Dissolution Kinetics of Calcined Ulexite in Ammonium Chloride Solutions at High Solid-to-Liquid Ratios

The dissolution kinetics of calcined ulexite in ammonium chloride solutions at high solid-to-liquid ratios were investigated. In the experiments, calcination temperature, solution concentration, reaction temperature, and pre-hydration were chosen as parameters. It was observed that the dissolution rate increased with increasing calcination temperature, solution concentration, and reaction temperature, whereas it was not affected by pre-hydration. Employing graphical and statistic methods, the dissolution rate, based on homogeneous reaction model, can be given as: (1-X(B2O3))-1-1= k(c(NH4Cl))1.982t. The activation energy for the dissolution of the ulexite sample calcined at 160 ℃ was found to be 84.04 kJ·mol-1.

Wave propagation in liquid-saturated porous solid with micropolar elastic skelton at boundary surface

The present study is concerned with the reflection and transmission of plane waves at an interface between homogenous invisicid liquid half space and a micropolar liquid-saturated porous solid half space. The reflection and transmission coefficients of various reflected and transmitted waves with the angle of incident have been obtained. Numerical calculation has been performed for amplitude ratios of various reflected and transmitted waves. Micropolarity and porosity effects on the reflection and transmission coefficients have been depicted graphically. Some particular cases have been deduced from the present formulation.

碱液提取全基体进样-电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)法测定土壤中的六价铬

针对HJ 1082—2019方法检出限高,高盐导致容易堵塞燃烧头,造成信号不稳定、结果漂移等问题。利用耐高盐全基体进样系统,通过引入稀释气降低高盐基体的影响,碱液提取后的样品可直接进样,结合ICP-MS/MS的低检出限,建立了碱液提取全基体进样-电感耦合等离子体串联质谱法准确测定土壤中低浓度六价铬的方法。对碱液提取条件、质谱仪器工作条件进行了优化,讨论质谱干扰对六价铬测定的影响,同时对标准样品和实际样品进行了精密度和正确度测试。方法检出限0.08 mg/kg,相对标准偏差在0.70%~4.2%、加标回收率在92.9%~107%。方法操作简便快速,检出限低,结果准确性高、重复性好。

微生物-膨润土联合矿化防渗模型试验研究

砂土地基发生渗漏时容易引发地基塌陷和工程结构破坏等工程安全问题。利用微生物-膨润土联合矿化的方法开展了大尺寸砂柱的防渗模型试验,研究了砂土的颗粒粒径、浆液的液固比与注浆次数等因素对砂柱的渗透特性、内部侵蚀特性及膨润土与碳酸钙沉淀分布的影响,分析了处理后试样的封堵稳定性和微观结构,进一步评估了微生物-膨润土联合矿化方法的处理效果。结果表明,通过微生物-膨润土联合矿化方法可以有效地提高砂土的防渗效果与封堵稳定性。经过1~3次注浆后,试样的渗透系数最大可以降低4个数量级,并且渗透过程中的侵蚀速率也得到了成倍的降低,最低达到了0.51 g/(s·m^(2))。针对膨润土与碳酸钙沉淀在砂土封堵中起到的作用,分析了微生物-膨润土联合矿化方法的防渗机制。该研究成果证实了微生物-膨润土联合矿化方法应用于砂土防渗工程的可行性,为微生物注浆技术解决砂土地基渗漏问题提供了重要参考。

固液比与Al-Ti-B添加量对8011铝合金组织和性能的影响

8011铝合金是广泛使用的一种铸轧铝合金,其熔炼过程中的固液比和Al-Ti-B添加量等都是影响其性能的关键因素。利用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和力学性能测试对比研究了固液比(25%、30%、35%、40%)和不同Al-Ti-B中间合金添加量(0.18%、0.20%、0.22%)对8011铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:固液比相同时,Al-Ti-B中间合金添加量越高,8011铝合金的晶粒越细小,且分布越均匀;Al-Ti-B中间合金添加量相同时,固液比越高,8011铝合金的晶粒越细小,但也容易产生晶粒团聚的现象;当固液比为40%,Al-Ti-B中间合金添加量为0.22%时,8011铝合金的晶粒细化效果最好,力学性能最优,其抗拉强度可达到107 MPa,延伸率可达到12.4%,硬度为36.73 HV。

