气提法处理高含CO_2油田采出水的试验研究

气驱油田采出水中大量CO_2的存在导致采出水腐蚀性增强,且造成水中悬浮物浓度增大,影响回注或排放。试验研究了含不同CO_2浓度的采出水中p H值、腐蚀速率、含油量和离子浓度等水质特性参数的变化,考察了气液比、含油量及温度等因素对气提法处理油田采出水中CO_2效果的影响。结果表明:CO_2浓度是影响油田采出水p H值、离子浓度及腐蚀速率等水质特性参数变化的重要因素;气提法去除采出水中CO_2的效果明显,升高温度、降低含油量均有利于提高污水中CO_2去除率;此外,与空气气提相比,氮气气提更有利于降低含油污水的腐蚀速率。在40℃和常压下,氮气气提44 min即可使污水p H值升高到7以上,碳钢腐蚀速率降至0.076 mm/a以下;当以氮气为载气,气液比为26∶1,温度为40℃时,含油污水中CO_2去除率可达100%,气提处理效果最佳。     

乙醇气提发酵与载气蒸馏耦合过程实验

提出了乙醇气提发酵与载气蒸馏耦合的新过程. 采用载气循环满足了发酵所要求的较低温度和蒸馏所需的较大汽化量，载气就地带走乙醇从而降低了产物浓度，减小了产物对酵母的抑制.采用内循环气升式反应器和板式蒸馏塔实验验证了该过程的可行性.     

贫液/准贫液酸性气体脱除单元气液比的优化

介绍贫液/准贫液酸性气体脱除单元再吸收和常温闪蒸系统工艺流程,分析两个系统在进行氮气气提时相互影响的因素,确定再吸收和常温闪蒸系统气提时需要控制的主要工艺参数。通过调节气提氮气和半贫液、低温富甲醇、常温富甲醇之间的气液比,分析气液比与其溶解的CO_2气体含量的关系,找到气提效果的高效拐点区间。最终确定了气提效果最优的气液比区间,半贫液气提时气液比控制在0.8%～1.2%,低温富甲醇气提时气液比控制在2%～3%,常温富甲醇气提时气液比控制在0.8%～1.0%。     

同时进行发酵和分离的CO2气提、活性碳吸附乙醇发酵动力学研究（二）游离细

本文研究了游离细胞连续发酵时应用CO2气提、活性炭吸附的乙醇发酵和分离动力学，考察了稀释率和进口葡萄糖浓度对发酵速率的影响，提出了包括CO2汽提乙醇速率的发酵动力学模型，研究了连续发酵时的稳态和动态过程，结果表明，CO2气提有助于减少乙醇对酵母的抑制作用，发酵动力学模型可以较好地关联稳态时的发酵动力学数据，从中获得的模型参数可以用于预测动态过程中底物，微生物及产物的变化规律。对于所研究的过程，存在着最佳稀释率和进口糖浓度以获得最大发酵速率。     

同时进行发酵和分离的CO_2气提、活性炭吸附乙醇发酵动力学研究——(二)游离细胞连续发酵

本文研究了游离细胞连续发酵时应用 CO_2气提、活性炭吸附的乙醇发酵和分离动力学,考察了稀释率和进口葡萄糖浓度对发酵速率的影响,提出了包括 CO_2汽提乙醇速率的发酵动力学模型,研究了连续发酵时的稳态和动态过程,结果表明,CO_2气提有助于减少乙醇对酵母的抑制作用,发酵动力学模型可以较好地关联稳态时的发酵动力学数据,从中获得的模型参数可以用于预测动态过程中底物、微生物及产物的变化规律。对于所研究的过程,存在着最佳稀释率和进口糖浓度以获得最大发酵速率。     

浓缩湿法磷酸空气气提脱氟的研究

采用空气气提法脱氟净化浓缩湿法磷酸,研究了气提时间、空气流量及SiO2用量对脱氟效果的影响.结果表明,气提时间为200～250 min、通入空气流量100～300 L/h、SiO2用量为理论量的1.0～1.3倍时,浓缩湿法磷酸的脱氟效果最佳,磷氟质量比达到700以上,优于生产饲料级磷酸二氢钙用磷酸的质量标准.     

气提法去除油田污水中二氧化碳气体的实验研究

采用氮气气提装置处理油田污水中溶解的CO2气体,考察了气液比、温度、pH及含油量对CO2去除效果的影响。结果表明,气提法去除油田污水中的CO2效果明显,在气液比为5∶1、温度为30℃、pH为5条件下,污水中的CO2去除率可达98%以上;升高温度、降低污水中的含油量有助于增强氮气气提对CO2的去除效果;处理后的污水CO2质量浓度降到2 mg/L,pH升高到7,碳钢的腐蚀速率降到0.02 mm/a以下。     

气提法弱化超高浓度乙醇发酵过程中自絮凝酵母振荡行为

超高浓度(very high gravity,VHG)连续乙醇发酵过程中的振荡行为会导致发酵终点的乙醇浓度振荡和降低,是VHG连续乙醇发酵面临的主要问题。研究表明,游离酵母Saccharomyces cerevisiae 4126和自絮凝酵母BHL01在VHG连续乙醇发酵过程中,生物量、残糖、乙醇、甘油等发酵参数都呈现130～145 h的周期性振荡,且絮凝酵母发酵体系的平均乙醇浓度和乙醇生产强度都明显高于游离酵母体系。在絮凝酵母VHG连续乙醇发酵过程中利用发酵尾气气提分离乙醇,酵母细胞振荡行为被明显弱化,达到拟稳态状态,并且使发酵液中的残糖浓度控制在0.1 g·L^-1以下,平均乙醇浓度为110.87 g·L^-1,乙醇产率达到2.99 g·L^-1·h^-1。因此,本研究为弱化VHG连续乙醇发酵中的参数振荡行为提供了新的技术手段。     

