Микробиологическая промышленность

Когда было сделано открытие о способности микроорганизмов усваивать углеводы нефти и когда микробиологическая промышленность стала самостоятельной отраслью народного хозяйства

В сферу эколого-аналитического мониторинга входят вода, воздух, почва, донные отложения, растения, корма и пища, ткани животных и человека. В число контролируемых объектов по мере надобности могут быть включены и другие объекты, представляющие по той или иной причине опасность для среды, а именно, полупродукты и продукты нефтехимической, химической, фармацевтической и микробиологической промышленности.

Согласно данным ВОЗ в текущее время в промышленности используется до 500 тыс химических соединений и веществ, из которых более 40 тыс. являются вредными для здоровья человека и около 12 тыс токсичными Например, исключительно в России в почву вносятся почти различных пестицидов, для большинства из которых не установлены ПДК в почве. Многие соединения, попадая в окружающую среду, превращаются в более токсичные, чем исходные (например, при хлорировании воды в процессе водоподготовки, в процессе отбеливания бумажной массы хлором и др.). Учитывая, что примерно для 0 соединений в воде, более 0 — в воздухе и свыше — в почвзагрязнения природной среды токсикантами является весьма актуальной уы России.10

На предприятиях микробиологической промышленности осваивается микробиологический синтез кормового белка из парафиновых углеводородов нефти, этанола и метанола.9

Начиная с 0 года открывать финансирование работ по всем проектам и програм.мам только при наличии положительного заключения Государственной экологической экспертизы, обеспечить независимость экологической экспертизы. В 0—1 годах провести Государственную экологическую экспертизу ранее принятых государственных программ мелиорации и химизации сельского хозяйства, развития атомной энергетики, химической, микробиологической промышленности и других.

В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 6-0 годы и на период до 0 года сказано …обеспечить дальнейшее углубление переработки нефти и существенное увеличение выработки моторных топлив, также сырья для химической и микробиологической промышленности .3

В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 6—0 годы и на период до 0 года указана важнейшая проблема в нефтеперерабатывающей промышленности …обеспечить дальнейшее углубление переработки нефти и существенное увеличение выработки моторных топлив, также сырья для химической, нефтехимической и микробиологической промышленности . Повышение эффективности использования нефти в процессе ее первичной и вторично переработки сначала связано с углублением отбора нефтепродуктов от их потенциального содержания. Эта задача должна решаться преимущественно путем интенсификации и реконструкции действующих установок первичной и вторичной переработки нефти. Основой реконструкции являются сначала надежные проверочные расчеты, позволяющие уточнить оптимальные параметры того или иного процесса и определить запас по производительности имеющихся аппаратов и оборудования. Большое значение в обеспечении надежной работы технологических установок имеет подготовка газовых потоков (удаление сероводорода, осушка) для дальнейшей их переработки в качестве углеводородного сырья или использования в технологических процессах (например, циркулирующий водородсодержащий газ, инертный газ).6
Справочное пособие по технике безопасности в микробиологической промышленности. М., Лесная промышленность , 2, с. 98—.367

Инструкция о порядке прохождения инструктажа и обучения безопасным методам работы на предприятиях и в организациях Главного управления микробиологической промышленности при Совете Министров СССР32

Главное управление микробиологической промышленности при Совете40

Министерство лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности СССР Главное управление микробиологической промышлен-42

Изложены основы нового системного подхода к анализу, расчету и моделированию нроцессов химической, нефтехимической и микробиологической промышленности. Введено обобщающее понятие физико-химической системы, определена стратегия анализа и синтеза таких систем и сформулированы принципы построения математического описания отдельного химико-технологического процесса как сложной кибернетической системы. Приведены многочисленные примеры.2

