凌庄子水厂保水堰流量系数试验

凌庄子水厂蓄水池进水口处有一保水堰,为非标准薄壁堰,不能使用已有堰流公式对其过流量进行准确计算。为了得出较为精确的过流流量,按照重力相似准则制作几何比尺为1∶5的模型进行试验研究。在已有自由出流公式的基础上,对自由出流流量系数进行修正并对淹没情况下流量变化过程进行研究。对该非标准堰自由出流流量系数的实测值与经验值进行分析比较,发现堰板槽降低了实际自由出流过流能力。淹没出流的流量系数主要与下游尾水位有关,试验中形成的淹没式堰流受实际堰型尺寸影响,下游尾水位和堰上水位近似相等,不完全适用已有淹没出流流量公式,通过试验给出了修正淹没系数随h/p的变化关系。结果表明利用堰前、堰后水位初步计算过流流量是可行的,可为该工程提供参考,也可为实际工程中非标准矩形堰的流量计算提供思路。     

破囊壶菌发酵生产DHA的研究进展

二十二碳六烯酸（DHA）是一种非常重要的多不饱和脂肪酸，能参与人及动物体内多个生理过程。破囊壶菌具有生长迅速、细胞内DHA含量高的特点，是工业化生产DHA的潜力菌。本文主要介绍破囊壶菌DHA代谢通路、影响破囊壶菌生产DHA的因素以及破囊壶菌中试发酵的研究现状。首先，对破囊壶菌合成DHA的两个代谢途径，即脂肪酸合成酶（fatty acid synthesis pathway，FAS）途径和聚酮合酶（polyketide synthesis pathway，PKS）途径进行总结和描述；其次，对影响破囊壶菌发酵生产DHA的三个主要因素（碳氮源、溶氧和温度）进行综述；随后，阐述了破囊壶菌发酵生产DHA的中试放大工艺的研究现状；最后，提出破囊壶菌发酵生产DHA过程中存在的问题，并指出进一步分离获得优质的破囊壶菌菌株、对其代谢途径和关键酶的研究以及中试放大工艺的研究是下一步研究的重点。通过对上述一系列问题进行综述，旨在为利用破囊壶菌工业化生产DHA提供一定的参考。     

[学科发展]机构学中机构重构的理论难点与研究进展——变胞机构演变内涵、分岔机理、设计综合及其应用

生产力发展与工程技术革新要求机构具备可自重组与可重构及“一机多用”的功能，以满足复杂工况需求。可重构机构具有可变活动度和可变构态，可以满足多任务、多工况与多功能的要求，然而，决定其设计方法的演变内涵与分岔机理的研究目前仍不为学者们充分了解。从变胞机构的演变与分岔机理的角度，以旋量理论、李群与李代数及微分流形为主要工具，揭示了机构演变内涵及运动与约束空间的内在关联关系；探究了机构演变中的分岔机理与可控奇异位形，回顾了变胞机构与折纸及折展机构的历史渊源，综述了变胞机构的构型设计、性能综合与新型设计理念及其创新应用。     

高盐高有机制药废水污泥电渗透高干脱水

为研究高盐高有机制药废水污泥的电渗透脱水效果，深入认识化学污泥的电脱水过程，本文采用电渗透高干脱水技术对经抽滤脱水的高盐高有机制药废水化学污泥进行深度脱水，考察了泥饼初始pH的改变对污泥电渗透高干脱水过程中阴阳极污泥的含水率、电流、电导率、pH、zeta电位与能耗的影响，验证了对高盐高有机制药废水污泥实行电渗透高干脱水的可行性，解析了化学污泥电渗透脱水过程的机制。结果表明，泥饼pH为2、3、4时，zeta电位为正值，电渗流反向流动，无法脱水；pH增至5时，zeta电位为负值，电渗流从阴极脱除，污泥含水率从53.2%降至44.8%，脱水效果最好；但pH增至6时，脱水量有所降低。污泥电导率随pH的增加而降低。pH为5时初始电流最大。脱水15min时，即污泥含水率降至45.5%时，能源利用率最高。     

五塔精馏技术在甲醇精馏装置扩能改造中的应用

在甲醇装置扩能改造实施中,针对常规四塔甲醇精馏装置的产能瓶颈,提出了在原流程加压塔之前增加一个中压塔的五塔精馏方案。新增甲醇产能通过中压塔实现,中压塔塔顶蒸汽作为预精馏塔再沸器的热源,实现两塔之间双效精馏操作。通过工艺模拟计算及有效能分析,对比了五塔流程与原四塔流程,结果表明:增加中压塔后,原四塔操作参数及控制模式变化很小;在实现扩能改造的同时,进一步降低了装置能耗。五塔精馏流程可以为同类装置扩能改造提供参考。     

