Гинберг А.M. и др. Технология важнейших отраслей промышленности
Подождите немного. Документ загружается.
141
В результате одновременно протекающих реакций расщепления молекул,
гидрирования, изомеризации и образования ароматических соединений при
платформинге можно получить (в зависимости от давления) высокооктановый
бензин либо ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол). Так,
например, если платформинг проводится при давлении от 1,5 до 3,0 МПа, то
получают бензол, толуол, ксилол; при давлении около 5 МПа образуется
высококачественный бензин с октановым числом 98. Такой бензин отличается
малым содержанием серы, высокой устойчивостью при хранении и применении.
Независимо от условий процесса при каталитическом риформинге наряду с
жидкими продуктами получается от 5 до 15% газов, содержащих водород,
метан, этан, пропан, бутан и изобутан. Некоторые из этих газообразных
углеводородов служат сырьем для производства метанола, формальдегида,
дивинила, пропилена и высокооктановых добавок к бензину. Содержащиеся в
газе значительные количества дешевого водорода могут быть использованы для
очистки нефтепродуктов от серы. В этом смысле наиболее эффективным
методом очистки нефтепродуктов, и особенно керосина, дизельного топлива и
даже масел, является гидроочистка.
Гидроочистка проводится под давлением водорода 5-7 МПа при температуре
340-430°C на алюмо- кобальтомолибденовом катализаторе. В результате
взаимодействия водорода с сернистыми, азотистыми и кислородсодержащими
соединениями образуются легко удаляемые сероводород, аммиак и вода.
Сероводород может быть использован для получения серы и серной кислоты, а
аммиак — для получения удобрений. Большим преимуществом гидроочистки
является отсутствие потерь углеводородной части сернистых соединений. Кроме
того, очищенные продукты не содержат непредельных углеводородов, что
усиливает их химическую стабильность при хранении.
Сочетание процессов каталитического риформинга с гидроочисткой исключает
необходимость строительства на нефтеперерабатывающих заводах специальных
установок по производству водорода, позволяя комплексно использовать сырье
на месте его переработки.
Глава 8 Процессы, идущие под повышенным или пониженным давлением
§ 8.1. Роль давления в технологии
В технологии применение повышенного и пониженного давления позволяет
создавать не только принципиально новые материалы, но и методы воздействия
па их структуру, свойства и форму. Так, вакуум является основой многих
технологических процессов напыления тонких пленок, создания электронных
приборов, а также производства очень чистых материалов в фармации, химии,
металлургии, радиоэлектронике. Повышенное давление, вызывая перестройку
электронного состояния, способно кристаллический диэлектрик превратить в
металл, а некоторые металлы — в диэлектрик. Сверхвысокие давления (250 000
МПа) не исключают возможности получения в будущем металлического
водорода и даже придания ему сверхпроводящих свойств. В настоящее время
при давлении около 10000 МПа и температуре 2400°C изменением электронной
142
структуры углерода графит превращают в алмаз. При давлении 80 000 МПа и
температуре 1800°C из смеси соединений, содержащих бор и азот, синтезируют
неизвестный в природе минерал боразон (нитрид бора). По твердости он не
уступает алмазу, а по теплостойкости даже превосходит его.
Повышенное давление широко используется для пластической деформации в
процессах формообразования и упрочнения, тонкого и сверхтонкого
измельчения, пропитки пористых материалов жидкостью, фильтрации и т. д.
В последние годы в технологии наметилась тенденция применения
повышенного давления для создания замкнутых безотходных и
энергосберегающих производств. Например, комплекс мероприятий по переводу
сернокислотного производства на энерготехнологическую схему, работающую
при давлении 1,5 — 2 МПа, обеспечивает утилизацию вторичных
энергоресурсов и перевод всего производства на энергетическое
самообеспечение. Это не только исключает потребление энергии извне, но и
позволяет кроме удовлетворения собственных нужд отдавать на сторону с
каждой тонны выработанной кислоты до 100 кВт*ч электрической энергии и до
500 кг водяного пара.
В производстве отдельных видов химической продукции (стирола, аммиака,
некоторых сверхтвердых материалов) высокое и сверхвысокое давление
применяется как один из факторов интенсификации технологического процесса.
