公务员期刊网 精选范文 合成氨论文范文

合成氨论文精选(九篇)

合成氨论文

第1篇:合成氨论文范文

关键词:L-组氨酸;合成;反应因素

1 L-组氨酸的简介

L-组氨酸学名:2-氨基-3-咪唑基丙酸。一种含有咪唑基侧链的碱性及极性的α氨基酸。L-组氨酸是蛋白质合成的编码氨基酸,哺乳动物的必需氨基酸和生糖氨基酸。其侧链是弱碱性的咪唑基。天然蛋白质中尚未发现D-组氨酸。符号:H。组氨酸对成人为非必需氨酸,但对幼儿却为必需氨基酸。在慢性尿毒症患者的膳食中添加少量的组氨酸,氨基酸结合进入血红蛋白的速度增加,肾原性贫血减轻,所以组氨酸也是尿毒症患者的必需氨酸。在组氨酸脱羧酶的作用下,组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用,并与多种变态反应及发炎有关。此外,组胺会刺激胃蛋白酶c胃酸。

2 本课题研究的主要内容和意义

L-组氨酸甲酯二盐酸盐是一种医药与生物化工的重要的合成体,它的合成和检测具有很重要的意义。本论文主要通过L-组氨酸(L-组氨酸盐) 甲醇、氯化钠、硫酸在冰浴条件下进行反应,从而制得L-组氨酸甲酯二盐酸盐。并对其结构进行熔点测定和红外表征,以确定其结构,为后面的化工产品合成提供原料。

3 L-组氨酸甲酯二盐酸盐的合成

L-组氨酸甲酯二盐酸盐的合成方法:

反应式如图1:

实验方法:

在250ml的三口烧瓶中加入23.38g的NaCl(0.4ml),在常压漏斗中加入21.6ml的浓硫酸(0.4ml98%)室温下,通过滴加浓硫酸与NaCl反映生成HCl气体。

在另一个250ml的三口烧瓶中加入L-组氨酸3.15g(0.02mol,155.16g/mol)和60ml的甲醇(无水甲醇,用无水硫酸钠除水,无水硫酸铜检验是否除水完全)。

先通25分钟的HCl气体,使甲醇中的HCl气体达到饱和。然后加热至65℃,悬浮物开始慢慢溶解,溶解完全后10min后有沉淀产生。此后,保持平均每分钟甲醇中鼓5到6个泡,每一小时正常鼓泡15min。使甲醇中的HCl气体始终处于一个相对饱和的状态(当发现无论是否有HCl气体产生,烧瓶内同通气的玻璃管都没有倒吸的现象)。同时每1小时点板一次。

展开剂的配置:按正丁醇与浓氨水2比1的比例配置,试验中为正丁醇20滴,浓氨水10滴,氨水略微多一点。

显示剂的配置:本实验所需的显示剂为0.1%茚三酮无水丙酮溶液,称取0.05g的茚三酮固体,溶于50ml经过用无水硫酸钠除水过的丙酮中,存放于滴瓶中。

展开剂与显示剂按照10比1的比例混合作为本次试验的展开剂,试验中是向点缸中滴3滴茚三酮无水丙酮溶液。

反应3小时后,提取适当反应液点板如图2。

反应8小时后,提取适当反应液点板情况如图3。

结论,在反应4小时后,反应液中的原料(L-组氨酸)与甲醇的酯化已经达到平衡。

后处理:试验中,我们在8小时后向烧瓶中加入18.5ml乙酸乙酯,搅拌半小时之后再加入少量的乙酸乙酯,继续搅拌半小时后过滤。然后用异丙醚洗涤滤饼,在空气中自然干燥。测的熔点为206℃,计算产率为70%,比旋光度为+9.48(20℃),测的红外图如图4。

图中3200cm-1,3210cm-1处为N-H伸缩振动峰,3100cm-1处宽峰为-OH伸缩振动峰,2100cm-1处为C=N伸缩振动峰,1760cm-1处为C=O伸缩振动峰。与标准红外谱图对比说明该产物就是目标产物。

4 结果

在用两种不同的原料合成L-组氨酸甲酯二盐酸盐时,都能得到目标产物,产率都在70%或以上,观察看见得到的目标产物为白色的粉末状固体,测的其熔点与文献上所述一致,并用红外检测验证,结果说明两种原料合成的产品都是我们的目标产物。在反应结束后的后处理中,我们对比两种处理方法,一是采用普通过滤,该方法过滤时间比较长,但得到的产品的效果比较好。另外才用抽滤,该方法所需的时间比较短,在实验室比较容易操作,但得到的产品的效果较普通过滤稍差。

5 展望

L-组氨酸甲酯二盐酸盐是一种医药与生物化工的重要合成体,它的合成和检测具有很重要的意义。本文在一定条件下合成了L-组氨酸甲酯二盐酸盐,并且得到的产率比较高,一般在70%左右,所以从这一方面而言,这个反应还是不错的,由于做实验时间有限现只能得到70%或以上的产率。如果在原反应条件的基础上有所改善,可以得到相对更高的产率。从整体考虑,该实验有很高的可操作性,得到产率高,产物纯度高。若应用于工业生产中将有很高的实际应用效果。

第2篇:合成氨论文范文

关键词:生物化学;氨的代谢;教学设计案例

【中图分类号】R453【文献标识码】 A【文章编号】1002-3763(2014)09-0233-02 (组织教学)进行积极有效的组织教学,学生们很快进入学习状态,师生问候。

(ppt展示章节框架)首先展示本章本节知识结构框架,引出本节课学习内容。

(导入)上次课,我们共同学习了第九章蛋白质分解代谢第一节蛋白质的营养作用和第二节氨基酸的一般代谢。接下来,针对上节课的重要知识点,我们做一下复习反馈,测试一下同学们的掌握情况。

(复习提问)精心设计五个问题,按照学生手册随机抽查,回答完毕做评价反馈,给同学肯定与鼓励,培养学习兴趣及自信心。让同学们带着轻松愉悦的心情展开课堂授课的全过程。

问题1:蛋白质最重要的功能?

问题2:氮平衡种类?慢性消耗性疾病处于何种氮平衡?

问题3:成人每日蛋白质最低需要量?我国营养学会推荐每日蛋白质需要量?

问题4:何谓营养必需氨基酸?种类?

问题5:氨基酸脱氨基作用的方式有哪些?

(ppt展示血氨的来源与去路总模式图)

(导入)通过上节课的学习,同学们都知道了在体内氨基酸通过脱氨基作用产生的氨以及由肠道吸收的氨进入血液形成血氨。氨是机体正常代谢的产物,也是一种剧毒物质。动物实验已经证明:氨是强烈的神经毒物,脑组织对氨尤为敏感。但是,同学们想一想,机体在正常的情况下,并没有发生氨的堆积中毒现象,这说明体内一定有一套解除氨毒的代谢机构,从而将血氨的来源与去路维持在动态平衡之中,血氨的浓度才得以维持相对恒定。

(提出问题) question?

