同心管微通道内固体脂质纳米粒的制备与传质

研究利用同心管微通道制备固体脂质纳米粒(SLNs),即借助外管长内管短的同心管微通道提供脂相和水相,当两相在外管中相遇时,由于溶剂间的快速相互扩散,使脂相中脂质体达到过饱和而生成SLNs.将结果与注射法对比,并考察同心管管径及弹状流对颗粒制备的影响.根据高速摄像拍摄的两相流场分布特点,对两相间的扩散传质及SLNs成形进行初步分析.结果表明:用同心管法可制备得到粒径小(100～350nm)、分布均匀(多分散性指数小于0.25)的SLNs;与注射法相比,该方法所得颗粒粒径更小,但分布范围略宽;同心管内管内径越小,所得SLNs平均粒径越小;引入弹状流后,SLNs粒径分布变化不大,但可较好地缓解微通道内的堵塞现象;两相间传质过程可以用稳态层流传质模型近似描述.

微小波纹除雾器的特性实验与数值模拟

研究了微小波纹除雾器在不同气速、板间距和叶片转折角度下分离效率和压降的规律,采用计算流体力学对流场和粒级分离效率进行了模拟。实验结果表明,在板间距21.0 mm,转折角度120°时,微小波纹除雾器比普通折流板除雾器分离效率高约15百分点;在低气速下,分离效率随着板间距的增大而降低;在高气速下,适当增大板间距,有助于抑制二次雾沫夹带。模拟结果显示,两种除雾器分离效率的差异在于粒径10~40μm的液滴;微小波纹除雾器内拥有较多的回流区有助于分离效率的提高,且随着入口气速的增大出现了背风面回流区面积增大和主流区向出口处扩展的现象。

组合式降液管塔板的流体力学性能研究及其流场CFD模拟

开发了一种液相处理能力大、结构简单且安装方便的组合式降液管塔板,可在不动火的前提下对常规双溢流塔板进行扩能改造。以空气和水为物系,在内径1219 mm的有机玻璃塔内,研究了组合式降液管塔板的流体力学性能。对塔板上液相流场的流体流动特性进行了计算流体力学(CFD)模拟,并将模拟结果与常规双溢流塔板进行对比。实验结果表明,相较于常规双溢流塔板,组合式降液管塔板的湿板压降低5%~25%、干板压降低20%~30%,而漏液率略高;在大液相负荷下,组合式降液管塔板的雾沫夹带率明显低于常规双溢流塔板。CFD模拟结果显示,组合式降液管塔板上液相流场比常规双溢流塔板更均匀,在扩大处理能力的同时不会影响塔板效率。

绿色化学与绿色分离工程

随着人们对环境质量的要求不断提高 ,绿色化学作为一种环境无害的技术 ,已备受世人关注。对绿色化学与技术的研究方兴未艾 ,在绿色化学与技术的重要性方面 ,人们已达成共识。本文系统介绍了绿色化学的定义及其研究进展 ,并在其基础上提出绿色分离工程的概念。同时 ,探讨了分离工程绿色化的实现方法。

新型鼓泡元件塔板的传质性能研究及工业应用

在内径600 mm的不锈钢塔内,以空气-水-CO_(2)为物系,F1浮阀塔板为基准,通过解吸实验研究了圆形固定阀塔板和齿边导向浮阀塔板的传质性能。实验结果表明,在一定的气、液相负荷下,圆形固定阀塔板的塔板效率与浮阀塔板相当;在较大的气、液相负荷下,齿边导向浮阀塔板的塔板效率比其他两种塔板更高,可操作范围比F1浮阀塔板更大。根据实验数据分别拟合出齿边导向浮阀塔板和圆形固定阀塔板的全塔效率计算关联式。圆形固定阀塔板和齿边导向浮阀塔板已成功工业应用。