Однако в большинстве случаев этот фактор оказывается дорогостоящим и часто
экономически нецелесообразным из-за неоправданно больших
эксплуатационных и энергетических затрат, необходимости установки
толстостенного оборудования повышенной прочности, надежности и
материалоемкости. Поэтому в технологической практике вопрос о
целесообразности использования давления решается в каждом конкретном
случае в зависимости от ряда факторов, агрегатного состояния
взаимодействующих веществ, степени достижения равновесия, влияния режима
процесса на выход продукта.
В химической технологии изменение давления обеспечивает повышение или
понижение концентрации веществ, изменение их объема и теплофизических
свойств. Иногда изменением давления ускоряют или замедляют переход
веществ из одного агрегатного состояния в другое. Это позволяет
регулированием скорости конденсации, испарения, кристаллизации, абсорбции,
адсорбции или десорбции добиваться оптимального выхода продукта и
улучшения его качества.
В некоторых процессах повышенное или пониженное давление играет
вспомогательную роль и применяется не самостоятельно, а комбинированно,
совместно с температурой или катализатором, либо с тем и другим
одновременно. Пример тому — термический и каталитический крекинг
нефтяных фракций, гидрирование топлив, вулканизация каучука, производство
карбамида, полиэтилена высокого давления.
143
§ 8.2. Давление, кaк фактор интенсификации газообразных процессов
Для процессов, протекающих в газовой фазе, применение повышенного
давления иногда целесообразно по той причине, что при сжатии газов они
занимают меньший объем, в результате чего возрастает их концентрация.
Скорость же химической реакции пропорциональна концентрации реагентов. Из
этого следует, например, что превращение азотоводородной смеси в аммиак
либо оксида углерода и водорода в метанол может быть ускорено увеличением
концентрации исходных газовых компонентов за счет высокого давления.
Для гомогенных газовых реакций, протекающих в состоянии, далеком от
равновесия, их скорость оказывается пропорциональной фактическому
давлению. Но так как с ростом давления может меняться порядок реакции и
уменьшаться констант ее скорости, то в каждом конкретном случае необходима
оптимизация условий ее протекания. Это особенно относится к производству
крупнотоннажных продуктов (аммиаку, метанолу, карбамиду и др.).
Гомогенные газовые реакции, как известно, могут сопровождаться уменьшением
или увеличением объема. Например, в производстве аммиака из
азотоводородной смеси по схеме
N
2
+ 3H
2
<=> 2NH
3
+ Q
из 1 + 3 моль исходного вещества получают 2 моль конечного продукта. Здесь
процесс идет с уменьшением объема (4 моль => 2 моль), В таких реакциях
выход продукта и скорость его образования увеличиваются с повышением
давления вначале очень быстро (кривая 1 на рис. 8.1), а затем все медленнее и
медленнее.
Это объясняется тем, что в результате сжатия происходит своеобразное
«сгущение», т е. концентрирование газа, сдвиг равновесия в сторону конечного
продукта при одновременном накоплении балласта в виде нежелательных
инертных примесей. В результате этого повышение давления оказывается
эффективным лишь до некоторого предела (точка А на кривой 1), после
которого сжатие становится невыгодным, так как газ, оказавшийся под высоким
давлением, приобретает все меньшую и меньшую сжимаемость. В результате
энергозатраты начинают возрастать быстрее прироста продукта. Экономически
рациональное давление определяется технико-экономическими исследованиями
и обычно колеблется от десятка до нескольких сотен МПа.
В производстве аммиака выбор давления обусловливается его содержанием в
равновесной смеси, энергетическими затратами на сжатие газа, временем и
144
температурой контактирования на катализаторе, требованиями к аппаратурному
оформлению и т. д.
Влияние некоторых из этих факторов отражено в табл. 8.1.
Таблица 8.1
Давление,
МПа
Pacxoд энергии
на сжатие газа.
кВт*ч
Объемное содержание аммиака, в
равновесной смеси
200°С 400°С 600°С
10
607
80,6
25,12
4,52
30
723
89,94
47,0
13,77
100 976 98,29 79,82 31,43
Из таблицы видно, что низкие температуры и высокие давления смещают
равновесие в сторону образования аммиака и увеличения его выхода.
Содержание аммиака в равновесной смеси указывает на целесообразность
проведения процесса при высоком давлении. В этом случае в результате
конденсации аммиака облегчается его отделение от непрореагировавшей
азотоводородной смеси. Однако значительно увеличивается расход энергии на
ее сжатие, ужесточаются требования к качеству и надежности оборудования.
