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爱体育官网平台:生物化工论文_

  发布时间:2021-08-29 06:44:40 | 来源:爱体育官方 作者:爱体育平台入口

  论文一 生物化工的开展及使用 跟着当今科技的高速开展,化工学科逐步和其他学科如农业、医学、食物等 相交融构成许多新的学科。 这其间生物学规律在化工专业中的正确使用构成了生 化学科,其使命是把生命科学的发现转化为实践的产品、进程或体系,以满意社 会的需求。跟着生命科学的敏捷开展,越来越多的生物高技能产品需求用高效的 加工技能进行工业规划出产,才干在产质量量高、本钱低、时间短的剧烈竞赛中 立于不败之地,所以近年来生物化工开展非常敏捷。生物化工内容广泛,包含生 物化学工程和生物化学工业 ,是生物技能产业化的要害,又是化学工程开展的 前沿科学,在 21 世纪有很大的开展空间。 一、生物化工的开展情况 近十年来,国际生物技能敏捷开展促进生化范畴取得了许多严峻科技成果。 动力方面, 纤维素发酵接连制作乙醇已成功; 农药方面, 许多新式农药不断出产; 环保方面,固定化酶处理氯化物已实践使用;微生物法出产丙烯酰胺、脂肪酸、 乙二酸等产品的出产已达到必定规划;用微生物出产的高功用液晶、高功用膜、 生物可降解塑料等技能不断老练。 现在国外生物化工的开展有以下趋势: 一是生物化工成为国外闻名化学公司抢夺的热门。 生物技能从医药范畴逐步 向化工范畴搬运,使传统的以石油为质料的化学工业发生变化,向条件温文、以 可再生资源为质料的生物加工进程搬运。 许多闻名的老牌化学工业公司已变成了以生物技能为主的大公司, 如闻名的 杜邦公司在 2001 年声称, 该公司 2002 年生物技能产品的销售额将占其公司总销 售额的 20%。 二是生物催化组成已成为化学品组成的支柱之一。 使用生物催化组成化学品 不光具有条件温文、转化率高的长处,并且能够组成手性化合物及高分子。 乙醛酸是组成香兰素和许多中间体的重要质料, 而其化学出产法工艺的首要 问题是反响条件严苛、乙醛酸转化率低、环境污染严峻。1995 年日本天野制药 公司申请了第一个双酶法出产乙醛酸的工艺。1995 年末美国杜邦公司申请了基 因工程菌办法出产乙醛酸的专利,乙醛酸的转化率达 100%。 三是使用生物技能出产有特别功用、功用、用处或环境友好的化工新材料, 是化学工业开展的一个重要趋势。它具有质料来历广、制备简略、质量好及环境 污染少等长处, 特别是使用生物技能可出产一些用化学办法无法出产或出产本钱 高以及对环境发生不良影响的新式材料,如丙烯酰胺、壳聚糖等。 选用传统化学法由丙烯腈组成的丙烯酰胺,转化率仅为 97%~98%。而采 用生物法即选用丙烯腈水合酶催化组成,丙烯酰胺转化率达 99.99%以上,比化 学法本钱低 10%以上。丙烯酰胺出产自 20 世纪 80 时代在日本完结了生物法合 成工业化后,本钱和产品纯度都优于化学法。 四是传统的发酵工业已由基因重组菌种替代或改进。 许多传统的发酵工程产 品如柠檬酸、 青霉素等都已开端选用基因工程手法进行改造, 大大地前进了产值。 在以基因工程为主导的现代生物技能产品中,医药生物技能产品占 75%左右。 在国内,生物技能阅历了近三十年的开展,取得了很大成果。20 世纪 70 到 80 时代是我国生物技能的草创阶段,此刻的一些研讨如 DNA 重组技能、杂交瘤 技能、细胞交融及动物细胞大规划培育为我国生物技能的开展奠定了根底。1986 年,生物技能范畴的研讨被列为国家“863”方案的要点赞助攻关项目,之后生 物技能得到了较大开展。近几十年来,跟着生物技能的蓬勃开展,我国生化产品 的出产也得到了敏捷开展,如有机酸的工艺开发和出产,氨基酸的出产,各种抗 生素的微生物法大批量出产等。但由于生物化工是新范畴在国内起步较晚,与国 外比较还存在较大距离。总的来说,我国生化职业经过十年来的开展取得了比较 明显的成果,这是值得每一个化工人自豪的。 