物料产甲烷潜力分析技术及设备评述

物料产甲烷潜力测试(BMP)通常用于测定有机废弃物的厌氧可降解性能、最大产甲烷潜力和降解速率,不仅在沼气相关技术研究中得到使用,也是评估沼气工程盈利能力及其过程优化控制的重要工具。总结了BMP分析技术及设备,评述了近年来发展的一些高精度、自动化测试系统,包括Yieldmaster甲烷测定系统、Ox-iTop生物降解测定仪和全自动甲烷潜力测试系统(AMPTS)等。

透性化干酪乳杆菌细胞转化苯丙酮酸合成苯乳酸

苯乳酸是由乳酸菌属等微生物代谢合成的一种新型食品防腐剂。今利用透性化干酪乳杆菌(Lactobacillus casei B3)细胞转化苯丙酮酸,合成得到了苯乳酸,并通过单因素实验和正交实验,确定了适宜的转化条件,即:干酪乳杆菌在?20℃冷冻6 h后用于转化,苯丙酮酸浓度为8 g?L?1,葡萄糖浓度为14 g?L?1,菌浓度为100 g?L?1,p H值为8.0,温度为35℃,转速为75 r?min?1,转化时间为4 h;优化条件下苯乳酸的收率达65.5%,转化液中苯乳酸浓度达到了5.3 g?L?1。

苯乳酸的微生物合成及分离研究进展

苯乳酸是一种高值有机酸和新型的天然防腐剂,可由乳酸菌等多种微生物代谢产生。苯乳酸有着较为宽广的抑菌谱,对大多数革兰氏阳性、阴性菌和真菌都有明显的抑菌作用,不仅作为天然抑菌剂可替代化学合成的防腐剂,而且可经聚合反应合成聚苯乳酸新型高分子材料,作为聚乳酸高分子的替代物。因此,苯乳酸在化工、制药、生物、材料和食品等领域有广阔的应用前景。本文从苯乳酸抑菌特性、微生物菌株、转化合成、代谢途径及下游分离纯化等方面,简述了其生物转化合成和分离的研究现状。微生物菌株是苯乳酸合成的关键,基因工程菌的转化能力虽然高效,但构建工程菌较复杂;从自然环境中筛选安全优良的菌株,可以简化转化合成过程,提高转化率和料液中苯乳酸的浓度;苯乳酸的分离纯化还处于实验室的规模,有待进一步探索以达到工业化的要求。

减少化工过程对环境的影响——绿色化学工程的目标

综述了绿色化学工程的研究现状 ,并对发展趋势作了探讨 ,认为要实现绿色化学工程 ,除研究绿色化学技术以降低原材料消耗、改进或开发新型分离技术以减少过程化学污染和提高能源有效利用外 ,还需在一个统一的评价平台上进行过程综合和优化 ;随着研究的深入 ,过程综合的范围将扩大到人和社会等因素 ;

改革考试方法 加强素质教育——化工原理考试改革的初步尝试

浙江工业大学化学工程与材料学院以素质教育的要求为出发点,从改革考试的方法入手,对化工原理课程进行了“模块化考试”的初步尝试,并调查了学生对此种考试形式的看法。结果表明:考试改革达到了预期目的,同时学生也欢迎“模块化”的考试形式,表明“模块化考试”改革取得了初步成功。

内嵌纳米粒阴离子交换聚甲基丙烯酸羟乙酯复合晶胶分离三磷酸胞苷

用结晶致孔法制备了内嵌SiO2颗粒的聚甲基丙烯酸羟乙酯基复合晶胶,经甲基丙烯酸二甲氨乙酯接枝修饰后,得到了阴离子交换复合晶胶介质,用于从啤酒酵母转化液中色谱分离三磷酸胞苷。色谱分离过程以0.01 mol·L-1HCl为平衡液,以0.02 mol·L-1和0.1 mol·L-1的NaCl溶液(用平衡液配制)分步洗脱。通过高效液相色谱定量分析,所得三磷酸胞苷的纯度达97.2%,回收率82.5%。与其他分离方法相比,本法过程简单、分离迅速高效,在核苷酸药物的分离领域具有很好的应用前景。

