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
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化工热力学与基础数据

  • 几种含氮有机物标准摩尔燃烧焓和比热的测定

    陈玲玲;周彩荣;石晓华;

    用XRY-1C微机氧弹式量热计测定了吡虫啉、2-硝基亚氨基-咪唑烷(简称咪唑烷)、2,5-双(2-硝基亚胺基咪唑烷)吡啶(简称NMP)的标准摩尔燃烧焓,其值分别为-5536.34kJ·mol-1,-2017.64kJ·mol-1,-7976.55kJ·mol-1,并用萘作标准物检测了仪器的可靠性,其测定值与实验值的绝对误差为4.53kJ·mol-1,相对误差为0.088%。用DSC-60差示扫描量热仪测定了吡虫啉、咪唑烷、NMP的熔点和熔融焓,其熔点分别为416.8K、495.13K、423.85K,熔融焓分别为-109.93、-265.55、-102.22J·g-1。用DSC差式扫描量热法还测定了吡虫啉、咪唑烷、NMP和苯甲酸在不同温度范围内的比热,并建立起定压热容CP随温度的变化关系,为吡虫啉、咪唑烷、NMP的工艺开发、工程设计以及工业化生产提供了热力学基础数据。

    2009年05期 729-735页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K]
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  • H_2O-CH_2Cl_2-[Bmim]BF_4体系的液液相平衡测定及其关联

    林金清;王国平;方伟慧;林晶;金春英;

    采用两步法合成了离子液体[Bmim]BF4,并利用红外光谱、核磁共振、元素分析等手段对所合成的产物进行表征和分析。利用浊点法测定了常压30℃下H2O-CH2Cl2-[Bmim]BF4体系的饱和溶解度曲线和密度曲线并进行了关联,还进一步采用浊点-密度法测定该体系的液液相平衡数据。由实验数结果可以看出:该体系上相以H2O为主,CH2Cl2、[Bmim]BF4的含量很少,下相则以[Bmim]BF4、CH2Cl2为主,H2O的含量很少;随着体系中CH2Cl2含量的增加上相中[Bmim]BF4的含量从0.1665下降到0.1032。由此可见在纯化离子液体[Bmim]BF4时适当地增加CH2Cl2的用量可以减少[Bmim]BF4的损失。采用Othmer-Tobias和Bancroft经验方程对液液相平衡数据进行关联,关联结果不理想;采用Othmer-Tobias经验方程+溶解度方程法对其关联,最大相对误差为4.43%,最大平均相对误差为3.03%,关联精度较高。

    2009年05期 736-741页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K]
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  • 15℃和25℃时Na_2CO_3-NaCl-H_2O_2-H_2O体系相图及其应用

    曹吉林;侯丽红;刘秀伍;

    湿法合成过碳酸钠之后的母液中仍含有一定量的过氧化氢和碳酸钠,为了提供该母液有效利用的相图理论指导,进行了15℃和25℃时Na2CO3-H2O2-H2O三元体系和Na2CO3-NaCl-H2O2-H2O四元体系的相平衡研究。测定了上述体系的溶解度,并依据绘制相图,确定了合成过碳酸钠的适宜原料配比;分析了合成过碳酸钠后母液采用氯化钠盐析法进一步回收过氧化氢制过碳酸钠的适宜条件。通过相图计算得出,氯化钠盐析法能有效提高过碳酸钠的收率,可显著降低剩余母液中过氧化氢的含量,实现了减少过氧化氢分解损失和母液蒸发浓缩循环使用的目的。

    2009年05期 742-747页 [查看摘要][在线阅读][下载 863K]
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传递现象与单元操作

  • 轴流式气液旋流分离器内气相流场的数值研究

    金向红;金有海;王建军;王振波;

    应用RSM湍流模型对内径100mm的轴流导叶式气液旋流分离器内气相流场进行了数值研究,计算得到的气流时均速度分布和压力分布与实验测量结果基本吻合。根据分离器内气相流动分布的特点可知:(1)气流旋转强度与导向叶片出口角有关,出口角越大,切向速度越小;(2)排气管下口区域存在明显的短路流分布,容易卷吸夹带液滴进入排气管逃出,造成分离效率下降;(3)排气口和排液口附近的区域气流湍流脉动强度高,容易造成液滴破碎,直径减小,从而影响分离效率。以上研究结果为轴流导叶式气液旋流分离器的结构优化,进一步提高分离性能奠定了基础。

