新型抗结壳沼气反应器产气特性研究

针对沼气发酵过程中的结壳问题,研制了一种具有抗结壳性能的新型沼气反应器,并以马铃薯皮为原料在沼液温度为27(±3)℃时进行了有、无抗结壳装置的反应器产气性能对照实验,结果发现抗结壳反应器的沼液面悬浮固体物质量仅为后者的1/22,而总产气量和COD去除率分别提高17.5%和27.1%。此外,实验研究了抗结壳反应器中固体物浓度对沼气发酵性能的影响,并在固体物浓度为4%时得到最大日产气量为11.2L,COD去除率为69.7%,产气中甲烷浓度长期维持在约62%,反应器具有较强的沼液pH值调节能力。研究表明新型抗结壳反应器具有较好的抗结壳性能和较高的产气率及原料利用率。

抗结壳厌氧发酵反应器的研制与试验

以玉米秸秆为主要原料进行厌氧发酵时,发酵液上部极易形成浮渣结壳层,严重影响秸秆产气效率。为了有效抑制浮渣结壳层的产生,该研究设计了一种抗结壳厌氧发酵反应器,首先阐述破壳装置的工作原理;其次进行主要部件设计,运用Adams对破壳装置机构进行动力学仿真,并对搅拌叶片进行受力分析,依据仿真结果,确定破壳机构的传动比以及搅拌叶片安装角;进一步以DEM-CFD耦合仿真方法对斜桨式叶片仿真模型的流场和颗粒场进行了数值模拟。仿真结果表明,斜桨式叶片转动时使颗粒产生轴向流与径向流,轴向流触底延壁面上升与推进式搅拌叶片产生共同作用形成涡流,径向流增加颗粒横向移动速度,流场产生大范围横向流动打破浮渣结壳层。为了探究抗结壳反应器对浮渣结壳层的抑制作用效果,以破壳装置搅拌转速、搅拌间隔时间及单次搅拌时间为因素,浮渣层厚度为指标,进行了三因素三水平试验。试验表明,当破壳装置主轴转速为120 r/min,每次搅拌间隔时间为3 h,搅拌时间为30 min时,浮渣结壳层厚度为16.1 cm,相比对照组,浮渣结壳层厚度减小了36.1%,该抗结壳反应器明显改善了秸秆厌氧发酵的结壳问题,可为后续抗结壳厌氧发酵反应器研制提供新思路。

留置输尿管支架结壳的研究进展

留置输尿管支架是泌尿外科解除输尿管梗阻的常用手段。输尿管支架留置期间常伴随支架的表面结壳,易引起支架失效和尿路感染等问题,严重的支架结壳致使支架难以取出,需要复杂的手术干预。阐述了留置时间、支架性质和患者尿液差异等风险因素对支架结壳的影响机制。从支架的本体材料、表面涂层改性和结构设计3方面综述了抗结壳支架的开发策略,指出抗结壳支架材料未来的发展方向将是赋予可降解材料以抗结壳特性,而支架表面涂层功能化的关键则是动态尿流条件下支架留置期间的稳定性。最后,简要介绍了临床上结壳支架的分级标准及处理方式。