1. 中国近代科技发展史
60-70年代
一九六四年十月十六日,中国第一颗原子弹爆炸成功;
一九六七年六月十七日,中国第一颗氢弹空爆试验成功;
一九七○年四月二十四日,中国第一颗人造卫星(东方红一号)发射成功。
中国原定于1960年5月9日首次进行平洞试验,但为了更快取得实用导弹弹头,并集中力量研制氢弹,这次试验改为测量弹头威力和性能的大气层试验,直到1969年9月23日00∶15时才首次进行平洞核试验。1978年12月17日的第二次平洞核试验取得大量重要数据,对后来的地下核试验贡献良多。1976年10月17日的第三次平洞核试首度在花岗岩内进行。1984年12月19日的第五次平洞核试是中子弹的首次原理实验。这颗验证弹圆满成功并为全面突破中子弹技术瓶颈和首次中子弹核试验打下了基础,并在时程上反驳了美国对中国“窃取”中子弹机密的指控。
中国在1967年4月选定罗布泊西北的辛格耳为竖井核试验场,这种方式是地下核试验的主要类型。1975年4月钻成深300公尺,直径2.5公尺的第一口花岗岩竖井,但直到1978年10月14日09∶00时才首次竖井核试验成功。1980年10月16日的大气层核试验后,后来的中国核试全面转入地下;包括中子弹和近年的核试,也都采用竖井方式。在60年代至70年代,由于对科学规律认识不充分,中国有3次核试全部或局部失败,但比例并不高。
从1964年11月2日起,外国开始记录罗布泊地震数据,从全球标准化地震研究网和地震联合研究机构等地震记录,可获得特定的波形,有部分地震站定期向美国国家地震资讯中心和美国国际地震中心报告。90年代中期,美国利用电脑程序一天三次自动访问国家地震资讯中心的数据库,监控中国的核试验情况。西方自1972年10月3日开始利用商业卫星侦察罗布泊核试验场,采用多光谱扫描、反射束光导摄像管、地形测绘仪、高解析度照相机、红外侦察仪器、航天飞机的合成孔径雷达等,宇航员也进行人工摄影。罗布泊在北部以西约2300公里,曾选择甘肃敦煌以西,新疆罗布泊以北4个地点,中俄两国专家都认为敦煌以西160公里的地区最好。核试验场分3个区。马兰科学城位于试验场西北,在两条干线公路交汇点附近是主要指挥所和技术人员居住区。马兰西北几十公里有一个保密研究所,即核试验中心,三面环山,有一条对外公路。核试验在试验场东南方距马兰不远的沙漠中进行。中央分区在马兰分区和东南分区之间,是地下核试验场,但早年也进行过几次低当量地面核试验。中央分区又分为3个地下核试验区;南部试验区在大山中;1969年9月22日和1975年10月27日的头2次地下核试验就在此进行。这两次核试验检验了地下核爆炸的封闭技术。这两次试验后,平洞核试验转移到西部试验区,这个试验区的核试验都是低当量的,在试验的同时也检验了地震武器的试验数据和核试场的安全性、合理性。中子弹的原理性试验和首次试爆都是在此进行的。东部试验区是西山之间的一块低斜坡地,进行深竖井地下核试验。近年的核试验有很多在此进行,包括东风-41的弹头试验。
2. 天然植物精油如何提取的发展史
历史上最早的应用的天然香料包括原始而未加工过的直接应用的动植物发香部位,通过物理方法进行提取或精炼加工而未改变其原来成分的天然香料。早在五千年前,中国人民对大自然中芳香花卉所散发出来的香气”,即有美的、愉悦的感觉,就认为“香”是快感的享受。皇帝贵族以燃烧芳香植物表示尊敬、庄重和精神上的享受;这就是历史上的熏香时期。在西方,香料的应用也是从熏香开始的。后来熏香又应用于献神、拜佛、洁身的宗教仪式。“总之,这个时期所应用的香料都是天然的、未加工过的固体芳香植物。当时的香料仅限于少数人使用。在这时期中,香料是一种贵重的商品,成为贵族阶层的嗜好品。因此,珍奇的香料往往在世界各地遭到掠夺。随着历史的发展,应用范围也逐步扩大,在这种情况下,香料的需要量也大为增加,仅采集芳香植物已感到运输不便,同时芬芳花卉也不是四季都有,而且不可能持久地保存下去,这就不能满足使用者的需求。因此,到了16世纪就发明了用水蒸气蒸馏提取芳香植物精油的方法。至此,香料的应用从固态芳香植物的直接应用发展到天然芳香植物经加工提取出芳香成分。这不但给运输贸易开了方便之门,而且香气可以较持久保存下来,给各方面的用户创造了条件。从此,天然香料不仅仅应用于熏香,进而应用于药物、化妆品、饮食品和调味品等。天然香料的应用价值就进一步获得发挥,这为整个香料工业的兴起和发展奠定了基础。 