改性膨润土对污水中重金属离子吸附实验研究

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。为了研究改性膨润土对污水中重金属离子的吸附效果,分析pH值、初始浓度、时间、固液比、温度和粒径对膨润土吸附效果的影响,并采用微观手段研究在吸附重金属离子前后膨润土内部矿物成分的变化以及红外光谱图的变化规律。结果表明:当改性膨润土掺量为0.2 g、吸附时间为1.5 h、温度设置为40℃,pH值设定为6,初始浓度均设定为200 mg/L和固液比设置为0.8 g/L时,改性膨润土的吸附效果达到较佳。改性膨润土经过吸附实验后,可以检测到明显的CuSO_(4)衍射峰,但是改性膨润土内部其他矿物成分不变,这说明改性膨润土可以有效地吸附污水中的铜离子。

微波辅助低液固比水剂法提取青梅核仁油

探索青梅核仁油的新型提取方法对拓展该新资源油脂的用途具有重要意义。通过探究液固比(加入水的体积与固体质量的比值)、NaCl质量浓度(NaCl溶解在水中的质量与溶液总体积之比)、微波预处理的功率和时间对青梅核仁油提取率的影响;以有机溶剂提取法作为参照,研究微波辅助低液固比水剂法对青梅核仁油的提取率以及理化指标的影响。结果表明,在低液固比(mL∶g)0.14时青梅核仁油提取率最高,比高液固比(mL∶g)1(传统水剂法)时增加了21.28%;与无预处理相比,微波(420 W,80 s)预处理显著提高了青梅核仁油的提取率(增加了11.34%)。此外,与有机溶剂提取法相比,微波辅助低液固比水剂法获得的青梅核仁油具有更低的酸价(2.22 mg/g)、硫代巴比妥酸值(0.014 mg/kg)、过氧化值(0.17 mmol/kg)和更高的皂化价(179.82 mg/g);且这2种方法对青梅核仁油的脂肪酸组成、色泽和DPPH自由基清除率无显著差异。研究表明,微波辅助低液固比水剂法可以有效提取青梅核仁油,且提取率和油脂品质表现良好,这为提高青梅核仁的附加值打下了基础。

酒精生产液化-糖化过程中醪液黏度的变化规律

以玉米酒精工业生产过程中的醪液为研究对象,考察了温度、粒度及固液比等因素对醪液黏度变化的影响,对比了加酶量为总加酶量1/3时的液化过程、一次性加全酶的糖化过程、不加任何酶制剂的蒸煮过程,3种不同条件下醪液黏度的变化规律。实验结果表明,在液化过程中,在同一温度下,醪液黏度随粒度直径的增大而增大,随着固液比的增大而增大;在同一粒度直径下,黏度随着温度的增加而增加,在达到极大值之后降低。在80℃时,不同粒度(或固液比)醪液的黏度均达到极大值;在糖化过程中,醪液黏度的总体变化趋势是随着温度的增大而减小,同一温度下,黏度随粒度的增大而增大,随着固液比值的增大而增大。

天然石膏制备烧石膏晶须试验研究

基于我国天然石膏资源丰富、但产品附加值低的现状,根据溶解-再结晶理论,以天然石膏为原料、硝酸为助剂,采用常压酸化法开展了高附加值烧石膏晶须制备试验研究,考查了固液比、硝酸浓度和反应温度对所得产物物相与显微形貌的影响。研究结果表明:样品中烧石膏晶须的质量分数随着硝酸浓度和反应温度的升高而升高,样品中晶须的质量分数随着固液比的增大呈先升高后降低的趋势;优化条件下所得样品的物相主要为烧石膏相,另有极少量的石膏相和硬石膏相,样品中晶须的长度为509~650μm,长径比为43~62。研究成果可为天然石膏的高值化利用提供参考。

超声波提取黄芪多糖的工艺研究

黄芪多糖是黄芪发挥生物活性和药理作用的重要物质之一,具有抗肿瘤、保护心脑血管、提高免疫功能、抗衰老等多种作用。本文采用超声辅助提取法提取黄芪多糖,以水为溶媒,分别研究提取时间、提取温度、提取功率、提取次数及料水比对多糖提取的影响,旨在优化黄芪多糖的提取工艺。正交试验结果表明,黄芪多糖的最佳提取工艺参数为:料水比为1∶5、提取时间为70 min、提取功率为70%、提取温度为60℃。

