黄磷尾气变温、变压吸附净化技术的新进展（精选4篇）
1.黄磷尾气变温、变压吸附净化技术的新进展 篇一
变温吸附(TSA)改造小结
1 技改情况 山东阿斯德化工有限公司通过富氧造气、变压吸附装置提取CO产品气,再用CO产品气制取甲酸甲酯.其中CO产品气的纯度≥96%(体积分数),其余是CH4和N2等惰性气体.CO产品气在甲酸甲酯反应器中和甲醇在一定温度、压力下,并在催化剂作用下反应生成甲酸甲酯.
作 者：于永波 王辉 鹿东丽 张启同 作者单位：山东阿斯德化工有限公司,肥城,271601 刊 名：小氮肥 英文刊名：XIAO DANFEI 年，卷(期)： 37(11) 分类号： 关键词：2.黄磷尾气变温、变压吸附净化技术的新进展 篇二
磷化工是我国云、贵、川、鄂等省重要的化工支柱产业。目前,我国黄磷生产企业有130多家,黄磷产量已达到80万t/a。黄磷生产中产生的尾气也成为这些省份的主要大气污染源之一,但也是不可多得的二次资源。
黄磷尾气除富含CO外,主要含有磷、硫、砷、氟等杂质,其中砷和氟通过水洗和碱洗很容易除去。磷主要以PH3和P4形式存在,硫主要以H2S形式存在[4]。黄磷尾气主要成分为:CO 85%~95%,CO21%~4%,O2约1%,H21%~8%,CH4约0.3%,N22%~5%,H2O约5%,H2S 800~3 000 mg/m3,P4、PH3为500~1 300 mg/m3,HF约1 200 mg/m3,As H370~80mg/m3。
根据净化方法的特点,可把黄磷尾气净化的方法分为吸收法、吸附法和催化氧化法。
1 黄磷尾气净化方法
1.1 吸收法
1.1.1 水洗碱洗串联法
电炉法生产黄磷是在高温下进行还原反应,尾气中的杂质主要以还原态存在,其中磷主要是P4和PH3,硫主要是H2S,氟主要是HF、Si F4,砷主要是As H3。黄磷厂通常采用的净化工艺流程为:黄磷尾气→水洗→碱洗→净化气。
水洗的作用是降温、除尘,同时可除去部分HF及H2S,碱洗是用于5%~15%的Na OH溶液吸收除去CO2、H2S、HF等酸性气体。碱洗脱硫效率在80%左右,脱氟效率达99%以上,脱CO2的效率在50%左右,碱洗后H2S的浓度小于80 mg/m3,HF的浓度小于1 mg/m3,但碱洗对PH3的脱除基本没有效果,因此,长期以来黄磷尾气中PH3的高效脱除成为黄磷尾气净化及综合利用的难点。水洗+碱洗法净化后的黄磷尾气可用作烧结磷矿石和泥磷制酸的燃料,这部分尾气占黄磷厂尾气量的20%~25%,但燃料气燃烧后易造成二次污染,尾气中的磷、硫等杂质氧化生成的毒气会造成环境污染,而且黄磷尾气中的CO被点燃放空,造成资源的极大浪费。
1.1.2 次氯酸钠氧化法
次氯酸钠氧化工艺净化黄磷尾气是以氯酸钠溶液作为吸收剂,利用其氧化性能脱除黄磷尾气中的磷和硫。来自气柜、经稳压后的尾气,先用浓烧碱液预处理后,气体通过两级串联的次氯酸钠溶液吸收净化。实验室小试结果表明,该法在次氯酸钠溶液中有效氯的质量分数为0.65%,p H值为9,反应温度为285 K,气体流速为0.6~0.8 L/min的条件下,对尾气中H2S、PH3的脱除率分别达到99.9%和99.8%,出口处含量分别小于0.2 mg/m3和7 mg/m3。
1.2 吸附法
图1是吸附法净化黄磷尾气工艺流程图,其中水洗工序与传统工艺完全相同,除尘降温的同时可以脱除30%的H2S以及部分磷、氟和砷等杂质。
