釜式反应器教案DOC

第一篇：釜式反应器教案DOC

釜式反应器 Tank Reactor 釜式反应器的学习任务

1、了解釜式反应器的基本结构、特点及工业应用。

2、掌握各类釜式反应器的计算。

3、了解釜式反应器的热稳定性。

4、掌握釜式反应器的操作技能。

项目一 釜式反应器的结构

釜式反应器又称:槽型反应器或锅式反应器

一种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。

反应器内常设有搅拌（机械搅拌、气流搅拌等）装置。在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。

操作时温度、浓度容易控制，产品质量均一。在化工生产中，既可适用于间歇操作过程，又可用于连续操作过程；可单釜操作，也可多釜串联使用；但若应用在需要较高转化率的工艺要求时，有需要较大容积的缺点。通常在操作条件比较缓和的情况下，如常压、温度较低且低于物料沸点时，釜式反应器的应用最为普遍。

一、釜式反应器基本结构

釜式反应器的基本结构主要包括: 反应器壳体、搅拌装置、密封装置、换热装置、传动装置。

壳体结构：一般为碳钢材料，筒体皆为圆筒型。釜式反应器壳体部分的结构包括筒体、底、盖（或称封头）、手孔或人孔、视镜、安全装置及各种工艺接管口等。封头；反应釜的顶盖，为了满足拆卸方便以及维护检修。

平面形：适用于常压或压力不高时； 碟 形：应用较广。

球 形：适用于高压场合； 椭圆形：应用较广。

锥 形：适用于反应后物料需要分层处理的场合。手孔、人孔：为了检查内部空间以及安装和拆卸设备内部构件。视镜:观察设备内部物料的反应情况，也作液面指示用。

工艺接管:用于进、出物料及安装温度、压力的测定装置。

二、釜式反应器的搅拌装置

在化学工业中常用的搅拌装置是机械搅拌装置，典型的机械搅拌装置包括搅拌器：包括旋转的轴和装在轴上的叶轮；

辅助部件和附件：包括密封装置、减速箱、搅拌电机、支架、挡板和导流筒等。搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。

（一）搅拌器的类型

常用搅拌器有桨式、框式、锚式、旋桨式、涡轮式和螺带式等。

1、桨式搅拌器

由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金属制造。桨式搅拌器的转速较低，一般为20～80r／min。桨式搅拌器直径取反应釜内径Di/3～2/3，桨叶不宜过长，当反应釜直径很大时采用两个或多个桨叶。

桨式搅拌器适用于流动性大、粘度小的液体物料，也适用于纤维状和结晶状的溶解液，物料层很深时可在轴上装置数排桨叶。

2、涡轮式搅拌器

涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌器和开启涡轮搅拌器；按照叶轮又可分为平直叶和弯曲叶。涡轮搅拌器速度较大，300～600r／min。

涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。

3、推进式搅拌器

推进式搅拌器，搅拌时能使物料在反应釜内循环流动，所起作用以容积循环为主，剪切作用较小，上下翻腾效果良好。当需要有更大的流速时，反应釜内设有导流筒。

推进式搅拌器直径约取反应釜内径Di的1/4～1/3，300～600r／min，搅拌器的材料常用铸铁和铸钢。

4、框式和锚式搅拌器

框式搅拌器可视为桨式搅拌器的变形，其结构比较坚固，搅动物料量大。如果这类搅拌器底部形状和反应釜下封头形状相似时，通常称为锚式搅拌器。框式搅拌器直径较大，一般取反应器内径的2/3～9/10，50～70r／min。

框式搅拌器与釜壁间隙较小，有利于传热过程的进行，快速旋转时，搅拌器叶片所

带动的液体把静止层从反应釜壁上带下来；慢速旋转时，有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。这类搅拌器常用于传热、晶析操作和高粘度液体、高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌。

