Научное обеспечение процессов мембранного выделения ферментов

Научное обеспечение процессов мембранного выделения ферментов

Автор: Федоренко, Борис Николаевич

Шифр специальности: 05.18.12

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Москва

Количество страниц: 355 с. ил

Артикул: 2330162

Автор: Федоренко, Борис Николаевич

Стоимость: 250 руб.

Научное обеспечение процессов мембранного выделения ферментов  Научное обеспечение процессов мембранного выделения ферментов 

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯШЕ ТЕХНОЛОГ ИИ И ТЕХНИКИ МЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВ 1ЫХ ВЕЩЕСТВ
1.1. Теоретические основы трансмембранного массопереноса .
1.1.1. Классификация основных мембранных процессов
1.1.2. Движущая сила мембранных процессов
1.1.3. Основные сеиарационные характеристики мембранных процессов разделения.
1.1.4. Особенности и преимущества мембранных процессов разделения.
1.1.5. О механизмах трансмембранного массопереноса
1.1.6. Кинетика трансмембранного массопереноса.
1.2. Полупроницаемые мембраны для разделения жидких
СМС
1.3. Мембранные аппараты и установки.
1.3.1. Классификация мембранной аппаратуры.
1.3.2. Анализ конструктивных и технологических особенностей мембранных аппаратов основных типов.
1.3.2.1. Волоконные мембранные аппараты
1.3.2.2. Рулонные мембранные аппараты
1.3.2.3. атроннье мембранные аппараты
1.3.2.4. Трубчатые мембранные аппарат ы
1.3.2.5. Аппараты с плоскими мембранными элементами
1.4. Технологические особенности и проблемы мембранного выделения ферментов в производстве ферментных препаратов .
1.4.1. Влияние некоторых параметров процесса на показатели мембранного выделения ферментов
1.4.2. редварительная подготовка ферментсодержащих
сред перед мембранным разделением.
1.4.3. Анализ причин потерь ферментов при мембранном разделении
1.5. Технологические особенности и проблемы инженерной этимологии.
1.5.1. Теоретические основы биокатализа.
1.5.2. Основные проблемы промышленной реализации ферментативного гидролиза
1.6. Перспективы бесклеточной биотехнологии
1.7. Выводы из литературного обзора и задачи исследований
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛО ИЯ И ОТ1 АИЗА1Ц1Я РОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Основы системных исследований биотехнологических
производств
2.1.1. Основные понятия системологии.
2.1.2. Системность биотехнологических производств
2.1.3. Строение биотехнологической системы.
2.1.4. Вио технологический поток основная часть биотехнологической системы.
2.1.4.1. Морфология и классификация технологических операции.
2.1.4.2. Морфология и классификация биотехнологических потоков.
2.2. Организация проведения исследований.
2.3. Исследуемые ферментные системы и применяемые материалы
2.4. Методы экспериментальных исследований.
2.5. Экспериментальные установки.
2.5.1. Лабораторная установка с мембранным аппаратом, снабженным перемешивающим устройством.
2.5.2. Лабораторная установка с мембранным аппаратом тонкоканального типа
2.5.3. Лабораторная мембранная установка СУФУ2.
2.5.4. Лабораторная мембранная установка мЬ1п
2.5.5. Опы гмопромышленкые мембранные установки
ГЛАВА 3. БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ IЮТОК КАК СИСТЕМА
ПРОЦЕССОВ.
3.1. Организация биотехнологических потоков ферментных производств.
3.2. Моделирование и анализ биотехнологических потоков ферментных производств
3.3. Краткие выводы
ГЛАВА 4. ОРГАНИЗА ИЯ И СТРОЕНИЕ СИСТЕМ МЕМБРАН
IЮГО РАЗДЕЛЕНИЯ ФЕРМГ. ГГЫX СРЕД.
4.1. Анализ систем мембранного разделения ферментных смесей
4.1.1. Ферментные системы как объекты мембранного разделения
4.1.2. Исследования механоинактивации ферментов
4.1.3. Полупроницаемые мембраны как основные функциональные элементы мембранных систем
4.1.3.1. Критерии выбора полупроницаемых мембран
