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玻璃钢/复合材料  
 
2005年 5卷 5期
刊出日期 2005-10-20
过程与工艺
材料工程专栏
综述
流动与传递
生化工程专栏
反应与分离
流动与传递
473 郝晓刚;李洪辉;余秋硕;张忠林;樊彩梅;孙彦平
二维流化床光反应器中的光强分布及波动规律
考察了外部平行光源照射下液-固及气-液-固二维流化床中流体流动状况对床层光强分布和波动规律的影响. 采用朗伯-比尔定律建立了两相及三相流化床中光强分布的数学模型，分析了液含率、气含率及气、固相吸光系数对床层光强分布的影响，并采用自制光纤光强传感器测定了床层中的光强分布和波动信号. 二维流化床中床层光强沿径向呈指数衰减，随着液含率和气含率增大而增大，理论计算与实验结果相吻合. 对光强波动信号的功率谱分析表明，液-固流化床中功率谱密度由低频至高频呈规律性衰减，气-液-固三相流化床中由于受气泡的影响功率谱密度出现起伏，在5~12 Hz处出现谱峰，与气泡的产生频率一致. 上述模型可推广应用于其他光源和不同结构流化床光反应器的数学描述.
2005 Vol. 5 (5): 473-478 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 266KB] ( )
479 汪小憨;赵黛青;陈恩鉴;何立波;陈勇
煤粉低尘燃烧器内燃烧特性的数值模拟
介绍了一种用于中小型工业窑炉的新型煤粉低尘燃烧技术，利用计算机数值模拟考察了煤粉低尘旋流燃烧器的特性. 在合理选择气相流动、固相流动、煤燃烧及NO的生成等模型的同时，针对旋流燃烧场中固体颗粒在壁面附近的碰撞及熔融特性，探讨了煤粉在壁面处的运动模型，并以此为基础考察了燃烧场的两相流动特性，模拟了燃烧器内煤粉的燃烧过程及各物理量的分布. 在与实验比较的基础上，对燃烧器的结构进行了改进. 结果表明，在低化学计量比下，改进后的燃烧器性能更好，颗粒在燃烧器内充分燃尽，在保证液排渣效果的同时，NO的排放远低于常规液排渣旋风器的NO排放量.
2005 Vol. 5 (5): 479-484 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 267KB] ( )
485 张同旺;高继贤;王铁峰;王金福
三相环流反应器中的局部相含率
将压差法与气-液相间滑移速度相结合，提出了利用压差法测量三相区局部相含率的新方法，将测得的局部固含率进行轴向平均并与由颗粒装填量计算所得的固含率进行比较，证明了此方法的可靠性. 利用所提出的测量方法，考察了三相环流反应器中气含率和固含率随操作条件的变化规律. 结果表明，气含率随表观气速的升高而增大，且随轴向位置的升高而增大；大颗粒具有破碎气泡的作用，能够增大反应器内的气含率；固含率随表观气速的增加而降低，且沿轴向变化较大. 表观气速较高时，固含率沿轴向近似呈S形分布.
2005 Vol. 5 (5): 485-489 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 183KB] ( )
490 胡日君;程素森
考贝式热风炉蓄热室底部空腔冷风分布的数值模拟
利用大型商用计算流体力学软件CFX-4.3，应用k-e双方程湍流模型和SIMPLE算法，对新余钢铁公司1200 m3高炉考贝式热风炉蓄热室底部空腔内冷风流场进行了三维数值模拟和比较分析. 发现原有条件下冷风在蓄热室横截面上分布不均匀，降低了热风炉的效率和格子砖的利用率；而采用局部加设气流分配装置的优化方法可以有效地改善气流分布.
2005 Vol. 5 (5): 490-494 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 734KB] ( )
495 闵健;高正明;蒋勇;施力田
多层桨搅拌槽内的微观混合特性
在直径0.476 m的多层桨搅拌槽内，采用平行竞争反应工作体系，就不同的多层桨型组合、进料时间、搅拌转速及进料位置对产物分布的影响规律进行了系统的实验研究，并采用涡旋卷吸模型就加料位置等操作条件对产物分布的影响进行了模拟计算，模拟值与实验值吻合. 结果表明，对于多层桨搅拌体系，在液面处加料时产物分布主要由上层桨的桨型决定，底层桨的排出流区加料时主要由底层桨的桨型及功率决定. 卷吸模型能够较好地描述搅拌槽内的微观混合过程.
