(2)酶固定化增加其耐热性
(3)固定化还可增加酶对变性剂、抑制剂的抵抗力,减轻蛋白酶的破坏作用,
延长酶的操作和保存有效期。
7. 影响催化剂活性的因素有哪些?
(1)温度
温度对催化剂的活性影响很大,温度太低时,催化剂的活性很小,反应速度很慢,随着温度升高,反应速度逐渐增大,但达到最大速度后,又开始降低。绝大多数催化剂都有其活性温度范围、温度过高,易使催化剂烧结而破坏其活性,最适宜的温度要通过实验来确定。 (2)助催化剂(或促进剂)
在催化剂的制备过程中或催化反应中往往加入少量物质(一般少于催化剂用量的10 %),虽然这种物质本身对反应的催化活性很小或无催化作用,却能显著提高催化剂的活性、稳定性或选择性。这种物质称为助催化剂,
(3)载体(担体)
把催化剂负载于某种惰性物质之上,这种惰性物质称为载体。常用的载体有石棉、活性炭、硅藻土、氧化铝、硅酸等。使用载体可以使催化剂分散,增大有效面积,不仅可以提高催化剂活性、节约用量,同时还可以增加催化剂的机械强度防止活性组分在高温下发生熔结而影响其使用寿命。 (4)毒化剂和抑制剂
在催化剂的制备或反应过程中,由于引入少量杂质,使催化剂的活性大大降低或完全丧失,并难以恢复到原有活性,这种现象称催化剂中毒。如仅使其活性在某一方而受到抑制,但经过活化处理可以再生,这种现象称为阻化。使催化剂中毒的物质称毒化剂,有些催化剂对于毒物非常敏感,微量的毒化剂即可使催化剂活性减小甚至消失。有些毒化是由反应物中含有的杂质[如吡啶、硫、磷、砷、硫化氢、砷化氢(AsH3)、磷化氢及一些含氧化合物(如一氧化碳、二氧化碳、水等)]造成的。有些毒化是由反应中生成物或分解物造成的。使催化剂阻化的物质称为抑制剂,它使催化剂部分中毒,从而降低了催化活性。毒化剂和抑制剂之间并无严格的界限。毒化现象有时表现为催化剂的部分活性消失,因而呈现出选择性催化作用,
第五章 中试放大和生产工艺规程
一、名词解释
1. 中试放大:中试放大是在实验室小规模生产工艺路线的打通后,采用该工艺在模拟工业化生产的条件下所进行的工艺研究,以验证放大生产后原工艺的可行性,保证研发和生产时工艺的一致性。 中试放大的目的是验证、复审和完善实验室工艺所研究确定的反应条件,
及研究选定的工业化生产设备结构、材质、安装和车间布置等,为正式生产提供数据,以及物质量和消耗等。
2.放大系数:在放大过程中,放大后的试验(或生产)规模与放大前规模之比称为放大系数。比较的基准可以是每小时投料量、每批投料量或年产量等等。
3. 放大效应:在未充分认识放大规律之前,由于过程规模变大造成指标不能重复的现象称为―放大现象‖。一般来说,放大效应多指放大后反应状况恶化、转化率下降、选择性下降、造成收率下降或产品质量劣化的现象。
4. 冷模试验:使用水、空气、砂等情性物料代替实际化学品在各种实物模型或工业装置上进行的实验称为冷模试验。
5. 返混: 具有不同停留时间(不同时刻进入反应器)物料的混合称为返混。 6. 物料衡算:
工艺设计中,物料衡算是在工艺流程确定后进行的。目的是根据原料与产品之间的定量转化关系,计算原料的消耗量,各种中间产品、产品和副产品的产量,生产过程中各阶段的消耗量以及组成,进而为热量衡算、其他工艺计算及设备计算打基础。
物料衡算是以质量守恒定律为基础对物料平衡进行计算。物料平衡是指―在单位时间内进入系统(体系)的全部物料质量必定等于离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量‖。
二、填空
1. 实验室研究 、 小量试制 、 中试放大 、 工业化生产
2. 原辅材料规格的过渡试验 、 反应条件的极限实验 、 设备材质和腐蚀试验 3. 逐级经验放大 、 相似模拟放大 、 数学模拟放大、 化学反应工程理论指导放大 4. 验证、复审和完善
5. 1)选择较成熟的工艺路线 2)用工业级原料代替化学试剂、3)原料和溶剂的回收套用4)安全生产和环境卫生 6. 3到5批 7. 50~100 倍 8. 2-10 kg
9. 小试验、中试放大和大型生产; 最佳工艺 10. 物理, 化学反应 11. 逐级经验
12. ―空间混合‖, ―时间混合‖ 13. 搪瓷玻璃, 不锈钢 14. 玻璃钢, 铁质, 铝质