(问题导入)

问题1:氨有哪些重要来源?如何转运?又有哪些代谢去路呢?

问题2:合成尿素的主要器官是什么呢?

问题3:在肝脏通过怎样复杂的代谢过程将有毒的氨合成无毒的尿素呢?

问题4:患者进食高蛋白质食物与肝昏迷发生又有怎样的联系呢?

(导入)所有这些疑问,同学们都可以通过本次课的学习一一解开谜团,找到答案。让我们来共同学习第三节氨的代谢。

(板书)第三节 氨的代谢

(由此展开本次课的教学目标,知识目标及能力目标)

知识目标:掌握:体内氨的来源、转运及去路

掌握:尿素合成的主要器官及限速酶

熟悉:尿素合成的主要步骤

了解:高氨血症及氨中毒学说

能力目标:能够从生物化学角度探讨肝昏迷的发病机制及治疗原则

逐步培养涉外护生模拟病房情境进行英语交流的能力

能够将生化知识与技能正确灵活地运用于临床护理工作实际

(板书)一、氨的来源

三个主要来源

(板书)1.氨基酸脱氨基作用:是体内氨的主要来源。

(板书)2.肠道吸收:有两个来源,即肠内氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨和肠道尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨。肠道产氨的量较多,NH3比NH4+易于穿过细胞膜而被吸收;在碱性环境中,NH4偏向于转变成NH3。因此,肠道pH偏碱时,氨的吸收加强。临床上对高血氨病人采用弱酸性透析液作结肠透析,而禁止用碱性肥皂水灌肠,就是为了减少氨的吸收。

(板书)3.肾小管上皮细胞的分泌:主要来自谷氨酰胺

(板书)二、氨的转运

氨是有毒物质。氨在血液中主要是以丙氨酸及谷氨酰胺两种形式运输。

(结合课件如图所示)(一) 丙氨酸-葡萄糖循环(板书)

(结合课件如图所示)(二) 谷氨酰胺的运氨作用(板书)

(板书)三、氨的去路

(板书)1.合成尿素

(板书)2.重新合成氨基酸

(板书)3.合成其他含氮化合物

合成尿素(重点讲述)

一、主要器官:肝脏

课前给同学们布置教学任务,收集相关的实验数据及临床资料,来证明尿素生成的主要器官。

(1)实验证明:

只切除犬的肝----血液及尿中尿素含量明显降低

只切除犬的肾而保留肝----血中尿素浓度显著升高

同时切除犬的肝和肾----血氨浓度显著升高

(2)临床观察:

急性肝坏死患者----血液及尿中几乎不含尿素;氨基酸含量升高

(小结)以上这些实验及临床观察充分证明,肝脏是合成尿素的最主要器官。此外,肾脏及脑组织也能合成尿素,但合成量甚微。

(导入)肝脏是如何合成尿素的呢?由此引出尿素合成的鸟氨酸循环学说。

二、鸟氨酸循环学说

(背景资料)克雷布斯

1.早在1932年,德国学者Hans Krebs和Kurt Henseleit根据一系列实验,首次提出了鸟氨酸循环(Ornithine cycle)学说,又称尿素循环(Urea cycle)或Krebs-Henseleit循环。克雷布斯(1900-1981),出生于德国,毕业于弗赖堡医学院。1925年获医学博士,出于对化学的强烈兴趣,投身于基础科学研究。

2.1931年在弗赖堡医学院任助教时与助手一起发现了鸟氨酸能高速合成尿素的异常效应,不久发现了鸟氨酸循环(尿素循环)。在生物化学研究史上,这是第一个以循环模式出现的代谢过程,也是生物体内化学变化高速的奥秘之一,极大震动了生化界。

3.Krebs一生中提出了两个循环学说。1936年Krebs开始研究鸽子的飞翔肌对二羧酸和三羧酸的氧化代谢关系。1953年他在英国设菲尔德因发现三羧酸循环而获得诺贝尔医学奖!为生物化学的发展做出了重大贡献!

4.1967年退休,但研究工作、学术活动和写作直到他81岁逝世时才停止。在克雷布斯获得诺贝尔奖的一年以后,他获得了牛津大学的教授职位,并在这里工作到强制退休才离开。虽然退休,但是克雷布斯拒绝停止工作,在其生命剩下的短短时间里,他仍在一个私人实验室继续着他的科学研究。

(导入)应用同位素示踪技术也证实了鸟氨酸循环学说的正确性。那么,在肝脏中,机体是怎样通过鸟氨酸循环将有毒的氨合成无毒的尿素呢?让我们来共同探讨本次课的重点内容:鸟氨酸循环合成尿素的全过程。

三、合成过程

四大步骤(ppt展示四大步骤概况然后分述)

分述:(强调关键点)(反应式边叙述边强化) (教学重点)

(1)氨基甲酰磷酸的合成

原料:NH3和CO2

反应部位:肝细胞线粒体

酶:氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CPS-Ⅰ)

别构激活剂:N-乙酰谷氨酸(AGA)

特点:不可逆

(2)瓜氨酸的合成

反应部位:肝细胞线粒体

酶:鸟氨酸氨基甲酰基转移酶

鸟氨酸来源:由线粒体膜上的载体自胞液运来

瓜氨酸去向:通过线粒体内膜运至胞液中。

(3)精氨酸的合成

瓜氨酸在线粒体合成后,即被转运到线粒体外,在胞液中由精氨酸代琥珀酸合成酶催化,与天冬氨酸反应,ATP供能,合成精氨酸代琥珀酸,在经精氨酸代琥珀酸裂解酶催化,分解为精氨酸和延胡索酸。

反应部位:肝细胞胞液

限速酶:精氨酸代琥珀酸合成酶

(4)精氨酸水解生成尿素

在胞液中,精氨酸在精氨酸酶的催化下水解生成尿素和鸟氨酸,鸟氨酸再进入线粒体,重复上述反应,构成鸟氨酸循环。

反应部位:胞液

酶:精氨酸酶

水解产物:尿素和鸟氨酸

产物去向:鸟氨酸再进入线粒体,重复上述反应,构成鸟氨酸循环。尿素是中性、无毒、水溶性很强的物质,经血液运送至肾,随尿排出。

(展示尿素生成的总反应式)

2NH3+CO2+3ATP+3H2OCO(NH2)2+2ADP+AMP+2Pi+PPi

(导入)接下来,我们结合尿素合成的中间步骤及其在细胞中的定位将鸟氨酸循环的详细步骤完整的展现一遍。

(ppt分步骤展现鸟氨酸循环全过程)

充分调动同学们的学习积极性,全员参与,积极思考,全程反馈,达到教与学,师与生的完美融合。

四、高氨血症及氨中毒机制 (教学难点)

高氨血症:

1.正常生理情况下,血氨的来源与去路保持动态平衡,血氨浓度处于较低水平。

2.肝是合成尿素解氨毒的重要器官,鸟氨酸循环是维持血氨低浓度的关键。

3.当肝功能严重受损时,尿素合成受阻,血氨浓度升高,导致高血氨。

氨中毒机理:

1.高血氨时,大量的氨进入脑组织,与α-酮戊二酸结合生成谷氨酸及谷氨酰胺。

2.氨使大脑中α-酮戊二酸过渡消耗,导致三羧酸循环减慢,ATP生成减少。大脑能量不足,大脑功能障碍,严重时发生昏迷。即肝昏迷(肝性脑病)。

(病例分析)结合具体病例理解消化知识

某患,男性,45岁,反复发作性昏迷半年。每次发病前均有进食高蛋白食物史但未引起重视。此次入院肝功能检查结果如下:

血清清蛋白:38.2g/LA/G :1.4:1

球蛋白: 27.4g/LALT :135U/L

总胆红素: 15.2umol/L AST :45U/L

血氨 :150umol/L

问题讨论:1.从生化角度探讨该病的发病机制?