变温吸附脱磷工艺序是在常温下直接吸附杂质磷,不将磷催化氧化,省去了原料气加热和配氧过程,变温吸附再生是加热再生,再生气加热后进行吸附塔将吸附剂加热再生,杂质随解吸气流出吸附塔,解吸气可用作燃料或直接放空,当解吸气中杂质含量较高无法达到环保要求时,再生后的解吸气需增加碱洗工序脱除其中的硫、磷、氟等。
进一步脱除尾气中的CO2和微量硫,可采用变压吸附工艺,该工序可同时脱除尾气中的CO2和少量从上段过来的硫,从变压吸附出来的净化气,总硫含量可以控制在1×10-6。经过变温变压吸附后,黄磷尾气中的CO含量可达96%~99%,净化气可满足化工生产的需要。该工艺的缺陷是再生效率低,解吸下来的磷、硫、氟等杂质不能有效的回收利用,造成了二次污染。
活性炭是一种常用的吸附剂,为黑色多孔固体。孔隙结构发达,具有巨大的比表面积。由于活性炭的这些特性,它对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有很强的吸附能力,所以作为一种重要的固体吸附剂,它目前已被广泛应用于分离、提纯和催化工艺。
硫化氢的净化。利用活性炭吸附净化H2S、PH3等酸性气体一般要先用碱性物质对活性炭进行活化处理,如用KI、KMn O4、KOH、Na OH和NH3·H2O等浸渍。活化后的碱性活性炭对酸性气体的去除效率很高,但浸渍后的活性炭由于浸渍液填充了孔径体系,限制了其物理吸附能力,所以浸渍后活性炭的吸附量比未浸渍的活性炭有所下降,而且价格要比未浸渍的高许多。通过对不同来源活性炭(如泥煤、木材、生煤、椰子壳、石油沥青等)对H2S气体吸附性能的研究发现,不同类型的活性炭的吸附活性也有所不同,其中由椰子壳制的活性炭比其他活性炭的吸附性能要好,而煤制活性炭的性能最差。污泥活性炭对潮湿空气中的硫化氢吸附效果较好。
磷化氢的净化。PH3的净化一般是采用活性炭为载体,采用浸渍法制备负载型活性炭,然后对PH3进行净化。有用质量分数为20%的硫浸渍过的活性炭、以盐酸作浸渍液制备催化剂,等等。
利用活性炭吸附净化黄磷尾气中的有害杂质PH3、H2S,能使二者在尾气中的质量浓度均小于1mg/m3,净化效果很好,能够满足后续生产过程中对一氧化碳原料气的要求,为黄磷尾气有效利用提供了基础。
1.3 催化氧化法
传统方法净化黄磷尾气虽然简便有效,但净化后的黄磷尾气仍不能达到制取化工产品对原料气的要求(杂质含量<10 mg/m3)。为了进一步除去磷,硫化物等杂质,在碱洗法的基础上,开发了黄磷尾气催化氧化净化技术。黄磷尾气中磷、硫均属还原态,该法利用黄磷尾气中0.5%~1%的微量氧气,使P4、PH3和H2S在催化剂的催化作用下氧化为P2O3、P2O5和S,由于催化剂对P2O3、P2O5和S的吸附量远比P4、PH3和H2S大,氧化生成的P2O3、P2O5和S被催化剂表面所吸附,实现对杂质气体P4、PH3、H2S的深度净化。失效后的催化剂可再生,以重新使用,再生过程中可回收硫磺副产品和纯度为20%以上的磷酸副产品。
黄磷尾气催化氧化净化工艺流程如图2所示。待净化的尾气经碱洗塔除去二氧化碳和部分磷,接着通过预热器加热至一定温度,并自下而上经过反应器中。在此,磷、硫被催化氧化,氧化后的产物P2O5、P2O3、硫单质被吸附在催化剂表面。经净化后的尾气经冷却塔冷却后送一碳化工工段使用。