由于香料用途的进一步扩大,当时的天然香料又不能满足实际需要,到了19世纪,天然香料的提取方法也随着化学工业和机械工业的发展而发展,当时除了水蒸气蒸馏法外,天然香料还可以通过减压分馏和水蒸气蒸馏的方法而得到提纯和单离,然后单离物再通过化学合成方法获得新香料,这样单离合成香料就在19世纪下半时期诞生了。那时,挥发性溶剂浸提法也开始应用。在这之前,在法国和某些欧洲国家,曾盛行过脂肪冷吸法和油脂温浸法来提取那些用蒸馏法无法提取到的娇嫩香花的天然芬芳物质--香脂或香脂净油。自从挥发性溶剂浸提法出现后,上述这两种吸附方法很快被溶剂浸提法所取代。到1874年,席尔采(Hirzel)倡议用石油醚作浸提溶剂,为了配合这种新溶剂,高尔聂(Garnier)设计了相应的转动式浸提器。后来又发展有旁吨(Bondon)或转动浸提设备。这种新的生产方法首先在法国应用,后来又推广到东欧和中东一些国家。 另一些柑桔类精油,如采用水蒸汽蒸馏法,往往会严重损害柑桔油的香气质量,从而影响使用。也在这一时期,天然香料制造者开始用手工压榨,进而发展到用机器进行冷榨、冷磨方法来提取柑桔油,因而柑桔油的品质得到大大改善,这为饮料、食品的加香提供了极有利的条件。 近十几年来,压缩丁烷和超临界二氧化碳萃取技术用来提取新鲜香花精油和辛香料等取得了新发展,使所得萃取物具有天然原料逼真的香气和香味。另外,精油的深加工采用了分子蒸馏技术,使那些沸点较高、色泽较深、粘度大、香气粗糙的精油和一些净油类产品得到精制、提纯和脱色。
3. 萃取发展史
萃取
extraction
用液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或多组分溶液,实现组分分离的传质分离过程。又称溶剂萃取或液液萃取 ,也称抽提。是一种应用广泛的单元操作。其优点在于常温操作,节省能源,不涉及固体、气体,操作方便。
原理 向待分离溶液(料液)中加入与之不相互溶解( 至多是部分互溶)的萃取剂,形成共存的两个液相。利用原溶剂与萃取剂对各组分的溶解度(包括经化学反应后的溶解)的差别,使它们不等地分配在两液相中,然后通过两液相的分离,实现组分间的分离。如碘的水溶液用四氯化碳萃取,几乎所有的碘都移到四氯化碳中,从而达到碘与大量的水的分离。
方法 ①单级萃取。料液与萃取剂在混合过程中密切接触,让被萃取的组分通过相际界面进入萃取剂,直到组分在两相间的分配基本达到平衡。然后静置沉降,分离成为两层液体。单级萃取萃取率较低。②多级错流萃取。料液和各级萃余液都与新鲜的萃取剂相接触。萃取率较高,但萃取剂用量大。③多级逆流萃取。料液与萃取剂分别从级联或板式塔的两端加入,在级间作逆向流动,最后成为萃余液和萃取液,各自从另一端离开。萃取率较高。是工业上常用的方法。④连续逆流萃取。在微分接触式萃取塔中,料液与萃取剂在逆向流动的过程中进行接触传质。是工业上常用的方法。
Image:萃取器.jpg
萃取器
萃取剂 对萃取剂的基本要求是:①选择系数要大,可使产品的纯度提高。②对溶质的溶解度要大,即萃取剂用量就少。③与原溶剂的互溶度要小,即分离效果好。④粘度要少,界面张力适度,对料液有较大的密度差,以方便操作 。⑤化学性质稳定,无毒性,挥发度低,不易燃烧。⑥价廉易得,或易于回收。
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作,萃取有两种方式:
* 液-液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分,溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶,具有选择性的溶解能力,而且必须有好的热稳定性和化学稳定性,并有小的毒性和腐蚀性。如用苯分离煤焦油中的酚;用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃等。
* 固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量;用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。
虽然萃取经常被用在化学试验中,但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变(或说化学反应),所以萃取操作是一个物理过程。
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补充
