纳米材料产业化重大问题及共性问题

详细分析了纳米材料产业化所具有的共性规律，提出了纳米材料产业化须经历小试、中试、工业化试验、市场开拓、垄断期生产、稳定生产期、衰退期等7个阶段，阐述了每个阶段的特点、目的及相互联系。通过上述分析，提出了纳米材料规模化生产必须建立面向过程特殊性的单元操作理论和过程放大的方法论。以纳米粉体合成过程的动力学、微观混合及液相反应的放大为例进行了详细的论述。还分析了纳米粉体应用所面临的共性问题，特别是分散、表面改性及稳定性问题，提出了解决上述问题的最新进展。通过分析中国众多纳米粉体企业的现实状况，还就纳米材料从研究到工业化必须解决的接口不畅及企业的机制问题，对有志于纳米技术的投资者提出了建议。     

Enhancing the recovery and concentration of polyphenols from camu-camu (Myrciaria dubia H.B.K. McVaugh) by aqueous two-phase flotation and scale-up process

In this study, polyphenols obtained from camu-camu pulp residue were recovered and concentrated from aqueous two-phase flotation (ATPF) by evaluating different operating conditions, such as solvent type, pH, ammonium sulfate concentration, flotation time, air flow, and volumetric ratio. Under optimal conditions, the polyethylene glycol 400/ammonium sulfate ATPF system showed an efficiency of 81.02% and a concentration coefficient two times higher than traditional aqueous two-phase extraction. Experiments were also carried out on a semi-pilot scale, using an apparatus with a 2.5-L working volume. The results showed that the semi-pilot system was comparable to the smaller scale system.     

往复振动筛板萃取塔放的大设计模型

对往复振动筛板萃取塔（RPEC）塔内的传质过程进行了理论分析，并在此基础上，从单液滴传质模型出发，应用数学统计方法建立了RPEC放大设计模型，即进行放大设计时应遵循通量、塔板间距、振幅和频率不变的原则计算表观传质单元高度H_OXP.采用林可霉素-正丁醇-酸水物系对塔径100 mm的RPEC实验塔研究表明：真实传质单元高度H_OX与体系物性、表观速度、输入能量（振幅A×频率f）有关，而与塔径无关，且不受轴向混合的影响，模型较好地预测了H_OX随输入能量的增加而减小，而通量的变化则对其影响较小;分散传质单元高度H_OXD是塔径D、输入能量、通量U_s和体系物性的函数，实验结果表明模型较好地描述了输入能量和通量增加强化传质起主导作用，有效降低分散传质单元高度H_OXD的传质过程部分，而不能描述轴向混合起主导作用部分.应用放大设计模型对直径325 mm的RPEC放大设计结果验证模型的预测误差在20％以内.     

Hydrodynamics in rectangular air-lift reactors: Scale-up and the scale-up and the influence of gas-liquid separator design

Experiments were conducted on air-lift reactors with different liquid volumes, aspect ratios, and gas-liquid separator configurations, with constant downcomer to riser cross-sectional area ratio and riser/downcomer height. Reactor performance was highly dependent on the gas-liquid separator design. By changing the latter, the mode of operation could be changed from that of a concentric tube reactor (with gas recirculation) to an external loop reactor (without gas recirculation). Liquid velocity and overall gas hold-up data were correlated to the power per liquid volume and “Disengagement Ratio”, a geometric parameter describing the separator's configuration. During scale-up, similar gas hold-ups and liquid velocities were found in laboratory and pilot reactors. A modified air-lift reactor with an enlarged channel for a gas-liquid separator also was studied.     

