秸秆中木质素对其超低酸水解过程的影响

以湖北稻草秸秆为研究对象,研究了超低酸水解木质纤维素的适宜条件,测定了适宜条件下的超低酸法水解15种不同种类秸秆的纤维素及半纤维素的转化率、还原糖得率及结晶度的变化。实验结果表明:秸秆投料量3 g、硫酸投料量45 mL(硫酸质量分数0.05%)、搅拌转速500 r/min、反应温度210 ℃、反应时间10 min为适宜的水解条件。对15种不同种类秸秆的水解结果统计得到,随着秸秆中木质素含量的增大,纤维素和半纤维素的转化率都逐渐降低,还原糖得率逐渐降低;通过SEM和X衍射分析水解前后的木质纤维素结构,得到了木质素影响水解过程的方式:1)木质素含量越大,纤维素的结晶度越大,纤维素的非晶化越困难,从而影响了纤维素的水解;2)原木质素不溶于反应体系且在酸性条件下相对稳定,富木质素层的木质素阻碍反应物与产物扩散,使富木质素层内的纤维素、半纤维素水解速率降低;3)木质素含量越高,木质纤维素的富木质素层越厚、强度越大,水解时难以从颗粒表面脱落,进一步降低水解速率。     

化工特色生物技术新专业人才培养模式探讨

根据高等学校本科生物技术专业建设规范的要求,结合工科化工院校学科优势,进行了化工特色生物技术新专业人才培养模式的探讨,构建了符合工科化工院校实际的,具有化工特色的生物技术新专业人才培养方案、课程体系、实践环节教学体系、教学方法改革体系和育人体系,为工科化工院校生物技术专业建设和人才培养提供参考.     

煤柱诱发冲击地压的微震事件分布特征与力学机理

通过建立下保护层中残留孤岛煤柱的结构力学模型,应用力学原理分析了残留煤柱及被保护层煤体中的应力状态,得到煤柱诱发冲击地压具有2种机理：① 在煤柱外围的强剪切区内岩层受剪断裂诱发冲击地压;② 煤体本身破裂所致.这一过程在煤柱区附近表现为微震事件在煤柱区前方50 m开始“停滞”不前,应力出现分区性.研究了煤柱失稳破裂过程中微震事件能量统计曲线与失稳破裂过程的对应关系,得到了煤柱的失稳破裂是由微破裂到局部失稳、由渐变到突变的过程.现场采用深孔爆破和大孔径钻孔对煤柱进行卸压后,微震事件沿工作面倾向方向的分布呈均匀形态,且能量较小,证明了卸压效果十分明显.     

微地震监测揭示的矿震诱发冲击地压机理研究

在对朝阳煤矿^#3201工作面进行冲击地压高精度微地震监测过程中,测到了到时靠后的震动波幅值反而较大的异常现象,并且当时井下震感强烈。针对这一异常现象,介绍了高精度微地震监测系统的现场测区布置及系统标定情况,通过对该异常波形数据进行分析研究及初步定位,发现定位结果较为离散,不符合定位精度的要求,从而否定了把记录的微震数据当作一个震源进行定位的基本假设,在此基础上提出了矿震诱发冲击地压的震动破坏机制假设,并对该假设进行了初步验证、初始震源与诱发震源的时间相关性验证、原位岩体实测波形验证等。最后结合矿山压力与岩层控制的理论和长期的微地震监测结果,发现诱发震源的位置正好处于采动应力场和构造应力场耦合下的高应力区,这就证明了矿震诱发冲击地压是通过初始震源的震动破坏机制实现的,并且被诱发的冲击地压震源处于各种耦合因素影响下的高应力区内。     

三种不同形式的丙酸杆菌发酵的对比研究

在相同环境条件下,对游离、海藻酸钠包埋固定以及壳聚糖交联固定三种不同形式丙酸杆菌发酵的固定化颗粒性能、产丙酸量、pH值变化、残糖浓度变化等进行了对比研究.结果表明:使用壳聚糖交联固定的丙酸杆菌,分批发酵的产酸量可达14.6 g·L-1,高于游离法(11.5 g·L-1)和海藻酸钠包埋固定法(12.4 g·L-1);且在颗粒性能方面,比海藻酸钠固定颗粒有更强的耐酸性和更高的机械强度.     