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作,萃取有两种方式:
液-液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分,溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶,具有选择性的溶解能力,而且必须有好的热稳定性和化学稳定性,并有小的毒性和腐蚀性。如用苯分离煤焦油中的酚;用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃等。
固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量;用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。
虽然萃取经常被用在化学试验中,但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变(或说化学反应),所以萃取操作是一个物理过程。
4. 管理学形成与发展的历史
一、中国古代管理的发展、内容和策略。
1、中国古代管理的内容主要是国家管理。
综观中国古代管理实践可以看出,管理与行政基本融为一体。由于古代中国是典型的农业经济,行政管理是社会管理最主要的模式,因此,任何一项工程,任何一项管理活动,无不以国家或官府的名义展开,管理实践也只有在和行政融合过程中才有表现的机会。实际上,我们所了解的中国古代管理实践,无一例外不是行政中的管理实践。
2、中国古代管理高度重视管理活动过程中人的因素。
管理过程中的人包括管理者和被管理者,很多管理者在管理别人的同时也被别人管理着。中国古代管理思想对这两方面都有很多精到的见解并且有许多实例可考。中国古人十分强调管理者强调管理者自身的修养,《孙子兵法》认为为将要具备的品质包括智、信、仁、勇、严等各个方面。战国时期的士人就是管理者的人才储备群体,后来的秀才举人乃至整个的学校和科举制度,所有的学习和修养都是为未来的帝国培养合格的管理者和被管理者而准备的。另外,在选材方面,许多先贤更是有大篇幅的精彩论述。墨子提出要“察其所能而慎予官”。荀子告诫执政者“无私人以官职事业”,切不可任人唯亲,而主张任人唯贤,唯才是举。晏子则进一步指出:人的才能也是不同的,应当让人专司一事,不能要求他无所不能。用人的优点,不用他的短处;用人所擅长的,不用他所不擅长的。这就是任用人才的要略。北宋王安石对以上的几个方面的思想进行了更加系统化、理论化的论述。他的用人思想可概括为“教之、养之、取之、任之”。其中,教学之道,即坚持学用一致,造就人才;养才之道,即维持政府官员生活的俸禄报酬应采取的方针—— “饶之以财”、“约之以礼”、“裁之以法”;取才之道,即选拔官吏的途径;任才之道,即根据专长任用人才。这样完备的论述即使在今天看来也是很有其借鉴意义的。
3、中国古代的管理者在管理过程中往往会有十分高超的管理策略。
通过与西方的封建社会时期进行比较,我们会很容易的看到,中国的封建社会出奇的稳定和统一。这也从一个方面显示了中国古代管理者高超的管理水平。中国在两千多年的封建社会中,中央集权的国家管理制度,财政赋税的管理、官吏的选拔与管理、人口田亩管理、市场与工商业管理、漕运驿递管理、文书与档案管理等方面,历朝历代都有新的发展,出现了许多杰出的管理人才,在军事、政治、财政、文化教育与外交等领域,显示了卓越的管理才能,积累了宝贵的管理经验。战国时期著名的“商鞅变法”是通过变法提高国家管理水平的一个范例;“文景之治”使国家出现了政治安定、经济繁荣的局面;万里长城的修建,充分反映了当时测量、规划设计、建筑和工程管理等的高超水平,体现了工程指挥者所具有的高度管理智慧;都江堰等大型水利工程,将防洪、排灌、航运综合规划,显示了我国古代工程建设与组织管理的高超水平;丁谓主持的“一举三得”皇宫修建工程堪称运用系统管理、统筹规划的范例。诸如此类的管理实践不胜枚举,都体现了中国古人高超的管理智慧。
5. 谁有世界科技发展的历史
科学技术发展史是人类认识自然、改造自然的历史,也是人类文明史的重要组成部
分。今天,当人类豪迈地飞往宇宙空间,当机器人问世,当高清晰度数字化彩电进入日常家
庭生活,当克隆羊多利诞生惊动整个世界,当人们在为现代科学技术的神奇功能而叹为观止
的时候,你是否了解化学工程的一个分支学科——分离科学——的优异功效在现代科学技术
发展中的贡献与地位呢?
