硝化菌与反硝化菌混合培养生物脱氮的研究

从污泥中筛选得到了脱氮效率较高的硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌,测定了其在含氮溶液中的生长曲线,计算得到其反硝化或硝化强度。将所得菌种在好氧条件下于模拟污水中进行混合培养,研究了脱氮效率及影响因素,并与用传统生物序列法进行硝化与反硝化培养脱氮的效果进行了比较。结果表明:混合培养硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌过程中不会累积中间产物,生物脱氮率可达76.7%,较传统序列式脱氮法有显著提高,混合培养过程受pH值和温度的影响较小,是一种简易可行、高效和无污染的生物脱氮方法。

美国威斯康星大学麦迪逊分校化工实验课程教学

介绍了美国威斯康星大学麦迪逊分校化工实验教学模式,结合国内大学化工实验教学的实际情况,比较存在的差异,对国内高校化工实验教学提出了建议和看法。

4-二甲氨基吡啶催化的界面聚合法制备超支化聚乙烯亚胺复合膜

为了提高超支化聚合物在界面聚合反应中的成膜性能,选择4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为空间位阻催化剂,用于催化超支化聚乙烯亚胺(PEI)与均苯三甲酰氯(TMC)界面聚合成膜.研究了DMAP在水油两相中的溶解性能,发现DMAP的适宜用量为底物PEI的8%.傅里叶红外光谱和扫描电镜表征结果表明,DMAP能够催化PEI上更多氨基参与酰化交联,在聚砜底膜上形成光滑连续的网络状结构.该复合分离膜对NaCl的截留率由无DMAP催化成膜的45.2%提高至85.4%,水通量高达60.8L/(m2.h).结合吡啶环上1-叔胺基团及环外的4-二甲氨基团,推测了DMAP在PEI界面聚合反应过程中消除强空间位阻效应的催化机理.

蛋白酶K的研究进展

蛋白酶K是一种在生物科学研究和生物加工过程中具有多种应用的重要丝氨酸蛋白酶,并且在食品和饲料工业中有潜在的重要应用。本文对蛋白酶K的分子结构、催化特性、定向进化、重组表达和应用研究的最新进展进行了研究总结,并对蛋白酶K在未来的研究方向进行了展望。

近临界水中溶解度测定装置的研制

基础数据缺乏是阻碍近临界水绿色化工过程研究与开发进程的因素之一.建立了一套近临界水中溶解度的测定装置,测定的温度可达350℃,压力可达30MPa.装置具有以下特点:采用缓冲罐补压技术,取样过程压力变化小;采用半流动式取样,能保证样品的代表性;采用PID调节,控温精度高(±1℃);釜体采用钛合金(TC4),耐腐蚀.从实测数据与文献数据比较和数据的重现性二方面对装置的可靠性进行了检验.在温度100～300℃、压力10～30MPa内系统地测定了苯-水体系的互溶度.本装置能为近临界水中反应和分离的研究提供重要的热力学数据.

对二甲苯低温氧化工艺的固体残渣成分分析

采用高效液相色谱、气相色谱、气质联用仪与紫外分光光度计对低温氧化工艺的固体残渣的成分进行了定性和定量分析。结果表明:过滤残渣中约90%为对苯二甲酸,脱色后即可回收利用;萃取残渣中主要是苯甲酸、对甲基苯甲酸、间苯二甲酸。2种残渣中可回收的对苯二甲酸占75%左右。有色杂质的主要成分是芴酮酸、二苯环羧酸和蒽醌酸类,对产品色度影响最大的是蒽醌酸,其次是芴酮酸和二苯环羧酸。按照芴酮-4-羧酸的吸光度计算的过滤残渣中有色杂质总浓度为10^(-3)量级。

气液传质对于对二甲苯氧化过程的影响

分析了对二甲苯液相氧化生成对苯二甲酸反应过程中气液传质对反应过程的影响,建立了一个用于模拟反应器中各组分间化学反应和气液传质等复杂过程的连续气液搅拌釜反应器模型,并根据工业数据对模型进行了验证.比较工业氧化反应器中反应与传质的相对大小并模拟不同传质系数时的反应过程,结果表明:中温工艺条件下气液传质对对二甲苯氧化过程的影响较大,强化传质不但可以强化主反应,而且可以抑制副反应;高温工艺条件下对二甲苯氧化反应属于慢速反应,传质对氧化过程的影响很小,通过强化传质来强化主反应的同时也强化了副反应.

金属氯化物对硼氢化钠还原α-氯代苯乙酮的影响

用NaBH4还原α-氯代苯乙酮制备相应的β-氯代-α-苯乙醇时,在较高的反应温度下产生许多副产物,钙、镧、镁、锰、锌等金属氯化物的存在能有效抑制副反应的发生,高产率地得到产物.