5、螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器

这两种搅拌器主要产生轴向流，加上导流简后，可形成筒内外的上下循环流动。它们的转速都较低，通常不超过50r／min，主要用于高教度液体的搅拌。

（二）挡板和导流筒

搅拌附件通常指在搅拌罐内为了改善流动状态而增设的零件，如挡板、导流筒。

1、挡板：目的是为了消除切线流和“打漩”。一般为2-4块，且对于低速搅拌高粘度液体的锚式和框式搅拌器安装挡板无意义。

2、导流筒：目的是控制流型（加强轴向流）及提高混合效果。不同型式的搅拌器的导流筒安置方位不同。

搅拌器的选型

主要根据物料性质、搅拌目的及各种搅拌器的性能特征来进行。在工业上可根据物料的性质、要求的物料混合程度以及考虑能耗等因素选择适宜的搅拌器。在一般情况下，对低粘性均相液体混合，可选用任何形式的搅拌器；对非均相液体分散混合，选用旋桨式、涡轮式搅拌器为好；在有固体悬浮物存在，固液密度差较大时，选用涡轮式搅拌器，固液密度差较小时，选用桨式搅拌器；对于物料粘稠性很大的液体混合，可选用锚式搅拌器。对需要更大搅拌强度或需使被搅拌液体作上、下翻腾运动的情况，可根据需要在反应器内再装设横向或竖向挡板及导向筒等。(1)按物料粘度选型

对于低粘度液体，应选用小直径、高转速搅拌器，如推进式、涡轮式； 对于高粘度液体，就选用大直径、低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。(2)按搅拌目的选型

对低粘度均相液体混合，主要考虑循环流量，各种搅拌器的循环流量按从大到小顺序排列：推进式、涡轮式、桨式。

对于非均相液-液分散过程，首先考虑剪切作用，同时要求有较大的循环流量，各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺序排列：涡轮式、推进式、桨式。

三、釜式反应器的换热装置

换热装置是用来加热或冷却反应物料，使之符合工艺要求的温度条件的设备。其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列管式、外部循环式等，也可用直接火焰或电

感加热。

（一）夹套式换热器

是套在反应器筒体外面能形成密封空间的容器，既简单又方便。夹套的高度取决于传热面积，而传热面积由工艺要求确定。夹套高度一般应高于料液的高度，应比釜内液面高出50－100mm左右，以保证传热。夹套内通蒸汽时，其蒸汽压力一般不超过0.6MPa。当反应器的直径大或者加热蒸汽压力较高时，夹套必须采取加强措施。分支撑短管加强的“蜂窝夹套”，冲压式蜂窝夹套，角钢焊在釜的外壁上夹套。

（二）蛇管式换热器

当工艺需要的传热面积大，单靠夹套传热不能满足要求时，或者是反应器内壁衬有橡胶、瓷砖等非金属材料时，可采用蛇管、插入套管、插入D形管等传热。

蛇管浸没在物料中，热量损失少，且由于蛇管内传热介质流速高，它的给热系数比夹套大很多。对于含有固体颗粒的物料及粘稠的物料,容易引起物料堆积和挂料,影响传热效果。可分为水平蛇管和直立式蛇管列管式对于大型反应釜。

需高速传热时，可在釜内安装列管式换热器。适用于反应物料容易在传热壁上结垢的场合，检修、除垢较容易进行。可分为垂直管束、指型管和D型管。当反应器的夹套和蛇管传热面积仍不能满足工艺要求，或由于工艺的特殊要求无法在反应器内安装蛇管而夹套的传热面积又不能满足工艺要求时，可以通过泵将反应器内的料液抽出，经过外部换热器换热后再循环回反应器内。反应在沸腾下进行或蒸发量大的场合，使反应器内产生的蒸汽通过外部的冷凝器加以冷凝。冷凝液返回反应中。

四、釜式反应器的传动装置及密封装置

（一）传动装置

包括电机、减速器、联轴节和搅拌轴。此装置使搅拌器获得动能以强化液体流动。

（二）密封装置

静止的搅拌釜封头和转动的搅拌轴之间设有搅拌轴密封装置，简称轴封，以防止釜内物料泄漏。用来防止釜的主体与搅拌轴之间的泄漏。轴封装置主要有填料轴封和机械密两种，还可用新型密封胶密封。

1、填料密封

填料箱出箱体、填料、衬套(或油环)、压盖和压紧螺栓等零件组成。旋紧螺栓时，压盖压缩填料（一般为石棉织物、并含有石墨或黄油作润滑剂)，填料变形紧贴公轴的表面上，从而起到密封作用。填料箱密封结构简单，填料装卸方便，但使用

寿命较短，难免微量泄漏。

2、机械密封

机械密封(又称端面密封)由动环、静环、弹簧加荷装置(弹簧、蛹栓、螺母、弹簧座、弹簧压板)及辅助密封团四个部分组成。由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上，当轴旋转时，弹簧座、弹簧、弹簧压板、动环等零件随轴一起旋转，而静环则固定在座架上静止不动，动环与静环相接触的环形密封端面阻止了物料的泄漏。机械密封结构较复杂，但密封效果甚佳。

项目二 理想间歇操作釜式反应器的计算

Batch Reactor

间歇釜式反应器的特征

特点:

1、由于剧烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子尺度上的均匀,且反应器内浓度处处相等，因而排除了物质传递对反应的影响；

2、具有足够强的传热条件，温度始终相等，无需考虑器内的热量传递问题；

3、物料同时加入并同时停止反应，所有物料具有相同的反应时间。优点：操作灵活，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产,精细化工产品、制药、染料、涂料生产。

缺点：装料、卸料等辅助操作时间长，产品质量不稳定

一、基本方程

对整个反应器中A组分物料进行衡算

0 0(-rA）VR dt dnA

nAnA01xA，nAnA0dxA

则 单位时间进入单位时间流出单位时间单位时间内在反应器的物料反应器的物料反应掉的反应器内物料A的量A的量物料A的量A的累积量dtnAdxA(rA)VR

二、反应时间的计算

tnA0xA0dxA(rA)VR

nA0----在t=0时反应器中物料A的摩尔数 nA----在 t 时反应器中物料A的摩尔数

-rA----组分 A 在操作条件下的反应速率（消失速率）

xA----在 t 时反应器中物料A的转化率

上式是间歇反应器计算的基本方程式，表达了在一定操作条件下为达到所需求的转化率xA所需要的反应时间t，适用于任何间歇反应过程，均相或多相，等温或非等温的，可以直接积分求解，也可以用图解法。如果是非等温过程，反应速度常数随温度变化，而温度又随转化率变化，则需联解方程

1、恒温、恒容不可逆时

tnA0VRxA0dxACA0rAxA0dxA rA间歇操作釜式反应器中物料达到一定出口转化率所需时间t取决于反应速度，与处理量无关，所以可用于直接放大。零级反应(rA)k

xAtCA00dxA1CA0xA rAk一级反应(rA)kCAkCA01xA

111CA0 tlnlnk1xAkCA二级反应(rA)kC2AkCA21xA 0tCA0xA20dxA111

kCA02(1xA)kCCA0A当动力学方程解析式相当复杂或不能做数值积分时，可用图解法。

例2-1在理想间歇操作釜式反应器中用乙酸和已二醇为原料，等摩尔进料进行比缩聚反应生产醇酸树脂。反应温度70C，催化剂为H2SO4。实验测得动力方程为2kmolA/Lmin其中速率常数k=1.97L/（kmol·min）,反应物的初始rAkCA0浓度CA0= 0.004kmol/L，若每天处理2400Kg己二酸，求转化率分别为0.5、0.6、0.8、0.9时所需要的反应时间。

解：计算反应时间 因为反应是二级反应，则txA

kCA01xA

xA=0.5代入，得反应时间为t0.52.10h

1.070.00410.50.63.17h

1.070.00410.60.88.5h

1.070.00410.80.919.0h

1.070.00410.9xA=0.6代入，得反应时间为txA=0.8代入，得反应时间为txA=0.9代入，得反应时间为t

2、非恒温过程

对反应器内物料进行热量衡算得

dT dt若反应过程采用绝热操作，即反应过程中与外界无热交换，热量衡算式中与外界交换的热量这一项为0，则 KATWTVRrAHrmtcptTT0HrnA0mtcptxAxA0

三、计算反应器的体积计算

1、计算反应器体积VR

VRV0tt

式中：V0－－由生产能力或生产任务，平均每小时加入的物料的体积m3/h。

t －－反应时间，h

tˊ －－每批的非生产时间，h

2、反应器体积V

反应器的装料系数  一般取0.4~0.85 则VVR



3、反应器的结构尺寸

反应器的实际体积包括圆筒部分和底封头，计算时若忽略底封头体积，则

V0.785D2H

D为圆筒直径，H为圆筒高度

例2-2 在[例2-1]中，若每批操作的辅助生产时间为1h，反应器的装填料系数为0.75，求档转化率0.8时，反应器的体积。

解：己二酸相对分子量为146，每小时己二酸的进料量为：

24000.684kmol/h

24146处理物料的体积为： FA0V0FA00.684171L/h CAO0.004xA=0.8时反应时间为t8.5h

反应器有效体积为VRV0tt1718.511.63m3

项目三 理想连续操作釜式反应器的计算

化工生产中，搅拌良好的连续操作釜式反应器可视为理想连续全混流反应器。它既可以单釜操作，也可以多釜串联操作，其特点为：

①连续操作，属于稳定流动。物料的积累项为零。

②定常态，T、CA、(-rA)处处均一，不随时间而变，且与出口处完全相同。③物料粒子在反应器内的停留时间不同。

一、基础方程式

进入有效体积离开有效体积有效体积内参加 0 的反应物量的反应物量反应的反应物量

进入反应器反应物量—离开反应器反应物量—反应器内转化掉反应物量＝0

FA0FA0(1xAf)(rA)VR0xAVF RA0FA0FA0(1xAf)(rA)VR0(rA)

