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当期目录

    2009年 第9卷 第5期    刊出日期:2009-10-20
    流动与传递
    双气泡相群平衡模型模拟鼓泡塔气液两相流
    李光 杨小钢 戴干策
    . 2009, 9(5):  833-840. 
    摘要 ( )   PDF (378KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    基于对鼓泡塔气泡行为的现有认识,把气泡分成大、小气泡. 首次建立了完整的双气泡相群平衡模型(TBPBM),以预测气泡尺寸,并耦合TBPBM与CFD双流体模型对D=440 mm鼓泡塔进行数值模拟,获得了气泡尺寸体积概率分布、时均气含率与液相速度径向分布、大小气泡相尺寸分布,对部分模拟结果与实验值及文献模拟结果进行了比较. 结果表明,TBPBM-CFD模型预测的时均气含率和液相速度分布与实验结果吻合最好,较SBPBM、平均气泡尺寸模型的模拟结果有明显改善. 与实验值相比,TBPBM模型的整体气含率模拟误差为5.7%,而SBPBM模型和平均气泡尺寸模型的误差分别为27.2%和17.3%.
    基于格子Boltzmann方法的封闭三角腔自然对流的数值模拟
    雍玉梅 杨超 毛在砂
    . 2009, 9(5):  841-847. 
    摘要 ( )   PDF (648KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    建立了二维不可压缩D2G9格子Boltzmann模型,耦合二维TD2Q5热格子Boltzmann模型,在非平衡态外推的边界条件下,首先对不同Eckert数(Ec)和Prandtl数(Pr)时Couette流的温度场进行数值模拟,计算结果与解析解吻合良好,且在Ec变化很大的条件下,计算结果仍与解析解相符,验证了模型的准确性和稳定性. 然后对封闭三角空腔内不同Rayleigh数(Ra)下的自然对流流场和温度场进行了数值模拟,结果与文献计算值吻合良好,说明格子Boltzmann方法的TD2Q5热模型可用于高Ra时的空腔热流动模拟.
    颗粒沉积量对细颗粒层清灰力和清灰效率的影响
    徐海卫 李水清 宋蔷 姚强
    . 2009, 9(5):  848-853. 
    摘要 ( )   PDF (266KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用中径3.31 mm的细颗粒在PPS普通滤料和涤纶覆膜滤料表面形成不同沉积量的颗粒层,用缓慢增加反吹气流和低压脉冲清灰的方法进行清灰测试. 随着颗粒层沉积量增加,颗粒层低压脉冲清灰的效率均提高,缓慢反吹的清灰力也呈减小趋势. 涤纶覆膜滤料表面颗粒层沉积量从200 g/m2增长到401 g/m2时,平均清灰应力从350 N/m2降到100 N/m2,比PPS滤料低90 N/m2以上. PPS滤料上低压脉冲清灰效率随颗粒层沉积量的增加线性增加,涤纶覆膜滤料上颗粒层沉积量超过200 g/m2时非线性快速增加,缓慢反吹产生的颗粒层碎片均随着颗粒层沉积量增加而增大.
    不同叶片形状盘式涡轮搅拌桨的气-液分散特性
    马志超 包雨云 高娜 高正明
    . 2009, 9(5):  854-859. 
    摘要 ( )   PDF (216KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在直径为0.48 m的椭圆底搅拌槽中,采用包括半椭圆(HEDT)及抛物线(PDT)形叶片的4种盘式涡轮桨,研究了叶片形状对气液两相体系中临界分散、通气功率和气含率的影响. 结果表明,由载气到气泛测得的泛点比气泛到载气测得的泛点明显滞后;比较相同条件下PDT桨与HEDT桨的通气功率和气含率,相同通气准数时,PDT桨的相对功率消耗(Pg/P0)较高,通常大于0.75,且受通气量影响较小;功率消耗相同时,在较宽气量范围内PDT的气含率较HEDT高约5%. PDT桨在相同气量时达到气液分散所需的功率略低,推荐用于工业气液搅拌反应器中.
    颗粒物再悬浮和检测系统的性能指标
    黄玉虎 田刚 金大建 毛华云 李钢 田刚
    . 2009, 9(5):  860-864. 
