EA009017B1 - Носитель с иммобилизованными каталитически активными единицами - Google Patents
Носитель с иммобилизованными каталитически активными единицами Download PDFInfo
- Publication number
- EA009017B1 EA009017B1 EA200600232A EA200600232A EA009017B1 EA 009017 B1 EA009017 B1 EA 009017B1 EA 200600232 A EA200600232 A EA 200600232A EA 200600232 A EA200600232 A EA 200600232A EA 009017 B1 EA009017 B1 EA 009017B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- carrier
- porous
- carbon
- layers
- layer
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 90
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 78
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 10
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 121
- 239000000047 product Substances 0.000 description 39
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 32
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 28
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 11
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 10
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 pyrollidines Chemical class 0.000 description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 6
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 5
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 4
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 4
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 3
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000219739 Lens Species 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-N cyanic acid Chemical compound OC#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000001624 Espostoa lanata Species 0.000 description 1
- 235000009161 Espostoa lanata Nutrition 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000243251 Hydra Species 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091034057 RNA (poly(A)) Proteins 0.000 description 1
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001727 cellulose butyrate Polymers 0.000 description 1
- 239000007805 chemical reaction reactant Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000020335 dealkylation Effects 0.000 description 1
- 238000006900 dealkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 235000011869 dried fruits Nutrition 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N isoniazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=NC=C1 QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 1
- 150000002884 o-xylenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002938 p-xylenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000414 polyfuran Polymers 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 150000003212 purines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003230 pyrimidines Chemical class 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004230 steam cracking Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/021—Carbon
- B01D71/0212—Carbon nanotubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/021—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
- B01D53/228—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
- B01D53/885—Devices in general for catalytic purification of waste gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
- B01D63/061—Manufacturing thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
- B01D63/069—Tubular membrane modules comprising a bundle of tubular membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/081—Manufacturing thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/14—Pleat-type membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
- B01D67/0072—Inorganic membrane manufacture by deposition from the gaseous phase, e.g. sputtering, CVD, PVD
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/14—Dynamic membranes
- B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
- B01D69/145—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes containing embedded catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/58—Fabrics or filaments
- B01J35/59—Membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/20—Material Coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/06—Plates; Walls; Drawers; Multilayer plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/14—Scaffolds; Matrices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/10—Rotating vessel
- C12M27/12—Roller bottles; Roller tubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/0068—General culture methods using substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/08—Flow guidance means within the module or the apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
- B01D2315/06—Submerged-type; Immersion type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/08—Patterned membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/24—Mechanical properties, e.g. strength
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2533/00—Supports or coatings for cell culture, characterised by material
- C12N2533/10—Mineral substrates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Immunology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пористым носителям на основе углерода со слоистообразной конструкцией, содержащим множество слоев пористого материала, которые расположены один поверх другого, между которыми существует свободное для прохождения потока пространство, или по меньшей мере один слой пористого материала, который свернут таким образом, что между соседними слоями материала имеется доступное для прохождения потока пространство; и к каталитически активным единицам, которые иммобилизованы на носителе, для химических и/или биологических реакций, а также к реакторам для химических или биологических реакций.
Description
Изобретение относится к применению пористых тел на основе углерода для иммобилизации каталитически активных единиц. В частности, данное изобретение относится к пористым носителям на основе углерода со слоистоподобной конструкцией, включающим по меньшей мере два слоя пористого материала, которые расположены практически друг на друге, между ними находится пространство для прохождения потока; или по меньшей мере один слой пористого материала, который, пока он сохраняет свою форму, свертывается или располагается таким образом, что между по меньшей мере двумя частями слоя материала, которые находятся друг на друге, существует пространство для прохождения потока; и к каталитически активным единицам, которые практически иммобилизованы на носителе для химических и/или биологических реакций, катализатором и реакторам, содержащим эти носители, и их применению при осуществлении химических и биологических реакций.
В настоящее время почти все химические и биологические реакции в промышленном масштабе проводятся в присутствии катализаторов. Катализатор снижает энергию активации, обеспечивает селективное протекание реакции и тем самым снижает экономические расходы.
В качестве катализаторов применяются все виды соединений, от простых металлорганических комплексов до ферментов, которые имеют сложное строение.
Реакции в промышленном масштабе требуют больших количеств пропускаемого материала и всегда рассматриваются с экономической точки зрения. Для того, чтобы можно было лучше отделить катализаторы от реакционной смеси, и для того, чтобы можно было их повторно использовать, катализаторы иммобилизуют на твердых субстратах. Катализ протекает на поверхности раздела фаз между реакционной средой и субстратом, содержащим катализатор. Иммобилизация «каталитических единиц» позволяет также проводить непрерывный процесс без непрерывного добавления катализатора. Кроме того, способы с иммобилизованными «каталитическими единицами» позволяет применять высокие концентрации катализаторов, поэтому возможно достичь сравнительно высоких скоростей реакции и систем со сравнительно небольшими размерами, а также значительно сократить продолжительность процесса. Например, в случае иммобилизованных ферментов достигаются более высокие скорости реакции, чем со свободными ферментами.
В заявке \¥О 00/06711 описана иммобилизация ферментов, наряду с другими веществами, на диатомовой земле в качестве носителя. Этот способ имеет некоторые недостатки. Например, носители не поддаются модификации, если это желательно, или носитель имеет плохую совместимость, или же иммобилизация приводит к большим потерям.
Цель данного изобретения состоит в создании иммобилизованных «каталитических единиц», которые позволяют преодолеть указанные недостатки.
Предпочтительно применять эти иммобилизованные «каталитические единицы» в промышленном масштабе.
Вышеуказанная задача решается за счет применения пористых тел на основе углерода в качестве носителя согласно п.1 формулы изобретения.
Данное изобретение относится к применению пористого тела на основе углерода для иммобилизации каталитически активных единиц для химических и/или биологических реакций. Конкретно, сущность изобретения составляет носитель такой, как описанный в независимом пункте. Зависимые пункты относятся к предпочтительным формам выполнения изобретения.
Далее, изобретение относится к каталитическим единицам, а также к реакторам, содержащим пористый носитель на основе углерода и каталитические единицы.
Предпочтительные варианты описаны в зависимых пунктах формулы изобретения. Кроме того, данное изобретение относится к реакторам для химических или биологических реакций, которые содержат одну или несколько каталитических единиц по изобретению. Зависимые пункты отражают предпочтительные формы выполнения изобретения.
Определения
Термин «каталитическая(-ие) единица(-ы)» обозначает каталитически активные вещества, в частности металлы, соединения металлов, сплавы, металлорганические комплексы и ферменты, за исключением живых клеток и организмов или клеток и организмов, способных к размножению.
Термин «пористый носитель на основе углерода» относится к пористым телам, которые состоят из углеродсодержащего материала, включая карбиды, предпочтительно практически состоят из углерода и имеют определенный средний размер пор. Согласно изобретению эти тела служат носителями для каталитических единиц.
Термин «полунепроницаемый разделительный слой» относится к слою, который находится в прямом контакте с пористым телом и непроницаем для каталитических единиц и проницаем для соответствующих продуктов реакции и исходных веществ, а также реакционной среды, или непроницаем для каталитических единиц и продуктов и проницаем для соответствующих исходных веществ и реакционной среды.
Термин «каталитическая единица» относится к пористому носителю, который содержит каталитические единицы, и, возможно, своей внешней поверхностью находится в прямом контакте с полунепроницаемой мембраной, и, кроме того, герметизован или находится в капсуле.
- 1 009017
Термин «химические реакции» описывает все реакции без применения живого организма или клеток или организмов и клеток, способных к размножению.
Термин «биологические реакции» относится к реакциям с применением ферментов, исключая живые клетки или организмы или клетки и организмы, способные к размножению.
Термин «реакционная среда» охватывает любую жидкость, в газообразном состоянии или в жидком, такую как воду, органические растворители, неорганические растворители, газы в суперкритическом состоянии, а также обычные газообразные носители.
Термин «продукт извлечения» охватывает исходные вещества для химической или биологической реакции или питательные вещества, кислород, возможно, двуокись углерода, особенно в случае биологических реакций.
Термин «продукт» относится к продуктам химической реакции, или к продуктам реакции, или к продуктам превращения в случае биологических реакций или реакций ферментов.
Термин «реакционная смесь» означает смесь реакционной среды, возможно, продуктов извлечения и, возможно, продуктов.
Носитель и каталитические единицы
Согласно данному изобретению пористые носители на основе углерода применяют в качестве носителя для иммобилизации каталитических единиц. Каталитические единицы по изобретению получают, по меньшей мере, частичной герметизацией отдельных внешних поверхностей этих пористых носителей или путем помещения их в подходящие капсулы или контейнеры. Каталитические единицы по изобретению пригодны в качестве возможных обменных картриджей в системах с картриджами или в подходящих реакторах.
Пористые носители по изобретению имеют стабильные размеры и получаются чрезвычайно воспроизводимыми по конструкции, например, в отношении размеров пор, внутренней структуры и внешней формы. В результате этих свойств эти пористые носители на основе углерода могут быть приспособлены для применения во многих областях.
В наиболее общем аспекте данные изобретения относится к применению пористых носителей на основе углерода для иммобилизации каталитических единиц, как указано выше.
