稻壳快速热解制取生物质油的试验研究

目前生物质快速热解高温热解气主要利用间壁式冷却器进行冷凝,容易造成冷却管道的结焦堵塞问题,本试验根据流化床稀相输送特点、生物质的热解特性以及生物质油的冷凝收集特点,设计了生物质快速热解反应装置,改进生物质物快速冷凝系统,以稻壳为原料进行快速热解制取生物质油的试验研究,分别考察单因素反应温度、流化气量以及进料速度对生物质油产率的影响。试验表明:稻壳热解气能够快速顺利地得到冷凝,反应系统能够连续顺利运行,随着反应温度、流化气量、进料速度的增大,生物质油的产率都呈现先增大后减小的趋势。另外对产出的生物质油用气质联用设备进行了成分分析,得出了生物质油的主要成分,其中酸类、酮类、脂类以及酚类的含量相对较高。     

小球藻在内光源气升式反应器中的培养工艺优化

为探索小球藻在内光源气升式光生物反应器中的培养工艺,本文采用自行设计的50L内光源气升式反应器为实验装置,以藻细胞密度为考察指标,采用单因素法分别考察了内置光源波长、光源强度、光暗周期以及二氧化碳供应量对小球藻生长的影响。在此基础上,利用响应面设计法对工艺条件进行了优化,优化结果为：反应器内置光源为红蓝光,光照强度9615lux,光暗周期17.5h：6.5h,二氧化碳通气量为30L/h。在该优化条件下,进行3次验证实验,经15天培养,小球藻的收获藻细胞密度均值为5.48×10⁷ cells/mL,与预测值5.5×10⁷ cells/mL相近。收获小球藻干重为1.21g/L,相较优化前提高了157%。该结果为内光源气升式反应器在微藻培养的应用提供了重要的参考。     

可植入式微型轴流血泵流场的数值模拟

利用CFD技术对血泵内部流场进行分析可以大大缩减血泵的研制周期和成本,采用非定常的三维N-S方程和基于非结构网格的有限体积法,利用k－ε湍流模型和滑移网格模型,对一可植入式轴流血泵进行了三维数值模拟,得到满足生理要求的扬程曲线。同时对泵内流场进行了分析,对导流叶片的作用及其对内部流场、扬程的影响进行了探讨,为血泵的进一步优化设计提供了参考依据。     

膨化机快开门盖的动态特性研究

在自行设计的新型玉米籽粒膨化机的基础上,利用Fluent软件提供的动网格计算方法和物理模型,考虑膨化机内部气体的高温高压特性,对膨化机快开门盖的运动过程进行动态数值模拟。通过动网格的生成与消亡,较好地解决因门盖运动所导致的计算区域瞬时变化问题。得到膨化机在不同内部压力、筒体大小及接管管径下,门盖所受压力、能达到的最大速度等特性的可视化仿真结果。结果表明:膨化机门盖运动的最大速度随着膨化机内部压力和膨化机筒体体积的增加而增大,其所具有的能量随着接管管径的增大而增加。     

计算机模拟技术在生物质转化中的应用研究进展

生物质是指源于动植物的、具有碳固定能力的可再生资源。本文综述了计算机模拟在生物质转化中的研究进展。首先介绍了生物质转化利用的主要技术，包括生物质气化、液化、物理转化、生物转化等。在此基础上，总结了利用计算机模拟技术辅助生物质转化研究的应用进展，包括基于热力学模型和动力学模型的流程模拟Aspen Plus、PRO/Ⅱ，以量子化学为基础的分子模拟Gaussian 09w、Materials Studio，对多个参数交互作用效果分析并优化的条件优化模拟Design Expert等。同时，概述了全生命周期评估（life cycle assessment，LCA）、神经网络模拟（artificial neural networks，ANNs）、数值模拟在生物质转化中的应用，最后对计算机模拟在生物质转化中的发展应用进行了展望，指出应继续研究贴合生物质转化过程，避免对真实过程简化的模型，同时进一步研究通过不同模拟的复合来增强模拟效果的可靠性。     

Ga改性HZSM-5分子筛催化2-甲基呋喃和甲醇制备芳香烃

采用等体积浸渍法在HZSM-5分子筛上引入Ga₂O₃，探究Ga改性HZSM-5分子筛对2-甲基呋喃（MF）和甲醇在固定床反应器中进行偶合反应的产物分布的影响。采用XRD、HTEM、BET和NH₃-TPD对催化剂的理化性质进行表征，结果显示，Ga的负载使得HZSM-5比表面积和孔容减小，改变了HZSM-5的酸类型及酸位强度分布。偶合反应结果表明，Ga的负载能够促进MF和甲醇的转化，Ga/HZSM-5不仅可以提高芳香烃的产率，而且提高了芳香烃产物中BTX的选择性。与HZSM-5相比，0.1%Ga/HZSM-5在反应温度为500℃、MF与甲醇摩尔比为1∶2、WHSV为2 h⁻¹反应条件下，使芳香烃产率从14.6%提高到23.7%，而BTX的选择性则从55.2%提高到67.8%。     

一种采用近红外激光相位阵列检测乳腺癌的新方法(二)

近红外光谱学技术是无损检测与诊断的重要方法。采用频率分辨光谱学技术，检测以相位表示的光源与探测器之间的传输延迟，与光强检测相比具有更高的灵敏度。当在均匀介质中存在两个幅值相等、初始相位相差１８０°的近红外光源阵列时，依据光学相干原理，两光源的中垂线即为幅值为零、相位突变的零线。但当均匀介质中存在光学性质不同的异物时，零线会发生偏折。这种差异性即可提供有关异物大小、位置等信息。乳腺癌被认为是存在于乳房这一均匀组织中的异物。因此，基于上述原理，我们已研制出可用于无损检测乳腺癌的新型医疗仪器。与目前用的Ｘ射线、ＣＴ等比较，本仪器具有体积小、价格便宜、易于推广等优点。     

天然气水合反应器的研究进展

水合反应器的研究与开发是天然气水合物技术产业化的关键之一。介绍了水合物的生成机理,分析了影响水合反应器开发中的传热和传质问题,综述了水合反应器的研究概况,提出了水合反应器结构设计中须提供特殊的机械单元以促进反应器内物料迅速混和、气液固表面快速更新和局部水合反应热迅速移除。指出了当前研究较多的管式、射流式、塔式、流化床和超重力水合反应器的优缺点。由于流化床和超重力水合反应器具有生产效率高、传质和传热性能优异、反应速率快、单位质量水合物生产能耗较低等优点,成为天然气水合反应器进一步研究的重点。     

兼具HOLTER功能的数字式心电遥测监护系统的研制

本文给出了采用数字调制解调技术的心电遥测装置的结构与电路组成,其发射机的多功能性、接收板的广泛适用性及信号传输的高可能性使之成为替代模拟遥测装置的最佳选择。应用该数字式心电遥测监护系统对以信息通讯网络为基础的现代家庭医疗保健模式进行了有益探索。     

单光源、单探测器的近红外光学乳腺成像系统

阐述了一套基于频域技术的新型近红外光学乳腺成像系统.与本实验室曾经研制过的多光源、多探测器样机相比,此系统采用单光源、单探测器,因而从根本上避免了多通道成像系统中各路之间不匹配的现象,并简化了结构,同时降低了成本.仿体实验和临床实验结果证明,本系统具有较高的灵敏度和分辨率,可能成为一种行之有效的乳腺癌检测方法.