基于CFD-DPM耦合法新型差压密度计中水泥浆液流动特性分析

为了揭示水泥浆液密度检测过程中运动规律,基于欧拉-拉格朗日法建立连续-离散相模型,通过CFD连续模型和DPM离散模型分别求解液相速度分布和固相颗粒运动轨迹,对差压密度计中水泥浆液流速场和颗粒场进行模拟。研究结果表明:在差压密度计测量过程中,水灰比为5:1~3:1的低质量分数浆液沿测量筒中心线和横截面方向均匀分布,水灰比为3:1~0.5:1的高质量分数浆液沿测量筒中心线方向均匀分布,沿横截面方向呈一阶递减梯度分布,常规质量分数水泥浆液在核心测量区域内基本呈稳定流动状态;水灰比为0.5:1~5:1的浆液固相颗粒均匀分布于测量筒内,未出现局部聚集和真空区域。双耦合模型解决了水泥浆液传统模型模拟失真问题,为差压密度计研发过程中水泥浆液流动状态的分析提供了依据。

固-液耦合试验材料的研究

在固体模型材料研究的基础上,研制了“固-液”两相模型材料,从而解决了固体模型材料遇水崩解的问题,同时也解决了不同介质材料相似比的耦合以及水沙溃流的试验可视性问题。对富水风积沙层下采煤进行了模拟试验研究,证明所研制的相似材料是可行的。而且通过不同配合比和不同成型压力,可得到变化幅度较大的模型材料,此方法可用于更广泛地模拟不同的岩石基础。

液固两相介质流中Cu-Cr-Zr合金的冲蚀磨损行为

利用MCF-30冲蚀磨损实验机,对固溶态及随后经过不同形变热处理的Cu-Cr-Zr合金进行液固两相流冲蚀磨损实验,并运用扫描电镜对其微观形貌进行观察与分析。结果表明：在两种不同介质冲蚀磨损实验中,固溶态合金冲蚀磨损质量损失最大,且随形变时效后加工变形程度的增大,冲蚀磨损质量损失呈先逐渐下降然后上升的变化趋势;添加少量石英砂（10 g/L）后,合金冲蚀磨损质量损失约增加19%-35%;铜合金线材二次加工变形率在50%-80%之间时,具有良好的抗冲蚀磨损性能。

循环荷载下饱和砂土固-液相变特征

基于南京饱和细砂动三轴试验发现,循环荷载下饱和砂土应力-应变率曲线形状随孔压累积由"椭圆形"渐变为"哑铃形"。"哑铃形"关系曲线的出现表明饱和砂土具有低抗剪性和流动性。定义了反映循环荷载下饱和砂土流动性的平均流动系数以及反映流动性随振次变化的流动曲线,发现流动曲线具有明显的三阶段特征。给出了相对密度、有效固结压力和循环应力比对流动曲线的影响规律。提出以平均流动系数急速增长初始点作为饱和砂土由固态向液态转变的临界点,据此定义平均流动系数急速增长初始点对应的孔压比为相变孔压比。试验发现,各工况的平均流动系数与孔压比关系曲线基本一致,相对密度、有效固结压力和循环应力比对相变孔压比几乎无影响,各工况相变孔压比均在0.8左右。

硅锌矿在(NH_4)_2SO_4-NH_3-H_2O体系中高液固比下的浸出动力学

通过实验研究硅锌矿在（NH4）2SO4-NH3-H2O体系中高液固比下的浸出动力学。采用粒径为96~109μm的纯硅锌矿样品,在液固质量比为200时,考察搅拌速度、反应温度及总氨浓度对锌浸出率的影响。研究结果表明：提高温度和总氨浓度能显著提高浸出速率,而当搅拌速度大于250 r/min时,其对浸出速率的影响较小;浸出过程遵循孔隙扩散控制粒子模型,扩散与化学反应并非仅发生于颗粒外表面,而是发生在整个外表面及孔隙内部,浸出速度受孔隙扩散控制;浸出过程的表观活化能与反应级数分别为71.35 kJ/mol和4.27。

