面向资源与环境的生物基化学品技术创新与展望
摘要：生物基化学品是以可再生的生物质为原料,以生物细胞或酶蛋白为催化剂合成的产品。由于摆脱了对化石原料的依赖,同时避免了石油基产品制备过程的高能耗高污染,为了资源和环境的绿色、可持续发展,以可再生的生物质资源为原料,以生物转化技术制备化学品是未来发展的主要趋势。本文对目前国内外生物基化学品研发及生产概况进行综述,预测生物基化学品制造业将朝着为原料多元化、生物转化过程高效化、产品高值化的方向发展,针对生物转化过程高效化的关键科学问题进行深入探讨,提出生物学科与其他学科交叉融合是生物基化学品制造技术未来的发展方向,包括生物技术自身融合、生物与化工技术融合及生物与过程控制技术融合。浙江力普纳米级碳酸钙粉碎生产线成省级技术创新项目
摘要：浙江省科技厅公布了＂2014年度省科技型中小企业技术创新项目清单＂,中国粉碎技术领航者——浙江力普粉碎设备有限公司承担的＂低成本、节能和无污染纳米级碳酸钙的粉碎成套生产线＂榜上有名,列入2014年度省级科技计划。与此同时,该生产线在＂2014中国碳酸钙行业专家组工作年会”上，经专家评审、企业答辩，最后全票通过，成为中国碳酸钙行业协会专家组唯一向全行业推荐应用的节能降耗纳米碳酸钙粉碎设备。这是该生产线继获得国家发明专利、列入浙江省新产品和科技创新专项资金支持之后的又一殊荣。耐溶剂纳滤膜的制备与应用研究进展
摘要：有机溶剂纳滤（organic solvent nanofiltration,OSN）是近年来快速发展起来的一项新型纳滤膜分离技术,具有广阔的应用前景。耐溶剂纳滤（solvent-resistant NF,SRNF）膜的制备是OSN技术发展的关键,也是目前的研究热点之一。本文侧重阐述了SRNF膜在制备及应用方面的进展,着重介绍了相转化法、界面聚合法、自组装法及有机-无机杂化法等SRNF膜制备方法。相转化法是目前国内外SRNF膜制备研究常用的方法,但该法所制备的膜皮层较厚,通量明显偏小;界面聚合法SRNF膜制备的相关研究目前较少,但由于其皮层非常薄,因此是SRNF膜制备发展的一大趋势;自组装膜有较好的耐溶剂性能;加入无机物可以提高耐有机溶剂性,有机-无机杂化法的膜制备是SRNF膜制备的趋势之一。同时简单介绍了SRNF膜的应用,并对未来SRNF膜研究的方向提出了建议。煤灰渣酸浸提铝试验
摘要：为实现煤炭资源化分级利用,对东北某热电厂循环流化床锅炉灰渣进行提铝研究。用硫酸在不同的反应条件下酸浸,以获得较高的铝浸出率和合适的酸浸条件,产品为富含硫酸铝的酸浸液和高硅提铝残渣。酸浸实验结果表明,较为合适的酸浸条件为：5mol/L的硫酸、105～110℃的酸浸温度、2h的反应时间和1∶3的固液比,此时铝浸出率为91.5%,提铝残渣中Si O2含量高达87.6%。X射线衍射分析（XRD）和扫描电镜（SEM）分析表明,原始煤灰渣中的铝元素主要以非晶态的化合物形式存在,而非晶态物质具有较高的化学反应活性,促成了较高的铝浸出率。因此,这种循环流化床锅炉的灰渣酸浸提铝提硅较为合适。蒸发/冷凝段长度比对脉动热管性能的影响
摘要：脉动热管是一种结构简单、传热性能突出的新型传热元件,由于运行过程涉及沸腾与冷凝及两相流动,传热及流动机理复杂,因此目前对其运行过程的相关数值模拟尚不成熟。本文采用VOF（volume of fluid）模型,考虑表面张力和壁面接触角的影响,采用数值模拟软件对单环路脉动热管的流动及传热特性进行了研究。数值模拟中,单环路脉动热管的充液率为40%～60%,热端加热功率为10～40W,探讨了热管蒸发段与冷凝段长度比对热管启动及换热性能的影响,并分析了脉动热管运行时流型特征。结果表明：随蒸发段和冷凝段长度比值增大,脉动热管启动时间缩短,且换热性能有一定提高;但在低充液率时,容易出现＂干烧＂现象。在低加热功率时,脉动热管的启动方式为温度突变式;而在高加热功率时,其启动方式为温度渐变式。此外,通过蒸发段的温度振荡特征可以确定脉动热管的启动时间。蒸发压力对卡琳娜循环不同目标参数的影响
