欢迎访问过程工程学报, 今天是
[an error occurred while processing this directive]  
玻璃钢/复合材料  
 
2005年 5卷 6期
刊出日期 2005-12-20

过程与工艺
材料工程专栏
流动与传递
生化工程专栏
系统与集成
反应与分离
流动与传递
591 王晓鸣;李强;邹宗树;沈峰满
气粉两相流壅塞现象的实验研究
在均相流理论的基础上,对气粉两相流喷管的壅塞现象进行了实验考察和理论分析. 选择金属铝粉、三氧化二铝粉、空心三氧化二铝粉为固相,空气为气相,通过喷管流动实验测定了不同粉剂与固气比下的气粉两相流达到壅塞的临界压强比,计算得到了表观音速等参数,并在此基础上定义了两相流的有效绝热指数和固相的有效热容. 结果表明,在两相流未达到壅塞前,质量流量与滞止压强呈三次曲线关系;在壅塞后质量流量与滞止压强呈线性关系. 固相的浓度和物性对气粉两相流的临界参数有明显的影响,固相的有效热容随固气比的增加而减小,随固相导热系数的增大和粒度的减小而增大;对确定的喷管和粉剂粒度,固相的相对有效热容随其导温系数的增大而增大. 对常见的气粉两相流,固相对混合物热容的贡献很小,可以用气相的绝热指数按两相平衡流模型近似计算气粉两相流的表观音速.
2005 Vol. 5 (6): 591-596 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 418KB] ( )
597 杨富军;王嘉骏;顾雪萍;冯连芳
D类颗粒节涌流态化的实验和数值模拟
应用双流体气固两相流模型,对均一粒径分布的Geldart D类颗粒的节涌流态化过程进行了模拟. 研究了流化过程中流化状态转变、床层膨胀比以及压力脉动功率谱,从Froude准数和颗粒动能的角度分析了模拟结果中的流化特性,并与实验数据进行了对比. 模拟结果准确预测了Geldart D类颗粒的节涌流态化特性,对床层膨胀高度和功率谱的预测与实验基本吻合. Froude准数和颗粒动能随时间的周期性脉动较好地反映了流化床内节涌流态化的气泡行为.
2005 Vol. 5 (6): 597-600 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 400KB] ( )
601 李向阳;禹耕之;毛在砂
双层桨表面曝气反应器构型优化
针对单层桨表面曝气反应器吸入气体主要集中在反应器上部的缺陷,构建了5种双层桨表面曝气反应器构型. 研究了各种构型的传质系数、搅拌功率和混合时间等流体力学特性,表明双层桨构型能改善单层桨构型的缺陷,表面曝气桨与上推式轴流桨组成的双层桨构型的径流桨综合性能最优,符合流场耦合与叠加的原理.
2005 Vol. 5 (6): 601-604 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 438KB] ( )
反应与分离
605 王乐乐;白姝;孙彦
双组分混合有机溶剂中脂肪酶催化反应的热力学分析
将两种不同极性的有机溶剂1,4-二氧六环和正庚烷按不同摩尔比混合,配成具有不同logP值的双组分混合溶剂,以此为反应介质考察了固定化脂肪酶Lipozyme RM IM催化的正丁醇和月桂酸酯化反应的初速度. 同时在与上述混合溶剂具有相近logP值的单一溶剂中进行了类似研究. 实验结果表明,在混合溶剂和单一溶剂中,反应初速度随溶剂极性的变化规律呈现很大差异. 从溶剂混合对反应物热力学活度及反应活化能的影响可以合理地解释这一实验结果.
2005 Vol. 5 (6): 605-608 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 301KB] ( )
609 彭清静;傅伟昌;蔡石坚
硫铁矿还原氯酸钠生成二氧化氯的动力学
对硫铁矿还原氯酸钠生成二氧化氯的动力学进行了研究. 结果显示,氯酸根被还原为二氧化氯的选择性高达99.7%以上. 动力学分析表明,反应对氯酸根为零级,对氢离子为一级,反应速率方程为rD=kCB,其中,表观活化能Ea=52.9 kJ/mol,速率常数k=2.14x107exp(-6360/T) L/(m2.min).
