生物化工的案例
中國生物化工簡史-生物制藥
小按：本期主要對中國生物化工在生物制藥方面的應用和進展做介紹。感興趣讀者可回看第一期，總體回顧，中國生物化工簡史（第1篇章）；第二期，生物能源，中國生物化工簡史（第2篇章之一）。
2.2 生物制藥
2.2.1 中國生物制藥的研究進程
得益于政府支持，中國的大學和研究機構在藥物的生物合成方面取得了矚目進展。很多研究已經轉化到公司進行合作研究和開發進行更多的評估。許多成績已經進行工業化或接近工業化。
自1990s起，中國逐漸發展成為生產類固醇藥物的全球中心，占到全球產量的三分之一。皮質類固醇藥物（corticosteroid drugs）的產能和實際產量，中國全球第一。2009年，出口743.25噸，價值37億美金。中國傳統的生產過程依賴化學降解薯蕷皂苷元（diosgenin）來獲得關鍵中間體。最近，該過程已經轉變為微生物發酵植物甾醇類生產中間體，像4-雄烯-3,17-二酮（4-androstene-3,17-dione，AD）, 1,4-雄甾二烯-3,17-二酮（1,4-androstadiene-3,17-dione，ADD）,和9-羥基雄烯二酮（9α-hydroxy-4-androstene-3,17-dione，9α-OH-AD）。
通過誘變篩選，分枝桿菌Mycobacterium突變菌可將植物甾醇（sitosterol, soybean sterol, andcampesterol）轉化為AD, ADD或9α-hydroxy-AD，得率提高到70%。
展開 中國生物化工簡史-生物反應器工程
生物反應工程：生物反應過程的產品包括，生物質，酶，初級和次級代謝產物，蛋白，這些可以廣泛用于制藥、食品，化學，農業或能源生產。反應器，胞外環境因素，包括反應器設計，操作條件和培養基形式，對細胞代謝都有重要影響。目前，生物反應器工程的目標是，探索反應器中細胞生理代謝機制，放大生物過程，滿足低成本生產。
中國生物反應器工程前沿
生物反應過程是一個活細胞的復雜的代謝過程。因此，反應器工程的核心是調控反應器中活細胞的生理狀態。調控也是優化和放大的關鍵。因此，鑒定反應器中細胞的生理和代謝參數，設計合適的生物反應器系統，是優化生物反應器工程的先決條件。
1. 中國科學家的突破
生物反應歷程中，反應器的控制條件會影響細胞微尺度代謝，也會影響宏觀尺度代謝。因此，為了提高反應器的性能，進行了微觀和宏觀尺度的代謝流分析。為了放大生物過程，細胞的生理代謝狀態必需要在實驗室規模反應器進行重現和優化。為了達到這個目的，必需進行大反應器的流體場特性的研究，來理解不同反應器設計和控制條件導致的差異。宏觀生理特性變化分析+流體場和細胞生理代謝特性，可以增強反應器放大過程。
下圖是研究者提出的一個生物反應器增效的技術路線。
上面的這些圖片都是基于生物反應器工程的多尺度理論。
2. 開發可以監測所有宏觀生理和代謝特征的參數的生物反應器
2003年，華東理工大學張嗣良教授和儲炬教授，設計了一款全參數監測反應器，含有一臺反應器，一臺電腦數據收集系統，設計圖如下所示。體積可以從幾十升到300噸。通常，實驗室研究使用的30L或50L的體積可以直接應用到300噸的工業發酵。
3. 海量數據過程軟件包的開發
生物反應器配備自動電腦數據采集系統，實現在線數據監測和采集過程參數。數據采集和電腦控制形成了一個完整的控制系統。