绿色指数法——一种环境影响量化评价新方法

在环境影响评价制定原则的基础上 ,提出了一种新的环境影响量化评价方法———绿色指数法。该方法采用层次分析法确定每一物质的环境影响类型 ,并且用关联式的方法代替了常用的等级评分法 ,因而可以与经济效益结合起来 ,用于化工过程系统的优化中。

在T型微通道内制备固体脂质纳米粒(SLN)的实验研究

研究了一种用T型微通道制备固体脂质纳米粒(solid lipid nanoparticles,SLN)的新方法。以softisan100(C10～C18的混合脂)丙酮溶液作为脂相,以Poloxamer188水溶液为水相,用注射泵分别将脂相和水相注入T型通道的主道和支道内,两相在交叉口接触后形成明显的相界面,并继续沿主道向前流动。脂相中丙酮通过相界面迅速向水相扩散,随着流体的向前运动,脂相中脂的浓度不断增大至过饱和而形成固体脂质纳米粒(SLN)。实验考察了两相流速和微通道尺寸对SLN粒径大小和粒径分布的影响。结果表明:在实验条件下,制得的SLN粒径在110～350nm之间,多分散性指数小于0.24;T型通道交叉口的流场分布受两相相对流速的影响,并直接影响成粒规律,在不出现两相返混条件下,保持水相流速不变,SLN粒径随脂相流速增大而增大;保持脂相流速不变,粒径随水相流速的增大略有增大;通道尺寸越小所制得粒径也越小。

矩形微通道内气液两相流型及其转换边界的实验研究

气液两相流流型预测是微流动系统设计和控制的基础。实验在带有＂十＂字形和＂T＂字形的矩形微通道（主通道水力直径0.29 mm）内,以氮气作为气相,分别以乙醇-表面活性剂水溶液或丙酮-表面活性剂水溶液为互溶混合液相,对气液两相流型及转换边界进行了研究。气相表观速度和混合液相表观速度分别在0.012-22.391 m·s-1和0.006-1.508 m·s-1,利用可视化研究方法,观察到泡状流、弹状流、扰动流及分层流四种流型,并绘制出流型图,将所得流型图与文献中的流型转变边界线作了比较。利用文献中流型转变关联式预测实验条件下流型边界,发现其对弹状流向扰动流转变的预测较为符合,并通过韦伯准数修正关联式得出本实验中弹状流向扰动流转变的流型边界。

大尺寸弱阴离子交换晶胶层析一步法分离ATP的实验研究

使用一种新型的大尺寸弱阴离子交换晶胶柱从酵母细胞发酵液中一步分离纯化广泛应用于临床治疗的高能化合物三磷酸腺苷(ATP)。该晶胶柱高150mm,直径140mm,柱体体积达到2300mL。实验测定了晶胶柱的孔隙率和等板高度等基本性能参数。层析过程以去离子水为冲洗液,分别用0.03、0.4和1mol·L-1NaCl溶液在2cm·min-1流速下进行洗脱。发现0.03mol·L-1NaCl溶液能把大部分杂质洗脱,0.4mol·L-1NaCl溶液洗脱后能获得纯度较高的ATP。洗脱下来的ATP样品通过高效液相色谱(HPLC)定量分析,回收的ATP纯度达95%～97%,总回收率49.1%。与其它已有方法相比,本法耗时少,工艺简单,降低了ATP变性的风险;在层析过程中以去离子水代替酸液作为冲洗剂和洗脱液溶剂,降低分离过程成本。