2.该病的治疗原则?

(分组讨论)训练小组合作学习的能力

结论(师生共同总结)

发病机制:支持氨中毒学说;患者进食高蛋白食物是导致肝性脑病的直接原因。

防治原则:

1.肝功能正常也不能排除本病,注意检查血氨。

限制蛋白质的摄入量、降血氨是关键。

3.口服酸性利尿剂、酸性盐水灌肠、静脉滴注或口服谷氨酸盐及精氨酸等。

4.服用保肝药物。

(模拟演练角色扮演)情境教学培养英护学生的英语表达能力

1.角色:患者、医生及护士

2.模拟国外病房:医生查房时的情景对话

3.分组演练

(课堂反馈)精选护士执业资格考试的执考点

1.氨的来源?氨的转运?氨的去路?

2.氨最主要的去路?

3.鸟氨酸循环生成尿素的代谢器官?四大步骤?具体反应部位?

4.尿素分子中二个氮原子的来源?

5.尿素生成过程中的限速酶?

(小组对弈快速抢答)

1.临床上对高血氨患者采用什么性质的透析液?

2.临床上对因肝硬化而产生腹水的患者其利尿药应如何选择?

3.氨在血液中主要以哪两种形式运输?

4.氨最主要的来源?

5.通过一次鸟氨酸循环消耗几摩尔ATP?消耗几个高能磷酸键?

(英护特训)精选关键词,掌握专业英语,提升词汇量。

Key Words:

来源:source 去路:outlet

转运:transport;transfer

氨:ammonia 尿素:urea

谷氨酰胺:glutamine 鸟氨酸循环:ornithine cycle

Describe the sources and the outlets of blood ammonia?

(通过生化互动平台强化课后练习)

结合本节课的重点精选短文,快速阅读,培养英护学生的专业英语水平。

The Outlet of Ammonia

Normally,highly toxic ammonia are transported to liver by glutamine mainly. Non-toxic urea is synthetized in liver by the ornithine cycle and excreted by kidney. To synthetize 1 mol urea requires 3 mol ATP,1 mol co2 and 2 mol NH3 .Urea is the major end product of ammonia in the body.

(预习内容)带着问题进行课后预习,下达任务,将知识紧密联系,前后贯穿,

融会贯通,探究生化机制。

1.Amino Acids Special Metabolism?

2.为什么临床上用维生素B6治疗妊娠呕吐与小儿惊厥?

3.为什么5-羟色胺与睡眠、疼痛及体温调节密切相关?

4.为什么酪氨酸酶遗传性缺陷,皮肤及毛发会变白?

5.The Relation between Amino Acide and Carbohydrate,Lipid Metabolism?

(轻松一刻)小故事大道理:一个秘诀

(升华)成功在于坚持,这是一个并不神秘的秘诀!

答疑解析

参考文献

[1] 戴士弘.高职教改课程教学设计案例集[M].北京:清华大学出版社, 2007.

[2] 祝智庭.教育技术培训教程[M].北京:北京师范大学出版社,2007.

第3篇:合成氨论文范文

Abstract: The removal of exhaust gas through flow plate by the water column and polyacrylamide particles, with the dilute sulphuric acid removal of polyacrylamide to absorb and dilute the actual production of ammonia gas generated, recycling in the pretreatment cycle trough precautions, process operation control point are discussed, theoretical analysis and the feasibility of the proposed principle are given.

关键词:预处理循环液;CS穿流板;尾气吹脱;撇油装置;微孔布气管

Key words: pretreatment circulating fluid; flow through CS; gas stripping; skimmer plate; porous cloth tube device

中图分类号:X51 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)36-0233-01

1穿流板塔简介

CST废气净化穿流板式塔从传质理论和传质动力学着手,强化了气液二相的湍动程度,使塔板上液层高度泡沫化,从而大大提高了传质系数、传质面积以及传质推动力,塔内板上气液二相的穿流状态,遵循流体力学基本规律,在气体通过处,气体所产生的压降大于该处液体的压降,在气体下流处,液体所产生的压降大于该气体所产生的压降。

2工艺介绍

2.1 简介大庆炼化公司目前主要产氨的聚合物工艺集中在抗盐后水解,主要工艺包括:反应液配置、聚合、预研磨及造粒、后水解、干燥和筛分包装。

2.2 氨气产生过程和理论分析工程产生的氨主要集中在后水解工段,在此工序中非离子型聚丙烯酰胺,通过加入氢氧化钠进行水解反应,转变成阴离子聚合物,通过反应机理可以看出,其产生的氨与加入的氢氧化钠成比例关系,经过一定时间的水解后,打开排氨阀,气相中的氨通过烟道排放,但实际运行中由于产生的氨使水解机压力升高,设备泄漏氨气的可能性加大,造成操作环境变差。而实际运行中,水解过程排氨阀处于开启状态,由于水解产物含有75%的水,理论上常温下氨在水中的溶解度为1∶700,但水解产物为胶状物,并且反应温度在95℃,其中溶解的氨有较大幅度的下降。占总气量1/8的水解机排放气中氨气约占工艺总排放量的1/2,该排放气排入烟道;占总气量7/8的干燥气中氨气量约占工艺总排放量的1/2,这部分溶解性氨随物料进入干燥系统,在干燥系统中随着水分蒸发一同排放。据实际生产过程的总结,上述两部分氨约各占该排放量的50%。

3选择后水解工艺废气作为回收尾气可行性分析

反应过程产生的氨主要集中在后水解部分,水解反应容器为10m3,反应物料为5m3,其中水含量占75%,反应温度为90~95℃,在反应初期没有氨气产生,随着时间的推移,氨气开始释放,形成正压,此时需要释放部分含氨气体,同时维持水解机的氨气分压,风机维持通风量3.5×104m3/h,经过2h反应基本完成,物料进入干燥段,由于水解物料中含有75%的水,其中部分氨溶解在水中,在干燥过程中释放,而水解过程产生的气体主要为空气和反应过程中产生的氨,胶状反应物不会随气体排放。所以在此阶段,对气体中的氨进行吸收是可行的,由于反应过程较难监控,所以在水解段的排放量不能监测确定,但可通过氨在水中溶解度随温度变化的特点,从理论上估算进入干燥系统的氨气量。

