本技术采用自主开发的流场结构化新型立式鼓泡塔式反应器，通过特殊的内构件设计与组合，实现反应器内气 (醇) 液 (酸) 呈现鼓泡式逆向流动，反应器内局部与整体混合状况均良好，温度分布、停留时间及压降等操作条件可控，有效的耦合了聚酯多元醇或增塑剂生产过程中酯化反应过程和移走副产物小分子的精馏过程，强化了小分子副产物的分离效率，实现了传质传热和反应过程的耦合强化，使过程效率大幅提高。以PEA为例，生产周期可从传统的20多小时缩短至6个小时，酸值等即可达到指标要求。该技术不但节能降耗，提高产品品质，还可满足柔性化生产要求。其主要技术特点： 1. 流场结构化新型立式鼓泡塔式反应器中气液呈鼓泡式逆向流动，反应器内局部和整体流型可调控，无死区。 2. 新型立式鼓泡塔式反应器采用多段组合的连接方式，拆装方便，反应器内物料停留时间、温度分布等可调控，自动化程度高。 3. 连续化技术生产的产品质量稳定，酸值低，水含量低。 4. 该连续化生产技术可大幅缩短生产周期，大大减少能耗等。 5. 该连续化生产技术适应性强，操作弹性大，适合多种聚酯多元醇和增塑剂的柔性化生产。

项目研究的背景及用途：在工业循环水中需要使用大量的阻垢分散剂。主要目的是阻止结垢。目前，工业上主要使用有机酸聚合物(聚丙烯酸、聚马来酸、二元或三元共聚物等)。实践证明，现在使用的有机酸聚合物的降解率很低，这些化合物最终将作为废物排放，对环境造成污染。聚环氧琥珀酸(PESA) 是一种绿色阻垢分散剂，无磷无氮、生物降解性能好并适用于高碱、高金属含量水系。美国 90 年代初就开发了这种药剂。日本及其他发达国家也相继对 PESA 及其衍生物进行了研究。在我国，该项目作为国家“十五”科技攻关项目于 2002 年立项。聚环氧琥珀酸是我国国家经济贸易委员会制定的当前国家鼓励发展的节水设备(产品)之一。 技术原理及流程：天津大学自 1998 年开始进行该项目的研究。目前，已经具备了进行工业化生产的技术。合成的工艺条件温和(<100℃，1 大气压)，工艺路线短。整个生产工艺中无任何污染物产生。该产品可以取代工业循环水领域正在使用的聚丙烯酸、聚马来酸、二元或三元共聚物等。特别适合于需要同膦酸酯、有机磷酸等含磷缓蚀剂进行复配。例如，海上石油、天然气开采，工业循环水等。 成果水平及主要技术指标：国际先进水平，已经申请了国家发明专利。 主要设备:搪瓷釜、加料罐、储罐、泵等。建设 1200 吨(30%固含量)的生产装置，主要设备投资 40 万元。此外，还需要蒸汽(4 kg 压力)、循环冷却水。 市场分析及效益预测：按每吨(30%固含量)产品计，原料成本:2150 元/吨。 综合成本：3400 元/吨。预计售价 7000 元/吨，利税:3600 元/吨。 

各种支链氨基酸（如缬氨酸和异亮氨酸）、活性氨基酸（如 γ-氨基丁酸、谷胱甘肽）是目前需求市场巨大的高价值氨基酸，本研究室利用系统生物学和合成生物学最新原理，利用基因工程技术，构建了一序列具有自主知识产权的遗传转化工具，消除了开展代谢工程的制约因素；然后对氨基酸合成关键酶、代谢网络 进行了定向改造和针对性设计；最后系统改造宿主菌细胞膜壁成分，优化辅因子再生和生长效率，最终提升工业菌株产率。 创新要点 针对高价值氨基酸生产菌株，对其合成途径关键酶进行定向改造，赋予抗反馈抑制性性质，强化其转录表达；通过基因敲除优化其整体代谢网络，增大目的产物流量；优化菌株通透性、胞内能荷和氧化还原环境，增强其胁迫抗性和生长性能。 

