欢迎访问过程工程学报, 今天是

当期目录

    2013年 第13卷 第4期    刊出日期:2013-08-20
    流动与传递
    Similarity Solution in Chemical Engineering Guided by Dimensional Analysis
    毛在砂 杨超
    . 2013, 13(4):  541-547. 
    摘要 ( )   PDF (343KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    Similarity solution is a classical topic in chemical engineering, frequently encountered in analysis of flow and transport phenomena in semi-infinite domains. In this article, dimensional analysis is applied to resolve systematically the conditions for the existence of similarity solutions and formulate a basic procedure to get such solutions. With several classic examples, the method for finding the suitable combination of independent variables from original ones is demonstrated, so that the original partial differential equation can be transformed into a simpler ordinary differential equation, through which the desired similarity solution is finally achieved. In-depth analysis of one-dimensional diffusion/reaction problems by dimensional analysis results in some new insights. The elaboration is significant for deep insight of similarity solution and its application in chemical engineering.
    螺带型搅拌槽内异物性液体的混合性能
    黄娟 鲍杰 戴干策
    . 2013, 13(4):  548-554. 
    摘要 ( )   PDF (296KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对高固含量木质纤维素同步糖化与发酵生产燃料乙醇过程,研究了螺带型搅拌槽内层流流动条件下少量低粘低密度液体(a)加入大量高粘高密度主体液体(b)中的混合性能,考察了转速、两种液体体积比(Va/Vb)、粘度比(mb/ma)、密度差等影响因素. 结果表明,当Va/Vb>1%时,异物性物系混合时间远高于相同物性液体混合时间,可延长2~5倍;Va/Vb对混合时间影响最显著,Va/Vb=0.2%~3.7%范围内,无量纲混合时间Ntm随体积比增大先降低后升高存在一最小值;当Va/Vb≥2%,单位主体液体密度之差Dr/rb>0.2时,Ntm随着Va/Vb, Dr/rb增加线性增大;Ntm随着mb/ma增大而减小;加入相加在主体液体内所得混合时间比加在液体表面时短;Va/Vb>2%时,混合工况可分为Re数控制区(桨叶控制)及Ri数控制区(重力控制).
    反应釜内螺旋半圆管夹套内流体的湍流换热性能及熵产分析
    李雅侠 董国先 吴剑华 张先珍
    . 2013, 13(4):  555-561. 
    摘要 ( )   PDF (676KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    应用CFD软件研究了安装在反应釜内壁侧的螺旋半圆管夹套内流体的湍流换热特性,分析了雷诺数Re和曲率d对换热特性的影响,并以熵产数为指标对夹套换热性能进行了基于热力学第二定律的分析评价. 结果表明,弯曲换热壁面两侧主二次涡涡心附近无量纲温度最小,而壁面中心点附近最大,是换热最差的部位. 同一d下,Re增加使二次涡强度和流体湍动能增大,夹套换热综合性能系数Num/f增大;同一Re下,d增加使二次涡强度增大而流体湍动能减小,Num/f值减小. 研究范围内,釜内夹套换热壁面的平均努塞尔数Num为釜外夹套的1.168~1.241倍,摩擦阻力系数f为其1.021~1.077倍. 结构确定的夹套存在一个最佳平均雷诺数(Reop)使换热过程的不可逆损失最小,随d增加,Reop逐渐增大. 半圆截面2个尖角附近是夹套内有用能损失的主要部位.
    流化床-提升管耦合反应器内沥青颗粒的流动特性
    秦小刚 闫子涵 张广杰 范怡平 卢春喜
    . 2013, 13(4):  562-567. 
