农业高等院校化工实验平台的建设与实践

化工实验室是实验教学和科研工作的重要场所，为了充分、合理地利用学校现有的化工实验资源，优化资源配置，学校在食品学院食品工程原理（化工）与设备实验教学平台的基础上，通过增加投入，扩大实验室面积，新增实验设备，组建一个具有多功能的化工（食工）校级实验公用平台。化工平台的建设，提升了实验室的综合水平，并且为提高实验装置的利用率、提高学生的综合实验能力、提高实验教学人员教学水平等方面创造了有利的条件。     

催化裂化结焦催化剂烧焦再生模型的研究(Ⅲ)--模型求解与验证

根据结焦沸石催化剂烧焦再生数学模型为二阶非线性偏微分方程的特点,提出采用正交配置方法进行方程离散;对离散得到的病态非线性常微分方程组,经过比较,采用显式变步长龙格-库塔法进行求解,从而避免了计算Jacobi矩阵和其逆矩阵,提高了计算精度和计算速度.对比表明,该模型的结果与文献数据和实验数据比较吻合,具有一定的可靠性和准确性,可在工业中应用.     

催化裂化结焦催化剂烧焦再生模型的研究(I)——烧焦再生物理模型的建立

对催化裂化结焦催化剂颗粒模型和结炭燃烧动力学进行了系统的分析和研究 ,指出研究结焦催化剂的烧焦反应过程必须采用宏观动力学的观点 ,既要考虑结炭燃烧的本征动力学 ,又要考虑结焦催化剂烧焦过程中气相组分的扩散传递阻力 ;并指出大多数催化剂颗粒模型如粒子 颗粒模型、均匀模型、未反应核收缩模型等对大颗粒催化剂的烧焦再生过程能够较好地进行模拟 ,但对粒径微小的沸石催化剂烧焦再生的模拟误差很大。根据沸石催化剂的特点 ,提出了修正的颗粒 粒子动态等温物理模型 ,并对该模型的物理结构、焦炭分布以及焦炭燃烧的步骤进行了详细的描述 ,同时也为该模型的数学方程的建立和推导提供了依据。     

催化重整反应动力学模型的建立及其工业应用(1)——物理模型的建立

主要分析重整反应进料组分的性质和其结构,以及各组分反应性能之间的区别.根据石油化工组分合并集总的原理,提出了28集总的重整反应动力学物理模型,并与其它文献报导的重整反应模型作了对比.     

造纸企业能量系统“三环节”模型的建立及应用探讨

本文对过程能量系统综合优化技术和过程能量结构模型进行了系统的分析和研究；提出已在石化、炼油行业应用成功的“三环节”能量结构理论应用于造纸企业的能量系统综合与优化。并根据“三环节”能量结构模型，对某造纸企业的能量系统进行了热量平衡、炯平衡以及能量效率进行了计算和分析，分别对能量利用环节、能量回收环节和能量转换环节的能量利用、能量回收和能量转换效率进行了评价，分析研究了该厂各环节能量效率低下的因素，指出该厂具有巨大的节能潜力。     

柠檬烯U型微乳的构建及水增溶过程中微观结构变化过程模拟

以柠檬烯为油相,吐温80为表面活性剂制备微乳,利用拟三元相图研究不同助表面活性剂及其与表面活性剂的不同比值(Km值)对微乳有效区域的影响。结果发现,当油相与表面活性剂之比小于或等于5∶5时,微乳体系可无限增溶,为U型微乳。采用电导率法、黏度法对U型微乳的水增溶过程进行研究,实验结果发现,当含水量小于40%时,微乳体系为油包水(W/O)型;当含水量为40%~60%时,微乳体系为双连续型;当含水量大于60%时,微乳体系为水包油(O/W)型。利用耗散粒子动力学(DPD)方法对水相增溶过程中微乳体系的微观结构和微乳液滴的形态特征变化进行模拟,模拟结果表明,在水相增溶过程中,微乳体系能够在含水量为40%和60%时发生相的转变,与实验结果较好吻合。     

造纸企业能量系统"三环节"模型的建立及应用探讨

本文对过程能量系统综合优化技术和过程能量结构模型进行了系统的分析和研究;提出已在石化、炼油行业应用成功的"三环节"能量结构理论应用于造纸企业的能量系统综合与优化.并根据"三环节"能量结构模型,对某造纸企业的能量系统进行了热量平衡、(火用)平衡以及能量效率进行了计算和分析,分别对能量利用环节、能量回收环节和能量转换环节的能量利用、能量回收和能量转换效率进行了评价,分析研究了该厂各环节能量效率低下的因素,指出该厂具有巨大的节能潜力.     

食品级Tween 80微乳对红茶茶汤沉淀控制作用的研究

为研究食品级Tween 80微乳对红茶茶汤沉淀的控制作用,采用加水滴定法制备了以Tween 80为表面活性剂,柠檬烯为油相,1,2-丙二醇、聚乙二醇400、无水乙醇为助表面活性剂的微乳体系,根据拟三元相图微乳有效区域面积、微乳增溶水相能力和微乳温度稳定性等指标确定了空白微乳的处方,并研究了微乳对红茶茶汤特性以及茶汤内沉淀组分含量的影响。结果表明,空白微乳处方为:表面活性剂和助表面活性剂质量比Km值5∶5,油相与表面活性剂质量比(简称油剂比)2∶8和1∶9;微乳液抑制红茶茶汤沉淀的最佳工艺为:油剂比1∶9、含水量60%、添加量3~5mL;微乳液处理后的红茶茶汤澄清透明无沉淀,茶汤中可溶性蛋白质、茶多酚、咖啡碱和儿茶素的保留率分别为98.8%、98.9%、98.1%和97.4%。     

亚/超临界乙醇-纤维二糖二元组分的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了纤维二糖(纤维素模型物)与亚/超临界乙醇二元组分交互作用下微观结构变化与动力学参数。模拟发现纤维二糖和乙醇二元组分体系温度从450K上升至550K,密度从414.23kg/m3下降至241.52 kg/m3而出现分子涨落聚集现象。随着温度和压强的升高(450~550K、5~15MPa),乙醇与纤维二糖分子间径向分布函数峰值左移且逐渐增大,峰宽变宽,分子间相互作用逐渐增强;压强和温度的进一步升高(600K,20MPa),乙醇的自扩散系数增大,乙醇与纤维二糖分子极性大大降低,产生的游离基相互结合,配位数降低。本研究为亚/超临界乙醇促进纤维素的液化作用在分子水平上给出了初步的解释,并为建立纤维素液化过程的反应动力学模型提供思路,为生物质的转化提供多方面的基础数据。     

热力学Yong函数的基本微分关系与特征函数

从Yong的普遍化表达式出发，推导出了热力学体系Yong函数的第一、二基本微分关系式，这两个微分式将不可直接测量的火用表示为可测参数的函数、利用基本微分关系式不仅可以通过实验的方法研究体系丸用函数的特性，而且还可以求解体系的火用函数。在恰当的选择了自由变量之后，体系的Yong函数可以作为特征函数，由此可求出所有其它热力学函数。