摘要：研究了蒸发压力对卡琳娜循环系统性能的影响。以基液氨浓度分别为65%、75%和85%的氨水工质为研究对象,建立一个数学模型进行模拟分析。在其他变量一定的情况下,通过改变蒸发压力,从热力学第一定律、第二定律和经济性3个角度,分析其对卡琳娜循环系统热力学过程的影响。结果表明：在基液氨浓度和热源一定的条件下,蒸发压力越高,基液氨和富氨蒸气质量流量越小,蒸发器和冷凝器换热量越小,系统热效率和？效率越高;存在一个最佳的蒸发压力使系统净输出功达到最大,且最佳的蒸发压力会随基液氨浓度升高而增大;蒸发器和冷凝器所占系统总？损比例随蒸发压力增大而增大,而汽轮机和回热器则正好相反;从经济性角度分析还得出：当蒸发压力大于2.5MPa时,换热器的投资相对有利,对汽轮机尺寸参数的优化设计则要综合考虑其成本和发电量。二次风量对LNJ-36A型气流分级机分级性能的影响
摘要：气流分级机二次风量是影响分级机性能的重要因素。通过实验探究二次风量变化对同种物料、不同粒度段及同种粒度段、不同物料分级效果的影响,并提出一种可以直接从粗、细粉粒度分布中得到的分级评价指标——相对分级精度δ,以此来评价分级效果好坏。实验结果表明,不同粒度段的粉煤灰和水泥熟料在相同二次风量的情况下,粒径较小的粉煤灰,其相对分级精度大于粒径较大的粉煤灰;粒径较小的水泥熟料,其相对分级精度大于粒径较大的水泥熟料;同种粒度段的粉煤灰和水泥熟料,在相同二次风量的情况下,相对密度较小的粉煤灰,其相对分级精度大于密度较大的水泥熟料;利用LNJ-36A气流分级机分级粉煤灰和水泥熟料,二次风流量保持在150m3/h、与主气流流量比例保持在0.168时,分级效果最好。底部挡板与进气位置对水力喷射空气旋流器传质性能的影响
摘要：水力喷射空气旋流器（water-sparged aerocyclone,WSA）是一种利用液体射流在气体旋流场中雾化强化气液传质的新型传质设备,可广泛用于废水、废气处理等环境工程中。为了改进水力喷射空气旋流器结构,提高其气液传质性能,本文通过废水氨氮吹脱实验研究了进气口轴向位置以及底部挡板的设置对气液传质性能的影响。实验结果表明,进气位置与底部挡板对水力喷射空气旋流器的气液传质性能存在影响。在相同工作条件下,气相进口沿轴向下移对WSA内气液传质性能作用较小,但能够使其气相压降降低约为10%。在WSA主筒体底部液封区域设置挡板,能够强化WSA底部气液两相的混合,进而提高低液相循环流量下WSA内的气液传质性能,且随进气速度的增加,其效果越显著,研究结果可为设计传质性能良好的WSA提供设计依据。规整填料结构对液相分布影响的计算流体力学
摘要：提出了一种新型的拟循环边界条件,并采用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）中VOF（volume of fluid）多相流模型对液相在两相邻规整填料特征单元上的分布进行三维仿真模拟,数值模拟结果与已有经验公式具有较好的吻合性。从介尺度的角度出发,系统地研究了规整填料的宏观结构和微观结构对液相在规整填料片上分布的影响。结果表明：规整填料的波纹倾角和表面微观结构对液相特别是低表面张力物系在规整填料内的流动形态有很大的影响,而比表面积对液相在规整填料内的流型几乎无影响。相同液相流率下,液相在高比表面积、填料表面有波纹的Y型规整填料片上的分布较好,具有较好的流体力学性能。内部热耦合精馏塔的操作性能与模拟