В контексте данного изобретения под термином «на основе углерода» подразумеваются все материалы, которые имеют содержание углерода до возможной модификации металлами более 1 вес.%, предпочтительно более 50 вес.%, предпочтительно более 60 вес.% и особенно предпочтительно более 70 вес.%, например более 80 вес.% и наиболее предпочтительно более 90 вес.%. Согласно особенно предпочтительным вариантам углеродсодержащие носители по изобретению содержат между 95 и 100 вес.% углерода.
Пористые носители по изобретению предпочтительно выполнены из активированного углерода, спекшегося активированного углерода, аморфного, стеклоподобного, кристаллического или полукристаллического углерода, графита, углеродсодержащего материала, который был получен пиролитически или путем карбонизации, углеродных волокон или карбидов, карбонитридов, оксикарбидов или оксикарбонитридов металлов или неметаллов, а также их смесей. Предпочтительно, чтобы пористые тела были выполнены из аморфного и/или пиролитического углерода. Предпочтительно изготавливать пористые носители методом пиролиза/карбонизации исходных материалов, которые превращаются в упомянутые углеродсодержащие материалы при высокой температуре в атмосфере, не содержащей кислорода.
Подходящими исходными материалами для карбонизации с получением носителей по изобретению являются, например, полимеры, полимерные пленки, бумага, пропитанная бумага или бумага с покрытием, тканые, нетканые материалы, керамические диски с покрытием, хлопок-сырец, хлопковые щетки, хлопковые шарики, целлюлозные материалы или, например, бобовые, такие как горох, чечевица, бобы и т.п., а также орехи, сухофрукты и т. п. или указанные неспелые плоды.
Согласно особенно предпочтительным вариантам пористое тело может содержать дополнительные вещества, допирующие добавки и сокатализаторы, выбранные из органических и неорганических веществ или соединений. Предпочтительными являются такие вещества, как соединения железа, кобальта, меди, цинка, марганца, калия, магния, кальция, серы или фосфора.
Для ферментативных или биологических реакций применяют пропитку или нанесение покрытия на пористое тело с использованием углеводородов, липидов, пуринов, пироллидинов, пиримидинов, витаминов, белков, факторов роста, амминокислот и/или источников серы или азота.
Средний размер пор пористого тела составляет предпочтительно 2 А-1 мм, предпочтительно 1 нм400 мкм, особенно предпочтительно 10 нм-100 мкм.
Предпочтительные пористые тела по изобретению выполнены из полученного пироллитически материала, который состоит практически из углерода.
Предпочтительно, чтобы носитель на основе углерода имел слоеподобную структуру, включающую:
ί) по меньшей мере два слоя пористого материала, которые расположены практически один на другом и соединены друг с другом, между которыми имеется свободное для прохождения потока пространство; или ίί) по меньшей мере один слой пористого материала, пока он сохраняет свою форму, свертывается или располагается таким образом, что по меньшей мере между двумя частями слоя материала, располо
- 2 009017 женными одна на другой, имеется свободное для прохождения потока пространство.
Особенно предпочтительно, когда носитель содержит множество слоев материала, которые расположены один поверх другого, и между каждыми двумя слоями имеется свободная для прохождения потока промежуточная часть или пространство. Каждая такая часть предпочтительно имеет каналоподобную структуру, например множество каналов, которые простираются параллельно друг другу, пересекаются или образуют сетку. Каналоподобные структуры могут, например, обеспечиваться за счет множества пространственных элементов, которые расположены на слоях носителя и разделяют их. Каналы или каналоподобные структуры имеют среднюю величину диаметра канала в пределах от примерно 1 нм до примерно 1 м, особенно от примерно 1 нм до примерно 10 см, предпочтительно от 10 нм до 10 мм и особенно предпочтительно от 50 нм до 1 мм. Расстояние между соседними слоями материала предпочтительно является практически идентичным, однако, могут быть и разные расстояния и в некоторых случаях они предпочтительны.
Носитель по изобретению особенно предпочтительно выполнен таким образом, что каналы между первым и вторым слоем материала и каналы в соседнем слое между указанным вторым слоем и третьим слоем материала практически расположены параллельно, так что весь носитель имеет слои с каналами, которые свободны для прохождения потока в предпочтительном направлении.
Или же носитель может быть выполнен так, что каналы между первым и вторым слоем материала расположены под углом по отношению к каналам в соседнем слое между указанным вторым слоем материала и третьим слоем материала, угол равен величине, превышающей 0-90°, предпочтительно 30-90°, особенно предпочтительно 45-90°, и носитель имеет слои каналов которые чередуются под углом по отношению друг к другу.
Каналы или каналоподобные структуры в носителе по изобретению на конце или обоих концах практически открыты, так что носитель по изобретению имеет «структуру сэндвича», являющуюся слоеподобной, состоящей из чередующихся слоев пористого материала и расположенных между ними свободных для прохождения потока пространств, предпочтительно слоев с каналами. Согласно изобретению каналы или каналоподобные структуры могут простираться линейно в продольном направлении или могут быть, например, волнообразными, извилистыми или зигзагообразными и в пространстве между двумя слоями материала располагаться параллельно или пересекать друг друга.
Внешняя форма и размеры носителя по изобретению могут быть выбраны согласно области применения и могут быть адаптированы к ней. Носитель может иметь внешнюю форму, которая выбирается например, из удлиненных форм, таких как цилиндрическая, полигонально колонообразная, например треугольная колонообразная, форма слитка; или пластинообразных форм, или полигональных, например квадратных, кубических, тетраэдральной, пирамидальной, октаэдральной, додекаэдральной, кезаэдральной, ромбической, призмаподобной или сферической, иметь, например, форму шара, полого шара, сферической или цилиндрической линзы, диска или кольца.
Носители по изобретению могут иметь размеры, необходимые для области применения, например объемы носителя могут быть равны от 1 мм3, предпочтительно от примерно 10 см3 до 1 м3. Если это желательно, размеры носителя могут быть значительно больше или даже измеряться по микрошкале, данное изобретение не ограничивается определенными размерами носителя. Носитель может иметь самый длинный внешний размер в пределах от примерно 1 нм до 1000 м, предпочтительно от примерно 0,5 см до 50 м, особенно предпочтительно от примерно 1 см до 5 м.
Согласно предпочтительному варианту носитель имеет форму диска или цилиндра диаметром от 1 нм до 1000 м, предпочтительно от примерно 0,5 см до 50 м, особенно предпочтительно от примерно 1 см до 5 м. Для этого, например, слой рифленого материала может быть спирально свернут в цилиндр; такие носители изготавливаются таким образом, что слой материала, возможно, рифленый, гофрированный или структурированный другим образом, пока он сохраняет свою форму, в виде спирали располагается так, что между по меньшей мере двумя секциями слоя материала, которые находятся одна на другой, образуется свободное для прохождения потока пространство, предпочтительно с множеством каналоподобных структур или каналов.
Несколько слоев материала, расположенных один поверх другого, могут быть сформованы в такие цилиндрические тела путем накатки.
Слои пористого материала, и/или стенки каналов, или пространственные элементы между слоями материала носителя по изобретению могут иметь средний размер пор в интервале от примерно 1 нм до 10 см, предпочтительно от 10 нм до 10 мм и особенно предпочтительно от 50 нм до 1 мм. Слои пористого материала могут быть полупроницаемыми и обычно иметь толщину от 3 А до 10 см, предпочтительно от 1 нм до 100 мкм и наиболее предпочтительно от 10 нм до 10 мкм. Средний диаметр пор пористого, возможно, полупроводникового слоя материала равен от 0,1 А до 1 мм, предпочтительно от 1 А до 100 мкм, наиболее предпочтительно от 3 А до 10 мкм.
Каталитические единицы, фиксированные или иммобилизованные на носителе, содержат каталитически активные вещества, в частности металлы, соединения металлов, сплавы, металлорганические комплексы, ферменты, за исключением живых клеток или организмов или клеток и организмов, которые
- 3 009017 способны к размножению. Особенно предпочтительны каталитически активные металлы, сплавы и соединения металлов, выбранные из основной группы и побочной группы металлов Периодической системы элементов, в частности переходных металлов, таких как 8с, Υ, Τι, Ζτ, Н£, V, ΝΒ, Та, Сг, Мо, ^, Мп, Ке, Ее, Ки, 08, Со, Кй, 1г, Νί, Рй, Ρί, Си, Ад, Аи, Ζη, СЙ, Нд, а также лантонидов и актинидов; их сплавы и соединения, в частности также металлорганические комплексы. Предпочтительные металлы основной группы являются Оа, Ιη, Т1, Ое, 8п, Рй и висмутом, используются их сплавы и соединения, в частности металлорганические комплексы. Они могут быть нанесены на носители известными методами, например путем вакуумного осаждения паров металла или соединения металла, разбрызгивания, распыления или макания с применением растворов, эмульсий или суспензий металлов, сплавов или соединений металлов в подходящих растворителях или смесях растворителей.
Описание фигур
На фиг. 1А и 1В схематически показан цилиндрический носитель по изобретению с круглой поверхностью.
