚的质量分数由原料中的97.51%提高到98.49%,2,3,6-三甲基苯酚的收率为71.14%。多级固液萃取洗涤中,随着洗涤级数的增加,两相产品的纯度逐渐升高,而固相产品的总收率逐渐降低。
38-41
化学工程杂志化工流体力学

聚氨酯低压混合器内流场的数值模拟和实验研究

摘要:为探究聚氨酯低压混合器内流体流动状况以及不同混合头结构对混合器内组分输运过程的影响,利用流体力学软件Fluent,采用标准湍流模型和标准壁面函数,开启组分输运方程,不开启反应方程,对混合器内非稳态组分输运过程进行三维数值模拟。模拟结果表明:混合器内流体流动状况良好,无明显死区,混合器内组分输运过程混合时间为30s;当叶片层数为8、周向叶片数为8、叶片倾斜角为15°时,混合头的混合效果最好。为验证模拟的可靠性,对混合器内组分输运过程进行实验验证。结果显示:模拟结果与实验数据具有较高的吻合度,最大相对误差低于5%,这表明利用CFD模型对低压混合器内组分输运过程进行预测和模拟是可行的、有效的。
56-61
化学工程杂志节能减排

LNG冷能空分装置优化改造

摘要:LNG冷能空分装置具有能耗低、运行费用低等优势,但是目前LNG冷能空分装置普遍存在频繁开停机问题,严重影响了空分装置的生产运行和经济效益,亟待解决。文中以国内首套冷能空分装置为研究对象,对冷能空分频繁停机的原因和结果分析,根据设备自身状况,提出利用液氮冷能方案,借助Aspen Plus模拟软件对空分装置进行模拟优化改造。模拟结果表明:换热器所需换热面积为69.61 m2,需要液氮冷能18 110 kg/h。通过对方案经济效益分析可知,采用液氮冷能供应方案,可避免空分装置频繁停机,提高了项目经济效益。
1-4
化学工程杂志材料科学

窄带隙半导体耦合Bi2S3/g-C3N4催化剂制备及光催化性能

摘要:利用原位生成法,制备了Bi2S3含量可调的Bi2S3/g-C3N4复合材料。通过X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、光致发光光谱(PL)、时间分辨荧光衰减光谱等手段对制备的光催化剂物相、形貌、结构和性能进行表征分析。可见光照射下,以罗丹明B(Rh B)为降解模型评价Bi2S3/g-C3N4复合材料的催化性能。结果表明:Bi2S3沉积在g-C3N4表面,显著增强g-C3N4的可见光催化性能,并随着Bi2S3含量不同,复合光催化剂Bi2S3/g-C3N4的催化性能发生变化,其中Bi2S3质量分数为5%时表现出最佳的可见光催化活性。利用捕获剂、NBT转化确定h+是主要的活性物种,O-2·是次要活性物种。对Bi2S3/g-C3N4光催化活性增强机理进行研究,Bi2S3的加入显著增强g-C3N4对可见光的吸收,并与g-C3N4之间形成异质结,促进光生电子空穴的有效分离,延长载流子寿命,显著增强g-C3N4光催化性能。
18-24
化学工程杂志化工热力学

用于能量回收的有机朗肯循环混合工质研究

摘要:近年来随着低温余热的利用越来越受到重视,将LNG冷能和低温余热联合应用的有机朗肯循环研究也受到了广泛的关注,其中循环工质的选择更是提高系统热力性能的关键。针对循环工质选择的问题,将R236ea、R245fa以及两者按不同质量分数配比得到的9种混合工质作为亚临界ORC工质,结合窄点分析方法计算了系统在2种最佳设计工况下的热力学性能及热经济性。结果表明:混合工质R236ea/R245fa(0.9/0.1)和R236ea/R245fa(0.8/0.2)分别是以最佳热和冷回收效率为设计工况标准时的最佳循环工质;2种工况下,混合工质的热经济性均优于纯工质;在混合工质中提高R236ea的比例可以有效降低换热面积,提高系统经济性。为日后将低温余热和LNG冷能联合应用的有机朗肯循环二元混合工质选择提供一定的参考。
39-44
化学工程杂志煤化工

煤化工项目大型空分装置驱动方式研究

摘要:通过运行保障条件、机组用能特点、驱动方式考虑因素、实际应用情况等角度,对煤化工项目配套大型空分机组的电机驱动和蒸汽驱动2种方案进行比较研究。在已有工程项目数据基础上,着重对大型空分装置2种驱动方式的外围配套条件、能效与水耗、投资和运行成本、启动便利性、机组成套等进行分析说明,为煤化工项目大型空分装置驱动方式选择提供参考和思路。
59-62

期刊名称:化学工程

期刊级别:统计源期刊

期刊人气:4653

杂志介绍:
主管单位:中国华陆工程公司
主办单位:全国化工化学工程设计技术中心站
出版地方:陕西
快捷分类:工业
国际刊号:1005-9954
国内刊号:61-1136/TQ
邮发代号:52-52
创刊时间:1972
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:0.438
综合影响因子:0.300
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