苯氧化固定床反应器的振荡操作研究

在苯催化氧化固定床反应器中，以进料浓度的规则和不规则方波形式，进行浓度振荡操作研究。结果表明，反应器的浓度振荡可以提高顺酐的收率，且不规则方波振荡可以达到比规则方波振荡更佳的效果。同时在工业反应器上得到了验证。     

乙炔前加氢催化剂活性分析方法研究

乙炔加氢催化剂活性对反应器入口CO浓度变化非常敏感,量化CO浓度对催化剂活性的影响程度并预测催化剂活性与反应器入口温度的对应关系十分必要。通过反余切三角函数建立催化剂活性随CO浓度变化的模型,定量描述CO浓度对催化剂活性的影响,并结合反应器入口温度、入口原料气总质量、入口与出口各物质的含量等实际生产数据,优化动力学参数和失活模型参数,定性和定量描述催化剂活性变化后反应器入口温度的调整方法,利用此模型结合相关数据考察反应器入口温度对催化剂活性的影响。     

含CTAB-苦味酸的水/油/水体系的液膜振荡规律

研究了水（CTAB-正丁醇水溶液）/油（含苦味酸的硝基苯溶液）/水（葡萄糖水溶液）体系的液膜振荡。通过改变CTAB的浓度、苦味酸等协同物的浓度研究了振荡曲线的变化规律。研究显示,CTAB浓度在3 mmol·L^-1以上才有振荡,随着浓度的增加,振荡频率变小;随着苦味酸浓度的增加,振荡频率增大,但超过1.5 mmol·L^-1前期没有振荡;苦味酸和其他协同物还对振荡曲线的规律性和重现性具有明显的影响。首次测定了电流-时间振荡曲线,发现其与电势-时间曲线具有类似的趋势,表明在液膜振荡研究中也可以通过监测电流的变化来监测振荡体系。采用自制的直型玻璃管装置,操作方便,重现性好,测定振幅可达50～200 mV。     

乙酰丙酮—KBrO_3—MnSO_4化学振荡体系的研究

研究了MnSO4-KBrO3-CH2(COCH3)2振荡反应体系,通过计算机采集反应的电位变化,确定该体系出现有效振荡的浓度范围。考查了各物质浓度、温度、有机相对振荡体系的周期和寿命的关系,推导了化学反应过程、振荡作用之机理。     

660MW燃煤机组SCR烟气脱硝系统的研究

以某电厂660MW级燃煤机组SCR脱硝装置为例,在保证SCR系统以及燃烧条件稳定运行的情况下,主要研究了入口NO_x浓度对出口NO_x浓度、脱硝效率、氨逃逸率等运行参数的影响。结果表明:出口NO_x浓度随着入口NO_x浓度的提高而提高,线性拟合的R2值可达0.97,满足线性关系;脱硝效率总体随入口NO_x浓度的变化不大,稳定浮动在81%左右,证明此机组脱硝效率具有稳定性;入口NO_x浓度与氨逃逸率呈正相关,且入口浓度存在一个最佳值(280mg/m~3),使氨逃逸率最低。     

B-Z化学振荡反应的影响因素及H2O2的检测

化学振荡反应是在开发体系中进行的远离平衡的一类反应。大学化学已经将化学振荡反应作为基本实验项目之一。B-Z反应具有复杂的反应机理,影响反应的因素较多,搅拌速率对B-Z化学振荡有重要的影响。研究了不同搅拌速率下化学振荡的变化以及化学振荡对H_2O_2的响应。当H_2O_2浓度在(0. 0834～1. 668)×10~(-4)mol/L内,响应电势和振荡再发生期均与H_2O_2加入时的浓度呈良好线性关系,可检测最低浓度为0. 0834×10~(-4)mol/L。     

B族维生素对B-Z振荡的扰动及其测定

研究了维生素B1、B2和B6对以丙二酸-硫酸铈铵-溴酸钾-硫酸振荡体系的扰动,得出不同浓度的维生素B1、B2和B6能够对该振荡反应曲线的△E(振幅即振荡强度)和△t(振荡周期)产生明显影响;组成浓度、反应温度和自由基对该振荡反应也有影响;得出不同B族维生素的浓度与振荡周期变化值及振幅变化值均有良好的线性关系;得出检测维...     