    2009年05期 748-755页 [查看摘要][在线阅读][下载 1778K]
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  • 被动式直接甲醇燃料电池的性能影响因素研究

    赖勤志;尹鸽平;王振波;

    研究了制约被动式直接甲醇燃料电池(被动式DMFC)性能的因素。通过测定电池的极化曲线、功率密度曲线、长时间放电曲线等手段研究了被动式甲醇燃料电池在不同阴极供料方式、不同阳极供料方式、不同催化剂载量、不同电池温度等条件下的放电特性。测试结果表明:阴极氧气扩散速率较慢是导致被动式电池性能较低的一个主要因素,阴极采用主动进料时电池的性能相比被动式DMFC提高了23.5%,最大功率密度达到8.4mW?cm?2。而且阴极的水淹问题也制约了被动式DMFC的长时间放电性能。提高阴阳极的催化剂载量能显著提高电池的性能,阴阳极催化剂载量为4.0mg?cm?2时,最大功率密度达到11.4mW?cm?2。但是催化剂载量的提高会影响电池的长时间放电性能,特别是,提高阴极催化剂载量能显著提高电池的温度,所以能较大提升电池的性能。

    2009年05期 756-761页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K]
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  • 用于芳烃/烷烃体系蒸汽渗透分离的离子液体支撑液膜研究

    曾昭容;丁立;彭勇;王保国;

    研究离子液体"填充型"支撑液膜制备规律,以及操作条件对苯/环己烷混合物蒸汽渗透分离过程影响。利用[C4mim][BF4]、[C8mim][BF4]、[C4mim][PF6]、[C6mim][PF6]、[4-Mebupy][BF4]、[3-Mebupy][BF4]离子液体分别制备支撑液膜,用于苯/环己烷混合物蒸汽渗透膜分离过程研究。实验比较了离子液体的种类、操作温度、原料液浓度等因素对苯/环己烷混合体系的蒸汽渗透膜分离性能的影响,其中[3-Mebupy][BF4]制得的支撑液膜对等体积配比的苯和环己烷混合物分离效果最佳,30℃时渗透通量为11.4g?m2?h?1,分离因子可达32.85。通过长时间运行的稳定性实验,证实离子液体支撑液膜的蒸汽渗透过程能够实现苯和环己烷的有效分离,具备良好的稳定性。离子液体"填充型"支撑液膜有望成为降低芳烃/烷烃等有机溶剂体系分离过程能耗的有效途径。

    2009年05期 762-767页 [查看摘要][在线阅读][下载 1702K]
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  • 大尺寸弱阴离子交换晶胶层析一步法分离ATP的实验研究

    沈哲明;沈绍传;贠军贤;姚克俭;

    使用一种新型的大尺寸弱阴离子交换晶胶柱从酵母细胞发酵液中一步分离纯化广泛应用于临床治疗的高能化合物三磷酸腺苷(ATP)。该晶胶柱高150mm,直径140mm,柱体体积达到2300mL。实验测定了晶胶柱的孔隙率和等板高度等基本性能参数。层析过程以去离子水为冲洗液,分别用0.03、0.4和1mol·L-1NaCl溶液在2cm·min-1流速下进行洗脱。发现0.03mol·L-1NaCl溶液能把大部分杂质洗脱,0.4mol·L-1NaCl溶液洗脱后能获得纯度较高的ATP。洗脱下来的ATP样品通过高效液相色谱(HPLC)定量分析,回收的ATP纯度达95%~97%,总回收率49.1%。与其它已有方法相比,本法耗时少,工艺简单,降低了ATP变性的风险;在层析过程中以去离子水代替酸液作为冲洗剂和洗脱液溶剂,降低分离过程成本。

    2009年05期 768-773页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K]
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  • 壳聚糖/无纺布复合膜的制备及其耐污染性能研究

    王婵婵;杨凤林;张捍民;

    采用内表面涂覆法,制备天然高分子壳聚糖与聚丙烯无纺布的复合膜。环境扫描电子显微镜观察发现,壳聚糖/无纺布复合膜的形态结构变化较小。衰减全反射-傅立叶变换红外光谱分析表明膜表面引入了-OH和-NH2。复合膜表面的亲水性明显提高,水动态接触角从基膜的95°降至改性后的33.4°。通过考察膜的清水通量和阻力及MBR运行出水的粒径分布,分析基膜及复合膜的渗透和截留性能,表明复合膜的渗透能力和截留能力比基膜均有提高。对复合膜的抗污染性能进行了分析,结果表明复合膜表面BSA的静态吸附量降低了96.5%,在MBR中持续运行60小时后,纯水通量降低率比无纺布基膜低24.66%,通量在水洗和化学清洗后的恢复率比基膜分别高38.76%和35.78%,而污染后的比通量是基膜的1.85倍。表明无纺布膜在经过壳聚糖改性后,抗污染能力明显增强。