Высокая и все возрастающая потребность в дизельном топливе (ДТ), практически удвоившаяся за период с 0 по 0 годы, обусловлена повышенной (на 25-30%) экономичностью и КПД дизельного двигателя по сравнению с карбюраторным 1-3. Однако удовлетворение возросшего спроса на ДТ осложнено рядом факторов во-первых, быстрым темпом роста потребления авиационного керосина и связанного с этим снижением отбора дизельных фракций из нефти во-вторых, увеличением производства зимнего ДТ, связанного со снижением температуры конца кипения дизельных фракций, что приводит к уменьшению выхода ДТ на 30-40% от потенциального содержания в нефти в-третьих, продолжением производства жидких парафинов для микробиологической промышленности, снижающим выработку ДТ на 14-16% 4.8

Доплаты за работу с тяжелыми и вредными и особо тяжелыми и особо вредными условиями труда. На предприятиях химической, нефтехимической, химико-фармацевтической, микробиологической промышленности и промышленности по производству минеральных удобрений за работу в тяжелых и вредных условиях труда установлены доплаты до 12% к тарифной ставке за работу в особо тяжелых и особо вредных условиях труда — до 24% к тарифной ставке.

В микробиологической промышленности растет производство белково-витаминных концентратов, ферментов, аминокислот, антибиотиков, бактериальных удобрений и средств защиты растений. Проходят работы по вовлечению в переработку различных видов непищевого сырья и отходов промышленного и сельскохозяйственного производства. Эта подотрасль активно участвует в реализации Продовольственной программы СССР.19

Чтобы увеличить глубину переработки нефти, необходимо повысить долю вторичных процессов, разработать и внедрить более эффективные катализаторы и прогрессивное оборудование. Для развития микробиологической промышленности необходимо организовать крупнотоннажное производство жидких парафинов.6

Книга создана для инженерно-технических работников химической, нефтехимической, пищевой и микробиологической промышленности, занимающихся расчетом, проектированием и эксплуатацией химической аппаратуры.2

Увеличить производство высокооктановых бензинов, малосернистых дизельных и авиационных видов топлива, ароматических углеводородов, высококачественных смазочных масел. Обеспечить глубокую переработку нефти и повышение доли вторичных процессов. Организовать крупнотоннажное производство жидких парафинов для нужд микробиологической промышленности и производства синтетических моющих средств. Расширить выпуск и ассортимент нефтехимического сырья.7

В ближайшее время в связи с интенсивным развитием нефтехимической и микробиологической промышленности процессы разделения нефтяного сырья по химическому составу (строению углеводородов) или выделения из него индивидуальных углеводородов приобретают большое самостоятельное значение. Современные13

I сфера (15,2% объема производства продукции АПК) включает отрасли, обеспечивающие АПК средствами производства (тракторное и сельскохозяйственное машиностроение, продовольственное машиностроение, ремонт тракторов и сельскохозяйственных машин, производство минеральных удобрений и химических средств защиты растений, добыча торфа для сельского хозяйства, микробиологическая промышленность) и капитальное строительство в АПК 28

Среди отраслей, обеспечивающих АПК средствами производства, в 4 г. на долю производства минеральных удобрений и химических средств защиты растений приходилось 16,7 % общего объема продукции и 32,8 % стоимости производственных фондов, микробиологической промышленности — соответственно 4 и 5,8 %.28

Сырьем современных и перспективных установок по производству жидких парафинов для микробиологической промышленности является фракция дизельного топлива —320 «С, выделенная из парафинистых нефтей типа мангышлакской или ромашкинской. Для получения этой фракций предложена схема вторичной перегонки товарного дизельного топлива.

В работе 12 выполнено сравнение этой схемы с модернизированными схемами установок АТ пли атмосферных блоков установок АВТ. Получение фракции —320 °С непосредственно на установках АВТ без их дооборудования значительно снижает отбор этих фракций, а на мощных установках оказывается вообще невыгодным. Рекомендуемая схема

Основными направлениями развития нефтеперерабатывающей промышленности на 6—0 гг. и на период до 0 года являются дальнейшее углубление переработки нефти, существенное увеличение выработки моторных топлив и сырья для химической, нефтехимической и микробиологической промышленности, расширение выпуска и улучшение качества смазочных масел, рациональное размещение производства нефтепродуктов, повышение производительности труда на 9—11%-12