2005 Vol. 5 (5): 495-498 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 213KB] ( )
反应与分离
499 廖赞;朱国才;兰新哲;王文忠
用201×7强碱性阴离子交换树脂回收氰化物
研究了201′7树脂对氰化物的吸附解吸性能，考察了pH值、温度、氰化物浓度等对吸附的影响，确定了最佳吸附条件为：pH 10~11，室温，静态吸附振荡15 min，并选择中性NaCl作为解吸剂，取得了良好的解吸效果. 确定了湿树脂对氰化物的静态饱和吸附容量为25.39 mg/mL，动态饱和吸附容量为27.43 mg/mL. 探讨了201′7树脂对氰化物吸附的热力学及动力学规律，确定了吸附和解吸的速率常数分别为1.01′10-2和2.12′10-2 s-1. 吸附过程符合Freundlish经验等温式. 通过实验初步确定该树脂可用于氰化物回收及处理.
2005 Vol. 5 (5): 499-503 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 194KB] ( )
504 刘显成;卢春喜;时铭显
基于离心与惯性作用的新型气固分离装置的结构
后置烧焦管出口的气固分离装置是实现后置烧焦管式组合再生工艺的关键设备之一. 在对气固分离机理系统分析的基础上，开发了一种基于离心与惯性协同作用机理的新型气固分离装置. 以滑石粉为物料，在相同实验条件下对9种不同结构尺寸的分离器的分离效率和压降进行了实验测定. 结果表明，不加挡板、不加折边、开缝宽度相同、无因次排气管径在0.50~0.55范围内的结构比较合理.
2005 Vol. 5 (5): 504-508 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 196KB] ( )
509 相会强;杨宏;智艳生
粉煤灰在稳定抗生素废水处理剩余污泥中的应用
进行了利用粉煤灰稳定抗生素废水处理过程中产生的剩余污泥的实验. 粉煤灰与剩余污泥按4种比例、3种搅拌时间混合后，采用毒性特性浸取实验、平衡渗漏实验和长期渗漏实验考察重金属离子的渗漏性能. 考虑混合物的重金属离子浓度和病原菌的含量，粉煤灰和污泥的混合物可以农田利用. 在粉煤灰对重金属离子的固定机制中，表面络合作用在较宽的pH值范围内，尤其是在较低pH值时起主要作用，氢氧化物沉淀作用在较高pH值时是主要的作用机制. 实验还发现，粉煤灰固定金属离子的能力随其负荷的增加而增加. 本实验中，粉煤灰能除掉至少92.6%的微生物，粉煤灰的强碱性是杀死剩余污泥中微生物的主要原因.
2005 Vol. 5 (5): 509-513 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 184KB] ( )
514 谢海云;刘中华;陈雯;阴树标
P204萃取脱除铜精矿浸出液中铁
从含砷硫化铜精矿浸出液中萃取除铁是后续制备砷酸铜的一道工序，P204可从硫酸介质中选择性地萃取铁离子. 实验结果表明，当有机相组成中P204为30%(j)，相比1:1, pH"1时，通过三级萃取，铁的萃取率达93%以上，铜和砷几乎不被萃取，萃余液中残铁含量降至9 mg/L以下.
2005 Vol. 5 (5): 514-516 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 153KB] ( )
过程与工艺
517 曹吉林;李梦青;谭朝阳;路玉玮;郜杰
固体消毒剂过氧化尿素湿法合成
通过考察反应物配比、反应温度、反应时间、稳定剂种类及其用量等因素对湿法制备过氧化尿素实验的影响，确定了过氧化尿素合成的最佳条件为：过氧化氢与尿素的物料配比(摩尔比)1.1:1，反应温度30℃以下，以低温为宜，反应时间50 min，稳定剂水杨酸的加入量为尿素质量的0.5%. 该条件比文献报道的低温反应易实施，且合成过程中过氧化氢损失很少. 针对合成过氧化尿素后母液的回收利用，提出了减压蒸馏实现母液过氧化氢循环的闭路新工艺路线，依据测定的50℃过氧化氢-尿素-水体系相平衡数据所绘相图，对新工艺进行了讨论.