2005 Vol. 5 (6): 609-612 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 300KB] ( )
过程与工艺
613 尚元艳;朱以华;杨晓玲
多孔St/DVB共聚微球用于静电自组装脂肪酶
将酶与带相反电荷的聚电解质在单分散疏水多孔St/DVB共聚微球表面交替吸附静电自组装多层脂肪酶膜. 确定了静电自组装单层酶膜的最佳条件为酶与载体的质量比3:1,吸附时间0.5 h, pH 5.5. 在上述条件下静电自组装3层脂肪酶膜,结果表明,当最外层为酶层时,组装2层酶的活性比单层酶提高24%,组装3层酶的活性比2层酶的活性稍有增加. 在酶液pH 7.5的条件下,考察了聚电解质中的离子强度对静电自组装各层酶活力的影响,结果表明,当最外层为酶层或聚电解质层时,酶的活力随层数增加而下降.
2005 Vol. 5 (6): 613-616 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 429KB] ( )
617 蔡梦军;朱以华;杨晓玲
乳化法明胶亚微米粒子的制备
以A型明胶为原料,石蜡油为油相,采用乳化化学交联方法制备了明胶亚微米粒子. 用扫描电子显微镜(SEM)观察了明胶亚微米粒子的形貌和粒径. 研究了影响微球粒径的多种因素,包括明胶溶液浓度、乳化搅拌速度、乳化温度、乳化剂和固化剂. 结果表明,采用戊二醛为固化剂、增加明胶的浓度、提高乳化搅拌速度、使用混合性的乳化剂都有利于降低明胶粒子的粒径. 此外,对制备工艺进行了优化,并在7000 r/min左右高速搅拌的条件下,得到了成球性较好的粒径约为450 nm的明胶亚微米粒子.
2005 Vol. 5 (6): 617-620 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 863KB] ( )
621 黄孝文;郭占成
焦炉煤气循环干熄焦及焦炭脱硫
研究了焦炉煤气代替氮气作为循环换热介质的干熄焦工艺,该工艺在冷却焦炭的同时实现了焦炭脱硫. 通过物料和热量平衡计算表明,干熄焦过程循环焦炉煤气比循环氮气气料比显著降低;焦炉煤气在熄焦炉入口补充气体的比例越高,循环气量越小,干熄焦系统的动力消耗越小. 焦炭加氢脱硫实验结果表明,干熄焦过程循环焦炉煤气能显著降低焦炭中的硫含量.
2005 Vol. 5 (6): 621-625 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 564KB] ( )
626 刘岩;翟玉春;张纪谦;袁磊
从镍精矿中提取镍铁合金的还原工艺
以镍含量为19.5%的镍精矿为原料,采用氧化焙烧-氢气还原-磁选分离的方法制备了镍铁合金粉. 单因素实验表明,增加还原温度和还原时间以及氧化产物平均粒度在2.25 mm左右均有利于镍铁品位的提高,而增加氢气流量不利于镍铁品位的提高. 设计L9(34)正交实验,确定了最佳工艺条件:还原温度900℃,还原时间8 h,氢气流量1.784 mL/s,氧化产物平均粒度2.25 mm. 利用此方法制备出镍品位56.8%、镍铁含量93.2%的镍铁合金粉,Ni回收率为87.0%.
2005 Vol. 5 (6): 626-630 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 850KB] ( )
631 郭志武;靳海波;项志军;佟泽民;程立泉;胡镇华
液相氧化环己烷制备环己酮的鼓泡塔新工艺
在连续无搅拌鼓泡塔反应器中,以环烷酸钴为催化剂,研究了空气液相氧化环己烷制备环己酮的氧化过程. 考察了空气流速、环己烷停留时间、催化剂浓度、压力及温度对反应效果的影响. 结果表明,在无搅拌鼓泡塔中,采用空气氧化环己烷制备环己酮的适宜操作条件为:反应温度413~423 K,压力1.2~1.5 MPa;当空气表观气速为2.5~3.5 cm/s、环己烷停留时间为30~40 min时,反应转化率为5%~7%,选择性达到80%~85%.