    2009年05期 774-779页 [查看摘要][在线阅读][下载 1121K]
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  • 微波辅助萃取过程中有效成分扩散的动力学特征

    郭平生;刘海力;

    为研究微波条件下萃取过程的动力学规律,从有效成分与微波场之间的相互作用出发,分析了有效成分在微波场中所获得的非热效应能,并在微波条件下建立有效成分扩散速率公式的基础上,分析讨论了微波辅助萃取中有效成分扩散的动力学特征。理论分析结果表明,对不同条件的萃取实验,有不同的萃取动力学特征,主要表现为在萃取时间内是否出现时间拐点。当存在时间拐点时,微波条件下动力学关系曲线为先上凹再上凸的特征形式;当不存在时间拐点时,动力学关系曲线为一致上凸的特征形式;先上凹再上凸的动力学特征形式是微波条件下特有的,是不同于传统萃取方法的动力学特征。通过对实验结果拟合表明:从理论上得到的扩散动力学特征与实验结果一致,验证了微波条件下扩散动力学特征有两种可能的理论分析.

    2009年05期 780-785页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K]
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  • 电解质溶液体系中压力驱动膜过程跨膜电位的实验研究

    王弘历;尚伟娟;涂丛慧;王晓琳;

    在荷电膜性能的研究中,电解质溶液体系内的膜分离性能及跨膜电位测量是常用的方法。其中纳滤膜的跨膜电位研究中,由于存在膜两侧溶液浓度差和外加压差两种推动力,使得跨膜电位的解析存在一定困难。为解决上述问题,通过实验测定了一种纳滤膜(LES90)在四种电解质(KCl,Na2SO4,MgCl2,MgSO4)水溶液中的跨膜电位,结合膜分离性能(透过液通量,截留率)实验,从跨膜电位中分离出流动电位与膜电位。实验结果表明,对于本研究的四种类型电解质与LES90纳滤膜,随着溶液浓度升高以及阴、阳离子价态的增加,跨膜电位值均呈现降低趋势;本研究所建立的分析方法可以成功从跨膜电位中分离出流动电位与膜电位,从而为进一步通过理论方法解析跨膜电位提供了基础。

    2009年05期 786-790页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K]
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反应工程

  • 水介质中铁氰化钾作用下2,6-二甲基苯酚氧化聚合初始动力学

    刘群;朱金华;顾成;申屠宝卿;翁志学;

    采用电化学方法研究了水介质中铁氰化钾作用下2,6-二甲基苯酚(DMP)氧化聚合初始动力学,确定了各反应参数对DMP氧化聚合的影响。发现DMP聚合初始速率随DMP和铁氰化钾浓度的增加而增加,DMP聚合初始速率与DMP浓度的一次方呈正比,与铁氰化钾浓度的二次方呈正比。DMP聚合初始速率随NaOH浓度的增加而增加,这是因为DMP的氧化电位随NaOH浓度的增加而降低,DMP聚合初始速率与NaOH浓度的二次方呈正比。DMP聚合初始速率随温度的升高而增加,根据初始速率求出了不同温度下DMP聚合初始速率常数,并由Arrhenius方程求得DMP氧化聚合的表观活化能为47.7kJ·mol-1。最后根据Arrhenius方程和聚合初始速率与反应物浓度的关系建立了DMP聚合初始动力学模型,并验证了模型的正确性。

    2009年05期 791-795页 [查看摘要][在线阅读][下载 776K]
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  • 聚酰胺酸薄膜表面热亚胺化动力学研究

    王少峰;朱梦冰;蒋远媛;王朋朋;黄培;

    采用均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体,聚合得到表观黏度为1800m Pa·s的聚酰胺酸(PAA);通过衰减全发射红外光谱(ATR-FTIR)对聚酰胺酸凝胶膜表面亚胺化动力学进行了研究,结果表明:亚胺化程度随时间的增加和温度的升高而增大,并出现初期的快速和后期的慢速两个阶段。此外,由于薄膜下表面含有较多的残留溶剂,使其酰亚胺化程度高于上表面。用两步一级动力学模型进行关联,得到了相关的动力学参数。

