生物化工PPT文件格式下载.ppt

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,几个有参考性的能量单位:

焦尔,将生物质能源转换成能量的过程及方法,地球上的元素是有限的,但太阳能几乎是无穷的,问题在于如何收集这些能源。

地球上所有的自然现象几乎都是由太阳能所驱动，而生物们也发展出一套固定太阳能的方法，将动植物所固定下来的能量快速地转换成人们可利用的能源，便可取得无尽的太阳能，供人们使用。

因此用生物质作为能源，是合理的途径。

生物化工,生物化工是利用生物体（酶、微生物、细胞及细胞组织）结合化学和化工过程进行产品加工或提供相应社会服务（如环境保护）的过程。

生物化工比传统的化工生产有以下优点：

1、原料为绿色可再生资源，摆脱了传统的以石油、煤炭及矿物质为基本原料的化工生产体系；

2、反应条件温和，效率高，能耗少，改变了传统的高温、高压等高能耗反应条件；

3、选择性高，副产物少，环境污染小。

全球生物技术产业市场约为894亿美元（2003年）其中美国占47，欧洲占29，亚太地区占24。

生物化工涉及的领域,生物化工涉及的领域很多，目前主要有：

燃料酒精生物柴油能源领域生物质液化生物制氢,生物化工涉及的领域,细菌昆虫病毒杀虫剂微生物源农药真菌农药农药领域农用抗生素植物源生物农药转基因植物农药动物源生物农药,生物化工涉及的领域,单克隆抗体与基因诊断基因工程药物医药领域基因工程疫苗蛋白质药物再生医药医疗器材,生物化工涉及的领域,酶制剂氨基酸多糖和糖酯轻工食品领域天然色素高档香精香料食品添加剂,生物化工涉及的领域,醇类（如乙醇、1，3丙二醇、甘油等）有机酸（如柠檬酸、乳酸、衣康酸、苹果酸、曲酸、酒石酸、葡萄糖酸、乙醇酸等）有机原料领域其他（如丙烯酰胺、长链二元酸、单甘油酯等）,生物化工涉及的领域,聚乳酸（PLA）聚乙醇酸生物聚合物聚羟基丁酸酯（PHB）聚羟基脂肪酸酯（PHA）聚羟基丁酸-羟基戊（PHBV）,生物柴油是指由动植物油脂（大豆油、菜籽油、棉籽油、动物油、废食用油等）同一些短链的醇（常用甲醇）在催化剂的作用下发生转酯反应后，生成的长链脂肪酸酯类物质。

甘油三酯生物柴油甘油,生物柴油特点,可再生、生物可分解、毒性低悬浮微粒30CO50黑烟80醛类化合物30SOx100碳氢化合物95闪火点高，不易意外失火110170vs52十六烷值（CetaneNumber）高5085vs42和石化柴油能以任何比例互溶B5&

B20,生物柴油与柴油的比较,生物柴油开发状况,1997年欧洲60.1万公吨美国5.0万公吨其他1.2万公吨1999年欧洲以油菜籽油为原料，生化柴油总生产量81.1万公吨美国以黄豆油为原料大量生产20万公吨日本以废油为原料有4家厂商生产35万公吨2001年欧盟生物柴油产量超过100万吨2003年欧盟200多万吨，日本40万吨2010年欧盟预计830/1400万吨美国预计115万吨,如何将油脂原料（动植物油脂、废食用油脂）转化为生物柴油（转酯反应）,酸催化剂生产过程有废碱（酸）液排放,化学法带来二次污染；

碱催化剂油脂里的游离脂肪酸及严重影响生物柴油产率及量反应条件温和；

醇用量小；

生物酶法无污染物排放；

产品分离回收方便酶法还未能实现酶的操作寿命过短，导致生物柴油的产业化酶的使用成本过高,工艺流程,油脂原料预处理二次酶转化（常温常压）未转化油脂酶转化（常温常压）简单蒸馏精馏产品生物柴油溶剂回收中间过程副产物副产物甘油,用于生物柴油合成的脂肪酶,产氢微生物,产氢微生物,生物农药,微生物源农药有：

苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌、假单孢杆菌、K84农杆菌等细菌农药及棉玲虫NPV、毒蛾NPV、小菜蛾GV等病毒制剂；

农用抗生素有：

戒台霉素、梅岭霉素等杀虫抗生素，宁南霉素、波拉霉素、抑霉菌素等杀菌抗生素；

植物源生物农药有：

苦参碱、皂素烟碱、鱼藤酮、除虫菊素、黎芦碱等；

动物源生物农药有：

沙蚕毒素和脑激素、蜕皮激素、保幼激素等昆虫激素；

转基因植物农药有：

转基因耐贮藏蕃茄、抗虫棉花、抗病毒甜椒、抗病毒蕃茄等。

2002年全球生技医药产业分布及状况单位:

亿美元,中国能够生产的生化原料药主要种类和品种,中国能够生产的生化原料药主要种类和品种,中国能够生产的生化原料药主要种类和品种,发酵法生产1,3-丙二醇,1,3-丙二醇（PDO）是一种重要的化工原料，最主要的用途是作为聚酯和某些有机化合物生产的中间体。

PDO可以替代1,4-丁二醇和新戊二醇等中间体用于生产聚酯。

以PDO与对苯二甲酸（酯）合成的聚酯PTT（聚对苯二甲酸丙二酯），显示了比以1,2-丙二醇、丁二醇、乙二醇为单体合成的聚合物更优良的性能。

PTT除具有聚酯PET（聚对苯二甲酸乙二酯）的化学稳定性外，还具有良好的生物可降解性、耐污染性、尼龙的韧性和回弹性及抗紫外线等。

PTT不易褪色，很容易加工成型，制成的纤维可拉长20%。

此外PTT纤维还具有耐磨、低吸水性、低静电、易染色等优点，可在地毯领域与尼龙竞争。

它还可用于制造性能优良的无纺布、膜工程塑料、服装、家庭装饰料、垫衬料、织物等。

PTT98年被美国评为六大石化新产品之一。

PDO还可作为有机溶剂应用于油墨、印染、涂料、润滑剂、抗冻剂等行业。

苏云金杆菌杀虫农药,一、产品性质和用途苏云金杆菌杀虫剂，又叫苏云金芽胞杆菌生物杀虫剂、俗名Bt农药，青虫灵，灭娥灵。

英文名称BacillusThuringiensisInsecticide，应用于农业、林业等行业的生物杀虫剂，其毒杀力持久、使用范围较广。

用于防治水稻、棉花、蔬菜和林业一些害虫如菜青虫、菜蛾、甜菜蛾、斜纹叶蛾、稻纵卷叶娥、玉米蛾、稻苞虫、稻化螟、大豆造桥虫、棉铃虫、茶毛虫、果树食心虫、松毛虫等，以毒杀松毛虫、菜青虫和菜娥等,属于低毒类，大鼠门服致死剂量大于500mg/kg，使用以喷雾为主，也可以涂叶、喂食等。

其可以单独使用，也可以和化学农药调配使用，但不能与杀菌剂混合使用。

禁止在养蚕区使用。

毒素

（1）伴孢晶体

（2）苏云金毒素（3）芽孢（4）其它,二、生产工艺,工艺条件,

（1）温度30-32oC

（2）压力0.05MPa（3）pH值6.9（4）通气量,（5）搅拌：

涡轮150-200转/分（6）原料配比,（7）反应时间,（8）消泡有机硅类,三、原料准备,1、主要碳源、氮源原料Bt农药发酵的上要原料包括淀粉、玉米浆、葡萄糖、豆饼、豆粕、鱼粉、酵母等。

2、菌种培养3、空气采气、压缩、冷却、除水、除油、过滤灭菌,四、产物分离和提取流程,1、发酵液过滤2、浓缩离心、减压蒸发得：

乳液产品,3、干燥,绿色化学知识简介,第一章绪论,绿色化学是20世纪90年代出现的一个多学科交叉的新研究领域，已成为当今国际化学化工研究的前沿，是21世纪化学科学发展的重要方向之一。