2005 Vol. 5 (5): 517-520 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 208KB] ( )
521 付纪文;宋媛玲;雷霁霞;刘晓林;陈建峰
纳米钛酸钡粉体的分散及水基悬浮体制备
通过测定超重力法制备的纳米钛酸钡悬浮体的Zeta电位和团粒尺寸分布，确定了纳米BaTiO3在水中稳定分散的基本条件，制备了不同体积分数的悬浮体并研究了其流变学特性. 该纳米BaTiO3在水中的等电点约为pH 2.8，加入分散剂PAA-NH4后，颗粒零电点向更低pH值移动；当分散剂用量为干粉量的1.2%(w)时，悬浮体中平均团粒尺寸最小，分散效果最佳. FT-IR分析证明颗粒表面上PAA-NH4的吸附为物理化学吸附. 制备了体积分数高达45%的纳米BaTiO3悬浮体，其流变特性表现为剪切变薄行为，流延成型的BaTiO3陶瓷生坯片具有较高的相对密度(55.4%).
2005 Vol. 5 (5): 521-524 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 403KB] ( )
525 李小斌;吕卫君;冯港涛;刘桂华;彭志宏;周秋生;孟芸
The Applicability of Debye-Hückel Model in NaAl(OH)4-NaOH-H2O System
Focusing on the most important NaAl(OH)4-NaOH-H2O system in the industry of alumina production, the feasibility of establishing a calculation model of activity coefficients according to Debye-Hückel theory via the equilibrium solubility data of sodium aluminate solution is discussed in this paper. Firstly, the hypotheses for applying Debye-Hückel theory into NaAl(OH)4-NaOH-H2O system are involved and the values of parameters are determined. Then the applicability of Debye-Hückel model in NaAl(OH)4-NaOH-H2O system is testified. The results indicate that Debye-Hückel model is applicable to the establishment of calculation model of activity coefficients in NaAl(OH)4-NaOH-H2O system and the value of ?NaAl(OH)4 is estimated as 0.3595 nm.
2005 Vol. 5 (5): 525-528 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 109KB] ( )
529 陈二保;王世俊;周云;宋宝国
Fe-C-N，Fe-C-V和Fe-C-V-N熔体活度相互作用系数
实验测定了1435℃温度下C和N在Fe-C-N和Fe-C-V-N熔体中的饱和溶解度. Fe-C-V熔体中C的饱和溶解度计算式为XC=0.2043+0.8365XV或-lnXC-9.683XC=-11.96XV-0.3916. C和N在Fe-C-V-N熔体中的饱和溶解度随V浓度增加而增加. 根据Fe-C熔体的热力学性质、Fe-C-N熔体中C和N之间的活度相互作用系数、C在Fe-C-V熔体中及C和N在Fe-C-N和Fe-C-V-N熔体中的饱和溶解度，通过严格的热力学推导和计算，获得了Fe-C-N熔体中C和N之间、Fe-C-V熔体中C和V之间及Fe-C-V-N熔体中V与N之间的活度相互作用系数：eCN=0.5016, eCV=-11.96, eCV=-0.2443和eVN=-0.2379.
2005 Vol. 5 (5): 529-531 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 147KB] ( )
532 陈庆春;邓慧宇;刘晓东
两种多元醇水热条件下还原所得产物铜的形貌
借助X射线衍射和扫描电镜，研究了180℃水热条件下，以CuSO4×5H2O和NaOH为原料，当[Cu2+]/[OH-]为1:4时，分别添加不同质量的两种多元醇D-山梨醇和核糖醇时还原产物铜的形貌. 结果表明，在两种质量下，添加不同多元醇的产物有很明显的区别，添加D-山梨醇所得产物为叶形，添加核糖醇所得产物大多为表面粗糙的八面体. 其机理是，当[Cu2+]/[OH-]为1:4时，D-山梨醇不仅作还原剂，而且可能与[Cu(OH)4]2-配位作导向剂决定晶体生长，而核糖醇仅作为还原剂.
2005 Vol. 5 (5): 532-534 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 439KB] ( )
生化工程专栏
535 张喜通;谭天伟;常杰;王铁军;付严
生物质合成气调变方式对其合成甲醇的影响
对生物质气、工业合成气、重整后生物质气及配氢后生物质气4种合成气进行了合成甲醇的研究. 发现甲醇产率顺序为工业合成气>重整生物质气>配氢生物质气>生物质气，生物质气合成甲醇产率较低主要是因为其为富CO2体系. 实验同时发现(H2-CO2)/(CO+CO2)比值在1.5~2之间时，(H2-CO2)/(CO+CO2)比值对液相产物中甲醇选择性没有明显影响. 液相产物中甲醇选择性随CO2含量上升而下降.