展開 北京化工大學徐福建教授團隊AFM：在增強生物膜滲透殺傷效率的光動力納米顆粒取得新進展
論文鏈接：
https://pericles.periclesprod.literatumonline.com/doi/full/10.1002/adfm.202103591
相關進展
北京化工大學徐福建教授團隊《Biomaterials》：生物礦化法合成碳酸鈣雜化納米顆粒用于溫和光熱增強的基因治療
北京化工大學徐福建教授課題組《AFM》：脂肪酶響應性抗菌高分子材料方面取得新進展
北京化工大學徐福建教授團隊《Adv. Funct. Mater.》綜述：多糖-多肽偶聯物——生物醫學應用的多功能材料平臺
北京化工大學徐福建教授團隊在基因多模式治療取得新進展
北化徐福建教授團隊綜述：多糖基水凝膠的設計要點以及應用于傷口愈合的最新進展
北京化工大學徐福建教授課題組在表面抗菌功能化方面取得新進展
北京化工大學徐福建教授課題組在表面抗菌功能化方面取得新進展
北京化工大學徐福建教授和趙娜娜教授團隊綜述：有機/無機納米復合材料的設計合成、性質及其生物醫學應用的系列研究進展
北京化工大學徐福建教授團隊：基于開環反應構建新型還原響應型支化聚賴氨酸基因載體
華東理工大學劉潤輝教授和北京化工大學徐福建教授合作發表抗菌材料綜述論文
高分子科技原創文章。
展開 北京化工大學徐福建教授團隊《Biomaterials》：生物礦化法合成碳酸鈣雜化納米顆粒用于溫和光熱增強的基因治療
Mater.》綜述：多糖-多肽偶聯物——生物醫學應用的多功能材料平臺
北京化工大學徐福建教授團隊在基因多模式治療取得新進展
北化徐福建教授團隊綜述：多糖基水凝膠的設計要點以及應用于傷口愈合的最新進展
北京化工大學徐福建教授課題組在表面抗菌功能化方面取得新進展
北京化工大學徐福建教授課題組在表面抗菌功能化方面取得新進展
北京化工大學徐福建教授和趙娜娜教授團隊綜述：有機/無機納米復合材料的設計合成、性質及其生物醫學應用的系列研究進展
北京化工大學徐福建教授團隊：基于開環反應構建新型還原響應型支化聚賴氨酸基因載體
華東理工大學劉潤輝教授和北京化工大學徐福建教授合作發表抗菌材料綜述論文
免責聲明：部分資料來源于網絡，轉載的目的在于傳遞更多信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權負責。如涉及侵權，請聯系我們及時修改或刪除。郵箱：info@polymer.cn
誠邀投稿
歡迎專家學者提供稿件（論文、項目介紹、新技術、學術交流、單位新聞、參會信息、招聘招生等）至info@polymer.cn，并請注明詳細聯系信息。
展開 
天津大學張雷教授課題組CEJ:長效抗凍、保濕和自再生離子導電水凝膠
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.129478
團隊介紹
張雷，天津大學化工學院教授、博士生導師、生物化工系主任。入選國家自然科學基金委“優秀青年科學基金”、教育部“新世紀優秀人才支撐計劃”、天津市“中青年科技創新領軍人才”、“侯德榜化工青年獎”、“天津首屆青年創新能手”等，榮獲2020年天津大學“我心目中的十佳導師”。擔任《中國化工學報（英文版）》編委。一直致力于將親水分子的獨特性質應用于生物化工多個領域，包括超低溫凍存、抗凍材料、抗生物粘附材料、抗菌材料等。
