旋叶动态膜分离式酶解反应器的多功能开发及评价

介绍一种新型酶解反应器 ,它将旋叶动态膜分离技术应用于其中 ,实现了边反应边分离 ,并可以进行不同形式的酶反应操作。作者针对旋转床固定化酶反应过程进行了实验研究和评价     

膜分离式酶解反应器的研究进展

本文综述了国内外近年来膜分离式酶解反应的研究概况,扼要报道了天津大学在膜分主耦合式酶解反应器方面所取得的开发进展。     

膜分离式酶解反应器流体流动特性

讨论了膜分离式酶解反应器进行酶解反应操作时流体流动的特性。导出停留时间分布函数方程式,采用降阶法的阶跃方式进行了实验验证。结果表明：实验值与按分布函数方程式的计算值吻合良好,通过与连续釜式反应器（ＣＳＴＲ）停留时间分布的特征值的比较,显示出这种反应器的优越性。     

动态膜分离式固定化酶反应器操作性能研究

在开发研制的动态膜分离式固定化酶反应器（ＤＭＩＲ）上进行了不同操作形式的连续酶解反应实验,证明了ＤＭＩＲ具有多功能,性得到了实验范围的ＤＭＩＲ的最适操作条件。     

在膜分离式酶解反应器中单基质酶受叶轮剪切失活的实验研究

研究了在膜分离式酶解反应器中单基质酶受叶轮剪切失活的现象。分别采用平板、刮刀、凹槽型式的叶轮在不同转速下进行实验,并在多级膜分离式酶解反应器中进行了验证。结果表明,不同的叶轮型式和叶轮转速对酶的剪切失活影响不同。将实验数据归纳为余存酶活与叶轮型式、叶端线速度、剪切暴露时间的曲线,应用它可估计酶在工作条件下的失活程度。     

动态膜分离式连续酶解装置生产果糖的研究

利用单滤室动态膜分离机（超滤膜组件）与全混式酶解反应器组成一个半封闭的回路系统，而成为连续式酶解装置，用团假丝酵母产生的菊糖酶，对洋姜提取液中的菊糖进行降解，生成果糖，在这一工艺过程的研究过程中，得出并验证了此装置的数学模型，在实验范围内表明，生产同样重量（干物）的果糖，连续操作过程的生产率是分批操作的２．３４倍，可见，连续酶解是非常有开发前途的操作方法。     

动态膜分离式酶反应器连续操作运行方式评价与研究

应用动态膜分离技术开发研制的新型多功能酶反应器,实现了在进行酶解反应过程中同时分离产物的耦联操作。在该反应器上完成了使用菊粉酶、糖化酶等单基质酶不同操作形式的水解实验,考察了不同操作方式下反应器内流体流动的特性,并分别导出了停留时间分布函数式,从而对连续酶解过程的不同运行方式进行了对比性评价研究。     

动态膜分离式酶反应器连续操作特性研究

在应用动态膜分离技术开发研制的新型多功能酶解反应器上进行了边反应分离的连续操作过程。通过在该反应器上进行菊粉酶等单基质酶不同操作形式的水解实验，考察了不同操作方式下反应器内流体流动的特性，并分别导出了停留时间分布函数式，从而对连续酶解过程的不同运行方式进行了研究。     

动态膜分离式固定化酶反应过程分析

测定了实验系统下固定化酶的本征动力常数,从动力学角度分析研究了所开发研制的动态膜分离式固定化酶反应器（DMIR）的反应过程,给出了无外扩散限制条件下的DMIR反应器的数学模型,并验证了实验方法的可靠性。     

在膜分离式酶解反应器中单基质酶受叶轮剪切换活的实验研究

研究了在膜分离式酶解反应中单基质酶受叶的轮剪切失活的现象。分别采用平板,刮刀,凹型式的叶轮在不同转速下进行实验,并在多级膜分离式酶解反应器中进行了验证。结果表明,不同的叶轮型式和叶轮转速对酶的剪切失活影响不同。     