该法可有效的净化黄磷尾气,突破传统工艺的限制,使净化后尾气中磷化氢含量<1 mg/m3、硫化氢含量<1 mg/m3、砷含量<0.5 mg/m3、氟化氢含量<0.5 mg/m3,净化后的黄磷尾气可满足用于生产乙二醇、甲酸甲酯、草酸二甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二苯酯、丙烯酸甲酯等高附加值化工产品合成气要求。
2 结论
(1)黄磷尾气中含有高浓度的CO,CO是羟基合成反应主要原料之一,有效的综合利用黄磷尾气,对黄磷企业节能降耗、开发深加工产品及可持续发展具有重大意义;
(2)黄磷尾气深度净化的难点在于脱磷,如何高效的脱磷是黄磷尾气净化研究的热点问题和突破口;
(3)水洗+碱洗工艺虽工艺简单,但在脱除杂质的同时,尾气中CO2消耗了大量碱液,加重了碱洗的负荷,废碱液易造成二次污染,且净化后的黄磷尾气杂质含量偏高,只能作为初级燃料使用或点燃放散;
(4)变温变压吸附法净化黄磷尾气大大降低了碱洗工序的负荷,碱洗负荷仅是传统工艺的30%左右,净化后的黄磷尾气可用于生产化工产品,但无法有效回收尾气中的杂质,造成了二次污染;
(5)催化氧化法净化黄磷尾气能够同时有效地脱磷、脱硫、及脱氟,整个工艺简捷、高效,并且中毒或失效后的催化剂易于再生,可重复利用,再生过程中可回收硫磺副产品和磷酸副产品,催化氧化净化后的黄磷尾气中,各种杂质含量分别低于1 mg mN3,可满足生产高附加值化工产品对合成气的要求,是实现黄磷尾气综合利用的重点发展趋势。
3.动物转基因技术的新进展 篇三
动物转基因技术的新进展
到目前为止,原核注射是最可靠,也是使用最广泛的动物转基因方法.但该方法存在整合效率太低及不能定点整合的问题.在过去的里,出现了一些新的`转基因方法,包括精子介导、反转录病毒介导、携带外源基因体细胞的核移植、ES细胞基因打靶技术等.但这些方法都未能根本地解决存在的问题.最近的一些文献中报道转基因技术在原有方法的基础上做出了改进后,取得了突破性进展.
作 者：李劲松 庄大中 孙青原 陈大元 LI Jin-Song ZHUANG Da-Zhong SUN Qing-Yuan CHEN Da-Yuan 作者单位：中国科学院动物研究所,生殖生物学国家重点实验室,北京,100080 刊 名：生物化学与生物物理进展 ISTIC SCI PKU英文刊名：PROGRESS IN BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS 年，卷(期)： 27(2) 分类号：Q81 Q78 关键词：转基因技术 显微注射 动物4.中药发酵技术研究取得新进展 篇四
随着养殖业的高度集约化生产，疾病的发生也呈泛滥趋势，由疾病造成的死亡及用药投入在逐年增加，给养殖业带来惨痛的损失。其根本原因就是由于抗生素的大量应用，导致病菌不断变异，耐药菌株层出不穷，抗生素的有效性不断下降，并导致动物免疫力低下，同时病害反复发作。形成了无药可用的局面。由于药残严重，又给人类的食品安全造成威胁。如何应对这一难题已刻不容缓。
哈尔滨中科生物工程有限公司与黑龙江省科学院微生物研究所历经十年科技攻关，共同开发的中药发酵制剂，秉承中华传统医学与现代生物技术有机结合起来，既提高了中草药物的生物利用率、又提高中草药物有效性，同时也发挥了微生物制剂调节自身菌群平衡，提高动物自身免疫力。充分体现了治于未病，防患于未然的科学理念。