相關資訊
天津大學張雷教授課題組招收“導師團計劃”、推免碩士研究生
天津大學張雷、楊靜團隊《Nat. Commun.》：研發出“全天候”自愈合材料
天津大學張雷教授團隊《Adv. Funct. Mater.》：糖尿病足傷口神奇敷料，監測只需手機“掃一掃”
天津大學張雷教授課題組：粒徑顯著影響喂食納米銀在家蠶器官和蠶絲中分布
天津大學張雷、齊海山團隊成功合成醫用“超級涂層”
天津大學張雷教授課題組：基于新型“免疫屏蔽”水凝膠材料的長效“人造胰島”
高分子科技原創文章。
展開 基于FLUENT的雙層三槳葉攪拌器的氣液攪動
關鍵詞：FLUENT，攪拌器，VOF模型，計算流體力學，氣液攪動
機械攪拌器廣泛應用于生物化工領域，但因攪拌引起的流型產生復雜的氣-液流體特性，使該流體特性定量測量很難有效進行，增加攪拌器的結構優化與放大設計的難度。使用數值模擬方法可以很好的解決以上問題。
利用FLUENT軟件對雙層三槳葉攪拌器的氣液攪動進行了數值模擬。通過精細的網格劃分和仿真設置，模擬了攪拌器內部的氣液流動情況，得到了其內部流場的速度分布、壓力分布和體積分數分布。
在仿真過程中，首先建立了雙層三槳葉攪拌器的三維模型，并對其進行了網格劃分。為了提高仿真精度，對攪拌槳附近和關鍵區域的網格進行了加密處理。隨后設置了仿真參數，包括流體密度、粘度、轉速等參數。在FLUENT中，采用了多參考坐標系模型（MRF）來模擬攪拌器的旋轉運動。通過設置動域和靜域，并定義交界面，實現了攪拌器內部流體的動態模擬。同時，采用了標準的k-ε湍流模型來描述流體的湍流特性。仿真結果顯示，雙層三槳葉攪拌器在氣液攪動方面表現出良好的性能。后續可以通過改變結構參數和操作參數對其進行更為細致的數值模擬，以進一步優化其攪拌效果，提高氣液傳質效率。
建立幾何模型時對其進行適當的結構優化便于數值模擬過程，網格劃分時對其施加一定的控制（如曲率和偏度）以提高網格質量，綜合得到網格質量大于0.2即可滿足一般仿真需求。幾何模型如圖1所示，網格劃分如圖2所示。
圖1幾何模型
圖2網格劃分
攪拌器內初始氣液分布如圖3所示，設定槳葉轉速N=300 r/min，攪拌器內初始速度分布如圖4和圖5所示。
圖3
圖4
圖5
攪拌器達到穩態時，氣液分布如圖6和圖7所示，氣液交界處呈現下凹式分布，且流場沿著攪拌軸左右對稱。
展開 2026上海國際醫藥化工設備及技術展覽會
展示范圍：
醫藥化工設備：
干燥設備、粉碎設備、混合設備、真空設備、離心機、反應釜、過濾設備、分離設備、膜設備、篩分設備、精餾設備、制藥設備、密封設備及配件、控制分析及檢測儀器、節能環保設備、化工包裝與儲運等；
醫藥化工新材料：
有機氟材料、有機硅材料、工程塑料、功能高分子材料、納米材料、膜材料、特種纖維、精細陶瓷材料、感光材料等。
醫藥化工精細及專用化學品：
醫藥中間體、農藥中間體、染料中間體、電子化學品、水處理化學品、油田化學品、日用化學品、造紙化學品、紡織化學品、生物化工、定制化學品；催化劑、橡塑加工助劑、試劑、表面活性劑、食品及飼料添加劑等。
化工醫藥環保水處理：
膜技術及設備、污水處理技術與設備、工業廢水處理技術及設備、污泥處理設備、中水回用技術與設備、工業園區污水處理廠技術裝備、工業廢水資源化技術設備、化學水處理技術及設備、過濾設備、水循環設備、水處理化學藥劑、水處理材料、活性炭、水箱、UV系統、水質檢測監測分析儀器設備等；