信息科学、材料科学和生物工程被誉为当今三大前沿科学,新材料还被誉为现代文明的支柱
之一。这是因为没有花样繁多、品种齐全、功能奇特、高纯度的新材料,所有的高新技术只
能是空中楼阁,电脑、机器人、宇宙飞船等都只能是天方夜谭,所以不管怎么样的高新技术
,都是要以开发和利用自然资源,进而分离或合成出高纯的材料为基础的。化工分离纯化技
术作为科学技术的一个组成部分,为人类的各种需求变成现实提供了可靠的保证。现代分离
技术已经可以使产品的杂质含量低于十亿分之一,被誉为现代分离能手的溶剂萃取(液液
萃取)就是现代分离技术中的一种。例如在核燃料的后处理中,用萃取分离技术对被辐照过
的核燃料进行处理,提取人工核素钅不239,其中铀和钚的收
率均可以达到999%。去除强放射性物质的效果(去污系数)可以达到106~108。
“溶剂萃取”作为一个名词,也许很多人不太熟悉,但作为一种实用的分离方法,却早已被
人们应用于实践中。溶剂萃取用于无机化合物分离的历史是有案可查的。1842年皮尔哥德(P
eligot)首
先发现用二乙醚可以从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰。随后人们又在实践中发现了其他一些无机
物也能被某些有机物所萃取,并据此初步建立了半经验的液液平衡的定量关系。到19世纪
末,能斯特(Nernst)利用热力学基本原理对液液平衡关系进行了进一步阐述,提出了著名的能斯特分配定律,该定律为萃取化学和化工的发展奠定了早期的理论基础。19世纪末到20世纪初,
人们开始将萃取分离技术应用于有机化工和石油化工领域中,如用酯类萃取剂萃取醋酸,用
液态二氧化硫作为萃取剂从煤油中去除芳烃。20世纪30年代,人们试图将萃取分离技术应用
于稀土元素的分离,但由于当时条件的限制,没有取得实质性的进展。40年代,原子能工业
在战火中诞生,基于生产核燃料的需要,萃取分离技术无论在理论上还是在实际应用中均得
到了迅速的发展,特别是磷酸三丁酯作为核燃料的萃取剂得到应用后,萃取分离技术进入了
一个崭新的阶段。随后,萃取分离技术在稀土的分离、湿法冶金、无机化工、有机化工、医
药、食品、环境等领域不断得到应用,并取得了很好的效果。到现在,萃取分离技术几乎可以涉及元素周期表中的所有元素,已成为分离技术中的主要成员之一。因此,只要你认真了
解一下萃取分离技术的辉煌历史,就会被其优异的功能所吸引。
我们现在正处于一个由工业化社会向信息化社会转变的历史时期,在这样一个大背景下,现代科学技术也在从大科学技术时代向超大科学技术时代转变。这个时代的科技发展既有别于个人主导下的小科技时代,也有别于政府主导下的大科技时代,而是一个以企业科技创新为主体的多元化的科技发展时代,超常规科学技术的发展将逐步取代常规科学技术成为未来科学技术发展的主流。
在这样一个历史转型时期,我国科学技术事业的发展正面临着一次严峻的挑战和一个非常良好的发展机遇。科技发展的超大科技时代必然引起各国科技发展战略和政策的调整。作为一个关注我国科技事业发展的研究人员,本人愿在此与广大网友就“超大科技”问题及中国特色的自主创新之路建设问题与网友进行互动与探讨,以期为国家发展献计献策。
中国现代科学史研究亟待开展