矿渣微粉填充PA6复合材料的力学性能研究

以矿渣微粉为填料,经共混、挤出造粒、注塑成型工序制备出矿渣微粉/尼龙6(PA6)复合材料,采用扫描电镜(SEM)观察断口形貌,通过检测样品的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度,研究了矿渣微粉对尼龙6复合材料的力学性能影响。结果表明,矿渣微粉在PA6复合材料中主要起到承受部分荷载,阻挡裂纹扩展的作用。当用矿渣微粉质量分数为25%填充PA6时,与纯PA6相比,拉伸强度能提高13%。此时拉伸强度为52 MPa,冲击强度为5.794 k J/m2。

纳米氧化石墨烯增强醋酸纤维素反渗透膜的抗压和机械性能

选择能良好分散纳米氧化石墨烯(GO)的四氢呋喃作为溶剂,制备了不同含量的氧化石墨烯/醋酸纤维素反渗透膜。利用SEM表征膜的形貌结构,并测定了膜的分离性能、抗压性能和机械性能。实验表明,含0.05%GO的醋酸纤维素杂化膜,在3.0 MPa下,对2 000 mg/L的NaCl水溶液通量为10.02 L/(m^2·h),截留率达92.7%。随着杂化膜中GO含量的增加,膜的抗压性明显提升,当GO含量为2%时,升降压前后水通量基本不变。GO的添加使得膜机械性能也大幅提高当杂化膜中GO含量为0.05%和2%时,抗张强度较单纯CA膜分别提升20.3%和43.8%。

基于C++的水管锅炉受压元件强度计算系统开发

介绍了根据GB92 2 2 88《水管锅炉受压元件强度计算》而开发的实用软件系统的设计思想。系统选用面向对象的C ++作为开发语言 ,并在VisualC ++平台上实现。在建立模型时采用了大量的继承、派生、封装、多态等面向对象的语言特性。生成的模型层次清晰 ,数据和代码共享性好。用户使用时只需通过图示化界面上的操作 ,就能完成各种锅炉受压元件的强度计算工作 。

流化床反应器声信号的多尺度分析与平均粒度检测

平均粒径是气固流化床反应器运行过程中需要监控的重要参数之一,首次提出了利用声波信号对床内颗粒平均粒度进行检测的方法,该方法安全环保不侵入流场,能克服传统方法不能实时在线测量的缺陷.对于接收仪获得的声发射信号,先用sym8小波变换进行六尺度分解,求出各细节信号小波系数的绝对值加和,标准化之后进行主成分分析,主成分分析可以消除原自变量间的复共线性,减少变量的个数.以所得主成分作为自变量,颗粒的平均粒度作为因变量,并由一4-8-1结构的三层前传神经网络为预测模型,所建神经网络结构简洁,根据声信号对平均粒度的预报准确性高于98%.

盐胁迫及干旱胁迫对三种杨树脯氨酸含量的影响

采用酸性茚三酮显色法研究了吴屯杨、荷兰64和新疆杨在盐胁迫和干旱胁迫下体内脯氨酸含量的变化,比较3个杨树品种的抗逆性强弱。研究结果表明:在干旱和盐胁迫下,脯氨酸会大量积累;3种杨树的耐盐能力:吴屯杨>新疆杨>荷兰64;耐旱能力:新疆杨>吴屯杨>荷兰64。推测植物抗逆性分析应该分阶段进行,包括初始积累时间(或初期脯氨酸积累量)、中期积累时间(或中期脯氨酸积累量)和维持积累时间(或后期脯氨酸积累量),只有通过考察脯氨酸在抗逆过程中的分段积累量,才能全面、准确表达出脯氨酸积累能力与植物抗逆性的关系。

有机相酶催化氨解反应拆分制备(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯

通过脂肪酶催化的氨解反应拆分4-氯-3-羟基丁酸乙酯.经过对脂肪酶及反应溶剂的筛选,确定最佳脂肪酶及溶剂分别为Novozym435和二氧六环;并在该反应体系中考察了温度、底物浓度、酶浓度与摇床转速对反应的影响.综合考虑反应的反应速度和对映体选择率,确定较佳的反应条件为:温度30℃、底物浓度0.5mol/L、酶量10mg/mL、摇床转速200n/min.反应35h后,ee可以达到99%以上,此时转化率为57.7%.

