液固循环流化床的开发与应用——过程集成与强化

液固循环流化床（LSCFB）是近三十年来发展起来的一种新型流化床反应器,具有传质传热效率高、操作强度大、占地面积小、可同时进行两种反应等优点,在传统化工过程集成和强化中具有广阔的应用前景。本文主要结合液固循环流化床的特点,介绍了液固循环流化床的发展历程、装置结构及基本特性,并结合几个应用实例重点阐述液固循环流化床如何在蛋白质的提取、乳酸发酵与分离、含酚废水中去除苯酚、污水生物处理等方面实现过程集成与强化。最后对液固循环流化床未来的发展进行了展望,提出了在未来的工业生产过程中,可根据工艺的需要并结合反应器的特点,将反应器进行有效地组合改进,从而实现多个反应过程的集成与强化,为今后生产模式的改变提供了新的思路。     

氯碱电解槽内压力波动的混沌分析及流型识别

为研究氯碱电解槽内气液两相流动的压力波动特性和流型特点,对冷模电解槽阳极室内循环板上开口处的压力信号进行了混沌特性分析;利用高速摄像仪照相法及Kolmogorov熵下降法对流动形态进行了识别,绘制了流型图;利用流型图对不同电流密度下的两相流型进行了判定。结果表明,电解槽压力信号的吸引子具有分数维数,当电流密度大于6 kA·m~(-2)时,Lyapunov指数大于0,说明电解槽内两相流动具有混沌特性;对于测压点位置及电解槽下部,当电流密度小于5 kA·m~(-2)时,分别为射流充分发展段和孤立气泡流;电流密度为5～8kA·m~(-2)时为射流过渡段和合并气泡流;电流密度大于8 kA·m~(-2)时为射流的初始段和合并气泡流。     

层层自组装阻燃改性聚酯织物的制备及其性能

为解决阻燃聚酯织物熔滴严重的问题,采用紫外光(UV)辐照接枝共聚技术,通过1-羟基环己基苯甲酮的光引发作用,将阴离子型丙烯酸(AA)接枝到阻燃聚酯织物表面,在此基础上设计了γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)与磺丁基-β-环糊精(SBE-β-CD)抑熔滴体系,在接枝织物表面进行层层自组装制备阻燃抑熔滴聚酯织物,并对改性后织物的形貌、热稳定性和阻燃性能进行表征。结果表明:引发剂质量分数为4%,AA质量分数为12%,紫外光照射时间为10 min时,阻燃聚酯的接枝率较优,为5.08%,但随着接枝率的增加其极限氧指数(LOI值)有所降低;层层自组装改性后的聚酯织物,在组装层数为12时,其极限氧指数可达到28%,成炭明显,垂直燃烧测试无熔滴产生,燃烧性能得到明显改善。     

非织造布表面形貌可控氧化锌纳米粒子的构筑

为制备分散性良好的氧化锌(ZnO)复合光催化材料,采用一步法混合聚丙烯纺粘非织造布(PPEN)和锌铵溶液,通过直接沉淀法负载具有不同形貌和光催化性能的氧化锌纳米粒子。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪及紫外-可见漫反射光谱仪考察反应温度对样品微观形貌、分散性、结晶性、热稳定性和光催化性的影响。结果表明:经75 ℃处理后棒状ZnO微米粒子均匀包覆在非织造布表面;经75 ℃处理得到的PPFN/ZnO复合材料较60、90 ℃在X射线衍射特征峰处有着更尖锐的峰型,结晶度为88.0%,其最大降解温度由287.2 ℃提高到392.9 ℃,增加了105.7 ℃;对亚甲基蓝染料光催化降解8 h后降解率达到96.04%。     

豌豆低聚肽硒螯合物的稳定性研究

以豌豆低聚肽和亚硒酸钠为原料制备豌豆低聚肽硒螯合物,对其水分、酸溶蛋白、总氮、分子质量分布的基础理化性质进行研究,然后以分子质量分布和硒含量为指标对螯合物的热稳定性、酸碱稳定性、消化稳定性进行考察。结果表明,豌豆低聚肽硒螯合物水分含量为(14. 17±1. 12)%(质量分数),酸溶蛋白含量为(23. 22±0. 12)%(质量分数),总氮含量为(23. 87±0. 30)%,分子质量分布在1 000 Da以下的占比超过76%。在温度25～100℃时,分子质量分布在1 000 Da以下的部分比例变化均小于2%,硒含量变化不显著。在pH=3～11,分子质量分布在1 000 Da以下的部分比例变化均小于3%,硒含量虽有一定变化,但含量仍在78%以上。经过胃蛋白酶、胰蛋白酶和2种酶共同消化后,分子质量在1 000 Da以下的部分比例均都在90%以上,而硒含量变化不显著。这说明豌豆低聚肽硒螯合物具有一定的热稳定性、酸碱稳定性和消化稳定性。     