离子交换晶胶层析分离甘草多糖的研究

甘草多糖是甘草提取物中的重要活性组分,具有免疫调节和抗氧化等多种药理作用,对其进行分离纯化的研究具有重要意义。研究探索了一种利用晶胶介质分离甘草多糖的新途径。以预处理和水提甘草根粉末得到的粗多糖为原料,用甲基丙烯酸二甲氨乙酯接枝聚丙烯酰胺晶胶基质制备得到的阴离子交换晶胶介质,对甘草多糖进行了快速层析分离,得到了精制的甘草多糖,确定了适宜的工艺条件。结果表明,阴离子晶胶介质可以吸附甘草多糖,其层析分离迅速;以去离子水为床柱平衡、冲洗及洗脱液配置的基础液,在流速1 cm·min-1条件下,晶胶介质对甘草多糖的吸附容量达670μg·m L-1晶胶,说明晶胶层析可作为天然药用多糖快速分离的一种新方法。

pHEMA晶胶微球的制备及啤酒酵母转化液中ATP的分离

利用微通道结合结晶致孔方法制备了孔隙发达、粒径分布均匀的聚甲基丙烯酸羟乙酯（pHEMA）晶胶微球。晶胶微球平均粒径924.4μm,一致性多分散系数0.21。晶胶微球填装于直径10 mm层析柱内,填充高度91 mm;经甲基丙烯酸二甲氨乙酯（DMAEMA）修饰后应用于三磷酸腺苷（ATP）分离。层析过程流速为2 cm min 1,以0.01 mol L 1HCl为缓冲液,分别用0.03 mol L 1和1 mol L 1NaCl溶液进行洗脱。利用晶胶微球填充床从三组不同ATP含量转化液中可获得纯度达93.4%~96.9%的ATP,总回收率为47.0%~82.7%。

微泡吸收技术处理丙酮废气

微泡吸收技术是将有机废气在吸收剂中分散为尺寸微米量级的微气泡,利用微气泡气液接触面积大、传质迅速等优点实现有机废气吸收处理的方法。本文以水为吸收剂,采用孔径3-4μm的多孔微孔板形成废气微气泡,利用微泡吸收技术从空气-丙酮废气中吸收丙酮。利用高速摄影方法对不同条件下微气泡的直径分布进行了实验研究,并对丙酮的吸收效果进行了实验测定。结果表明,随着表观气速的增加微气泡的平均直径降低而数量增加;随着水中丙酮浓度的提高,微气泡平均直径逐渐降低,数量增加。当丙酮体积分数在1%-3%范围、表观气速为10.2m/s时,采用孔径3-4μm的多孔微孔板能产生直径为300-700μm微气泡。表观气速和废气中丙酮的质量浓度的变化影响丙酮的吸收率;一定表观气速下,吸收率随废气中丙酮质量浓度的增大而增大,空气-丙酮混合气体中丙酮质量浓度为1.56×10-3kg/m3和表观气速为10.2m/s时,吸收率达77.16%。

旋转曝气器的曝气充氧性能研究

针对曝气池中的实际充氧情况,提出新的曝气性能指标—充氧均匀性指数,并提出一种新型曝气器旋转曝气器。在长宽高尺寸为600 mm×800 mm×910 mm的有机玻璃曝气池内,以空气-清水为体系,对旋转曝气器的曝气充氧性能进行了研究。主要考察了充氧均匀性指数、氧总传质系数和曝气效率等曝气充氧性能,并与微孔曝气器进行对比。实验结果表明,当曝气流量为1.0~2.5 m^3/h,旋转曝气器和微孔曝气器的氧总传质系数、氧传质速率、氧传质效率和曝气效率很相近;旋转曝气器的充氧均匀性指数介于0.040 4~0.049 4,而微孔曝气器的充氧均匀性指数介于0.054 7~0.127 5。旋转曝气器产生的旋转流场能使气泡在水平面分布更均匀,提高了氧传质效果。

防爆膜材料的塑性对爆破压力精度影响

在防爆膜厚度等条件一致时 ,材料的强度固然决定了爆破压力的大小 ,但其塑性却决定着爆破压力的精度。运用材料力学的原理 ,通过应力应变关系的公式推导 ,得到防爆膜材料的塑性与爆破压力精度的关系。