    2009年05期 796-800页 [查看摘要][在线阅读][下载 863K]
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  • Cu-Ni-Co/Al_2O_3气固相催化合成N-甲基吗啉

    陈汉庚;张涛;罗明;钱超;刘金强;韩笑;陈新志;

    制备了一系列以Al2O3为载体,含不同活性金属组分的负载型催化剂,其制备过程简单且成本低。以此类催化剂在固定床内由吗啉和甲醇为原料进行气固相接触氨氧化反应制备N-甲基吗啉。考察了不同金属活性组份、反应温度、原料配比、体积空速等因素对反应的影响。经系统的正交优化实验确定了最佳条件,结果表明:当以Cu-Ni-Co/Al2O3型催化剂,醇胺摩尔比为2.2:1,反应体系氢压为0.6MPa,反应温度为190℃,空速为0.18h-1时,N-甲基吗啉的总收率可以达到90%,产品经提纯后纯度可达99%。此外,通过对反应前和失活后的催化剂进行TEM考察发现所制备的催化剂活性组分分散性良好。

    2009年05期 801-806页 [查看摘要][在线阅读][下载 894K]
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  • 降低聚氨酯固化剂中游离TDI含量的方法研究

    张燕红;周志辉;夏正斌;黄洪;陈焕钦;

    采用工艺与装备一体化的思路进行了TDI-TMP聚氨酯固化剂的合成与分离研究。研究了适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI分离的聚氨酯预聚物的合成工艺,讨论了TDI/TMP的配比、反应温度和加料方式对TDI-TMP预聚物合成工艺的影响。研究了高真空两级薄膜蒸发器分离预聚物中游离TDI的分离工艺,讨论了进料速率、二级蒸馏温度、二级绝对压力和二级刮板转速对分离效果的影响。研究表明:在TDI与TMP质量比在5:1,反应温度在50℃,反应时间5h的合成条件下,得到的预聚物分子量小、黏度低、流动所需温度低,适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI的分离。优化的分离工艺条件是进料速率为1.6kg·min-1,二级蒸馏温度为170℃,二级蒸馏绝压为80Pa,二级刮板转速为180r·min-1。合成与分离后的聚氨酯固化剂色泽浅、游离TDI含量和-NCO含量符合设计要求。

    2009年05期 807-812页 [查看摘要][在线阅读][下载 830K]
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  • 新型聚烯烃弹性体OBC增韧共聚PP的研究

    李晨;范宏;鲁列;郭春文;李伯耿;

    进行乙烯-辛烯嵌段型共聚物(OBC)共混改性共聚级聚丙烯(Co-PP)的研究,考察了共混物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、熔体流动指数、维卡软化点等机械物理性能和冲击断面形貌,进行了动态力学分析,并与Co-PP/乙烯-辛烯无规共聚物(POE)、Co-PP/乙烯-丁烯共聚物(EBC)共混体系比较。结果表明,弹性体含量达到10%(wt)时,三种共混体系均已基本实现"脆韧转变",含较长支链的OBC与POE对Co-PP有更好的增韧效果;低温下,Co-PP/OBC的抗冲性能尤佳,其低温内耗峰温度低、储能模量高。OBC大分子链中PE嵌段的存在,使其自身及其与Co-PP共混物的加工与耐热性均明显优于其它两种弹性体。

    2009年05期 813-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K]
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生物化工

  • 一株野生脉孢菌的鉴定及其纤维素乙醇发酵潜力研究

    陈育如;刘友芬;骆跃军;韦萍;

    鉴定了一株野生型脉孢菌并研究了使用玉米芯为原料时的纤维素乙醇发酵潜力,对其形态特征和生理生化特性研究表明,该菌与脉孢菌属(Neurospora)菌株的特征一致;对其18S-28S rDNA的ITS区段进行序列分析,通过构建系统进化树和分析系统发育关系,确定该菌为脉孢菌属(Neurospora)的间型脉孢菌(Neurospora intermedia)。该脉孢菌能在以玉米芯粉和葡萄糖为碳源的液体培养基中快速生长,从接入孢子到形成有乙醇发酵能力的菌丝只需48h的时间。以10g·L-1的玉米芯配成培养基,分别进行脉胞菌、酿酒酵母直接乙醇发酵和脉孢菌与酿酒酵母共发酵试验。结果表明脉孢菌对玉米芯进行直接乙醇发酵时,乙醇产量为4.37g·L-1(产醇底物还包括培养菌丝时未用完的部分碳源),用酵母菌进行直接乙醇发酵时,乙醇产量仅为0.18g·L-1。而当培养脉孢菌菌丝后接入酿酒酵母同时糖化发酵时,得到的乙醇浓度提高到5.53g·L-1,因而,使用脉胞菌与酿酒酵母的同时糖化发酵更有利于玉米芯的纤维素乙醇发酵。

