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当期目录

    2005年 第5卷 第3期    刊出日期:2005-06-20
    流动与传递
    底吹气连铸中间包内气液两相流的数值模拟
    詹树华;欧俭平;萧泽强
    . 2005, 5(3):  233-240. 
    摘要 ( )   PDF (748KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以宝钢集团梅山钢厂1台连铸中间包为原型,进行底吹气中间包水模型研究. 实测结果表明,底吹气在中间包内形成"鼓泡流"形式的流动结构;"鼓泡流"的形成一方面能够破坏中间包内"层流"形式的短路流动,增强混合,另一方面能在中间包内形成"气幕挡墙",有利于夹杂物去除. 针对中间包内气-液两相"鼓泡流"特征,建立了底吹气中间包内气-液两相欧拉多流体模型,模型中考虑了气泡的存在对湍流增强的影响,考虑了相间滑移、气泡浮力及湍流分散力. 采用所建立的模型对底吹气中间包内气液两相流动和混合特性进行了模拟和分析,结果与水模型实测结果一致.
    下行床煤拔头工艺的产品产率分布和液体组成
    王杰广;吕雪松;姚建中;林伟刚;都林
    . 2005, 5(3):  241-245. 
    摘要 ( )   PDF (250KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    基于循环流化床锅炉燃烧技术和下行床技术相结合,在处理能力为8 kg/h的煤拔头工艺热态实验装置上,以内蒙古霍林河褐煤为原料,普通河砂为固体热载体,考察了反应温度和煤粉粒径对气液固产品产率分布和液体组成的影响规律. 结果表明,在实验温度范围内,随着温度的升高,气体和液体产品的产率增加;液体产率随粒径的增大而降低. 当反应温度为660℃、煤粉粒径小于0.28 mm、加料率为4.7 kg/h时,轻质焦油(焦油中的正己烷可溶物)的产率可达7.5%(干煤基,w),其中酚类占57.1%,粗汽油(脂肪烃类)占12.9%,芳香烃占21.4%,极性组分和其他组分占8.6%. 实验表明,下行床由于气固沿重力场并流向下流动的特点,是适合煤拔头工艺的比较理想的反应器.
    气液外环流反应器中气泡行为的实验研究
    张同旺;王金福;金涌
    . 2005, 5(3):  246-250. 
    摘要 ( )   PDF (233KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    详细考察了气液外环流反应器中上升管、下降管的气泡行为随轴向、径向的变化规律. 由于外环流反应器的结构特点,发现在上升管底部存在偏流,并对分布板区气泡行为随角向的变化规律进行了研究. 分析实验结果得出,气含率和气泡速度均随表观气速的升高而升高;在上升管内,气含率和气泡速度自中心向边壁逐渐降低,而沿轴向变化很小;在分布板区,由于受分布器及下降管的影响,使气含率和气泡速度在不同角向存在不同的径向分布. 在下降管中,气含率自中心向边壁逐渐降低,而气泡速度则基本不变;且下降管中的气体循环率随表观气速的升高而升高.
    旋风分离器排气管内流动分析及减阻机理
    王建军;王连泽;刘成文
    . 2005, 5(3):  251-254. 
    摘要 ( )   PDF (861KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用激光多普勒测速仪(LDV)对旋风分离器排气管内流场进行了全面系统的测量,发现气流的高速旋转、回流区的存在及湍流脉动是排气管内产生流动阻力损失的重要原因. 安装减阻杆改变了排气管内流场分布规律,使旋转动能降低、回流区消失以及湍流脉动减弱,从而降低了排气管内流动阻力损失. 减阻杆迎风截面宽度越大,绕流边缘越尖锐,排气管内切向速度就越小,轴向速度分布越均匀,分离器的减阻幅度也越大.
    反应与分离
    CTAB混合反胶团萃取工业脂肪酶
    沈睿;刘俊果;邢建民;刘会洲
    . 2005, 5(3):  255-259. 
    摘要 ( )   PDF (182KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了CTAB与Tween、含氧有机物形成的混合反胶团对工业脂肪酶进行萃取分离的效果. 实验表明,CTAB-Tween85和CTAB-含氧有机物混合反胶团的萃取率高于单一CTAB反胶团;反萃时CTAB-含氧有机物混合反胶团的反萃率与单一CTAB反胶团的反萃率相似,CTAB-Tween60和Tween40混合反胶团的反萃效果优于单一CTAB反胶团. 通过测定反萃水相的酶活,发现CTAB-TRPO混合反胶团的效果最好,酶活回收率最高,可以达到70%.
    竞争性抑制剂对反胶团萃取过程中α胰凝乳蛋白酶活力的稳定作用
    刘俊果;沈睿;邢建民;阳承利;刘会洲
    . 2005, 5(3):  260-264. 
    摘要 ( )   PDF (183KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了竞争性抑制剂苯基硼酸对a胰凝乳蛋白酶反胶团萃取过程的影响及对酶活力的稳定作用. 研究发现,向AOT/isooctane 反胶团中添加一定量的苯基硼酸,萃取率会略有增加,反萃取率则无显著变化. 酶活力的回收率显著提高,酶活力对萃取和反萃时间的耐受性显著增强. 苯基硼酸和a胰凝乳蛋白酶之间的特异性亲和作用是产生这种影响的原因.
    苯甲酸在含不同夹带剂的超临界CO2中的溶解度
    李颖;石冰洁;张泽廷;金君素;于恩平
    . 2005, 5(3):  265-268. 
    摘要 ( )   PDF (186KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用流动法分别测定了苯甲酸在温度308.15, 318.15, 328.15 K、压力范围8.0~23.0 MPa时,在纯超临界CO2及以乙醇、乙酸乙酯、乙二醇为夹带剂的超临界CO2中的溶解度. 研究结果表明,三种夹带剂的加入均可以不同程度地提高苯甲酸的溶解度,其增大幅度为乙醇>乙二醇>乙酸乙酯. 此外还探讨了温度、压力对苯甲酸在超临界CO2中溶解度的影响,以及夹带剂的作用机理,并用Sovova方程对实验数据进行回归,得到了较满意的结果.
    新型混合反胶团萃取溶菌酶的平衡行为
    刘杨;史清洪;赵黎明;孙彦
    . 2005, 5(3):  269-272. 
    摘要 ( )   PDF (234KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了由阴离子表面活性剂二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)和非离子表面活性剂聚氧乙烯基(聚合度为4)壬基酚醚(OPE4)组成的一种新型混合反胶团体系及其萃取溶菌酶的平衡行为. 结果表明,该反胶团体系具有较大的含水量,且其含水量在较大的表面活性剂配比(0~0.8)范围内维持恒定,是由静电作用和胶束形态改变共同作用的结果. 无机盐种类和离子强度对上述混合反胶团的含水量有着显著的影响,继而影响到溶菌酶的萃取率. 它可归结为盐离子对扩散双电层和水化膜斥力的因素所致. 降低pH和提高总表面活性剂浓度均有利于溶菌酶的萃取.
    酶转化异丁香酚制备香草醛的反应分离耦合方法
    王丰收;赵丽青;孙志浩
    . 2005, 5(3):  273-276. 
    摘要 ( )   PDF (175KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    大豆脂氧合酶粗酶转化异丁香酚制备香草醛的过程中存在产物抑制酶转化现象,吸附剂HD-8树脂可以有效解除产物抑制,提高转化率. 确定了加入底物量1.5%(φ)、树脂量150 g/L的优化转化工艺,使反应与分离进行很好的耦合,既提高了转化率,又能较好地实现底物和产物的分离. 在优化条件下香草醛最高转化量可达3.41 g/L,相应的摩尔转化率为24.53%. 树脂洗脱法提取的产物得率为67.11%,底物的回收率为71.88%.
    生物质热化学转化合成二甲醚
    王铁军;常杰;吕鹏梅;付严;鲁皓
    . 2005, 5(3):  277-280. 
    摘要 ( )   PDF (254KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在鼓泡流化床反应器内,采用空气-水蒸汽气化松木粉制备了富氢燃气,在下游的固定床重整反应器内,通过添加沼气重整富氢燃气,调变化学当量比,制备了含氮的生物质合成气. 在Cu-Zn-Al/HZSM-5催化剂上,对生物质合成气一步法合成二甲醚进行了实验研究. 在280℃, 4 MPa, 1000~4000 h-1的条件下,CO的单程转化率达到67%,单位质量催化剂的最大二甲醚时空收率0.358 g/(g×h) [DME/(催化剂×h)];通过添加沼气重整,90%以上的生物质碳转化为合成气,二甲醚的最大产量为0.244 kg/kg (DME/生物质).
    溶剂萃取法准确测定硫酸镍溶液中的微量硅
    魏代成;杨明德;党杰;张建安;吴玉龙
    . 2005, 5(3):  281-284. 
    摘要 ( )   PDF (161KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    探索出了用异戊醇萃取硫酸镍溶液中形成的硅钼蓝、然后用弱碱性溶液进行反萃、最后用分光光度法对反萃液进行测定的一种新方法. 实验结果显示,在硅浓度为1~20 μg/mL的范围内符合比尔定律,所测的吸收光度值与硫酸镍溶液中的硅含量有很好的线性关系,相对误差3.6%,测量结果准确、迅速、可靠. 此方法还可以推广应用于其他有色溶液中微量硅的测定.
    氟碳铈矿-独居石混合精矿分离提取稀土元素
    张丽清;王之昌;雷鹏翔;迟明玉;杨冬梅
    . 2005, 5(3):  285-288. 
    摘要 ( )   PDF (202KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以气态配合物LnAlnCl3n+3(Ln=稀土元素)为载体,研究了从氟碳铈矿-独居石混合精矿中提取分离稀土元素的分步氯化-化学气相传输反应. 精矿经第一步氯化反应分离回收非稀土元素P, Fe和Th后,生成的稀土氯化物在1000℃与配体反应生成气态配合物,并化学传输分离6 h, CaCl2和BaCl2留在残渣中. 研究发现,递减温度场和波浪温度场中的化学传输反应的分离效果不同,在波浪型温度场中的波谷附近稀土沉积量高且分离系数大.
    过程与工艺
    高稳定性碱性硫脲体系对不同类型金矿的适应性
    郑粟;王云燕;柴立元;张晓飞
    . 2005, 5(3):  289-294. 
    摘要 ( )   PDF (288KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为考察碱性硫脲体系对不同类型金矿浸出的适应性,选用理化性质不同的6种含金物料,分析了其化学组成及矿物物相,并对其浸出行为进行了研究. 结果表明,稳定剂Na2SO3和Na2SiO3大大降低了碱性硫脲的分解率,随稳定剂浓度的增大,硫脲分解率逐渐降低;而且Na2SiO3对碱性硫脲的稳定效果明显优于Na2SO3,当Na2SiO3浓度为0.3 mol/L时,硫脲的分解率由72.5%降至33.8%. 铁氰化钾为适合碱性硫脲浸金的温和氧化剂. 碱性硫脲体系中金矿物浸出前后物相基本无变化. 所选择的金矿物中均含有大量耗碱物质,使溶液的pH值由12.5很快降至中性,但稳定剂Na2SiO3能维持体系的pH值在12左右,有利于浸出过程的进行. 碱性硫脲体系中伴生金属浸出率小于0.1%,浸金具有显著的选择性. 碱性硫脲体系适合浸出经预处理的物相主要为SiO2的氧化矿,浸金率高达82.68%,为碱性硫脲成功应用于黄金工业生产提供了一定的理论依据.
    Treatment of Waste Tyre Powder Using a High-frequency Capacitively Coupled Plasma Reactor
    唐兰;黄海涛
    . 2005, 5(3):  295-300. 
    摘要 ( )   PDF (115KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    A high-frequency (HF) capacitively coupled plasma reactor was developed to study the pyrolysis of waste tyre powder. The main objective was to generate a plasma at medium pressure and moderate temperatures for waste tyre powder gasification. Description of the reactor setup and experimental results concerning the plasma characteristics and product gas composition were presented, and potential use of the pyrolytic char was also discussed. Plasma temperatures were found to be between 1073 K to 1773 K, and under optimum operating conditions, over 70% of the tyre feed was converted into gaseous products by the treatment process. Pyrolysed gas was a mixture of H2, CO, CH4 and other organic compounds. The pyrolytic char may be used as low cost activated carbon for treating the species with large molecular weight.
    阳离子型水性聚氨酯乳液的合成
    丁彩凤;胡孔诚;徐虹;欧阳平凯;张书圣
    . 2005, 5(3):  301-304. 
    摘要 ( )   PDF (233KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以聚酯多元醇、三羟甲基丙烷、甲苯二异氰酸酯和N-甲基二乙醇胺为主要原料合成了一种以水为介质的性能稳定的水性聚氨酯乳液,阐述了各种因素对产品物理性能的影响,获得了最佳配方.
    表面活性剂PEG在掺锑纳米SnO2粉末氧化共沉淀制备中的作用
    卫芝贤;欧海峰;宫喜军;孙新建;朱振晓
    . 2005, 5(3):  305-308. 
    摘要 ( )   PDF (377KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    通过粒度分布、红外光谱及Zeta电位等研究了氧化共沉淀方法制备掺锑纳米SnO2粉料时表面活性剂聚乙二醇(PEG-6000)的作用机理. 采用沉降实验、粘度测定等手段,确定了表面活性剂适宜的使用量. 结果表明,聚乙二醇的防团聚性能是通过在纳米粉体的前驱体上吸附、进而主要通过空间位阻稳定机制进行作用的. 其使用量的多少直接影响粉体的粒度大小. 制备出了团聚程度轻、分散性良好的纳米掺锑SnO2粉料.
    MnO2添加剂对镍铁尖晶石基惰性阳极耐腐蚀性的影响
    焦万丽;张磊;姚广春
    . 2005, 5(3):  309-312. 
    摘要 ( )   PDF (824KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以氧化物NiO和Fe2O3为原料,添加氧化物MnO2,采用高温固相烧结法制备了NiFe2O4基惰性阳极材料,采用失重法测量了阳极试样的静态热腐蚀速率,并对其腐蚀机理进行了初步探讨. 实验结果表明,添加2%(ω) MnO2粉末的惰性阳极试样的静态热腐蚀速率最低. 由于掺杂的MnO2在晶界处富集,熔盐对晶粒的腐蚀首先在晶界处发生反应生成Mn2AlO4相,而Mn2AlO4相结构致密,冰晶石熔盐通过该相向NiFe2O4尖晶石晶粒内扩散速度减慢,从而降低了腐蚀速率.
    金属-氮化物结合刚玉质滑板的结构与性能
    卜景龙;杨晓春;王志发;王瑞生;王榕林;王春梅;孙加林
    . 2005, 5(3):  313-316. 
    摘要 ( )   PDF (338KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    由80%~90%板状刚玉及20%~10%金属铝组成的坯料经氮化处理(温度1100℃)后,再进行表面氧化处理(温度800℃),可制得显气孔率为2%的Al-AlN-Al2O3滑板材料,其1400℃高温抗折强度高达48.7 MPa. 该滑板材料浇钢的使用寿命是Al2O3-C滑板的2倍. 显微结构分析表明,部分金属铝氮化形成AlN的体积膨胀效应及其对刚玉晶粒的结合作用,提高了材料的结构致密度和强度,赋予材料优良的抗钢液侵蚀性能. 部分金属铝的高温塑性状态、金属铝及氮化铝的高导热性、刚玉与氮化铝的复相热失配等,是材料具有高抗热震性能的主要原因.
    系统与集成
    多产品工业系统的能值分析
    冯霄;闵淑玲;代玉利;刘永忠
    . 2005, 5(3):  317-321. 
    摘要 ( )   PDF (198KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    介绍了起源于生态领域的能值分析方法. 为了扩展能值分析方法的应用范围,根据能值分析的基本思想,并以能量守恒和能值守恒为依据,建立了多产品工业系统能值分析模型. 将能量分率作为分配系数,提出了评价多产品工业系统的评价指标:共生指数. 为了获得对比结果,还对相应的单产物系统提出了数均指数. 若共生指数优于数均指数,则多产品联产系统优于单产系统. 通过垃圾焚烧热电联产方案的能值分析,验证了多产品的能值分析模型. 并与常规燃煤热电联产系统进行了比较,以说明能值分析方法的优势.
    生化工程专栏
    SAM产生菌酿酒酵母HYS98发酵动力学及比生长速率控制策略
    张昀羿;李元广;金建;杨东;沈国敏
    . 2005, 5(3):  322-326. 
    摘要 ( )   PDF (213KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    通过恒化培养对S-腺苷甲硫氨酸(SAM)产生菌酿酒酵母HYS98发酵动力学进行了研究. 结果表明,该菌株的生长与限制性基质蔗糖浓度之间符合Monod关系式,最大比生长速率μmax为0.28 h-1,饱和常数KS为1.27 g/L;当0.005 h-1≤μ≤0.11 h-1,产物生成模型为qSAM=-1.39μ2+0.19μ,底物消耗动力学模型为qS=μ/0.62+0.012. 基于建立的动力学模型,提出了分阶段控制菌体比生长速率的流加培养策略,据此策略在5 L反应器中发酵24 h,SAM浓度达3.56 g/L,而SAM产率达0.15 g/(L·h),比文献报道的最高水平高67%.
    产朊假丝酵母流加发酵法生产谷胱甘肽
    卫功元;李寅;堵国成;陈坚
    . 2005, 5(3):  327-331. 
    摘要 ( )   PDF (211KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了产朊假丝酵母在不同葡萄糖浓度下的谷胱甘肽(GSH)分批发酵过程,在此基础上进一步考察了重复补料、恒速流加和指数流加等不同培养方式对GSH发酵生产的影响. 结果发现,这几种培养方式都可以实现酵母细胞和GSH的高产. 综合比较,无论是从细胞还是从GSH的产量、得率和生产强度的角度来看,指数流加都是较为理想的选择. 经过48 h的指数流加培养,细胞干重达到40.9 g/L, GSH产量和胞内GSH含量分别达到857.2 mg/L和2.25%.
    嗜热布氏酸菌对梅州黄铜矿的生物浸出过程特性
    石贤爱;李聪颖;林晖;孟春;郭养浩
    . 2005, 5(3):  332-336. 
    摘要 ( )   PDF (252KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了嗜热布氏酸菌对梅州黄铜矿的浸出机理和浸出过程特性. 嗜热布氏酸菌(简称A.B菌)在梅州黄铜矿表面的吸附过程符合朗格缪尔等温线,最大吸附量XAm 5.00×108 cell/g,吸附平衡常数KA 5.88×10-7 mL/cell. 梅州黄铜矿的浸出主要是通过A.B菌的直接氧化起作用. 单独A.B菌处理时,铜浸出速率为0.0137 g/(L·h),是Fe3+化学氧化速率的6倍. A.B菌(65℃)对梅州黄铜矿的浸出速率是常温氧化亚铁硫杆菌(简称T.F)的16倍(31℃). A.B菌生长和浸矿的最适温度均为65℃,微生物生长最佳pH为2.0,而浸矿最适pH为1.5. A.B菌处理10 d可使铜浸出率达91.3%,具有潜在的工业应用价值.
    添加甲萘醌促进嗜热子囊菌合成过氧化氢酶
    王明星;李寅;方芳;华兆哲;陈坚
    . 2005, 5(3):  337-340. 
    摘要 ( )   PDF (172KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了添加甲萘醌对嗜热子囊菌(Thermoascus aurantiacus)IFO9862合成过氧化氢酶(CAT)的影响. 结果表明,添加甲萘醌有助于促进CAT的合成. 在发酵的24或48 h分别添加1 mmol/L的甲萘醌,发酵终了CAT酶活比对照分别提高了11.0%和23.1%;而在发酵的36和48 h各添加1 mmol/L的甲萘醌,CAT酶活可提高32.5%. 在发酵0 h添加88 mmol/L的H2O2,同时在48 h添加1 mmol/L的甲萘醌,CAT酶活达到1725 U/mL,比对照(1074 U/mL)提高了60.6%.
    人血红蛋白分子印迹聚合物的制备及分子识别性能
    孙瑞丰;罗晖;于慧敏;沈忠耀
    . 2005, 5(3):  341-344. 
    摘要 ( )   PDF (176KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以丙烯酰胺和甲基丙烯酸为功能单体制备得到了具有选择性识别能力的人血红蛋白分子印迹聚合物. 该印迹聚合物的分子识别特性来自聚合物的结合基团与印迹分子的功能基团之间的氢键和静电作用,以及印迹孔穴的空间几何选择性. 研究表明,聚合单体中甲基丙烯酸的含量会影响聚合物对血红蛋白的特异结合能力及分子印迹聚合物的吸附容量和洗脱性能.
    酸胁迫作用下悬浮培养红豆杉细胞的磁场生物学效应
    范寰;商桂敏;元英进
    . 2005, 5(3):  345-348. 
    摘要 ( )   PDF (256KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了直流稳恒磁场对酸胁迫作用下悬浮培养南方红豆杉细胞生长和代谢的影响. 结果表明,磁场提高了红豆杉细胞的抗酸胁迫能力,细胞活力上升,生物量和蛋白含量明显升高,胞外多酚氧化酶(PPO)活力升高,酚类物质积累受到抑制. 在一定浓度的盐酸作用下细胞受到的酸胁迫越大,磁场的生物学效应越明显. 胞外pH值和电导率的变化说明磁场提高细胞抗酸胁迫的能力与其加速了物质的跨膜转运有关.
    不同类型载气对乙醇气提发酵的影响
    张 君;刘宏娟;刘德华
    . 2005, 5(3):  349-352. 
    摘要 ( )   PDF (207KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了在乙醇气提发酵过程中,分别使用空气、二氧化碳、氮气和高纯氮作为气提载气对细胞生理及乙醇发酵的影响. 结果表明,空气能维持细胞生长和活力,但发酵效果最差,二氧化碳使细胞发酵能力波动不稳定且抑制副产物甘油合成;而以浓度为99.5%~99.8%的氮气为气提载气取得了较好的效果,乙醇和甘油的生产速率比不气提批式发酵分别提高2倍和1.9倍. 对以高纯氮(99.999%)为气提载气的研究发现,发酵进行到47 h开始出现菌种大量死亡现象,此时适当通氧和补充生长所需营养物质,细胞数量回升,活性恢复,最终乙醇生产速率比不气提时提高1.3倍.
    木薯干原料同步糖化发酵生产乙醇
    刘振;王金鹏;张立峰;曾爱武;袁希钢
    . 2005, 5(3):  353-356. 
    摘要 ( )   PDF (184KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    提出了用木薯干为原料,同步糖化发酵(SSF)开发燃料乙醇的新工艺. 对各个影响条件进行了研究,获得了最佳的工艺条件:原料粉碎粒度0.45 mm,加水比2.8, 100℃下蒸煮30 min,a-淀粉酶、糖化酶的添加量分别为10, 180 U/g, 30℃下发酵48 h. 并与普通的先糖化后发酵(SHF)生产模式进行了对比,认为SSF具有工艺简单、能耗低、发酵迅速、醪液酒精度高等众多优点,值得工业推广.