    摘要 ( )   PDF (264KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对重油残渣(沥青颗粒)气化制氢工艺,在流化床-提升管耦合反应器大型冷模实验装置上,考察了不同操作条件下沥青颗粒体系在耦合反应器内截面平均密度的轴向分布. 结果表明,对单组分沥青颗粒体系,耦合反应器适宜的操作条件为:提升管表观气速ug,r=0.70~1.76 m/s;与A类颗粒相比,沥青颗粒在耦合反应器内的流动特性呈现不同的特点,整个反应器沿轴向可分为底部流化床密相区、提升管底部低密度区、提升管颗粒密度重整区、提升管加速区、充分发展区和出口约束区6个区域;反应器内截面平均密度随颗粒质量流率增大而增大,随表观气速增大而减小;确定了耦合反应器内提升管区域截面平均固含率的影响参数为ep', Fr及H/Dr,并利用实验数据回归了平均固含率的轴向分布经验模型,其计算值与实验值吻合较好.
    不同含水率褐煤粉的输送流动特性及稳定性
    张中林 梁财
    . 2013, 13(4):  568-573. 
    摘要 ( )   PDF (552KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在高压浓相输送实验台上利用氮气进行了褐煤粉输送实验,考察了褐煤粉含水率对输送压损特性、质量流量及稳定性的影响,采用小波分析理论对输送压损信号进行了分析,根据差压波动不同频率段的能量、波幅和方差等特征参数,并结合褐煤粉不同含水率下的输送特性及煤粉的表观形貌分析,进行系统输送稳定性判别. 结果表明,随煤含水率增大,其输送压损和质量流量减小,输送稳定性明显下降,压损呈周期脉冲. 含水率低于5.36%时,系统输送特性良好,含水率为5.36%~8.56%时,系统不稳定,含水率超过8.56%时,系统稳定性急剧下降,并经常堵塞. 差压信息的小波分析结果显示,在不同含水率褐煤粉的输送过程中,当差压信号的能量、波幅和方差主要分布在低频段时,输送过程较稳定,当这些特征参数向高频段转移时,输送稳定性随之下降.
    选粉机分级室内的颗粒运动特性
    童聪 李双跃 李翔 杨军
    . 2013, 13(4):  574-579. 
    摘要 ( )   PDF (986KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在分析SLK5500型选粉机结构和分级机理的基础上,通过构建选粉机分级室模型,根据计算流体力学理论,运用DPM模型与非稳态算法求解颗粒运动轨迹,阐述了不同粒径的颗粒群在分级室内的运动特性. 考察了选粉机分级室内的流场速度分布,并捕捉颗粒计算了风量和转速对细粉颗粒产率和80 mm筛余的影响,模拟结果与实验结果基本相符,验证了模型的可靠性.
    三角形螺旋夹套内流体的湍流流动及换热模拟
    王翠华 吴剑华 刘胜举 张丽
    . 2013, 13(4):  580-585. 
    摘要 ( )   PDF (582KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    对三角形螺旋夹套内流体的湍流流动及换热性能进行了模拟,得到了充分发展条件下恒定热流加热时釜内湍流流体的速度场,分析了雷诺数(Re)和无量纲曲率(k) 对流体阻力和换热性能的影响,并由模拟数据拟合出平均阻力系数及平均努赛尔数的关联式. 结果表明,湍流流动中,夹套内流体的二次流动为稳定的二涡结构,随雷诺数增大,二次流强度和湍动能均增强. 由于离心力的作用,外壁面的阻力系数远大于内壁面. 换热面上局部努塞尔数的峰值出现在靠近二次涡中心位置的换热壁面处,换热面中心处的局部努塞尔数约为峰值的85%. 随Re和k增大,峰值处的局部努塞尔数值增大最明显,流体的平均努塞尔数及阻力系数均增大. 在所模拟的范围内,三角形螺旋夹套的效率因子E>3.7,且随Re和k增大,E逐渐增大.
    含固体粒子旋转流强化流体传热的实验及模拟研究
    彭德其 于欢 俞天兰 田清 吴淑英 黄军 陈前
    . 2013, 13(4):  586-590. 
    摘要 ( )   PDF (355KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对管内除垢与防垢及强化传热问题,对工程上应用较广的扭曲管、扭带管中旋流场内低浓度液固流场综合性能进行实验及模拟研究. 结果表明,含粒子旋流场可提高流体湍流强度,与圆管相比,扭曲管和内插扭带圆管均有较好的旋流效果,相同Re下扭曲管的换热系数提高18.7%~30.1%,阻力系数提高13.1%~181.8%,综合性能评价因子平均提高15.5%,高于圆管和扭带管;而扭带管的换热系数比圆管提高5.6%~32.9%,阻力系数最高. 对扭曲管内粒子传热性能进一步优化,模拟值与实验值的误差为10.7%~12%. 旋流作用有利于提高液固流场的综合性能,但较高流速下该综合性能则逐渐降低.