“人创造历史,却对自己正在创造的历史茫然无知。”西方哲人的这句名言陈述的好像正是我们面对的现实。100多年来,我们这个具有悠久史学传统的文明古国,在近代化的大潮中颠簸沉浮,进退失据,至今仍然处于追赶先进的路途上。因此,对于自己的近代史,往往觉得乏善可陈,不堪回首,或不屑一顾,或无暇顾及,或有意回避,甚至刻意编造。近代与古代的强烈对比,尤以科学技术史为特出,加之一段时期极左思潮的泛滥使人们讳言近现代史,所以在相当长的一段时期,古代科学技术史是中国科学技术史研究的主流,近现代科技史则少人问津,在相当程度上仍隐身于历史的重重迷雾之中。
6. 科技发展史哪些地方体现了量变到质变
科学技术发展中人类认识自然、改造自然的历史体现。
今天,当人类豪迈地飞往宇宙空间,当机器人问世,当高清晰度数字化彩电进入日常家
庭生活,当克隆羊多利诞生惊动整个世界,当人们在为现代科学技术的神奇功能而叹为观止
的时候,你是否了解化学工程的一个分支学科——分离科学——的优异功效在现代科学技术
发展中的贡献与地位呢?
信息科学、材料科学和生物工程被誉为当今三大前沿科学,新材料还被誉为现代文明的支柱
之一.这是因为没有花样繁多、品种齐全、功能奇特、高纯度的新材料,所有的高新技术只
能是空中楼阁,电脑、机器人、宇宙飞船等都只能是天方夜谭,所以不管怎么样的高新技术
,都是要以开发和利用自然资源,进而分离或合成出高纯的材料为基础的.化工分离纯化技
术作为科学技术的一个组成部分,为人类的各种需求变成现实提供了可靠的保证.现代分离
技术已经可以使产品的杂质含量低于十亿分之一,被誉为现代分离能手的溶剂萃取(液液
萃取)就是现代分离技术中的一种.例如在核燃料的后处理中,用萃取分离技术对被辐照过
的核燃料进行处理,提取人工核素钅不239,其中铀和钚的收
率均可以达到999%.去除强放射性物质的效果(去污系数)可以达到106~108.
“溶剂萃取”作为一个名词,也许很多人不太熟悉,但作为一种实用的分离方法,却早已被
人们应用于实践中.溶剂萃取用于无机化合物分离的历史是有案可查的.1842年皮尔哥德(P
eligot)首
先发现用二乙醚可以从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰.随后人们又在实践中发现了其他一些无机
物也能被某些有机物所萃取,并据此初步建立了半经验的液液平衡的定量关系.到19世纪
末,能斯特(Nernst)利用热力学基本原理对液液平衡关系进行了进一步阐述,提出了著名的能斯特分配定律,该定律为萃取化学和化工的发展奠定了早期的理论基础.19世纪末到20世纪初,
人们开始将萃取分离技术应用于有机化工和石油化工领域中,如用酯类萃取剂萃取醋酸,用
液态二氧化硫作为萃取剂从煤油中去除芳烃.20世纪30年代,人们试图将萃取分离技术应用
于稀土元素的分离,但由于当时条件的限制,没有取得实质性的进展.40年代,原子能工业
在战火中诞生,基于生产核燃料的需要,萃取分离技术无论在理论上还是在实际应用中均得
到了迅速的发展,特别是磷酸三丁酯作为核燃料的萃取剂得到应用后,萃取分离技术进入了
一个崭新的阶段.随后,萃取分离技术在稀土的分离、湿法冶金、无机化工、有机化工、医
药、食品、环境等领域不断得到应用,并取得了很好的效果.到现在,萃取分离技术几乎可以涉及元素周期表中的所有元素,已成为分离技术中的主要成员之一.因此,只要你认真了
解一下萃取分离技术的辉煌历史,就会被其优异的功能所吸引.