山楂果胶低聚半乳糖醛酸(PGA)酸奶饮料工艺优化及PGA对乳酸菌的抑制作用

以山楂超微果粉和牛乳为主要原料,添加果胶低聚半乳糖醛酸(pectin oligogalacturonic acid,PGA),制作山楂PGA酸奶饮料。运用正交实验对山楂PGA酸奶饮料进行工艺条件优化并通过测定菌液OD值研究乳酸菌在此工艺下的生长状态。结果表明,最佳工艺条件为:杀菌后牛乳加入7%的蔗糖、2%山楂超微果粉、0.25%的乳酸菌菌粉,42 ℃发酵5 h后加入2‰半乳糖醛酸,低温后熟。在此条件下得到的酸奶组织结构光滑细腻,质地均匀,酸甜适中,具有浓郁的酸奶风味。乳酸菌抑菌实验表明,制备的寡聚半乳糖醛酸混合物在添加量2‰时,抑制率达23.6%。酸奶在30 ℃的贮藏环境下可有效延长2 d(7 d贮存期内)的货架期,并保持乳酸菌活性。     

竹笋膳食纤维对猪肉盐溶性蛋白热诱导凝胶特性的影响

通过提取猪肉盐溶性蛋白,添加不同比例（0%、1%、2%、3%、4%（猪肉盐溶性蛋白为100 g添加竹笋膳食纤维））的竹笋膳食纤维,应用质构仪、流变仪、低场核磁共振成像分析仪和扫描电镜测定分析竹笋膳食纤维-猪肉盐溶性蛋白形成的凝胶体系的凝胶强度、动态流变学特性、保水性、水分分布和微观结构,研究竹笋膳食纤维对凝胶体系的凝胶特性和保水性的影响。结果发现：添加竹笋膳食纤维显著增强凝胶体系的凝胶强度（P＜0.05）,当添加量为3%时,凝胶强度最高;随着竹笋膳食纤维添加量增加,猪肉盐溶性蛋白体系的储能模量（G’）和损失模量（G”）明显增加,凝胶体系的蒸煮损失和离心损失显著降低（P＜0.05）;低场核磁显示竹笋膳食纤维的添加显著提高了不易流动水的相对百分比并且降低了其弛豫时间T2（P＜0.05）;扫描电镜观察发现竹笋膳食纤维增加了凝胶体系的三维网络结构致密度和均一度。结果显示竹笋膳食纤维能够明显改善猪肉盐溶性蛋白的凝胶功能特性,在肉制品加工中有广阔的应用前景。     

单宁酸与大豆分离蛋白相互作用研究

利用荧光光谱、紫外光谱和圆二色谱,从分子水平研究单宁酸与大豆分离蛋白的相互作用。结果表明:单宁酸对大豆分离蛋白有较强的荧光猝灭作用,当单宁酸浓度小于6×10~(-6)mol/L(相对于大豆分离蛋白质量分数5. 1%)时,猝灭类型为静态猝灭,当单宁酸浓度大于6×10~(-6)mol/L时,同时存在静态猝灭和动态猝灭;单宁酸通过疏水作用与大豆分离蛋白结合,导致大豆分离蛋白的色氨酸和酪氨酸残基微环境亲水性增强,但对大豆分离蛋白的二级结构没有显著影响。     

基于云制造平台的供应链生产计划方法

提出了一种基于云制造平台的供应链生产计划方法.构建了以最大完工时间、总服务成本和总运输成本为优化目标的供应链生产计划模型,设计了遗传算法和改进遗传退火算法,对模型进行求解,建立了基于最大完工时间和总成本的算法选择模型.利用仿真算例比较了2种算法在不同情况下的求解效果,并给出了算法的选择准则.仿真结果表明,该方法能为以云制造平台为调度主体的供应链制定合理的生产计划.     

江西省铅山河流域山洪灾害风险区划

为绘制江西省铅山河流域山洪灾害风险区划图,从危险性和易损性两方面构建了风险评价指标体系,基于层次分析法和GIS技术建立了山洪灾害风险评价模型,绘制了研究区山洪灾害危险性、易损性和风险分布图,并结合实际山洪灾害调查评价成果对其验证分析。结果表明,铅山河流域山洪灾害风险度相对较高地区主要分布于武夷山镇、篁碧畲族乡、天柱山乡、石塘镇、英将乡等流域中上游段,风险度较低地区则集中于流域下游永平镇附近,评价结果与该流域实际情况较为吻合,说明所构建的风险评价指标体系和评价模型有效可靠。研究结果可为其他地区山洪灾害风险区划图绘制提供借鉴。