大粒径硅溶胶是一种重要的无机胶体材料，以其独特的物理化学性质在多个领域得到广泛应用。 一、定义与特性 定义：硅溶胶是一种含有二氧化硅（SiO2​）的胶体溶液，通常呈现为透明或半透明的液体。大粒径硅溶胶指的是粒径在100纳米以上的硅溶胶，其粒径范围可以从100纳米到500纳米不等。 特性： 物理性质：大粒径硅溶胶具有较高的粘度和良好的流动性，能够在高温和高压环境下保持其性能。 化学性质：硅溶胶无毒无味，耐高温、耐酸碱，具有稳定的物理和化学性质。 光学性能：大粒径硅溶胶具有较好的光散射能力，可以在涂料中产生优良的遮盖效果，提升涂料的遮盖力和白度。 机械性能：干燥后能形成坚韧的薄膜，具有一定的耐磨性和耐化学性。 二、制备方法 大粒径硅溶胶的制备方法多种多样，常见的包括： 溶胶-凝胶法：通过控制反应条件，如温度、pH值和反应时间等，调节硅溶胶的粒径和分布。是目前应用最广泛的一种方法。 离子交换法：也称粒子增长法，以水玻璃为原料，通过离子交换反应去除杂质，生成聚硅酸溶液，再经处理得到大粒径硅溶胶。 水热合成法：在高温高压条件下合成硅溶胶，能够获得较为均匀的颗粒分布。 直接酸化法：采用稀水玻璃，经离子交换树脂去除杂质，制备活性硅酸溶胶，再加热保温、直接酸化，控制反应条件使晶粒长大，得到大粒径硅溶胶。 三、应用领域 大粒径硅溶胶因其独特的性质，在多个领域展现出广泛的应用前景： 涂料行业：作为填料和增稠剂，改善涂料的流动性和刷涂性能，提高涂层的附着力和耐磨性。其透明性也适用于透明和半透明涂料的生产。 建筑材料：作为粘结剂，提高水泥和砂浆的强度及耐久性，改善建筑材料的抗渗性能。在混凝土中加入适量的大粒径硅溶胶，可以增强混凝土的抗压强度和耐磨性。 电子行业：用于电子封装材料和绝缘体，提高材料的热导性和电绝缘性，减少电子元件之间的干扰，提高电子设备的性能和可靠性。 陶瓷材料：作为添加剂，改善陶瓷的成型性和烧结性能，增强陶瓷制品的强度和韧性，提高陶瓷产品的表面光洁度和色泽。 橡胶行业：作为填充剂和增强剂，提高橡胶的耐磨性和抗老化性能，改善橡胶的加工性能，降低加工难度，提高生产效率。 纸张和纺织行业：作为涂布剂和助剂，提高纸张的光滑度和印刷适应性，改善纺织品的手感和强度，提高纺织品的耐水性和耐污性。 环境保护：作为吸附剂，有效去除水中悬浮物和重金属离子，改善水质。在土壤改良方面也展现出一定的应用前景。 化妆品行业：被广泛应用于粉底、遮瑕膏等产品中，提供良好的滑爽感，使化妆品在涂抹时更加顺滑，且不易出现结块现象。 四、使用注意事项 在使用大粒径硅溶胶之前，应准备好所需的工具和材料，包括搅拌器、量筒、喷枪等。 注意施工环境，高湿度环境可能导致涂层干燥不良，而低温环境则可能延长干燥时间。 在大规模应用前，建议进行小面积的兼容性测试，确保硅溶胶与基材之间的相容性，避免因不兼容造成的涂层脱落或起泡。 使用后应及时清洗工具和设备，避免硅溶胶固化在工具上，影响下次使用。 五、总结 大粒径硅溶胶以其独特的物理化学性质，在涂料、建材、电子、陶瓷、橡胶、纸张、纺织、环境保护及化妆品等多个领域展现出广泛的应用前景。随着科技的不断进步和生产工艺的改进，大粒径硅溶胶的应用范围和潜力将进一步拓展，为各行业的发展提供更为强大的支持。

