含有化学反应过程的闪蒸计算

本文在气液平衡计算教学实践与体会的基础上,提出了闪蒸过程讲授之后可以扩展的内容—含有化学反应的闪蒸计算。我们通过过程的物料衡算推导了含有化学反应的闪蒸方程,讨论了操作过程的几种特殊情况,并对物料状态的判别做了阐述。这可供学有余力的同学拓宽知识视野之用。     

SiO2纳米粒子自组装膜的制备与表征

通过静电自组装技术在玻璃基底上组装了具备纳米尺度形貌的Al2O3 和SiO2 纳米粒子薄膜,采用液滴法测量其接触角,利用紫外-可见分光光度计测量其光学吸收特性,并利用原子力显微镜(atom force microscope, AFM)对两种纳米粒子薄膜及空白对比试片的表面结构进行了表征.结果表明,利用静电自组装原理在玻璃基片上组装的表面材料确实具备纳米形貌,且粗糙程度不同,具体为nano-Al2O3＞nano-SiO2＞CTAB＞control.这将为微生物细胞及动物细胞在纳米材料表面上的粘附考评实验做好准备.     

水系统中微生物与碳酸钙混合垢形成过程的研究

目的：由微生物和钙镁 沉积所共同形成的污垢是实际水系统中混合垢的主要成份。对这种混合垢的形成过程进行研究不仅更接近实际情况，而且可以深入认识微生物与钙镁离子之间的相互作用、成垢顺序等结垢的机理问题，并为开发适宜有效的控制混合垢形成的新技术奠定理论基础。方法：将发酵罐中培养的荧光假单胞菌以及Na2CO3与CaCl2深液各自按设定流量加入到三极过滤水中以形成模拟工业循环冷却水。将10种由不同固体材料制成的实验件嵌入平行平板流道的底面上，并在不同碳酸钙饱和程度及主体流速下，用称量法测定不同材料表面上形成的混合垢重量，从而获得各种条件下混合垢随时间的生长曲线。荧光假单胞菌和碳酸钙在固体表面上附着过程与沉积的顺序以及混合垢的结构则采用显微摄像技术进行实时观测与记录。结果：聚合物材料上形成的混合垢量明显多于金属材料上的，但在CaCO3饱和程度很高时，这些差异变小。在无壁面加热的条件下，各种材料表面上形成的平均混合垢量随水体中CaCO3饱和程度及流速的增加而减少。研究结果还表明，混合垢的结垢诱导期随流速的增加而缩短。当饱和程度小于1而大于0时，结垢诱导期长于纯生物垢的诱导期。当CaCO3饱和程度大于等于1之后，混合垢的诱导期随CaCO3饱和程度的增加而减小。此外，混合垢的生长顺序为CaCO3首先沉积到固体表面上，细菌则需要更长的诱导期才附着在壁面上。结论：混合垢在不同固体材料表面上的形成过程在很大程度上取决于细菌与材料之间的亲和性。材料表面的物理化学性质、流速及CaCO3饱和程度对混合垢的形成均有重要影响。     

海藻酸钙胶珠传质模型的研究

近些年来,海藻酸钙微胶珠在生物工程领域得到了越来越广泛的应用.为了采用海藻酸钙胶珠培养动物细胞,并给细胞提供最佳的生长环境,需要确定海藻酸钙胶珠内部的扩散系数(D)及适宜直径.今以海藻酸钙胶珠为研究对象,建立了胶珠内部的扩散传质模型,并研究胶珠尺寸或其内部孔隙结构对其扩散系数的影响.通过制作不同直径的胶珠进行葡萄糖的扩散实验,得到各种直径条件下胶珠内部的扩散数据,再通过传质模型,并结合相应的扩散数据进行计算,从而得出不同直径胶珠的内部扩散系数.实验及关联结果表明:随着所制备的胶珠直径的增加,形成海藻酸钙凝胶时钙离子置换钠离子的传质阻力在增加,因此胶珠内部钙离子含量减少,致使胶珠内部的孔道直径增大,从而使其内部扩散系数增加.在选择高扩散系数的前提下,结合动物细胞培养的要求,我们认为适用于动物细胞培养的海藻酸钙胶珠的适宜直径为2 mm左右.     

高氯原料对柴油加氢裂化工艺的影响

为了全面评价加工高氯原料对柴油加氢裂化装置的影响,加氢裂化的模型不仅可以反映系统能耗、物耗情况,同时应可以响应不同氯质量分数原料对系统的影响。应用Aspen Plus模拟软件对某石化加氢裂化装置进行模拟计算,使用温焓图评价系统加热炉负荷,对不同产物氯化氢质量分数工况进行研究分析。结果表明:加氢产物中氯化氢质量分数增加,NH_4Cl结盐温度随之上升,热高压分离器温度上升,连续注水量增加,并且随氯质量分数增加,系统最小热公用工程负荷增加;同时,热高分器温度上升,热高分气氢摩尔分数下降,冷高分气氢摩尔分数上升,高分气外甩及新氢外补量减少。     