    摘要 ( )   PDF (264KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    系统地提出了颗粒物再悬浮和检测系统的性能指标,指标至少应包括5方面:颗粒物浓度稳定性、浓度调节平衡时间与连续运行时间、浓度可调范围、颗粒物采样均匀度、粒径分布的一致性. 根据干粉气动再分散方法和气溶胶力学理论,集成了一款颗粒物再悬浮和检测系统,并按照指标评估了该系统. 结果表明,浓度可调范围为0.1~12000 mg/m3,连续运行时间至少可达1~7 d,浓度调节平衡时间≤1 min;浓度稳定性较好,各种运行状态对应的浓度相对标准偏差(RSD)的平均值≤10%;各采样点采样均匀度好,RSD≤1.5%;混合箱内颗粒物在空气动力学直径0~40 mm范围内的粒径分布与待测粉尘一致.
    反应与分离
    螯合树脂对铜离子的吸附动力学和热力学
    刘步云 姚忠 周治 徐虹 韦萍
    . 2009, 9(5):  865-870. 
    摘要 ( )   PDF (244KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对以谷氨酰胺-铜(II)配合物为供体酶法制备茶氨酸体系,研究了D401螯合树脂对Cu2+的吸附,探讨了吸附过程的热力学和动力学,通过红外光谱鉴定了树脂的配位结构. 结果表明,树脂吸附量随离子浓度和温度升高而增加,当pH为5.6时吸附量最大,达1.887 mmol/g. 不同温度下Langmuir方程均呈现很好的拟合度. 热力学平衡方程计算得DG<0, DH=21.5 kJ/mol, DS>0,表明该吸附过程是自发的、吸热、熵增加的过程. 动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型,吸附反应速率由颗粒扩散和液膜扩散共同控制. 该树脂在较宽的pH范围内对Cu2+具有很好的选择吸附性,可用于酶转化茶氨酸体系中Cu2+的去除.
    离子交换树脂脱除高浓磷酸钠溶液中的钒(V)和铬(VI)
    沈妮 林晓 曹宏斌 郭奋 张懿
    . 2009, 9(5):  871-876. 
    摘要 ( )   PDF (262KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用静态吸附实验研究了离子交换法深度脱除高浓度Na3PO4水溶液中微量钒(V)和铬(VI),考察了树脂性质、吸附温度、吸附pH值和固液比对钒(V)、铬(VI)吸附的影响. 结果表明,在5种大孔苯乙烯系树脂中,D301R最适合脱除高浓磷酸钠溶液中的钒(V)和铬(VI),料液pH 6.5、室温、树脂/料液比1 g/10 mL时,钒(V)、铬(VI)的去除率较好. 10次动态循环实验结果表明,钒、铬脱除效率均在90%和80%以上,树脂重复使用性能稳定. 钒在D301R树脂上的吸附主要受其与磷的置换过程控制,且其在树脂中的传质速率低于铬.
    Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中铝、铁的反应行为
    李小斌 张志强 刘伟 刘桂华 彭志宏 周秋生
    . 2009, 9(5):  877-881. 
    摘要 ( )   PDF (323KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以Al2O3, Fe2O3和Na2CO3为原料,对Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中的反应行为进行了详细研究. 基于溶出率与时间、温度的关系,证明Na2O×Al2O3和Na2O×Fe2O3的生成反应动力学都服从Zhuralev-Lesokin-Tempelman模型,表观活化能分别为186.59和80.92 kJ/mol,表明Na2O×Fe2O3比Na2O×Al2O3在动力学上更易形成;Al2O3易与Na2O×Fe2O3反应形成Na2O×Al2O3和Fe2O3,在1273 K烧结30 min,所得熟料Al2O3溶出率达98.51%;Fe2O3对Na2O×Al2O3的形成有双重作用,在1273 K下可加速Na2O×Al2O3的形成,超过1323 K,促使Na2O×Al2O3分解成Na2O和b-Al2O3,且随着温度升高或时间延长,分解程度增高,从而导致熟料中Al2O3溶出率显著降低.
    MoO3/TiO2催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫性能
    刘金龙 朱银华 杨祝红 王海棠 陆小华 冯新 汪怀远
    . 2009, 9(5):  882-886. 