聯系我們：
感謝您對本屆展會的參會和支持，謹祝參展成功！
展開 工業結晶方法大全!快來了解吧
隨著近代精細化工、生物化工、制藥業、信息工程、特種涂料以及顏料行業的發展，不但對各種沉淀產品的需求量與日俱增, 而且對于沉淀的形態（包括微晶的晶形、結晶度與粒度分布）的要求愈來愈高
。
在國外已形成許多專利技術，如生產超細粉體沉淀技術、乳化液膜結晶技術提取貴重金屬、超細催化劑制造等。新興產業的發展又刺激了研究開發領域的競爭。
END
pH傳感器技術的工作原理以及其在不同領域的應用-博揚智能
它可以廣泛應用于化工、生物醫藥、環境監測等領域，對于控制和監測溶液的酸堿度具有重要意義。本文將介紹pH傳感器技術的工作原理以及其在不同領域的應用。
pH傳感器是一種基于玻璃電極原理的傳感器，其工作原理是基于溶液中的氫離子濃度來測定溶液的酸堿度。當溶液的pH值發生變化時，玻璃電極會產生電勢的變化，通過測量這種電勢變化，就可以準確地測定溶液的pH值。pH傳感器技術具有響應速度快、測量準確、穩定性好等優點，因此被廣泛應用于實際生產和研究中。
在化工領域，pH傳感器技術被廣泛應用于生產過程中的溶液酸堿度控制。例如，在酸堿中和反應中，pH傳感器可以實時監測溶液的pH值，從而控制反應的進程和產物的質量。在生物醫藥領域，pH傳感器技術被用于生物反應器中，監測細胞培養液的酸堿度，保證細胞的生長環境穩定。在環境監測領域，pH傳感器可以用于地下水、湖泊等水體的酸堿度監測，為環境保護工作提供重要數據支持。
pH傳感器技術在化工、生物醫藥、環境監測等領域都具有重要的應用價值。隨著科技的不斷進步，pH傳感器技術也在不斷地進行改進和創新，為各個領域的生產和研究提供更加準確、穩定的溶液酸堿度監測手段。相信隨著技術的不斷發展，pH傳感器技術將會在更多領域發揮重要作用，為人類社會的發展進步做出更大的貢獻。
展開 高效液相色譜在食品質量檢測中的應用研究
在檢測實踐中涉及到的檢測物質囊括了石油化工、食品、合成藥物、生物化工等產品。
3 高效液相色譜儀的結構特點
在實際的檢測應用中高效液相色譜儀有很多種型號。
3.1 高壓輸液泵
在高效液相色譜儀中，為了保證檢測結果的準確性，多數情況下都會使用直徑較小的色譜柱填充劑。而為了保證色譜柱功能的充分發揮，淋洗液一定要保證較高的流動速度，所以在高效液相色譜儀中高壓泵是必不可少的設備，一般情況下對高壓泵的壓力要求都在150～250kg/cm2之間，并要求運行穩定、流量變化小。
3.2 梯度淋洗
梯度淋洗是高效液相色譜儀分離被測物質的主要環節，具體而言檢測活動中將兩種或兩種以上不同極性的溶劑在梯度淋洗中按照一定的比例進行混合，以保證對溶液極性的連續改變，進而實現分離組分分離因素的上升，提升分離效果。
3.3 色譜柱
高效液相色譜儀通常情況下會使用內部經過特殊處理的不銹鋼管作為色譜柱，如果高效液相色譜儀內部的液體壓力在70kg/cm2以下可以空濾。
4 高效液相色譜法在食品檢測中的應用
在實際的食品安全檢測中，高效液相色譜法更加適應對沸點高、熱穩定性較差、分子量較高物體的測試。
展開 10種類型收塵器簡介
該設備廣泛應用于化工、電力、冶金、水泥、陶瓷、醫藥、生物、食品等領域。
8、中央集塵系統