摘要：对同轴式内部热耦合精馏塔的操作性能和节能效果进行了研究,考察了全回流操作条件下,压缩比对回流量、冷凝器负荷和再沸器负荷的影响。结果表明,随着压缩比的增大,回流量、冷凝器负荷和再沸器负荷均降低。通过实验数据计算得到了该塔的理论板数和两塔间的传热量,精馏段为9块理论板,提馏段为4块理论板,当压缩比为2.2∶1时,两塔间传热量为9.98k W。连续操作条件下,对内部热耦合精馏塔的节能效果进行了分析,通过与常规精馏塔的比较,内部热耦合精馏塔可节约52.3%的冷量,输入的再沸器和压缩机总负荷可节约20.34%。另外,基于实验数据,对该内部热耦合精馏塔进行了动态模拟,经连续操作下的实验验证,该内部热耦合精馏塔可在2h后达到稳定操作。完全阻塞气泡在T型不等宽微通道分岔口的破裂动力学
摘要：采用高速摄像仪对T型不等宽微通道分岔口的气泡完全阻塞破裂动力学行为进行了研究。实验以N2作为分散相,含0.5%十二烷基硫酸钠（SDS）的蒸馏水与甘油混合液作为连续相。结果表明：气泡完全阻塞破裂过程可以分为两个阶段：挤压阶段和快速夹断阶段。挤压阶段又可分为快速挤压阶段和慢速挤压阶段,快速挤压阶段尚未发现普遍的变化规律,慢速挤压阶段量纲为1气泡颈部最小宽度与时间存在指数关系：（1-wm/w0）∝t 0.62。表观流速和液相黏度的增加可使颈部变细速率加快,而气泡初始长度对气泡颈部变化的影响可以忽略。在快速夹断阶段,量纲为1气泡颈部最小宽度与剩余时间存在指数关系：wm/w0∝（T-t）0.32。秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中液化反应路径及5集总反应动力学模型的建立
摘要：将玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中液化反应产物划分为残渣（RE）、轻油（WSO）、重油（HO）、挥发分（VO）和气体（GAS）5个集总。根据液化过程及其产物分布,建立集总反应路径,并以此建立了5集总反应网络。对反应网络建立了动力学模型,采用遗传算法结合非线性规划的求解策略简化和优化动力学模型,求取了动力学参数包括指前因子（A）、活化能（Ea）和反应级数（n）,并用所建立的动力学模型对液化过程进行了模拟计算,模拟结果表明WSO和VO收率随停留时间增加而减少,而HO和GAS则随停留时间增加而增加,这一规律与实验数据变化一致。以实验数据对动力学模型进行验证,各集总模拟计算值与实验值相关系数在0.9345～0.9995之间,吻合较好,表明所建立的动力学模型是可信的,所采取的遗传算法结合非线性规划求解策略是可行的。合成气甲烷化工艺技术研究进展
摘要：合成气完全甲烷化技术是煤制天然气特有的技术,按照反应器类型,合成气甲烷化工艺可以分为绝热固定床、等温固定床、流化床和浆态床等工艺,其中绝热固定床甲烷化工艺成熟并广泛应用于煤制天然气项目。本文介绍了多种绝热固定床甲烷化工艺,并比较了5种高温绝热固定床甲烷化工艺的流程、技术特点和应用情况。随着研究工作的不断深入,国内绝热固定床甲烷化技术达到了国际技术同类水平,具备了工业化应用条件,但还需在节能降耗、提高催化剂寿命方面加大研究力度。还概述了等温固定床、流化床和浆态床甲烷化工艺,分析了等温固定床、流化床和浆态床甲烷化工艺存在的问题,并指出了后续研究重点,等温固定床工艺应在反应温度控制和反应器开发方面深入研究,流化床甲烷化工艺研究重点放在开发高强度催化剂和工程化放大方面,浆态床甲烷化工艺需要重点研究解决CO转化率较低和催化剂损耗严重的问题。SO4（2-）/MxOy型固体超强酸酸中心结构及其在轻质烷烃异构化反应中的机理研究进展
