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2007年 第7卷 第3期    刊出日期：2007-06-20

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流动与传递

1/4椭圆螺旋折流板换热器性能的数值模拟

王晨;桑芝富

. 2007, 7(3):  425-431. 

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运用大型CFD分析软件FLUENT在简化模型的基础上进行数值模拟，对比分析了1/4椭圆螺旋折流板换热器壳程的传热及阻力性能随螺旋角度变化的规律. 结果表明，在相同的操作条件下，1/4椭圆螺旋折流板换热器的传热及壳程阻力性能都随着螺旋角度的增大而减小，其中以螺旋角度为35o的综合传热性能最好. 此外，在相同的螺旋角下，1/4椭圆螺旋折流板换热器的综合性能优于1/4扇形螺旋折流板以及普通弓形折流板换热器.

气固流化床内鼓泡行为的离散颗粒数值模拟

吴春亮;詹杰民

. 2007, 7(3):  432-438. 

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采用离散颗粒数值模型探讨了气固流化床内多个气泡的运动规律. 数值计算考虑了颗粒与气体的相互作用以及颗粒间的相互作用，颗粒与气体的相互作用采用Gidaspow阻力修正公式，颗粒间的相互作用则采用硬球碰撞模式描述. 给出了一种在二维非结构网格下精确计算颗粒体积分数及两相全隐耦合求解颗粒速度的方法，同时，在硬球模型中对颗粒碰撞事件采用散列表的处理方法，大大提高了计算效率. 数值计算结果表明，由于多个气泡的相互作用而导致气泡的横向运动显著，气泡运动轨迹与气泡形状依赖于流化床内静压力的分布，气泡总是选择压力小、压差梯度大的路径上升，这一现象与气液分离流中气泡的运动规律类似.

高固含搅拌槽内临界离底悬浮转速的数值模拟

张凤涛;刘芳;黄雄斌

. 2007, 7(3):  439-444. 

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使用计算流体软件CFX5.5.1对固液搅拌槽内颗粒的临界离底悬浮转速进行了数值模拟. 搅拌槽直径D=0.476 m，搅拌桨为三叶CBY螺旋桨. 桨叶安装高度h=D/3. 固液两相为玻璃珠-水，固体体积浓度为15%~50%. 对临界离底悬浮的速度判据进行了修正，并利用浓度判据与修正的速度判据得到颗粒临界离底悬浮转速Njs，模拟计算结果与实验数据的误差在工业允许的范围内. 同时，对临界离底悬浮状态槽底部不同浓度下的流体湍流动能的分布情况以及大小进行了预测，并对2种固体临界离底悬浮机理进行了验证.

液固提升管-流化床组合反应器中流化床径向固含率分布的实验研究

聂向锋;卢春喜;马安;龙文宇;时铭显

. 2007, 7(3):  445-450. 

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在一套新型液固提升管-流化床组合反应器中，以水-玻璃珠为液-固体系，对f500 mm′4000 mm的液固流化床反应器内不同高度颗粒固含率的径向分布进行了实验，考察了表观液速和颗粒循环速率操作条件对颗粒固含率径向分布的影响. 实验表明，液固流化床内流动区域在轴向上可以划分为分布器影响区、过渡区和均匀流化区，径向上可以划分为中心区和环隙区. 这种分布特征主要取决于分布器的结构、尺寸及其流化介质. 本工作还对液固流化床与气固喷动床的三区流动结构进行了比较.

管式布风装置对流化床焚烧炉内流化特性的影响

赵云华;曾令艳;陆慧林;刘文铁

. 2007, 7(3):  451-456. 

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数值模拟了管式布风装置对流化床内气体和颗粒流动特性的影响，获得了床内气体和颗粒瞬时和时均速度及颗粒体积份额分布. 计算结果表明，床内颗粒宏观流动呈现床中心区域为上升流动、壁面区域为下降流动的内循环流动. 分析了风管小孔风速和颗粒直径对床内流化的影响. 计算结果表明，保证床内颗粒和气体良好流化和混合特性的最佳布风管相对距离应在1.5~1.75之间.

旋转流中预混合火焰高速传播现象-II. 点火位置与燃烧过程

夏亮;赵黛青;山下博史;汪小憨

. 2007, 7(3):  462-466. 

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在前期关于Vortex-bursting旋流式预混燃烧器的燃烧效率及其进口混合气速度分布对燃烧效率的影响实验基础上，围绕燃烧器的点火特性，对旋流场中的点火位置和稳定火焰形成进行了数值分析. 结果表明，不适当的点火位置会影响稳定火焰的形成，在相同的燃烧工况下，在流场中点火位置不同，火焰的发展出现不同的趋势. 在靠近中心轴附近的低速区点火时，火焰能够稳定；在靠近管壁的高速区点火时，撤离点火源后，火焰吹熄. 本结果对于强化预混合燃烧的稳定性具有理论和工程指导意义.

颗粒流拟流体的本构关系

边琳;王立;刘传平

. 2007, 7(3):  467-471. 

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针对慢速密集颗粒流的特点，采用拟流体的方法，类比具有屈服应力的非牛顿流体，给出了适用于慢速密集颗粒流的本构方程表达形式，建立了用粗糙底面斜槽测量颗粒流当量粘性的数学模型，并以小麦颗粒为例，通过粗糙底面斜槽实验得出了小麦颗粒流的屈服应力及其本构方程的关键系数. 将实验得出的小麦颗粒流本构关系系数作为其当量粘性的特征值对斜面流进行解析计算，体积流量的模型预测值与实验值的相对误差在15%以内.

分割表面对蒸汽滴状冷凝传热特性的影响

马学虎;宋天一;兰忠;周兴东

. 2007, 7(3):  472-475. 

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实验测定了相同操作条件下涂层表面1:1分割前后水蒸汽冷凝传热通量与表面过冷度的关系，对分割表面上滴膜共存冷凝进行了研究，结果表明，分割表面上滴膜共存时的热通量比全部为滴状和膜状冷凝表面热通量的平均值大，且其差值随处理表面上接触角的增大而增大. 从固液界面效应的角度对该现象进行了分析，并解释了其原因.

反应与分离

铜基络合催化剂液相羰基合成碳酸二甲酯

杨洋;刘晓勤;刘定华;姚虎卿

. 2007, 7(3):  476-482. 

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制备了甲醇液相羰基化法合成碳酸二甲酯(DMC)的新型CuBr3L2络合催化剂，该催化剂具有较高的催化活性与稳定性. XPS和EPR表征发现添加配位剂四丁基溴化铵(简称L)有助于表面活性物种Cu(I)的形成. 采用正交实验设计对工艺条件进行优化，在温度373~383 K、压力3.0~3.5 MPa、时间4~6 h、催化剂浓度(以甲醇的体积计) 0.15~0.20 g/mL的工艺条件范围内，甲醇转化率可达到23%，DMC选择性大于95%. 动力学研究表明，该反应是一个近似二级反应，反应表观速率常数Kp与催化剂质量浓度和反应温度有关，且Kp与催化剂浓度的平方成正比. 高温高压不利于主反应的进行，导致目的产物选择性下降.

Absorption of Low Concentration Sulfur Dioxide Using Liquid-containing Microporous Membrane

薛娟琴;兰新哲;孟令嫒;李伟达

. 2007, 7(3):  483-489. 

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The absorption of low concentration SO2 in flue gas by using the module of liquid-containing microporous membrane which is made up of hollow fiber and citric acid-sodium citrate buffer solution was investigated. The absorption efficiency of hydrophilic and hydrophobic membranes by using the concept of dynamic contact angle was mainly studied. The influences on absorption efficiency from absorption time, flowrate of gas phase, SO2 concentration of gas phase, air pressure, citrate concentration, pH value of solution as well as the generation of sulfate radical in absorption solution were examined. The results indicate that the hydrophobic hollow fiber membrane is better than hydrophilic membrane, the absorption efficiency decreases with increasing absorption time, gas phase flowrate, gas phase SO2 concentration and air pressure, the absorption rate and capacity of SO2 can be improved by increasing the citrate concentration, the absorption efficiency can be improved by increasing the pH value of citrate solution, the concentration of SO42- in absorption solution increases linearly with the absorption time at a rate around 0.192 g/(L×h).

Zn与Mn复合改性HZSM-5催化低浓度乙醇脱水制乙烯

潘锋;吴玉龙;张建安;杨明德;刘德华;童军茂

. 2007, 7(3):  490-495. 

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对浸渍法锌锰复合改性HZSM-5分子筛用于催化低浓度乙醇脱水制备乙烯进行了研究. 探讨了改性溶液类型、HZSM-5原粉硅/铝比和改性条件(改性溶液浓度、浸渍时间、浸渍温度、焙烧温度)对Zn/Mn/ZSM-5催化乙醇脱水效果的影响，通过XRD、孔体积与比表面积、微观形貌分析等方法对改性前后的HZSM-5进行了表征. 结果表明，当HZSM-5原粉硅/铝比为25，改性温度为40℃, Zn(NO3)2和MnCl2浓度分别为2%和6%条件下改性1 h，再于550℃焙烧获得的分子筛催化效果最好，乙醇转化率和乙烯选择性分别达到99%和92%以上. 表征结果表明，Zn2+和Mn2+进入了分子筛骨架中，分子筛能很好地保持原有的结构，并且B酸中心量减少，L酸中心量增多，这有利于乙醇催化脱水制乙烯.

溶剂萃取法分离水溶性甘草黄酮

田庆来;谢渝春;张波;刘会洲

. 2007, 7(3):  496-500. 

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以三烷基氧化膦(Trialkylphosphine Oxide, TRPO)石油醚溶液为萃取有机相，从甘草浸提液中对水溶性甘草黄酮进行了萃取分离. 正交实验表明，TRPO浓度是影响总黄酮萃取的显著因素，相比(A/O)的影响次之，pH值的影响最小. 在pH 5~8的范围内总黄酮萃取率随pH值升高而逐渐下降；在pH 5~6的范围内甘草酸的萃取率随pH值升高迅速降低，在pH 6以上几乎降为0；总黄酮萃取率随相比的增大而减小，随萃取剂浓度的增大迅速提高；总黄酮的萃取率随温度的升高而下降，说明萃取黄酮的反应是放热反应. TRPO萃取甘草甙的萃合比为3. 通过溶剂萃取方法可实现水溶性甘草黄酮和甘草酸的分离.

机械活化对木薯淀粉醋酸酯化反应的强化作用

黄祖强;陈渊;钱维金;童张法;黎铉海

. 2007, 7(3):  501-505. 

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采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化，以不同活化时间的木薯淀粉为原料，以醋酸酐为酯化试剂、甲磺酸为催化剂制备淀粉醋酸酯，并以取代度为评价指标，分别研究了机械活化时间、反应时间、反应温度、催化剂用量及醋酸酐用量对木薯淀粉醋酸酯化反应的影响. 结果表明，机械活化对木薯淀粉酯化反应有显著的强化作用，活化时间越长，取代度越高. 主要原因是机械活化使木薯淀粉紧密的颗粒表面和结晶结构受到破坏，降低了结晶度，酯化试剂更容易渗透到颗粒内部使淀粉醋酸酯化. 其他因素对淀粉酯化反应的影响规律受活化时间的制约，活化时间越长，酯化反应对反应温度、催化剂及醋酸酐浓度的依赖性越低. 并利用红外光谱对木薯淀粉、活化淀粉及高取代度淀粉醋酸酯的结构进行了表征.

基于离子液体的燃料油萃取脱硫过程

曾小岚;李丹;张香平;王蕾;张锁江

. 2007, 7(3):  506-509. 

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以咪唑类离子液体作为萃取脱硫剂，在正戊烷和甲苯的混合溶液中加入少量的噻吩构成油品模拟体系. 采用正交实验，系统考察了单级萃取中温度、时间、剂油比以及离子液体碳数对脱硫效率的影响，得到了较优的脱硫条件：温度约40℃，反应时间约50 min，剂油比为1:1，侧链碳数为10. 回归得到了模拟油品中脱除噻吩的萃取动力学方程. 该研究为基于离子液体的燃料油脱硫工艺提供了重要的基础.

添加剂对超声解吸柠檬酸盐溶液中SO2的影响

薛娟琴;兰新哲;孟令嫒;李伟达;卢曦

. 2007, 7(3):  510-513. 

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将超声波作为外场引入柠檬酸钠缓冲溶液中脱除SO2的过程是一项新的尝试. 本工作从超声波作用特点及溶液性质出发，探讨了超声解吸柠檬酸钠溶液中SO2的机理以及添加剂(表面活性剂和惰性气体)对解吸过程的影响，并通过实验研究进行了对比性验证. 结果表明，十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基三甲基氯化铵均能显著降低柠檬酸钠溶液的表面张力，添加表面活性剂对超声解吸SO2具有一定的促进作用，其中十二烷基硫酸钠的效果较好；当表面活性剂浓度大于0.1 g/L时，溶液表面张力几乎不变，SO2解吸率增加缓慢；在解吸体系中通入少量的惰性气体也能提高超声解吸SO2的效率，解吸率比无惰性气体存在时提高20%.

过程与工艺

Au/La2O3/TiO2催化甲醇水蒸汽重整制氢

徐新;罗国华;崔冰冰;陈德

. 2007, 7(3):  514-519. 

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用沉积-沉淀法制备了Au/La2O3/TiO2催化剂，考察了制备条件和反应条件对催化剂活性的影响，并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对催化剂进行了表征. 结果表明La2O3的加入可使催化剂催化甲醇水重整的催化活性明显提高，且明显降低产物气体中CO和CH4的含量，使氢气选择性明显增加. 当nH2O/nCH3OH=1.0、液体进料空速WHSV=3.42 h-1、反应温度为275℃时，Au/La2O3/TiO2催化剂催化甲醇水蒸汽重整制氢反应的效果最佳.

电子级多晶硅生产工艺的热力学分析

李国栋;张秀玲;胡仰栋

. 2007, 7(3):  520-525. 

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基于Gibbs自由能最小原理，对SiHCl3法生产电子级多晶硅闭环工艺的3个反应子系统分别进行了化学反应平衡计算，重点对SiHCl3还原反应子系统进行了热力学分析. 对于SiHCl3还原反应子系统，适宜的操作温度为1323~1473 K，压力为0.1 MPa；温度高于1323 K，H2/SiHCl3比大于6.6，低压下有利于SiHCl3还原生产多晶硅. 针对传统的SiHCl3还原需要高温下电加热给过程操作带来的诸多不便，提出了用Cl2部分氧化使SiHCl3还原反应体系实现能量耦合的新工艺，即反应过程不需外部加热就可完成，从而节约电耗，同时还发现平衡时体系中加入的Cl2能反应完全，不会影响后序工艺的进行. 对于SiCl4转化反应子系统，高压、低H2/SiCl4比有利于生成SiHCl3.

微孔膜乳化与悬浮聚合结合法制备均一PST-DVB多孔微球

秦璐;林海;巩方玲;郝冬霞;马光辉

. 2007, 7(3):  526-530. 

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使用自制的微孔膜乳化装置，通过微孔膜乳化结合悬浮聚合方法，批量制备了微米级的聚(苯乙烯-二乙烯基苯)(PST-DVB)微球. 实验中采用孔径为5.2 mm的微孔膜，考察了膜线剪切力、管线速度和膜乳化压力对微球粒径及其分布的影响，以及膜乳化压力和膜线剪切力对分散相流速的影响. 研究结果表明，膜线剪切力在合适的范围内对微球粒径影响不大，而管线速度在14.38~26.49 m/min之间、膜乳化压力在0.008~0.012 MPa之间时，所制备微球的尺寸均一. 研究还发现膜乳化压力是影响分散相流速的最主要因素. 研究结果为装置的规模化放大奠定了理论基础.

反胶束法制备纳米氧化锌及其在葡萄糖生物传感器中的应用

郭伟玲;任湘菱;唐芳琼;陈东;张琳;刘奉岭

. 2007, 7(3):  531-535. 

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采用琥珀酸-2-乙基己基磺酸钠/环己烷反胶束体系制备纳米ZnO，并以此ZnO为载体固定葡萄糖氧化酶，用戊二醛交联制作成葡萄糖氧化酶电极. 实验结果表明，此酶电极表现出对葡萄糖溶液浓度的优良响应，线性范围在1′10-5~3′10-3 mol/L，响应灵敏度约为6 mA/(cm2×mmol/L)，表观米氏常数为2.57 mmol/L. 还研究了温度和溶液pH值对电极电流响应的影响.

铁闪锌矿细菌浸出过程中亚铁和细菌初始浓度的影响

张广积;袁秋红;方兆珩;杨超

. 2007, 7(3):  536-540. 

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利用摇瓶浸出研究了氧化亚铁硫杆菌在35℃下生物浸出铁闪锌矿的过程，探讨了铁含量和细菌接种量等因素对细菌在矿浆中的生长以及对锌浸出的影响，并对细菌浸出铁闪锌矿的机理进行了分析. 发现在不添加铁的情况下，即使细菌接种量达到40 mL，矿浆的氧化还原电位提高仍然非常缓慢，细菌无法在矿浆中正常生长，证明不存在直接浸出；而在添加FeSO4×7H2O的矿浆中，随接种量的增加细菌浸出铁闪锌矿的速度加快. 结果表明，铁闪锌矿的浸出需要一定量的Fe3+作为氧化浸出剂以提高浸出速度，因此必须预先添加部分Fe2+作为细菌氧化生成Fe3+的来源. 通过分析浸出过程中矿浆Eh和铁浓度的变化，认为Eh的高低与细菌浸出速度直接相关. 并且根据实验和电镜分析证明氧化亚铁浸出铁闪锌矿的过程是pH值上升的耗酸过程.

纳米TiO2颗粒在制冷工质中的分散

毕胜山;史琳;王磊

. 2007, 7(3):  541-545. 

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纳米TiO2颗粒在制备和应用过程中极易团聚，解决其分散问题是纳米TiO2颗粒在制冷系统中应用的基础和前提. 本工作利用目测沉降观察、分光光度计吸收测量法和激光粒度分析法，实验研究了纳米TiO2颗粒在制冷工质中的分散特性. 结果表明，纳米TiO2颗粒在制冷剂中分散较稳定，制冷剂介电常数和极性是主要的影响因素；Span-80可以作为纳米TiO2颗粒在制冷剂中的分散剂；温度对纳米TiO2颗粒在制冷剂中的分散稳定性影响明显. 研究结果可为纳米TiO2颗粒在制冷系统中的应用研究提供基础数据.

纳米硅酸铝粉体制备及影响因素分析

李辽沙;李洪花;王梅;朱静;董元篪

. 2007, 7(3):  546-550. 

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以含铝工业废液为原料，通过控制反应条件与添加适当的表面修饰剂制备得到纳米级硅酸铝粉体. 采用化学分析、SEM、比表面积测定、分光光度测定等手段对样品的理化特性进行了表征. 结果表明，加料与混合方式是影响目标产品性质的关键因素. 以向水玻璃中滴加废液的方式进行反应，并控制陈化pH值为4.5左右，所得的样品颗粒粒径分布均匀，且各项化学指标均符合中国企业通用标准. 修饰剂PEG和Tween-80通过空间位阻作用都能防止颗粒的团聚，但添加Tween-80更佳，其用量为0.9%(占最终干燥样品的质量百分数). 终极样品的平均粒径为40~50 nm，比表面积约达330 m2/g.

非晶态Ni(OH)2电极材料的制备工艺

尚伟;刘长久;王慧景

. 2007, 7(3):  551-555. 

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采用微乳液快速冷冻沉淀法制备非晶态Ni(OH)2. 通过单因素及正交实验研究反应体系的pH值、反应温度和时间等因素对制备的非晶态Ni(OH)2电化学性能的影响. 结果表明，主要影响因素为pH值，其次为反应温度和时间. 采用TX-100/正丁醇/环己烷/水体系，控制TX-100与正丁醇的体积比为1:15，W值(水与表面活性剂质量比)为15.1，pH为12，反应时间2 h，反应温度55℃的条件下进行反应，放入0~5℃的超低温恒温槽中快速冷冻沉淀，合成出Ni(OH)2非晶相粉体电极活性材料，该材料的放电比容量达333.22 mA×h/g，具有较高的电化学容量. 初步探讨了微乳液快速冷冻沉淀法制备非晶态Ni(OH)2粉体的作用机理.

pH值对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2的影响

周利民;王一平;黄群武

. 2007, 7(3):  556-560. 

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利用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2颗粒，采用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对产物进行了表征，考察了Ti4+-三乙醇胺(Ti-TEOA)络合体系组成随陈化时间的变化及pH对TiO2粒径、结晶习性、产率及Ti-TEOA稳定性的影响. 结果表明，产物为锐钛型TiO2，140℃陈化时，Ti(OH)4凝胶在10 h后全部转化为TiO2颗粒，平均粒径5~22 nm；随pH升高，粒径增大，但TiO2产率在pH>10.6时显著下降，至pH 12时无TiO2颗粒生成；不同pH时TiO2结晶习性变化明显. 25℃下pH>6时Ti-TEOA络合体系稳定.

硫酸镁一步法制备氢氧化镁阻燃剂

胡章文;王理想;杨保俊;单承湘

. 2007, 7(3):  561-565. 

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实验确定了由硫酸镁一步法制备阻燃型氢氧化镁较适宜的条件为：表面处理剂添加量5~10 mL(以制备5 g氢氧化镁为基准)，恒温处理时间3~4 h，陈化时间4~6 h. 此工艺条件下，所制得的氢氧化镁样品XRD分析表明，(001)面对应的衍射峰强度明显高于(101)面，样品(101)方位的扭歪值h<3.0′10-3，比表面积SDET<20 m2/g，颗粒形貌为棒状，直径为25~50 nm，长径比为8~10，且分散性好，样品符合阻燃型氢氧化镁的特殊要求. 该工艺具有流程短、设备简单、操作条件温和(常压、低温操作)、成本低等特点.

系统与集成

多流股换热器网络综合方法在原油预热系统中的应用

魏关锋;钱宇;姚平经

. 2007, 7(3):  566-573. 

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以原油常减压蒸馏装置原油预热网络为研究对象，进行了多流股换热器网络的实例综合. 基于超结构物理模型建立了改进的多流股换热器网络综合数学模型，提出将该网络综合问题由混合整数非线性规划问题转化为简单的非线性规划问题的求解策略，并利用改进的遗传/模拟退火新算法进行了原油预热网络的综合. 与Hextran软件的综合结果以及现场换热网络的对比表明，本模型和求解策略可以应用于工业规模的多流股换热器网络综合，有可能取得较好的经济效益.

生化工程专栏

组成型天冬氨酸转氨酶基因工程菌的构建与高效表达

宫长斌;徐娴;李霜;何冰芳

. 2007, 7(3):  574-578. 

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天冬氨酸转氨酶AspAT是苯丙酮酸转氨制备L-苯丙氨酸的关键酶. 本研究将大肠杆菌中天冬氨酸转氨酶基因aspC克隆到3种不同质粒中，构建组成型表达质粒pUC/P-aspC, pSE/P-aspC, pET/P-aspC，并分别转化至6种常用的大肠杆菌宿主中. 通过对18种重组子的生长及产酶情况的分析，比较了各种重组子生长压力、质粒稳定性与表达酶活的关系，并经SDS-PAGE电泳分析AspAT的表达量，筛选出高产AspAT的重组子BL21(pET/P-aspC)，以该工程菌发酵液直接作为酶液，以天冬氨酸和苯丙酮酸(20 g/L)为底物，发酵液与底物以1:3的体积比转化生成L-苯丙氨酸16.2 g/L，转化率高达80.1%. 该体系表达无需诱导，转化无需添加辅酶PLP，展现了良好的产业化前景.

超声波均质和GOD脱糖预处理鸡蛋清

王文敬;周北海;李巍巍;陈向荣;马光辉;万印华

. 2007, 7(3):  579-583. 

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考察了超声波均质及葡萄糖氧化酶(GOD)脱糖对鸡蛋清(CEW)粘度、蛋清中溶菌酶浓度和活力的影响. 结果表明，超声波均质和GOD脱糖均能有效降低蛋清的粘度，从而得到低粘度的均匀料液. 但随着超声波功率的增加和超声处理时间的延长，溶菌酶的浓度及活力呈下降趋势. 而经GOD脱糖处理后的料液溶菌酶活力随GOD加入量的增大而降低，浓度则先升高后下降. 将两种处理方法结合使用，料液粘度可以降至4.0 mPa×s，此时溶菌酶损失19.48%，酶活降低19.13%.

氧化亚铁硫杆菌的分离培养及其浸磷效果

龚文琪;陈伟;张晓峥;边勋;刘艳菊;刘俊;黄永炳;杨红刚

. 2007, 7(3):  584-588. 

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从安徽某煤矿的酸性矿坑水中分离出能有效浸出低品位磷矿的氧化亚铁硫杆菌菌株，对其形态特征和生长特性进行了初步的研究，并通过研究不同固体培养基成分对氧化亚铁硫杆菌分离纯化的影响，确定了适宜的分离条件：9K固体培养基的Fe2+浓度为4.5 g/L，采用下层涂布异养菌(红酵母菌)、上层涂布氧化亚铁硫杆菌的双层平板. 考察了培养基、能源物质及表面活性剂等因素对所选育的氧化亚铁硫杆菌的浸磷效果的影响，通过初步实验，浸磷率可达48%.

Rhodoferax ferrireducens微生物燃料电池中钒化合物的催化性能

李少华;杜竹玮;祝学远;刘巍;傅德贤;李浩然

. 2007, 7(3):  589-593. 

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以Rhodoferax ferrireducens菌为产电微生物，构建了可进行二次循环充电的微生物燃料电池，进行了NaVO3阳极催化和钒络合物K3[VO(O2)2(OOC-COO)] (KVC)阴极催化的研究. 结果表明，NaVO3浓度为4 mmol/L、外电阻510 W时，钒化合物阳极催化最大输出电流可达0.581 mA，与无任何催化剂存在的情况相比，输出电流提高0.272 mA；KVC阴极催化同样能够提高电池的性能，最佳钒络合物催化浓度为25 mmol/L时，最大输出电流可达0.949 mA；阴阳极室中同时加入催化剂后，电池输出电流进一步提高，最大输出电流可达1.06 mA.

单室直接微生物燃料电池的阴极制作及构建

祝学远;冯雅丽;李少华;李浩然;杜竹玮;罗小兵

. 2007, 7(3):  594-597. 

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在研制含铁离子阴极电极板的基础上，构建了单室直接微生物燃料电池. 通过实验考察了单室无介体微生物燃料电池的产电规律及阴极板中铁离子含量对产电的影响. 实验证明，单室直接微生物燃料电池是可行的，电能的输出主要依赖吸附在电极表面的细菌形成的生物膜，而与悬浮在溶液中的细菌及溶液中的其他物质基本无关. 在单室无介体微生物燃料电池的阴极板中添加铁离子，通过铁离子在二价和三价间的循环转化，提高了电子的传递速率，加快了质子和氧气的反应，电池的输出功率达到14.58 mW/m2.

材料工程专栏

阳离子聚合物聚环氧氯丙烷二甲胺/膨润土纳米复合材料的制备与性能

李倩;岳钦艳;高宝玉

. 2007, 7(3):  598-603. 

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以阳离子聚合物聚环氧氯丙烷二甲胺(EPI-DMA)为纳米复合材料插层剂，对膨润土进行改性，系统考察了聚环氧氯丙烷二甲胺在膨润土纳米层间插层过程中反应体系的聚合物用量、反应时间、温度、pH值等工艺条件对插层效果的影响，并通过比表面积测定、Zeta电位测定、X射线衍射和透射电镜分析，对插层复合材料的结构和性能进行了研究，在此基础上初步探讨了其脱色性能. 结果表明，最佳制备工艺为EPI-DMA的加入浓度7.0%，反应时间2.0 h，温度75℃，体系pH值7.0. 经聚环氧氯丙烷二甲胺插层复合后的膨润土比表面积增大，表面电性由负值变为正值，层间距、层间缔合结构和聚集程度增加，对红色染料废水具有较强的脱色效果.

铝电解质体系初晶温度、密度和电导率

阚洪敏;班允刚;邱竹贤;王兆文

. 2007, 7(3):  604-609. 

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采用先进的实验技术测定了Na3AlF6-AlF3-Al2O3-CaF2-LiF-NaCl系电解质的初晶温度、密度和电导率. 首先提供了测量的实验数据，接着基于实验数据给出了该体系的初晶温度、密度和电导率的计算公式，并与以前的经验公式作对比，最后从理论上分析了AlF3, Al2O3, LiF和NaCl对电解质物理化学性质的影响. 实验表明，LiF和NaCl能够有效地降低铝电解质的初晶温度并能提高电导率，是十分优良的添加剂，两者配合使用效果良好. 本工作旨在探索新型低温铝电解质组成，为铝电解工业选择适宜的电解质成分提供科学的理论依据.

纳米晶Ni0.5Zn0.5Fe2O4的制备及微波性能

马瑞廷;邵忠财;张春丽;李红;田彦文

. 2007, 7(3):  610-614. 

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以丙烯酰胺为聚合单体，N,N-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂，采用高分子凝胶法制备了尖晶石型Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米晶. 采用FT-IR, XRD, TEM和波导等方法对产物及其电磁性能进行了表征. 结果表明，干凝胶为无定型状态，当煅烧温度为600℃时，形成结晶完整的尖晶石型Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米晶. 煅烧温度为600和800℃时，由透射电镜照片可知，粉体平均粒径约为10和30 nm，红外光谱显示金属?氧离子(M?O)键的特征吸收峰红移23 cm-1；纳米晶体在8.2~11 GHz的测试频率范围内具有介电损耗和磁损耗，复介电常数和复数磁导率变化都比较平稳，随煅烧温度升高而增大.

Na和铝电解质对振动成型TiB2惰性阴极的渗透

班允刚;阚洪敏;任必军;石忠宁;王兆文

. 2007, 7(3):  615-619. 

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采用振动成型的TiB2和石墨分别作为Na和铝电解质渗透实验的阴极材料，在工业铝电解条件下电解5 h，考察了Na和铝电解质对其腐蚀渗透情况. XRD分析结果表明，振动成型TiB2阴极的基体中未发现Na或F的单质及化合物，而在石墨阴极中则有NaF和Na3AlF6等物质存在. SEM及EDS分析结果表明，Na, F, Al等元素渗透到TiB2阴极基体中的量极少，渗透到石墨中的量则较多. 可见振动成型TiB2阴极能够有效减缓Na和铝电解质的渗透，但并不能完全阻止.

分子筛碳膜的制备

魏微;胡浩权;秦国彤;尤隆渤

. 2007, 7(3):  620-623. 

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以含六次甲基四胺的热塑性酚醛树脂的乙醇溶液为涂膜液，采用浸渍法在支撑体原膜上涂膜，干燥后一步碳化制备了分子筛碳膜，有效地解决了碳膜制备中分离层易产生针眼﹑裂纹的问题，扫描电镜显示分离层与支撑体结合良好，膜表面光滑无缺陷，所制碳膜H2/CH4的分离系数达到171, H2/N2的分离系数达到74. 实验发现，涂膜液性质、支撑体的孔径以及表面粗糙度、浸渍时间对碳膜的性能有显著影响. 碳膜分离气体的机理主要为分子筛分.

PTFE-PPS复合超疏水涂层的制备与表征

王浩;王昌松;陈颖;冯新;陆小华

. 2007, 7(3):  624-627. 

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通过喷涂工艺在铝基片表面制备出聚四氟乙烯(PTFE)-聚苯硫醚(PPS)复合超疏水涂层，该复合涂层具有与荷叶表面类似的二次结构，与水的静态接触角为155o，滚动角为7o. 与纯PTFE超疏水涂层相比，PTFE涂层中引入PPS后，涂层的粘附力从5级提高到1级，铅笔硬度从4B提高到4H，柔韧性从(10±0.1) mm提高到(1±0.1) mm，可以更好地满足工业应用要求.

新型泡沫铝三明治板的弯曲性能

张敏;祖国胤;姚广春

. 2007, 7(3):  628-631. 

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采用复合轧制方法制备界面为冶金结合的泡沫铝三明治. 通过对制备出的泡沫铝三明治进行三点抗弯实验验证界面的结合性和整体的抗弯性. 对载荷-位移曲线进行分析，讨论两种不同孔隙率的三明治板的变形行为，结果表明二者明显不同. 低孔隙率(58.81%)的三明治板的抗弯强度和弯曲弹性模量比高孔隙率(76.21%)的大，而高孔隙率的三明治板的断裂吸收能和断裂挠度比低孔隙率的大. 实验结果对今后泡沫铝三明治板的设计有实际指导意义.

综述

燃煤过程NOx抑制与脱除技术的现状与进展

陈彦广;王志;郭占成

. 2007, 7(3):  632-638. 

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根据NOx产生的机理和特点，燃煤过程NOx抑制与脱除技术主要包括无氮燃烧技术、低NOx燃烧技术以及烟气脱硝三类. 本工作综合分析了常见的脱硝技术的特点与发展现状，并介绍了近年来国内外发展的脱硝新工艺和新技术. 无氮燃烧技术和烟气脱硝技术成本较高，现有的低NOx燃烧技术脱硝率较低，需要开发燃烧过程中抑制NOx生成的新技术以适合我国当前的形势. 利用煤燃烧的解耦耦合原理，提出了在钢铁生产烧结过程中抑制NOx生成的新方法.