蛋白质酶促水解过程集总动力学研究

针对蛋白质酶促水解反应特点，根据水解反应机理，对水解过程进行合理的假设，将水解产物按分子量分段集总，构建出集总反应网络，用包含酶失活，产物抑制和底物抑制的本征动力学方程描述集总组分的反应行为，以牛血清白蛋白－胰蛋白酶反应体系为具体研究对象，建立了4集总动力学模型，根据分层估算的原理，进行了动力学参数的测定，经不同原料组成和反应条件的实验验证，所建立的集总动力学模型具有良好的拟合性和外推性。     

蓝圆鲹蛋白的酶解过程动力学研究

为了探索定向制备蓝圆鲹蛋白活性多肽的工艺条件,进行了酶解体系的动力学研究。蓝圆鲹蛋白经碱性蛋白酶在一定条件下作用可得到活性多肽。采用pH-stat法建立了蓝圆鲹蛋白-碱性蛋白酶酶解体系的酶解反应动力学模型。利用高效体积排阻色谱分析了不同水解度下酶解产物中多肽片段族分子量的分布,并采用3-D图形表达了酶解过程中水解度-多肽片段族分子量-质量百分数之间的变化关系,经Matlab数学拟合得到了酶解过程中多肽片段族组分百分数与水解度和分子量的关系。验证实验表明,建立的3-D动力学模型与实际水解过程基本吻合,该模型揭示了酶解过程中多肽分子量组成的变化规律,可对酶解体系进行实时定量分析和动态表征,此酶解过程动力学研究也有利于定量获得定向目标产物。     

催化重整集总反应动力学模型研究——(Ⅰ)六碳反应网络的动力学模型

本文建立了一个新的包括十六个集总组分的催化重整动力学模型,根据分层测定的原理,首先在压力微型反应器装置中,温度为460℃,480℃ 500℃和氢气压为8×10~5,10×10~5和12×10~5 Pa 及氢油摩尔比为10的条件下研究了六碳重整反应网络的动力学模型的本征反应动力学,催化剂是 Pt-Sn/Al_2O_3。用 Marquadt 修正的高斯-牛顿法估计了反应网络中各个反应的动力学参数。结果表明,动力学常数与温度的关系能很好地符合阿累尼乌斯关系式,模型中各个组分的实验值与计算值能很好地拟合,模型能有效地预测反应网络的产物分布。     

神华煤高压釜加氢液化等温反应的动力学研究

在高压釜中对神华液化示范工程用煤进行了450℃等温加氢液化动力学研究,提出了液化反应网络,建立了相应的动力学模型,通过实验求出各反应速率常数.结果表明,在等温反应阶段,可按液化反应动力学性质将煤划分为易转化和难转化两种煤组分;易转化煤组分生成各产物的反应速率顺序为沥青烯组分＞油＞气态产物,其生成沥青烯组分的速率常数是难转化煤组分转化的12.56倍;反应后期沥青烯组分转化为油的速率是油产率增加的主要控制因素.     

酶解反应与膜分离耦合连续制备酪蛋白磷酸肽

采用酶解反应与膜分离耦合新工艺连续水解全酪蛋白制备酪蛋白磷酸肽(CPPs)。考察了超滤膜对胰蛋白酶及底物溶液的截留效果;研究了初始底物质量浓度、初始酶质量浓度、反应体积、膜渗透通量等参数对反应器性能和反应转化率的影响规律;利用高效凝胶排阻色谱系统(HPSEC)对酶解产物进行检测分析;建立了酶膜反应器连续水解动力学模型,并对间歇与连续酶解过程进行比较分析,证明反应-分离耦合技术可使酶解效率及蛋白酶利用率大幅提高,并使产物得到调控与富集,为CPPs的酶法制备提供了一种更为有效的方法。     

纤维素酶对汽爆麦秆酶解的动力学研究

测定了不同条件下纤维素酶对汽爆麦秆酶解的反应速率曲线,得到最大反应速率vmax及米氏常数Km,并通过动力学参数的变化来研究酶解机制。结果表明,添加金属离子、表面活性剂和含β-葡萄糖苷酶的黑曲霉酶液都有助于酶解速率的提高。     

催化重整集总动力学模型的建立及其在线应用

按照集总理论的指导原则,在原17集总反应网络的基础上,提出了一种包含20个集总组分、31个反应的催化重整动力学模型.该模型进一步细分了八碳芳烃组分,并考虑了烷烃组分的所有加氢裂化反应.在某工业连续重整装置上的验证结果表明,所建立的20集总模型可以精确地模拟包括八碳芳烃4个异构体在内的反应产物组成;与原17集总模型相比,裂化产物的预测精度明显提高.随后,采用特定的在线预测和校正策略,将该模型用于在线预测此连续重整过程的总芳烃收率、各芳烃组分收率以及重整油辛烷值,在进料和反应操作条件较大的变化范围内,在线预测趋势和预测精度均令人满意.总芳烃收率和重整油辛烷值的平均预测偏差仅分别为0.52 %和0.36,与离线模拟精度相当.     