    反应与分离
    Investigation of Three-liquid-phase Extraction Systems for Simultaneous Separation of Emodin and Rhein
    杨兴福 梁向峰 杨良嵘 李文松 邓伏礼 王福春 刘会洲
    . 2013, 13(4):  591-599. 
    摘要 ( )   PDF (224KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    Several three-liquid-phase extraction systems comprised of organic extractant, polymer and salt aqueous solution were applied to isolate and purify simulated herbal extract containing emodin and rhein. Some influential factors on the partitioning behaviors were studied. The results revealed that extractant type and solution pH value were crucial factors for improving the separation performance. The optimal separation results were obtained at pH 8.00 with methyl isobutyl ketone as the extractant, 10%(w) polyethylene glycol with the molecular weight 4000 Da, and 10%(w) ammonium sulphate. Under the optimized conditions, 95% emodin and 97% rhein were simultaneously extracted into the organic phase and polymer-rich phase from simulated herbal solution with the initial concentration of 100′10-6(w), respectively, and their separation factor of over 10000 was achieved. By adjusting pH value, back extraction rate of both emodin and rhein could be up to about 99%. With the assistance of molecular simulation program XLOGP3 and molecular orbital package, the possible mechanism of extraction was analyzed, and hydrophobic interaction and hydrogen-bonding interaction might be the major driving forces affecting the partitioning behaviors of emodin and rhein.
    白肋烟热解特性及其动力学
    朱宝忠 孙运兰 史少辉 李浩 胡永华
    . 2013, 13(4):  600-607. 
    摘要 ( )   PDF (301KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用TG-DTG-DSC热分析联用技术研究了不同产地白肋烟的热解燃烧行为及其动力学,结果表明,从室温加热到800℃,不同产地的白肋烟热解燃烧过程均经历4个热失重过程,但温度范围不同,且每个阶段的质量和热量变化均不同,样品的主要反应发生在138~583℃内. 采用Coats-Redfern法对不同产地的白肋烟样品4个热失重阶段进行了动力学计算,结果表明,第I与第II阶段机理函数相同,而第III与第IV阶段机理函数相同;燃尽阶段的活化能明显比其他阶段的活化能高. 采用特殊收集装置收集4个热失重阶段的粒相产物,对其有害产物和致香成分的定量分析结果表明,不同产地的白肋烟样品在热解不同阶段产生的有害物质和致香成分的量有所不同,但大部分有害物质和致香成分在第II热失重阶段产生,且产生的量相对较大.
    从红土镍矿镍铁渣中分离浸取镍铬工艺
    张培育 郭强 宋云霞 曲景奎 齐涛
    . 2013, 13(4):  608-614. 
    摘要 ( )   PDF (1258KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    将镍铁渣破碎、球磨后磁选富集Ni于精矿中,富集Cr于尾矿中. 磁选后Ni从0.26%富集至2.57%(w),Cr从4.55%富集至4.61%(w). 考察了H2SO4常压酸浸精矿时Ni的浸出规律. 结果表明,在酸浸温度110℃、酸浓度220 g/L、酸浸时间2 h、液固质量比5的优化酸浸条件下,Ni浸出率为91.5%. 在80~120℃内,Ni浸出反应活化能为19.6 kJ/mol. Ni浸出反应主要受扩散控制. 用Na2CO3碱熔焙烧尾矿,在温度1000℃、Na2CO3/渣质量比0.65、时间1 h、镍铁渣尾矿粒度<74 mm的优化条件下,Cr浸出率为94.1%.
    铅膏在柠檬酸-柠檬酸钠体系中的浸出过程
    朱新锋 杨家宽 孙晓娟 张伟 胡雨辰 李磊 郭一飞 陈松涛
    . 2013, 13(4):  615-620. 