    摘要 ( )   PDF (397KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以介孔氧化钛晶须成型材料为载体,通过浸渍法制备不同MoO3负载量的MoO3/TiO2加氢脱硫催化剂. XRD分析表明,介孔氧化钛晶须成型载体为纯锐钛矿相,MoO3负载量为7.2%(w)的催化剂未出现MoO3的衍射峰;BET分析显示,负载7.2%(w) MoO3后,氧化钛晶须成型载体的比表面积和孔容能保持原来的80%以上. 活性评价结果表明,未经预硫化的MoO3/TiO2催化剂直接应用于二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫反应时,在温度280~300℃、氢分压2.0 MPa、体积空速4 h-1、H2/油体积比600的条件下,DBT转化率达100%. 将模型溶液中硫含量由400′10-6 g/g降至10′10-6 g/g以下,催化剂表现出较高的活性,且在一定条件下运行1000 h未出现失活迹象.
    真空蒸馏分离Pb-Pt合金
    杨春玉 丘克强 林德强
    . 2009, 9(5):  887-891. 
    摘要 ( )   PDF (239KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    从理论上分析了真空蒸馏分离Pb-Pt合金的可行性,并实验考察了蒸馏温度、蒸馏时间、真空度等因素对Pb-Pt合金分离效果的影响. 结果表明,在蒸馏温度1250 K、真空度30 Pa、蒸馏时间3 h的条件下,含Pt 2.5%~15%(w)的Pb-Pt合金一次蒸馏后,Pb脱除率大于99.88%,Pt的纯度可富集至99%以上. 真空蒸馏方法可有效分离Pb-Pt合金,直接得到纯金属Pb,并可得到较纯的金属Pt,具有工艺流程短、简单高效、无污染等特点.
    医疗垃圾焚烧飞灰中重金属的蒸发特性
    刘汉桥 魏国侠 张曙光 蔡九菊
    . 2009, 9(5):  892-896. 
    摘要 ( )   PDF (223KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用管式高温炉研究了医疗垃圾焚烧飞灰中重金属的蒸发特性,以确定飞灰中重金属的有效热分离参数. 结果表明,停留时间20与60 min时的重金属蒸发率差别不大,其影响程度取决于温度;布袋飞灰中高含量Cl的存在对重金属的蒸发有促进作用;在1000℃时,飞灰中Pb和Cd的蒸发率已达90%以上;气氛对Zn的蒸发效果影响显著,Zn在1000℃空气气氛下蒸发率仅为67%,但在N2气氛下蒸发率高达92%;若考虑Cd, Pb, Zn等挥发性重金属有效分离和二噁英分解两方面的需求,医疗垃圾焚烧飞灰的最低热处理温度宜控制在1000℃左右.
    过程与工艺
    煤拔头半焦燃烧特性
    仝晓波 申春梅 吴少华 林伟刚 宋文立
    . 2009, 9(5):  897-903. 
    摘要 ( )   PDF (311KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用喷动载流床模拟煤拔头工艺,在550, 650, 750和850℃温度下对大同烟煤进行热解得到拔头半焦,采用非等温热分析方法对原煤及拔头半焦的燃烧特性进行了研究. 由热分析实验数据归纳提出了表征煤和半焦着火、燃烧及燃烬性能的无量纲综合燃烧指数Z. Z值越大,煤样综合燃烧性能越佳. 结果显示,大同烟煤在2℃/min升温速率下Z值为0.41;4个热解温度(由低到高)下所得拔头半焦的Z值分别为0.39, 0.35, 0.31, 0.21,且拔头半焦的燃烧性能均低于原煤,但高于阳泉无烟煤,且随热解温度升高Z值降低,燃烧反应性降低. Z值与着火温度及表观燃烧活化能表现出的反应性一致.
    固载化离子液体催化碳酸乙烯酯水解制备乙二醇
    王耀红 成卫国 孙剑 张香平 张锁江
    . 2009, 9(5):  904-909. 
