基于时间常数的核电厂主循环泵惰转模型开发与验证

在核电厂初步设计阶段,针对反应堆进行的工况设计和安全分析均需要泵的惰转模型提供输入。现有泵的惰转模型几乎都需要已知泵的设计参数和管路系统阻力特性,但在电厂初步设计阶段,泵的详细结构设计尚未开展,管路阻力特性也难以获取。针对上述问题,提出了两种基于时间常数的主泵惰转特性曲线计算模型,并采用核电厂主循环泵的惰转试验数据进行了对比验证。分析结果表明,模型A在高转速时与试验值吻合较好,低转速时偏差较大,而模型B在整个惰转过程中与试验值均较接近,可用于核电厂的工况设计和安全分析。     

5×5棒束通道内流动转捩特性研究

棒束通道的特殊结构导致其内部流动转捩情况较为复杂,探究其内部流动转捩规律具有重要意义。本文针对棒束通道内的流动转捩特性开展实验与CFD模拟研究,通过实验获得了棒束通道内沿程阻力系数的变化规律;采用不同湍流模型进行了数值模拟。结果表明,SST k-ω模型能较好地反映实验结果。进一步对比了不同雷诺数工况下通道内不同位置的沿程阻力系数与湍流强度,发现对于不同子通道,中心子通道湍流强度与沿程阻力系数高于边角子通道;对于同一子通道,子通道中心处湍流强度与壁面切应力高于子通道边缘处。这一结果说明,受壁面影响,棒束内湍流强度、壁面切应力、阻力特性具有不均匀性,这些空间上的不均匀性相互作用会引起总体上棒束转捩点不明显。     

萃取塔数学模型及过程强化的若干研究进展

萃取塔因生产能力大、占地面积小、密闭性好等优点,在石油、化工、生物、医药和环境工程等多领域被广泛应用。本文从以下几个方面介绍了萃取塔近些年的研究进展：综述了传统萃取塔（脉冲萃取塔、转盘塔与Kühni塔等）的水力学、轴向扩散与传质模型的发展,分析比较了表面张力、传质方向、放大效应等因素对模型的影响;介绍了计算流体动力学（CFD）在萃取塔中单液滴、单相流模拟、液-液两相流模拟、外加能量模拟、与群体平衡模型（PBM）耦合模拟中的应用进展;介绍了国内外设计开发的新型萃取塔,包括改变传统塔的内构件和引入多种外场能量等方式来强化相间传质。研究表明,将先进实验研究方法、准确经验模型和可靠理论计算相结合,将会是萃取塔研究的重要手段和方向。     

珍贵橙色束丝放线菌发酵产安丝菌素P-3的分离纯化工艺优化

安丝菌素是从珍贵橙色束丝放线菌的发酵液中分离出来的苯安莎类抗生素,具有显著的抗肿瘤活性。常采用乙酸乙酯对发酵液进行分离萃取,然而其发酵液成分复杂,除菌丝体外还含有许多杂蛋白质及易溶于有机溶剂的色素,这对后续提取和精制有很大的影响,影响产品质量和回收率。本文通过对AP-3发酵液进行预处理,将AP-3发酵液调整pH至3后,用10g/L硅藻土辅助抽滤;收集滤液,添加20g/L活性炭于60℃吸附2h,然后用洗脱液乙酸乙酯对活性炭进行脱附处理,2h后达到动态洗脱平衡,对洗脱液采用中性氧化铝柱层析,以乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂进行梯度洗脱,最终获得AP-3纯度86.15%,经重结晶后得到AP-3纯品,经过HPLC检测AP-3纯度达95%。     

生物滴滤床法降解二氯甲烷废气的因素影响特征

二氯甲烷作为溶剂广泛应用于制药行业,其挥发性废气对人类健康和大气环境的危害极大。本文采用生物滴滤床对某制药厂浓度范围在0.02~2g/m³的二氯甲烷废气进行了为期132天的中试规模实验。在适宜的停留时间、温度、喷淋量和pH等实验条件下,控制适当的进气浓度可得到高效去除效率并且废气出口浓度达标。实验揭示了生物膜内生物降解是过程的限制因素,结果表明,在喷淋量为1200L/h、进气浓度范围为0.45~0.65g/m³时该生物系统去除效率最高可达98.9%,最大去除负荷可达EC_max=155.25g/(m³·h)。随着进气浓度的增加,去除负荷随之增大,而去除效率下降,废气出口浓度超标,表明生物滴滤系统已处于反应控制。此外,间歇实验表明,该生物系统具有良好的稳定性。指出生物滴滤床的设计、运行取决于当地的二氯甲烷废气排放标准。     