Вид сверху на цилиндрический носитель 6 на фиг. 1А показывает свернутый по спирали рифленый слой материала 7. При наматывании образуется множество поверхностей, когда в каждом случае на часть 8 слоя материала при следующем витке ложится другая часть 81 слоя 7 материала, при этом между частями 8 и 81 располагаются промежуточные каналы 9. Как видно на фиг. 1В, носитель 6 имеет форму цилиндра, полученного намоткой или скатыванием листового материала с волнообразной структурой. Соответствующие носители могут быть намотаны с получением цилиндрического изделия, например, путем намотки рифленого картона. Таким образом, цилиндрические тела 6 могут быть получены путем карбонизации соответствующего рифленого картона, причем по высоте цилиндра в промежутках расположено множество каналов 9. Так получается цилиндрический наполнитель, который доступен для прохождения потока в одном направлении и имеют круглую поверхность.
Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения
Согласно предпочтительному варианту носитель по изобретению имеет слои материала, структурированных с одной или двух сторон, предпочтительно с двух сторон. Предпочтительное структурирование слоев материала состоит в придании рифления слоям материала или получении канавок методом оттиска и т.п., при этом канавки или каналоподобные углубления расположены практически на равном расстоянии друг от друга на всей поверхности слоя материала. Канавки могут располагаться параллельно по отношению к внешним краям слоев материала, под любым углом к ним, быть зигзагообразными или волнообразными.
Далее, слои материала, если они структурированы с обеих сторон, могут иметь идентичные канавки на обеих сторонах или иметь разное расположение канавок. Предпочтительно, чтобы слои пористого материала были равномерно дополнительно структурированы с обеих сторон, то есть, чтобы канавки на одной стороне слоя материала соответствовали соответствующим выступам в профиле на другой стороне слоя материала.
Слои материала в носителе предпочтительно расположены таким образом, что канавки в двух соседних слоях материала располагаются практически параллельно друг другу.
Далее, слои материала могут быть расположены таким образом, что канавки или рифленые участки двух соседних слоев материала пересекаются под углом, что приводит к появлению множества точек контакта между соседними слоями материала в местах пересекающихся выступающих краев канавок соседних слоев материала.
Таким образом получают носители, которые в результате соединения во многих точках, соответствующих точкам контакта пересекающихся канавок, имеют значительно повышенную механическую стабильность. В частности, структуры с канавками выбирают таким образом, что при помещении друг на друге двух слоев материала в промежуточных участках между двумя соседними слоями материала образуется структура с каналами или в виде сетки, которая соответствует множеству каналов или трубочек и которая гарантирует подходящее сопротивление потоку в носителе, являющееся очень небольшим. Специалисты могут выбрать размер и расположение канавок.
Обычное расположение канавок в гофрированном материале приводит к каналообразной или трубчатой структуре в пространстве носителя по изобретению, которая может быть адоптирована согласно желательной области применения. Как альтернатива гофрированной структуре с канавками или каналами, слои материала могут быть предварительно сформованы с рифленой поверхностью или сложены в виде зигзагообразной гармошки. При расположении нескольких таких слоев материала один поверх другого таким образом на виде сверху носителя видны гребнеобразные структуры, которые продолжаются, как и каналы, в направлении плоскости слоя материала. Когда такие предварительно сформованные слои материала наматываются, получаются цилиндрические носители, в поперечном сечении которых видно множество спирально расположенных каналов, которые простираются вдоль продольного направления цилиндра. Такие цилиндры/диски практически открыты на обоих концах поперечного сечения.
Кроме того, пространственные элементы альтернативно или дополнительно могут быть помещены или предусмотрены между слоями материала.
Соответствующие пространственные элементы служат для обеспечения достаточно больших про
- 4 009017 странств между слоями материала, в которых проходят каналы и которые обеспечивают нужное низкое сопротивление модуля потоку. Соответствующие пространственные элементы могут быть пористыми, листовыми материалами с открытыми порами в качестве промежуточных слоев, сетчатых структур или также спейсеров, которые расположены на краях слоев материала или в центре, что обеспечивает определенное минимальное расстояние между слоями материала.
Носители по изобретению характеризуются промежуточными слоями или каналами или слоями каналов, которые практически открыты на обоих концах каналов или слоев.
Согласно изобретению предпочтительные носители не являются закрытыми или герметичными для жидкостей с передней или боковых сторон слоев материала или на входе или выходе из каналов.
Особенно предпочтительно, если расстояние слоев материала друг от друга обеспечено при помощи рифленых канавок нужного размера, складок или гофрированных участков и пересечениями канавок, складок или гофрированных участков двух соседних слоев материала под некоторым углом, как описано выше, и возникает множество точек контакта между соседними слоями материала в местах пересекающихся выступающих краев структур, которое обеспечивает образование пространственных участков в виде множества каналообразных структур вдоль углублений в слоях материала. Точно так же это может быть осуществлено путем чередования складок разной ширины или гофрированных участков слоя материала.
Кроме того, слои материала могут быть разделены путем создания гофрированных участков каналов, или сладок, или рифленых участков различной глубины на слоях материала, которые приводят к выступающим краям отдельных канавок различной высоты, и число точек контакта между соседними слоями материала в точках пересечения краев канавок, рифленых участков или складок, в общем, снижается по сравнению с общим числом имеющихся краев канавок. За счет соединения слоев материала в этих местах обеспечивается достаточная прочность носителя и благоприятное сопротивление проходящему потоку.
Особенно предпочтительно, чтобы в качестве пористого носителя применялась модульная структура, которая получается карбонизацией, возможно, структурированного, рифленого, предварительно обработанного и сложенного листового материала на основе волокна, бумаги, текстиля или полимерного материала. Соответствующие носители по изобретению состоят из материала на основе углерода, возможно также, углеродного композита, который получен пиролизом углеродсодержащих исходных материалов и практически соответствует разновидности углеродной керамики или керамики на основе углерода. Получение соответствующих материалов может происходить с применением бумагоподобных исходных материалов, путем пиролиза или карбонизации при высоких температурах. Соответствующие методы изготовления, в частности, углеродных композитов описаны в заявке кО 01/80981, в частности на стр. 14, строки 10-18, и применяются для данного изобретения. Носители на основе углерода по изобретению могут также быть получены согласно способу, описанному в заявке кО 02/32558, в частности на стр. 6, строки 5-24, на строке 9. Эти заявки полностью включены в качестве ссылок в данную заявку.
Носители по изобретению могут быть также получены пиролизом предварительно полученных полимерных пленок или трехмерно расположенных или сложенных полимерных пленок, как описано в ΌΕ 10322182, содержание которого полностью включено в данную заявку.
В соответствии со способами пиролиза, описанными в заявке, указанной выше, особенно предпочтительные носители по изобретению могут быть получены, в частности, карбонизацией рифленого картона, причем слои рифленого картона фиксируются подходящим образом один поверх другого до карбонизации и получается открытое изделие, доступное для прохождения потока. Кроме того, предпочтительные носители цилиндрической формы получаются также путем намотки или накатывания слоев бумаги, или полимерной пленки, или кип, которые расположены параллельно или перпендикулярно друг другу, с получением цилиндрических тел, труб или прутков и последующего пиролиза с упомянутыми выше известными способами. В простейшем случае эти «намотанные изделия» состоят из содержащего канавки, гофрированного, сложенного или рифленого слоя пористого материала, который намотан с получением цилиндра из этого слоистого предшественника и затем подвергнут карбонизации в этой форме. Цилиндрический носитель, полученный при этом, содержит слой пористого материала, намотанный в виде спирали и змеи в поперечном сечении, между витками которого имеются пространственные элементы или каналы, которые простираются, в основном, в продольном направлении, а поперечные сечения являются поверхностью с наименьшим сопротивлением прохождению потока. Точно так же два или несколько слоистых предшественника, которые располагаются один поверх другого, можно накатывать и затем карбонизовать с получением носителя. В нижеследующем примере 1 и на фиг. 1 показаны такие цилиндрические изделия. Кроме того, намотанные изделия получают из по меньшей мере двух слоев рифленого или гладкого материала, которые расположены один поверх другого, что предотвращает скольжение рифленых участков, которое может проявиться во время намотки.
Носители по изобретению могут быть модифицированы для адаптации физических и/или химикобиологических свойств согласно цели изобретения.
Носители по изобретению могут быть, по меньшей мере частично, гидрофилированы, гидрофобизированы, омофилизированы или олеофобизированы на внутренней и/или внешней поверхности, напри
- 5 009017 мер, путем фторирования, париленирования, нанесения покрытия или пропиткой носителя веществами, способствующими адгезии, питательными веществами, полимерами и т.п.
Особенно предпочтительно, если пористый носитель имеет модульную структуру, которая получается, например, карбонизацией соответствующим образом гофрированного и сложного листового материала на основе бумаги, текстиля, полимерной пленки, как описано в заявке XVО 02/32558, содержание которой включено в качестве ссылки в данную заявку.
Согласно предпочтительному варианту изобретения внешняя поверхность пористого тела на основе углерода находится, по меньшей мере частично, в прямом контакте с полупроницаемым разделительным слоем, который практически непроницаем для каталитических единиц и продуктов реакции и проницаем для реакционной среды, а также для продуктов извлечения, и, кроме этого, является герметичным при условии, что имеется оставшаяся внешняя поверхность.
Предпочтительный вариант имеет то преимущество, что каталитические единицы и продукты реакции не могут больше выйти из-за полупроницаемого разделительного слоя и герметичности, однако, массопередача продуктов извлечения и реакционный среды через полупроницаемый разделительный слой происходит. При этом каталитические единицы снабжаются продуктами извлечения, но эти продукты удерживаются и могут быть выделены из каталитической единицы на последующей стадии. Далее, каталитические единицы защищены от выгрузки и от возможного вредного воздействия окружающей среды, например механических воздействий.