    摘要 ( )   PDF (269KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用溶胶-凝胶法制备了以SiO2为载体的固载化离子液体催化剂,并将其首次用于催化碳酸乙烯酯(EC)水解制备乙二醇(EG)的反应. 结果表明,固载化碱性离子液体S-[bpim][HCO3]对碳酸乙烯酯水解制EG反应具有良好的催化活性和EG选择性,克服了非均相催化剂活性不高与均相催化剂难以分离的不足. 在催化剂浓度为0.0511 g/mL、温度140℃、压力0.4 MPa及EC/H2O=1:2(摩尔比)、反应时间3 h的条件下,EC转化率达99.7%,EG选择性为100%. 该催化剂在循环使用5次后,EC转化率无明显下降,EG的选择性始终接近100%.
    以硅铁为还原剂制取金属锂的工艺优化
    狄跃忠 董维维 彭建平 王耀武 冯乃祥
    . 2009, 9(5):  910-915. 
    摘要 ( )   PDF (303KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以硅铁为还原剂,采用真空热还原法制备金属锂. 通过单因素实验及正交实验研究了还原温度、反应时间、制团压力、物料粒度、真空度及还原剂过量率等因素对金属锂还原率的影响. 结果表明,在实验范围内各因素对还原率的影响次序为:还原温度>还原时间>还原剂过量率>制团压力>物料粒度. 硅热真空还原制备金属锂的最佳工艺条件为:还原温度1293 K,还原时间180 min,制团压力30 MPa,物料粒度80 mm,还原剂过量率50%. 在该条件下金属锂的还原率可达97.85%,纯度达99.24%.
    Interactive Oxidation of Photocatalysis and Electrocatalysis for Degradation of Phenol in a Photoreactor
    樊彩梅 王艳 梁镇海 王韵芳 孙彦平 孙彦平
    . 2009, 9(5):  916-921. 
    摘要 ( )   PDF (254KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    TiO2/C particles as photocatalyst were prepared by dipping TiO2 suspension solution with activated carbon and were applied in the photocatalytic-electrocatalytic degradation of phenol, the Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2 electrode and oxygen diffusion electrode were used as anode and cathode respectively, and a 250 W ultraviolet lamp (365 nm) as side light source. The SEM results of TiO2/C and Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2 anode indicated that the TiO2 on carbon particles was uniform and PbO2 film on the surface of anode was in cauliflower form, the XRD result of oxygen diffusion electrode showed that only crystalline graphite was found. The influential parameters of degradation process such as applied cell voltage (E), initial concentration of phenol (C0), amount of TiO2 catalyst and air flow rate (v) were discussed. Under the following experimental conditions of C0=50 mg/L, pH=6, E=2 V, TiO2 0.98 mg/mL, v=382.2 mL/min, and light intensity I=10.5 mW/cm2, phenol could be entirely degraded, and about 89% of total organic carbon (TOC) was removed after 3 h degradation.
    铁矿微粉低温输送预还原及附碳行为
    任东霞 李秋菊 王道净 洪新
    . 2009, 9(5):  922-926. 
    摘要 ( )   PDF (242KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了铁矿微粉低温输送预还原中气固比、还原时间、炉温、矿粉粒径、还原剂种类等参数对矿粉还原率的影响,并运用正交设计和模式识别方法对工艺参数进行了优化,对预还原过程中样品的附碳行为进行了探讨. 结果表明,在矿粉粒径14~20 mm、炉温660~700℃、反应时间180~220 s、还原气成分CO 0~20%(j)的优化条件下,预还原率较高,最高达70.16%. XRD分析表明,还原样品发生碳吸附现象,少量氢气可提高碳吸附率.
    含钒灰渣酸浸液结晶铵明矾的工艺条件
    徐耀兵 王勤辉 施正伦 方梦祥 高翔 骆仲泱
    . 2009, 9(5):  927-931. 
    摘要 ( )   PDF (229KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为获得含钒灰渣酸浸液结晶铵明矾的优化工艺条件,利用正交优选法研究了Al2(SO4)3浓度、铵/铝摩尔比、冷却速度和结晶温度对铵明矾结晶率的影响,分析了铵明矾晶体和滤液的成分,计算得到了铵明矾的结晶率. 结果表明,4种因素对铵明矾结晶率均有较大影响,Al2(SO4)3浓度、铵/铝摩尔比对铵明矾结晶率影响较为显著. 合理的铵明矾结晶工艺条件为:Al2(SO4)3浓度150~200g/L,铵/铝摩尔比1.2左右,冷却速度15℃/h左右,结晶温度5℃左右. 在此条件下,铵明矾结晶率为89.32%.