    2009年05期 819-824页 [查看摘要][在线阅读][下载 888K]
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化学工艺

  • 普瑞巴林的合成

    杨健;黄燕;

    普瑞巴林是3-氨甲基-5-甲基己酸的具有药理活性的S型异构体,今以异戊醛和氰基乙酸乙酯为原料,经过Knoevenagel缩合反应,再经Michael加成、水解脱羧生成3-异丁基戊二酸,用乙酸酐脱水环化生成3-异丁基戊二酸酐,3-异丁基戊二酸酐在氨水中氨解,生成的3-(氨甲酰甲基)-5-甲基己酸在溴的氢氧化钠的水溶液中发生Hofmann重排,生成3-氨甲基-5-甲基己酸,用S-扁桃酸手性拆分得到目标化合物(S)-(+)-氨甲基-5-甲基己酸,即普瑞巴林,总收率达23.9%。该工艺较现有工艺具有反应原料易得,工艺简单,较易工业化等优点。

    2009年05期 825-829页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K]
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  • 以浙江嵊州硅藻土高温碱溶制取白炭黑的研究

    陈胜;郑志杰;张俭;盛嘉伟;

    以浙江嵊州硅藻土为原料,经高温碱溶、酸化、过滤、干燥及除杂过程制取了白炭黑。通过正交试验,研究了硅藻土与烧碱的质量配比、灼烧温度与灼烧时间对SiO2溶出率的影响,采用氢氟酸挥发法和邻菲啰啉分光光度法分别测定了白炭黑中的SiO2含量和Fe含量,并采用氯化焙烧法提高了白炭黑的白度。试验结果表明,在最佳试验条件下,即土与碱质量比1:1,灼烧温度450℃,灼烧时间1h,SiO2的溶出率达到75.5%。产品经氯化焙烧除去杂质提高了白度,其SiO2含量达91.9%。研究为浙江嵊州硅藻土的综合利用提供了有效途径。

    2009年05期 830-834页 [查看摘要][在线阅读][下载 790K]
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  • 离子液体中合成Fe_3O_4/PANI复合纳米颗粒

    李伟;孟洪;毋伟;王倩;陈建峰;

    以FeCl3.6H2O和FeCl2.4H2O为原料,以水为介质,利用化学共沉淀法,常温下反应合成了Fe3O4纳米粒子,并进一步以Fe3O4纳米粒子为原料,采用原位聚合法分别在H2O和氯代1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)离子液体中合成了Fe3O4/聚苯胺(PANI)纳米复合粒子,用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热分析仪(TG)、电导率仪、多功能振动样品磁强计对样品的形貌、结构和电磁性能进行了表征。结果表明:在这两种介质中都可以得到核壳型复合颗粒,但离子液体中合成的复合颗粒粒度小、分散性好且聚苯胺的结晶程度高。在离子液体中制备的复合材料与水中相同条件下制得的复合材料相比,电导率及磁性能均有提高。在离子液体中制备磁性导电复合材料是一种绿色高效的工艺。

    2009年05期 835-839页 [查看摘要][在线阅读][下载 926K]
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  • 盐酸乌拉地尔PLLA微球的制备及性能研究

    兰婷;郝红;刘荣杰;毕曼;李涛;

    采用溶剂挥发法制备盐酸乌拉地尔PLLA微球并通过SEM对其结构进行了表征,同时对微球的包封率和药物释放进行了测试。通过有机相加入乙醇或外水相加入盐的方法可以提高微球对药物的包封率。结果表明,当无水乙醇与三氯甲烷的比为1:2时,制得的微球包封率最高,达到30.52%。外水相中加入盐类电解质的方法也能提高药物的包封率。盐的加入使得盐酸乌拉地尔在外水相的溶解度降低,减少了药物向外水相的泄漏,从而提高了药物的包封率。其中KCl的加入对药物包封率的影响最大。当KCl浓度达到0.4%(mol)时,微球的包封率最高,达到35.52%。体外药物释放结果表明,PLLA微球具有明显的缓释作用,其释药动力学满足Higuchi方程。