则

VRV0FA0xA(rA)xCA0A

V0(rA)

二、单一连续操作釜式反应器

反应器体积计算 式： VRv0 cA0xA

(rA)对于一级反应：(rA)kcAkcA0(1xA)VRv0v0cA0xAxAxAv0cA0v0(rA)kcA0(1xAf)k(1xA)22对于等容二级反应：(rA)kcAk cA0(1xA)VRv0v0cA0

v0xAxAxAv0cA0(rA)kcA02(1xA)2kcA0(1xA)2例2-3用一台搅拌良好的反应釜连续生产醇酸树脂，其反应条件及产量同[例2-1]，当反应转化率80%时，计算该釜的有效体积。

解：

V00.979m3hCA01.8kmolm3xA0.5k0.0174m3kmolmin

xA110.842.3h22kCA0(1xA)1.970.004(10.8)FA024002.85L/minCA024601460.004 V0VRV02.8525387.23m3将[例2-1]与[例2-3]比较可以看出，因连续操作的釜式反应器内的反应速度较慢，达到相同转达化率时，所需的空时比间歇釜的反应时间要长些，相应的有效体积需增大。主要是因为连续操作釜式反应的反应在进料口低浓度下进行的。

三、多个理想连续操作釜串联反应器的串联

为克服全混流反应器存在的上述缺点，可以采用全混流反应器串联使用，如果采用几个串联的全混流反应器来进行原来由一个全混流反应器所进行的反应，则除了最后一个反应器外的所有反应器都在比原来高的反应物浓度下进行反应。这样在处理量相等时，几个串联全混流反应器的体积之和可以减少，而且串联的台数越多，总体积就越接近于平推流反应器。

假设各釜内均可视为理想混合流动，釜间不存在混合，忽略密度差异，即：

V0V01V0iV0N

VRiFA0xAixAi1

rAiciVRixxAi1CAi1CAi CA0AiV0rAirAi而连续生产所需的反应器总体积为：VRVRi 利用上述公式进行计算时，方法有解析法和图解法。

1、解析法

前一反应釜出口的浓度是下一个反应釜的进口浓度，逐釜一次计算，知道得到要

求的转化率。

例2-5 用两台串联的釜式反应器连续生产醇酸树脂，要求第一台反应釜转化率为50%，第二台转化率为80%，反应条件和产量与[例2-1]相同，试计算各釜的有效体积。

解：用解析法计算

第一台釜的有效体积VRV0cV0xA1xA0第二台釜的有效体积：kCA01xA12VxxVRV0c0A1A02kCA01xA12.850.502

1.970.00410.5723.35L2.850.80.51.970.00410.822712.6L总体积：VRVR1VR2723.352712.63.436m3

比较[例2-3]和P例2-5]的计算结果可以看出，全混釜串联的釜数愈多，所需要的反应器有效体积愈小。主要是因为多釜串联后改变了反应釜中反应物的浓度，反应釜数越多，浓度变化越大，有效体积越小。

2、图解法、适用于级数较高的化学反应，特别适于非一、二级反应，但只适于（-rA）能用单一组分表示的简单反应，对复杂反应不适用。步骤：

(1)作出（-rA）-CA曲线

(2)从起点CA = CA0出发，以-1/τ1为斜率作直线，交曲线于一点，即第一釜的操作状态CA1

(3)过点(CA1 0)以-1/τ2为斜率作直线,与曲线交点为第三釜操作点.…(4)过点(CAN-1,0)以-1/τN为斜率作直线,与曲线交点为第N釜操作点CAN.则出口转化率XAN=1-CAN / CA0 若已知CA0、CAN、N，求VR需用试差法。若各釜体积相同，则各直线斜率相同。

若各釜温度不同，则应分别作动力学曲线，各釜直线分别与各自曲线相交。

四、连续操作反应器的热稳定性

当反应过程的放热因素或移热因素发生某些变化时，过程的温度等操作参数将产生一系列的波动，在干扰消除后，如果反应过程能恢复到原有的平衡状态，称为是热稳定性的，否则称为热不稳定性的。