我们现在正处于一个由工业化社会向信息化社会转变的历史时期,在这样一个大背景下,现代科学技术也在从大科学技术时代向超大科学技术时代转变.这个时代的科技发展既有别于个人主导下的小科技时代,也有别于政府主导下的大科技时代,而是一个以企业科技创新为主体的多元化的科技发展时代,超常规科学技术的发展将逐步取代常规科学技术成为未来科学技术发展的主流.
在这样一个历史转型时期,我国科学技术事业的发展正面临着一次严峻的挑战和一个非常良好的发展机遇.科技发展的超大科技时代必然引起各国科技发展战略和政策的调整.作为一个关注我国科技事业发展的研究人员,本人愿在此与广大网友就“超大科技”问题及中国特色的自主创新之路建设问题与网友进行互动与探讨,以期为国家发展献计献策.
中国现代科学史研究亟待开展
“人创造历史,却对自己正在创造的历史茫然无知.”西方哲人的这句名言陈述的好像正是我们面对的现实.100多年来,我们这个具有悠久史学传统的文明古国,在近代化的大潮中颠簸沉浮,进退失据,至今仍然处于追赶先进的路途上.因此,对于自己的近代史,往往觉得乏善可陈,不堪回首,或不屑一顾,或无暇顾及,或有意回避,甚至刻意编造.近代与古代的强烈对比,尤以科学技术史为特出,加之一段时期极左思潮的泛滥使人们讳言近现代史,所以在相当长的一段时期,古代科学技术史是中国科学技术史研究的主流,近现代科技史则少人问津,在相当程度上仍隐身于历史的重重迷雾之中.
近代科学技术自19世纪传入中国以来,经历了一段非同寻常的曲折过程.从19世纪中叶自强运动中开始的“师夷之长技”和“求强求富”,到20世纪初年的“科学救国”、“实业救国”思潮,从50年代的“向科学进军”,到20世纪末叶的“科教兴国”战略,中国人对科学技术给予了多少希望、梦想和憧憬! 150年来,中国科学技术的进步是显著的,但在全人类共同创建的现代科学技术大厦中,中国人的贡献还相当有限。
7. 亚临界萃取的理论发展
亚临界流体萃取技术发展的历史
亚临界流体萃取是以亚临界状态的流体或亚临界流体的混合溶液为溶媒,与溶质在系统内相继经过浸提、蒸发脱溶、压缩、冷凝回收等过程,从天然产物中提取目标组分的一种新技术。当LPG、丙烷、丁烷、 R600a、DME、R134a和六氟化硫等以亚临界流体状态存在时,分子的扩散性能增强,传质速度加快,对天然产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。亚临界环境下萃取,不破坏热敏性成分、目的物完全,被视为绿色环保、前景广阔的一项变革性技术。
1939年,美国的Henry Rosenthal首创将压缩后液化的低级气态烷烃用于油料浸出(专利号:US2152664),加压状态下,溶剂以液态形式浸出油脂,混合油和湿粕中含的溶剂在减压的状态下自然挥发。整个加工过程在低温状态下进行,油料中组分不氧化,粕中蛋白不变性,且生产成本低。国内也有亚临界流体萃取方法的相关报道,2001.8.2公开的发明专利(ZL 01108701.3)提供了一种亚临界液化石油气萃取除虫菊酯的方法;2007.11.28公开的发明专利(200610081101.1)提供了一种亚临界二甲醚流体提取天然除虫菊素的方法;2008.4.16公开的发明专利(200610104744.3)提供了一种亚临界流体萃取溶剂及萃取方法,其主要特点是以液态六氟化硫为萃取溶剂。
上述亚临界提取相关方法,均局限于某一种特定亚临界流体,萃取对象主要针对弱极性、脂溶性成分,未涉及中等极性和强极性的目标组分。
天然产物有效成分亚临界萃取装备研究开发
提取是天然产物深加工的重要工序,它是通过提取设备来完成的。提取设备对提取物的质量、得率和生产效率都有较大的影响。现代天然产物提取设备呈现如下发展特点:
A. 提取速度快,效率高,有效成分提取充分,减少物料资源的浪费;
B. 溶媒耗量少,出液系数小,浸出液浓度高,节省溶剂,节省后道工序的生产成本;
C. 提取温度不能太高,特别是热敏性物料的提取,要减少对有效成分的破坏;
D. 适应性好,能适于不同物料的提取;
E. 生产连续性好,应能适于现代化大规模连续性生产;
F. 节约能源,安全可靠;结构简单,操作方便。
除此以外,随着中药、植物提取物、农产品深加工产业现代化进程的加快,萃取工艺技术更加依赖于自动化控制,其主要原因有:
A. 人为的控制往往造成工艺参数的波动,工艺参数的波动会严重影响产品的质量和产量,大规模的生产应排除人为造成指标的变化;
B. 大规模的生产,人为的调节无能为力,应借助电动或机械的力来完成大幅度的动作;
C. 大规模的生产稳定是至高无上的,只有通过自动控制才能稳定生产。
国外的自动化生产已非常普及,国产自动化元件及软件设施也能满足萃取的工业化生产,自动计量、自动监控、自动显示、自动报警已被不同厂家所选用。可以预见,萃取技术的自动化进程将在国内快速发展。
亚临界流体萃取是继超临界流体萃取技术之后诞生的新技术,主要解决了超临界萃取设备容积小、造价高、耗能大、不适合大规模工业生产的缺陷。该技术在美国、日本等国虽早有实验室的研究报道,但成功应用于工业化生产还是我国以祁鲲为代表的研究人员实现的。上世纪90年代,溶剂浸出技术”在我国成功转化应用,开发出低温大豆蛋白粉。其后四号溶剂萃取技术在天然产物萃取方面也取得了成功,先后为国内10多家企业建成20多条生产线,为我国贵重油脂、万寿菊叶黄素和辣椒红色素等产品开发提供了关键装备。此项技术在国际上处于领先水平。
国内也有其它个别亚临界相关提取装置的报道,2006.10.11公开的的实用新型(ZL200620135969.0)提供了一种适用于多种溶剂进行极性非极性中间体萃取的装置。通过改变萃取溶剂以及系统内阀门、管道、设备的动作程序,满足不同溶剂对萃取温度、压力、时间和流向的要求,完成对动植物原料中有效成分的萃取。该装置虽然兼顾了非极性、极性有效成分的提取工艺要求,但工艺路线复杂,设备制造成本高。
上述亚临界流体萃取的相关装置,由于采用的萃取剂性质差别大,因此结构各不相同。但普遍存在结构复杂、制造成本高、且局限于某一种亚临界流体的缺陷。
8. 中国科技发展史
新中国成立——科技事业新的起点
1949年10月1日,中华人民共和国成立。当时的中国国内仅有多个专门研究机构,全国的科学技术人员不超过5万人。中国的科学技术需要在一片“废墟”上重建。
1949年11月,在原中央研究院和北平研究院的基础上成立了中国科学院,作为新中国的主要政府研究机构,并在随后的几年里陆续成立了中国科协、中国气象局、国家地质部等科学技术协调与研究机构。中国的科学技术发展进入了崭新的历史阶段。
新中国的建立,激发了大批海外学子的殷殷报国心。正在美国伊利诺伊大学任教的著名数学家华罗庚,听到中华人民共和国成立的消息后异常兴奋,毫不犹豫地放弃了在国外的终身教授职务和优厚的生活待遇,毅然回国。
1955年,航空动力学家冯·卡门的学生、时任美国加利福尼亚理工学院教授的钱学森,历经险阻,回国效力。后来的几十年间,他为发展中国的国防科技作出了特殊贡献。
到1957年,归国的海外学人已经有3000多人,约占新中国成立前在海外留学生和学者的一半以上。他们克服重重困难,纷纷回到祖国,大多数人成为新中国科学技术发展的奠基人或开拓者。在中国科学院选定的第一批233名学部委员(后改称院士)中,近2/3是这批归国的海外学人。
同时,中国政府大力培养科学技术人才,建立科研机构。在短短的时期里,中国初步形成了由中国科学院、高等院校、国务院各部门研究单位、各地方科研单位、国防科研单位五路科研大军组成的科技体系。