4对尾气回收中聚丙烯酰胺排凝液(至污水厂污泥脱水),氨气二次回收的可行性研究,以及工艺建议

4.1 必要性预处理塔和预处理循环槽的目的是去除聚丙烯酰胺颗粒和水蒸气后的氨尾气,但以新鲜水作为去除聚丙烯酰胺颗粒的同时,部分氨气已被水吸收再加上本身蒸汽中的氨气实际排出的带有聚丙烯酰胺的预处理循环液带有大量的氨气,氨气不可避免的被吸收后,再次进行加热鼓吹脱氨直接排入大气会造成二次污染,所以进行回收在环保要求和资源节约方面是有必要的。

4.2 尾气吹脱设两座预处理液循环槽,均注有新鲜水,配套相应的循环水泵,循环泵将其中一座循环槽中的新鲜水送至预处理塔顶,对尾气进行预处理。该槽循环液24小时循环喷淋,运行24小时后,关闭该槽对应的循环泵,开启另外一座循环槽对应的循环泵进行相同操作。此时开启热水阀门,对吸附有聚丙烯酰胺和氨气的循环液加热,当水温升至70℃左右时,开启鼓风脱氨装置,进行曝气脱氨操作,6小时后预处理液中氨浓度降至200mg/L以下,关闭鼓风脱氨装置与热水阀门,开启预处理液外排泵,将脱氨后的预处理液送至污水厂污泥脱水车间。

4.3 撇油装置由于水解机尾气中含有少量研磨油,为防止油随预处理液排入污水车间对生化系统造成冲击,必须进行隔油处理。在预处理液循环槽内设两套撇油装置,通过超声波液位计控制液位,浮油在预处理液脱氨前通过撇油口流至浮油罐,下层水相由循环泵抽至预处理液循环槽,通过液位计控制液面高度,浮油定期集中处理。

考虑到处理塔维护以及维修等实际情况,在废气风机出口和烟筒入口处加入通风跨线。使其处理塔设备检修时不影响干粉正常排氨过程。

5工艺操作注意事项分析

5.1 避免聚合物粘性物料堵塞微孔布气管由于鼓风脱氨装置通过回转式风机供气,由微孔布气管释放,微孔布气管安装在预处理液循环槽内,吹脱去除预处理循环液中溶解的氨。预处理循环槽内含有丙烯酰胺的预处理液,有一定的粘性,为避免微孔布气管堵塞,应当在每次排出预处理液后对微孔布气管吹扫释放。并且在下次注入新鲜水时,也应当对气管进行边注水边吹扫。

5.2 将吹脱的氨气直接排入二级吸收塔循环槽可行性分析预处理循环液经鼓吹脱氨后,得到的氨气排入二级吸收塔进气管路,此过程直接于汽相混合,由二级吸收塔中稀硫酸喷淋吸收。

5.3 工艺对研磨油控制减少排除污染物应当注意的是针对回收尾气作业,工艺上应当严格控制一次造粒SPAN研磨油的用量,避免回收尾气中油量过多影响尾气回收。正常控制可考虑,标定SPAN研磨油以每分钟600-700ml为单位,逐步递减到最低值。以不影响一次造粒为准,降低尾气中研磨油含量。

6结束语

聚丙烯酰胺的产品性质和特点决定了其在多个应用领域中的广泛应用。但随其废弃物的产生以及人类对环保的重视,清洁生产,环保化工将成为必然趋势,产能大环保意识更要强,从国外发展情况看,未雨绸缪。

早做准备,就可以捷足先登,占领市场,获得效益。环视国内化工企业,部级,重要及化工厂无不把环保指标最为重点来抓,企业一样城市亦然,绿色炼化,人文炼化,和谐炼化。

第4篇:合成氨论文范文

[关键词] 水中氨氮 检测 形式 方法

中图分类号:X171.4 文献标识码:A 文章编号:

引言:水质中的氮、氨、有机氮、硝酸盐和亚硝酸盐等几种形式,完全可以经过一定的化学反应可以实现相互转化。可以作为比较完整的氮循环体系的重要组成部分。在这里特别指出的是,在饮用水中,当亚硝酸盐浓度特别高时,极有可能诱发血红症,同时产生亚硝胺,对癌的发生影响很大。因此,本文就水质中的氨氮检测进行如下讨论。

1、水中氨氮的形式。在日常的生活中,氨氮的主要来源有动物植物新陈代谢的活动、农业生产活动、工业生产活动和氯鞍消毒等。一般来讲,无论是地下水,还是地表水,其天然浓度通常都要低0.25mg/l。因此,当水中的氨氮浓度偏高时,就明显地说明,水受到了细菌、污水、动物粪便等的污染。而且在这时,其水体极有可能呈现黑色,并相当地伴有恶臭等怪味。不难知道,氨氮作为水体重要的富营养化因素,是对水体受污染程度的重要衡量指标之一。氨氮存在水中,是以游离氨或者氨盐的形式存在。pH值决定了其两者的有机组成比例。pH值高时,游离氨的比例也会高,而铵盐比例相反却低。通过全球水质的监测,积极建议用合适的比例计算氨氮含量。

2、氨氮的不良影响。原水中氨氮的含量很高,这样造成水的感官标准不是很好,而且藻类繁殖,水体也发黑发出臭味,甚至还可以毒害水声植物,也给污水厂的处理带来重要的影响。氨氮一方面会氧化效率,降低氯的消毒效果。另一方面用氯化消毒,可以产生强大的副作用。

3、水质对氨氮的限值。在各国饮用水的标准中,氨氮的规定却很不同。比如美国、欧盟和世界卫生组织代表世界上先进的引用水标准的国家或组织,美国并没具体规定,欧共体的指导值很低,也规定最大允许值,世界卫生组织的规定相对高点。我国现行的生活引用水卫生标准新增的规定与欧盟等国家大体一样。

4、水体中氨氮的检测原理。对于水体中氨氮测定,可以有效地应用纳氏试剂比色法,还可以采用酚盐法。后者比前者更有灵敏性,但是从普遍度上讲,前者是长期形成的经典方法,也是我们现在所使用的监测方法。水中氨氮与前者方法反应后,生产成黄棕色的络合物,该物的色度与氨氮的量是正比例关系。纳氏试剂配置成分众多,其反应机理也比较简单,很容易测定水中氨氮的含量。

4.1纳氏试剂比色法的方法原理。碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物,此颜色在较宽的波长范围内具强烈吸收。通常测量用波长在410~425nm范围。