При понижении же давления упрощается аппаратурное оформление процесса,
хотя габариты аппаратов растут. Одновременно снижается расход энергии на
сжатие, но увеличиваются энергозатраты на циркуляцию газа и выделение
аммиака; повышаются требования к чистоте исходной азотоводородной смеси.
Оптимизацией технико-экономических показателей процесса было выявлено,
что наивыгоднейшее значение давления равно 32 МПа.
Поиск оптимального давления несколько упрощается в случае обратимых
газовых реакций, протекающих с увеличением объема. Примером такой реакции
может быть конверсия метана водяным паром
5
для получения водорода:
CH
4
+ H
2
O <=> CO
2
+ 4H
2
- Q
Для подобных газовых реакций графическая зависимость выхода продукта от
давления характеризуется точкой перегиба В на кривой
2 (рис. 8.1). В начальный
момент, когда система находится вдали от состояния равновесия, выход
продукта с повышением давления увеличивается. При приближении к
равновесию его значение проходит через максимум и затем снижается.
Экстремум на кривой позволяет по координатам точки В определить
оптимальные значения давления и выхода продукта. Обычно значение
оптимального давления для большинства подобных реакций колеблется от
нескольких десятков до сотых и тысячных долей МПа.
Рассмотренные газовые реакции часто завершаются переходом газового
компонента в жидкую или твердую фазу в результате его конденсации либо
улавливания твердым или жидким поглотителем. Скорость процессов
* В этой реакции число молей конечных продуктов (1 + 4 = 5) больше числа молей исходных
реагентов (1 + 1 = 2), что указывает на ее протекание с увеличением объема.
145
адсорбции, растворения, абсорбции и конденсации газового компонента всегда
пропорциональна давлению, под которым этот компонент находится. Поэтому в
промышленности для ускорения перехода газа в другое агрегатное состояние
часто применяют давление выше атмосферного. Так, в холодильных установках
сжижение аммиака при плюсовых температурах достигается использованием
давления 1,5—5 МПа. Обеззараживание воды хлором и насыщение ее
кислородом также форсируются применением избыточного давления. И
наоборот, для перевода компонентов в газообразное состояние после их
поглощения жидкостью или твердым телом, а также для ускорения этих
процессов применяют вакуум.
Удаление газов и паров из различных материалов при низкой температуре в
вакууме позволяет получить особо чистые химические вещества,
электротехнические и полупроводниковые материалы, фармацевтические
препараты, а также очень чистые от адсорбированных газов поверхности. На
такие поверхности напыляются тонкие пленки в производстве
микроминиатюрных радиоэлектронных изделий.
В металлургии с помощью вакуума из жидкого металла удаляются растворенные
в нем газы (O
2
, N
2
, H
2
), неметаллические включения, летучие — олово, висмут,
сурьму, свинец. Одновременно с этим вакуум повышает
ПЛОТНОСТЬ СЛИТКОВ.
В строительстве вакуумирование провибрированного бетона увеличивает его
прочность у поверхности на 20—40%, повышает морозостойкость и
износостойкость за счет снижения водоцементного отношения. Это экономит
время бетонирования, так как дает возможность использовать покрытие вскоре
после его вакуумной обработки.
§ 8.3. роль давления в жидкофазных и твердофазных процессах
Для процессов, протекающих в жидкой фазе, применение повышенного
давления эффективно лишь при его значениях более 200 МПа. Примером может
служить жидкофазная гидратация этилена при получении этилового спирта
(C
2
H
4
+ H
2
O => C
2
H
5
OH) либо его полимеризация в производстве полиэтилена
высокого давления. В последнем случае уже при давлении 200 МПа и
температуре 200°C плотность газообразного этилена очень близка к плотности
жидкости. В существующих технологических процессах производства
полиэтилена давление достигает 300 МПа. Подобное повышение давления
благоприятствует образованию полиэтилена большей плотности, уменьшает
разветвленность и количество непредельных групп в структуре макромолекул.
Однако при таком давлении влияние температуры и агрегатного состояния
проявляется в очень противоречивой форме. С одной стороны, повышение
температуры ускоряет распад инициатора и увеличивает скорость
полимеризации, с другой — с повышением температуры уменьшается
молекулярная масса и плотность полимера, в результате качество полиэтилена
высокого давления как одного из лучших диэлектриков для высокочастотной
146
техники несколько ухудшается. Фазовое состояние реакционной смеси также
влияет на эффективность процесса.