    2009年05期 840-844页 [查看摘要][在线阅读][下载 1004K]
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  • 角膜内皮细胞玻璃化冷冻保护剂的实验研究

    范文霞;马学虎;葛丹;于小川;刘天庆;崔占峰;

    对角膜内皮细胞的玻璃化冷冻保护剂进行了研究,进而获得一种玻璃化溶液。首先筛选渗透性保护剂;在此基础上,进行糖类非渗透性保护剂的筛选。渗透性保护剂的筛选范围包括二甲基亚砜、乙二醇、1,2-丙二醇、2,3-丁二醇、乙酰胺和乙二醇单甲醚。糖类非渗透性保护剂包括木糖、果糖、甘露糖、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖和海藻糖。所采用的细胞活性的评价方法包括台盼兰拒染法和CCK-8试剂盒。研究结果表明:在众多的渗透性保护剂中,乙二醇的保护效果最好;糖类保护剂中,葡萄糖的保护效果较好。获得的玻璃化溶液的组成是:载体溶液-乙二醇-葡萄糖,其中乙二醇和葡萄糖的浓度分别为52%(w/w)和8%(w/w)。经此玻璃化溶液冷冻保存后的角膜内皮细胞的活率高达(85.5±0.7)%。

    2009年05期 845-851页 [查看摘要][在线阅读][下载 840K]
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化工系统工程

  • 基于KPCA的连续重整催化剂结焦碳含量软测量模型

    王玉乔;程光旭;汤杰国;

    对连续催化重整工艺机理进行分析,找出影响反应器中催化剂结焦的主要参数,作为软测量模型的输入变量;引入核主成分分析(Kernel Principle Component Analysis,KPCA)方法提取输入变量的非线性特征,根据累积贡献率选取KPCA主元作为神经网络的辅助变量,建立重整反应器中催化剂结焦碳含量神经网络软测量模型;并与未引入KPCA的神经网络软测量模型进行比较,结果表明,基于KPCA的神经网络具有较好的拟合精度和泛化能力,是一种优良的软测量建模方法。将该模型应用于连续催化重整装置,并引入在线校正技术,实时监测催化剂结焦碳含量,为调整反应器及后续再生装置的操作参数提供依据,从而实现重整装置长周期安全运行。

    2009年05期 852-857页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
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  • 有约束过程动态优化问题的改进克隆选择算法

    林可鸿;贺益君;陈德钊;

    状态变量带约束的过程动态优化问题是化工系统工程的重要课题,有一定的难度。通过将其转换为等价的非线性规划后,可采用元启发式方法求解。人工免疫系统的克隆选择算法(CSA)简练易用,全局搜索性能良好,但局部寻优能力较弱,且无处理约束的机制。为此,拟引入免疫网络自学习算子,均匀设计方法,以及目标与约束分离的处理机制,构建改进的克隆选择算法(ICSA),并将其用于状态变量带约束的间歇反应器和乙醇生物反应器的动态优化等实例,效果良好。试验结果表明三种策略有效地改进了CSA的性能,使ICSA能以较少的计算代价搜索到较优的控制策略。

    2009年05期 858-863页 [查看摘要][在线阅读][下载 883K]
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环境化工

  • 氮素基质类型对同步厌氧生物脱氮除硫工艺性能的影响

    蔡靖;郑平;

    采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器研究了同步厌氧生物脱氮除硫工艺对不同基质的耐受性、亲和性和高效性。硝酸盐型脱氮除硫反应所能耐受的最大进水硝酸盐和硫化物浓度分别为189.7mg·L-1和1000mg·L-1,最大硝酸盐和硫化物去除速率分别为0.61kg·m-3·d-1、4.57kg·m-3d-1;亚硝酸盐型脱氮除硫反应所能耐受的最大进水亚硝酸盐和硫化物浓度分别为252.7mg·L-1和880mg·L-1,最大亚硝酸盐和硫化物去除速率分别为0.65kg·m-3·d-1、3.97kg·m-3·d-1。以灵敏度比作为判据,活性污泥对硫化物的耐受性较好,受基质类型的影响不显著;对硝酸盐/亚硝酸盐的耐受性较差,其中对亚硝酸盐的耐受性更差。在硝酸盐型脱氮除硫反应中,硝酸盐和硫化物的半饱和常数分别为(0.35±0.09)mg·L-1、(1.36±0.36)mg·L-1;在亚硝酸盐型脱氮除硫反应中,亚硝酸盐和硫化物的半饱和常数分别为(0.26±0.08)mg·L-1、(1.80±0.30)mg·L-1。硝酸盐型脱氮除硫反应所需的最短反应时间(5h)长于亚硝酸盐型脱氮除硫反应所需的最短反应时间(4h)。