变压器油中溶解气体在线监测装置适用载气的研究

本试验采用新型热导检测器,分别用净化空气、高纯空气和高纯氮气作为变压器油中溶解气体在线监测装置的载气情况进行了验证。结果表明:高纯氮气是理想的载气,在高纯氮气获取方便的区域,使用经济成本低且实用性更高。     

甘油发酵后期的CO2气提发酵及真空发酵

为解决好氧发酵法生产甘油的后期提取问题,在残糖浓度达1%~ 4%时,继续进行通气量为30 L/h 的CO2气提厌氧发酵或真空度在0.02 MPa以上的真空微氧发酵实验研究. 结果表明, 采用上述后处理工艺,可以较快地降低残糖而不消耗甘油.     

DYNAMIC ANALYSIS OF GAS STRIPPING DURING ETHANOL FERMENTATION IN CSTR

1 INTRODUCTIONInhibition phenomena have frequently been observed in microbial reactions.When thesubstrate concentration in the broth is high enough,the contour curve of the specificgrowth rate of cells is no longer monotonically increasing in a substrate-product phaseplane.The system exhibits a substrate inhibition.Some supersession products can affectthe growth and the yield of the cells as well as the viability of the microorganisms.Forexample,in the case of using Saccharomyces,the ethanol product inhibits the growth     

同步闪蒸汽提发酵制乙醇

为提高乙醇生产发酵强度,提出了同步汽提闪蒸乙醇发酵新过程。该过程集合了闪蒸发酵和汽提发酵的优点,在发酵的同时能更有效地在位分离乙醇,从而提高发酵强度。通过与普通发酵、闪蒸发酵、汽提发酵等过程进行间歇实验比较,同步闪蒸汽提发酵过程具有发酵强度高的优势;而且,采用耐高温酵母高温发酵、提高通气量、闪蒸罐的进料流速可进一步提高其发酵强度。该过程简单、高效,具有工业应用的潜力。     

提高发酵过程乙醇分离效率的新型反应器

设计了一种新型的带侧臂循环的气升式反应器,该反应器可以有效地把真空闪蒸发酵和汽提发酵2项技术结合起来。实验结果表明,与单独的汽提和闪蒸过程相比,利用此反应器进行同步汽提闪蒸操作,大大提高了乙醇的移出效率,从而进一步提高了发酵强度。     

Ethanol absorption from CO2 using solutions of glycerol and glycols

CO₂ stripping during fermentation is a possible way of increasing the production of ethanol in distilleries. Ethanol, water, and carbon dioxide are the main compounds in the exiting gas mixture. To date, few studies have proposed the use of absorption to recover ethanol from this mixture or have considered different absorbents for this purpose. This work evaluates different absorbent solutions used to recover ethanol vapor from CO₂ gas. Glycols and glycerol can provide easier separation of ethanol than water, with lower distillation energy demand. A statistical experimental design was used to compare the mass transfers of ethanol from the gas phase to the liquid phase, using solutions of glycerol, ethylene glycol, and diethylene glycol. High concentrations of these substances did not favor the absorption of ethanol. The best results were achieved with 25% absorbent solutions, which offered better options than water for the recovery of ethanol from CO₂ gas in absorption columns and could increase the productivity of first generation bioethanol production.     

IN SITU SEPARATION OF ETHANOL DURING BATCH FERMENTATION WITH CO_2 STRIPPING AND ACTIVATED CARBON ADSORPTION

In situ separation of ethanol during batch fermentation with CO_2 stripping and activated carbon adsorption was studied. The higher initial glucose concentration and fermentation rate were reached due to the elimination of ethanol inhibition on the cell growth by means of CO_2 stripping. The stripped ethanol vapor was selectively adsorbed by an activated carbon column. The conde(?)sate desorbed from the adsorption column can be higher than 50% by weight. Ar unstructured model was used to simulate the experimental data satisfactorily.     

发酵过程中气提的动力学行为探讨

依据歧点和稳定性理论探讨了在全混釜发酵过程中气提移醇的动力学行为，研究了该系统的多重定态现象、以及气提对多重稳态解的影响。通过模拟计算，确立了该系统最优稳态操作区范围，分析了菌体初始浓度和产物初始浓度之间的相互限制作用，以及对最优稳态吸引区的影响。分析结果表明：气提应用于发酵过程，能缓和产物醇对微生物的毒性，扩展系统的操作范围，控制系统移向最优稳态操作。     

二氧化碳气提法尿素装置中压吸收塔模拟分析

运用ChemCAD流程模拟软件对改进型二氧化碳气提法尿素装置的中压吸收塔进行了模拟分析,对吸收塔上段分别采用稀氨水和纯水为吸收剂时的两种工艺进行了模拟计算。模拟计算结果表明:吸收塔上段采用纯水吸收可使尾气氨排放得到有效控制,当纯水用量为80 kmol/h时,尾气中的氨摩尔分数从0.40%下降至0.02%,氨回收率可提高9.11%,年减少氨排放157.9 t。