充气机械搅拌式浮选机放大方法的研究

随着世界经济及国内经济的持续迅速增长,浮选机大型化已成为必然趋势,但浮选机放大方法依然以经验放大为主。本文从充气机械搅拌式浮选机的原理入手,从形状和动力学两个方面研究了充气搅拌式浮选机的放大方法,其中:槽体的放大因子为槽体截面积与叶轮直径的比值,放大规则为SD=a1Vb1;叶轮形状的放大因子为叶轮直径,放大规则为D=a2Vb2;叶轮搅拌强度的放大因子为叶轮搅拌雷诺数,其放大规则为J=a5Vb5;浮选机动力学的放大因子为S/D倍的叶轮线速度,其放大规则为S/DV=a6Vb6。该放大方法也可用于自吸气机械搅拌式浮选机,对大型浮选机放大理论的研究有一定的促进作用。     

高脱盐反渗透复合膜初步放大研究

本文扼要介绍了高脱盐反渗透复合膜的试制,放大和初步性能研究。结果表明,该膜具有优异的性能,在很宽的苦咸水范围内表现出９８．５％以上的脱盐率,说明国产复合膜配方,成膜工艺及设备等关键技术的有显著突破。     

酸奶菌株分批发酵放大研究-从2.5L 到15L 发酵罐

2.5L发酵罐实验数据基础上,利用经验放大法将德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS 1.9201和唾液链球菌嗜热亚种KLDS 3.021 分批发酵结果从小试放大中试。结果表明,如果确定若干优化发酵参数,包括搅拌转速50～100r/min和溶氧浓度不高于5% 等,可将酸奶菌株发酵结果较成功地从2.5L 罐放大到15L 罐规模。KLDS 1.9201 在15L 罐中对数生长期间的初糖转化率达到了80.3%,乳酸浓度为49g/L,确定其发酵终点为12h,此时活菌数为2.2 × 109CFU/ml;KLDS 3.0201 在15L 罐中的初糖转化率达到了80.2%,乳酸浓度为39g/L,确定其最佳收获期为发酵8h,活菌数达到4.9 × 109CFU/ml。     

导流筒直径对气升式环流反应器流动的影响和放大研究

使用欧拉 欧拉双流体模型考察了重油 氢气体系在温度70315 K和压力11 MPa下,导流筒直径对气升式环流反应器内气、液两相流动的影响和放大规律,为悬浮床工业装置提供理论指导。模拟结果表明,导流筒直径过大或者过小都会造成气含率和环流液速最大值沿径向出现一定偏移。当导流筒直径与反应器外筒直径之比(Di/Do)为070时,反应器内流动性能达到最佳。反应器体积较小时,Di/Do对反应器内流动改变不大;在放大过程中,整体气含率随着Di/Do增加先增加后趋于稳定,整体环流液速先增加后减小。对体积为2303 m3的环流反应器来说,Di/Do为075时流动性能较好;当反应器体积进一步放大至10942 m3和20842 m3时,流动特性在Di/Do为070时更好;放大过程中Di/Do最优区间出现一定的“左移”现象。     

放大准则对混合澄清槽混合室中混合时间和流动特性的影响

工业混合澄清槽混合室的放大设计多基于操作经验,缺乏理论基础。基于几何相似放大,采用计算流体力学(CFD)方法,针对间歇操作的单相体系,对4 种不同放大准则下混合室内混合时间和流场特性的变化规律进行研究。结果显示,混合时间的计算值与测量位置有关,但随转速的增加受测量位置的影响减小;充分湍流条件下,本研究体系的功率准数趋于常数N_P=1.3,且几何相似放大可以保证混合室中轴向流动的流型特征;等桨叶端面速度和等Reynolds 数准则下,所需混合时间长,且抽吸压头小;等循环时间准则下,可以得到与基准混合室相同的混合时间和较高的抽吸压头,但单位体积功耗急剧增加到基准槽的24 倍;等单位体积功耗准则下,在满足具有较低的混合时间和较高的抽吸压头的同时还保证了较低的单位体积功耗,优于其他3 种放大准则。     

集中式全空气空调系统该如何发展

回顾了家用空调和多联机空调系统的发展过程,认为集中式全空气空调系统的规模化生产是发展的必然趋势,其关键是实现规格化、模块化、系列化。提出了可实现规模化生产的全空气空调系统的模式。该系统可通过优化系统组合,取消二次回风,实现能量的最佳利用和回收,具有系统简洁、安装维护简便,可靠性高等优点。