В аналитической химии и в других областях науки, также в народном хозяйстве за ближайшее время нашли применение стеклянные электроды для измерения окислительных потенциалов растворов. Они позволяют контролировать ход процессов в микробиологической промышленности, в виноделии, при анализе сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности, в анилинокрасочной промышленности и в почти всех других областях науки и техники.533

Обеспечить проведение экологической экспертизы проектов и программ, оказывающих отрицательное воздействие на состояние среды. Начиная с 0 года открывать финансирование работ по всем проектам и программам только при наличии положительного заключения государствен-й экологической экспертизы. Госкомприроде РСФСР принять участие в проведении в 0—1 годах государственной экологической экспертизы р нс( принятых программ мелиорации и химизации сельского хозяйства, ) звития атомной энергетики, химичсско , микробиологической промышленности и других.

Важнейшая проблема в нефтеперерабатывающей промышленности является обеспечение далы1ейшего углубления переработки нефти и существенное увеличение выработки моторных топлив, также сырья для химической, нефтехимической и микробиологической промышленности. Повышения эффективности использования нефти в процессе ее перн ичной и вторичной переработки, сначала, связано с углублением отбора нефтепродуктов от их потенциального содержания. Эта задача должна решаться преимущественно путем интенсификации и рекопст15укции действующих установок первичной и вторичной переработки неф ти. Основой реконструкции являются, прежде всего, надежные проверочные расчеты, позволяющие уточнить оптимальные параметры того или иного процесса и определить запас по производительности имеющихся аппаратов и оборудования.7

Главное санитарно- 31/ХП 6 г. эпидемиологиче-, ское управление Министерства з ua-воохранения СССР Главное управление 20/ХП 6 г. микробиологической промышленности при Совете Министров СССР32

Подавляющее большинство процессов химической, нефтехимической и микробиологической промышленности осуществляется в присутствии катализаторов, причем многие из них основаны на принципах гетерогенного катализа. Отличительной особенностью гетерогенно-каталитических процессов является их исключительная сложность, обусловленная многомерностью и нелинейностью рассматриваемых объектов, распределенностью параметров в пространстве и неременностью во времени, наличием случайных некотролируемых возмущений, нарушениями структуры и характера протекания процесса, осложнениями, связанными с отравлением катализатора, множественностью стационарных состояний, температурной и концентрационной неустойчивостью и т. и.3

Авторы надеются, что книга будет полезна псследователям, работающим в области теоретических основ химической, нефтехимической и биохимической технологии, кибернетики и системного анализа химических и биохимических процессов, научным и инженерно-техническим работникам, занимающимся разработкой процессов п аппаратов химической технологии п работающим над проблемами оптимизации, управления и оптимального проектирования процессов химической, нефтехимической, микробиологической промышленности, а также аспирантам и студентам старших курсов.4

Научно-технический професс в химическом машиносфое-нии в последние годы характеризуется созданием большого количества высокопроизводительного оборудования большой единичной мощности, в том числе теплообменных аппаратов для химической, нефтехимической и микробиологической промышленности.334

Многообразна роль химии в деле реализации Продовольсгвен-ной программы СССР на период до 0 года. С одной стороны, это задачи обеспечения агропромышлен юго комплекса удобрениями, особенно концентрированными и сложными, различными химическими средствами защиты растений и улучшения кормо фо-изводства. С последним связана и работа микробиологической промышленности, в основе которой наряду с биологией лежит и химия. С другой стороны, это задачи, свя.занные с изысканием различных видов сырьевых махериалов для производства технических продуктов, которые могли бы заменить применяющееся для этих целей гтщерое сырье.11

Значение парафинов в народном хозяйстве из года в год возрастает. Об этом свидетельствует рост их производства. Особенно интенсивно развивается производство жидких парафинов, которые в последние годы начали широко применять в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и микробиологической промышленностях. Впервые они были получены в СССР в 2 г. из высокопарафинистой нефти по режиму, разработанному в 1 озНИИ I. 6

Буршй рост производства жидких парафинов обусловлен большим потреблением их в нефтехимич1 кой и особенно в микробиологической промышленности. Жидкие парафины являются высококачественным сырьем для получения биологически разлагаеиух поверхностно-активных веществ (в том числе высших жирных спиртов, синтетических6