中药发酵制剂经吉林德大有限公司、秦皇岛正大集团有限公司等全国几家大型养殖使用，产品效果显著，并在众多养殖场产生强烈反响。该制剂的绿色安全，标本兼治的实用性，已经被越来越多的养殖场所信赖。
利用微生物发酵中药具有广阔的发展前景，也具备了发展的有利条件，实时机也日趋成熟。哈尔滨中科生物工程有限公司与黑龙江省科学院微生物研究所在这方面的研究也取得了新的进展，并成功开发出一系列中药发酵制剂，市场推广的速度逐渐加快。可以预见，利用现代生物技术发酵中草药物对扩大中药治疗范围、机型改进、创制新药提供了新的技术手段，为中药吸收现代科技成果提供新途径，给中药研究注入新的内容和活力，为中兽药走向世界、造福人类起着进一步的推动作用，微生物发酵中药必将成为中兽药研究的新领域。
中药是中华民族的瑰宝，在我国人民与疾病斗争的历史中起到了重要的作用，但在近代，我国在中药现代化方面进展较慢，除了中医药理论与现代科学理论不能很好地接轨外，研究手段落后也是原因之一，使中药未能被国际社会充分接受。中药的加工处理手段的现代化也应是中药现代化的重要内容，如中药非常讲究炮制，通过炮制达到提高药效、改变药性、降低毒副作用等目的。微生物有着非常强大的分解转化物质的能力，并能产生丰富的次生代谢产物，通过微生物的生长代谢和生命活动来炮制中药，可以比一般的物理或化学的炮制手段更大幅度地改变药性，提高疗效，降低毒副作用，扩大适应症。由于真菌在微生物中具有种类多、次生代谢产物多、培养条件比较简单等特点，因此应当是发酵中药的主要功能菌。
1、微生物的药用历史是我国传统医药学的重要组成部分，我国也是世界上最早利用真菌防病治病的国家，早在东汉年间成书的我国第一部药物学《神农本草经》中，就有灵芝、茯苓、猪苓、雷丸等药用真菌分别列项论述，这些药物至今沿用不衰。从这些真菌中药中已经分离到相应的纯菌种，有些已实行人工种植物代替野生品，不能人工种植子实体的，也可以通过培养菌丝体来代替，充分满足了医疗用药的要求，也为环境保护和经济发展作出了贡献。近50年来，国内外学者在药用微生物分类、化学、药理学、临床医学、制剂学及遗传育种、栽培驯化、发酵培养方面进行了深入研究，取得了良好的效果，如微生态制剂、灵芝菌、虫草菌、蜜环菌、阿氏假囊酵母、竹红菌等在保健品和药品开发中占有非常突出的位置。由于微生物代谢产物具有各种各样独特的化学结构及生理活性，因此受到化学工作者和药学工作者的极大关注。
2、发酵也是传统中药加工炮制的重要方法之一，如片仔癀的主要成分是三七的微生物发酵物，建神曲、沉香曲、淡豆豉、半夏曲、红曲、麦芽也都是通过发酵而形成的药物。从某种意义上说，虫草是蝙蝠蛾幼虫经虫草菌、僵蚕是家蚕经白僵菌感染发酵而成的。这些经典药物都是经微生物发酵后产生了新的药理活性，其中虫草是非常名贵的中药。但这些品种都是利用自然界天然的菌种发酵的，一般多为霉菌、酵母、细菌等，由于菌种不纯，针对性不强，不能利用现代研究成果定向改变药物的性能或有意识地根据药物之间的特性进行有目的的组合，同时接入的微生物种类范围受到了极大限制，也不可能根据需要将几种微生物组合接种在一起；另一方面，对那些在自然界中不占优势、生长条件要求比较严格的微生物来说，就不可能在药物上生长起来。这就极大地限制了微生物的作用。另外，是否会落入有害菌也不明确，所以微生物在药物中的潜在效能没有最大限度地发挥出来。
