玉米浆干粉在葡萄糖和木糖混合丙酮丁醇发酵中的应用

为降低丙酮丁醇梭菌发酵生产丁醇的成本,研究了以玉米浆干粉为氮、磷源等营养因子的单糖培养基发酵条件。结果表明：只需添加适量的玉米浆干粉,无需添加其它营养物质,以葡萄糖或葡萄糖与木糖混合糖为原料的培养基可以满足丙酮丁醇梭菌的生长及溶剂产生所需要的营养元素,50 g/L葡萄糖-2.5 g/L玉米浆干粉培养基溶剂转化率可以达到35.14%,总溶剂产量17.57 g/L,丁醇产量11.21 g/L。30 g/L葡萄糖+20 g/L木糖-2.5 g/L玉米浆干粉溶剂转化率可以达到33.66%,总溶剂16.83 g/L,丁醇11.10 g/L,为进一步研究木质纤维素原料水解液生产丁醇提供理论指导。     

一株烟腈水解酶菌株的筛选及其催化特性初步研究

利用富集培养技术筛选获得一株高活性烟腈水解菌株Rhodococcus sp. CCZU10-1。经研究,最适产酶培养条件和催化反应条件为：碳源为葡萄糖（10 g/L）,氮源为酵母蛋白胨（10 g/L）与酵母膏（5 g/L）,诱导剂ε-己内酰胺（2.0 mmol/L）,培养温度为30 ℃,初始培养pH值为7.0,最适催化反应温度和pH值分别为30 ℃和7.0。分批补料烟腈10批,烟酸的累计浓度为927 mmol/L。     

德氏乳杆菌发酵生产乳酸工艺条件优化

本实验在选育高产菌株及优化培养基的基础上,通过探索德氏乳杆菌的发酵工艺提高其乳酸产量。用初始菌株在基础发酵培养基上进行乳酸（DL-乳酸）发酵,其中L-乳酸的产量为18.5 g/L,对葡萄糖的转化率为50.27%。对原始菌株进行了激光诱变,选育出一株高产菌株DBLB28,对其培养基进行了进一步优化。先用正交实验设计法选出了主要的影响因子,然后再利用响应面法对所选因子进行优化,最优的条件为：葡萄糖浓度68.6 g/L;牛肉膏浓度22.4 g/L;蛋白胨浓度3.2 g/L,从回归方程预计乳酸的最大产量为29.0 g/L。在以上优化条件下进行发酵实验,测得乳酸产量为29.4 g/L,与预计值吻合较好。     

木质素/LDPE-EVA共混材料的力学性能及热性能

以天然热塑材料木质素和LDPE-EVA为原料,研究了不同木质素以及增容剂含量对木质素/LDPE-EVA共混材料的力学及热性能影响。结果表明,20份木质素与LDPE-EVA共混效果较好,拉伸强度达到最大（25.88 MPa）,较LDPE-EVA聚合物提高了9%,且共混物在100 ℃附近的吸热峰出现一定左移（3.6 ℃）,降解性能增加;10份增容剂LDPE-g-MAH的加入使体系拉伸强度达到35.66 MPa,较未加增容剂时提高了26.6%,100℃附近的吸热峰进一步左移（2 ℃）,降解性能小幅降低,显著提高了共混物的相容性。     

Batch extractive distillation for separation of ether-isopropanol-water azeotropic system

以乙二醇为溶剂,对异丙醚-异丙醇-水三元共沸物采用间歇萃取精馏进行分离研究,考察了在溶剂不同进料速率、回流比、进料温度等条件下的分离情况,找到了实验条件下分离此三元共沸物的最佳条件。最佳条件为：溶剂进料位置为塔顶,回流比为2,溶剂进料速率在分离异丙醚和分离异丙醇两个阶段分别为11.4 g/min和8.08 g/min,溶剂进料温度分别为70.0 ℃和100.0 ℃。在此条件下,异丙醚产品质量分数可达0.95,收率为0.985;异丙醇产品质量分数可达0.97,收率为0.968。     

