泡沫分馏技术的过程强化策略及其在食品工业中的应用研究进展

泡沫分馏是一项绿色、经济的初级分离技术,在食品工业领域具有良好的应用前景。然而,由于操作参数对界面吸附和泡沫排液具有截然相反的影响,泡沫分馏间歇操作很难同时获得较高的富集比和回收率。为了解决这一难题,研究者们开发了多种泡沫分馏过程强化策略。本文首先对近年来界面吸附和泡沫排液过程强化的相关研究进行概括总结,并分析了各种方法的优缺点。随后,综述了泡沫分馏在蛋白质、酶类、皂苷、多酚类物质和生物防腐剂的分离中的研究进展。基于文献梳理和问题分析,未来可开展以下三方面研究以促进泡沫分馏的工业应用:开发能够同时强化界面吸附和泡沫排液的新方法;开发能够特异结合非表面活性物质且可重复使用的新型捕收剂;抑制解吸过程中的蛋白质变性。

低温环境下铁同位素分馏的若干重要过程

详细了解同位素分馏的过程与机理是运用稳定同位素体系解决科学问题的关键。本文对沉淀、溶解、吸附、氧化、还原、生物等过程中的Fe同位素分馏研究结果进行了系统总结。在沉淀过程中,优先沉淀轻同位素;在吸附过程中,Fe(Ⅲ)矿物优先吸附重同位素;氧化还原过程中,Fe的化合价越高,Fe同位素组成越重。

低温环境下Zn同位素分馏的若干重要过程

锌同位素是一种新的地球化学示踪剂,详细了解锌同位素分馏过程与机理是运用其解决科学问题的关键。本文对前人研究的吸附、沉淀、扩散、还原、生物过程中的锌同位素分馏研究结果进行了系统总结。在沉淀过程中,沉淀富集轻同位素;随着扩散距离增加,溶液Zn同位素组成变轻;还原生成的金属Zn富集轻同位素;在生物参与的Zn地球化学循环过程中,硅藻表面吸附重同位素,但生物本身优先利用轻同位素。

PX装置流程模拟程序包的建立和应用

对PX装置歧化烷基转移反应器和二甲苯异构化反应器反应机理进行了研究,利用PRO/Ⅱ模拟软件建立了歧化烷基转移反应器和二甲苯异构化反应器模拟模块。建立了由歧化烷基转移、吸附分离、二甲苯异构化和二甲苯精馏等四个单元组成的PX装置流程模拟程序包。此模拟程序包可以对整个PX装置进行流程模拟计算。经对比,模拟结果与参考数据的偏差在可接受的范围内,可以应用于PX装置的工程设计。

基于ISVM的软测量建模及其在PX生产中的应用研究

针对软测量模型存在的失效问题,提出一种基于增量支持向量机的建模方法.随着时间的推移,每次在模型中增加一个样本进行增量学习的同时,采用启发式策略去掉工作集中一个老的样本,从而可以在软测量模型中不断增加能够代表新工况信息样本的同时控制工作样本集的规模.将所提出的软测量建模方法用于二甲苯(PX)吸附分离过程纯度的预测,结果表明所提出的建模方法以及样本替换策略可以有效地增强软测量模型适应工况变化的能力,提高其预测的精度.

非传统稳定同位素分馏理论及计算

综述了稳定同位素平衡和动力学分馏的一些主要的理论方法。首先介绍了平衡分馏的理论方法,从平衡分馏的核心理论—Bigeleisen-Mayer公式(或称Urey模型)以及对它的一些高级能量校正开始,介绍了基于路径积分的分子动力学方法和蒙特卡罗方法对同位素非谐效应的处理,介绍了压力效应的理论计算方法,最后介绍了核体积效应及其理论计算方法,并强调核体积效应是未来重金属同位素研究的重要部分。另外,综述了同位素动力学分馏的主要理论和计算方法,首先介绍了在稳态下因温度梯度引发的同位素分馏,着重介绍了基于局部热力学平衡理论的计算方法和最新结果;然后从如何使用过渡态理论计算化学反应导致的同位素动力学分馏出发,深入介绍了磁同位素效应和由于核体积效应引发的异常同位素动力学分馏;然后对低温下矿物生长的同位素动力学理论模型进行了介绍,尤其是仔细介绍了其中DePaolo的表面动力学模型,并对由吸附和共沉降过程产生的动力学分馏也进行了介绍。最后详细介绍了在气化过程、固体中、高温硅酸洋熔体中由于扩散引起的同位素动力学分馏,以及如何对这些过程进行理论处理,强调了开展固体矿物扩散理论计算的重要性。