В гомофазной системе Ж — Ж преобладают процессы роста молекулярной цепи
с образованием небольшого числа коротких боковых ответвлений.
В гетерофазной системе Г — Ж — T образуется большое число молекул с
длинными боковыми ответвлениями, сильно ухудшающими качество полимера.
По этой причине полимеризацию этилена под высоким давлением проводят в
гомофазной системе Ж — Ж, а подготовительные и завершающие операции — в
гетерофазных системах типа Г-Ж либо Ж - Т.
Другая область применения высокого давления — жидкофазная пропитка
пористых материалов и изделий. Применение для этой цели высокого
гидростатического давления (3000 МПа) в многих отраслях промышленности
сокращает продолжительность пропитки с нескольких суток до 10—30 с. В ряде
случаев удается совмещением нескольких технологических операций
одновременно с пропиткой производить уплотнение и формообразование
(профилирование). Например, древесину железнодорожных шпал, мебельных
изделий, шахтного крепежного леса обрабатывать антисептиками,
консервантами, синтетическими смолами или лаками. Это исключает
длительную и энергоемкую сушку, позволяет использовать плохосмазываемые и
даже высоковязкие жидкости без подогрева. Ориентировочный годовой
экономический эффект от использования этого способа только в
лесообрабатывающей промышленности оценивается в 10 млн. руб. В настоящее
время пропиткой пористых материалов и изделий жидкостью под высоким
гидростатическим давлением осуществляют консервирование и гидролиз
древесины, изготовление древесных пластиков, изготовление высоковольтных
пленочных конденсаторов, антифрикционной металлокерамики и т. д.
Для процессов, протекающих в твердой фазе, ввиду незначительной
сжимаемости твердых тел эффективными являются лишь сверхвысокие
давления ~ 10000— 250000 МПа. При таких больших сжатиях происходит
перестройка электронных оболочек атомов, деформация молекул и сдвиг
фазового равновесия. Как правило, это заканчивается образованием новых
химических связей, которые обладают большой прочностью. Подобный
принцип воздействия на вещество положен в основу создания новых материалов
с необходимыми свойствами. Сейчас сверхтвердые материалы типа эльбора,
боразона и синтетических алмазов получают при температурах 1600—2400°C
целенаправленными полиморфными превращениями в кристаллической
структуре. Так, графит в результате перегруппировки атомов углерода в
кристаллической решетке переходит в синтетический алмаз. Гексагональная
структура нитрида бора трансформируется до кубической, что придает
полученным кристаллам твердость, превышающую твердость алмаза.
Техника получения сверхвысоких давлений уже сейчас обеспечивает
возможность сжатия материалов до 10
6
— 10
8
МПа. Это открывает большие
возможности получения совершенно новых сплавов большой твердости,
прочности и жесткости либо создания неметаллических материалов с
147
металлическими свойствами. Например, серый чугун после его обработки
высоким давлением напоминает по механическим характеристикам
высокосортную сталь, а неметаллы (сера, иод) и металлоиды (например, селен)
приобретают ярко выраженные металлические свойства.
Таким образом, сверхвысокие давления значительно расширяют диапазон
возможностей в создании новых материалов и прогрессивной технологии их
переработки. В будущем обработка высоким давлением станет такой же
обычной, как и современные высокотемпературные
процессы.
Глава 9 БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
§ 9.1. Основные понятия и определения
В настоящее время все большее значение приобретает применение
биохимических процессов в различных отраслях народного хозяйства, для
производства продукции, используемой в медицине, сельском хозяйстве и
различных отраслях промышленности.
Под биотехнологическими процессами понимается техническое использование
биохимических процессов, протекающих в живой клетке.
Большинство биохимических реакций в организме являются каталитическими.
Чтобы процессы в живых клетках протекали с большей скоростью в
неоптимальных условиях (отсутствие высокой температуры и высокого
давления), нужны биологические катализаторы, по своей эффективности
значительно превышающие катализаторы, используемые промышленностью.
Биологические катализаторы характеризуются такими свойствами, как высокая
активность и селективность, большая скорость превращений, сравнительно
низкая температура процессов (20—40°С), отсутствие необходимости
повышенного давления. Использование принципов биологического катализа,
осуществляемого природой, в промышленном масштабе позволяет по-новому
перестроить целые отрасли промышленности, значительно расширяет ресурсы
для сельского хозяйства и ассортимент лекарственных препаратов.
Биологическими катализаторами являются синтезируемые в организмах
ферменты (или энзимы), гормоны, а также вносимые извне витамины.
