气升式反应器
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加工工艺石 油 炼 制 与 化 工PETROLEUMPROCESSINGANDPETROCHEMICALS2021年4月 第52卷第4期 收稿日期:2020 09 10;修改稿收到日期:2020 12 02。
作者简介:郑博,博士,副研究员,主要从事反应工程与分离工程方面的研究工作。
通讯联系人:唐晓津,E mail:tangxj.ripp@sinopec.com。
基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFB0301600)。
xyz{|}~ DX AS郑 博,唐晓津,毛俊义,张占柱(中国石化石油化工科学研究院,北京100083)摘 要:高固含率(狉s)的浆液体系中微细颗粒的高效分离技术是限制浆态床费 托合成技术工业应用的难题之一,将浆态床外环流反应器与膜分离技术在线耦合,基于反应器内独特的流体力学行为和三相分布规律,开发了在线错流过滤技术。
以接近真实体系的氮气、柴油和钴催化剂体系为研究对象,系统地研究了浆态床外环流反应器内连续错流过滤规律,考察了表观气速(狌g)、狉s和跨膜压差(Δ犘)对分离效果的影响。
结果表明:在Δ犘为0.45MPa、狌g为0.1ms、狉s为10%和20%的条件下,滤液稳定渗透通量分别为60L?(m2·h)和17L?(m2·h),此时滤液中颗粒质量浓度均低于5mg?L,在此条件下膜过滤器可连续稳定运转至少720min。
对比脉冲式反冲洗工艺和单次连续式反冲洗工艺对恢复滤膜通量的影响,结果表明,脉冲式反冲洗工艺能更好地恢复滤膜通量。
关键词:浆态床外环流反应器 液固分离 错流过滤 反冲洗通过费 托合成将CO和H2转变为燃料油是一种可以缓解石油资源短缺的替代能源技术。
费 托合成是气液固三相催化反应,具有强放热特点,要求反应器具有良好的混合及传热性能。
所用反应器包括固定床、流化床(循环式、固定式)和浆态床,其中浆态床反应器具有优异的混合与传递性能,温度分布均匀;微米级催化剂可有效消除内扩散,并可在线补充和更换,因此非常适用于费 托合成反应。
生物反应器在模拟细胞微环境中的应用摘要:生物反应器在模拟细胞微环境中的应用非常广泛,是细胞体在外培养的关键技术环节。
本文介绍生物反应器的种类和各自特点,以及在体外模拟细胞微环境中的应用情况。
关键词:生物反应器;体外模拟;细胞微环境重组蛋白、疫苗、单抗等药物具有重要的药用价值,这些药物都是通过体外模拟细胞微环境进行细胞培养而生产的。
现在细胞培养技术无论是在培养规模、培养环境还是产物表达等方面都得到了大幅度的提高,其中生物反应器起了很大的作用。
1生物反应器如何设计才能对体外细胞微环境进行模拟进行生物反应器设计,为更好的模拟细胞微环境中,要综合考虑结构的严密性和可以承受高温的灭菌蒸汽,所以要采用对生物催化剂没有伤害以及耐腐蚀的材料,生物反应器的内壁要光滑,内部附件不宜太多,要留出大量的空间来进行细胞的培养。
要保证良好的气体和液体接触,并且液体和固体要具有好的热量交换性能,可以有效的进行质量和热量的传递,尽量减少能量的消耗和泡沫的产生,设计消沫装置来提高装料系数。
生物反应器是对微小生物的放大生产过程,是从实验室到工业生产的过程,要面临生物反应器的逐级放大问题,并不是简单的体积的放大,而是一个复杂的体系。
在生物反应器中,氧的传递速率要满足于细胞对氧的摄取速率,溶解氧的浓度也要保证。
在进行细胞的培养和发酵时,并释放一些热量,细胞在培养时会与周围环境产生物质的新陈代谢,发生分解和同化作用,分解作用会释放能量,同化作用会吸收能量。
同化作用主要是细胞的生长、繁殖以及生成产物都要需要能量,细胞从培养基吸收营养和基质。
从能量的角度来分析,分解产生的能量会大于同化产生的能量,多余的能量会转化为能量释放到外围环境中,无论是细胞反应还是酶反应,要及时将释放的热量排出去,才能保证细胞培养的正常进行,所以生物反应器会设置冷却装置。
2各种生物反应器的应用介绍2.1搅拌式生物反应器在体外模拟细胞微环境中的应用搅拌式生物反应器工作时,搅拌器旋转使液体在其中流动,类似于微生物发酵罐的工作原理,其主要结构包括培养罐、培养管、阀门、泵、马达、控制仪器。
气升式反应器
气升式反应器是在鼓泡式反应器的基础上发展起来的,它是利用空气