    系统与集成
    空分装置三吸附器TSA纯化系统及其节能效果分析
    张培昆 王立 刘桂芹 李正强 杨秉彪 郭桂彬
    . 2009, 9(5):  932-939. 
    摘要 ( )   PDF (346KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了回收现有的双吸附器空气净化系统余热,提出了采用三吸附器空气净化系统回收利用余热,并分析了可行性. 以两工业企业20000和21000 Nm3/h制氧机为例进行初步分析计算,结果表明,若把现有系统改造为三吸附器纯化系统,可节约氮气加热电耗分别达51.3%和42.7%. 基于Aranovich-Donohue吸附等温线方程和线性驱动力传质假设的非绝热吸附模型,模型参数通过匹配生产现场监控数据确定,开发了空分变温吸附纯化系统模拟器. 基于此模拟器的数值模拟,对宝钢分公司6号制氧机双吸附器TSA系统进行三吸附器系统改造的安全性和节能效果进行了预测,安全达标情况下,节能率为45%.
    基于详细反应机理的甲烷部分氧化制乙炔过程模拟
    曹苏 王铁峰
    . 2009, 9(5):  940-946. 
    摘要 ( )   PDF (247KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    基于Curran详细反应机理,采用CHEMKIN软件对贫氧条件下的甲烷非催化部分氧化过程进行了模拟. 在预热温度为873 K、氧气/甲烷摩尔比为0.55的工业反应器操作条件下,模拟得到的最大乙炔浓度为7.6%(mol),与工业数据相符. 分析了操作参数对自燃诱导时间和产物浓度的影响. 结果表明,当预热温度为823 K时,最大乙炔浓度为7.8%(mol);1023 K时为8.4%(mol). 乙炔浓度在达到最大值后快速下降,因此必须在最大值时通过淬冷等措施及时终止反应以获得最大乙炔收率.
    甘油发酵生产1,3-丙二醇工艺的技术经济性分析
    牟晓佳 滕虎 孙亚琴 修志龙
    . 2009, 9(5):  947-952. 
    摘要 ( )   PDF (590KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对甘油生物转化1,3-丙二醇的连续发酵过程,通过发酵和分离过程的模拟与优化,得到不同初始条件下的最大产物浓度、生产强度、1,3-丙二醇得率及整个工艺过程的物耗和能耗,并进行了经济成本核算. 结果表明,提高发酵过程的生产强度未必能带来利润的增长,反而可能导致利润下降;提高1,3-丙二醇的得率有利于增加利润,但得率高于0.68 mol/mol时,利润增长趋缓;敏感性分析显示,甘油成本是影响利润的关键因素,通过联产生物柴油可以降低成本,税后利润提高31%.
    生化工程专栏
    微孔膜乳化法制备大粒径琼脂糖微球
    林楠 吴颉 郑国钧 马光辉 苏志国
    . 2009, 9(5):  953-961. 
    摘要 ( )   PDF (478KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以6%的琼脂糖溶液为水相,不同体积配比的液体石蜡(LP)和石油醚(PE)的混合溶液为油相,PO-5S为乳化剂,采用微孔膜乳化法制备了平均粒径为90 mm的琼脂糖微球. 考察了SPG膜孔大小、油相组成、反应温度、压力等因素对成球粒径及其分布的影响. 结果表明,在使用膜孔为25.9 mm的微孔膜、LP/PE体积比为11:1及65℃的条件下可制得均一的大粒径琼脂糖微球,微球平均粒径为93.3 mm,粒度分布系数为1.25,且各批产品的相对标准偏差仅为1.34%,产品重复性良好.
    猪粪中四环素类抗生素残留物的生物降解
    沈颖 魏源送 郑嘉熹 方云 陈立平
    . 2009, 9(5):  962-968. 