2005 Vol. 5 (6): 631-635 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 373KB] ( )
636 池汝安;肖春桥;高洪;吴元欣;李世荣;王存文
细菌和真菌分解低品位磷矿
研究了枯草芽孢杆菌、假单孢菌和曲霉对低品位磷矿粉的分解作用. 结果表明,3种菌株均显著促进了磷矿粉中磷的浸出,磷的浸出率最高可达7%,其中曲霉的解磷能力远强于枯草芽孢杆菌和假单孢菌,进一步证实了真菌的解磷能力强于细菌. 磷矿粉用量越低,磷的浸出率越高. 随培养时间增加,磷的浸出率逐渐升高,但培养到15 d后磷的浸出几乎达到饱和. 另外,碳源浓度为3%时,枯草芽孢杆菌和假单孢菌培养液中磷的浸出率最高,而碳源浓度为2%时曲霉培养液中磷的浸出率达到最高,浓度过高或过低均抑制磷的浸出.
2005 Vol. 5 (6): 636-639 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 338KB] ( )
640 徐骏;乔旭;崔咪芬;汤吉海;张进平
环己烷直接氯化制取氯代环己烷反应过程分析
在环己烷光氯化制取氯代环己烷的反应精馏工艺中,氯代环己烷的收率随塔内回流量的升高增长缓慢,初步确定体系中存在平行反应. 针对环己烷光氯化反应制取氯代环己烷过程,对氯化液进行了气质联用分析,确定了8种基本的产物组成. 对反应过程进行了宏观分析,认为存在3种平行反应,初步确定了连串-平行反应网络,为该反应的动力学研究和反应精馏耦合生产氯代环己烷工艺的优化提供了依据.
2005 Vol. 5 (6): 640-643 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 311KB] ( )
644 王建设;廖森;宋宝玲;孙雅博
室温固相法合成ZnCO3及其自晶化特征
以ZnSO4×7H2O与NH4HCO3为原料,聚乙二醇-400为模板剂,经室温固相反应合成得到了ZnCO3纳米晶体,其粒径为25 nm左右. 实验结果表明,在始终保持NH4HCO3过量的条件下可抑制杂质的形成,得到结晶完好的ZnCO3纳米晶体;在研磨反应的20 min内,产物ZnCO3已自动晶化成为完好的晶体,无需静置晶化,长时间的静置晶化反而会导致副产物碱式碳酸锌的生成;模板剂对产物组成具有重要的调控作用,有模板剂时得到的是ZnCO3纳米晶体,无模板剂时得到的是含有碱式碳酸锌与ZnCO3的混合物,但以碱式碳酸锌为主. 与文献报道的微乳液法相比,可知模板剂是通过与反应物释放出来的结晶水在研磨搅拌作用下形成微乳液体系,从而对产物组成进行调控.
2005 Vol. 5 (6): 644-647 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 453KB] ( )
648 陈庆春;刘晓东;邓慧宇
不同水热温度下脂肪族多元醇对还原Cu2+产物的影响
以CuSO4×5H2O和NaOH为原料,核糖醇、木糖醇和山梨醇3种脂肪族多元醇为还原剂,X射线衍射和扫描电镜为表征手段,研究了80, 150, 180℃水热温度下铜的还原. 结果表明,80℃时,产物都是Cu2O,添加核糖醇和木糖醇时是大小不等的八面体,添加山梨醇时生长为大八面体;150℃时,产物都是Cu2O,添加核糖醇时是八面体及棱角较圆滑的去顶八面体,添加木糖醇和山梨醇时是大小不等的八面体;180℃时,产物都是Cu,添加核糖醇时多为小颗粒组成的球形,添加木糖醇时是大小不等的无序颗粒,添加山梨醇时为小颗粒组成的八面体,且棱角有一些较大的颗粒排列. 可初步认为,3种多元醇的还原能力依次为核糖醇>木糖醇>山梨醇,且还原反应先生成Cu2O,随温度升高,再被还原成Cu.
2005 Vol. 5 (6): 648-650 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 2199KB] ( )
651 侯今强;沈军;薛辉;吴广明;周斌;倪星元
二氧化碳活化法制备高比表面积碳气凝胶
以间苯二酚-甲醛为原料,常压干燥条件下制备传统的碳气凝胶,通过活化工艺成功地将其比表面积提高了3倍以上. 用比表面积测试及孔径分布、扫描电镜(SEM)等手段对其微观结构进行了表征并优化了工艺参数.