1、连续操作釜式反应器的热量衡算

衡算范围为单位时间、整个反应器的体积。基准温度为00C，反应过程为恒温恒容，则单位时间反应器内物料衡算基本方程是为：

V0cpTT0KATWTVRrAHr

2、连续操作釜式反应器的热稳定性判剧

在反应器中进行一放热反应时，反应器要保持定常态，就必须不断移走反应放出的热量，满足移热速率(Qc)等于放热速率(QR),如图所示。Qc线与QR 线的交点为定态点。对于简单反应，定态点数最多为3，最小为1。当定态点数大于1 时，表示在相同的操作条件下，反应器可能处于不同的操作状态。这些点虽然均为定态点，但有些点是稳定的，有些点是不稳定的，因此作为操作点的定态点同时还要满足稳定条件，即放热速率随温度的变化率(d QR /dT)小于移热速率随温度的变化率(dQc/dT)。

dQdQR即QcQR和 c

dTdT

3、操作参数对热稳定性的影响（1）进料温度的影响

图中，D线时的进料温度一般称为着火温度或起燃温度，相应地称点4为着火点或起燃点。一般称B线的进料温度为熄火温度，点6称熄火点。点4和点6分别是低温操作和高温操作的两个界限。（2）进料流量的影响

流量从小到大变化时，操作状态依次变为点9、8、7、6。当流量稍微超过D线所示的量时，定态点立即下跌到点2，反应被吹“熄”。流量由高到低变化时，依次得到1、2、3……各定态点，而在点4出现着火现象。操作中，如果由于物料流量过大，而发生熄火现象，可以一面提高进料的温度，同时减小流量，使系统重新点燃。

项目四 釜式反应器的技能训练

第二篇：百丈釜托寺教案

《百丈釜托寺》教案

黄湖中学 张显耀

教材：浙江人民美术出版社 2006.12 余杭区地方课程资源《美术》 课题：百丈釜托寺

教学对象分析：三分之一的学生住在百丈镇，对釜托寺较为熟悉，有一定的感情基础，班级大部分学生曾经有游览釜托寺的经历。对教材有亲切感。教学目标：

1.了解釜托寺的由来和地理环境

2.练习用铅笔速写的形式表现记忆中的形象。

3.了解釜托寺的历史和传说，激发学生热爱家乡的情怀。教学重点，难点：

重点是釜托寺绘画元素的品味，难点是表现记忆中的釜托寺风景速写。问题导入: 师：你认为在我们百丈镇有哪些风景点？ 生：天糊弄状；天登寺；杭宣古驿道；龟山；釜托寺------师：釜托寺是百丈镇最大的佛教圣地，你去过吗？你了解有关他的历史和传说吗？

生：------师：同学们知道的还真不少，下面请大家跟随老师一起去神游釜托寺吧！新课教学：

（播放多媒体课件，展示釜托寺秀丽风景，并加上解说）

釜托寺，坐落在杭州西郊七十公里的余杭区百丈镇西北的釜托山中，和安吉县相邻。从清嘉庆《余杭县志》中知道，这座寺院于梁乾化2年(912)创建，原名宝隆寺，宋治平2年(1065)重修，改名宝严院，元末毁于兵，洪武初年重建，改名釜托寺。五百年沧桑，屋败墙塌，近年来募资重修一新。

走进山岙拐了个弯，迎面一座白粉照壁突兀而出，白壁上书写着一篇文字，记载了釜托寺的历史和重建，落款是余杭耆老董务本老先生。从左拐是进寺的古老的山道，道畔的山坡上，一棵高耸人云的金钱松，十几棵二三人抱的参天柳杉遮云蔽日。从它们的铭牌上看，树龄都已四五百年了，大概还是洪武重建时种植的。可经过了四五百年的风霜雨雪，还是那么生机勃勃，给我的头一个感觉就是这座千多年的古寺的顽强生命力，不禁叫我肃然起敬。跨进山门，左侧就是天王殿，后面当然是大雄宝殿了。釜托寺与众不同之处在于大殿的建筑风格迥异。硬山顶屋顶，两边是高耸的马头墙，虽然是前庑后廊，重檐复出，也不失高敞而恢宏。或许这就是釜托寺的建筑者特意创造的给人的一种亲近自然的感觉，使人觉得佛与人原本是很近很近的。

北宋政治家、文学家王安石写过一首《宝隆寺》的七绝：寥寥古寺半遗基，游客经年断履綦。犹是齐梁旧堂殿，尘昏金像雨昏碑。虽然诗中透出的是宝隆寺破败凄凉香火稀少的景象，但从中，我们也了解了这个寺建于齐梁，虽然尘土复盖，却也曾经金碧辉煌。这座寺院就是现在的釜托寺。