内混式扇形空气雾化喷嘴参数研究

采用Eulerian-Lagrangian耦合模型,对内混式空气雾化喷嘴性能进行了数值模拟,模拟结果表明：索特尔平均直径随气液质量流量比的增加,先逐渐减小,达到极小值后,又逐渐增大,SMD的极小值约为39.5 μm;当气液质量流量比为23%时,距离喷嘴出口20 mm处液滴基本被气流束缚在扇形平面方向上±20 mm的范围内,液滴浓度和速度分布呈“双峰型”分布,最大值出现在“扇形”喷雾区域的边缘处（Y=15 mm和Y=－15 mm）;绝大部分液滴粒径在15～50 μm,峰值约为25 μm,索特尔平均直径为45.2 μm。     

氨水溶液降膜蒸发实验

发生器和吸收器的传热性能是影响制冷机组和双工质发电机组做功效率的关键因素,为了提高中低温地热（余热）在热泵机组和地热双工质发电系统中的利用效率,本文选用50%和60%的氨水溶液作为循环工质,对约6 m长的竖管降膜蒸发器的传热特性进行实验研究,分别讨论喷淋密度和热水温度对垂直降膜蒸发器的传热系数、氨蒸气量和蒸发压力的影响。结果表明,降膜蒸发器的传热系数和氨蒸气量随喷淋密度的增加先增大后减小,传热系数和蒸发压力随着热源温度的增大而增加;50%和60%的氨水溶液喷淋密度最佳值分别在0.2200～0.2500 kg/(m·s)和0.2600～0.2900 kg/(m·s);传热系数和热源温度呈线性关系。氨水溶液的实验传热系数明显高于现有文献中水的实验传热系数,通过两种不同浓度的溶液对比发现,60%的氨水溶液传热性能明显优于50%的氨水溶液。     

新型溶剂吸收治理有机尾气的实验

采用实验方法研究了新型吸收剂对可挥发性有机污染物-甲苯废气的吸收效能。选择苯甲酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠3种有机酸盐的水溶液作为研究对象,以有机酸、硅酸盐助剂作为有机酸盐水溶液的添加剂。通过单因素实验及正交实验,得出最佳吸收工艺条件为：采用质量分数为8.0%、pH值为6.0的苯甲酸钠水溶液作为吸收剂,在喷淋量为30 L/h、进塔气流量为315 L/h、吸收剂温度为15 ℃下,甲苯的吸收率可以达到88.0%。     

Lipozyme TL 100L的固定化及其催化合成蔗糖-6-乙酯

采用树脂吸附法固定脂肪酶Lipozyme TL 100 L,并用于催化合成蔗糖-6-乙酯（S-6-a）。比较7种树脂对Lipozyme TL 100 L的吸附与固定化酶合成S-6-a能力,选择非极性大孔树脂HZ-802为固定化载体。固定化酶在吸附温度30 ℃,蛋白吸附量50.47～58.1 mg/g树脂,相对水含量小于5%时,S-6-a产率达80%以上。用异丙醇以体积比0.5∶1处理Lipozyme TL 100 L,固定化酶的S-6-a产率可达95.4%。固定化酶反复使用8次,S-6-a产率仍有34.2%。与商品固定化酶Lipozyme TLIM相比,HZ-802吸附法制备的固定化酶催化转酯反应的活化能降低了6.47 kJ/mol。     

微波辅助AgY吸附剂制备及静态吸附特性

以NaY分子筛为载体,通过微波辅助液相离子交换法制备了Ag改性的AgY分子筛,并对其进行了X射线衍射（XRD）、N₂吸附比表面积（BET）、X射线光电子能谱（XPS）和扫描电镜（SEM）等表征分析。以噻吩/石油醚体系为模型化合物,考察了吸附温度、吸附时间以及吸附剂用量等条件对吸附剂性能的影响,结果表明吸附温度40 ℃、吸附时间30 min、吸附剂质量/原料油体积（g/mL）为1∶40时脱硫效果最好,脱硫率为98.46%。40 ℃时,AgY吸附剂的静态平衡吸附量为0.7970 mmol/g。     