内蒙古褐煤加氢液化反应动力学的探索与研究

根据内蒙古褐煤加氢液化反应规律,按照集总的划分规则,提出了反应动力学模型。以一氧化碳为加氢液化气氛、水为液化溶剂,在高压反应釜中考察了不同反应温度下内蒙古褐煤的液化性能,通过灰平衡法计算得到液化产物中的沥青质产率、油气产率、总转化率。依据动力学方程,采用非线性最小二乘法对数据进行优化拟合,得到反应过程动力学参数,从而进一步得到反应的阿伦尼乌斯表观活化能。研究结果表明:在330~370℃,所建立的液化动力学模型能较好地模拟褐煤液化动力学过程;内蒙古褐煤的液化主反应为煤中易反应组分向前沥青烯、沥青烯和油气的转化,其反应速率常数为0.002 4~0.156 7 min-1,表观活化能为64.790~218.071 k J/mol。     

催化重整集总反应动力学模型研究——(Ⅲ)八碳重整反应网络动力学模型研究

根据建立的八碳重整反应网络和动力学模型,在压力微型反应器装置和 H/C 摩尔比为10,压力为8～12kPa,温度为460～500℃的条件下进行的动力学实验,用区域约束参数估计方法和实验得到的90套实验数据,估计出了反应网络中各个反应的动力学常数和压力指数,计算出各个反应的频率因子与活化能,模型的计算值与各个组分的实验值能够很好的拟合,并能比较好地预测模型中各个组分的产物分布。     

SAPO-34催化剂上甲醇制烯烃反应——催化反应失活动力学

甲醇制烯烃(MTO)催化剂SAPO-34在反应过程中存在失活现象,为了合理设计MTO反应器,需要了解该反应的本征动力学以及催化剂的失活规律,为此在固定床等温积分反应器内进行了甲醇制烯烃反应失活动力学的研究。通过测定不同催化反应时间下反应物和各产物的浓度,考察了催化剂不同使用时间后的催化活性,研究了SAPO-34催化剂的失活规律,建立了5集总反应和失活动力学模型,该模型充分考虑到水和积炭对反应过程的影响。根据实验测定的动力学数据拟合得到了失活反应的动力学常数,该动力学模型预测得到的SAPO-34催化剂上MTO反应产物组成随反应时间的变化规律与实验值吻合很好,说明了获得的动力学模型的可靠性。     

丁二酸二乙酯氢解反应宏观动力学研究

在３．０４ＭＰａ氢压和１９０～２３０℃温度内，使用磁驱动内循环无梯度反应器，研究了丁二酸二乙酯在工业粒度的无铬铜基催化剂上氢解反应的宏观动力学。建立了丁二酸二乙酯氢解的反应网络，其宏观动力学模型如下：验证结果证明：模型计算值与实验值能很好拟合，并能较好地预测各产物的分布。     

基于蛋白质结构知识解析活性多肽的酶解制备反应行为(Ⅰ)酶解反应动态特性的3-D图形表征

提出了一种基于生物信息学知识与凝胶排阻色谱技术及图形拟合处理相结合的生物大分子复杂酶解反应行为定量分析、直观表征及模拟解析的新方法.研究中以全酪蛋白-胰蛋白酶为模式水解体系,根据完整的HPSEC实验谱图,经分子模拟多肽结构,获得了大量产物多肽信息;绘制了表征酶解反应动态特性的3-D曲面图与2^1/2维伪彩色图,并对拟合曲面方程进行了数学分析,为调控酶解反应、定向和定量地高效获取目标活性多肽提供了理论依据.     

金属盐和油层矿物存在下的稠油水热裂解反应动力学

根据金属盐和油层矿物存在下的稠油水热裂解反应实验结果,建立包括气体、饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质在内的五集总动力学模型,并求取模型中的反应速率常数和活化能.计算结果表明,胶质作为主要反应中心,是气体、芳香烃和饱和烃等轻组分含量增长的主要来源.沥青质主要转化成胶质,裂化产物较少.实验数据与计算结果较吻合,所提出的五集总动力学模型可用来描述金属盐和油层矿物存在下的稠油水热裂解反应规律.     