绿色化学研究的目标就是运用现代科学技术的原理和方法从源头上减少或消除化学工业对环境的污染，从根本上实现化学工业的“绿色化”，走经济和社会可持续发展的道路。

因此，绿色化学及其应用技术已成为各国政府，企业和学术界关注的热点。

第一节绿色化学的产生和发展,目前人类正面临有史以来最严重的环境危机，世界人口剧增，资源和能量日渐减少与濒临枯竭，大量排放的工农业污染物和生活废弃物使人类生存的生态环境迅速恶化。

一、全球性环境危机呼唤绿色化学,1.大气污染、酸雨成灾,2.全球气候变暖,3.臭氧层被破坏,4.淡水资源的紧张和污染,10.环境公害,当代全球问题的实质是人类赖以生存的自然环境的破坏，即人与自然矛盾的激化。

绿色象征人与自然的和谐，绿色化学是人类生存和社会可持续发展的必然选择。

5.海洋污染,6.土地资源的退化,7.森林锐减,8.生物多样性减少,9.有毒化学品和危险废物,工业化的发展导致了大量化学品的生产和使用。

化学为人类创造了巨大的物质财富，促进了社会的文明和进步，但也带来了有害化学品对生态环境的污染。

二、绿色化学追求的目标,而那种“先污染、后治理”的粗放经营模式，不仅浪费自然资源和能源，而且投资大、治标不治本，甚至有可能造成二次污染的危险。

因此，如何从源头上防止污染，从根本上减少或消除污染，提高反应的原子经济性，实现废物的“零排放”，这是绿色化学追求的首要目标。

三、绿色化学及其技术成为各国政府和学术界关注的热点,近10年来，绿色化学和技术已成为世界各国政府关注的最重要问题之一，也是各国企业界和学术界极感兴趣的重要研究领域。

政府的直接参与，产学研究密切结合，促进了绿色化学的蓬勃发展。

1999年，第16次“21世纪核心科学问题论坛绿色化学基本科学问题论坛”在北京举行。

1997年，举行了以“可持续发展问题对科学的挑战绿色化学”为主题的香山科学会议。

1995年，我国科学院化学部确定了绿色化学与技术推进化工生产可持续发展的途径的院士咨询课题。

第二节绿色化学的定义和内容,一、绿色化学的定义,绿色化学是一门具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科，是当今国际化学科学研究的前沿，必将成为21世纪的中心科学。

绿色化学（greenchemistry），又称环境友好化学（environmentalbenignchemistry），是运用现代科学技术的原理和方法来减少或消除化学产品在设计、生产和应用中有害物质的使用与产生，使所研究开发的化学产品和过程更加对环境友好。

在绿色化学基础上发展起来的技术成为绿色技术（greentechnology）或清洁技术（cleantechnology）或环境友好技术（environmentalfriendlytechnology）。

理想的绿色化学是采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目的产品，不生成或很少生成副产物或废物，实现或接近废物的“零排放”；

工艺过程使用无害的原料、溶剂和催化剂；

生产环境友好的产品。

如图11所示。

图11绿色化学工艺的建立与开发,二、绿色化学的研究内容,4.提高原材料和能源的利用率，大量使用可再生资源（renewableresource）；

3.安全化学品和绿色新材料的设计；

2.清洁合成（cleansynthesis）减少废物排放，目标是“零排放”（zeroemission）；

1.改革现有工艺过程，实现清洁生产；

绿色化学是研究和开发能减少或消除有害物质的使用与产生的环境友好化学品及其技术过程，从源头上防止污染。

因此，绿色化学的研究内容主要有：

总之，绿色化学的核心问题是研究新反应体系包括新的合成方法和路线，寻求新的化学原料包括生物质资源，探索新的反应条件，如超临界流体和环境无害的介质，设计和研究安全新颖的化学产品。

5.生物技术和生物质的应用；

6.新的分离技术；

7.评价环境效果的方法学和工具；

8.用绿色化学改革社会生活。

3.从源头上防止污染的生成，即污染预防（pollutionprevent