的喷射功能和流体的密度差造成的反应液循环流动,已实现流体的搅
拌、混合和氧传递。由于它能提供较好的混合和较低的剪应力。
主要结构设计参数为降液管与生业管的横截面之比。
微藻培养反应器
Eg 开放池塘
密闭光反应器,(管道式,圆筒形式,扁平箱式,浅层槽式和光纤式)
1 管道式反应器
2气体分离器
3离心泵
4 二氧化碳发生器5 培养基接受槽 666 净水装置77 收货储槽, 8 离心机
氧的传递
由于氧气在水中的溶解度较低,为好氧细胞提供足够的溶氧是巨大的
挑战。
1 氧气的扩散(气泡到气液界面)
气泡经外界压力迅速移动至气体液体的分界面
2氧在气液界面的分子扩散
若气泡中氧分压较高,氧气则迅速扩散至液体中
若气泡中氧气分压较低,或是二氧化碳浓度较高,氧则扩散缓慢或者
停止扩散
3 氧在气泡边界层的扩散行为
由于氧气需经扩散到达并溶解在液体中,所以溶质通过气泡边界层的
速度较为缓慢。
氧通过气泡边界层的的速度收到以下因素的影响
温度
液体中的氧分压
液体中氧的饱和浓度
气泡中的氧分压
培养液粘度
搅拌速度
4 培养液中氧的对流及其扩散
氧在培养液中的传递速率取决于
搅拌功率
粘度
发酵液中的氧浓度
氧传递至微粒或者菌体内部
5 经过微利或者菌体球的边界层
6 进入菌体或者微粒
7 穿过菌体或者微粒
8穿过菌体细胞膜
9 反应
其中5 7步速度缓慢
总有一天你会渐渐明白,对自己笑的人不一定是真爱,对方表面的伪善是为博取信赖,暗里他可能会伺机将你伤害。
总有一天你会渐渐明白,不是所有人都对你心门敞开,即使你用善良和真心对待,有的人依然会悄悄将你出卖。
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总有一天你会渐渐明白,人世间每个人都会有孽缘和无奈,有的人不值得你为他付出和慷慨,命中注定的灾祸你想躲也躲不开。
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总有一天你会渐渐明白,人生总有预料不到的惊喜和意外,纵然你处在绝望的谷底和天台,转身就有可能看到晴天驱走阴霾。
总有一天你会渐渐明白,无论人生之路宽畅还是狭窄,如果你能用勇敢和坦然对待,一切困难都不是前进的阻碍。
天下总有地方是专属于你的舞台,你的江湖你才是真正的主宰,对于前尘和过往少问应不应该,无论何处你都要展现自己的风采。
别去管自己是不是栋梁人才,世上每个人都是特别的存在,无论你踏步于尘世内外,尽力和无悔才是对命运最好的交差。
这段时间,被电视剧《知否》刷屏了。明兰和顾二叔幸福甜蜜的婚姻,让不少网
友唏嘘羡慕,有人说,“这部剧简直就是现代婚姻的教科书。”
剧中庶女出身,却高嫁侯府,被顾二叔万千宠爱的明兰,把一段很多人都不看好的婚姻,过成了最幸福的样子。
细细思量,与她身上鲜明而独特的三种品质是分不开的。
自信独立,不卑不亢
明兰嫁入侯府后,面对侯府小秦氏等人的挑衅,毫不胆怯。从巧妙应对顾家长辈的发难,到立院别住、人前立威,明兰都能靠着她的聪慧和果敢,不卑不亢地处理。
屡屡想出面维护明兰的顾廷烨,也被明兰的表现所惊喜到,连小秦氏也只能兀自生气感叹,“我真是小看了这个庶女,能演会装,识字记账都不在话下……”
在大多数女人都靠婚姻才能实现自我价值的宋代,明兰一直就看得通透,这实在难能可贵。
出阁前,她就对祖母说,“若为了在男人面前争一口饭吃,反倒把自己变成面目可憎的疯婆子,这一生多不划算”.结婚后,婢女问她,“若是侯爷心不在了该如何”?她坦然回答,“那
我们便只有守住自己。”
对她而言,爱情,有,则锦上添花,没有,也没有关系。只要守住自己,亦能守住自己生命中的一方晴空。这样的女人,不管经历什么,也既能与男人比肩同行,又能独自傲然绽放。
去年很火的《我的前半生》里的罗子君,尽管以前的她穿金戴银,背名牌包,喷贵香水,过着养尊处优的生活,看似很有品位,实际上却恰恰相反。她所拥有的东西都是因为“陈太太”
这个身份得来的,所以一旦失去了这个身份后,她变得一无所有。
后来她终于明白了这样的人生只是美丽的泡沫,浮华的表面,糟糠的内里。当她努力抛弃这种依附于人的生活后,成为独立的女性后,她的品位也渐渐浮现出来了,连职场精英贺涵都被
吸引住了。
正如亦舒在书里也写到的那样,“没有任何人会成为,你以为的今生今世的避风港”.
幸福的婚姻,从来都不是谁攀缘了谁,不是谁滋养了谁,而是两个独立的个体,彼此独立,相互成就。
理解宽容,不急不躁