2005 Vol. 5 (5): 535-539 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 272KB] ( )
540 杜晨宇;刘铭;饶治;包晓玮;沈金玉;曹竹安
分段通气对Klebsiella pneumoniae生产1,3-丙二醇关键酶和辅酶的影响
通过考察1,3-丙二醇合成中关键酶、辅酶的变化，研究了分段通入空气对Klebsiella pneumoniae厌氧发酵生产1,3-丙二醇的影响. 与对照组相比，在发酵前期(12 h)通入空气4 h后，甘油脱氢酶酶活提高1.5倍，1,3-丙二醇氧化还原酶酶活提高18%，1,3-丙二醇浓度提高16%；发酵后期(28和48 h)通入空气后，甘油脱氢酶酶活不变，1,3-丙二醇氧化还原酶酶活下降，1,3-丙二醇浓度降低. 发酵前期，通气对辅酶NADH和NAD的浓度无影响；发酵后期，菌体生长停滞，辅酶的浓度也随之下降.
2005 Vol. 5 (5): 540-544 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 260KB] ( )
545 穆成华;姚红娟;马光辉;连宾
肝素-琼脂糖凝胶6FF的制备及其在抗凝血酶III分离纯化中的应用
以自制琼脂糖凝胶6FF为基质，肝素为配基，利用还原胺化方法制备了肝素-琼脂糖凝胶6FF介质. 考察了肝素偶联反应的影响因素，并对其进行了优化，得到肝素配基的含量为2.7 mg/mL. 用所制介质从人血浆中分离出抗凝血酶III，从血浆开始计算的抗凝血酶III活性回收率为31.76%，与商品Heparin-Sepharose CL-6B的分离效果相当.
2005 Vol. 5 (5): 545-549 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 215KB] ( )
550 李冲峰;王仁伟;刘淑珍;谭天伟;苏志国
用盐析与疏水层析相偶合快速分离提纯猪胰激肽释放酶
2005 Vol. 5 (5): 550-553 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 204KB] ( )
554 任艳秋;徐岩;穆晓清;聂尧
醇类物质诱导培养改善近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)去消旋转化能力
采用近平滑假丝酵母Candida parapsilosis全细胞去消旋转化外消旋苯基乙二醇(PED)制备S-苯基乙二醇. 主要研究了在菌体培养阶段添加底物醇类和酮类对菌体生长及菌体产酶的影响. 研究发现添加乙醇可以促进细胞生长，提高细胞中脱氢酶活力，从而改善菌体立体选择性转化能力. 通过在菌体培养至对数生长期时添加0.1%乙醇，菌体量增长10%，相对酶活提高30%，采用相同浓度菌体转化105 mmol/L (R, S)-苯基乙二醇时，产物(S)-苯基乙二醇的对映过量值从90%提高至99%，产率从87.3%提高至92.4%.
2005 Vol. 5 (5): 554-557 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 230KB] ( )
558 仰振球;宋宝珍;李巧霞;樊红雷
生物粘附性微球的制备及其评价-I. 离子交联法制备生物粘附性微球及其粒径预测
以硫酸为离子交联剂，制备了几丁聚糖生物粘附性微球. 与硫酸盐作为离子交联剂相比，本方法制备的微球交联程度高，呈较规则的球形，表面致密，机械强度高，在人工模拟肠液中可以保存24 h以上. 微球的粒径是影响药物释放动力学的重要因素. 运用四因素二次正交回归组合设计方法考察了几丁聚糖浓度、交联剂浓度、交联时间和转速对微球粒径的影响，得出了制备几丁聚糖微球粒径的回归模型方程. 统计检验表明，其中几丁聚糖浓度和搅拌转速对微球粒径的影响最为显著.
2005 Vol. 5 (5): 558-562 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 421KB] ( )
材料工程专栏
563 李红斌;姚广春;吉海滨;刘宜汉
超轻Mg-Li-Zn系变形镁合金冷轧及热处理后的显微组织和性能
研究了超轻变形镁合金Mg-5%~22%Li-2%Zn的冷轧性能、热处理特性以及机械性能. 合金的密度为1.209~1.617 g/cm3. 在室温条件下b相合金(16%和22%Li)具有非常良好的延展性，压下极限可达到90%以上. 研究了Mg-Li-Zn系变形镁合金铸锭经不同温度、不同时间均匀化退火后的组织性能. 对均匀化后的合金锭进行了冷轧，轧后板材在不同温度下进行退火，研究了其再结晶行为及组织性能. 结果表明，Mg-9%Li-2%Zn-2%Ca合金在573 K温度下均匀化退火12 h后合金铸锭组织均匀，有利于冷轧开坯变形；而Mg-9%Li-2%Zn合金523 K温度下均匀化退火24 h后组织较好. 冷轧合金板材在573 K温度退火1 h可发生完全再结晶，生成细小均匀的等轴晶组织.