脂肪干细胞生长特性研究

研究了脂肪干细胞在一个月连续培养中的生长增殖特性,及经长期连续培养后细胞的干细胞特性,同时探索了细胞周期蛋白表达与生长增殖特性之间的关系。分别采用CCK-8试剂盒与血细胞计数板来检测细胞活性与细胞数随时间的变化;用流式细胞仪检测细胞的死活情况;采用流式细胞仪和组织化学染色分析经一个月连续培养后细胞的干细胞特性;流式细胞仪和western blot分析不同时间段的细胞周期分布和细胞周期蛋白的表达。结果表明,脂肪干细胞在一个月的连续培养过程中始终保持很高的细胞活性和增殖能力。并且连续一个月培养后,仍然保持其干细胞特性。细胞周期蛋白A的增量表达,促进脂肪干细胞从S期向G2/M期过渡,使G2/M期细胞比率增加,处于分裂状态细胞含量增加,此时细胞处于快速增殖状态。因此,可以通过延长脂肪干细胞的传代培养时间来为细胞治疗提供更多高质量的移植用干细胞。并且在脂肪干细胞长期连续培养过程中,细胞周期蛋白A通过调节细胞周期分布而影响着细胞的生长增殖。     

骨髓间充质干细胞对海藻酸钙胶珠内神经干细胞增殖与分化的作用

神经干细胞(neural stem cells,NSCs)移植治疗神经损伤被认为是具有潜在应用价值的手段,但其来源困难;骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)以其所具有的诸多优点,为神经损伤的治疗提供了一个新的思路。而BMSCs是否是通过作用于内源性的NSCs来促进神经修复,仍存在着争议。今采用海藻酸钙胶珠将NSCs包囊培养至一定大小的神经球后,再与BMSCs进行共培养,考察BMSCs对生长在海藻酸钙胶珠内的NSCs增殖与分化的作用,探讨BMSCs移植治疗神经疾病与损伤的作用机理。共培养过程中观察神经球结构的变化;共培养结束后计算NSCs的增殖倍数,对增殖条件下共培养的NSCs表型和多向分化潜能进行免疫荧光染色鉴定;对分化条件下共培养的NSCs向不同神经细胞分化的能力进行流式细胞仪检测。结果表明,BMSCs可使生长于支架内的NSCs迁出细胞球,对NSCs的增殖没有明显影响;但能够明显影响NSCs的分化,使其向少突胶质细胞分化的能力增加3倍,向星形胶质细胞分化的能力减弱1倍,而向神经元细胞分化的能力没有明显变化。BMSCs有可能是通过分泌某些因子增加了NSCs迁移及向少突胶质细胞分化的能力,从而促进神经损伤的修复。     

神经干细胞对去血清诱导PC12细胞凋亡的作用

肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12 cells)去血清后,其凋亡与多巴胺能神经元的凋亡有许多共同之处,今通过研究神经干细胞(NSCs)对去血清诱导的PC12细胞凋亡的作用,进一步为NSCs移植治疗神经系统疾病提供相应的实验和理论依据.将正常培养的PC12细胞与NSCs以不同的方式进行去血清共培养,观察PC12细胞的形态,检测PC12细胞的活性,计算PC12细胞的存活率,同时检测培养基中胶质细胞源神经营养因子(GDNF)的浓度,分析不同培养方式下NSCs对去血清诱导凋亡的PC12细胞的作用以及NSCs与去血清诱导凋亡的PC12细胞共培养后,其分泌GDNF的能力.结果表明:①去血清诱导PC12细胞凋亡呈时间依赖性,去血清72 h后,PC12细胞存活的比率为44.25%;②NSCs培养基对去血清诱导凋亡的PC12细胞没有明显的保护作用;③NSCs培养上清及NSCs对去血清诱导凋亡的PC12细胞具有保护作用;④NSCs与去血清诱导凋亡的PC12细胞共培养后,分泌GDNF的能力增强.     

状态方程法求算气体的剩余焓与剩余熵

流体剩余焓与剩余熵计算是化工过程设计中十分重要的计算,但现有教科书中缺少P-R方程与S-R-K方程剩余焓与剩余熵的计算方法与计算公式;化工生产中,绝大多数物流都是多组分混合物,而关于维里方程法气体混合物的剩余焓与剩余熵计算也缺少详细的论述。借助于通用立方形方程剩余焓与剩余熵计算式,推导出P-R方程和S-R-K方程的剩余焓与剩余熵的计算公式;采用Prausnitz混合规则,推导出维里方程求算混合气体的剩余焓与剩余熵的计算式与方法,使流体热力学性质计算方法更加完善。     

硅线石尾矿代替粘土铁粉生产硅酸盐水泥

介绍了选用硅线石尾矿替代粘土、铁粉的最佳配料方案和工艺的选择。解决了原配料水泥凝结时间长、早期强度低等问题，使水泥性能得到较大的改善和提高，降低了生产成本，简化了配料工艺。