摘要：烷烃异构化是提高汽油辛烷值的重要方法。本文阐述了SO42-/MxOy型固体超强酸的表面特征及其酸中心的形成机理与调控方法。综述了SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂轻质烷烃异构化碳正离子机理、单分子反应机理、双分子反应机理和金属/酸性双功能催化剂催化机理。介绍了在SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂上异构化反应机理的不同观点。今后,需进一步深入开展轻质烷烃异构化反应机理、活性位形成及催化剂失活原因等方面的研究,探究固体超强酸催化剂的改性方法和制备方法,制备出高催化剂活性和稳定性的异构化催化剂。纳米氧化亚铜的形貌控制合成及光催化降解有机染料的研究进展
摘要：回顾了近年来不同形貌Cu2O纳米晶体、Cu2O纳米笼和纳米骨架的合成及最新研究进展,着重介绍了一维Cu2O纳米材料的合成过程,比较了不同形貌Cu2O的制备方法并指出了合成的关键步骤。比较了不同形貌Cu2O晶体的光催化性能,总结指出具有更多高活性{110}晶面或高指数晶面的Cu2O晶体有显著的光催化性能。最后总结了不同形貌Cu2O的控制合成方法,指出Cu2O的可控合成机理研究、非传统多晶面的Cu2O及具有完整晶面Cu2O纳米笼的合成是未来的研究重点;提出Cu2O在光催化领域的主要问题是稳定性较差且光催化效率不高。锂/空气电池非贵金属催化剂研究进展
摘要：锂/空气电池理论能量密度高、体积小、质量轻、价格低、无污染,是极具应用前景的二次电池。本文首先简要介绍了锂/空气电池的基本结构、原理和种类,随后重点讨论了近年来用于锂/空气电池的非贵金属催化剂的研究进展。这些催化剂主要包括过渡金属氧化物、过渡金属氮化物、碳材料以及过渡金属大环化合物等。最后认为,材料化学、纳米技术等学科的发展以及催化机理的阐明对发展高性能的锂/空气电池非贵金属催化剂起至关重要的作用。浙江丰利超微粉碎设备进军俄罗斯
摘要：日前,国家高新技术企业浙江丰利粉碎设备有限公司生产的一套QWJ气流式涡旋微粉机,经专程前来公司的俄罗斯客商现场试机、验收合格,发往俄罗斯。这是丰利公司继CWM-80型超级涡流磨销往俄罗斯的又一种超微粉碎设备受到俄罗斯客商的青睐,设备将用于蔬菜、干果、可可壳等食品的超微粉碎深加工。为了改变国内尚无集粉碎与气流分级双重功能于一体的微粉碎机现状，满足市场对高档超微粉碎设备的需求，该公司研制成功QWJ气流涡旋微粉机。浙江丰利气流式涡旋微粉机
摘要：国家高新技术企业浙江丰利粉碎设备有限公司吸收消化国外微粉粉碎先进技术再创新,研制成功的新一代气流微粉设备——气流式涡轮微粉机,日前获得国家实用新型专利（专利号201120387557.7）。该专利具有粉碎效率高、可自由调节产品粒度、分级效果理想、进料量均匀且可调节、散热性能好、操作简单、清理方便等优点。适合加工多种物料，对热敏性和纤维性物料均能胜任，产品粒度均匀，能粉碎到微米级和亚微米级粒度，是当前性能好、效率高的节能理想微粉生产设备。这是该产品在获得国家重点新产品、列入国家火炬计划项目后的又一荣誉。