3、微生物是发酵炮制中药的有力工具，微生物在生长过程中会产生各种各样的生物活性物质，并易于组织工业化生产。现代工业中许多生物产品都是通过微生物发酵生产的，如各式各样的酶、抗生素。酶是一切生物体进行生命活动的基础，它可以使复杂的化学反应在常温常压下迅速完成，如米曲霉在生长过程中产生中性蛋白酶、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、单宁酶、酯化酶、酰胺酶、淀粉酶和糖化酶等，酵母在发酵时可产生蔗糖酶、淀粉酶、脂肪酶、酒化酶等，这些酶中既有胞内酶，也有胞外酶；既有合成酶，也有分解酶。有些微生物在生长过程中可以分泌几十种胞外酶到培养基中去，微生物进行生命活动所产生的胞内酶更是有成百上千，这些丰富而强大的酶系是中药发生化学反应的物质基础，可以将药物的成分分解转化形成新的成分，这些新成分就是新的活性药物筛选的物质基础。这就是微生物可以用来发酵炮制中药的理论根据，如酶法已成为中药炮制的一种方法，据马田田等报道，提取小檗碱之前，药材经纤维素酶进行酶解后，可以提高小檗碱的收率＜3，4＞。另一方面，由于微生物也会形成丰富多样的次生代谢产物，它们有些本身就是功效良好的药物；或以中药中的有效成分为前体，经微生物的代谢可以形成新的化合物，或微生物的次生代谢产物和中药中的成分发生反应形成新的化合物。微生物次生代谢产物可以和中药的有效成分发生复方、协同作用。微生物在中药的特殊环境中也有可能会产生新的代谢反应，因为中药的物质可能对微生物的生长和代谢有促进或抑制作用，从而改变微生物的代谢途径，从而形成新的成分或改变各成分的相互比例。微生物的分解作用有可能将中药中的有毒物质进行分解，从而降低药物的毒副作用，如菜籽饼、棉籽饼经微生物发酵后可以脱去有毒物质，从而用来饲喂牲畜；也有可能经微生物的分解作用使原来不易消化吸收的物质变得易于吸收，如动物血经微生物发酵后，消化吸收率可以成倍地提高。由于微生物生长主要消耗的是动植物的蛋白质、糖等常规物质，有可能对有效成分有浓缩作用，如发酵法提取薯蓣皂苷就是通过发酵去除薯蓣中的淀粉。就微生态制剂而言，有益菌本身就是很好的药物，如双歧杆菌。微生物容易诱变，可以根据需要，运用现代生物技术对微生物进行改造，使之更适合中药发酵的需要。现代生物技术首先在微生物体中得到运用，也是基因工程等技术最成熟的领域。
4、微生物类群为中药发酵提供了充足的选择余地，据统计目前已发现的能产生抗细菌、抗病毒产物的微生物仅真菌就达200余种，抗肿瘤的真菌200种。据全国中药资源普查统计，我国药用真菌有41科、110属、298种，占藻类、菌类、地衣类等同属低等药用植物467种的63.8%，是低等药用植物中种数最多的一类。微生物的生物多样性为我们提供了丰富的可供选择菌株，不同的微生物具有不同的特性，可能在中药发酵中具有不同的效果。但不同的微生物有时会产生大体上类似的生理活性物质，如人们已从冬虫夏草中分离出多达几百种真菌，但它们所产生的冬虫夏草的效果都是类似的；不同的培养基经同样的微生物类群发酵处理后也会产生药性的差异，如发酵淡豆豉时，用桑叶、青蒿同制的，药性偏于寒凉，适用于外感风热或温病初起之证；用麻黄、紫苏等同制的，药性偏于辛温，适用于外感风寒之证。