新鲜SAPO-34催化剂上甲醇制烯烃反应动力学

在固定床反应器内进行了甲醇制烯烃反应动力学研究,借助集总动力学的概念,充分考虑到水和积炭对反应过程的影响,建立了5集总反应动力学模型,并进行了求解,最终获得了新鲜催化剂上可计算各集总组分反应速率的动力学方程.模型计算值与实验值吻合较好,表明模型预测效果很好.     

煤直接液化升温阶段气体产物组成关联模型

为了预测煤直接液化升温阶段气体内部不同产物组分分布情况,通过回归分析大量实验数据,对煤直接液化反应的气体集总内不同气体分子组成分布进行了关联性研究,建立了煤直接液化升温阶段气体产物组成与反应条件、液化反应产物集总组分分布的预测关联模型。利用SPSS软件回归得到了相应模型参数,并对关联模型进行了拟合优度检验。结果表明,拟合的CH4,C2H6,C3H8,C4,CO,CO2和H2S组分与实验值相对偏差分别为1.1%,1.0%,6.0%,9.8%,9.3%,0.5%和0.4%,说明拟合效果较好。     

减压蜡油加氢裂化反应动力学模型研究进展

阐述了减压瓦斯油（减压蜡油）加氢裂化反应动力学模型的研究进展,包括基于传统集总技术、连续混合物、结构导向集总以及单事件方法的动力学模型,对各模型方法的反应网络以及优缺点作了描述。同时,系统地介绍了基于实验数据、原料组成所计算得到的反应速率常数等相关数据对预测产品组成、产品分布的精确性。     

大庆常压渣油催化裂解反应动力学模型研究

针对大庆常压渣油催化裂解反应体系,建立了大庆常压渣油催化裂解五集总动力学模型,推导出了各集总组分在反应器出口处的浓度表达式,给出了一种用于求取集总模型参数的简单方法。结合实验数据,编程计算求取了该五集总反应网络的速率常数、指前因子和活化能,并对所建集总模型的预测效果进行了初步检验,结果表明该模型对催化裂解汽柴油、气体烷烃和气体烯烃具有较好的预测能力,短停留时间有利于多产低碳烯烃。     

Pd/C上松香催化歧化反应集总动力学

以松香为原料、改性Pd/C为催化剂、200#油为溶剂及N2为保护气,进行松香催化歧化反应集总动力学的研究。在消除内外扩散影响的条件下,在线跟踪48315～53315 K的反应产物并用毛细管柱气相色谱法测定反应体系组成随时间的变化关系。根据松香歧化反应机理和特点,借鉴集总思想和方法,按结构族组成和动力学相近原则划分该复杂反应体系的集总组分,构建了Pd/C上松香歧化集总反应网络,建立了枞酸型树脂酸、海松酸型树脂酸、氢化枞酸型树脂酸、氢化海松酸型树脂酸和脱氢枞酸五集总动力学模型;采用Levenberg-Marquart法,以Matlab编程和SPSS数理统计软件估算了模型参数,得到枞酸型树脂酸脱氢、加氢,海松酸型树脂酸加氢反应过程的活化能分别为11139 kJ·mol-1、10876 kJ·mol-1、9735 kJ·mol-1,结果表明,所建动力学模型与实验数据吻合良好,并能预测反应在54315 K的集总组分浓度分布。     

甲醇制烯烃反应动力学

在固定床等温积分反应器内进行了甲醇制烯烃反应动力学研究,借助集总动力学的概念,充分考虑到水和积炭对反应过程的影响,得到甲醇制烯烃反应动力学模型方程.采用Runge-Kutta法求解动力学微分方程,并优化动力学参数,最终得到了可计算各集总组分反应速率的总动力学方程.然后根据乙烯、丙烯、丁烯相互之间的比值随温度的变化规律,分别计算出乙烯、丙烯、丁烯在任一条件下的反应速率方程.通过统计检验及计算值与实验值的比较,结果较为满意.     

五氧化二磷醇解宏观动力学

在研究五氧化二磷和辛醇生成烷基磷酸单酯的机理和分析总体反应控制步骤的基础上,建立了五氧化二磷醇解的宏观反应动力学模型,采用微分法和参数回归分析得出宏观反应速率常数和活化能.结果表明, 五氧化二磷醇解反应为二级动力学反应,反应活化能为42.8 kJ/mol.模型的计算值和实验值吻合较好,证明了动力学模型的合理性.