Одновременно с рост потребности в жидких парафинах повышается требования к его качеству. Особенйо высокие требования предъявляет микробиологическая промышленность. В табл.1.2 показаны современные а перспективные требования к качеству жидких парафинов в СССР зависимо от области их применения.9

Нйжие парафины, полученные в процессах депарафи-аизации дизельнызС и керосино-газойлевых фракций карбамидом, адсорбцией молекулярными ситами и вымораживанием в избирательных растворителях, содержат, кан правило, около 0,5/8 (масс.) ароматических углеводородов, О,2-0,8% (масс.) непредельных углеводородов (В жидких парафинах, полученных адсорбцией на цеолитах) и небольшое количество нафтеновых углеводородов, а также сернистых и азотистых соединений. Как уже. упоминалось, большинство потребителей, использующих парафины в качестве исходного продукта, требуют, чтобы они содержали не более 0,5 (масс.) ароматических углеводородов, а в перспективных требованиях (после 6 г.) указывается 0,3-0,015 (масс.). Особенно высокое качество жидких парафинов необходимо для микробиологической промышленности.

Разработана программа расчета основных элементов САПР микробиологической промышленности на языке ТигЬо-Разка , включающую в себя следуюш.ие разделы 1) ферментация (расчет процесса ферментации, выбор промышленного биореактора) 2) выпарка (расчет процесса выпарки, выбор выпарного аппарата) 3) сушка (расчет процесса сушки, выбор типоразмера печи и сушилки),13

Задача обе бензола, п- и о-ксилолов. сырьем решар печения микробиологической промышленности ких алкан строительством установок по извлечению жид-21

В ближайшей перспективе должна получить широкое развитие микробиологическая промышленность, производящая белково-ви-таминные концентраты на основе использования в качестве исходного сырья нефтяные парафины 12, 13.13

Рабочий объем газлифтного реактора можно увеличить, используя для циркуляции жидкости его межтрубное пространство, как это показано на рис. 38. Такой принцип конструирования зрлифтных аппаратов используется в микробиологической промышленности при создании ферментеров больших объемов. Например, для аэробного выращивания кормовых дрожжей на гидролизных средах широко распространен ферментер Лефрансуа вы-82

Промышленности, при первичной обработке шерсти, в микробиологической промышленности в процессе экстракционной очистки белково-витаминного конденсата, в пишевой промышленности для экстракции пищевых жиров.466

Третий путь к освоению приемов , которыми пользуется живая природа в своих лабораториях in vivo, состоит в значительных, причем полученных в самые последние годы, достижениях химии иммобилизованных систем. Как было уже сказано, энзимология давно уже накопила информацию об уникальных качествах биокатализаторов.

Но вместе с тем она указала и на их крайнюю лабильность, неустойчивость при хранении и быструю потерю активности при перенесении в реакционные системы, функционирующие in vitro. Ведь именно поэтому техническая биохимия не могла пойти далее нескольких ограниченных областей промышленности, где применяются преимуп ественно гидролитические ферменты, выделяемые микроорганизмами.

Эти области — производство вин, пива, чая, хлеба и некоторых других пищевых продуктов, обработка кожи. Все попытки использовать богатейший набор ферментов, которым располагает природа, для осуществления лабораторных и промышленных процессов наталкивались на, казалось бы, неразрешимые проблемы 1) трудную доступность чистых ферментов и их непомерно высокую стоимость 2) их нестабильность при хранении и транспортировке 3) быстро наступающую потерю их активности в работе, даже если удалось их выделить и пустить в дело.

Но теперь оказалось, что эти проблемы удается решить. Благодаря успехам микробиологической промышленности стало возможным получать многие ранее трудно доступные или недоступные ферменты по ценам в 100—1000 раз ( ) ниже цен на ферменты растительного и животного сырья. Но, главное, теперь открыты пути стабилизации ферментов, и именно это обстоятельство стало основанием химии иммобилизованных систем, или биоорганического катализа . Сущность этого открытия и всех последующих исследований, направ-