1956年是中国现代科学技术发展史上的一个重要里程碑。是年1月,中国提出了“向科学进军”的口号。科学技术事业开始进入了一个有计划的蓬勃发展的新阶段。
这一年,中国政府成立了国家科学规划委员会,组织全国600多位科学家和技术专家,制定出中国第一个发展科学技术的长远规划,即《1956年至1967年科学技术发展远景规划》,拟定了57项重大任务。此规划提出的主要任务于1962年提前完成,从而奠定了中国的原子能、电子学、半导体、自动化、计算技术、航空和火箭技术等新兴科学技术基础,并促进了一系列新兴工业部门的诞生和发展。在提前完成《1956年至1967年科学技术发展远景规划》的基础上,中国又制定了《1963年至1972年科学技术规划纲要》(简称《十年规划》)。
中国政府在1958年对科技管理机构进行调整合并,成立了国家科学技术委员会、国防科学技术委员会。各省(自治区、直辖市)、市、县陆续成立了各级科委,形成了中国的科学技术管理体系。中国科学技术事业进入了国家计划下的现代发展时期。
1964年,周恩来总理在政府工作报告上首次提出要实现工业、农业、国防和科学技术现代化,简称“四个现代化”。
在此期间,科技事业得到迅速发展。1959年,地质学家李四光等人提出了“陆相生油”理论,打破了西方学者的“中国贫油”说;1960年,物理学家王淦昌等人发现反西格玛负超子; 1964年,中国第一颗原子弹装置爆炸成功;1965年,生物学家们在世界上首次人工合成牛胰岛素。在此过程中,中国形成了一批学科较齐全、设备较好的研究所,培养了一支水平较高、力量较强的科研队伍。到1965年,全国科学研究机构已达到1700多个,从事科学研究的人员达到12万人。这是中国科学技术事业继续发展的基础
9. 湿法冶金的历史发展
中国在北宋时期已用湿法(胆铜法)生产铜,据《宋史·艺文志》记载,有《浸铜要略》一卷,可惜已失传。1752年西班牙里奥·廷托(Rio Tinto)开始用湿法生产铜。工艺与我国北宋胆铜法基本相同,其重要进展是采用人工焙烧硫化铜矿而不靠自然风化。同期,俄国古米雪夫斯基(Гумещевсκий)矿也开始用湿法生产铜。1889年开始用湿法生产氧化铝,以后湿法炼锌、金、银、钴、镍等工厂相继出现。
第二次世界大战后,湿法冶金技术迅速发展,主要表现在以下几方面:①从矿物中提取铀的技术有很大发展;②1954年在加拿大对硫化镍、钴、铜矿加压湿法冶金技术研究成功并投入生产;③50年代起稀有金属、半导体材料(锗、镓等)的提取技术有了迅速的发展;④水解、沉淀、置换等分离、提纯的传统技术,逐渐被新兴的离子交换、溶剂萃取等新技术所取代。
60年代末至70年代初,出现了研究所谓无污染冶金的高潮。以湿法处理硫化铜矿为例,较成功的方法有:①阿比特(Arbiter)法,即低压氨浸、萃取分离、残渣浮选法。硫产品形式为(NH4)2SO4或CaSO4。②加压硫酸浸取法,85%的硫产品为单质硫。③氯化铁浸出法,即氯化铁浸取、溶剂萃取、电积法。95%以上的硫产品为单质硫。④舍利特高尔顿(Sherritt Gordon)法,即加压氨浸法。硫产品形式为(NH4)2SO4或CaSO4。⑤R.L.E.(roasting-leaching-electrowinning)法,即焙烧-浸取-电积法。硫产品为CaSO4或H2SO4。这些方法都可消除二氧化硫对空气的污染,同时能综合回收原料中的硫,已为中间试验所证实。
在湿法炼锌方面,1981年已在加拿大建成一个直接加压湿法炼锌车间。硫化锌精矿不再经氧化焙烧而直接进行浸出,可节省25%的投资,并消除了二氧化硫对大气的污染。硫产品为单质硫,回收率为96%。原则流程见图。