与膜耦合的细胞固定化串联发酵制乙醇的研究

利用植物纤维作为廉价的糖源生产燃料乙醇是解决世界能源危机的最有效途径.今研究采用海藻酸钙固定普通酿酒酵母细胞和嗜鞣管囊酵母细胞于两个串联的发酵罐内,连续发酵葡萄糖和木糖组成的糖液并与膜耦合来制取酒精.通过硅橡胶膜(PDMS)的渗透蒸发过程,将产品乙醇从发酵液中移出,减少了产物乙醇对发酵的抑制作用.实验结果表明,这套采用海藻酸钙固定酵母细胞进行连续发酵并与膜耦合的生物反应器系统,在稀释率为0.321 h-1下稳定运行,剩余葡萄糖和木糖浓度分别为0.134、4.921 g·L-1,乙醇得率为O.457 g(乙醇)·g-1(糖),是理论得率的92.64%.生产能力达到10.996 g·L-1·h-1.与其它发酵方式相比较,用海藻酸钙来固定细胞并与膜耦合的发酵过程可增大酵母细胞浓度,明显降低乙醇对酵母的抑制作用,并提高糖的转化率.     

邻甲酚-间二甲苯-乙二醇液液平衡数据的测定与关联

乙二醇可从含芳烃组分油品中选择性萃取酚类，为支撑焦化含酚油中的酚类化合物萃取分离新工艺开发，针对其组分特点，在现有相平衡数据基础上选定代表物，利用液液平衡釜法测出常压下303.15、313.15和323.15 K时邻甲酚-间二甲苯-乙二醇体系液液相平衡数据，并利用Othmer-Tobias方程、Hand方程、Bachman方程分别进行实验数据可靠性检验，其线性相关系数的平方均大于0.99。同时分别用NRTL和UNIQUAC活度系数模型对实验数据进行关联，回归得到不同温度下的模型参数，模型计算值与实验数据对比后发现其均方根偏差小于1.8%，说明NRTL和UNIQUAC模型均可较好地描述该三元体系相平衡行为。     

气升式环流中空纤维膜生物反应器内骨髓间充质干细胞的培养与扩增

骨髓间充质干细胞(MSCs)具有多向分化的潜能,是重要的组织工程"种子细胞"和理想的基因治疗靶细胞,但在骨髓中的含量非常少,需体外扩增才能满足临床需求.今将第四代MSCs与Ⅰ型胶原溶液混合后接种于中空纤维膜(HFMs)内,置37℃、5% CO2、饱和湿度的培养箱内1 h后形成凝胶,然后将此HFMs接种至气升式环流生物反应器(ALB)内,进行MSCs的三维动态培养与扩增.实验过程中每24 h取样测吸光度、计细胞数、绘制细胞生长曲线,测定细胞代谢参数,并对扩增的细胞进行流式细胞仪分析及多向诱导分化检测.结果表明:在气升式环流中空纤维膜生物反应器(ALHFMB)内,O2含量基本保持恒定;细胞代谢旺盛,MSCs扩增倍数明显增加,7 d后扩增近16倍;扩增的细胞仍保持MSCs表型并具有较强的成骨、成软骨及成脂肪的多向分化能力.     

固体材料性质对生物垢形成的影响

从固体材料表面性质入手 ,探讨了材料的表面粗糙度、表面自由能、界面能以及材料与生物垢之间的界面能对生物垢形成的影响。实验结果表明 :在 0 2 9～ 1 82 μm内 ,材料的表面粗糙度越大越有利于生物垢的形成 ;在 11 7～ 38 3mN/m内 ,材料的表面自由能和固 -液界面能与生物垢形成之间没有简单、直接的关系 ;在 1 3～ 18 0mN/m内 ,固体材料与生物垢之间的界面能对生物垢的形成存在一个极大值 ,此时的界面能约为 3 4mN/m。     

化工热力学课程研究型教学的几点体会

本文结合化工热力学课程理论性和应用性都比较强的特点,从教师教学和学生学习两方面分析了普遍存在的教师授课难、学生不会应用等问题,阐述了为与研究型大学培养具有研究型和创新型人才的目标相适应,在化工热力学课程中引入研究型教学的几点体会,如及时复习旧知识、启发式讲授、学生参与教学过程、理论联系实际等。教学实践证明,研究型教学能够显著提高教师的授课水平,以及学生自主学习的积极性和解决专业实际问题的能力,取得了良好的教学效果。     

平面钢筋混凝土闸门漏水原因及防止措施

平面钢筋混凝土闸门由于造价低、维护费用少等优点,被广泛应用于水工建筑物中。但从已建工程运行情况发现,该类型闸门普遍存在漏水问题,有"十闸九漏"之说。闸门漏水,既影响了工程效益发挥,也给闸室下游建筑物的养护维修带来不便。而闸门一旦出现漏水,后期处理难度较大且效果不佳,所以必须在设计施工管理中采取积极的措施,防止闸门漏水。     

水系统中微生物和碳酸钙混合垢的形成过程

实验通过固定循环系统中荧光假单孢菌的数量,研究了不同材料表面上,随着水中碳酸钙浓度的改变,混合垢生长曲线的特征。结果发现随着碳酸钙浓度的增大,平均污垢量及标准偏差随之降低;碳酸钙的浓度不是影响非金属材料诱导期的主要因素,但对于金属材料却存在较大影响。同时,实验还确定了垢层的结构及性质,分析了污垢形成的机理:首先是碳酸钙颗粒和有机大分子吸附到材料表面上,然后是微生物的粘附生长。碳酸钙的存在影响微生物与表面的结合,反之亦然。     

材料化学性质影响微生物污垢的神经网络分析

用神经网络技术对微生物垢诱导期和平均污垢量建立了评价及预测模型。对文献及作者实验获得的共18个样本进行了拟合评价，结果表明，对诱导期18个样本的评价结果与实测结果全部相符合，准确率达到100％；对平均污垢量，有15个样本的评价结果与实测结果相符合，准确率达到83．3％。对5个样本进行了预测，结果表明，对诱导期和平均污垢量，均有4个样本的预测结果与实测结果相符，准确率达到80％。     

化工热力学双语教学模式改革与实践

基于作者多年化工热力学双语教学体会,对理工科高等教育课程引入双语教学的必要性、教师培养与选聘、因材施教的教学模式、学生双语教学适应性培养、教学内容的研究与协调及统学统考的教学管理等方面进行了分析与论述。     

二元真实气体混合物剩余焓和剩余熵的计算

混合物流体热力学性质的计算是化工热力学中的一类重要计算。但现有教材中没有给出关于混合物剩余焓和剩余熵的计算公式,缺失了流体热力学性质计算的系统性。本文通过纯气体的剩余焓和剩余熵的计算公式,采用Prausnitz混合规则或Kay混合规则,推导出R-K方程、virial方程,以及普遍化关联法计算二元真实气体混合物剩余焓和剩余熵的公式,并用于具体实例的计算。结果表明,在中、低压下,采用所推导出的三种方法计算二元真实气体混合物剩余焓和剩余熵时,能够得到比较相近的结果,这三种方法是正确可靠的;在高压下,R-K方程和普遍化关联法仍可采用,而virial方程则不再适用。每种方法计算过程繁简不一,但步骤简捷明了,利于学生更好地理解混合物热力学性质的计算过程。