    摘要 ( )   PDF (315KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    通过L9(34)正交批量实验,研究了温度、初始含水率、时间对猪粪中土霉素、四环素和金霉素生物降解的影响,并考察了此过程中微生物群落的变化. 结果表明,3种四环素类抗生素在55.0℃、初始含水率60.0%时降解14 d的降解率最大,均符合一级反应动力学模型,且细菌为优势微生物. 统计分析表明,温度是土霉素和四环素降解的主要影响因素,初始含水率是金霉素降解的主要影响因素,但上述因素对3种四环素类抗生素的降解率及真菌、放线菌和细菌的相对丰度均没有显著性影响.
    环糊精键合凝胶介质分离纯化金银花中绿原酸
    张毅敏 谭天伟
    . 2009, 9(5):  969-974. 
    摘要 ( )   PDF (298KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用寡聚环糊精键合凝胶柱分离纯化金银花中的绿原酸,考察了流动相、柱温、负载量及介质再生等因素对分离纯化效果的影响. 分别用脲和十二烷基磺酸钠掩盖氢键和疏水作用,探讨了分离机理. 结果表明,以水:乙醇:醋酸体积比为85:10:5的混合溶液,负载量为0.5 mg/mL进行等度洗脱,常温下通过一次色谱即可分离纯化绿原酸,其收率和纯度分别达到65%和97%以上. 介质使用10次后需要再生,先后经0.3 mol/L NaOH、水和30%乙酸简单再生即可重复利用.
    8-(6-氨基己烷)-氨基-NADH的制备和表征
    马洪静 王平 苏志国 张松平
    . 2009, 9(5):  975-980. 
    摘要 ( )   PDF (246KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用1,6-己二胺对烟酰胺辅酶(NADH)的腺嘌呤C8位点进行定点修饰,通过DEAE-Sepharose层析分离得到产物8-(6-氨基己烷)-氨基-NADH. 经优化制备过程和分离条件,其收率可达60%. 在pH 2.2~8.0内系统考察了修饰产物的pH稳定性,结果表明在不同种类的缓冲液中,修饰后辅酶的稳定性均有显著提高,在pH 6.5的柠檬酸盐和pH 8.0的磷酸盐缓冲液中,半衰期分别延长11和5倍. 通过利用乳酸脱氢酶(LDH)和谷氨酸脱氢酶(GDH)测定修饰前后辅酶的活性,发现相同反应条件下修饰后辅酶的反应速率分别是天然NADH的3.0~3.8倍(LDH)和1.3~1.4倍(GDH).
    葡萄糖苷酶在毕赤酵母中的重组表达及一步纯化
    周进 银鹏
    . 2009, 9(5):  981-986. 
    摘要 ( )   PDF (323KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    从绿色木霉中克隆了葡萄糖苷酶bg基因,构建入表达载体pPIC9k-His6中,然后在AOX1启动子的控制下,在毕赤酵母GS115菌株中表达. 在5 L发酵罐中发酵120 h,重组P. pastoris Mut+菌株湿重达360.6 g/L,葡萄糖苷酶浓度和酶活分别为2.1 mg/mL和73.5 U/mL. 经亲和层析一步纯化后,得到了电泳纯的葡萄糖苷酶. HPLC分析显示其纯度为95.6%,比酶活为71.9 U/mg. 纯化过程酶得率为73.6%,纯化倍数为42.6. 纯酶的等电点为5.0,最适温度为50℃,最适pH为6.5. 金属离子Ag+, Ca2+, Cu2+, Fe2+及SDS对葡萄糖苷酶活性有抑制作用,而Mg2+, Mn2+, K+能增强葡萄糖苷酶活性,其中1 mol/L Mg2+能使酶活提高20%.
    固体浓度对水分选有机垃圾中温厌氧消化启动的影响
    李东 孙永明 袁振宏
    . 2009, 9(5):  987-992. 
    摘要 ( )   PDF (271KB) ( )  
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    以水分选城市生活有机垃圾为原料,采用35 L厌氧反应器进行中温[(30±2)℃]批式厌氧消化,考察了反应器总固体浓度(TSr)对厌氧消化启动稳定性及启动性能的影响. 结果表明,3种TSr下(16.0%, 13.5%和11%)均能实现正常启动,没有挥发性有机酸(VFAs)和氨抑制,也未出现"抑制型稳态". 系统具有自我调节能力,启动后的系统pH值逐渐上升并维持在中性,游离VFAs和游离氨分别稳定在50和6 mg/L以下,低于产甲烷抑制浓度. 较低的TSr有助于快速启动并缩短厌氧消化周期,3种TSr的厌氧消化分别于32, 25和12 d达到产气高峰,启动延滞期分别为10.8, 5.6和1.9 d.