我抬头望着把釜托寺包裹得严严实实的四围群山，安静得只听见山风吹过林涛竹海发出的隐隐啸声，处身于这样的环境里，什么非份的欲念都会随风消失。

师：看过影片，你觉得釜托寺都有哪些美术资源，请同学们说说看。生:书法；雕塑；建筑；壁画等

师：投影片展示书法碑林；彩塑佛像；建筑大雄宝殿；壁画、木雕和砖刻等。请同学们以四人小组为单位，谈谈美术元素在寺庙中的作用，并派代表发言。生：装饰美、渲染肃穆气氛、增添古典气息等-----师：教师带领学生加以具体分析，从寺庙的美术元素与佛教氛围营造的关系，说明美术元素在寺庙建造中的重要作用。课堂训练： 请你为你觉得最值得一画的釜托寺风貌根据记忆画幅速写。（循环展示釜托寺风景图片，供学生参考）作业展评：

在实物投影仪上展示学生作品，并请作者讲解，同学互评，教师点评。作业布置：

课后作业：查阅文献或电子材料进一步了解釜托寺的历史和传说。

第三篇：植物反应器研究进展

植物反应器研究进展

摘要：以转基因植物作生物反应器生产外源蛋白，包括抗体、疫苗、药用蛋白等具很强的优越性，目前已成为国内外基因工程研究领域的热点之一。植物系统具有低成本、安全和易规模化优势，其表达生物活性药用蛋白能力已被许多研究所证实；同时，植物药用蛋白产品还表现出潜在的市场和广阔应用前景。

关键词：植物、生物反应器、外源蛋白

1前言

随着人类经济社会的发展，对传统农业产品的要求也越来越高。现代生物技术，尤其是农业生物技术的迅速发展，对全球现有的农作物种植和生产结构能够产生重要影响，增强农产品对人类的服务功效及市场竞争力，增加农民的收入，促进农业的可持续发展。通过转基因用植物体表达外源蛋白(包括疫苗、抗体、药用蛋白)已成为植物基因工程领域内一个研究的热点，正在逐步形成产业化，具有极大的市场前景和商业价值。植物生物反应器就是利用植物这个系统，包括植物细胞、组织器官以及整株植物为工厂，来生产具有商业价值的生物制品，包括疫苗、抗体、药用蛋白等[1]。目前，已用于生物反应器的植物有烟草、拟南芥、大豆、小麦、水稻、玉米、油菜、马铃薯、番茄等[2]。

生物技术特别是在基因工程研究领域内的快速进展使人类进一步拓宽了植物的应用范围。国外发达国家特别是美国采用植物生物反应器这种“分子农业” 的方法，已经成功地生产出多种高新生物技术产品，包括特殊的饱和或不饱和脂肪酸、改性淀粉、环糊精或糖醇、次生代谢产物、工农业用酶以及一些高经济附加值的药用蛋白多肽，一些研究机构和公司已经开始从这些产品生产中获得巨大的经济效益[3]。

2植物生物反应器简介

生物反应器是指利用生物系统大规模生产有重要商业价值的外源蛋白，用于医疗保健和

[4]科学研究。1982年首次成功地利用细菌生产重组胰岛素，这一突破消除了大规模应用胰岛素的限制因素，但依赖微生物发酵和哺乳动物培养生产商业蛋白体系成本高、规模化生产困

[5]难，安全性较差。随着DNA重组技术和植物组织培养技术的快速发展，世界第一例转基因植物在1983年成功诞生于美国的华盛顿大学。1989年哺乳动物抗体在转基因植物中首次成功表达，证实了植物作为生物反应器的可行性。此后，植物生物反应器研究逐渐兴起。

2.1植物反应器概念

广义上讲，植物生物反应器是指以植物悬浮细胞培养、天然的或经基因工程改良的植物细胞和组织，或整株植物为“工厂”大量生产具有药用价值(如人类或动物的疫苗、抗体)，或可作为工业原料的植物次生代谢产物、食品添加剂等重要应用价值的蛋白或氨基酸。从狭义上讲，植物生物反应器是指以转基因的整株植物为“工厂”来大量生产各种价值及附加值

[6]高的生物制品。

2.2植物反应器的优点

植物作为生物反应器的优势有：(1)植物生产外源蛋白成本低，只需阳光、土壤、水分和肥料，而微生物发酵和动物细胞培养则需要昂贵的培养基，并且工业化大规模生产时需要严格控制培养条件，增加生产成本。(2)植物细胞能够再生成植物，易于成活、生长周期短、易于快速筛选转基因阳性植物、比构建动物生物反应器省时、成功率更高。(3)转基因植物