    2009年05期 864-870页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K]
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  • V_2O_5-WO_3/TiO_2-SiO_2制备及其选择性催化还原脱硝活性

    黄海凤;曾立;卢晗锋;周春何;陈银飞;

    以硫酸氧钛和硅溶胶为原料,通过共沉淀法制备得到高比表面积的TiO2-SiO2复合氧化物(Ti/Si=1:1atom),并以此复合氧化物为载体用浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2-SiO2脱硝催化剂,考察了催化剂脱硝性能。结果表明,TiO2-SiO2复合氧化物载体出现较多的隧道孔,提高了载体的比表面积,同时Ti元素更易分布在复合氧化物的表面。相比较于纯TiO2,以复合氧化物为载体的V2O5-WO3催化剂表现出更好的活性温度窗口,催化剂表面酸性更强,催化剂对NH3的吸附性能更好,在低的NH3/NO摩尔比情况下(0.8~1.0mol?mol?1),仍然具有较好的脱硝活性,反应温度280~350℃时,脱硝率可达到98%。

    2009年05期 871-877页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K]
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研究简报

  • 搅拌槽内具滑移特性非牛顿流体的搅拌功率及混合特性研究

    于飞;包雨云;黄雄斌;

    在直径为0.48m的搅拌槽内考察了包括CBY、45°斜叶桨及螺带在内的五种搅拌桨对三种不同流变特性的具有滑移现象的非牛顿高黏流体混合效果的影响。首先采用HAAKERS150流变仪对三种流体的流变特性进行测定和表征,比较各种桨型在液位与槽径比H/T为0.28~0.52内的混合效果,得出不同流体中适宜的搅拌桨型及桨型适宜的混合液位范围。结果表明,在具有滑移特性的流体中各种桨型的Metzner常数通常高于经验数值;螺带桨在很宽的表观黏度范围及较宽的雷诺数范围下均表现出较好的混合效果,而CBY及45°斜叶桨型只适用于流体表观黏度较小而雷诺数相对较高的情形。在液位最低时,流体的混合时间和混合能并非最低,各种桨型的最佳操作液位在槽径的0.35~0.43倍内。

    2009年05期 878-884页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K]
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  • 消泡剂存在体系中蛋白质泡沫吸附行为的初探

    徐钟河;吴兆亮;赵艳丽;

    泡沫分离技术是一种浓缩分离蛋白十分经济有效的方法,然而发酵液中消泡剂的存在限制了该技术直接应用。在以蛋清蛋白为目标蛋白质,聚环氧丙烷环氧乙烷甘油醚(PGE)为消泡剂的模拟溶液中,通过加入表面活性剂来进行泡沫分离。初步探索了溶液pH、表面活性剂甜菜碱,高分子多糖羧甲基纤维素钠(SCMC)、无机盐NaCl对蛋白质泡沫吸附行为的影响。实验表明,当甜菜碱通过静电作用与蛋白质结合形成疏水性更强的复合物时,可有效促进蛋白质在界面的吸附。初始蛋白浓度为0.5g·L-1,消泡剂浓度为0.016g·L-1,甜菜碱浓度0.4g·L-1,溶液pH6.0时,有78%的蛋白质浓缩在泡沫液中,其富集比为3.73。SCMC和NaCl均能促进蛋白质的分离,只是当SCMC浓度超过0.15g·L-1时,其收率的提高是以富集比的降低为代价。

    2009年05期 885-888页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K]
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  • 基于透光率检测的阻垢剂性能评定方法研究

    曹生现;杨善让;万瑞君;孙伟华;陈立军;陈延岭;徐志明;