    米曲霉直接转化盾叶薯蓣生产薯蓣皂苷元
    董悦生 齐珊珊 刘琳 修志龙
    . 2009, 9(5):  993-998. 
    摘要 ( )   PDF (356KB) ( )  
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    利用米曲霉直接转化盾叶薯蓣制备了薯蓣皂苷元,转化中最重要的影响因素是pH、接种量和培养温度. 在pH 6.0的66.7 mmol/L Na2HPO4-KH2PO4缓冲液中,8%接种量、37℃培养84 h后提温至50℃继续转化8 h的条件下,薯蓣皂苷元得率可达17.06 mg/g,是粗酶液转化的6.77倍. 转化过程中甾体的总摩尔数分别是微波辅助提取和酸水解的1.73和1.47倍. 转化产物经质谱和核磁共振鉴定与薯蓣皂苷元同质. 直接微生物转化法优于酶解法.
    材料工程专栏
    Ca-Fe-Ce基硝酸盐阻燃抑烟型阻燃剂的制备与性能表征
    陈江超 韩宁 张冬海 柴林玉 刘海弟 陈运法
    . 2009, 9(5):  999-1004. 
    摘要 ( )   PDF (476KB) ( )  
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    以CaO, Fe(NO3)3×9H2O和Ce(NO3)3×6H2O为原料,采用机械化学法制备了钙铁层状金属氢氧化物和钙铁铈层状金属氢氧化物. 以XRD和热重分析表征了产物的结晶结构及热分解行为,结合ICP光谱测定,推测产物的化学组成分别为Ca0.51Fe0.49(OH)2(NO3)0.49×0.69H2O和Ca0.51Fe 0.37Ce 0.12(OH)2(NO3)0.49×0.59H2O. 将上述产物作为功能填料加入室温硫化硅橡胶,其添加量为0.7 g/g时,复合材料的拉伸强度达到4.5 MPa,氧指数约为34.5%,具有良好的阻燃性能和力学性能,优于常规的Mg(OH)2和镁铝层状金属氢氧化物. 含有0.2 g/g钙铁铈层状金属氢氧化物的室温硫化硅橡胶复合材料最大烟密度为8.46,抑烟性能优异.
    利用简单模板制备多孔二氧化硅
    刘海弟 岳仁亮 张冬海 吴镇江 陈运法
    . 2009, 9(5):  1005-1010. 
    摘要 ( )   PDF (635KB) ( )  
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    以简单有机模板为致孔剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源制备了多孔SiO2,考察了模板剂加入量对样品比表面和孔容的影响,测定了样品的比表面和孔结构,提出了简单有机模板对多孔SiO2的致孔机理,并与以碱性硅溶胶为硅源对比,验证了该机理. 结果表明,简单有机模板添加量为模板剂/TOES=0.3 mg/mL时,样品比表面积可提高至650 m2/g以上,孔容大于1.0 mL/g,孔道为无规则结构. 该多孔结构的产生很可能是因为简单有机模板和TEOS的聚合物发生分子级混合,从而在凝胶和煅烧过程中使样品中产生了丰富的孔道.
    B4C-C复合粉体的合成及其在低碳镁碳砖中的应用
    颜正国 陈伟 于景坤
    . 2009, 9(5):  1011-1016. 
    摘要 ( )   PDF (658KB) ( )  
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    以炭黑和硼酸为原料,采用碳热还原法合成了部分石墨化B4C-C复合粉体,并将其作为碳源和抗氧化剂用于低碳镁碳砖中. 研究了加热温度对B4C-C复合粉体合成的影响,分析了其物相结构、成分、形貌和粒度. 通过测定低碳镁碳砖的常规物理性能、抗氧化性和热震稳定性,考察了复合粉体对低碳镁碳砖性能的影响. 结果表明,随加热温度升高,B4C-C复合粉体的石墨化度增大,B4C含量下降,1900℃时石墨化度达23.26%,B4C含量为20%左右,复合粉体中除部分微米、亚微米级的B4C外,85%以上为纳米级的B4C和部分石墨化炭黑. 添加复合粉体的低碳镁碳砖具有良好的常规物理性能、抗氧化性和热震稳定性.