电晕放电分解乙醛气体过程的数学模型

基于反应和传质对过程的共同影响,建立电晕放电反应器内乙醛、臭氧和甲醇浓度变化的数学模型。在不同的反应器长度和内径、电晕线直径,以及电流密度、入口乙醛浓度、气体流速等条件下,考察乙醛电晕放电分解过程中反应物、生成物和中间产物的物质移动,量化了模型参数。模型反映了乙醛去除率随电流密度的增加而上升、随入口乙醛浓度的增高和气体流速的增大而降低的变化倾向,预测结果的平均相对误差小于7.2%,可为挥发性有机化合物的电晕放电分解技术提供理论参考和工程设计依据。     

旋流分离对天然气水合物除砂提纯的影响

针对固态流化开采方法开采海底天然气水合物含砂量大导致开采效率低的问题,提出原位分离工艺,设计了旋流分离装置,基于该装置利用CFD数值模拟方法研究了固相(砂和水合物颗粒)直径、入口浆体流量及浆体中砂浓度对装置分离性能的影响。结果表明,在研究范围内,砂和水合物分离效率大部分高于60%,最高达98.72%,压降大部分低于0.5 MPa,最低至0.03 MPa。砂粒分离效率随固相粒径增大先增大后趋于平稳,随浆体入口流量增大先增大后减小,随砂浓度增大而降低;水合物分离效率随固相粒径增大先增大后趋于平稳,随浆体入口流量增大先增大后减小,随砂浓度增大而降低。溢流口和底流口压降几乎不随固相粒径变化,随砂浓度和浆体入口流量增大而增大。固相粒径、入口流量、砂浓度对分离性能有较大影响,在砂粒径大于20 ?m、水合物粒径大于40 ?m、浆体入口流量约5 m3/h、入口砂浓度不超过25vol%的条件下分离性能良好。     

二氧化氯-碘-丙二酸-硫酸化学振荡体系的探讨

对ClO2-I2-CH2（COOH）2-H2SO4化学振荡封闭体系,改变体系中各反应物的初始浓度,在350 nm处检测I3-的吸光度随反应时间的变化,结果发现丙二酸、碘及硫酸的初始浓度越高,二氧化氯的浓度越低,振荡的振幅越大,波数越少;当反应组分浓度较高时反应物一经混合振荡立即出现,没有诱导期,但当反应组分浓度较低时存在诱导期。     

ETHANOL FERMENTATION OF MIXED GLUCOSE AND XYLOSE BY PICHIA STIPITIS

Pichia stipitis CBS 5773 yeast cells were used to ferment the mixed substrates consisted of glucose andxylose to produce ethanol.The effects of aeration rate,initial substrate concentration and pH on substrateutilization and ethanol yield were evaluated.During batch fermentation,the oscillation phenomena in cell growthwere observed at low aeration rate,whereas the diauxic growth at high aeration rate.The substrate utilizationratio and ethanol yield reached 95％ and 0.46g/g respectively under appropriate operation conditions.Amodified unstructural model was proposed to simulate the diauxic cell growth,substrate consumption andproduct formation.     

甘油连续生物歧化过程的过渡行为及其数学模拟

用肺炎杆菌将甘油转化为１,３－丙二醇过程对稀释速率和底物进料浓度变化的过渡行为反映了细胞生长和胞内物质代谢在不同条件下存在着显著的差异。体系的过渡响应取决于操作条件变化前后系统所处的状态,当底物浓度由限制状态向剩余状态过渡时,甘油的残余浓度不断上升,而乙醇的浓度则逐渐下降,同时生物量、１,３－丙二醇和乙酸的浓度呈现先增后降的趋势。本文用“甘油浓度变化速率”的概念修正了菌体生长模型,并对甘油歧化过程     

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。     

头孢菌素C发酵过程中蛋氨酸加量对菌丝形态及效价的影响

通过调整头孢菌素C发酵底物中蛋氨酸的浓度,对比不同时期的菌丝形态及效价,确定了蛋氨酸加量在8%时,头孢霉菌菌丝分化快速、均匀,并且在此浓度下发酵效价达到最高水平。     

响应面法优化乳杆菌发酵生产奶味香精的工艺研究

主要研究了利用响应面法优化保加利亚乳杆菌发酵生产奶味香精的工艺条件。选择底物浓度、菌种接种量、发酵温度、发酵时间为考察因素,利用Design-Expert软件进行设计和分析,确定了发酵产香的最佳工艺条件为:底物浓度21%、菌种接种量16%、发酵温度38℃、发酵时间21 h。     