    针对目前用于评定阻垢剂性能的鼓泡法、电导率法等的不足,基于碳酸钠滴定氯化钙过程中溶液透光率的检测,提出了利用检测曲线拐点对应的滴定液体积来评定阻垢剂性能方法。研制了一体化透光率智能检测装置,编制了测试分析软件。通过检测结果的影响因素分析和实验条件优选,给出实验室测量条件:620nm单色光、1.4g·L-1Na2CO3、1.4g·L-1CaCl2、溶液温度恒定和测定池的清洗工序。在给定实验条件下,对PBTC、HEDP、ATMP等阻垢剂进行的评定结果表明:该方法具有比较理想的稳定性、重复性,能更好满足水处理剂生产企业和众多行业用户对药剂阻垢性能评定的需求。

    2009年05期 889-894页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K]
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  • 无溶剂法双氧水环氧化环己烯制备环氧环己烷

    王振兴;章亚东;田红艳;储进昌;

    使用大孔聚苯乙烯-二乙烯苯交联树脂(PS)为载体,制备出了一系列季铵盐杂多酸催化剂,对催化剂进行了红外表征,并使用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)测定催化剂中活性组分钨的含量。将催化剂应用于无溶剂双氧水环氧化环己烯制备环氧环己烷的反应中,并对影响反应的因素如催化剂种类、数量,盐类助催化剂的种类、数量,反应温度,摩尔比等进行了讨论。结果表明盐类特别是KCl的加入可以明显提高环氧环己烷的选择性和产率。在用35%H2O2=0.22mol的实验中,使用PS接枝N,N-二甲基十二烷基铵磷钨杂多酸(PS-12-PW4)催化剂3g,助催化剂KCl0.15g,反应温度50℃,反应时间8h,环己烯与双氧水的摩尔比1.75:1的条件下,环氧环己烷的产率可达80%。催化剂重复使用7次以后活性未明显改变。

    2009年05期 895-900页 [查看摘要][在线阅读][下载 894K]
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  • 一种制备丁二酰化壳聚糖的新方法

    梁升;李露;于世涛;刘福胜;解从霞;

    合成了甘氨酸盐酸盐离子液体([Gly]Cl),由1H-NMR对其结构进行了确证,并以其质量分数2%的水溶液为反应介质,制备水溶性丁二酰化壳聚糖。用XRD和FT-IR对产物进行了表征,结果表明:壳聚糖(CS)中引入了丁二酰基,并削弱了壳聚糖分子内和分子间的氢键作用,大大改善其水溶性。考察了反应时间、温度和反应物配比对丁二酰化壳聚糖取代度(DS)的影响,得到较佳的反应条件:反应时间4h,n(丁二酸酐):n(壳聚糖)=2.75,反应温度40℃,在该条件下丁二酰化壳聚糖的取代度达到90%以上。离子液体具有重复使用性,反应后的离子液体未经处理重复使用3次后,丁二酰化壳聚糖的取代度仍大于90%。

    2009年05期 901-905页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
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  • 新型两性聚电解质型壳聚糖衍生物CMCTS-g-GDDA的制备及性能初探

    陈煜;唐焕林;孟薇薇;邵自强;王文俊;谭惠民;

    利用环氧丙基癸基二甲基氯化铵在羧甲基壳聚糖骨架上的接枝反应,制备了新型壳聚糖衍生物羧甲基壳聚糖-g-羟丙基十烷基二甲基氯化铵(CMCTS-g-GDDA)。CMCTS-g-GDDA具有两性聚电解质的结构特点,具有特殊的溶液黏度随pH值变化规律,在pH=2和pH=12处各出现一个黏度最大值,在pH=7附近达到等电点,黏度最小,在等电点处溶液黏度随离子强度的增大而增大。CMCTS-g-GDDA在弱酸性条件下对重金属离子具有良好的吸附效果,吸附量依Zn2+>Pb2+>Cd2+的顺序递减。CMCTS-g-GDDA溶液对金黄色葡萄球菌和谷草芽胞杆菌均具有良好的抑制效果,0.039%的CMCTS-g-GDDA溶液对上述两种细菌的抑菌圈直径分别为(0.91±0.17)cm和(1.00±0.21)cm。

    2009年05期 906-910页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K]
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  • 《高校化学工程学报》投稿指南

    <正>《高校化学工程学报》欢迎国内外化学工程界科研工作者踊跃投稿。学报接受化学工程所有领域的研究论文,特别欢迎与化学工程学科交叉的研究论文。学报发表的论文以研究性论文为主,对于一些重要领域的综述性论文,采用编

    2009年05期 911页 [查看摘要][在线阅读][下载 566K]
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