Этот вариант изобретения позволяет погружать несколько каталитических единиц с разными каталитическими включениями в реакционную смесь, содержащую реакционную среду и продукты извлечения без смешения различных продуктов. Этот вариант особенно предпочтителен в случае применения различных ферментов, которые являются продуктивными в одном и том же питательном растворе. Соответствующие каталитические единицы, которые содержат различные ферменты, могут, например, для получения активного агента быть погружены в одну питательную среду и через некоторое время извлекаться из питательной среды и открываться для удаления активного агента.
Каталитические единицы могут быть созданы таким образом, что они должны быть разрушены для удаления активного агента или они могут быть обратимо открыты или закрыты. Предпочтительно, чтобы каталитические единицы обратимо открывались и снова закрывались.
После удаления активного агента, например, путем экстракции каталитические единицы могут быть очищены, стерилизованы и вновь использованы.
Согласно альтернативному варианту изобретения внешняя поверхность пористого изделия на основе углерода находится, по меньшей мере частично, в непосредственном контакте с полупроницаемым разделительным слоем, который, в основном, непроницаем для каталитических единиц и, в основном, проницаем для реакционной среды, а также продуктов извлечения, и, кроме того, является герметичным при условии, что имеется оставшаяся внешняя поверхность.
Альтернативный вариант имеет то преимущество, что каталитические единицы не могут больше покинуть носитель вследствие наличия полупроницаемого разделительного слоя и герметичности, одноко, возможна массопередача через полупроницаемый разделительный слой. При этом каталитические единицы снабжаются продуктами извлечения и продукты реакции могут непрерывно отводиться, однако, каталитические единицы защищены от выгрузки и вредного влияния окружающей среды, например механических воздействий.
Обычно продукты извлечения и продукты реакции, каждый, диффундируют как результат градиента концентрации, который образуется между внутренней частью каталитической единицы (внутри, возможно, имеющегося полупроницаемого разделительного слоя) и внешним пространством (снаружи, возможно, имеющегося полупроницаемого разделительного слоя) через, возможно, имеющийся полупроницаемый разделительный слой, внутрь каталитической единицы или во внешнее пространство. Диффузионный путь состоит из ламинарной граничной пленки на внешней поверхности каталитической единицы или, возможно, имеющегося полупроницаемого разделительного слоя и, возможно, имеющегося полупроницаемого разделительного слоя. Внутри пористого изделия также происходит массопередача посредством диффузии.
Градиент концентрации между внутренним и внешним пространством предпочтительно поддерживать непрерывной подачей исходных веществ и, возможно, отведением полученного продукта за счет конвекции во внешнем пространстве. Специалистам очевидно, что за счет турбулентного потока с увеличением числа Не ламинарная граничная пленка на внешней поверхности каталитической единицы становится тоньше и массопередача идет быстрее.
Полупроницаемый разделительный слой может быть полимерной мембраной, которая выбирается из группы, состоящей из эпоксидных смол, фенольной смолы, политетрафторэтилена, сополимера акрилонитрила, целлюлозы, ацетата целлюлозы, бутирата целлюлозы, нитрата целлюлозы, вискозы, полиэфиримида, поли(октилметилсилана), поливинилиденхлорида, полиамида, полимочевины, полифурана, поликарбоната, полиэтилена, полипропилена и/или их сополимеров и т.п. Полупроницаемый разделительный слой предпочтительно выполнен из углеродного волокна, активированного углерода, пиролитического углерода, одностенных или многостенных углеродных нанотрубочек, углеродного молекулярно
- 6 009017 го сита и особенно из углеродсодержащего материала, осажденного методом СУЭ или РУО.
Далее, полупроницаемый разделительный слой может быть керамической мембраной, выбранной из материала из группы, состоящей из стекла, двуокиси кремния, силикатов, окиси алюминия, силикатов алюминия, цеолитов, окислов титана, окислов циркония, нитрида бора, силикатов бора, 81С, нитрида титана, их комбинаций и т.п.
Предпочтительно, чтобы внешняя поверхность пористого носителя на основе углерода, которая не находится в контакте с полупроницаемым разделительным слоем, была герметичной. Герметизация может быть достигнута при помощи проницаемого разделительного слоя. Этот проницаемый разделительный слой может состоять из тех же материалов, что и полупроницаемый разделительный слой, и отличаться от полупроницаемого разделительного слоя просто размером пор. Альтернативно для герметизации можно применять любое средство, которое обеспечивает практически отсутствие массопередачи между внутренним пространством пористого тела и внешним пространством, за исключением массопередачи через полупроницаемую мембрану. Герметизация может быть обратимой и необратимой. Необратимость означает, что каталитическая единица должна быть разрушена, например, для удаления продуктов.
Пористые носители предпочтительно имеют диаметр до 1 м, предпочтительно до 50 см, наиболее предпочтительно до 10 см. Специалистам очевидно, что для некоторых областей применения преимущественнее иметь меньший диаметр для того, чтобы диффузионный путь во внутреннем пространстве пористого тела был как можно короче. Для других целей может быть предпочтительным выбор больших диаметров.
Пористые тела на основе углерода могут быть получены в любой форме известными методами изготовления формованных изделий из спеченных материалов. Согласно предпочтительным вариантам данного изобретения пористое тело изготавливают из пиролизуемого органического материала. Соответственно до или после введения каталитически активных единиц изделия по изобретению могут быть снабжены подходящим полупроницаемым разделительным слоем на внешней поверхности и могут быть сделаны герметичными.
Особенно предпочтительными являются полупроницаемые разделительные слои, выполненные из углеродного волокна, активированного углерода, пиролитического углерода, одностенных или многостенных углеродных нанотрубочек, углеродного молекулярного сита и в особенности из углеродсодержащего материала, полученного осаждением методом СУЭ или РУО.
Согласно предпочтительному варианту изобретения пористые изделия, которые содержат полупроницаемый разделительный слой, получают в одну стадию. Подробное описание получения таких пористых изделий приведено в ΌΕ 10335131, а также в заявке РСТ/ЕР 04/00077. Содержание этих заявок включено в данную заявку в качестве ссылок.
Каталитическую единицу предпочтительно получают способом по изобретению, который включает следующие стадиии:
а) обеспечение пористого носителя на основе углерода, описанного выше, внешние поверхности которого могут находиться в прямом контакте с полупроницаемым разделительным слоем,
б) контактирование этого пористого изделия с раствором, эмульсией или суспензией, содержащей каталитическую единицу, чтобы осуществить включение каталитических единиц в пористое изделие,
в) удаление растворителя, эмульсии или суспензии,
г) возможно, нанесение полупроницаемого разделительного слоя на оставшуюся внешнюю поверхность изделия, которая не контактирует с полупроницаемым разделительным слоем, или герметизация этой оставшейся поверхности.
Изделия предпочтительно погрузить в такой раствор, эмульсию или суспензию на промежуток времени от 1 с до 90 дней для того, чтобы дать возможность каталитическим единицам диффундировать внутрь пористого тела и прилипнуть к нему.
Пористые тела с каталитическими единицами, полученные таким образом, могут включать от 10-5 до 99 вес.% каталитических единиц, особенно металлических катализаторов, в расчете на вес носителя вместе с каталитическими единицами.
Согласно предпочтительному варианту изобретения внешняя поверхность пористого тела на основе углерода находится, по меньшей мере частично, в непосредственном контакте с полупроницаемым разделительным слоем, который практически непроницаем для каталитических единиц и продуктов извлечения и, в основном, проницаем для реакционной среды, а также продуктов реакции, и, кроме того, герметична при условии, что имеется оставшаяся внешняя поверхность.
Герметизация предпочтительно является обратимой. Такие каталитические единицы могут быть открытыми для удаления продуктов после реакции. После удаления этих продуктов эти каталитические единицы могут быть очищены, возможно, стерилизованы и вновь использованы для описанного выше способа.
Реакторы, содержащие каталитическую(-ие) единицу(-ы) согласно изобретению
Каталитические единицы по изобретению используют в реакторах для проведения химических и/или биологических реакций. Эти реакторы могут работать непрерывно или периодически. Каталитические единицы по изобретению могут содержать полупроницаемый разделительный слой. Каталитические
- 7 009017 единицы без полупроницаемого разделительного слоя могут быть вставлены в реактор, который предпочтительно содержит полупроницаемый разделительный слой в контейнере или кожухе. В таком случае контейнер/кожух предпочтительно устроен так, что массопередача между реакционной смесью в реакторе и внутренним пространством контейнера регулируется полупроницаемым разделительным слоем.
Полупроницаемый разделительный слой может иметь те же разделительные свойства, что и полупроницаемый разделительный слой в контакте с внешней поверхностью пористого изделия.
Для применения каталитических единиц с полупроницаемым разделительным слоем или каталитических единиц, которые находятся в контейнере с полупроницаемым разделительным слоем, который обеспечивает только массопередачу в отношении продуктов извлечения и реакционной среды, предпочтительны корпусные реакторы с мешалкой периодического действия. Эти корпусные реакторы с перемешиванием снабжены мешалкой и, возможно, устройством для непрерывной подачи исходных веществ. Каталитическая(-ие) единица(-ы) могут быть погружены в реакционную смесь, содержащую реакционную среду и исходные вещества внутри контейнера, который может быть снабжен полупроницаемым разделительным слоем. Если применяются сравнительно небольшие каталитические единицы, их предпочтительно погружать в реакционную смесь внутри контейнера. Контейнер обеспечивает контакт с реакционной смесью, возможно, через полупроницаемый разделительный слой, но предотвращает неконтролируемое распределение каталитических единиц в реакторе.