厌氧与光合微生物联合制氢工艺实验研究

利用厌氧细菌暗发酵产氢和光合细菌光发酵产氢的优势和互补协同作用而联合起来的两步法制氢,探讨不同底物浓度对厌氧发酵阶段产氢的影响、厌氧发酵时间对产氢发酵过程的影响;光合微生物发酵随发酵时间的产氢情况。结果表明,葡萄糖浓度对厌氧生物产氢有很大的影响, 15 g/L 的葡萄糖浓度有较好的产氢量。葡萄糖利用率和挥发性脂肪酸的总量随厌氧发酵时间的变化情况表明,在厌氧发酵阶段,以葡萄糖为底物,最佳的葡萄糖浓度为 15 g/L。在 37 h 的葡萄糖利用率达到 72.08%,挥发性脂肪酸总量达到 9 326.3 mg/L,每克葡萄糖累计产氢量为 182 mL。在厌氧发酵时间 37 h 时把厌氧发酵的产物移到光合发酵反应器,接种位于生长对数期的光合细菌群,调节培养液的pH值和加入光源进行光合产氢,88 h 时每克葡萄糖累计产氢达到 352 mL,两步联合制氢每克葡萄糖累计产氢量共可达到 534 mL。     

葡萄糖作辅助碳源对klebsiella pneumoniae发酵生产1,3-丙二醇的影响

在Klebsiella pneumoniae发酵甘油生产1,3 丙二醇的种子培养及发酵实验中,考察了葡萄糖作辅助碳源对菌体生长及1,3 丙二醇生成的影响. 结果表明,在种子培养期,以葡萄糖和甘油为混合碳源可缩短种子培养周期;在批次发酵和流加发酵中,葡萄糖作辅助碳源可使1,3 丙二醇产率及得率明显提高,但不同的葡萄糖加入方式对产率及得率促进的效果不同. 在初始发酵培养基中添加5 g/L葡萄糖、并在4 40 h进行葡萄糖与甘油混合液连续流加的条件下,1,3 丙二醇浓度、产率及得率较单一甘油为底物的流加发酵结果分别提高41.2 , 38.6 和8.3 .     

Periodic operation of a bioreactor with input multiplicities

The performance of a continuous bioreactor under periodic inlet substrate concentration is theoretically analyzed for productivity improvement which under conventional steady-state operation shows input multiplicities in the feed substrate concentration. Two values of feed substrate concentration give identical productivity under conventional steady-state operation. A periodic rectangular pulse is assumed for the feed substrate concentration. It is shown by simulation that under concentration forcing the average productivity is significantly different for these two substrate concentrations. The larger value of feed substrate concentration gives improved average productivity and shows a resonance with the period of oscillation. The effect of periodic operation on the average productivity under the input multiplicities in dilution rate is also analysed.     

蒸汽爆破麦草同步糖化发酵转化乙醇的研究

近年来对木质生物资源同步糖化发酵转化乙醇的研究较多,但是,麦草同步糖化发酵转化乙醇的最佳工艺条件还未确定。文中采用正交试验设计的方法,对在混合酶(纤维素酶Celluclast 1.5 1,β-葡萄糖苷酶Novozym 188)与酿酒酵母菌作用下,稀硫酸催化的蒸汽爆破麦草原料同步糖化发酵转化乙醇的工艺条件进行研究,详细讨论了反应温度、底物质量浓度、发酵液pH值、纤维素酶浓度对乙醇质量浓度和得率的影响。结果表明,工艺条件对乙醇质量浓度和得率的影响程度由高到低依次为:底物质量浓度、纤维素酶浓度、发酵液pH值、反应温度。最佳工艺条件为反应温度35℃,底物质量浓度100 g/L,发酵液pH值5.0,纤维素酶浓度30 FPU/g。在此条件下,随着反应时间的延长,乙醇质量浓度持续上升。反应72 h后,乙醇质量浓度和得率分别达到22.7 g/L和65.8%。     

SOLID ADSORBENTS IN BATCH FERMENTATIONS

The addition of a non-specific solid adsorbent reduces the liquid-phase substrate concentration at the start of a batch fermentation. Then, as product is generated, it displaces the substrate from the adsorbent, reducing liquid-phase product concentration. So both substrate and product inhibition can be reduced and the productivity of the fermentation increased. A mathematical model for this process is developed including a modified Langmuir bi-solute adsorption isotherm, and both growth- and non-growth-associated product formation. The model agrees well with experimental data on the effect of Linde JXC activated carbon on the fermentation of glucose to ethanol by S. cerevisiae. Only product inhibition is considered and NH₃ is the sole nitrogen source to avoid complications arising from the adsorption of organic nitrogen compounds. Since ethanol is very hydrophilic and high concentrations of activated carbon are apparently toxic to yeast, there is little increase in volumetric productivity for this fermentation, the gains from reduced inhibition being cancelled by the additional reactor volume needed for the carbon. However, a significant increase is predicted for fermentations where the product and/or substrate is more inhibitory and adsorbs more readily.