超临界CO_2络合萃取去除乳酸钙中痕量金属

研究了超临界络合萃取法去除乳酸钙中铝、砷汞等痕量金属,考察了络合剂种类、萃取压力、萃取时间对去除率的影响。结果表明,不同络合剂对不同金属的萃取效果有明显差异;在非溶解度制约阶段,单纯增加萃取压力对萃取率的提高没有明显影响;萃取时间比萃取压力的影响更为明显,表明该过程是络合萃取反应控制过程。较佳的工艺条件为:萃取温度20℃,CO2流速15.5L/h,萃取压力20MPa,萃取时间30min,溴化四丁基铵与二乙基二硫代氨基甲酸钠的复配物用量为试样质量的2%,加入乙醇作为极性溶剂。在此条件下,铅、汞、砷的总去除率达82.8%。     

甲醇-大豆油二组分物系临界参数的计算及其应用

对甲醇-大豆油二组分物系的临界参数采用 Lyderson 基团贡献法和 Prausnitz 混合规则进行计算,计算临界温度的平均误差为2%结合甲醇-大豆油二组分物系临界参数的计算结果,对由甲醇和大豆油制生物柴油的管式反应器中的流体相态进行了分析。管式反应器沿轴向依次分为扩散区、互溶区和分相区;反应温度影响甲醇和大豆油混合状况和相态的轴向分布,进而影响生物柴油收率;反应压力影响物系的密度和油脂在甲醇中的溶解度,从而影响相态的轴向分布和生物柴油收率;利用管式反应器制生物柴油较适宜的操作条件在物系的临界点附近。     

磷钾伴生矿酸浸液除氯过程的研究

采用蒸馏法去除磷钾伴生矿的盐酸浸出液(酸浸液)中的氯离子,同时回收盐酸。研究了不同种类盐酸盐(AlCl3、MgCl2、CaCl2、KCl)和硫酸对蒸馏过程的影响,结果表明:其它条件相同时,含不同种类盐酸盐的盐酸馏出液中HCl含量的大小顺序依次为:MgCl2AlCl3CaCl2KCl;加入硫酸后,馏出液中HCl含量增加,而不同种类盐酸盐对盐酸蒸馏的影响差异变小;向磷钾伴生矿酸浸液中加入化学计量的硫酸,当有80%的液体被蒸出时(沸程为109.2~124.4℃),体系中78%的氯离子被脱除。     

基于高精度微震监测的特厚煤层综放面支架围岩关系

基于高精度微地震监测技术,结合岩石力学理论、矿山压力理论和现场宏观现象,对特厚煤层综放工作面的岩层运动与支架载荷关系进行了研究。研究结果表明,正常情况下,特厚煤层综放工作面的基本载荷来源于厚度大于10 m的顶煤、厚度约30 m的下位直接顶和部分厚度为20 m左右的上位直接顶;冲击载荷来源于老顶的断裂冲击,老顶在工作面前方断裂并强迫其下位岩层断裂,从而在支架上形成冲击载荷,这也是特厚煤层综放工作面设计支架支撑能力13000 kN/架但被压死的主要原因。指出了特厚煤层综放工作面支架选型的方向是:支架的基本支撑能力能够承担顶煤和部分直接顶的作用力,通过缩小支架控顶距、加大支架可缩量等措施,可减小冲击对支架的影响。     

特厚煤层综放采场支架合理工作阻力研究

采用微震监测技术、相似材料模拟试验和现场支架工作阻力宏观观测等方法,对15 m以上特厚煤层综放采场支架合理工作阻力进行研究。支架阻力宏观观测表明,正常情况和老顶来压情况下,支架安全阀开启都较为频繁,说明13 000 kN/架的支架额定工作阻力不能满足目前工作面开采的需要,支架工作阻力在正常情况下为9 000～12 000 kN/架,老顶来压时大于13 000 kN/架。通过相似模拟试验研究,得到特厚煤层综放采场支架工作阻力为:正常情况下,支架合理工作阻力为9 000～13 000 kN/架;低位老顶来压情况下,为13 000～17 500 kN/架;高位老顶动压情况下,为17 500～23 000 kN/架。微震监测结果表明,支架工作阻力在正常情况下平均为10 971.45 kN/架,异常来压时大于13 333.95 kN/架。将相似材料模拟试验、现场宏观观测和微地震监测研究结果进行定性对比研究,可得支架工作状态分为三类:正常情况、低位老顶来压和高位老顶来压。