4.1.3.2. Влияние структуры полупроницаемых мембран на показатели их функционирования
4.1.3.3. Влияние направления трансмембранного массопереноса через анизотропную мембрану
4.1.3.4. Исследование химической стойкости и биологической инертности мембран
4.1.3.5. Обоснование выбора полу проницаемых мембран
для разделения ферментсодержащих сред
4.1.4. Исследования влияния основных входных параметров на выходные параметры мембранных систем разделения
4.1.4.1. Влияние размера пор мембраны
4.1.4.2. Стабилизация основных характеристик мембран .
4.2. Моделирование строения систем мембранного разделения ферментных сред.
4.3. Краткие выводы.
ГЛАВА 5. ФУ Н КI ДИОН И РОВ А i СИСТЕМ МЕМБРА1И ЮГ О
РАЗДЕЛЕНИЯ ФЕРМЕНТНЫХ СРЕД.
5.1. Феноменологические модели трансмембранного переноса
при разделении ферментных систем.
5.2. Функционирование мембранных систем при разделении гомогенных ферментных систем
5.2.1. Влияние рабочего давления.
5.2.2. Влияние температуры разделяемой смеси.
5.2.3. Влияние разделяемой смеси
5.2.4. Влияние степени концентрирования раствора и концентрации растворенных веществ
5.2.5. Влияние предварительной очистки ферментсодержащих сред.
5.2.6. Обратноосмотическое разделение ультрафнльтрационнмх пермеатов
5.3. Функционирование мембранных систем при разделении
гетерогенных ферментных сред.
5.3.1. Обоснование выбора мнкрофильтрацнонных мембран для разделения гетерогенных ферментных систем .
5.3.2. Интенсификация мембранного разделения гетерогенных ферментных систем.
5.4. Краткие выводы
ГЛАВА 6. РАЗВИТИЕ С ИСТ ЕМ МЕМБРАННО О РАЗДЕЛЕНИЯ
ФЕРМЕНТСОДЕРЖАЩИХ СРЕД.
6.1. Развитие мембранных систем вследствие изменения их организации и структуры.
6.1.1. Изменение структу ры системы за счет введения в нее дополнительной подсистемы
6.1.1.1. Введение дополнительной подсистемы в основной технологический поток
6.1.1.2. Введение дополнительной подсистемы в побочную ветвь технологического потока
6.1.2. Измсненнс структуры системы за счет замены одной
юдсистем ы другой
6.2. Развитие мембранных систем за счет изменения их организации
6.3. Развитие мембранных систем за счет изменения системообразующих элементов.
6.3.1. Развитие мембранных систем за счет совершенствования применяемых мембран
6.3.2. Развитие мембранных систем за счет совершенствования применяемой аппаратуры.
6.3.2.1. Разработка мембранного модуля.
6.3.2.2. Разработка мембранно о аппарата
6.3.2.3. Разработка аппаратурною оформления очистки и концентрирования ферментов.
6.4. Развитие мембранных систем за счет совершенствования управления.
6.5. Развитие систем мембранного разделения за счет изменения структуры разделяемых ферментных систем
6.6. Экономическая оценка практических разработок по развитию мембранных систем выделения ферментов
6.7. Краткие выводы.
ГЛАВА 7. РОГНОЗИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ФЕРМЫ Ш1ЫХ
ПРОИЗВОДСТВ НА ОСНОВЕ БИОМЕМБРАННЫХ
СИСТЕМ.
7.1. Перспективы развития производства ферментных препаратов на основе биомембранных систем.
7.1.1. Биомсмбранные системы для культивирования
микроорганизмов продуцентов ферментов
7.1.2. Системы мембранной аэрации в биореакторах
7.1.3. Мембранные системы контроля и управления биотехнологическими процессами
7.1.3.1. Мембранные системы ферментационного мониторинга .
7.1.3.2. Биомембранные контрольноизмерительные
системы
7.1.4. Теоретические предпосылки к созданию биомем
бранных систем для бесклсточного синтеза белка
7.2. Перспективы развития производств инженерной энзнмологин на основе биомембранных систем
7.2.1. Бнокаталнтическая система на основе реактора колонного типа.
7.2.2. Биокаталнтические системы на основе мембранного биореактора
7.2.3. Установка для биоконвсрсни растительного сырья на основе мембранного биокаталитического реактора
7.3. Краткие выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