硫化胶中橡胶油含量的测定

研究硫化胶中橡胶油含量的测定。采用溶剂抽提法得到硫化胶的抽出物,并对其抽出物进行硅胶柱层析,建立了硫化胶中橡胶油含量的测定方法。该方法测定的硫化胶中橡胶油质量分数最大相对标准偏差为2. 3%,回收率为88. 0%～104. 1%。该方法操作简便,重复性好,结果准确、可靠。     

磺酸基改性聚丙烯酸类增稠剂的性能研究

混凝土增稠剂作为一种混凝土外加剂,可以提高混凝土的工作稳定性,改善混凝土的离析、泌水等问题.利用磺酸基对聚丙烯酸(PAA)类增稠剂进行改性,制备出一种增稠效果优良的增稠剂.利用红外光谱分析仪(FTIR)表征了聚合物结构与成分,研究了改性PAA对水泥浆体流变性能的影响,并通过TOC(总有机碳吸附)、Zeta电位、电导率、DLS(动态光散射)等手段分析了聚合物在水泥颗粒表面的吸附行为以及聚合物在水泥孔溶液中的构象,并据此提出改性PAA的作用机理.结果表明:磺酸基改性PAA会增加掺入聚羧酸减水剂(PCE)浆体的塑性粘度,降低浆体流动度,且磺酸基改性PAA会增大液相中的聚合物构象粒径,有利于增大浆体粘度,另外,长链状的磺酸基改性PAA会提供桥接作用增大水泥颗粒之间的相互作用,增大水泥浆体的塑性粘度.     

马齿苋抑菌洗手液的制备研究

制备具有抑菌作用且绿色环保无污染、对皮肤刺激性小的洗手液。本实验采用马齿苋水提取物作为天然抑菌成分制备抑菌洗手液,并考察羟乙基纤维素的浓度对粘度的影响,马齿苋洗手液与市售洗手液起泡性能的比较,马齿苋洗手液皮肤刺激性和马齿苋水提物添加对抑菌效果的影响。本实验制备的洗手液粘度适中,起泡性好,去污力强,皮肤刺激性小,且具有抑菌作用,是一种环境友好型且具有良好发展前景的绿色洗手液。     

纳米Co/rGO磁性复合吸附材料的制备及对Cu2+的吸附性能

以改进Hummer法制备的薄片状氧化石墨烯(GO)为载体和模板负载钴离子,然后采用原位还原法制得纳米金属Co/石墨烯磁性复合吸附材料(Co/rGO),并将其应用于对Cu2+的吸附和脱除,以期为高效可复用的铜离子脱除剂的合成与应用提供指导。实验结果证实,Co/rGO复合材料具有超顺磁性,能够很方便的使用磁铁进行分离并在无磁场情况下振荡分散。Co/rGO复合材料对Cu2+具有稳定的吸附/脱附性能,实验条件下对Cu2+的最大吸附容量达到117.5 mg/g且5 min内实现吸附平衡,远优于其原料GO的60 min吸附容量27.6 mg/g。本工作系统考察了NaOH加入量、络合剂种类、溶剂种类等关键因素对Co粒子在rGO载体上形貌和分布特性的影响,比较了不同合成条件下的复合材料对Cu2+吸附效果的影响,并对优选条件下制备的Co/rGO复合材料进行了FT-IR, XRD, SEM表征。研究结果表明,纳米Co/rGO磁性材料对Cu2+的吸附过程更符合Freundlich模型,属于多层吸附。室温下吸附焓ΔH=17.81 kJ/mol,吸附反应平衡常数Kθ=3.65。当初始Cu2+浓度为39.22 mg/L时,对Cu2+的吸附率为93.47%,五次吸附/脱附循环后吸附容量仍保持在初始值的94%,每次吸附后溶液中残余Cu2+浓度均满足钴电解液对杂质铜离子的浓度去除要求(5 mg/L)或GB 8978-1996污水综合排放标准3级(2 mg/L),有望在相关领域发挥作用。     

严寒地区真石漆颜色影响因素研究

严寒地区复杂的气候条件严重危害真石漆耐久性。本文研究了酸雨侵蚀、盐侵蚀、湿热老化及人工气候老化对真石漆颜色的影响规律,同时通过表征几种因素对真石漆乳液性能的影响,进一步研究真石漆劣化机理。研究表明:(1)酸雨侵蚀、盐侵蚀、湿热老化及人工气候老化几种影响因素中,CaCl2侵蚀对真石漆颜色影响最大,其次是酸雨侵蚀。(2)酸雨及盐侵蚀会与苯丙乳液发生不同程度的化学反应,使真石漆颜色发生显著变化。(3)湿热老化提高真石漆抗侵蚀能力,使颜色变化不大;人工气候老化因紫外光的辐照使真石漆抗侵蚀能力先升高后降低,颜色也随之变化。