Поток в реакторном пространстве предпочтительно является турбулентным, и ламинарная пограничная пленка предпочтительно является как можно более тонкой. Для поддержания градиента необходима хорошая конвекция. Исходные вещества должны добавляться в необходимом количестве. Специалистам очевидно, что любые меры, обеспечивающие перемешивание и хорошую конвекцию, подходят для данного изобретения.
Специалистам также очевидно, что с увеличением турбулентности (увеличением числа Не) массопередача протекает быстрее из-за уменьшения диффузионного пути. Чем короче диффзионные пути и больше градиент концентрации, тем быстрее проходит массопередача между внутренним и внешним пространством. Специалистам очевидно, что скорость большинства реакций определяется массопередачей, а не полнотой реакции, и что в результате скорость конверсии непосредственно зависит от передачи массы. Только в исключительных случаях сама скорость реакции меньше, чем скорость массопередачи, и скорость реакции ограничена действительно реакцией, а не скоростью массопередачи.
Альтернативно, можно применять непрерывный способ. Проведение процесса непрерывно имеет то преимущество, что исходные вещества могут подаваться непрерывно, а продукты реакции могут непрерывно удаляться. Таким образом, как описано выше, градиент концентрации между внутренним и внешним пространством каталитической единицы может эффективно поддерживаться. Каталитические единицы без полупроницаемого разделительного слоя или с полупроницаемым разделительным слоем, который обеспечивает массопередачу исходных веществ и продуктов, предпочтительны для применения в этом варианте. Как альтернатива каталитическим единицам с полупроницаемым разделительным слоем могут быть использованы каталитические единицы, которые не имеют полупроницаемого разделительного слоя, но вводятся в реактор в контейнере, который содержит полупроницаемый разделительный слой.
Предпочтительными реакторами являются корпусные реакторы с перемешиванием, трубчатые реакторы, а также реакторы с псевдоожиженным слоем.
Непрерывно работающие корпусные реакторы с перемешиванием снабжены вводом для смеси исходное сырье/реакционная среда и выходом для смеси продуктов реакции/реакционной среды, а также перемешивающим устройством. Перемешивающее устройство расположено таким образом, что каталитическая(-ие) единица(-ы) перемещаются вокруг, по возможности, эффективно. Поток предпочтительно является турбулентным, а ламинарная пограничная пленка предпочтительно является как можно более тонкой. Согласно предпочтительным вариантам, когда контейнер не используется, сами каталитические единицы изготовлены таким образом, что они благотворно влияют на поток.
Время удержания в реакторе меняется в зависимости от реакции и зависит от скорости реакции. Специалисты смогут выбрать время удерживания в зависимости от вида реакции.
Поток продуктов извлечения предпочтительно возвращать в цикл, при этом предусматриваются подходящие измерительные и контрольные приборы для контроля, например, температуры, величины рН, концентрации питательных веществ или исходных веществ. Получаемые продукты могут непрерывно или периодически выводиться из циркулирующего потока.
Каталитические единицы по изобретению могут быть прочно закреплены в перемешиваемом реакторе, плавать свободно в реакционной среде или помещаться в пористом контейнере, погруженном в реакционную среду. Если пористые тела плавают свободно в реакционной среде, следует наблюдать за ними на выходе из реактора, чтобы они не могли выйти из перемешиваемого реактора. Например, на выходе могут быть установлены сита. Каталитические единицы по изобретению предпочтительно погружены в реакционную среду в пористом контейнере, который может быть снабжен полупроницаемым разделительным слоем. Этот вариант имеет то преимущество, что каталитические единицы легко удаляются, если реактор с перемешиванием нужен для других реакций, и в случае необходимости замены.
- 8 009017
Согласно другому варианту изобретения реактор является трубчатым. По этому варианту предпочтительно используются удлиненные каталитические единицы. Эти каталитические единицы располагаются свободно или в виде пакета в контейнере трубчатого реактора. На одном конце трубчатого реактора вводится смесь исходных продуктов и реакционной среды, на другом конце трубчатого реактора выводится смесь продуктов реакции и реакционной среды. Пока реакционная смесь протекает по трубчатому реактору, происходит диффузия исходных веществ в пористое сформованное изделие. В нем происходит реакция, и затем полученные продукты диффундируют из пористого тела назад в реакционную среду. Длина трубчатого реактора, а также скорость течения реакционной среды и время удерживания, связанное с этим, регулируются специалистами в соответствии с типом осуществляемой реакции. Специалистам очевидно, что трубчатый реактор может быть дополнительно снабжен элементами, воздействующими на поток, для того, чтобы вызвать турбулентность потока.
Как объяснялось выше, для непрерывно работающего реактора с перемешиванием желательно создать поток с возможно более высокими числами Рейнольдса, чтобы получить как можно более тонкую ламинарную пограничную пленку и уменьшить длину диффузионных путей. Элементы, возмущающие поток, могут быть в виде специально сформованного изделия особой формы. Альтернативно, добавочные формованные изделия могут вводиться для возмущения потока. Согласно еще одному варианту реактор может быть с псевдоожиженным слоем. Обычные реакторы с псевдоожиженным слоем можно использовать с применением пористых тел подходящих формы и размеров.
Размеры и условия в реакторе подбираются специалистами в зависимости от типа реакции.
Специалистам очевидно, что помимо основных типов реакторов, описанных выше, можно использовать такие модифицированные формы, не выходя за рамки данного изобретения.
Носители, каталитические единицы и реакторы по изобретению могут быть использованы во многих областях, где применяются катализаторы, например можно применять носители катализаторов для улавливания выхлопных газов из двигателей Ойо и Э|С5с1. особенно как каталитические нейтрализаторы выхлопных газов и (окислительные) фильтры для сажи или элементы сгорания частиц; а также в каталитических способах в основном органическом синтезе, например в процессах оксосинтеза, полимеризации олефинов, окисления этилена до ацетальдегида, окисления п-ксилола до терефталевой кислоты, окисления 8О2 до 8О3, окисления аммиака до N0, окисления этилена до окиси этилена, пропена до ацетона, бутена до малеинового ангидрида, о-ксилола до фталевого ангидрида, в процессах дегидрирования, например дегидрирования этилбензола с получением стирола, изопропанола с получением ацетона, бутана с получением бутадиена, в прцессах гидрирования, таких как, например, гидрирование сложных эфиров до спиртов и альдегидов до спиртов, при отверждении жиров, в синтезе метанола или аммиака, в процессе аммокисления метана с получением цианистой кислоты и пропена с получением акрилонитрила, а также в способах очистки при крекинге дистилляционных остатков, для дегидросульфирования, в процессах изомеризации, например, парафина или м-ксилола до о/п-ксилолов, при деалкилировании толуола с получением бензола, при диспропорционировании толуола с получением смеси бензолов/ксилолов, а также в процессе парового крекинга природного газа или газолина, все эти примеры не являются исчерпывающими.
Катализаторы на носителях и каталитические единицы по изобретению, а также реакторы, содержащие носители по изобретению, благодаря химической инертности, механической стабильности, а также пористости и размеров, которые просто регулируются, особенно подходят для всех видов реакций, проводимых при высоких температурах и давлениях, предпочтительно с применением систем картриджей. Носители по изобретению можно также применять, например, в качестве наполнителей для дистилляционных колонн, например как наполнители для дистилляционных колонн с низким весом, ректификационных колонн, носители в способах очистки воздуха и воды, в частности также для очистки выхлопных газов.
Примеры
Пример 1.
Используемый в качестве носителя для каталитических единиц содержащий натуральное волокно полимерный композит с массой на единицу поверхности, равной 100 г/м2, и толщиной сухого слоя, равной 110 мкм, наматывали, получая формованное изделие длиной 150 мм и диаметром 70 мм. При этом были получены радиально закрытые каналы со средним диаметром канала 3 мм из листового материала длиной около 8 м путем гофрирования, затем эта однослойная гофрированная структура была скатана в поперечном направлении и зафиксирована. Эти формованные изделия карбонизовали в атмосфере азота при 800°С в течение 48 ч, причем в конце для измерения пористости добавляли воздух. Происходила потеря веса, равная 61 вес.%. Полученный материал имеет рН в воде, равный 7,4, и слабокислый буферный раствор. Диски диаметром около 60 мм и толщиной 20 мм, каждый из этого углеродного материала, имеют следующие свойства: отношение поверхности к объему, равное 1,7 м2/м3, поперечное сечение для свободного потока, равное 0,6 м2/м3 благодаря открытой структуре, и длина каналов равна 20 мм, измеримая потеря давления при прохождении потока воды в условиях опыта не была обнаружена.
Пример 2. Геометрия сечения.
Носитель для каталитических единиц, являющийся полимерным композитом на основе натурально- 9 009017 го волокна с массой 100 г/м2 и толщиной сухого слоя 110 мкм, склеивали с получением формованного изделия длиной 300 мм, шириной 150 мм и высотой 50 мм.