М масса вещества, прошедшею через мембрану, кг Р площадь рабочей поверхности мембраны, м АР движущая сила процесса. МПа. К коэффициент массопередачн. МПа. Коэффициент массопередачн соответствует количеству массы вещества, которое переносятся за единицу времени через единицу площади поверхности при движущей силе, равной 0. МПа. Он зависит от свойств мембраны и гидродинамических режимов потоков в мембранном аппарате. Л. 1. Сопоставив уравнения 1. Р 6Х 1. Из выражения 1. Первое слагаемое 1р представляет собой сопротивление массопереносу со стороны разделяемой смеси. Третье слагаемое 1Р представляет собой сопротивление массопереносу со стороны пермеата. Роль каждого из этих сопротивлений в общем сопротивлении трансмембранному массопереносу различна и зависит от конкретного мембранною процесса н условий ею проведения. При испарении через мембрану вклад всех сопротивлений соизмерим в процессах ультрафильтрации и обратного осмоса сопротивлением массопереносу со стороны пермеата можно пренебречь, ввиду его несоизмеримо малой величины, по сравнению с другими слагаемыми уравнения 1. Основным функциональным элементом любого мембранного аппарата является полупроницаемая мембрана, от свойств которой в значительной степени зависят качественные и количественные показатели процесса разделения. Классическим методом получения мембран является коагуляционный 1. После испарения растворителя с поверхности образовавшейся пленки ее промывают и подвергают термообработке. В последнее время получил развитие метод получения ядерных трековых мембран облучением полимерных пленок пучками тяжелых ионов с последующей химической обработкой. Размер мор в них зависит от энергии ионов, природы облучаемого . Ядерныс мембраны могут иметь средний диаметр пор от 4 нм до нескольких десятков мкм, но имеют низкую пористость, а. Вызывает интерес исследования по получению полупроницаемых мембран методом плазменной полимеризации в тлеющем разряде . Мембраны, получаемые таким методом, обладают высокими эксплуатационными характеристиками производительностью, селективностью, химической стойкостью и достаточной механической прочностью . Коренные отличия таких мембран от всех прочих заключаются в том, что они могут регенерироваться и, что их производительность и селективность во времени возрастают вне ависимости от концентрации растворенного вещества 4. Механизм этого феномена пока не объяснен. Для получения мембран применяют различные материалы фольгу, стекло, рафит и др. Однако наиболее распространенными и перспективными. В настоящее время в нашей стране и та рубежом выпускают в достаточно широком ассортименте полупроницаемые мембраны, отличающиеся материалом, из которого они изготовлены, формой, технологическими показателями. Мембраны первою поколения изготавливают из природных полимеров производных целлюлозы. При достаточно высокой селективности и удовлетворительной удельной производительности такие мембраны имеют очень низкую механическую прочность, эксплуатируются при температуре. С и большинство из них в очень узком диапазоне от 3 до 8. Средний ресурс мембран из природных полимеров не превышает 3. Большинство мембран первого поколения хранят и транспортируют во влажном состоянии, поскольку при высыхании они необратимо теряют свои селект ивные свойства. Более совершенные в технологическом отношении, терм о и химически стойкие мембраны изготавливают из синтетических полимеров, таких как полиамид ПА, полисульфон ПС, полиэфирсульфон ПЭС, полно лефин ПО, полиакрилоннтрил ПАП и др. Такие мембраны могут эксплуатироваться при в диапазоне от I от и некоторые из них при температуре до 0С. Они характеризуются более высокой механической прочностью и повышенным ресурсом до 3 лет, что, безусловно, способствует расширению сферы использования мембранных методов в промышленной и экспериментальной биотехнологии. Большинство мембран из синтетических полимеров выпускают в сухом состоянии. Мембраны из полиамида могут эксплуатироваться при от 1 до и выдерживают нагрузку при растяжении до 3 МПа 9.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.208, запросов: 240