成果与项目的背景及主要用途： 间二甲苯经一硝化可制得 2,4-二甲基硝基苯和 2,6-二甲基硝基苯，再经还原 可分别得到 2,4-二甲基苯胺和 2,6-二甲基苯胺，广泛应用于染料、医药、橡胶助 剂及塑料等领域，是重要的有机中间体之一。目前的混酸常规硝化法，反应温度 低，耗水、耗能大，反应时间长，过程不易控制，废酸难处理。因此开发先进的 间二甲苯一硝化方法很重要。 本工艺首次采用间二甲苯绝热硝化制得硝基间二甲苯。绝热硝化反应开始后， 利用自己反应放出的热来提高物料的反应温度。虽然混酸浓度不断降低，但由于 反应温度的提高，因此仍能使混酸具有足够的硝化能力，从而保证了反应速度。 该法比常规混酸硝化优点多，如反应温度高，无需冷却水，耗能小，反应时间仅 为半小时，设备生产能力比常规硝化法提高至少 2 倍。所用设备仅为常规的硝化 及分离设备，无需特殊加工。硝化后废酸可经闪蒸后全部回用，减少了环境污染。 技术原理与工艺流程简介： 间二甲苯与混酸经良好搅拌混合后，快速绝热升温进行硝化反应，反应结束 后硝化分离得硝基物和高温废酸。硝基物供进一步还原，可以制备其它有机物或 中间体。高温废酸经闪蒸提浓可回收再利用。 技术水平及专利与获奖情况： 已完成成熟小试工艺，国内外技术领先。本技术可降低能耗 50～60％，收率 提高 5～10％，硝基物收率可大于 95%，二硝基物小于 6000ppm，原料消耗定额 降低 5～10％，设备生产能力提高约 2 倍。 应用前景分析及效益预测： 绝热硝化法不仅可服了常规硝化法的诸多不足，而且具有许多新优点。用本 技术生产一硝基间二甲苯，可使成本下降约 10％。按年产 600 吨计，可比常规 法净增利润 200 多万元。并可回收利用废酸，解决废酸污染问题。 应用领域：有机中间体。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 25天津大学科技成果选编 生产规模及产量：600 吨/年。 所需厂房面积：300m2。 主要设备：硝化锅、硝化分离器、硫酸高位槽、硝酸高位槽、混酸高位槽、 混酸配制罐、稀碱配制罐、稀碱高位槽、水洗及分离器、碱洗及分离器、闪蒸器、 真空泵。 主要原材料及来源：间二甲苯、硫酸、烧碱、硝酸，国内均有现货供应。 设备投资：110 万元。 合作方式及条件：面议。 

成果简介：丙二醇、碳酸二甲酯以及碳酸丙烯酯是重要的有机化学品。丙二 醇在食品和医药工业有多种用途，可制聚醚多元醇等。碳酸二甲酯可以用作 汽油添加剂、甲基化反应试剂，以及用作合成医药、农药和香料的原料等。 碳酸丙烯酯是无毒高效的有机溶剂，也可用于酯交换反应制碳酸二甲酯。现 在的市场售价是: 丙二醇 11000- 13000 元/吨，碳酸二甲酯（医药级）9000-10000 元/吨，碳酸丙烯酯 6000元/吨。我们

间二甲苯经一硝化可制得2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲基硝基苯，再经还原可分别得到2,4-二甲基苯胺和2,6-二甲基苯胺，广泛应用于染料、医药、橡胶助剂及塑料等领域，是重要的有机中间体之一。目前的混酸常规硝化法，反应温度低，耗水、耗能大，反应时间长，过程不易控制，废酸难处理。因此开发先进的间二甲苯一硝化方法很重要。本工艺首次采用间二甲苯绝热硝化制得硝基间二甲苯。绝热硝化反应开始后，利用自己反应放出的热来提高物料的反应温度。虽然混酸浓度不断降低，但由于反应温度的提高，因此仍能使混酸具有足够的硝化能力，从而保证了反应速度。该法比常规混酸硝化优点多，如反应温度高，无需冷却水，耗能小，反应时间仅为半小时，设备生产能力比常规硝化法提高至少2倍。所用设备仅为常规的硝化及分离设备，无需特殊加工。硝化后废酸可经闪蒸后全部回用，减少了环境污染。间二甲苯与混酸经良好搅拌混合后，快速绝热升温进行硝化反应，反应结束后硝化分离得硝基物和高温废酸。硝基物供进一步还原，可以制备其它有机物或中间体。高温废酸经闪蒸提浓可回收再利用。

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D-异抗坏血酸作为维生素 C 的光学异构体，具有抗氧化作用强、氧化速度慢等优点，广泛应用于食品、医药、化工等工业领域。2-酮基-D-葡萄糖酸是 D-异抗坏血酸的前体。经筛选获得一株以(NH4)2SO4 为唯一氮源的高产 2-酮基-D-葡萄糖酸菌株，在 30L 发酵罐中，发酵时间 42 h；产量达到 265.8 g/L，糖酸转化142率为 1.04 g/g。在 500 L 发酵罐中，发酵 48 h，产量达到 220 g/L，糖酸转化率 0.99 g/g。此生产菌株在发酵过程中无副产物生成，所得产品纯度高。