二、生物化工的首要使用范畴 生物化工研发首要触及生物高技能医药产品、资源和动力产品、环境保护三 个范畴: 一是化学与生物法结合研发新式人红细胞代用品。 研讨人血液代用品的要害 是怎么替代血液中红细胞运送氧的功用。 新式红细胞代用品具有带着、 释氧功用, 保存、运送便利,革除配血型之烦和穿插感染之忧等长处,一起可成为医治心脑 血管缺氧性疾病和医治肿瘤的增氧剂的新药。人红细胞代用品在我国开发成功, 将发生不可估量的经济效益和深远的社会效益。首要,人红细胞代用品能替代血 液则其经济价值将非常高,如出口海外将会取得巨大的经济报答,其次,人红细 胞代用品可医治恶性血液病, 一旦研发成功将很大极限的处理患者无匹配骨髓来 源的问题。从此此类疾病将能被更快更好的治好,最大程度的保护了人类健康, 谋福了社会。 二是生物转化的完结。手性药物的需求促进了酶和细胞在药物组成中的应 用, 而美国麻省理工学院科来比诺夫等人的作业又掀起了关于有机相中酸催化的 热潮。用酶和细胞替代化学催化剂进行有机组成具有选择性专注、进程简略、过 程温文等特色,一些用惯例化学办法不能进行的反响能够由酶和细胞来完结。但 是酶和细胞的缺点是不安稳、造价高,反响速度也非常有限,致使生物转化大都 停留在研讨阶段。要战胜这一缺点,有必要经过生物和化学的办法安稳酶和细胞。 我国一些单位关于极点微生物的注重,其布景之一也是生物转化的使用。这个课 题难度很大,但含义有极端巨大。这一药物如能研发成功将会使手性药物的出产 愈加方便、高效,能满意更多人的需求,关于人类抗击疾病和保护本身健康具有 相大的推进效果。 三是天然产品的资源与制备。天然药物资源的天然出产是有限的,而使用生 物化工所出产的天然资源则能满意人的需求,加之出产进程可控,可适时地前进 资源的质量,使药物优化,所以这项技能将有很大远景。首要在中草药资源上, 使用规划化培育技能有或许削减、乃至免除对天然植物的依靠,关于咱们这样一 个植被损坏面积大、沙漠化严峻、大面积干旱缺水的国家是可持续开展的一项战 略办法。其次在天然产品的制备上,要充分发挥生物化工别离技能的优势,用层 析、膜别离等高效别离纯化技能替代现有中草药制备中的某些落后工艺,对整个 进程进行优化,前进产品收率、纯度,完结组分的综合使用,一起下降溶剂耗费 量,下降本钱,开展环境优化进程。 四是生态生物制备工程。我国环境问题严峻,具有杰出化学工程布景和生物 技能知识的生物化工研讨人员,在削减废物排放、废物循环使用方面将发挥重要 效果。其间要特别指出的是循环的废物实践上是一种可再生资源,对其综合使用 乃至能够出产高附加值产品。 但这方面的作业仅仅是开端, 难度很大但含义严峻。 三、典型生物化工品的出产工艺举例——丙烯酰胺 1、出产工艺流程 H2C CH C N 含酶菌体 H2 O,常温 CH H2C C O NH2 工艺流程: 发酵 AN 常温,H2 O - 菌种 制备产酶细胞 细胞固定 催化水合 固定化细胞分化 20 30%水剂产品 浓缩 结晶 枯燥 粉剂产品 2、用处 丙烯酰胺是精细化工的重要系列产品之一,首要用于出产聚丙烯酰胺, 聚丙烯酰胺在石油工业中有杰出使用,现在国内丙烯酰胺年产值的 65‰ 用于石油工业。 3 经济效益 现在,我国聚丙烯酰胺首要用于三次采油,跟着我国环境认识的增强和 对水处理的注重。我国聚丙烯酰胺在水处理的使用商场将会扩展,作为 水处理剂聚丙烯酰胺的首要原材料丙烯酰胺的商场还有较大的开展间。 该项目将会对社会发生很大影响,与化学办法比较节能在 50‰以上,有 利于环保,节省资源,创外快,并带动其他技能开展,一起也前进了我 国生物技能在国际上的位置。 总归,生物化工的开展将会推进生物技能和化工出产技能的革新和前进, 发生巨大的经济和社会效益。生物学规律在化工技能中的使用为化工开展注入 了新的生机,往后生物化工技能在高技能的生物医学与医药、农业生物技能、 洁净新动力、可再生资源等生物化工技能与环境方面将会有极大开展。

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