Наибольшее значение для науки и техники имеет ферментативный катализ.
Известны технологические процессы, основанные на применении ферментов в
качестве технических катализаторов. Однако таких процессов в
промышленности мало, механизм ферментативных превращений недостаточно
изучен, а ферменты, выделенные из клетки и находящиеся в «изолированном»
виде, достаточно дороги, высокочувствительны, легко разрушаются и т. д.
В промышленности биологические процессы осуществляются при помощи
микроорганизмов, в состaв клеток которых, также как и в состав других живых
клеток, входят белки, ферменты, аминокислоты, липиды, витамины и другие
органические вещества. В результате активности находящихся в клетке
ферментов нe только увеличивается биомасса клеток, но и синтезируются
148
различные ценные внеклеточные вещества. Биомассу можно использовать как
источник получения пищевых продуктов (дрожжи) и в животноводстве.
При оптимальных условиях в промышленности можно получить до 100 г/л
сухой биомассы. Бактерии за сутки могут переработать объем веществ, в 30—40
раз превышающий массу самих клеток. При выращивании кормовых дрожжей в
1 м
3
питательной среды за 1 ч можно получить около 3 кг биомассы дрожжевых
клеток в пере- счете на сухое вещество.
Это означает, что за сутки с каждого 1 м
3
аппарата (биохимического реактора)
можно получить около 30 кг белков. Для получения такого же количества
животных белков в сутки необходимо держать 100 коров, а для производства
такого же количества растительных белков потребовалось бы 18 га посевов
гороха.
Огромное значение для интенсификации сельского хозяйства имеют
микробиологические процессы производства кормовых дрожжей,
бактериальных удобрений, бактермальных средств защиты растений.
Биотехнологические процессы (молочно-кислое, дрожжевое, спиртовое, винно-
кислое брожение)
веками используются человеком в пищевой промышленности.
Большое применение имеет микробиологический процесс производства
аминокислот (лизина, триптофана, глутаминовой кислоты и др.), липидов,
полисахаридов, витаминов, гормонов, антибиотиков и ферментных препаратов.
В перечисленных областях микробиологические методы высокоэффективны и
не имеют себе равных.
В последнее время получили широкое распространение микробиологические
процессы производства органических кислот, спиртов, растворителей,
микробиологическая очистка сточных вод, т. е. процессы, ранее традиционно
осуществляемые химическими, физико-химическими и физическими методами.
По сравнению с химическими и физико-химическими микробиологические
процессы имеют ряд преимуществ: реакции протекают при сравнительно низкой
температуре, нормальном давлении, в сравнительно простом по конструкции
оборудовании. Благодаря этому упрощается технологический процесс,
снижаются капиталовложения и эксплуатационные расходы.
Для культивирования микроорганизмов обычно используют дешевое и
недефицитное сырье, например побочные продукты промышленности и сточные
воды. В качестве источников сырья в микробиологическом синтезе широко
используют нефть, продукты и отходы ее переработки, природный газ,
сапропель (озерный ил), мелассу, представляющую собой побочный продукт
сахарной промышленности, молочную сыворотку, являющуюся отходом при
производстве сыра, казеина и творога, а также отходы производства основной
химической и целлюлозно-бумажной промышленности.
Основанные на процессах жизнедеятельности микробов, микробиологические
процессы подразделяются на аэробные, идущие в атмосфере кислорода, и на
анаэробные — в отсутствии последнего. В технике наибольшее значение имеют
аэробные процессы. Задачи современной микробиологии настолько
149
разнообразны, что в настоящее время из нее выделился ряд специальных
дисциплин: техническая, пищевая, сельскохозяйственная, медицинская,
санитарная микробиология и т. д.
§ 9.2. Применение биотехнологических процессов в промышленности
Традиционным примером биотехнологических процессов являются процессы
брожения. Исходными веществами для процесса брожения
служат сахара и
полисахариды, а конечными — органические кислоты или спирты. Одним из
наиболее распространенных видов является молочно-кислое брожение. Оно при-
меняется в пищевой промышленности для приготовления кефира, простокваши,
творога, сыра и т.д. Консервирование путем квашения, хлебопечение,
силосование кормов также основано на
деятельности молочнокислых бактерий.
Спиртовое брожение — часто применяемый микробиологический процесс.