基于二氧化钛热工特性的偏钛酸煅烧系统设计

以二氧化钛煅烧过程热工特性研究为依据,设计二氧化钛煅烧系统及其煅烧窑温度控制系统,并在生产中测试转窑内的温度梯度及煅烧带温度控制灵敏度。结果表明,在二次风、三次风的调节下,可实现距窑尾14 m的范围内为干燥区域,温度低于500 ℃;在距窑尾14.5~25.5 m区间为脱水、脱硫区,温度在500~750 ℃;在距窑尾25.5~38 m的区间内为煅烧区,温度基本保持在800 ℃左右,只是在距窑头1 m左右时,温度才有上升趋势,这时晶型已完全发生转化。煅烧窑温度控制系统参数控制方法的稳态、动态性能较好, 可以实现系统无超调。     

我公司5 000 t/d线预分解窑三次风的调整分析

我公司5000t/d生产线三次风管风阀开度为40%,窑内后过渡带结圈严重,窑内通风受到影响。在保证窑内通风的前提下,根据生产实际我们适当加大了三次风阀的开度,提高了分解炉内三次风量,使分解炉内煤粉充分进行辉焰燃烧,避免窑内煤粉圈的形成,提高了入窑分解率、喷煤管火焰形状及二次风温,提高熟料强度的同时增加产量。     

浅论三次风管的设计

分析了三次风的风温和风量的高低、三次风风速的大小、三次风入炉时的位置和方向对系统运行的影响,并介绍了三次风管在窑头罩内取风点的选取原则;重点进行了三次风管的主要设计要点介绍,包括管内风速的选取、风管保温的措施、风管直径和倾角设计等方面;同时就三次风管与窑的配合设计以及高温阀的设计要求也进行了一一总结。     

回转窑内传热及燃烧过程的数值模拟

运用流体模拟软件Fluent和Matlab分别对碳素煅烧回转窑内气体空间和物料料层内的传热过程进行了研究,预测了窑内烟气、窑内壁和料层的温度分布。结果表明,窑内的高温区域主要集中在挥发分大量燃烧的区段上;二、三次冷空气的引入均会使窑内烟气温度明显下降,但对料层温度影响不显著。将窑外壁的计算结果与其实际测试结果进行了比较,两者吻合较好,说明该模拟方法的适用性,从而为碳素回转窑的优化设计和经济运行提供了指导和依据。     

二次风温度对回转窑内煤粉燃烧特性影响的研究

回转窑内煤粉燃烧为产品煅烧提供了热源,研究二次风温度对火焰形状、烟气流场及温度分布的影响,可为优化燃烧器的操作参数与结构参数提供依据.本文以一四风道煤粉燃烧器及φ4 m×60 m的回转窑为对象,应用Fluent软件,研究了以煤粉为燃料,二次风温度分别为1000 K、1250 K、1373 K、1550 K时,回转窑内火焰性能、烟气流场及温度分布情况.结果表明:对给定的四风道煤粉燃烧器,二次风温度为1373 K时,火焰最高温度达到2000K,回转窑内火焰形状成良好的棒槌状,火焰温度分布符合水泥生产的要求.     

回转窑热工状况影响参数的数值模拟

以某炭素厂φ2.3 m×55 m的回转窑作为研究对象,运用流体模拟软件Fluent 和Matlab 分别对回转窑内气体空间和物料料层内的传热过程进行了模拟,预测了回转窑参数如二、三次供风量和位置、翻料装置、物料填充率、窑转速等对窑内温度场的影响。结果表明合理布置二、三次风供风量和位置、设定翻料装置的尺寸和个数能够有效提高窑内温度,进而提高煅后焦质量;合理增加物料填充率和提高窑转速既能够提高回转窑产能,又能够保证煅后焦质量。     

石油焦煅烧回转窑综合传热过程数值模拟

研究了石油焦煅烧回转窑内的物理和化学反应过程对回转窑内传热过程的影响,并在对回转窑内的物料输送过程、传质过程和传热过程具体分析的基础上,建立了石油焦煅烧回转窑的综合传热数学模型. 应用数值计算方法对传热数学模型进行计算求解,预测了窑内气体、物料和窑壁内外表面的轴向温度分布. 结果表明,窑内的高温区域主要集中在挥发分大量燃烧的区段上,三次风的注入会引起窑内气相温度的明显下降,但不会造成料床温度的明显变化;在物料与气体、窑内壁之间热交换过程中,物料与被覆盖的窑内壁表面之间的对流换热和气体与料床表面间的辐射换热为主要的传热机制. 计算预测的结果与测量数据在规律上和数值上都能较好地符合,从而为石油焦煅烧回转窑的优化设计和经济运行提供了指导和依据.     