    摘要 ( )   PDF (830KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了铅酸蓄电池废铅膏在柠檬酸-柠檬酸钠体系中浸出过程中形貌及成分的变化. 结果表明,浸出过程中PbO2与PbO在1 h内完全反应,而PbSO4反应相对较慢,反应1 h脱硫率为36.2%,8 h脱硫完全. 浸出过程中PbSO4颗粒不断变小,PbSO4生成柠檬酸铅的过程为缩核反应,起初阶段柠檬酸铅为絮状颗粒,随反应进行,颗粒逐渐长大,最终为板状结构.
    粉煤灰与硫酸氢铵焙烧反应动力学
    王若超 翟玉春 宁志强
    . 2013, 13(4):  621-625. 
    摘要 ( )   PDF (401KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    提出了NH4HSO4法焙烧粉煤灰提取Al2O3的新方法,考察了焙烧温度、粉煤灰中Al2O3与NH4HSO4摩尔比对粉煤灰中Al反应率的影响,研究了粉煤灰与NH4HSO4焙烧反应动力学. 结果表明,粉煤灰与NH4HSO4焙烧反应受固体产物层扩散控制,300, 350, 400℃下的反应速率常数分别为1.25′10-3, 1.56′10-3, 1.89′10-3 min-1,反应活化能为17.19 kJ/mol,反应动力学方程为1-2/3a-(1-a)2/3=0.0422exp[-17190/(RT)]t,最佳工艺条件为:焙烧温度400℃,Al2O3与NH4HSO4摩尔比1:8,焙烧时间60 min;该条件下Al反应率达90%以上,主要产物为NH4Al(SO4)2和NH4Fe(SO4)2.
    系统与集成
    丙烯醛水合加氢法生产1,3-丙二醇过程模拟与技术经济分析
    曾宏 方柏山 瞿引弟
    . 2013, 13(4):  626-632. 
    摘要 ( )   PDF (274KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    基于丙烯醛水合加氢法制1,3-丙二醇(PDO)的小试和中试结果,应用SuperPro Designer?模拟软件,建立年产万吨PDO的工业放大过程模拟,并进行技术经济分析. 结果表明,主要过程数据符合实验结果,工艺模拟设计合理;经济分析显示,原料成本占生产成本49%,设备购置费用约2242万元,总投资约15088万元,年税后净利润约4256万元,投资回收率28.21%.
    冶金过程多组分体系同时反应的动力学模型及应用
    陈建斌 胡继业 孙亚琴
    . 2013, 13(4):  633-637. 
    摘要 ( )   PDF (198KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    将钢铁冶金中的多组分同时反应作为一个综合的反应体系进行研究,考虑其中各反应间的影响. 根据冶金热力学和动力学原理建立多组分渣-金-气反应体系同时反应动力学模型,编制计算程序,得出成分对时间的变化曲线,并用含Fe-Cr-Mn-C的渣-金反应体系的实验进行了验证. 结果表明,金属液中C和Mn组分的计算浓度与实测值基本吻合,Cr的计算浓度与实测值的相对误差在9.1%以内. 在直流电弧下熔炼存在大气通过渣层向金属液的传氧现象,其数值与大气向钢液直接传氧的数值相同. 采用模型方法能较好地解释过程中的反应现象,揭示过程的机理.
    生化工程专栏
    PLGA微球粒径对HPV L1五聚体候选疫苗免疫效果的调控
    贾成成 王连艳 方颖 陈健平 曹科 刘永江 马光辉
    . 2013, 13(4):  638-645. 