4.2方法的使用范围。本法最低检出浓度为0.025mg/L(光度法),测定上限为2mg/L。

5、解决饮用水中氨氮的方法

解决饮用水中氨氮污染的根本方法是控制水源污染,在当前的实际情况下,应该在水厂中强化、增加处理工艺,去除原水中的氨氮。

第5篇:合成氨论文范文

【关键词】 人参果肉;氨基酸;含量测定;化学成分

人参果为五加科植物人参(Panax giseng C.A.Meyer)的成熟果实。近年来,随着人们对人参地上部分利用的研究进展,人参果具有高含量的人参皂苷和显著的生理活性,已引起国内外学者的重视和研究。目前对人参果的化学成分研究报道较少[12],吉林省为人参主产地,每年产参果几百吨,由于搓破取籽,种子用于繁殖,大部分果肉都作为废物被扔掉。而按干品计算其中所含人参皂苷含量是人参根的3~4倍,极有开发利用价值。因此,为了给系统研究人参增添新的内容,扩大人参的药用范围,给正确评价人参果的质量提供理论依据,我们对人参果的化学成分进行了系统研究[36],本文应用日立83550型氨基酸自动分析仪对人参果肉中氨基酸种类及其含量进行了测定分析研究。为人参果的研究及综合利用提供了初步的基础数据。

1 仪器与材料

1.1 仪器 日本日立公司83550型氨基酸自动分析仪。离子交换树脂层析柱(2.6 mm×150 mm)填料为2619型磺酸型强酸性阳离子交换树脂(日立株式会社)。

1.2 实验材料 人参果肉多采于长白县人参(Panax ginseng C.A.Meyer)新鲜成熟果实,去籽得果肉,经冻干,粉碎(60目)所得。

1.3 试剂 标准品溶液:17种氨基酸标准品混合溶液;6 mol/L盐酸:取优级纯盐酸用去离子水稀释定容制成。1%巯基乙醇:取巯基乙醇用去离子水稀释定容制成。高纯氮气:含量99.99%。其它试剂均为分析纯。

2 方法

2.1 样品液的制备 精密称取人参果肉干燥粉末15.0 mg,置于水解管底部,用注射器注入6 mol/L盐酸15 mL和1%的巯基乙醇1 mL,然后将水解管接通真空泵,抽至真空,迅速在喷灯上封口,置干燥箱内于110℃±1℃水解24 h,取出放冷至室温,打开瓶口,将水解液过滤至50 mL容量瓶中,用去离子水冲洗水解安瓶及滤纸,继而用去离子水定容至刻度,取此稀释的水解液1 mL置小烧杯中,在水浴上蒸干,残渣用去离子水约1 mL溶解并蒸干,如此反复操作2~3次,挥尽氯化氢气体,然后准确加入0.02 mol/L盐酸1 mL溶解残渣,备用。

2.2 氨基酸自动分析仪测试条件 层析柱:2.6mm×150 mm (内径×柱高);柱填料:2619型磺酸型的强酸性阳离子交换树脂(日立株式会社);缓冲液流速:0.225 mL/min;茚三酮流速:0.30 mL/min;柱压:80~130 kg/cm2;茚三酮泵压:15~35 kg/cm2;缓冲液改变次数:5;柱温:53℃;氮气压力:0.28 kg/cm2 ;分析时间:50 min。

2.3 测定分析 取样品液50 μL,按上述测试条件上机测定。人参果肉中的总氨基酸的分离是采用上述测试条件进行,用样品色谱图与已知的混合氨基酸标准色谱图核对进行定性;根据已知浓度的氨基酸标准样的色谱图峰面积与样品色谱图峰面积的比,计算出样品中各氨基酸的量,再根据样品的重量和水分,求出样品中所含氨基酸的百分含量。

3 结果与讨论

人参果肉中的氨基酸测定结果:见表1。

表1 人参果肉中总氨基的测定结果(略)

表1结果表明,人参果肉含有16种以上氨基酸。人参果肉中的总氨基酸含量为10.423%。人参果肉中精氨酸含量最高(1.815%),天门冬氨酸次之(1.748%),谷氨酸居第三位(1.329%);其中酸性氨基酸、碱性氨基酸、中性氨基酸和必需氨基酸占总氨基酸的比例为中性氨基酸>必需氨基酸>酸性氨基酸>碱性氨基酸。

同植物体内其它的化学成分一样,由于植物的生长周期不同,其各生长部位的体内生理代谢也有所不同,因而体内的化学成分积累也有所差别,在不同的生态环境条件下,因植物的生长不同,形成了体内化学成分积累的差别,植物体内化学成分的积累是一个随时间和空间的变动,而呈现动态变化的过程。由于时间和条件的限制,本实验对人参果氨基酸的种类及含量只初步进行了分析,为人参果的质量评价提供初步的基础数据。结果不够全面和充分。因此,要全面了解和掌握人参果化学成分的积累变化规律,科学准确的评价其质量,需有待今后进一步深入研究。

【参考文献】

[1]王铁生.中国人参[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2001:12.

[2]于 明,赵余庆.人参果中三萜类成分的化学研究[J].中草药,2004,35(11):2527.

[3]JiYan Wang,XiangGao Li,YiNan Zheng,et al.IsoginsenosideRh3,a NEW Triterpenoid Saponin from the FruIts of Panax ginseng C.A.Mey[J].Journal of Asian Natural products Research,2004,6(4):289293.

[4]王继彦,孙光芝,李向高.人参果的化学、药理研究进展[J].吉林农业大学学报,2005,27(1):7175.

[5]J.Y.WANG,X.G.Li,X.W.Yang.Ginsenine,a new alkaloid from the berry of Panax ginseng C.A.Meyer.[J].Journal of Asian Natural Products Research,2006,8(7):605608.

第6篇:合成氨论文范文

关键词:酪氨酸酶 4-羟基苯乙酸 激活作用

中图分类号:Q356.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(a)-00-01

酪氨酸酶(Tyrosinase),又称多酚氧化酶,是一种含铜金属酶,广泛存在于细菌、真菌、裸子植物、被子植物、哺乳动物等生物中,并存在于生物界系统发育阶段的各个水平。一般认为,羽毛,毛发,眼睛,昆虫表皮,种子等呈现出黑色、褐色、浅黄色等色素,都是酪氨酸酶作用的结果。酪氨酸酶的产物黑色素具有抗紫外线、清除自由基、抗病毒等重要功能。最新研究结果表明,可利用黑色素制备相应的抗体来治疗与酪氨酸酶表达相关的疾病。因此,国内外很多学者都致力于寻找具有特异的、高效的酪氨酸酶作用物,研究其抑制或激活的作用机理和动力学。该文以4-羟基苯乙酸作为效应物,研究其对酪氨酸酶催化反应的影响及作用动力学,得到有关动力学参数,为酪氨酸酶抑制剂和激活剂的分子设计的实际应用提供理论依据。

1 实验方法

1.1 材料及仪器

蘑菇酪氨酸酶(Mushroom tyrosinase)购于Sigma公司,总活力为50 KU。L-3,4-二羟基苯丙氨酸(L-DOPA)购于上海斯高勒生物技术有限公司。对羟基苯乙酸、磷酸氢二钠(Na2HPO4)和磷酸二氢钠(NaH2PO4)等试剂均为国产分析纯。仪器为上海UNICO公司UV-2102PC型紫外可见分光光度计。