Из плоского материала путем гофрирования и затем ламинирования этой однослойной гофрированной структуры получают радиально закрытые каналы со средним диаметром 3 мм. Каждый смещен на 90°. Сформованные изделия карбонизовали в атмосфере азота при 800°С в течение 48 ч, при этом для измерения пористости в конце добавляли воздух. Происходила потеря веса, равная 61 по вес.%. Полученный материал характеризовался величиной рН в воде, равной 7,4, и слабокислым буферным раствором. Путем резания водяной струей получали цилиндрические носители по изобретению из этого углеродного материала диаметром 35 мм и толщиной 40 мм, эти носители имели следующие свойства: отношение поверхности к объему, равное 1,7 м2/м3, поперечное сечение для свободного потока, равное 0,6 м2/м3 благодоря открытой структуре, и длина каналов равна 20 мм, измеримая потеря давления при прохождении потока воды в условиях опыта не была обнаружена.
Пример 3.
Носитель для каталитических единиц, являющийся полимерным композитом на основе натурального волокна с массой 100 г/м2 и толщиной сухого слоя 110 мкм, склеивали с получением формованного изделия длиной 150 мм и диаметром 70 мм. Для этого тела предварительного из плоского материала путем рифления и последующего гофрирования получали радиально закрытые каналы в 8-образной или волнообразной форме со средним диаметром 3 мм, затем этот однослойный гофрированный материал наматывали (см. пример 1). Сформованные изделия карбонизовали в атмосфере азота при 800°С в течение 48 ч, при этом для измерения пористости в конце добавляли воздух. Происходила потеря веса, равная 61 вес.%. Полученный материал характеризовался величиной рН в воде, равной 7,4, и слабокислым буферным раствором. Диски, каждый диаметром около 60 мм и толщиной 20 мм из этого углеродного материала, имели следующие свойства: отношение поверхности к объему, равное 2,5 м2/м3, поперечное сечение для свободного потока равно 0,3 м2/м3 вследствие открытой структуры, длина каналов составляет 20 мм, измеримая потеря давления при прохождении потока воды в условиях опыта не обнаруживалась.
Claims (12)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Пористый носитель на основе углерода со слоистообразной структурой, включающий по меньшей мере один слой пористого материала, который свернут цилиндрически таким образом, что между соседними слоями материала имеется пространство, доступное для прохождения потока, и на носителе иммобилизованы каталитически активные единицы для химических и/или биологических реакций, выбранные из металлорганических комплексных соединений, металлов, окислов металлов, сплавов, ферментов и их смесей.
- 2. Носитель по п.1, отличающийся тем, что он содержит множество слоев материала и между каждыми двумя слоями, которые расположены один поверх другого, имеется пространство.
- 3. Носитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что пространство между каждыми двумя слоями материала или между двумя частями одного намотанного слоя материала содержит множество каналов, которые, по существу, параллельны друг другу.
- 4. Носитель по п.3, отличающийся тем, что каналы имеют, каждый, величину среднего диаметра в пределах от примерно 1 нм до примерно 1 м, в частности от примерно 1 нм до примерно 10 см, предпочтительно от 10 нм до 10 мм и особенно предпочтительно от 50 нм до 1 мм.
- 5. Носитель по п.3, отличающийся тем, что каналы внутри слоя являются линейными, волнообразными, извилистыми или зигзагообразными.
- 6. Носитель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что слои пористого материала имеют средний диаметр пор в пределах от примерно 1 нм до 10 см, предпочтительно от 10 нм до 10 мм и особенно предпочтительно от 50 нм до 1 мм.
- 7. Носитель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в качестве пористого носителя использована структура, полученная карбонизацией не обязательно структурированного, намотанного, гофрированного, предварительно обработанного материала на основе волокон, бумаги, текстиля или полимерного материала.
- 8. Носитель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что внешняя поверхность пористого носителя находится, по меньшей мере частично, в непосредственном контакте с полупроницаемым разделительным слоем, который, по существу, является непроницаемым для каталитических единиц.
- 9. Носитель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что носитель расположен в кожухе или в подходящем контейнере, выбранном из реакторов для химических или биологических реакций, таких как склянки, бутылки, реакторы с перемешиванием, реакторы с фиксированным слоем, реакторы с псевдоожиженным слоем, трубчатые реакторы, или на указанном контейнере.
- 10. Носитель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что пористый носитель на основе углерода выполнен из активированного углерода, спеченного активированного углерода, аморфного, кристаллического или полукристаллического углерода, графита, углеродсодержащего материала, который получен пиролитически, углеродного волокна или карбидов, карбонитридов, оксикарбидов или- 10 009017 оксикарбонитридов металлов или неметаллов, а также из их смесей.
- 11. Носитель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что средний размер пор носителя составляет от 2 А до 1 мм, предпочтительно от 10 нм до 1 мкм и особенно предпочтительно от 1 до 400 мкм.
- 12. Носитель по п.7, отличающийся тем, что использована структура, полученная карбонизацией полимерного материала.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10335130A DE10335130A1 (de) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Immobilisierung von Katalysatoren auf porösen Körpern auf Kohlenstoffbasis |
| PCT/EP2004/000077 WO2005021462A1 (de) | 2003-07-31 | 2004-01-08 | Verfahren zur herstellung von porösen kohlenstoffbasierten formkörpern und deren verwendung als zellkulturträger- und aufzuchtsysteme |
| PCT/EP2004/008641 WO2005011844A1 (de) | 2003-07-31 | 2004-08-02 | Trägerkörper mit immobilisierten katalytisch aktiven einheiten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200600232A1 EA200600232A1 (ru) | 2006-06-30 |
| EA009017B1 true EA009017B1 (ru) | 2007-10-26 |
Family
ID=34089007
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200600345A EA009716B1 (ru) | 2003-07-31 | 2004-08-02 | Способ культивирования клеток |
| EA200600232A EA009017B1 (ru) | 2003-07-31 | 2004-08-02 | Носитель с иммобилизованными каталитически активными единицами |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200600345A EA009716B1 (ru) | 2003-07-31 | 2004-08-02 | Способ культивирования клеток |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20060160200A1 (ru) |
| JP (2) | JP2007500505A (ru) |
| KR (2) | KR20060054361A (ru) |
| CN (2) | CN1860223A (ru) |
| AU (2) | AU2004260618B2 (ru) |
| BR (2) | BRPI0413133A (ru) |
| CA (2) | CA2531093A1 (ru) |
| DE (1) | DE10335130A1 (ru) |
| EA (2) | EA009716B1 (ru) |
| IL (2) | IL172851A0 (ru) |
| MX (2) | MXPA06001239A (ru) |
| NZ (2) | NZ544945A (ru) |
| SG (2) | SG145702A1 (ru) |
| WO (2) | WO2005011844A1 (ru) |
Families Citing this family (67)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040109853A1 (en) | 2002-09-09 | 2004-06-10 | Reactive Surfaces, Ltd. | Biological active coating components, coatings, and coated surfaces |
| US20110070376A1 (en) * | 2002-09-09 | 2011-03-24 | Reactive Surfaces, Ltd. | Anti-fouling Paints & Coatings |
| US8618066B1 (en) | 2003-07-03 | 2013-12-31 | Reactive Surfaces, Ltd., Llp | Coating compositions having peptidic antimicrobial additives and antimicrobial additives of other configurations |
| US8277984B2 (en) * | 2006-05-02 | 2012-10-02 | The Penn State Research Foundation | Substrate-enhanced microbial fuel cells |
| US20100119920A1 (en) * | 2004-07-14 | 2010-05-13 | The Penn State Research Foundation | Cathodes for microbial electrolysis cells and microbial fuel cells |
| US20080292912A1 (en) * | 2006-05-02 | 2008-11-27 | The Penn State Research Foundation | Electrodes and methods for microbial fuel cells |
| US7922878B2 (en) * | 2004-07-14 | 2011-04-12 | The Penn State Research Foundation | Electrohydrogenic reactor for hydrogen gas production |
