Chemistry

Chemical engineering

Biotechnology

Energy production

Oil and gas production

Automobiles

Bicycles

Financial

Medical

Tourism

Cuisine

Society

Webpages

Chemistry

Biotechnology

Earth sciences

Herbs

Business

Business correspondence

Touring, travel

Social

Ziegler-Natta catalysts have been used extensively for many years for the production of polybutadienes and polyisoprenes, particularly where high 1,4-cis contents are required [1]. More recently, the use of lanthanide coordination catalysts has permitted higher degrees of stereoregulation to be achieved; for example, neodymium based systems have been shown to be particularly eЂective in producing polybutadienes and polyisoprenes with 1,4-cis contents of about 97% and 95%, respectively [2, 3]. Studies in our laboratory with a NdCl3_3L-AlR3 catalyst system have produced polyisoprenes with even higher 1,4-cis levels [4, 5].

Very few data in connection with the modelling of this process are reported in the literature. Only a paper by Pross [6] revealed information about the modelling of the polymerization process of butadiene with a ternary neodymium-based catalyst system, assuming that the polymerization process is governed by a ``living'' mechanism.

A detailed study regarding modelling and simulation of the polymerization process of butadiene and isoprene with NdCl3_3L-AlR3 catalyst system (L = tributylphosphat, R = isobutyl) is reported in this paper. On the basis of the obtained data, some kinetic parameters are calculated and conclusions concerning the polymerization mechanism are drawn.

In order to evaluate the mechanism of the stereospeci®c polymerization process of butadiene and isoprene with NdCl3_3TBP±TIBA (TBP=tributylphosphat, TIBA=triisobutylaluminum) catalyst system, two mathematical models are developed, the ®rst one taking into account the termination reactions to occur and the second one considering the absence of any termination reactions.

Катализаторы Циглера-Натта широко использовались в течение многих лет для производства полибутадиенов и полиизопренов, особенно там, где требовалось высокое содержание 1,4-цисизомеров [1]. В последнее время использование координационно-лантанидных катализаторов позволило достигать более высоких степеней стереорегулирования; например, системы на основе неодима показали себя особенно эффективными в при получении полибутадиенов и полиизопренов с содержанием 1,4-цисизомеров соответственно около 97% и 95% [2, 3]. Исследования в нашей лаборатории с каталитической системой NdCl₃_3L-AlR₃ дали полиизопрены с даже более высоким уровнем содержания 1,4-цисизомеров [4, 5].

В литературе имеется очень мало данных, связанных с моделированием этого процесса. Только статья Просса [6] обнародовала информацию о моделировании процесса полимеризации бутадиена с тройной каталитической системой на основе неодима, предполагающем, что реакция управляется "живым" механизмом.

В данной статье описаны детальные исследования, касающиеся моделирования и симуляции процесса полимеризации бутадиена и изопрена с каталитической системой NdCl₃_3L-AlR₃ (L = трибутилфосфат, R = изобутил). На основании полученных данных рассчитаны некоторые кинетические параметры и сделаны выводы, касающиеся механизма полимеризации.

Чтобы оценить механизм процесса стереоспецифической полимеризации бутадиена и изопрена с каталитической системой NdCl3_3TBP±TIBA (TBP= трибутилфосфат, TIBA= триизобутилалюминий), были разработаны две математические модели, первая с учетом протекания реакций обрыва, вторая – предполагающая отсутствие каких бы то ни было реакций обрыва.

Gas flowrate and other variables are critical; this article reviews requirements for both new and existing systems

Расход газа и другие переменные являются критическими; эта статья рассматривает требования как для новых, так и существующих систем

In determining the air requirements for any pneumatic conveying system, the first step is calculating the minimum conveying-air velocity required to keep the material flowing and prevent blockage of the pipes. For bulk particulates, this minimum can be as low as 600 ft/min, but the value depends on the solids-loading ratio at which the material is conveyed. For dilute-phase conveying, the rate is typically about 3,000 ft/min, and the value depends very much on the size, shape and particle density of the material involved.

Первым шагом в определении потребности в воздухе для любой пневмотранспортной системы является вычисление минимальной скорости транспортирующего воздуха, необходимой для поддержания течения материала и предотвращение закупорки труб. Для насыпных частиц, этот минимум может составлять 600 футов/мин, но значение зависит от коэффициента загрузки твердого вещества, при котором материал транспортируется. Для транспортирования аэрированного материала скорость обычно составляет около 3,000 футов/мин, и значение очень сильно зависит от размера, формы и плотности частиц транспортируемого материала.

Accurate kinetic models are necessary in order to scale biochemical processes which utilize recombinant organisms. In this work, the performance of a kinetic model proposed by Miao and Kompala (Biotechnol. Bioeng., 40, 787-796, 1992) has been tested against experimental data at different concentrations of substrates. The experimental results from the induction of the batch cultures with IPTG (isopropyl-?-D-thiogalactopyranoside) prove that the model equations are reliable in predicting the biomass and foreign protein concentrations as well as the optimum induction time.

Both analysis and design of recombinant bacteria processes require a reliable kinetic model for the prediction of biomass and foreign protein production. As an example, one question that is often encountered in high level expression of proteins in batch mode is the optimal induction time. In many recombinant cultures, induction causes a significant reduction in the growth rate of plasmid carrying cells while the growth rate of the plasmid free cells remains almost unaffected (Siegel and Ryu, 1985). Therefore an early induction of the culture results in lower biomass and foreign protein production. Early induction also increases the chances of contamination by foreign microorganisms which are unaffected by induction. Late induction results in high biomass but little time for expression of the foreign protein. The optimum induction time can be determined from experiments or from a reliable kinetic model.

Для масштабирования биохимических процессов, использующих рекомбинантные организмы, необходимы точные кинетические модели. В этой работе было исследовано действие кинетической модели, предложенной Miao и Kompala (Biotechnol. Bioeng., 40, 787-796, 1992), на экспериментальных данных при различных концентрациях субстратов. Экспериментальные результаты индукции клеток, выращиваемых в ферментере, ИПТГ (изопропил-β-D-тиогалактопиранозидом) доказывают, что уравнения модели надежны в предсказании концентраций биомассы и инородного белка, а также оптимального времени индукции.

Как анализ, так и проектирование процессов с рекомбинантными бактериями требуют надежной кинетической модели для предсказания выхода биомассы и инородного белка. Например, одним из вопросов, с которым часто сталкиваются при высокоуровневой экспрессии белка в периодическом режиме, является оптимальное время индукции. Во многих рекомбинантных культурах индукция вызывает существенное снижение скорости роста плазмидонесущих клеток, в то же время, почти не влияя на скорость роста бесплазмидных клеток (Siegel и Ryu, 1985). Поэтому ранняя индукция культуры приводит к более низкому выходу биомассы и инородного белка. Ранняя индукция также увеличивает возможность загрязнения инородными микроорганизмами, на которые индукция не влияет. Поздняя индукция приводит к высокому выходу биомассы, но оставляет мало времени для экспрессии инородного белка. Оптимальное время индукции может быть определено экспериментально или из надежной кинетической модели.