Основными возбудителями спиртового брожения являются дрожжи,
относящиеся к классу грибов. Под их воздействием из полисахаридов
образуются спирт, глицерин, уксусный альдегид. Спиртовое брожение широко
используется в виноделии, пивоварении, хлебопечении. Производство чистого
этилового спирта также основано на процессе спиртового брожения.
Например, для производства этилового спирта в настоящее время взамен
пищевого сырья используют кислотные гидролизаты клетчатки и отходы
целлюлозно-бумажной промышленности — сульфитные щелоки; разработаны
методы получения ацетона и бутилового спирта из сульфитного щелока и
гидролизатов древесины. При брожении крахмала, сахаров и клетчатки с
помощью масляно-кислых бактерий в промышленности получают ацетон,
бутиловый спирт, масляную кислоту и другие ценные химические вещества.
Масляно-кислое брожение широко применяют в текстильной промышленности
при первичной обработке льна, конопли, джута, с тем чтобы отделить лубяные
волокна от окружающей растительной ткани.
В настоящее время микробиологическая промышленность насчитывает десятки
разнообразных процессов и сотни наименований промышленной продукции. К
ним относятся кормовые дрожжи, кормовая биомасса, медицинские дрожжи,
вакцина, закваски молочно-кислых бактерий, бактериальные удобрения,
бактериальные средства защиты растений, липиды, полисахариды, спирты,
ацетон, органические кислоты (уксусная, молочная, лимонная, глюконовая и
др.), аминокислоты (лизин, триптофан, глутаминовая кислота), витамины,
антибиотики и пенициллин, эритромицин, биомицин, нистатин, актиномицин и
др.
Технологический процесс микробиологического синтеза состоит из .многих
стадий, наиболее важными среди которых являются следующие: приготовление
и стерилизация питательной среды, хранение культуры микроорганизмов и
размножение посевного материала в лаборатории, получение посевного
материала в цехе чистой культуры, основная ферментация, выделение продукта
из культурной жидкости, упаковка, хранение готовой продукции.
150
Самый ответственный процесс в микробиологическом синтезе — ферментация.
Поэтому аппараты, в которых проходит этот процесс, — ферментаторы
являются главным технологическим оборудованием любого
микробиологического производства. Они обычно представляют собой
герметические цилиндрические емкости с мешалками объемом от 50 до 200 м .
Современные ферментаторы укомплектованы измерительными приборами и
регулирующими устройствами. Чрезвычайно важным условием процесса
является соблюдение полной стерильности.
Процессы, проходящие в биохимическом реакторе (ферментаторе), отличаются
исключительной сложностью, так как на явления микробиологического синтеза
накладываются физико-химические явления. Сложность их усугубляется тем,
что одновременно протекают процессы как на микроуровне — явления в
клетках, так и на макроуровне — процессы массо- и теплопередачи. В
настоящее время предприняты попытки математического моделирования
биохимических реакторов на основе принципов системного анализа.
Повышение эффективности функционирования биохимических реакторов
связано с автоматическим регулированием и управлением микробиологическим
синтезом. Применение автоматизированных ферментационных установок
позволяет не только повысить технико-экономические показатели
технологических процессов, но и дает возможность перейти от простой задачи
поддержания определенных параметров среды к управлению биологическими
параметрами процесса. Становится реально осуществимым применение
автоматизированных систем управления технологическим процессом на
крупнотоннажных производствах.
Последнее время в промышленности практикуют различные превращения
молекул органических веществ — микробиологическую трансформацию.
Отбирая особые культуры микроорганизмов, можно провести самые различные
химические реакции — окисление и восстановление, фосфорилирование,
аминирование, специфический гидролиз и другие реакции, осуществить которые
химическим путем очень трудно, а зачастую невозможно. С помощью
микробиологической трансформации можно превращать продукты химического
синтеза в другие необходимые для народного хозяйства вещества.
Заманчивой перспективой может стать применение биотехнологических
процессов для фиксации (усвоения) атмосферного азота с помощью бактерий,
обогащения бедных руд, выщелачивания руд цветных металлов, а также для
добычи полезных ископаемых.
Значительное место среди микробиологических процессов занимает
биологическая очистка сточных вод, которую в настоящее время считают одним
из наиболее надежных и эффективных методов очистки.
Механизм процесса биологической очистки сточных вод заключается в
разложении и окислении вредных примесей с помощью микроорганизмов. Не
все химические соединения, содержащиеся в с точных водах, разлагаются с
одинаковой скоростью.