    摘要 ( )   PDF (427KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为疫苗递送和佐剂系统,采用快速膜乳化技术制备了粒径0.43和1.38 mm的均一PLGA微球,以其包埋HPV L1五聚体抗原,考察微球粒径对体内免疫应答强度和水平的影响. 结果表明,1.38 mm粒径载抗原PLGA微球组产生的IgG滴度(87771±24983.0)和中和抗体滴度(30720±15863.7)显著高于0.43 mm粒径组的IgG滴度(38400±14021.7) (P<0.05)和中和抗体滴度(2480±3892.6) (P<0.01),且1.38 mm载抗原PLGA微球能更显著提高Th2型细胞因子IL-6(0.43 mm微球的4.7倍)和IL-4(0.43 mm微球的1.5倍)的分泌水平;而0.43 mm载抗原PLGA微球能显著提升Th1型细胞因子IFN-γ(1.38 mm微球的2.1倍)的分泌水平,表明对于HPV疫苗佐剂与递送系统,小粒径微球有利于细胞免疫的提升,可用于治疗性疫苗的开发;而大粒径微球则有利于诱导高效体液免疫,可用于预防性疫苗的开发.
    鱼精蛋白对PLA微球佐剂的调控
    刘玉莹 陈小明 王连艳 袁其朋 马光辉
    . 2013, 13(4):  646-653. 
    摘要 ( )   PDF (460KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用快速膜乳化法,以聚乳酸(PLA)为材料,分别以乙酸乙酯和二氯甲烷为有机溶剂,制备了粒径400和900 nm的均一PLA微球和鱼精蛋白(PS)修饰的PLA-PS微球,以微球为佐剂、HBsAg为抗原免疫小鼠,在动物水平上研究其免疫调控作用,考察了不同粒径微球对抗原体内免疫效果的影响. 结果表明,鱼精蛋白修饰后的PLA微球对乙肝表面抗原的吸附率增加,未修饰的PLA微球对抗原的吸附率仅为2.07%,修饰后吸附率为8.16%;修饰后微球为佐剂的免疫效果优于未修饰微球为佐剂的免疫效果,鱼精蛋白修饰能显著提升小鼠脾细胞分泌Th1型细胞因子(IL-2和IFN-γ)数(分别提升了261%和139%),分泌Th2型细胞因子IL-4数增加了67%;用修饰后平均粒径400 nm微球为佐剂免疫小鼠,IL-2分泌水平是900 nm微球为佐剂的1.68倍.
    化学-酶催化法合成基于鱼鳞胶原蛋白的脂肽类表面活性剂及其在提高原油采收率中的应用
    刘祥玉 张贵峰 张羽飞 王平 苏志国 马光辉 张松平
    . 2013, 13(4):  654-661. 
    摘要 ( )   PDF (320KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用碱性蛋白酶Protex 6L或6 mol/L HCl对鱼鳞胶原蛋白进行水解,获得水解度为0, 5%, 10%和100%的多肽水解产物,分别用不同链长的烷基酰氯(油酰氯、月桂酰氯和癸酰氯)和苯甲酰氯对多肽进行酰化修饰,制备出16种具有不同亲水基和亲油基的脂肽表面活性剂,对其乳化性能、静态洗油和动态驱油性能进行评价. 结果表明,与常用于驱油的化学表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的乳化指数E24最大仅20%相比,脂肽的乳化性能更好,500 mg/L水解度5%的油酰脂肽的E24达60%以上. pH值11.0、水解度10%的油酰脂肽和月桂酰脂肽的洗油能力最强,40℃下150 r/min转速20 min内可将35%以上的原油从油砂上洗脱,远高于SDBS的洗油率(<10%). 水驱采油后注入水解度10%的油酰脂肽或月桂酰多肽,可显著提高原油的采收率,增产油率分别达52.35%和41.18%.
    相分离-溶胀法制备生物可降解PELA多孔纳米微球
    孙超 那向明 苏志国 马光辉 王启宝 高飞
    . 2013, 13(4):  662-668. 
    摘要 ( )   PDF (1714KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用相分离-溶剂去除法制备纳米尺度的单甲氧基聚乙二醇-聚乳酸共聚物(PELA)微球,分析了纳米微球在溶液中的形成机理;用有机溶剂对纳米微球进行溶胀制孔,制备出具有不同孔道特征的纳米微球. 结果表明,以乙醇+丙酮为油相、去离子水为水相,油相中PELA含量6.5 g/L、水相中SDS含量1%、油与水相体积比1:6、油相中乙醇含量50%(j)条件下,所制微球粒径为78.48 nm. 溶胀时间为0.5 h时,以甲苯为溶胀剂所制PELA微球具有中空单孔结构,以二氯甲烷为溶胀剂所制PELA微球具有多孔结构. 用相同方法制备了具有孔结构的聚乳酸、聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物纳米微球,其与PELA的成孔趋势相同. 以模拟体液考察多孔PELA纳米微球的降解性能,30 d可充分降解.