2005 Vol. 5 (5): 563-567 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 871KB] ( )
568 孙水升;李春忠;张玲;曹宏明
CPE对纳米CaCO3增韧PVC复合材料界面和性能的影响
研究了CaCO3/CPE(氯化聚乙烯)/PVC(聚氯乙烯)纳米复合材料的结构和性能，探讨了CPE对纳米CaCO3/PVC复合材料界面作用和力学性能的影响. SEM结果显示，引入CPE可明显改善纳米CaCO3颗粒在PVC基体中的分散性和相容性，提高其界面作用. 引入界面作用参数定量表征纳米CaCO3颗粒与基体之间的界面结合作用，证实随着CPE加入量的增大，基体和颗粒之间的界面作用逐渐增大. 力学性能研究表明，相对于仅用纳米CaCO3增韧PVC，在CPE加入量为PVC的0~8%(w)范围内，用CPE和纳米CaCO3协同增韧可以更好地提高复合材料的冲击强度. 复合材料的冲击强度在CaCO3/CPE/PVC质量比为25/8/100时达到纯PVC的5.6倍，是纳米CaCO3/PVC(25/100)体系的2倍.
2005 Vol. 5 (5): 568-571 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 220KB] ( )
572 高素莲;王小飞;张秀真;刘建新
PVA/EC合金膜材料的制备及其界面性能表征
采用溶液共混和液-固相转变法制备出聚乙烯醇/乙基纤维素(PVA/EC)合金和EC均质膜材料作为高效液相色谱柱填料. 采用 HPLC法探讨了合金化前后PVA膜材料的界面性能及亲水性变化，并以粘度法、折光指数法、红外光谱法及热重分析法研究了EC与PVA的相容性和热稳定性. 实验结果表明，两者之间具有很好的相容性；PVA/EC合金对不离解的极性有机物的分离性能优于EC均质膜材料.
2005 Vol. 5 (5): 572-575 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 169KB] ( )
576 孙雪莲;张国亮;张凤宝
掺Ag, Ni对TiO2气相光催化活性的影响
采用溶胶-凝胶法制备了以活性炭为载体的负载型Ag/TiO2及Ni/TiO2光催化剂，以气相中甲苯降解反应考察了两种催化剂的活性随金属离子掺杂量的变化. 用透射电镜、X射线衍射及荧光光谱对掺杂催化剂进行了表征. 结果表明，经Ag, Ni掺杂后，Ag/TiO2和Ni/TiO2两种催化剂的催化活性均有不同程度的提高，且Ni/TiO2优于Ag/TiO2. 两种催化剂的最佳掺杂量均为0.4%. 根据表征及实验结果分析了金属离子不同掺杂量影响TiO2光催化活性的机理.
2005 Vol. 5 (5): 576-579 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 393KB] ( )
综述
580 张香平;张锁江;李春山
绿色过程系统合成与设计的研究与展望
过程工业的高速发展导致环境污染不断加剧，对传统工业的改造和实现清洁生产离不开绿色过程系统合成的理论和方法. 本工作对绿色过程合成的相关研究进展进行了综述. 首先对现有的环境影响评价体系进行了分类、归纳和总结，评述了其各自的特点和作用，以及具体应用；其次对绿色过程合成的模型化和算法的研究进展进行了详细论述，介绍了其在废物(水)最小化、分离系统集成等方面的应用；论述了绿色过程合成在化工过程绿色设计中的应用和发展趋势. 将绿色化学原理和系统集成的普适性理论相结合，提出了绿色度的理论和方法，阐明了其研究内容和拟解决的关键科学问题，提出量化物质、能量、过程和系统的绿色度的原则方法，通过多目标优化实现不同层次系统的生态、经济和社会效益的全局最优.
2005 Vol. 5 (5): 580-590 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 293KB] ( )
  • ISSN 1009-606X    CN 11-4541/TQ
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