| US7491453B2 (en) * | 2004-07-14 | 2009-02-17 | The Penn State Research Foundation | Bio-electrochemically assisted microbial reactor that generates hydrogen gas and methods of generating hydrogen gas |
| US8962165B2 (en) * | 2006-05-02 | 2015-02-24 | The Penn State Research Foundation | Materials and configurations for scalable microbial fuel cells |
| US20060286006A1 (en) * | 2005-06-21 | 2006-12-21 | Mcdaniel C S | Method and apparatus for the treatment of fluid waste streams |
| DE102005038415B4 (de) * | 2005-08-12 | 2007-05-03 | Areva Np Gmbh | Verfahren zum Reinigen von Wässern nukleartechnischer Anlagen |
| CA2677721A1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Cinvention Ag | High surface cultivation system with surface increasing substrate |
| US7897529B2 (en) | 2007-03-23 | 2011-03-01 | Lydall, Inc. | Substrate for carrying catalytic particles |
| WO2008130869A1 (en) * | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Nanoscale Components, Inc. | Catalytic reactors with active boundary layer control |
| KR101202130B1 (ko) * | 2008-02-20 | 2012-11-15 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 촉매용 담체, 촉매 및 그 제조 방법 |
| US20090215176A1 (en) * | 2008-02-25 | 2009-08-27 | Clemson University | Differential Pressure Pump System |
| US20090257796A1 (en) * | 2008-04-09 | 2009-10-15 | Houston Advanced Research Center | Nanotechnology based image reproduction device |
| US20100050619A1 (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-04 | Houston Advanced Research Center | Nanotechnology Based Heat Generation and Usage |
| US8388904B1 (en) | 2008-12-22 | 2013-03-05 | Reactive Surfaces, Ltd., Llp | Equipment decontamination system and method |
| JP5284536B2 (ja) * | 2009-04-20 | 2013-09-11 | オリジンオイル，インコーポレイテッド | 藻類から細胞内生成物および細胞塊および砕片を得るためのシステム、装置および方法、ならびにその誘導物および使用法 |
| US8617295B2 (en) * | 2009-09-30 | 2013-12-31 | 3M Innovative Properties Company | Active-particulate air filter having monolith primary filter and polishing filter |
| SI2513288T1 (sl) | 2009-12-16 | 2014-08-29 | Vivabiocell Spa | Naprava za neprekinjeno kultivacijo |
| KR101123859B1 (ko) * | 2010-02-26 | 2012-03-20 | 고려대학교 산학협력단 | 탄소나노튜브가 삽입된 역삼투막 및 그 제조방법 |
| MX2012012250A (es) | 2010-10-18 | 2013-03-05 | Originoil Inc | Sistemas, aparatos, y metodos para extraer lipidos no polares de una lechada acuosa de algas y lipidos producidos de la misma. |
| JP2012090584A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Inoac Gijutsu Kenkyusho:Kk | 反重力培養方法及び反重力培養装置 |
| EP2637987B1 (de) * | 2010-11-09 | 2014-08-06 | Atech Innovations GmbH | Keramik aus präkeramischen papier- und/oder pappstrukturen |
| KR20120132999A (ko) | 2011-05-30 | 2012-12-10 | 삼성전기주식회사 | 세포칩 및 그 제조방법 |
| WO2013126329A1 (en) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | The Regents Of The University Of California | Compositions and methods for enhancing neuronal growth and differentiation |
| EP2864469A4 (en) * | 2012-06-21 | 2016-05-18 | Neostem Oncology Llc | BIOREACTOR CARTRIDGE AND SYSTEM |
| KR101412775B1 (ko) | 2012-07-27 | 2014-07-02 | 서울대학교산학협력단 | 다공성 탄소 및 이의 제조방법 |
| ES2529501T3 (es) * | 2012-09-06 | 2015-02-20 | Pluristem Ltd. | Dispositivos y métodos para el cultivo de células |
| WO2014134281A1 (en) | 2013-02-28 | 2014-09-04 | Full Spectrum Laboratories Limited | Biosynthesis of cannabinoids |
| US9546426B2 (en) | 2013-03-07 | 2017-01-17 | The Penn State Research Foundation | Methods for hydrogen gas production |
| JP6153357B2 (ja) * | 2013-03-22 | 2017-06-28 | 株式会社スペース・バイオ・ラボラトリーズ | 細胞培養容器 |
| JP6169869B2 (ja) * | 2013-03-22 | 2017-07-26 | 株式会社スペース・バイオ・ラボラトリーズ | 細胞培養容器 |
| JP6130183B2 (ja) | 2013-03-26 | 2017-05-17 | 日東電工株式会社 | 通気部材 |
| JP6130182B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2017-05-17 | 日東電工株式会社 | 通気部材 |
| US20150132504A1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-14 | Chung-Yuan Christian University | Method for Fabricating Carbon Molecular Sieve Membrane |
| CN103611414B (zh) * | 2013-11-22 | 2015-04-15 | 同济大学 | 一种用于半封闭交通环境内的空气净化装置及其使用方法 |
| RU2572349C1 (ru) * | 2014-07-11 | 2016-01-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии Российской академии сельскохозяйственных наук | Система контроля фотосинтетического и дыхательного со2-газообмена растений, изолированных органов и тканей in vitro |
| AU2015308136B2 (en) | 2014-08-25 | 2020-07-09 | Teewinot Technologies Limited | Apparatus and methods for the simultaneous production of cannabinoid compounds |
| JP2016059355A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 株式会社ジェイ・エム・エス | 細胞培養容器 |
| WO2016126852A1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-11 | President And Fellows Of Harvard College | Biomineralization on paper scaffolds |
| JP2018509293A (ja) * | 2015-03-24 | 2018-04-05 | アーストロマ カンパニー リミテッド | 流体分離膜を含む流体分離装置、及び流体分離膜モジュール |
| CN104906636B (zh) * | 2015-05-19 | 2018-01-12 | 河海大学常州校区 | 一种三维管状多细胞结构的制备方法 |
| CN104974976B (zh) * | 2015-07-02 | 2019-01-18 | 新奥科技发展有限公司 | 一种细胞的固定化培养方法 |
| CN106362578A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-01 | 徐明好 | 一种烟气处置方法 |
| CN106591127A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-04-26 | 浙江大学 | 具有三维表面微结构的细胞培养装置及其制造方法 |
| KR102386538B1 (ko) * | 2017-07-13 | 2022-04-15 | 주식회사 아모라이프사이언스 | 세포배양 지지체용 원단 및 이를 포함하는 세포배양기 |
| RU2020114891A (ru) * | 2017-09-27 | 2021-10-27 | Юниверселлс С.А. | Система и способ получения биомолекул, таких как вирусные вакцины |
| CN107473404B (zh) * | 2017-09-29 | 2020-12-29 | 福建省农业科学院农业工程技术研究所 | 一种自成型块状碳载体固定微生物的净水剂及其制备方法 |
| EP3728549A1 (en) * | 2017-12-20 | 2020-10-28 | Univercells Technologies S.A. | Bioreactor and related methods |
| BE1026108B1 (fr) | 2018-03-16 | 2019-10-14 | Univercells S.A. | Échantillonneur à lit fixe et procédés associés |
| DE102018206268A1 (de) * | 2018-04-24 | 2019-10-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Kultivierung und Differenzierung von Zellen |
| CN108786739A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-13 | 四川大学 | 一种具有疏水性的炭基吸附剂制备方法 |
| JP7151218B2 (ja) * | 2018-07-04 | 2022-10-12 | 横河電機株式会社 | 細胞構築物の製造方法、担体、および担体の製造方法 |
| CN109012715A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-18 | 青岛华世洁环保科技有限公司 | 低温钒钛氧化物催化模块及其制备方法 |
| JP7336275B2 (ja) * | 2019-06-24 | 2023-08-31 | 高砂熱学工業株式会社 | 藻類培養タンクシステム及び藻類培養方法 |
| CN110257367A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-20 | 南京萌萌菌业有限公司 | 一种高效固定化酶柱及其制备方法和应用 |
| KR102233452B1 (ko) * | 2019-11-07 | 2021-03-26 | 성균관대학교산학협력단 | 합성 가스 제조용 촉매 및 이의 제조 방법 |
| CN110947241A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-03 | 成都易态科技有限公司 | 多孔薄膜以及多孔薄膜的制备方法 |
| CN111018093B (zh) * | 2019-12-25 | 2022-03-25 | 柏中环境科技(上海)股份有限公司 | 可以实现分层和接近真正推流条件的反应器及其处理方法 |
| JP2021103973A (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | 接着性細胞用培養容器、及び接着性細胞用培養容器の製造方法 |
| US11344841B2 (en) * | 2020-03-09 | 2022-05-31 | Hamilton Sundstrand Corporation | Air separation modules and methods of making air separation modules |
| KR102484782B1 (ko) * | 2020-08-20 | 2023-01-05 | 코아스템켐온 주식회사 | 나권형 세포 배양용기 및 이를 이용한 세포 배양시스템 |
| CN113522262A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-10-22 | 陕西科技大学 | 一种可回收柔性二氧化钛/热解碳/碳纤维毡复合光催化材料及其制备方法和应用 |
| US11981884B2 (en) | 2022-10-17 | 2024-05-14 | Upside Foods, Inc. | Pipe-based bioreactors for producing comestible meat products and methods of using the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10051910A1 (de) * | 2000-10-19 | 2002-05-02 | Membrana Mundi Gmbh | Flexible, poröse Membranen und Adsorbentien, und Verfahren zu deren Herstellung |
| US20030035901A1 (en) * | 2001-08-17 | 2003-02-20 | Eiji Tani | Silicon carbide-based, porous, lightweight, heat-resistant structural material and manufacturing method therefor |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3342555A (en) * | 1961-06-19 | 1967-09-19 | Dow Chemical Co | Process for the preparation of light weight porous carbon |
| US4013564A (en) * | 1975-03-17 | 1977-03-22 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Multipurpose metabolic assist system |
| US4195129A (en) * | 1975-11-26 | 1980-03-25 | Kansai Paint Co., Ltd. | Method for immobilizing enzymes and microbial cells |