[7]通过自交得到的后代遗传性状稳定，从而可以在植物体内积累多基因。(4)植物可大规模

种植，产物贮藏在种子、果实、块茎中，易于保存、运输，其中那些能直接食用的植物疫苗

不需特殊贮存条件。(5)植物生物反应器能正确地表达、组装复杂的蛋白质，生产的蛋白活性高，很多复杂的蛋白质在微生物系统中不能正确地翻译、折叠、聚合，最终被降解或形成没有活性的包涵体，而植物具有生产任何复杂蛋白的潜能性。(6)植物生物反应器生产外

[9]源蛋白更安全，植物体只表达部分免疫蛋白，不含致病微生物，没有其他病原菌污染。

2.3植物反应器的创建步骤

创建步骤可分为4个部分：① 外源目的基因在植物表达载体中的克隆及对植物细胞的转化表达；② 转化体系的再生和选择；③重组蛋白的回收和纯化；④终产物的鉴定。到目

[10]前为止，大多数的工作都集中在外源目的基因的克隆和表达方面。

3植物生物反应器研究现状

3.1植物反应器平台

利用DNA重组技术在植物系统中表达目标生物活性分子—— 植物生物反应器研究仅有近20年历史；植物系统安全、低成本和易规模化优势使之成为目前重组蛋白生产主要系统之一。植物主流表达系统有3种：稳定核基因组转化、稳定叶绿体基因组转化和病毒瞬时转化，三者各有优势，均有不足。核基因组转化可以稳定遗传和具有较高级蛋白加工和修饰系统，不过外源蛋白表达水平低；叶绿体基因组转化可以实现外源蛋白高效表达、稳定遗传(胞质)和转基因花粉无逃逸风险，但无法完成复杂蛋白加工修饰，与原核生物类似；病毒

[11]瞬时转化，操作程序简单，也可以实现外源蛋白高效表达，但不能稳定遗传。

目前使用的植物平台有双子叶植物(拟南芥、胡萝卜、羽扇豆、烟草、番茄、紫花苜蓿、叶用莴苣、大豆和马铃薯)、单子叶植物(玉米、大麦、小麦和水稻)、某些水生植物、藻类和苔藓。

3.2疫苗生产现状

将人体免疫机理与植物转基因技术相融合所生产出的能使机体获得免疫功能的疫苗就是转基因植物疫苗。转基因植物生产疫苗有两种方式：一种是使用整株植物生产免疫蛋白，即注射疫苗，需要分离提纯；一种是直接在植物的可食性器官中合成，即口服疫苗，无需分

[12]离提纯，可直接食用。近几年来已成功表达的有病毒疫苗、细菌疫苗、寄生虫疫苗等。

3.3抗体生产现状

将编码全抗体或抗体片段的基因导入植物，在植物中表达出具有功能性识别抗原及结合特性的全抗体或部分抗体片段就是植物抗体。1989年，Hiatt克隆了小鼠的IgG基因导人烟草，再通过有性杂交获得F1抗体，从此，植物抗体开始了迅猛的发展。目前成功表达的全抗体包括IgG1、IgA 和IgG1／IgA嵌合抗体以及Fab抗体；抗体片段包括抗精子微型抗

[13]体scFvl9和乙型脑炎抗体重链可变区等。

4植物生物反应器存在问题及解决策略

4.1基因沉默或不稳定表达

基因沉默指利用遗传转化方法导人并稳定整合进受体细胞中的完整的外源基因。在当代转化体或在其后代中表达受到抑制的现象。这就使转入的基因在受体植物中往往不能稳定表达，有时甚至完全不表达，其可以通过以下途径解决：(1)探明影响植物基因表达的基因调控元件，加以修饰和开启控制；(2)了解转录过程，以便在转录水平进行基因操作，提高转录效率；(3)研究翻译过程，提高翻译效率；(4)构建一些新的植物高效表达系统，即各种

[14]载体及高效元件。

4.2蛋白表达含量低

多数转基因植物通过自交后可以选择出目的基因纯合的后代，可以稳定遗传，使表型得以延续．但是大部分外源基因的表达水平在植物体内不高，目前没有得到很好的解决．但可以尝试以下方法加以解决：(1)选择合适的植物表达宿主是表达量高低的关键，烟草以其高的生物学产量和成熟的转化步骤被广泛用来表达各种药物蛋白质；而植物种子的定位表达[8]

是近几年发展起来的另一有效途径重组药物蛋白质专一定位在种子中表达可提高其表达量并且利于贮存和运输。(2)合理选择启动子，添加有效的增强子元件，去除无效的抑制序列

[15]是外源基因高效表达的内在因素。

4.3下游成本过高

尽管植物生产体系具有许多优点，但如果产物需提纯，其费用还是比较昂贵的，因此有待降低下游生产成本，尽可能地避免或部分避免表达产物的纯化，如用转基因植物生产直接口服疫苗。

4.4安全性问题

对于转基因产品的安全性目前存在着很大的争议，尤其是在口服药物和口服疫苗方面。公众对转基因产品的接受和认可程度还不够，从而使转基因产品的市场化进程受到影响。因此，一方面要加大宣传普及力度，另一方面还要对转基因产品的潜在危险性进行充分评价，[16]开发清洁载体，防止目标产物受到污染，同时还要制定相应的安全和管理法规。

5展望

作物作为植物生物反应器大量生产外源目的蛋白具有广阔的研究价值和应用前景。全球生物技术飞速发展、生物产业不断壮大，尤其是朝气蓬勃的农业生物技术已经成为许多国家发展战略的重点，吸引着众多投资，生物经济已经成为国际经济竞争的焦点，逐步形成为与工业经济、信息经济相对应的新经济形态。据测算，到2020年全球生物技术市场将达到3万亿美元。这对于进一步提高我国生物产业水平，促进国民经济更快、更好地发展具有重要的意义。生物经济已经成为新的经济增长点，其市场空间可能是信息产业的l0倍，全球生物技术及产业的发展迅速。美国《时代》周刊预言，2020年世界将进入生物经济时代，革命性的市场投放阶段预计在2025年后到来，随着对生物技术和生物产业的不断深化认识，大量的民营资产和民营企业意识到了的投资的巨大潜力。据中国保健协会《2006—2007中国生物产业投资分析报告》预测，到2015年我国生物制品销售收入将会达到1100亿元，植物生物反应器低成本高产出的巨大前景吸引着越来越多的商业聚焦，一批以植物生物反应器为技术支撑的新型制药或生物技术公司纷纷建立起来，同时植物生物反应器产品涉及百姓生活方方面面，囊括了医药、食品、保健等。推动以作物为载体的植物生物反应器技术的生物经济快速健康发展，将会更好地加快我国未来生物经济发展。

参考文献

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第四篇：加氢反应器制作技术交流

加氢反应器（订货）技术交流

1、近期设备订货技术协议共涉及2台加氢反应器、5台换热器、1台脱硫塔和4台罐，共12台设备。重点是2台反应器（共约624.4吨）。

2、反应器成型以锻焊为主。之所以选择锻焊，一是因为设备壁厚166，≥150，目前

还没有此类板材；二是，设备材质为加钒钢（抗氢腐蚀），成型后容易出现裂纹。

3、反应器制作的难点，一是器内凸台，二重采用完全锻出，抚机采用部分锻出；二是

弯管，兰石拼接，二重、抚机采用整体锻件。

4、关于运输，重点指出了两方面的问题。一是吊盖、拖尾，即临时不预购吊盖；拖尾

由第三方设计制造，届时运抵反应器制作现场，由反应器制造商负责焊接与热处理。二是充氮保护问题，充氮的目的是防腐，特别在海路运输过程中尤为重要，但充氮的弊端是密封环节对焊口母材有损伤，所以是否采用充氮要具体权衡利弊。

5、备件方面，一要有，二要少。

6、反应器供货周期一般为12个月。在价位方面，2013年12月一重为某公司交货的加氢反应器价格为80500元/吨。

第五篇：豪釜评估申请书

评估申请书

申请人上海豪釜餐饮管理有限公司，住所上海市江场西路180号7幢6层623室。

法定代表人楼锦豪，董事长。

申请人与上海思捷商场经营管理有限公司房屋租赁合同纠纷案业经贵院立案审理。兹因本案举证需要，特向贵院就申请人的装修及设备购置等费用支出申请评估，请予准许。

申请人请求评估的经营场所位于上海市浦东新区浦东南路855号世界广场B1层西部B1-11号铺，建筑面积205平方米。评估范围为上述商铺的装修及设备购置费，为该商铺运营而投资建造的中央厨房建造及设备购置费等费用。申请人已就上述相关项目支出费用合计人民币662065元。

此致

上海市浦东新区人民法院

申请人：

2014年 1月 23日