Enhancement of Methanol Production in a Membrane Dual‐Type Reactor

In this study, a dynamic model for a membrane dual‐type methanol reactor was developed in the presence of long term catalyst deactivation. The proposed model is used to compare the performance of a membrane dual‐type methanol reactor with a conventional dual‐type methanol reactor. A conventional dual‐type methanol reactor is a shell and tube heat exchanger reactor in which the first reactor is cooled with cooling water and the second one is cooled with synthesis gas. In a membrane dual‐type reactor, the wall of the tubes in the gas‐cooled conventional reactor is covered with a palladium‐silver membrane, which is only permeable to hydrogen. Hydrogen can penetrate from the feed synthesis gas side into the reaction side due to the hydrogen partial pressure driving force. Hydrogen permeation through the membrane shifts the reaction towards the product side according to the thermodynamic equilibrium. The proposed dynamic model was validated against measured daily process data of a methanol plant recorded for a period of four years and a good agreement was achieved. The simulation results show that there is a favorable profile of temperature and activity of the membrane dual‐type reactor relative to single and conventional dual‐type reactor systems. Therefore, the performance of methanol reactor systems improves when a membrane is used in a conventional dual‐type methanol reactor.     

CO‐Free Hydrogen Production by Ethanol Steam Reforming in a Pd–Ag Membrane Reactor

In this work, the ethanol steam reforming (ESR) reaction has been studied by using a dense Pd–Ag membrane reactor (MR) by varying the water/ethanol molar ratio between 3:1 and 9:1 in a temperature range of 300–400 °C and at 1.3 bar as reaction pressure. The MR was packed with a commercial Ru‐based catalyst and a constant sweep gas flow rate in counter current mode was used. The influence of the temperature and the feed molar ratio on different parameters such as the ethanol conversion, the hydrogen production, the hydrogen yield and the CO‐free hydrogen recovery has been evaluated.     

自吸气式离心浮选机的试验研究

介绍了自吸气式离心浮选机的结构及工作原理,并进行了半工业性试验。自吸气式离心浮选机与XPM8浮选机的对比试验结果表明,自吸气式离心浮选机试验结果接近或优于XPM8浮选机。     

新型絮凝反应器处理高岭土悬浮液的实验研究

根据絮凝原理设计制造了新型絮凝反应器,并建立了连续絮凝实验装置。以液体透光值为指标,考察了在室温(25℃)和不同进液流量下处理高岭土悬浮液的效果。结果表明,该反应器可以在室温下达到较好的絮凝澄清效果,处理液透光值均达到120以上,节省了传统絮凝操作中需要加热所造成的能耗。综合考虑澄清效果和处理效率,确定进液流量为60 L/h较为适宜。     

无机陶瓷膜在超细分子筛固液分离上的实验研究

采用无机陶瓷膜分离技术,可以实现超细分子筛在浓缩和洗涤过滤过程中的充分截留。研究表明,采用平均孔径为0.2μm的无机陶瓷膜,在常温、膜面流速为6m/s、分子筛浆液固含量小于40%的条件下,用于分子筛固液分离时,平均渗透通量在200L/(m2.h)以上,滤液中悬浮物含量低于40mg/L。     

新型絮凝反应器处理高岭土悬浮液的实验研究*

根据絮凝原理设计制造了新型絮凝反应器,并建立了连续絮凝实验装置。以液体透光值为指标,考察了在室温（25℃）和不同进液流量下处理高岭土悬浮液的效果。结果表明,该反应器可以在室温下达到较好的絮凝澄清效果,处理液透光值均达到120以上,节省了传统絮凝操作中需要加热所造成的能耗。综合考虑澄清效果和处理效率,确定进液流量为60 L/h较为适宜。     

用多孔金属—SiO2复合膜反应器进行CO水蒸汽变换反应

用自制的多孔金属－ＳｉＯ２复合膜组装成一种新颖的膜反应器,利用ＣＯ变换反应考察该膜反应器的性能实验系统地考察了反应温度,空速、水／气比和只发气流量对ＣＯ转化率的影响。结果表明,在相同的反应条件下,膜反应器的转化率比固定床反应器的转化率提高４－１１％左右,最高可达２０％。     

膜分离和吸附技术的教学改革与思考

本文阐述了吸附和膜分离技术在化工原理教学中的重要性,以材料科学的发展成就作为吸附和膜分离技术教学的内容,对化工原理中这两个新的单元操作进行了阐述。学生们通过学习可以掌握最新的单元操作的进展和发展方向。