| DE3327659A1 (de) * | 1983-07-30 | 1985-02-14 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Verfahren zur herstellung eines verbundkoerpers aus keramik oder faserverstaerkter keramik sowie ein nach diesem verfahren gefertigtes sandwich-gebilde |
| JPS62117734A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 流体用接触反応材 |
| JPH01243984A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Ngk Insulators Ltd | バイオリアクターエレメント |
| CN2050471U (zh) * | 1988-06-11 | 1990-01-03 | 姜鹏明 | 混合型内燃机排气催化净化部件 |
| JPH0398571A (ja) * | 1989-09-12 | 1991-04-24 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 細胞培養器および細胞培養方法 |
| FR2658431B1 (fr) * | 1990-02-16 | 1992-04-30 | Ceramiques Tech Soc D | Dispositif a membrane pour filtration, separation ou reaction catalytique. |
| JPH05194056A (ja) * | 1992-01-16 | 1993-08-03 | Oji Paper Co Ltd | 耐圧縮性の高い多孔質炭素板の製造方法 |
| JPH05208195A (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-20 | Kuraray Co Ltd | バイオリアクター用成形体 |
| JPH06494A (ja) * | 1992-06-16 | 1994-01-11 | Kuraray Co Ltd | バイオリアクター用成形物 |
| JP3067080B2 (ja) * | 1994-07-13 | 2000-07-17 | 東邦レーヨン株式会社 | 吸着材 |
| US5814164A (en) * | 1994-11-09 | 1998-09-29 | American Scientific Materials Technologies L.P. | Thin-walled, monolithic iron oxide structures made from steels, and methods for manufacturing such structures |
| US6372495B1 (en) * | 1995-10-06 | 2002-04-16 | Seed Capital Investments-2 (Sci-2) B.V. | Bio-artificial organ containing a matrix having hollow fibers for supplying gaseous oxygen |
| JPH09188574A (ja) * | 1996-01-08 | 1997-07-22 | Tokai Carbon Co Ltd | 生物培養用多孔質炭素材料およびその製造方法 |
| CN2272783Y (zh) * | 1996-08-07 | 1998-01-21 | 抚顺石油化工公司石油二厂 | 整型网袋式催化剂构件 |
| US5827577A (en) * | 1996-11-22 | 1998-10-27 | Engelhard Corporation | Method and apparatus for applying catalytic and/or adsorbent coatings on a substrate |
| EP0884459A3 (en) * | 1997-06-13 | 2002-12-11 | Corning Incorporated | Coated catalytic converter substrates and mounts |
| JP2001079346A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-03-27 | Takeda Chem Ind Ltd | ガス処理方法とガス処理装置、およびハニカム状活性炭の再生方法 |
| JP2003530999A (ja) * | 2000-04-20 | 2003-10-21 | メンブラナ ムンディ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 成膜化した収着体を用いる流体混合物の分離 |
| EP1575868A2 (en) * | 2002-05-08 | 2005-09-21 | The Board of Trustees of The Leland Stanford Junior University | Nanotube mat with an array of conduits |
| WO2004050823A1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-06-17 | Council Of Scientific And Industrial Research | Porous vessel bioreactor |
-
2003
- 2003-07-31 DE DE10335130A patent/DE10335130A1/de not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-08-02 NZ NZ544945A patent/NZ544945A/en unknown
- 2004-08-02 KR KR1020067001868A patent/KR20060054361A/ko not_active Application Discontinuation
- 2004-08-02 CA CA002531093A patent/CA2531093A1/en not_active Abandoned
- 2004-08-02 SG SG200805683-0A patent/SG145702A1/en unknown
- 2004-08-02 WO PCT/EP2004/008641 patent/WO2005011844A1/de active Search and Examination
- 2004-08-02 EA EA200600345A patent/EA009716B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-08-02 JP JP2006521553A patent/JP2007500505A/ja not_active Ceased
- 2004-08-02 SG SG200805684-8A patent/SG145703A1/en unknown
- 2004-08-02 BR BRPI0413133-9A patent/BRPI0413133A/pt not_active IP Right Cessation
- 2004-08-02 KR KR1020067001869A patent/KR20060054362A/ko not_active Application Discontinuation
- 2004-08-02 JP JP2006521552A patent/JP2007500589A/ja active Pending
- 2004-08-02 CN CNA2004800220519A patent/CN1860223A/zh active Pending
- 2004-08-02 AU AU2004260618A patent/AU2004260618B2/en not_active Ceased
- 2004-08-02 BR BRPI0412574-6A patent/BRPI0412574A/pt not_active IP Right Cessation
- 2004-08-02 MX MXPA06001239A patent/MXPA06001239A/es not_active Application Discontinuation
- 2004-08-02 WO PCT/EP2004/008642 patent/WO2005012504A1/de active Search and Examination
- 2004-08-02 CN CNB2004800212438A patent/CN100413563C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-08-02 NZ NZ544944A patent/NZ544944A/en unknown
- 2004-08-02 MX MXPA06001240A patent/MXPA06001240A/es unknown
- 2004-08-02 EA EA200600232A patent/EA009017B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-08-02 AU AU2004261745A patent/AU2004261745B2/en not_active Ceased
- 2004-08-02 CA CA002532970A patent/CA2532970A1/en not_active Abandoned
-
2005
- 2005-12-27 IL IL172851A patent/IL172851A0/en unknown
-
2006
- 2006-01-16 IL IL173165A patent/IL173165A0/en unknown
- 2006-01-30 US US11/343,479 patent/US20060160200A1/en not_active Abandoned
- 2006-01-31 US US11/343,307 patent/US20060172417A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10051910A1 (de) * | 2000-10-19 | 2002-05-02 | Membrana Mundi Gmbh | Flexible, poröse Membranen und Adsorbentien, und Verfahren zu deren Herstellung |
| US20030035901A1 (en) * | 2001-08-17 | 2003-02-20 | Eiji Tani | Silicon carbide-based, porous, lightweight, heat-resistant structural material and manufacturing method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL173165A0 (en) | 2006-06-11 |
| MXPA06001240A (es) | 2011-06-06 |
| EA200600345A1 (ru) | 2006-06-30 |
| US20060172417A1 (en) | 2006-08-03 |
| CN1860223A (zh) | 2006-11-08 |
| CA2532970A1 (en) | 2005-02-10 |
| DE10335130A1 (de) | 2005-02-24 |
| AU2004261745B2 (en) | 2009-07-30 |
| AU2004261745A1 (en) | 2005-02-10 |
| SG145703A1 (en) | 2008-09-29 |
| MXPA06001239A (es) | 2006-05-15 |
| AU2004260618A1 (en) | 2005-02-10 |
| SG145702A1 (en) | 2008-09-29 |
| IL172851A0 (en) | 2006-06-11 |
| BRPI0412574A (pt) | 2006-09-19 |
| WO2005011844A1 (de) | 2005-02-10 |
| US20060160200A1 (en) | 2006-07-20 |
| BRPI0413133A (pt) | 2006-10-03 |
| CN1826166A (zh) | 2006-08-30 |
| KR20060054362A (ko) | 2006-05-22 |
| CA2531093A1 (en) | 2005-02-10 |
| NZ544944A (en) | 2009-02-28 |
| NZ544945A (en) | 2008-08-29 |
| JP2007500505A (ja) | 2007-01-18 |
| JP2007500589A (ja) | 2007-01-18 |
| AU2004260618B2 (en) | 2009-07-30 |
| CN100413563C (zh) | 2008-08-27 |
| WO2005012504A1 (de) | 2005-02-10 |
| KR20060054361A (ko) | 2006-05-22 |
| EA200600232A1 (ru) | 2006-06-30 |
| EA009716B1 (ru) | 2008-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA009017B1 (ru) | Носитель с иммобилизованными каталитически активными единицами | |
| JP2007500589A5 (ru) | ||
| Moulijn et al. | Monolithic catalysts and reactors: high precision with low energy consumption | |
| Govender et al. | Monoliths: a review of the basics, preparation methods and their relevance to oxidation | |
| US20060090651A1 (en) | Multi-channel cross-flow porous device | |
| US9713794B2 (en) | Separation membrane including graphene | |
| Khatib et al. | Silica membranes for hydrogen separation prepared by chemical vapor deposition (CVD) | |
| EP3218326B1 (en) | High capacity structures and monoliths via paste imprinting | |
| US8628726B2 (en) | Photocatalysts based on structured three-dimensional carbide, in particular β-SiC, foams | |
| RU2491320C2 (ru) | Способ осуществления синтеза фишера-тропша по превращению реакционной смеси, содержащей h2 и со | |
| EP2554238B1 (en) | Catalytic filter system | |
| JPH10501733A (ja) | 物質移動方法および装置 | |
| US20090000475A1 (en) | Zeolite membrane structures and methods of making zeolite membrane structures | |
| JP6464105B2 (ja) | 一体型膜反応器を用いたオレフィン水和プロセス | |
| EP0217848B1 (en) | Reactor for cultivating biological material such as immobilised cells | |
| EP1726349A1 (en) | Selectively permeable membrane type reactor | |
| Moulijn et al. | Monolithic reactors in catalysis: excellent control | |
| JP6913324B2 (ja) | 流体又は流体混合物を処理するための材料 | |
| KR20230117196A (ko) | 모놀리스 형태의 촉매 존재하에서 아세틸렌을 포함하는c2 분획의 선택적 수소화 방법 | |
| WO2019204600A1 (en) | Small channel short fixed bed adiabatic reactor for oxidative coupling of methane | |
| Mitra et al. | Disproportionation of toluene on ZSM5 washcoated monoliths | |
| Mansourian et al. | Polymeric membrane reactors | |
| US3977090A (en) | Fixed-bed vapor/solids contacting device | |
| RU2342988C2 (ru) | Трубчато-мембранно-щелевой реактор | |
| EP0824370A1 (en) | Structured reactor packing and method of manufacturing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TC4A | Change in name of a patent proprietor in a eurasian patent |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |