高校化学工程学报

Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities

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国际刊号:1003-9015
国内刊号:33-1141/TQ
主管单位: 国家教育部
主办单位: 浙江大学
主    编: 陈 纪 忠
编委会主任委员: 姚 善 泾
编辑出版:《高校化学工程学报》编辑部
地    址:杭州 浙江大学玉泉校区,化学工程与生物工程学院
邮    编:310027
电    话:0571—87951235
电子信箱:gxhgxb@zju.edu.cn
网    址:gxhx.cbpt.cnki.net 

国内发行:《高校化学工程学报》编辑部
国外发行:中国国际图书贸易集团有限公司 (北京市海淀区车公庄西路35号,邮编100048)          

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  • 高分子体系中扩散过程的可视化研究

    雷华,鲁阳,潘勤敏,周晓勤,谢芳宁

    高分子体系中的扩散通常显示了反常扩散现象,为了理解其机理,建立该过程的可视化技术是必要的。今利用激光全息干涉技术来实现该目的,介绍了激光全息干涉技术的测量原理,并把它应用于甲基丙烯酸甲酯(MMA)在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的扩散过程的记录。通过对所得全息干涉图的处理,得到了浓度场分布;由于全息干涉的优势,它还能分辩出扩散前沿(即被小分子物质溶胀部分与未被溶胀的高分子本体的分界面)。通过分析可以知道,MMA在PMMA中的扩散显示了CaseII的一些扩散特点,即其累积的扩散浓度随时间线性增加以及其扩散前沿以恒定的速度前进,但它又不完全是CaseII扩散,因为在扩散前沿后部的橡胶态中浓度并不完全相同。因此,全息干涉技术可以实现扩散过程的可视化,特别对于高分子体系这种高粘体系,很容易出现局部的不均匀性,这样其它的一些测量方法可能无法区别开来这个不均匀性和由于扩散过程所导致的不均匀性(分布),而在全息干涉技术上则可以区别开这两者。因此它避开了可能引起的测量误差,同时它还不破坏测量场,是一种无损检测。

    2004年01期 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K]
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  • 水中脱除VOC渗透汽化传质模型的研究

    陈镇,刘家祺

    推导并回归了水中脱除VOC的PDMS/PS复合膜渗透汽化串连传质阻力模型。以苯的水溶液为实验物系,实验结果表明,料液浓度与苯的渗透通量之间存在线性关系,由此可确定模型总传质系数。研究雷诺数、活性层厚度和基膜结构对渗透通量的影响,可回归得到模型中边界层传质阻力、活性层传质阻力和基膜传质阻力计算公式。由下游压力与渗透通量的对应关系的实验数据,回归得到亨利常数;模型其它相关参数由温度对通量的影响数据进行回归。模型预测值和实测值吻合良好。

    2004年01期 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 146K]
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  • 炭膜处理含油污水的实验研究

    潘艳秋,李红剑,王同华,任力勇

    在膜法处理含油废水操作过程中,维持高渗透通量、减小膜污染是提高膜利用率急需解决的问题。今对目前难以分离的油田乳化状废水,采用自制的孔径为0.6~2.5mm的单根和七根管状炭膜,用原油和水经超声波乳化而成的油水乳化液为原料,通过测定膜的除油率及渗透液含油量等参数,考察了不同孔径炭膜的除油效果,确定了适宜的分离油水用膜及相应的操作条件。实验结果表明,炭膜处理含油污水是可行的。在实验范围内,炭膜的除油率可达97%以上、渗透液含油量小于10mgL-1,可达到国家环保排放要求。在炭膜孔径为1.0祄、流体流动雷诺数为5660~10110和压差为0.1MPa条件下,操作过程具有较大的稳定渗透通量和较小的膜污染。

    2004年01期 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 42K]
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  • 异戊二烯在聚苯乙烯高分子膜中的扩散系数测定

    烟伟,郑安呐,刘洪来

    为了探讨在反应挤出过程中异戊二烯在聚苯乙烯中的扩散传递机理,采用石英弹簧法测定了298.15K、308.15K和318.15K下异戊二烯在聚苯乙烯膜中的吸收动力学曲线。探讨了温度、压力、分子量对扩散吸收的影响,并对实验结果进行了关联。结果表明异戊二烯在聚苯乙烯膜中的扩散吸收呈S型吸收,由吸收曲线获得了平均扩散系数和平衡溶解度。

    2004年01期 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 38K]
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  • 超临界二氧化碳萃取葡萄籽油的研究

    唐韶坤,李淑芬,叶春皓,田松江

    葡萄籽油中富含亚油酸和其它不饱和脂肪酸,具有较高的食用和药用价值。传统的葡萄籽油提取方法存在着收率低和溶剂残留的问题。今基于对酿酒过程中废弃葡萄籽的开发利用,探讨了采用绿色洁净分离技术——超临界流体萃取技术从废弃葡萄籽中萃取葡萄籽油的可行性,重点考察了萃取温度、萃取压力、CO2用量及不同原料对葡萄籽油产率的影响。研究表明萃取压力对产率的影响较温度显著,实验确定适宜工艺条件为萃取温度55C,萃取压力30MPa。此条件下以张裕酒厂提供的籽为原料所得产率为9.71%,同时气相色谱分析表明,葡萄籽油产品中含有72.05%的亚油酸。另外,分别以三种不同来源的葡萄籽为原料进行实验,研究显示,葡萄籽油产率随原料不同而存在一定差异,产率较高者可达13.51%。

    2004年01期 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 66K]
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  • 聚哌嗪酰胺复合纳滤膜制备及其性能表征

    高爱环,刘金盾,张浩勤,刘海霞,方文骥

    以聚砜超滤膜为基膜,采用界面聚合方法制备了聚哌嗪酰胺复合纳滤膜,并对其膜性能进行了表征。实验重点考察了基膜性质、聚合单体浓度、聚合反应时间、表面活性剂浓度、酸受体添加量等因素对纳滤膜性能的影响,确定了纳滤膜制备过程的界面聚合优化条件,即:水相单体(哌嗪)浓度0.08~0.12molL-1;有机相单体(间苯二甲酰氯和均苯三甲酰氯混合物)浓度0.08~0.1molL-1;聚合反应时间3~5min。在0.4MPa、25℃条件下,实验测得复合纳滤膜的水通量为4.12Lm-2h-1bar-1,膜对浓度为0.01molL-1的NaCl的截留率为30%~40%,对浓度为0.005molL-1的Na2SO4的截留率为80%~90%;对分子量不低于300gmol-1的有机物的截留率高于95%。该膜的分离性能接近于商业纳滤膜,其分离机理主要表现为“筛分机理以及膜与电解质之间的荷电作用。

    2004年01期 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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  • 扩散双电层作用下的胶体粒子聚集过程模拟

    蒋新

    在MATLAB平台上构建了纳米粒子聚集过程的模拟软件,基于扩散控制聚集模型,对扩散双电层作用下的聚集过程进行模拟。研究了双电层厚度为0、2、5倍粒径时的聚集速率和体系中的粒度分布,模拟显示聚集速率随着双电层厚度的增加而急剧下降,尺度与双电层厚度相当的团簇受双电层的影响最为显著。聚集体的分形维随双电层厚度增加而下降,说明单个粒子或者小团簇进入大团簇的内部变得困难。

    2004年01期 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 106K]
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  • 旋流式直立微滤膜器流场数值模拟及试验研究

    黄维菊,陈文梅,魏星,陈群,黄民毅,赵晴

    采用RNGk-e模型对旋转横流管式微滤膜器流场进行了数值模拟,得出了膜器环隙内流场分布规律。与激光粒子成像测速系统PIV实测结果进行了比较,并以Delphi及Access2000作为软件开发工具,研制了高精度的计算机控制的在线膜器环隙压力测试系统。实测了旋转横流膜器环隙内的压力分布规律,模拟计算结果与实验数据吻合较好。

    2004年01期 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 281K]
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  • 固定床中错流流动的流场研究

    刘玉兰,徐志刚,陈建春,吴勇强,朱子彬

    实验分别测定了气体垂直于单根和两根圆管呈错流流动时固定床内的压力分布,经数学模拟获得床层中流体的压力分布、速度分布及流函数。对于固定床中内置单根圆管,沿主体流动方向的速度分量u在圆管左右两侧离管中心的2.0Dt范围内显著增大,其影响范围一直延伸到床层边缘;而在圆管正前、后方近壁处,由于管的阻挡,u显著下降,约为主体流速的40%,影响范围在1.5Dt左右;随着离开圆管距离的增大,其影响减弱。垂直于主体流动方向的速度分量v,在圆管前后被影响范围约相当于圆管直径,而在圆管左右两侧的影响范围约相当于2.0Dt。影响的深度随雷诺数的增大而增加。对于内置两根圆管的错流流动,沿主体流动方向的速度分量u在圆管前后呈现流速下降、管间流速增大的波形曲线,其波峰和波幅的大小与管间距、离管中心的距离及Rep有关。

    2004年01期 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K]
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  • 异丙醇的O_3/H_2O_2复合氧化动力学研究

    沈慧芳,程江,陈焕钦

    采用停流光谱仪研究了异丙醇在T=298K和pH=3~11范围内O3/H2O2复合氧化的反应动力学。结果表明:异丙醇的O3/H2O2复合氧化反应动力学随反应体系的pH值不同而不同。在酸性和中性条件下,反应相对于O3浓度、异丙醇浓度都为1级;在碱性条件下,异丙醇较容易被O3/H2O2复合氧化降解,总反应级数为2级,相对于O3浓度、异丙醇浓度和H2O2浓度分别为1级、0级和1级,可见异丙醇的降解速率与它的浓度无关。在T=298K,当pH值从9增大到11,反应速率常数从3486.1(molL-1)-1s-1增大到38239.2(molL-1)-1s-1。表明在酸性条件下,异丙醇的O3/H2O2复合氧化是O3分子直接攻击异丙醇的反应占主导;在碱性条件下,自由基型反应占主导。

    2004年01期 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 73K]
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  • 纳米二氧化钛薄膜光催化剂的合成及特性

    任成军,钟本和,刘恒,张允湘

    研究采用溶胶-凝胶技术以载玻片为基质制备了纳米TiO2薄膜,向溶胶中添加乙酰丙酮后改善了溶胶的稳定性及薄膜的牢固性。用扫描探针显微镜(DFM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)及X射线光电子能谱(XPS)对薄膜进行了表征。结果表明:扫描探针显微镜(DFM)观察到薄膜中颗粒的粒径为20~40nm,X射线衍射(XRD)表明TiO2为锐钛型,用红外光谱(IR)表征了溶胶及粉末样品的物性并探讨了反应的机理,X射线光电子能谱(XPS)结果显示薄膜中除含有Ti、O元素外,还有少量从玻璃表面扩散至薄膜中的Na和Si元素。TiO2薄膜对光降解甲基橙水溶液具有很好的光催化性,通过掺SnO2、酸处理途径明显提高了其性能。

    2004年01期 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 156K]
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  • 微波法合成硫脲树脂及其吸附性能研究

    李华,路建美,张正彪,王丽华,朱秀林

    研究了硫脲、甲醛、对苯二酚的聚合,比较了微波辐射和常规加热对树脂产率的影响,考察了不同条件下树脂对金属离子的吸附情况。用核磁共振和红外光谱对树脂可能含有的官能团进行表征。结果表明:微波辐射与常规加热相比具有反应时间短、产率高的优点。酸性条件下树脂对Ag+的最高吸附量可达2.2mmolg-1,而相同条件下对Ni2+、Cd2+、Co2+等过渡金属离子基本不吸附,体现了该树脂在对金属离子的选择分离方面有较高的应用价值。利用含8%硫脲的1molL-1HNO3溶液洗脱经吸附过的树脂,洗脱率可达95%以上,再生的树脂吸附量仍可达到前一次的98%。

    2004年01期 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 141K]
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  • 金色链霉菌连续培养特性及其动力学研究

    扶教龙,杭海峰,郭美锦,储炬,庄英萍,张嗣良

    研究了以碳源为限制性底物时金色链霉菌连续培养特性和动力学。实验结果表明,Streptomycesaureofaciens的比生长速率与限制性底物浓度的关系符合Monod方程,并得到动力学参数max=0.0649h-1和Ks=8.47gL-1。菌体和产物金霉素chlortetracycline的得率系数分别为1.866gg-1和2.580gg-1,维持系数为0.0051g(gh)-1。菌体和产物的最大产率为0.859g(Lh)-1和0.0299g(Lh)-1。菌体和产物对氧的得率系数分别为60.81gmol-1和64.33gmol-1,对氧的维持系数为0.3390mmol(gh)-1。磷氧比P/O等于2.77。呼吸商RQ与m呈线性正比关系,随着m的减小,碳源代谢流从酵解途径逐渐向戊糖途径增强。代谢流的这种迁移有利于产物金霉素chlortetracycline的合成。

    2004年01期 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 118K]
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  • 多变量化工过程系统的状态空间及其维数的判定准则

    姚志湘,钱宇,李秀喜

    化工过程具有多变量、非线性和连续性的特征。状态空间是一种有效的描述过程状态和特征的方法。今从过程测量的基本因次关系出发,结合机理分析,提出了化工过程状态空间维数的判定准则。若系统单进单出的流股中包含i个独立物质组成,需要考虑j维几何尺寸因素,则系统可用一个维数是2+i+j的集中参数变量构成的状态空间来唯一确定。该准则可以用于确定主元分析方法(PCA)的主元数目。按照准则确定的空间维数选取主元可以完全描述线性系统的状态信息;对非线性系统,误差在可以接受的范围内。仿真案例中,PCA及过程独立变量分析和准则判定一致。在状态空间中采用PCA建立坐标描述过程的静态和动态特性,实现了过程状态的可视化,以及操作条件的多目标优化。

    2004年01期 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K]
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  • 化工过程监测系统的传感器网络设置问题研究

    王海清,高彦臣,余世明

    化工过程监测系统的性能与其传感器网络的设置方式有直接联系。通过建立化工过程有向图模型,结合故障传播模式分析和传感器网络搜索算法,从过程监测的角度研究了传感器设置问题。给出了考虑故障可观性与分辨率下的传感器设置方法。并以CSTR-heatexchanger过程为例,说明了统计过程监测方法与传感器网络设置问题相结合的重要性。

    2004年01期 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 68K]
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  • 乙烯基甲醚的制备工艺研究

    彭超,胡望明

    乙烯基甲醚(MVE)是一种重要的有机合成中间体和高聚物的单体。今研究了通过气相裂解乙醛缩二甲醇(CH3CH(OCH3)2)制备MVE的工艺,反应使用连续式管式反应器,催化剂为含磷酸钙的固体酸性催化剂。实验结果表明,该催化剂具有较高的反应活性和选择性,在反应温度为320℃、空速为400h-1时,反应转化率为95%,反应选择性98%以上。还考察了催化剂稳定性,在350℃条件下连续反应100h,催化剂活性略有降低,而催化剂的失活可以通过通空气灼烧进行再生。

    2004年01期 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 73K]
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  • 石膏两步法制硫酸钾中K_2SO_4结晶工艺条件研究

    杨林军,漆嘉惠,张允湘,沈湘林

    运用连续流动法,在MSMPR结晶器中系统研究了石膏两步法制硫酸钾第二阶段中停留时间、结晶温度、进料配比及硫酸铵浓度、添加适量NH3对K2SO4结晶过程的影响,确定了适宜的结晶工艺条件;在此条件下,可得到粗大均匀且产品质量达到农用硫酸钾优等品标准的K2SO4结晶;其结果可为石膏两步法制硫酸钾工业化结晶器的设计与放大提供基础数据。

    2004年01期 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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  • 2-(4-卤代苯甲酰基)苯胺的合成研究

    戴立言,吴彩娟,陈英奇,吴兆立

    研究了重要的有机中间体2-(4-卤代苯甲酰基)苯胺的通用合成路线,是以邻苯二甲酸酐为原料,与卤代苯(分别为氟苯、氯苯和溴苯)进行付-克反应得到羧酸;羧酸经酰氯化、酰胺化,制得邻苯甲酰基苯甲酰胺衍生物,然后再经过霍夫曼降解合成了标题化合物。对主要步骤反应条件进行了优化,得出比较合理的条件为:付-克反应,催化剂:AlCl3,配料比:1:2.2:6.4(苯酐:AlCl3:卤代苯);同时使用卤代苯既作反应试剂,又作溶剂,未反应的卤代苯回收套用,使收率基本定量;酰胺化反应氨气流量:10mLmin-1,使反应得以室温进行,无需制冷;四步反应总收率可达70%。

    2004年01期 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 125K]
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  • 二氮杂半氰类阳离子红染料的光降解动力学研究

    赵伟荣,史惠祥,杨岳平,汪大翚

    在浸没式光化学反应器中,用辐射波长为254nm的低压汞灯光降解二氮杂半氰类阳离子红X-GRL染料废水。实验考察了反应温度及pH等对阳离子红X-GRL光降解的影响。建立了光降解速率模型,并运用线光源球面辐射模型求解反应器的光辐射吸收流率,得到光量子产率介于30.11~48.70L積instein-1之间。利用最小二乘法,拟合得到了光量子产率与温度和pH等参量间的修正阿累尼乌斯回归方程(活化能为15.76kJmol-1)。

    2004年01期 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 138K]
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  • PbO_2电极氧化有机废水的研究