2005 Vol. 5 (6): 651-653 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 448KB] ( )
系统与集成
654 张大伟;杨(王乐);胡山鹰;陈定江
生态工业系统评价
基于工业生态学原理,根据生态工业系统的特点,提出了以经济、环境和结构三方面来反映系统发展程度的评价体系. 在此基础上,本研究提出了一系列的评价指标,如:生态生产力指数、 消耗指数、环境影响指数、系统耦合度等,通过对指标的综合得到了经济发展度、环境协调度和结构耦合度3个生态工业系统发展程度的综合评价指标. 为了全面反映系统的发展特性,提出了差异性的概念,用以反映系统的发展均衡程度. 应用这些评价指标对拥有3条高度耦合产业链的鲁北生态工业系统的4个发展阶段进行了研究,结果表明,本研究构建的生态工业系统评价指标能够准确地反映系统的发展状态,指明系统的发展方向.
2005 Vol. 5 (6): 654-658 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 347KB] ( )
生化工程专栏
659 石晓东;路秀玲;郑春杨;于鹏展;索晓燕;王永权;苏志国
血红蛋白在膜分离过程中的氧化规律和抗氧化探索
脱离了红细胞的血红蛋白(Hb)在溶液中易被氧化成高铁血红蛋白(MetHb),失去载氧活性. 实验发现,当对红细胞裂解液进行微孔膜分离时,高铁血红蛋白增加不多;但在用层析法去除超氧化物歧化酶等其他红细胞蛋白后再进行超滤膜浓缩血红蛋白时,则出现较多的血红蛋白被氧化成高铁血红蛋白的现象,其氧化反应随超滤过程膜表面流体切向速度的增加而加快,随溶液温度的增加而加快. 抗氧化剂的存在能有效地降低高铁血红蛋白的生成,谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸、N-乙酰半胱氨酸、亚硫酸钠、抗坏血酸(Vc)在溶液中和超滤过程中都能起到对血红蛋白载氧活性的保护作用. 其中Vc的效果最好,最适加入量(摩尔比)Vc/Hb=8, pH 8. 将抗氧化的优化条件整合到从红细胞裂解液开始到超滤浓缩血红蛋白的整个流程,在离子交换层析后,添加Vc作为抗氧化剂进行超滤浓缩,Hb活性得到了很好的保护,MetHb的含量控制在2.3%,成功地制备了低MetHb含量的纯化血红蛋白.
2005 Vol. 5 (6): 659-664 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 363KB] ( )
665 钟萍;孙志浩
生物催化不对称还原方法生产S-4-氯-3-羟基丁酸乙酯
通过筛选得到不对称还原4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)合成(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(S-CHBE)对映选择性好的微生物菌株出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans)SW0202. 对其还原反应条件进行优化,得到最佳转化条件为:初始细胞浓度0.32 g/mL(以湿菌体计),底物浓度20 g/L,pH 7.0,温度30℃. 在此优化条件下,产物浓度达20.32 g/L,摩尔转化率为79.6%,产物对映体过量值e.e.为97.8%. 分批添加底物可显著减小底物的抑制作用.
2005 Vol. 5 (6): 665-669 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 325KB] ( )
670 王志平;李良智;元英进
藤黄灰链霉菌099生产麦拓莱霉素与脂肪酸酯的关系
为确定藤黄灰链霉菌099经聚酮途径合成麦拓莱霉素与初级代谢产物脂肪酸酯间的关系,利用柱层析,对发酵液中的脂肪酸酯加以分离纯化,用核磁共振谱、电喷雾电离质谱鉴定其结构,构建该菌株合理的代谢关系,并通过添加脂肪酸的发酵实验加以验证. 结果表明该菌株中不仅存在聚酮合成途径,而且存在脂肪酸酯代谢途径.
2005 Vol. 5 (6): 670-674 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 426KB] ( )
675 阮芳勇;袁红莉
一株青霉发酵产生木素过氧化物酶的工艺条件
研究了一株青霉菌P6 (Penicillium sp. P6)液体发酵产生木素过氧化物酶的工艺条件,考察了青霉菌P6在天然培养基稻米糠、玉米糠、麦糠和合成培养基GMY中的产酶情况,结果表明,麦糠是较理想的底物. 通过单因素方法研究了添加苯甲醇和MnSO4对酶活的影响;采用正交实验对MnSO4添加量、麦糠含量和培养基pH进行了研究,在实验范围内最佳酶活达到了2.69 U/mL. 进一步通过单双因素回归实验研究了麦糠和MnSO4的最佳含量,得到了最佳培养条件为孢子接种量1.1×106 mL-1,培养时间8 d,500 mL三角瓶装液量150 mL. 最佳培养基组成为麦糠50 g/L,初始pH 4.8, MnSO4 5.66 mmol/L.