旋转水力提升多金属结核运动特性数值模拟

采用CFD-DEM耦合方法对多金属结核提升进行模拟,研究了垂直管道中不同旋转流场旋流比对水力提升多金属结核输运特性的影响。结果表明,随着旋转流场旋流比增大,旋转强度显著增强,流体流速最大值增大,颗粒群轴向平均速度增大。旋转流场的旋转强度明显影响管道内颗粒的速度分布:速度大的颗粒逐步分布在管壁周围,速度较小的颗粒分布在管道中心处。旋转流场可降低颗粒群局部浓度,有利于降低因颗粒滞留效应引起局部浓度升高造成的输送管堵塞风险。

不同碳氮源对香菇液体菌种生长的影响

以香菇‘沪香F2’为试验材料,探究了9种碳源配方和10种氮源配方对菌丝在固体培养基上生长速度、在液体培养基中菌丝生物量和发酵固形物体积比以及发酵完成时接种后菌丝在木屑试管中生长速度的影响。结果表明:在固体培养基上,以糖蜜为碳源时,菌丝生长速度最快,达6.10 mm∕d,以木糖为碳源时,菌丝生长速度最慢,仅3.84 mm∕d;以麸皮为氮源时,菌丝生长速度为4.01 mm∕d,以尿素为氮源时,菌丝生长速度最慢,仅3.19 mm∕d。在液体培养基中,以糖蜜为主要碳源时,菌丝生物量达8.04 g∕L,发酵固形物体积比达98.69%;以麸皮为主要氮源时,菌丝生物量达7.90 g∕L,发酵固形物体积比达96.57%。相关性分析发现,在不同碳源的固体培养基上,菌丝生长速度与菌丝生物量呈显著正相关;在不同氮源的液体培养基中,菌丝生物量与发酵固形物体积比呈显著正相关;不同碳氮源的菌丝生物量与菌丝接种后在木屑试管中的生长速度呈显著正相关。综上,糖蜜和麸皮是香菇液体菌种最佳的碳氮源组合。该研究结果可为工厂化香菇液体菌种原材料的选择提供参考。

废弃羊毛非织造材料开纤工艺研究

为实现资源再利用,将废弃羊毛水刺制成的非织造材料预处理后,通过微米级和亚微米级两级开纤处理,制备废弃羊毛基功能非织造材料。探究处理体系固液比、开纤温度、还原时间及pH值对羊毛非织造材料原纤结构单元剥离程度和稳定性的影响。结果表明:羊毛结构单元的开纤量随开纤温度、还原时间和pH值的升高而增加,随固液比的提高而降低,羊毛非织造材料的结构稳定性随开纤量的提高而降低。经试验得出最佳微米级开纤工艺参数为固液比1.5∶50、温度50℃,最佳亚微米级开纤工艺参数为温度75℃、还原时间2.5 h、pH值10。

晶种存在形态对所合成的SAPO-34分子筛性质及其甲醇转化催化性能的影响

采用常规水热合成法、添加粉末晶种和添加含有分子筛前驱体的液相晶种等方法制备了低硅铝比的SAPO-34分子筛。采用XRD、SEM、FT-IR及TPD等表征手段研究了合成方法对晶体结构、形貌、晶粒粒径及酸性的影响。并在固定床上对比了其甲醇转化制烯烃的催化性能差异。结果表明,晶种存在形态对分子筛的结晶度影响不大,但影响了硅在骨架中的分布、晶粒粒径和酸性等。与添加粉末晶种相比,采用含有分子筛前驱体的液相晶种法更有利于减小分子筛晶粒粒径,降低分子筛酸性,提高低碳烯烃选择性。

垃圾渗滤液与焚烧飞灰协同处理实验研究

针对生活垃圾处理过程中产生的焚烧飞灰和垃圾渗滤液,采用垃圾渗滤液作为飞灰水洗介质,去除飞灰中的可溶性氯盐,同时采用催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)处理洗灰废水。在飞灰去氯过程中,分别考察固液比、搅拌时间、沉降时间对渗滤液中COD、氨氮去除效率的影响。结果表明,固液比为水洗过程COD去除效率的主要影响因素,在最佳固液比1∶9条件下,渗滤液COD去除率为62.68%。在洗废废水处理过程中,考察反应温度、反应时间和H2O2投加量对CWPO反应的影响。结果表明,在反应温度200℃,H2O2投加量20 mL,反应时间40 min条件下,COD去除率可达90.4%。实现焚烧飞灰和垃圾渗滤液的协同处理。