    辅酶类物质对长春花细胞合成长春新碱的调控作用
    陈文 郭志刚
    . 2013, 13(4):  669-674. 
    摘要 ( )   PDF (260KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    添加5种不同浓度的辅酶类物质,根据单因素实验设计正交实验,研究其对抗肿瘤生物碱长春新碱合成的调控作用,并探讨其作用机理. 结果表明,单独添加每种辅酶类物质对长春新碱的合成均有促进作用,确定其最佳添加浓度为(mmol/L): DL-硫辛酸1.0, VB1 1.5, FMN 3.0, ATP 3.0,赖氨酸3.0,该条件下长春新碱合成量(细胞干重)为0.217 mg/g,为首次在长春花细胞培养中成功合成长春新碱.
    葡萄糖直接发酵产2-酮基-L-古龙酸途径中代谢产物的HPLC分析
    韦飘飘 米玉祯 李强
    . 2013, 13(4):  675-680. 
    摘要 ( )   PDF (231KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    建立了利用高效液相色谱对葡萄糖发酵产2-酮基-L-古龙酸体系中的4种代谢产物D-葡萄糖酸、2-酮基-D-葡萄糖酸、2,5-二酮基-D-葡萄糖酸和2-酮基-L-古龙酸的定量测定方法,分析条件为:300 mm′7.8 mm Aminex HPX-87H柱,柱温30℃,流动相为50 mmol/L硫酸,流速0.2 mL/min,RID-10A示差检测器,以丙二酸为内标物. 结果表明,4种物质分离较好. 该方法对2-酮基-D-葡萄糖酸、2,5-二酮基-D-葡萄糖酸和2-酮基-L-古龙酸3种代谢物的检测平均误差分别为1.53%, 0.89%和1.84%.
    D-海因酶和水解酶在中华根瘤菌中的增强表达
    崔明鑫 孙家佳 李强
    . 2013, 13(4):  681-686. 
    摘要 ( )   PDF (304KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以质粒pBBR1MCS-5为载体,将D-Case和D-Hase基因以多顺反子形式置于其lac启动子控制下,转入中华根瘤菌,经30℃发酵培养24 h,在不添加诱导剂的情况下,总酶活比野生菌提高了2倍. 为减少葡萄糖效应,将lac启动子替换成lacUV5,对核糖体结合位点进行优化,工程菌的酶活比野生菌提高了4倍,达0.5 U/mL.
    高效嗜碱好氧反硝化细菌的筛选及其脱硝特性
    郭岩 周雪媚 杨茂华 李玉光 杨德慧 周威 邢建民
    . 2013, 13(4):  687-692. 
    摘要 ( )   PDF (402KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    从碱厂污泥中筛选出一株高效嗜碱好氧反硝化细菌BMEN1,通过生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,鉴定为Pseudomonas stutzeri,命名为Pseudomonas stutzeri BMEN1,其具有napA, nirK, norB和nosZ等好氧反硝化相关基因. 通过条件实验确定该菌最适脱硝条件为:pH 9.0, 37℃, 有效碳源依次为丁二酸钠、乙酸钠和葡萄糖等. 在最适条件下,以菌体浓度计脱硝(NO3--N)速率高达52.92 mg/(h×OD),且无NO2-累积. 将其用于模拟烟道气吸收液脱硝,能在16 h内完全脱除NO3--N和NO2--N 140 mg/L,表明该菌是有应用潜力的好氧反硝化脱硝细菌.
    基于细胞元素的二形栅藻廉价培养基的改进
    万晶晶 薛升长 丛威 张栩
    . 2013, 13(4):  693-697. 