3号喷气燃料变色原因分析与对策

针对中国石油玉门油田分公司炼油化工总厂生产的3号喷气燃料合格产品,在贮存2个月后出现的变色问题,采取提高加氢反应深度、增加白土吸附单元、设置内控指标等措施对航煤加氢脱硫醇装置进行了改造与操作优化。结果表明:加工原油含碱性氮化物量异常升高是导致产品发黄变色的根本原因;调整装置加氢深度,在反应压力为2.7 MPa的条件下,当反应温度由240℃升高到280℃时,可使产物碱性氮化物的脱除率由72.66%提高至80.15%;在反应压力为2.65 MPa,反应温度为270℃的条件下,当直馏航煤馏分含碱性氮化物量超过12.00μg/g时,采用加氢精制-白土吸附组合工艺后,产物碱性氮化物降至0.20μg/g以下,脱除率高达98.00%以上;在实际生产中,需将直馏航煤馏分及其产品的含碱性氮化物量内控指标分别设定为10.00,2.00μg/g。

新疆喀什酸石榴皮总多酚有效部位的纯化工艺优选

目的:优选喀什酸石榴皮总多酚有效部位的纯化工艺。方法:以总多酚含量为指标,通过静态吸附-洗脱试验筛选大孔树脂型号,采用单因素试验考察上样液质量浓度、洗脱剂用量、吸附流速等对酸石榴皮总多酚纯化工艺的影响。结果:选用HPD500型大孔吸附树脂,最佳纯化工艺为上样液生药质量浓度20.8 g·L-1,上样液pH 2,上样量8 BV,吸附速度2 BV·h-1,吸附时间12 h,加水7 BV洗脱杂质,用50%乙醇8 BV洗脱,收集乙醇洗脱液;总多酚质量分数由纯化前的24%增加至66.93%,浸膏得率34.80%。结论:HPD500型大孔树脂适用于酸石榴皮总多酚的纯化,优选的工艺条件简便易行、高效低毒。

DiaionHP-20富集纯化南山茶种子抗原发Ⅰ型骨质疏松有效部位的工艺研究

目的:研究大孔吸附树脂DiaionHP-20富集纯化南山茶种子抗原发I型骨质疏松有效部位的工艺条件。方法:以南山茶种子中总黄酮和多酚的洗脱率和纯度为指标,考察DiaionHP-20的吸附量、载样量、乙醇洗脱浓度、乙醇洗脱用量等参数。结果:DiaionHP-20的吸附量总黄酮为59.5mg.g-1,多酚为23.9mg.g-1。最佳工艺是药液上样量为10.5倍树脂重量,使用3倍树脂质量的蒸馏水洗去水溶性杂质,13.5倍树脂质量的25%乙醇洗脱总黄酮和多酚。结论:Diaion HP-20能够很好地纯化南山茶种子中总黄酮和多酚,工艺简单,成本低,适于规模化生产。

增温对南亚热带森林土壤磷形态的影响及其对有效磷的贡献

磷(P)是森林生态系统生产力的重要限制性元素。土壤磷的有效性取决于磷的存在形态及其转化过程。目前有关增温如何调控磷形态转化过程,从而促进土壤有效磷含量增加的机制尚未明确。该研究以南亚热带森林为研究对象,采用沿海拔高度从300 m下降至30 m以模拟温度自然上升的方法,采集该林型0–10、10–20、20–40 cm的土壤,并用适用于酸性土壤的连续浸提方法分离不同形态磷,研究增温对土壤不同形态磷含量的影响,探讨土壤不同形态磷与有效磷的关系,识别对土壤有效磷在增温背景下增加有重要贡献的磷组分。结果表明增温使0–10cm的无机钙磷(Ca-Pi)及20–40cm的无机铁磷(Fe-Pi)和总无机磷含量分别显著增加了65.5%、17.9%和18.5%,但对总有机磷及各有机磷组分含量均无显著影响。土壤不同形态磷与有效磷含量的相关分析表明,有效磷与无机态的不同形态磷及有机铝磷、有机铁磷含量均显著正相关,其中与Fe-Pi含量的相关性最强。通过土壤不同形态磷与有效磷含量的通径分析进一步发现,无机铝磷、Fe-Pi是土壤磷转化过程中的重要中间过渡性磷组分,且Fe-Pi是促进有效磷含量增加最重要的直接贡献磷组分。结合前期研究结果,增温可能增大了凋落物磷对土壤磷的输入,还可能强化了土壤的吸附和沉淀过程,使得更多进入到土壤的溶解态磷转化为Ca-Pi、Fe-Pi等缓效磷源,其中Fe-Pi可能成为南亚热带森林在气候变暖背景下最重要的有效磷来源。