BDO装置丁醇废液三塔耦合分离工艺研究

1,4-丁二醇(BDO)装置副产了大量丁醇废液,其主要成分为甲醇、正丙醇、正丁醇和水。为了降低生产成本,提高企业经济效益,同时减少环境污染,采用精馏与膜分离相结合的技术回收废液中的醇类物质。使用Aspen Plus软件对工艺流程进行模拟计算,得到了3种纯度合格的醇类产品。为进一步降低能耗,采用三塔热耦合精馏技术对工艺进行节能优化,优化后的蒸汽消耗降低了25.5%,循环水消耗降低了21.6%,计算结果可为工程设计提供依据。     

常压室温等离子体诱变选育高产核黄素枯草芽孢杆菌

该研究以BS120作为出发菌株,通过常压室温等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术进行诱变处理,第一轮以40 mg/L 8-氮鸟嘌呤为筛选拮抗物进行筛选,得到核黄素产量和得率分别提升61.60%和58.12%的菌株BSG1。第二轮诱变以300 mg/L寡霉素为筛选拮抗物进行筛选,筛选获得菌株BSG3,核黄素产量和得率较BS120分别提升83.59%和78.76%。将核黄素操纵子表达质粒pMX45转入BSG3中,得到菌株BSG5,核黄素产量达到(4467.08±99.47)mg/L,得率为(42.56±1.25)mg/g葡萄糖,较BS120分别提高140.94%和120.52%,展现了良好的核黄素发酵性能和遗传稳定性。     

新型复合式内部能量集成的精馏塔的机械设计与水力学模拟

基于HIDiC的理论和Aspen 模拟的结果，建立了新型内部能量集成的精馏塔的塔节结构，对筛孔式结构的复合HIDiC塔节做了CFD模拟，探索了不同参数下的水力学性能，优化了新型复合塔节的结构。结果表明：对于筛孔式复合塔节，减小塔板孔径，降低出口堰高有利于提高传质和传热效果。利用SolidWorks软件针对温度与压力下的双重效应做了静应力分析，通过HIDiC理论，模型构建，水力学模拟相互验证，将HIDiC逐板换热的理论与实际模型完美结合。     

耦合膜分离的新型CO2低温捕集系统性能优化

CO₂捕集作为温室气体排放控制的有效手段已成为重要研究课题。作为新兴捕集技术之一，低温CO₂捕集因产品纯度高、无附加污染等优势受到关注。然而，该技术能耗和捕集率对于气体中CO₂浓度十分敏感，对于高CO₂浓度气体可获得较高的CO₂捕集率和较低能耗水平。基于此，本文提出了耦合膜分离的新型CO₂低温捕集系统，通过膜材料选择渗透性实现待捕集气体CO₂浓度主动调控，并在最优浓度下进行CO₂低温捕集。首先基于不同传统低温捕集系统特点，对比分析了不同耦合系统模式，从而确定了最优耦合系统结构。针对最优耦合系统进行了运行参数优化，并分别基于实现系统捕集能耗最低与捕集率最高的目标，获得了膜渗透侧CO₂浓度与进气CO₂浓度间的关系式，为该耦合系统中膜组件选型提供指导。研究表明，本文提出的耦合系统捕集能耗为1.92MJ/kgCO₂，相比于传统单一低温系统捕集能耗可降低16.5%。     

气液螺旋环状流压降特性研究

考虑旋流衰减的影响，对气液螺旋环状流的压降特性进行研究并推导出了螺旋环状流压降预测模型。定义压降旋-直比系数为气液两相螺旋环状流和气液两相直流的压降之比，以此来表征旋流衰减对压降的影响。基于量纲分析的方法对压降旋-直比系数进行分析，推导出其表达式，压降旋-直比系数依赖于Lockhart-Martinelli 参数和气相Froude数变化。最终，得出了气液两相螺旋环状流的压降预测模型。在50 mm内径的水平管内对螺旋环状流的压降特性进行了实验研究，其中气相表观流速变化范围为10~16 m/s，体积含液率（LVF）变化范围为0.6%~4.8%。通过与实验数据进行对比，压降预测模型的相对误差在±15%以内，为工程应用提供了参考。