    摘要 ( )   PDF (316KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    根据微藻细胞营养元素含量对BG11培养基重新设计,改良培养基中主要营养盐浓度为(mg/L): KH2PO4 32, MgSO4·7H2O 32, (NH4)2SO4 22.4, CaCl2·7H2O 8, FeSO4 2.6. 培养实验结果显示,改良培养基和BG11培养基中二形栅藻的初始生长状态几乎相同,最终油脂产量分别为0.407和0.403 g/L,改良培养基的培养成本为BG11培养基的33%~50%.
    材料工程专栏
    微流控法合成石墨烯负载的PtNi燃料电池阴极催化剂及其性能
    张东堂 程昌 汪夏燕 夏定国
    . 2013, 13(4):  698-703. 
    摘要 ( )   PDF (900KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用微流控法,以氯铂酸和氯化镍为金属前驱体、硼氢化钠为还原剂,一步合成了石墨烯负载的铂镍燃料电池催化剂,对其进行了表征. 结果表明,在超声辅助条件下,聚乙烯吡咯烷酮为保护剂时,用微流控法可在数秒内得到分散性良好且形貌均一的PtNi/graphene电催化剂,PtNi纳米颗粒的平均粒径为2.1 nm,Pt含量为25.5%(w), 0.7 V (vs. NHE)电压下,电流密度达-107.6 mA/mg,是商业Pt/C(-37.9 mA/mg)的2.8倍,表现出良好的电化学催化活性.
    V2O5制备VN的还原氮化机理
    王安仁 陈立平 张庆春
    . 2013, 13(4):  704-709. 
    摘要 ( )   PDF (636KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以V2O5粉末为原料,C粉末为还原剂,对碳热还原氮化法制备VN的机理进行研究,重点讨论了配碳量和温度对产物的影响. 结果表明,V2O5为逐级还原,存在直接和间接还原;配碳量(C/V2O5)为28%(w)时,产物氮含量最高;800~1000℃发生碳化反应生成VC1-x, 1000~1200℃同时发生碳化和氮化反应,主要生成V(C,N);温度超过1300℃, V(C,N)向VC1-x转化. 随温度升高,产物氮含量逐渐降低,钒含量逐渐升高,产物之间发生团聚甚至熔蚀形成球状,大部分颗粒粒径约为1 mm. 采用本工艺进行实际生产,产品氮含量>17%,钒含量为79%,碳含量<2%,表观密度约为3.5 g/cm3,符合国家标准.
    Ca(AlH4)2的机械力化学合成及其催化放氢过程
    高超 钱张信 柳东明
    . 2013, 13(4):  710-714. 
    摘要 ( )   PDF (587KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了Ca(AlH4)2机械力化学合成过程的反应机理及添加K2TiF6, KBF4, TiF3, NbF5对其放氢过程的影响. 结果表明,机械球磨过程中,LiAlH4与CaCl2先反应形成中间相LiCa(AlH4)3,中间相再与CaCl2反应生成Ca(AlH4)2. 添加含F?化合物可有效改善Ca(AlH4)2的放氢性能,其中,K2TiF6的催化效果最佳,可使Ca(AlH4)2前两步放氢温度分别降低39和66℃. 含F?化合物在球磨或加热过程中与Ca(AlH4)2发生化学反应,产物可催化Ca(AlH4)2放氢过程.
    综述
    气体水合物生成过程强化方法研究进展
    张学民 李金平 吴青柏 王春龙 焦亮
    . 2013, 13(4):  715-720. 
    摘要 ( )   PDF (285KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    全面综述了气体水合物生成过程强化技术的研究进展,分析了各种强化方法的研究现状及其优缺点. 现有的过程强化技术只针对水合反应过程,通过搅拌、鼓泡和添加化学添加剂等方式均能缩短水合物生成诱导时间,促进其生成;水合物生成过程是一个复杂的传热传质及水合反应过程,过程机理有待深入研究,需建立包括温度、压力、客体尺寸和水的状态及搅拌程度等因素综合作用下的水合物生长模型,准确揭示水合物生成过程的强化机理. 最后指出了气体水合物生成过程强化技术存在的问题和今后的研究方向.