中央集塵系統是一套整體的、系統的除塵設備，它既擁有除塵的功能又可以儲存塵埃。中央集塵系統廣泛應用于電子、化工、醫藥、食品、機械、水泥、冶金、塑料、磨料等各行各業收集粉塵、顆粒物、金屬廢屑等使用。
9、單機除塵器
這是一種應用于粉塵量較小，空間不大的粉塵環境。一般可分為搖動式、自控清灰、脈沖單機除塵器、布袋單機除塵器等幾種。
10、移動除塵器
移動式除塵器顧名思義就是可以移動的除塵器設備。移動式除塵器基本結構由箱體，風機，濾袋，集塵器組成。這種除塵器一般結構緊湊，體積較小，方便運輸，主要應用于一些粉塵量較小的環境中，同時也適用于個人和小規模生產的粉塵環境，機動靈活是這款設備最大的亮點。應用范圍包括醫藥、生物、化工、食品等行業（例如：壓片機，糖衣鍋，混合機，粉碎機，篩粉機等工藝設備）的粉去除。
展開 
什么樣的能源體系才“現代”
他認為，石油化工技術是能源科技創新的重要組成部分，也是未來能源轉型和新能源創新發展的關鍵領域。石油化工行業高水平科技自立自強對于保障國家能源安全、支撐產業鏈高質量發展以及實現“雙碳”目標具有重要意義。
在石油化工科技方面，《規劃》圍繞油氣安全保障供應和其他可再生能源利用技術，重點部署了特種專用橡膠、高端潤滑油脂、分子煉油與分子轉化平臺技術等一系列煉化技術，以及生物質能轉化與利用技術。
在值得關注的生物質能方面，戴厚良指出，理論上90%的傳統石油化工產品都可以通過生物化工過程獲得。而“不與人爭糧、不與糧爭地”是我國發展生物質能利用的重要原則，加大生物質能利用已成為各國實現“碳中和”目標的重要舉措之一。
實現“不與人爭糧、不與糧爭地”，可以說也是維護我國能源安全的體現。
科技創新的另一方面，體現在數字化、智能化。
中國石化信息化數字化首席專家李劍峰把數字化轉型分成賦能、優化、轉型和再造四個階段，它們對企業的升級發展起到重要作用。以賦能為例，其特征是規模小、風險低、見效快。“目前中國石化已經建成的智能管道系統，讓3萬多公里的管道盡收眼底，巡線效率、防盜油能力和應急指揮能力空前加強。”目前，中石化經營管理層面的數字化程度超過80%，生產層面主營業務的數字化程度超過60%，處于央企第一方陣的前列。
另外，從2012年中國石化的智能化建設啟動到現在，智能工廠2.0已經完成，3.0也已經開始謀劃。其中，九江石化、鎮海煉化、茂名石化被工信部評為國際智能制造示范。智能工廠建設有效促進了企業轉型升級、提質增效，為企業創效逾數十億元，企業勞動生產率提高20%以上，初步形成了智能工廠建設理論體系。
隨著《規劃》的布局，三桶油將進一步明晰下一階段的數字化道路。
展開 CFD2000---性價比最高的通用流體分析工具
功能：
借助于強大的通用求解器STORM，CFD2000軟件整合了多種流動、傳熱、化學反應模型，包括：
穩態/非穩態流動
不可壓縮氣體低速流/可壓縮氣體粘性流動包括亞音速，超音速和跨音速
層流/湍流
多孔介質模型
多相流模型－拉格朗日粒子追蹤模型
粒子破碎
粒子合并
粒子蒸發/潛熱交換消融
自由液面
各種化學反應模型傳熱模型，包括共扼(流體/固體)傳熱
輻射模型
火焰模擬
動網格模擬
剛體流固耦合
應用領域：
包括航空航天、汽車、生物醫療、化工、電子、環境、火災、海洋船舶、材料、能源動力等各工程行業；科研院所；高校。
關于此產品的更多詳情，請與天宇飛揚科技（北京）有限公司聯系：info@ty-flyond.com 010-68469327