2005 Vol. 5 (6): 675-679 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 343KB] ( )
680 关奕;葛锋;王晓东;赵兵;王玉春
新疆紫草的超声波强化提取
对新疆紫草色素进行了超声提取的研究,探讨了超声波功率、液固比、提取温度、原料粒度和超声作用时间对色素提取效果的影响,得到超声提取新疆紫草色素的优化工艺参数为:80目(180 mm)的新疆紫草根粉末,液固比为12 mg/L,在50℃水浴中超声处理25 min,超声波功率1800 W,提取率可达到87%.
2005 Vol. 5 (6): 680-683 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 310KB] ( )
684 李博;康瑞娟;张栩;丛威;谭天伟;蔡昭铃
铵盐对螺旋藻生长的影响
研究了不同浓度的硫酸铵[(NH4)2SO4]和乙酸铵(CH3COONH4)对螺旋藻生长的影响. 实验结果表明,从实验设计的浓度梯度来看,螺旋藻能耐受的硫酸铵和乙酸铵浓度分别为0.5和0.6 g/L,相应的铵氮含量分别为212和109 mg/L. 培养结束时硫酸铵和乙酸铵的去除率分别为85.38%和99.7%. 添加的乙酸铵几乎全部被螺旋藻利用,并且蛋白质含量明显提高.
2005 Vol. 5 (6): 684-687 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 330KB] ( )
材料工程专栏
688 梁金;朱庆山
纳米Ce0.8Gd0.2O2-δ粉体的制备与低温烧结
采用正丁醇共沸蒸馏,对碳酸氢氨共沉淀法合成Ce0.8Gd0.2O2-d(GDC)的前驱体羟基碳酸盐进行脱水处理,以减少合成粉体的团聚. 前驱体及煅烧后粉体的性能用XRD, TG-DSC, BET, FESEM表征. 经共沸蒸馏处理的前驱体600℃煅烧2 h后比表面积达到49.0 m2/g,比未经共沸蒸馏处理的高. 煅烧得到的GDC粉体的烧结性能用非等温烧结与等温烧结实验进行表征,并与未共沸蒸馏处理的粉体进行比较. 结果表明,对碳酸氢氨共沉淀的前驱体进行共沸蒸馏脱水预处理,可提高粉体的烧结活性,粉体在1100℃烧结10 h后实现完全致密化,相对密度大于98%.
2005 Vol. 5 (6): 688-692 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 2296KB] ( )
693 洪若瑜;沈智豪;路建美
微波均相沉淀法制备纳米ZnO及其光催化性能
以硫酸锌和尿素为原料,采用微波均相沉淀法制备出了纳米ZnO. 探讨了反应物配比、反应物浓度、反应时间、反应温度等条件对产物的影响. 并用TEM, IR, TGA, XRD, UV-Vis等测试手段对其进行了表征. 利用紫外-可见分光光度计测试了光吸收特性,发现纳米ZnO对200~380 nm波长范围的光有很强的吸收性,在可见光范围内也有较强的吸收. 研究了纳米ZnO光催化降解甲基橙的动力学行为,在紫外光直接照射下,光催化降解甲基橙,以分光光度法测量甲基橙的即时浓度,从而得出了不同条件下甲基橙降解的脱色速率,以比较不同的降解效果.
2005 Vol. 5 (6): 693-697 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 746KB] ( )
698 孙宁;张锁江;张香平;李增喜
离子液体物理化学性质数据库及QSPR分析
收集了1984~2004年文献中报道的有关离子液体物理性质的数据,建立了离子液体物理性质数据库. 数据库共包含600多种离子液体,约3500条数据. 基于这些数据,进行了离子液体定量结构-性质相关性(QSPR)的研究,对两种常见体系(双取代咪唑四氟硼酸盐和双取代咪唑六氟磷酸盐)的熔点进行了关联和预测. 研究结果对离子液体的设计与应用具有指导意义.
2005 Vol. 5 (6): 698-702 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 371KB] ( )