1.2 酪氨酸酶酶活测定

以1.0 mM L-DOPA为底物。先将0.6 mL 5 mM的L-酪氨酸(溶于pH 6.8的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲液)溶液置于石英比色皿中,加入2.28 mL pH 6.8的Na2HPO4- NaH2PO4缓冲液,置于30 ℃恒温水浴中恒温10 min,加入90 μL含不同浓度的4-羟基苯乙酸溶液和0.8 mg/mL酪氨酸酶水溶液,测定OD475。此测活体系中,酶的终质量浓度为1.0 μg/mL。

2 结果与讨论

2.1 4-羟基苯乙酸对酪氨酸酶的影响

如图1所示,固定酪氨酸酶催化反应体系中的终质量浓度为0.55 μg/mL,底物L-DOPA的浓度为1.0 mmol/L。结果表明,在4-羟基苯乙酸浓度在10.0 mmol/L以内,对酪氨酸酶催化氧化L-DOPA起激活作用,并且激活作用随4-羟基苯乙酸浓度的激活程度是先增加后下降,在2.0 mmol/L浓度左右,酶催化活力变为原来的2.4倍。当酶催化反应体系中4-羟基苯乙酸的浓度超过10 mmol/L,4-羟基苯乙酸对酪氨酸酶起抑制作用,当4-羟基苯乙酸浓度为15.0 mmol/L时,酶催化活力变为原来的20%。

2.2 4-羟基苯乙酸对酪氨酸酶作用机理分析

黑色素的合成途径一般被分为两个阶段:远端步骤和近端步骤。近端步骤包括单酚和/或邻-二酚的酶氧化,由含铜酪氨酸酶催化形成邻醌;远端步骤包括化学反应和酶反应,最终合成黑色素。(见图2)

在双酚酶催化循环中,还原态酶(Emet)与双酚(D)非共价结合,双酚上的羟基被亲核试剂进攻释放出2个H+,生成的复合物Emet-D分解释放出醌(Q)、水和脱氧态酶(Edeoxy)。

Edeoxy结合氧气生成氧化态酶(Eoxy),Eoxy可结合单酚也可以结合双酚,结合双酚后继续进行双酚循环,双酚与氧化态酶非共价结合,双酚上的羟基被亲核攻击,释放出2个H+,同时双酚与铜离子形成分子轨道共面,研究已表明,分子轨道共面对于氧化还原反应的发生是必需的,生成复合物Emet-D并分解释放出酪、水和还原态酶,完成循环双酚在此循环中不断被氧化成为醌,如图所示。

第7篇:合成氨论文范文

关键词:多肽,固相合成,综述

 

前言

多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质。它是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。到现在,人们已发现和分离出一百多种存在于人体的肽,对于多肽的研究和利用,出现了一个空前的繁荣景象。多肽的全合成不仅具有很重要的理论意义,而且具有重要的应用价值。通过多肽全合成可以验证一个新的多肽的结构;设计新的多肽,用于研究结构与功能的关系;为多肽生物合成反应机制提供重要信息;建立模型酶以及合成新的多肽药物等。

多肽的化学合成技术无论是液相法还是固相法都已成熟【1】。近几十年来,固相法合成多肽更以其省时、省力、省料、便于计算机控制、便于普及推广的突出优势而成为肽合成的常规方法并扩展到核苷酸合成等其它有机物领域。本文概述了固相合成的基本原理、实验过程,对其现状进行分析并展望了今后的发展趋势。

1.固相合成的基本原理

多肽合成是一个重复添加氨基酸的过程,合成一般从C端(羧基端)向N端(氨基端)合成。过去的多肽合成是在溶液中进行的,但自从1963年Merrifield发展成功了固相多肽合成方法以来,经过不断的改进和完善,到今天固相法已成为多肽和蛋白质合成中的一个常用技术,表现出了经典液相合成法无法比拟的优点【2】。其基本原理是:先将所要合成肽链的羟末端氨基酸的羟基以共价键的结构同一个不溶性的高分子树脂相连,然后以此结合在固相载体上的氨基酸作为氨基组份经过脱去氨基保护基并同过量的活化羧基组分反应,接长肽链。重复(缩合→洗涤→去保护→中和和洗涤→下一轮缩合)操作,达到所要合成的肽链长度,最后将肽链从树脂上裂解下来,经过纯化等处理,即得所要的多肽。其中α-氨基用BOC(叔丁氧羰基)保护的称为BOC固相合成法,α-氨基用FMOC(9-芴甲氧羰基)保护的称为FMOC固相合成法,

2. 固相合成的具体试验过程

2.1树脂的选择及氨基酸的固定

将固相合成与其他技术分开来的最主要的特征是固相载体,能用于多肽合成的固相载体必须满足如下要求:必须包含反应位点(或反应基团),以使肽链连在这些位点上,并在以后除去;必须对合成过程中的物理和化学条件稳定;载体必须允许在不断增长的肽链和试剂之间快速的、不受阻碍的接触;另外,载体必须允许提供足够的连接点,以使每单位体积的载体给出有用产量的肽,并且必须尽量减少被载体束缚的肽链之间的相互作用【3】。免费论文参考网。用于固相法合成多肽的高分子载体主要有三类:聚苯乙烯-苯二乙烯交联树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯-乙二醇类树脂及衍生物,这些树脂只有导入反应基团,才能直接连上(第一个)氨基酸。根据所导入反应基团的不同,又把这些树脂及树脂衍生物分为氯甲基树脂、羧基树脂、氨基树脂或酰肼型树脂。BOC合成法通常选择氯甲基树脂,如Merrifield树脂;FMOC合成法通常选择羧基树脂如王氏树脂。免费论文参考网。 氨基酸的固定主要是通过保护氨基酸的羧基同树脂的反应基团之间形成的共价键来实现的,形成共价键的方法有多种:氯甲基树脂,通常先制得保护氨基酸的四甲铵盐或钠盐、钾盐、铯盐,然后在适当温度下,直接同树脂反应或在合适的有机溶剂如二氧六环、DMF或DMSO中反应;羧基树脂,则通常加入适当的缩合剂如DCC或羧基二咪唑,使被保护氨基酸与树脂形成共酯以完成氨基酸的固定;氨基树脂或酰肼型树脂,却是加入适当的缩合剂如DCC后,通过保护氨基酸与树脂之间形成的酰胺键来完成氨基酸的固定。