展開 一文講述我國 CCUS 技術的發展現狀、示范工程進展、成本與效益等
CO2 生物與化工利用技術指利用 CO2 的不同理化特征，生產具有商業價值的產品并實現減排的過程。國內外技術發展水平基本同步，整體上處于工業示范階段。近十年來，各項生物與化工利用技術均有所發展，尤其是部分化工利用技術進展顯著；發展水平最高的是利用 CO2 合成化學材料技術，如合成有機碳酸酯、可降解聚合物及氰酸酯 / 聚氨酯，制備聚碳酸酯 / 聚酯材料等。
CO2 地質利用與封存技術指通過工程技術手段將捕集的 CO2 進行地質利用或注入深部地質儲層，實現與大氣長期隔絕的技術，封存方式分為陸上和離岸兩種。在地質利用與封存方面，國內外各項技術發展水平參差不齊。從全球范圍看，強化采油和浸采采礦技術發展較快，已開始商業化應用；其余技術中，除強化深部咸水開采與封存技術正在開展工業示范以外，其他技術均處在中試及以下階段。我國地質利用與封存技術在近十年均有所發展，尤其是強化深部咸水開采技術已從概念階段發展到工業示范水平，但仍整體落后于世界先進水平；盡管驅替煤層氣技術略處于領先狀態，但經濟效益較好的 CO2 強化采油技術（CO2-EOR）在我國仍處于工業示范階段，相比進入商業化應用階段的國際水平差距明顯。
在 CCUS 集成優化技術方面，近十年我國取得了較大的進步。國外 CCUS 集成優化技術已普遍處于商業化應用階段，相比之下我國有關技術發展仍顯落后，尤其是管網優化和集群樞紐兩類技術僅處在中試階段。
展開 專家講堂│“雙碳”目標約束下煉化產業轉型發展思考
為此，結合綠色循環經濟發展，開發塑料回收利用的新方法、新途徑和新工藝，保持化工產能適度增長；開發高性能塑料、橡膠和纖維新品種、新牌號，以及各種高功能性膜材料、電子化學品、生物基材料等，引導產業結構調整與升級。
此外，生物基燃料和材料是以生物質為原料生產的替代產品，其全生命周期碳減排效果較為顯著。隨著全球范圍內大型能源化工公司的業務多元化轉型，生物燃料產量及規劃目標不斷增加，歐美地區不斷有煉油廠轉型或與生物煉制相耦合來生產生物柴油、生物噴氣燃料等。此外，低成本纖維素乙醇、生物燃料氣體電力和生物化工材料PLA（聚乳酸）、PHA（聚3-羥基烷酸酯）等產品技術也在不斷發展和創新。應對全球氣候變化，對煉化產業結構調整即是壓力，也是機遇。
3.2.2 能源結構向低碳化、電氣化轉型
加快實施清潔用能替代、優化能源結構、構建清潔低碳的能源體系是煉化產業實現“雙碳”目標的重要舉措。根據國家統計年鑒，2019年我國能源消費總量4.86Gt標煤，其中化石能源占比高達84.7%；而煉化產業能耗中，化石能源占比高于上述比例，減少化石能源占比，提高電能占比，可有效減少碳排放。根據國際可再生能源機構（ＩRENA）報告，近十年來光伏發電、光熱發電、陸上風電和海上風電的平準化度電成本分別下降82%，47%，39%，29%。隨著技術進步，預計新能源成本很快可與化石能源競爭，可加速推動能源系統綠色轉型。由于能源供給側向綠色電力轉變，所以需求側的脫碳首先意味著終端電氣化。有關研究顯示，終端電氣化率在2060年將達到70%，其中工業部門將達到69%。隨著煉化產業結構優化升級，電氣化技術將向綠色、智能方向發展。
未來應重點關注高效電轉蒸汽、大規模電制氫、高溫電加熱工藝等技術，研發核心技術裝備并推廣應用。
展開 