高速煤粉燃烧器内燃烧特性数值模拟及结构优化

高速煤粉燃烧器火焰喷射速度高达60~200 m/s,炉膛内火焰较长,对流换热比例提高,使得炉膛内温度分布均匀,没有传统低速煤粉燃烧器火焰短,炉膛内局部过热和结焦等缺点。笔者以14 MW高速煤粉燃烧器为研究对象,采用数值模拟的方法,研究旋流强度、二次风温度等关键参数对燃烧器内煤粉燃烧的影响,针对燃烧器内煤粉燃烧特点进行结构优化设计。对旋流强度研究结果表明,当旋流强度S=2.2、2.8、3.2及3.7时,燃烧器内回流区形状变化不大,从一次风喷口开始到旋流叶片位置结束,回流区环绕一次风管;最大回流量在一次风喷口附近,距离一次风喷口越远,回流量越小;旋流强度对一次风喷口附近最大回流量影响不大,喷口附近最大回流量均在0.45 kg/s左右,当距喷口超过一定距离(L/H<0.35)时,旋流强度对回流量的影响开始变得明显,表现为旋流强度越大,回流区末端回流量越大,回流区末端回流量最大为0.30 kg/s,最小为0.17 kg/s。研究燃烧器喷口处燃烧状态表明,喷口处火焰旋流强度为0.10~0.28,与入口旋流强度正相关,火焰喷射速度150 m/s,为中等旋流强度的高速旋流火焰;喷口中心区可燃性组分富集,缺氧,燃料和氧气分层分布。当旋流强度提高,喷口中心区可燃性组分浓度降低,CO浓度从11%降低到10%,H2浓度从1.65%降低到1.40%,焦炭浓度从0. 14%降低到0. 11%,喷口边缘O2浓度从13%降低到10%。旋流强度S=3.2和S=3.7时可燃组分和氧气浓度分布变化较小,说明旋流强度提高对燃烧的影响减弱。考察0、100和200℃下二次风温度对燃烧的影响,结果表明,当二次风温度提高,煤粉在燃烧器内的反应时间有所降低,从0.15 s降低到0.11 s,但燃烧器内的煤粉碳转化率提高20%,达到65%。对燃烧器结构进行优化,加入中心风,对比中心风直流和旋流与不加中心风3种状态,结果表明,加入旋流中心风和直流中心风后喷口中心区半径r≤75 mm范围内可燃组分浓度降低,采用直流时由于气流刚性较强,喷口中心区氧气浓度升高,采用旋流中心风对中心区氧浓度影响弱,对可燃组分浓度降低效果优于直流中心风。     

12000t/d水泥熟料生产线三次风管的优化改造*

水泥熟料生产过程中三次风管对分解炉和回转窑等热工设备的稳定运行起着重要作用。三次风管的用风和通风合理性,直接影响分解炉内煤粉的燃烧、碳酸盐在分解炉内的分解,间接影响回转窑内通风量和熟料在窑内的烧结。本文通过热工标定分析W工厂12000t/d水泥熟料生产线三次风管存在的问题,通过数据计算和对比分析,提出三次风管优化改造方案。     

回转窑二次风富氧燃烧的数值模拟

针对一实际尺寸的回转窑建立模型,分别进行了空气助燃(21% O₂)和二次风富氧(23% O₂)燃烧的数值模拟研究。结果表明,二次风富氧后,高温区覆盖形状没有明显变化,仍呈“棒槌状”;在回转窑前端,煤粉挥发分与焦炭燃烧速度加快,整体温度有所提升,最高温度由2386 K增至2427 K,壁面所接收的辐射量得到了提升;但NO_x的生成量也大幅度提高,其中出口处NO_x由247 mg/m³增至367 mg/m³。考虑到制氧成本问题及NO_x排放问题,在二次风中进行富氧燃烧的总体效果不够理想。