2.2氨基、羧基、侧链的保护及脱除

要成功合成具有特定的氨基酸顺序的多肽,需要对暂不参与形成酰胺键的氨基和羧基加以保护,同时对氨基酸侧链上的活性基因也要保护,反应完成后再将保护基因除去。同液相合成一样,固相合成中多采用烷氧羰基类型作为α氨基的保护基,因为这样不易发生消旋。最早是用苄氧羰基,由于它需要较强的酸解条件才能脱除,所以后来改为叔丁氧羰基(BOC)保护,用TFA(三氟乙酸)脱保护,但不适用含有色氨酸等对酸不稳定的肽类的合成。1978年,chang Meienlofer和Atherton等人采用Carpino报道的Fmoc(9-芴甲氧羰基)作为α氨基保护基,Fmoc基对酸很稳定,但能用哌啶-CH2CL2或哌啶-DMF脱去【4】,近年来,Fmoc合成法得到了广泛的应用。 羧基通常用形成酯基的方法进行保护。甲酯和乙酯是逐步合成中保护羧基的常用方法,可通过皂化除去或转变为肼以便用于片断组合;叔丁酯在酸性条件下除去;苄酯常用催化氢化除去。对于合成含有半胱氨酸、组氨酸、精氨酸等带侧链功能基的氨基酸的肽来说,为了避免由于侧链功能团所带来的副反应,一般也需要用适当的保护基将侧链基团暂时保护起来。保护基的选择既要保证侧链基团不参与形成酰胺的反应,又要保证在肽合成过程中不受破坏,同时又要保证在最后肽链裂解时能被除去。如用三苯甲基保护半胱氨酸的S-,用酸或银盐、汞盐除去;组氨酸的咪唑环用2,2,2-三氟-1-苄氧羰基和2,2,2-三氟-1-叔丁氧羰基乙基保护,可通过催化氢化或冷的三氟乙酸脱去。精氨酸用金刚烷氧羰基(Adoc)保护,用冷的三氟乙酸脱去。

2.3成肽反应

固相中的接肽反应原理与液相中的基本一致,将两个相应的氨基被保护的及羧基被保护的氨基酸放在溶液内并不形成肽键,要形成酰胺键,经常用的手段是将羧基活化,变成混合酸酐、活泼酯、酰氯或用强的失去剂(如碳二亚氨)形成对称酸酐等方法来形成酰胺键。其中选用DCC、HOBT或HOBT/DCC的对称酸酐法、活化酯法接肽应用最广【5】。

2.4 裂解及合成肽链的纯化

BOC法用TFA+HF裂解和脱侧链保护基,FMOC法直接用TFA, 有时根据条件不同,其它碱、光解、氟离子和氢解等脱保护方法也被采用。合成肽链进一步的精制、分离与纯化通常采用高效液相色谱、亲和层析、毛细管电泳等【6】。免费论文参考网。

3.固相合成的特点及存在的主要问题

固相合成法对于肽合成的显著的优点:简化并加速了多步骤的合成;因反应在一简单反应器皿中便可进行,可避免因手工操作和物料重复转移而产生的损失;固相载体共价相联的肽链处于适宜的物理状态,可通过快速的抽滤、洗涤未完成中间的纯化,避免了液相肽合成中冗长的重结晶或分柱步骤,可避免中间体分离纯化时大量的损失【7】;使用过量反应物,迫使个别反应完全,以便最终产物得到高产率;增加溶剂化,减少中间的产物聚焦;固相载体上肽链和轻度交联的聚合链紧密相混,彼此产生一种相互的溶剂效应,这对肽自聚集热力学不利而对反应适宜。固相合成的主要存在问题是固相载体上中间体杂肽无法分离【8】,这样造成最终产物的纯度不如液相合成物,必需通过可靠的分离手段纯化。

4.固相合成的研究发展前景

固相多肽合成已经有40年的历史了,然而到现在,人们还只能合成一些较短的肽链,更谈不上随心所欲地合成蛋白质了【9】,同时合成中的试剂毒性,昂贵费用,副产物等一直都是令人头痛的问题,而在生物体内,核糖体上合成肽链的速度和产率都是惊人的,那么,是否能从生物体合成蛋白质的原理上得到一些启发,应用在固相多肽合成(树脂)上,这是一个令人感兴趣的问题,也许是今后多肽合成的发展。

参考文献

[1] Merrifield R B. Science, 1986, 232:341

[2] Schwyzer R, Sieber P. Helv, Acta, 1958,41:2186

[3] Bodi J, Radies L, Medzihradszky-SchweigerH, et al. Peptides, 1995, 23:611

[4] Fournie-Zaluski M C, Dong C Z, Yang Y S,et al. Peptides, 1995, 23:535

[5] Lu Y A, James P, Tam J P. Proc. 15th.Am. Pept. Symp., 1997,29

[6] Alsina J. Tetrahedron, 1998, 54(34):10125

[7] Alsina J. Tetrahedron Lett., 1997,38(6):931

[8] Nishino N, J. Chem. Soc., Chem.Commun., 1992, 180

[9] Mihara H, Nishino N. J. Syn. Org.Chem., 1994, 52(5):370

第8篇:合成氨论文范文

关键词:合成塔,更换第一层催化剂,效果评介

 

赤天化集团公司30万吨合成氨装置合成塔于1988年大修期间,采用瑞士卡萨利公司的专利技术,对塔内件进行了较大的改造。由轴向塔改为轴径向塔,催化剂采用1.5---3.0mm的小颗粒型,到1998年其上层催化剂有衰老和失活的现象。因此,我们利用99年大修的机会对其进行了更换,通过两年的运行情况来看,达到预期效果。为同类型合成氨装置合成塔触媒的使用积累了宝贵的经验。

1 催化剂失活的原因

合成塔催化剂,受热后衰老和毒物中毒是造成失活的主要因素。(1)热衰老:主要是由于活性组份的金属晶粒受热后迁移,聚集长大烧结使其表面结构及物相发生变化,从而导致活性哀退。在实际生产中,合成塔顶层催化剂床温始终处在最高,而且也较容易超温,因此,顶层催化剂中铁晶粒受热衰老,甚至失活就不可避免了。在99年卸触媒时就发现有结块现象。免费论文参考网。(2)毒物中毒:合成氨催化剂的毒物主要是工艺气中的氧化物(如H2O、CO、CO2等) 、润滑油等等。一般来说氧化物的中毒是暂时性的中毒,它们的主要来源是从补充气(新鲜气)中带来,积聚在合成塔入口,使其催化剂暂时性中毒,经过长久累积,也会变成永久性中毒,再者就是润滑油对触媒的活性的影响,润滑油进入触媒层后,首先造成部分催化剂微孔堵塞,或覆盖其表面而降低触媒活性,还有就是润滑油中的硫也会毒害触媒,使其永久性中毒。免费论文参考网。

2实际使用情况

合成气进入合成塔后,首先在顶层触媒中进行激烈的化学反应,同时放出大量的热。顶层催化剂最先与工艺气接触,而且是温度最高的地方,并且有超温的历史。因此,它是最先受热衰老及中毒失活的敏感区域。免费论文参考网。从表1中我们可以看出随着触媒的使用时间的推移,各工艺参数均发生了较大的变化,特别是我公司96年6月对合成氨装置进行了节能增产大改造后,合成回路由塔前分氨改为塔后分氨。工艺气经103-J增压后,通过油分离器再进入合成塔。因油分器在设备设计和制作上存在的缺陷(投用时压差达0.3MPa以上),一直无法正常投用,工艺气中的油不可避免的带入合成塔,使其顶层触媒活性逐渐降低。到98年底热点温度下移至第二层。因此,公司决定利用1999年6月大修时,将其第一层触媒更换,触媒型号为南化公司生产的A110-1-H。