硅橡胶渗透汽化复合膜在丁醇发酵中的应用

丁醇发酵受产物丁醇的抑制,产率和产物浓度低,过程经济性差,为减轻丁醇的抑制,制备了聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯(PDMS/PVDF)复合膜用于丙酮-丁醇-乙醇-水体系有机成分的分离。以分离因子和渗透通量为评价指标,考察了料液温度、质量分数和pH值对复合膜渗透汽化分离性能的影响。结果表明:料液温度升高能提高膜的分离性能;料液质量分数的增加能增大复合膜的总渗透通量和丁醇的分离因子,但丙酮和乙醇的分离因子则有所降低;料液pH值的影响不明显。将复合膜应用于丁醇发酵过程,进行丁醇发酵与分离的耦合,使淀粉利用率提高了51.2%,溶剂质量分数提高了87.3%,耦合阶段生产强度达到了1.33 g/(L.h),提高了73.7%,并且丁醇在渗透液中得到浓缩。因此,所制备的PDMS/PVDF复合膜能够应用于丁醇发酵过程,显著提高丁醇发酵过程的经济性。

有机相酶催化转酯化反应拆分西酞普兰中间体

利用脂肪酶催化的不对称转酯反应成功远程拆分具有季碳手性中心的西酞普兰中间体4-[4-(二甲基氨基)-1-(4'-氟苯基)-1-羟基丁基]-3-(羟基甲基)苄腈(1).以乙酸乙烯酯作为酰基供体,通过筛选酶和溶剂,确定最佳脂肪酶及溶剂分别为Candida antarctica lipase B(Novozym 435)和乙腈;并在该反应体系中考察了反应温度、二醇1与酰基供体的比例、酶浓度和摇床转速等对反应的影响,确定优化的反应条件为:温度30℃,二醇1与酰基供体的物质的量比为1∶5,酶浓度为10mg/mL,摇床转速200r/min.分别考察二醇1浓度为60和180mmol/L的反应情况,均具有较高的选择性和反应速度.实验结果表明酶能够多次重复利用.

普瑞巴林手性中间体的合成工艺研究

以异戊醛和丙二酸二乙酯为原料,经过Knoevenagel缩合反应,合成普瑞巴林中间体2-羧乙基-5-甲基-2-己烯酸乙酯(Ⅰ),再通过与氰化钠的加成反应,合成普瑞巴林中间体2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯(Ⅱ),利用酶Lipoprime 50T进行生物拆分,得到普瑞巴林手性中间体(3S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸(Ⅲ),GC检测e.e.为99.0%。改进并优化合成工艺,Ⅰ收率由78%提高至88.5%,Ⅱ收率90%提高至99%。

反萃预分散支撑液膜技术回收电镀废水中铬离子的研究

采用磷酸二(2-乙基己基)酯(D2EHPA)-煤油-盐酸萃取-反萃体系,聚丙烯(PP)中空纤维膜作支撑膜,通过反萃预分散中空纤维支撑液膜(HFSLM-SD)技术处理含铬离子的电镀废水。考察了反萃取剂种类和浓度、跨膜压差、体积流量、组件装填率等参数对萃取率的影响。当盐酸浓度为1.0mol·L-1,跨膜压差为0.053MPa,原料液体积流量为4.0L·h-1,反萃取液体积流量为3.0L·h-1时,连续运行5h,铬离子的萃取率可以达到96%以上。通过对该过程稳定性的研究,发现有机相能够稳定保持在支撑膜孔中,铬离子萃取率基本不变。

乙撑亚胺法合成牛磺酸的工艺研究

研究了乙撑亚胺法合成牛磺酸的方法:以乙醇胺碱性条件合成乙撑亚胺,乙醇胺硫酸酯与氢氧化钠配比化学计量比为1:1.20最佳,反应温度110℃～120℃;起始的乙醇胺硫酸酯与亚硫酸氢铵配比为1:1.15,乙撑亚胺与亚硫酸氢铵开环反应控制温度在40℃以下,时间为1～1.5 h,pH为8左右。

丙烯酸-马来酸酐半连续水溶液共聚动力学及模型

以过氧化氢为引发剂,在120℃进行丙烯酸和马来酸酐半连续水溶液共聚反应,通过改变丙烯酸和过氧化氢的加料时间以及过氧化氢用量,研究不同半连续操作对单体转化率、分子量等共聚动力学的影响规律,同时考察聚合过程中马来酸异构化和水合生成富马酸和苹果酸的副反应。结果表明,延长丙烯酸和过氧化氢的加料时间或增加过氧化氢用量,可有效地提高马来酸酐的转化率,减少富马酸和苹果酸的生成。在动力学研究的基础上,建立了丙烯酸和马来酸酐半连续水溶液共聚数学模型,模型计算结果与实验动力学数据相匹配。