    申哲民,雷阳明,贾金平,陈玉胜,王文华

    采用电沉积法制备PbO2电极及其复合电极,并以其为阳极对含酸性红B的模拟染料废水进行处理。结果表明Co-Bi-PbO2/Ti电极兼有较高的催化效果和较长的使用寿命,是今后研究和发展的重点。极化曲线的研究表明,Co-Bi-PbO2/Ti电极的析氧电位约在2.1Vvs.RE(RE:SO42-Hg2SO4Hg),明显高于石墨和Sn-SbOx/Ti电极,有较高的析氧过电位,这也正是Co-Bi-PbO2/Ti氧化有机物能力强的原因。

    2004年01期 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 75K]
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  • 低液速载气蒸发传热与操作特性的研究

    马烽,沈自求

    载气蒸发是利用在垂直加热管的底部引入一种惰气作为载气,使液体的蒸发在气液两相界面上进行的过程。为减少热敏性物料蒸发过程中物料的停留时间而开发的升膜单程直通式载气蒸发器,要达到足够的浓缩效果,必须在低液速条件下进行,因而对低液速载气蒸发传热和操作特性的研究成为一个急需解决的问题。今在减压条件下,于φ27mm3mm,加热长度为1350mm的垂直不锈钢管中进行了低液速载气蒸发传热和操作特性的研究,实验中获知在一定的操作温度下,对于入口表观液速ul=0.032~0.321m穝-1时,当采用较低的表观载气速时,蒸发传热膜系数随表观载气速的增加而增加,而且较对流沸腾有明显提高,加热壁面温度降低;但当表观载气速过大时,传热膜系数反而随着表观载气速的增加而减小。同时研究中对低液速载气蒸发的操作机理进行了进一步的分析。

    2004年01期 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 81K]
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  • 间歇结晶器中地塞米松磷酸钠溶析结晶动力学的研究

    郝红勋,王静康

    在间歇结晶器中,利用矩量变换法对地塞米松磷酸钠溶析结晶过程动力学进行了理论研究。由实验得到的地塞米松磷酸钠晶体的粒数密度分布数据,采用非线性最小二乘法分别对与粒度相关和与粒度无关线性生长速率模型进行了参数估值,通过由各种模型得到的晶体生长速率的计算与实验值的比较,发现与粒度无关生长速率模型不仅计算过程简单且计算的精度也更好。最后,以与粒度无关生长速率模型为基础,由不同实验条件下晶体的粒数密度分布数据非线性回归出其成核速率方程和生长速率方程。对方程的理论分析表明,低过饱和度、低悬浮密度和较高的结晶温度有利于得到平均粒径更大的地塞米松磷酸钠晶体。

    2004年01期 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 89K]
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  • 晶种添加量对硝酸钾溶液间歇结晶过程的影响研究

    黄培,刘宝河,伍川,黄德春,时钧

    针对添加晶种的间歇结晶过程,基于DL定律和粒数衡算方程,建立了晶体生长溶液浓度与晶种量及其生长速率的数学表达式。实验考察了晶种添加量对KNO3-H2O间歇冷却结晶过程的影响。结果表明:随着晶种量的增加,模拟溶液浓度与实测浓度之差DC减小;同时体系相对过饱和度逐步受到抑制,其变化范围和幅度均呈现下降趋势;当晶种添加量达到或超过0.332g(100gH2O)-1时,DC在整个过程接近于0,体系基本无新核产生,过程以生长为主导,即对于添加晶种的结晶过程存在最小晶种量。由实时测定的溶液浓度和透光率得到的参数DC可确定相应工艺条件下的最小晶种添加量,为结晶产品的质量控制和优化提供了分析手段。

    2004年01期 120-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 72K]
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  • 用均匀设计和回归分析法优化黄连提取工艺

    杨南林,瞿海斌,程翼宇

    运用均匀设计和回归分析方法优化中草药黄连的提取工艺。以提取物中药根碱、巴马亭和小檗碱的含量为考察指标,对影响黄连提取工艺的因素进行分析。经优化筛选得到最佳提取工艺,其药根碱、巴马亭和小檗碱的收率分别为10.52、23.58、68.17mgg-1药粉,优于文献报道,可以用于黄连的工业提取过程。研究结果表明,均匀设计和回归分析方法尤其适合应用于多因素、多水平地筛选中药提取过程参数。

    2004年01期 126-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 92K]
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  • 本刊主办院校研究生学位论文题录

    2004年01期 131-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 81K]
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