88年6月-99年6月合成塔参数 表1

3 效果评价

3.1从这两年情况来看,更换顶层触媒后,各项技术指标较佳见表2。通过只更换顶层催化剂,提高了氨净值,延长了整炉触媒的使用周期,降低了合成氨的综合能耗。

3.2实现了合成塔只更换顶层触媒后,使整炉触媒活性得到恢复。目前热点温度在第一层,并控制在480℃左右.MC0013开度在75%以上.氨净值13.6%。从各项技术指标来看,更换第一层催化剂后,整个合成塔反应良好,系统运行稳定。

3.3顶层触媒更换后,整个合成回路工艺状况,得到了大大的改善,回路的差压由1.05MPa降到了现在的0.85MPa,氨净值达到了13.6%以上,为合成氨装置99年—2001年超负荷(110%)打下了坚实的基础。

合成回路工艺参数表2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第9篇:合成氨论文范文

[关键词]厌氧氨氧化 氨氮 亚硝酸盐氮

[中图分类号] X703.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-12-272-1

近年来,水体富营养化现象日益严重,氮素作为引起水体富营养化的主要元素之一,水体脱氮技术一直备受关注。1977年Broda从化学热力学出发,预言了厌氧氨氧化反应的存在,一个新的生物脱氮途径被人们所认识,直到20世纪90年代,Mulder等人通过试验验证了这一现象。从此,这种高效低耗的生物脱氮技术――厌氧氨氧化技术逐渐成为水处理工作者的研究热点。本文对国内外厌氧氨氧化工艺研究现状进行了综述和讨论。

1厌氧氨氧化技术研究进展及应用

1.1处理高氨氮浓度污水研究

通过近十几年的研究,厌氧氨氧化的反应机制及其菌群的生理特等以逐步被探明。张鸿郭[1]等对垃圾渗滤液进行厌氧氨氧化试验,结果表明,运行161d后反应器内出现厌氧氨氧化现象,出水氨氮和亚硝酸盐氮的去除率均在90%以上。陈旭良[2]等对味精废水进行厌氧氨氧化试验得出,将反应器控制在厌氧氨氧化菌适宜条件下,系统总氮去除负荷达到0.457kg/m3d。通过以上研究说明,在控制好反应条件的前提下,厌氧氨氧化工艺能很好的处理高浓度氨氮废水。

1.2处理低氨氮浓度污水研究

厌氧氨氧化工艺一般用于高氨氮浓度污水处理,但一般城市污水中C、N值一般较低,同时随着环保意识的加强,出水水质标准逐渐提高,采用传统生物脱氮技术,难以保证出水氮达标,因此,人们开始在低氨氮浓度条件下,进行厌氧氨氧化试验研究。操家顺[3]等在进水氨氮浓度为12mg/L条件下,在SBR反应器内厌氧氨氧化试验,结果表明,试验稳定运行后,出水氨氮和亚硝酸盐氮的去除率均可达到90%以上。孟凡能[4]等人采用中温UASB进行厌氧氨氧化试验,在进水氨氮和亚硝酸盐氮负荷分别为0.07kg/m3d和0.10kg/m3d条件下,系统总氮去除负荷达到0.99kg/m3d。由此可以看出厌氧氨氧化反应在低氨氮浓度的条件下也可以运行,并可以达到很好的氮去除效率。

1.3影响因素研究

研究各种条件对厌氧氨氧化反应的影响,对提高系统脱氮效率有重要意义。董凌雪[5]等研究了厌氧条件下硫酸盐还原对厌氧氨氧化的影响,结果表明:硫酸盐过渡还原会对厌氧氨氧化反应产生抑制,且硫酸盐还原作用对厌氧氨氧化反应的抑制属不可逆抑制。付丽霞[6]等采用厌氧复合床对低氨氮废水处理,结果表明:在进水氨氮浓度小于18mg/L条件下,将反应温度控制在30℃,pH值控制为8.0,总有机碳浓度为40mg/L时,厌氧氨氧化反应达到最佳状态。金仁村[7]等对厌氧氨氧化反应器运行稳定性进行研究,结果表明:抗冲击负荷能力有强到弱的排序依次为颗粒污泥床反应器、生物膜反应器和SBR。通过对以上文献分析可知,厌氧氨氧化反应不仅受反应环境如进水基质浓度、pH、温度等影响,还受到反应器类型的影响。

1.4与其它工艺联合应用研究

厌氧氨氧化反应基质需要亚硝酸盐和氨氮同时存在,且对二者比例在1.3左右时最佳,在工程上实际废水中亚硝酸盐和氨氮的比例很难满足上述要求,因此将厌氧氨氧化与其它工艺联合应用是十分必要的。吕艳丽[8]等采用短程硝化-厌氧氨氧化对焦化废水进行处理,结果表明:焦化废水经该工艺处理后,氨氮去除率达到96%以上,总氮去除率在70%-80%之间。马富国[9]等利用部分亚硝化-厌氧氨氧化耦合工艺对污泥脱水液进行处理,结果表明:亚硝酸盐氮与氨氮的比值为1.2时,厌氧氨氧化反应器总氮去除率达到83.8%。

2小结

厌氧氨氧化工艺具有很好的应用前景,但该工艺由于问世时间较短,对其研究主要停留在小试阶段,在实际工程应用中其脱氮效率尚不理想。因此,如何把研究与应用紧密地相结合在一起是今后研究的重点。

吉林建筑大学青年科研发展基金(520111026)水体污染控制与治理科技重大专项(2010ZX07320-003-004)

参考文献

[1]张鸿郭,周少奇.垃圾渗滤混合液启动ANAMMOX反应器研究.工业安全与环保.2006,32(5):7-10.

[2]陈良旭,郑平,金仁村等.味精废水厌氧氨氧化生物脱氮研究.环境科学学报.2007,27(5):747-752.

[3]操家顺,王超,蔡娟.低浓度氨氮污水厌氧氨氧化影响因素试验.南京理工大学学报.2007,31(6):775-779.

[4]孟凡能,张树军,吕.低浓度氨氮污水厌氧氨氧化影响因素试验.南京理工大学学报.2007,31(6):775-779.

[5]董凌雪,吕永涛,韩勤有等.硫酸盐还原对厌氧氨氧化的影响及其抑制特性研究.西安建筑科技大学学报.2006,38(3):425-428.

[6]付丽霞,吴立波,张怡然等.低含量氨氮污水厌氧氨氧化影响因素研究.水处理技术.2010,36(4):50-55.

[7]金仁村,胡宝兰,郑平等.厌氧氨氧化反应器性能的稳定性及其判据.化工学报.2006,57(5):1166-1170.