    工艺参数对铁尾矿制备泡沫玻璃性能的影响
    张淑会 薛向欣 张淑卿
    . 2009, 9(5):  1017-1022. 
    摘要 ( )   PDF (409KB) ( )  
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    以铁尾矿为主要原料、CaCO3和Na2CO3为发泡剂、Na3PO4×12H2O和硼砂(Na2B4O7×10H2O)为稳定剂,制备了性能良好的泡沫玻璃材料,并研究了工艺参数对制品性能的影响. 结果表明,CaCO3为主要发泡剂,Na2CO3含量对制品性能影响不大;Na3PO4×12H2O为主要稳定剂,Na2B4O7×10H2O含量不宜过多;发泡温度升高使制品孔径变大、容重和抗压强度降低;而烧结温度升高使制品的容重和抗压强度均先减小后增大. 制备泡沫玻璃适宜的工艺参数为(%, w):基础玻璃84, CaCO3 3, Na2CO3 2, Na3PO4×12H2O 8, Na2B4O7×10H2O 3, 发泡温度900~950℃,烧结温度1100℃. 由此制得的泡沫玻璃材料容重约为2.05 g/cm3,抗压强度达62 MPa左右.
    石墨基浸金属多孔材料微观孔隙结构及其分形特征
    王启立 胡亚非 刘颀
    . 2009, 9(5):  1023-1027. 
    摘要 ( )   PDF (466KB) ( )  
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    为定量描述石墨基浸渍金属材料的孔隙结构特征并研究其对浸渍过程的影响规律,在石墨基多孔材料孔隙形成机理研究的基础上,分析形成浸不透孔洞的原因,并运用分形理论对孔隙结构特征进行了描述. 研究表明,石墨基浸渍金属多孔材料的孔隙结构具有典型的分形特征,其基体、孔隙、浸渍金属分形维数分别为1.80~1.85, 1.55~1.65, 1.50~1.55,未浸渍区域的分形维数为1.42~1.60,孔隙率为17.25%~24.85%. 分形维数反映了孔隙结构的非均质性,与采用压汞实验获得的孔隙率变化规律有较好的一致性,证明可用分形维数表征石墨基浸金属材料的孔隙率.
    综述
    利用微流控装置制备微球的研究进展
    张艳 林海 雷建都 马光辉 苏志国 马光辉 苏志国
    . 2009, 9(5):  1028-1034. 
    摘要 ( )   PDF (587KB) ( )  
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    与传统机械搅拌法相比,微流控装置制备微球技术可制备出单分散性好、粒径和形态可控的微球. 本文综述了该技术制备微球的原理及其在给药载体、细胞载体、分离介质、食品加工和酶制剂等领域的应用,重点分析了微通道材质、形状及实验流体对制备微球的影响,指出通过修饰微通道内壁、控制连续相可避免相的倒置现象,通过控制微通道尺寸、调节连续相流速可控制乳滴形状,最后展望了该技术的发展前景.
    天然气水合物热开采技术研究进展
    宋永臣 阮徐可 梁海峰 李清平 赵越超
    . 2009, 9(5):  1035-1040. 
    摘要 ( )   PDF (237KB) ( )  
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    对天然气水合物热开采技术的研究进展进行了综述,概括了热开采技术研究的基础实验和数值模拟,分析了天然气水合物分解动力学研究,传热、传质对分解的影响及多孔介质和水合物地层中水合物开采规律. 研究表明,热开采技术作为强化供热开采方案,可弥补常规开采效率低的缺点;对水合物分解热力学和动力学的实验研究已能满足对水合物热力分解认识的基本要求,但沉积物内的水合物热力学性能研究尚需深入;模型研究已从一维单相发展到复杂的三维多相数值模型,通过单个或多个模型的综合分析已能达到实际水合物藏开采计算的要求. 最后指出了热开采天然气水合物尚存在的问题和研究方向.