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2009年, 第36卷, 第5期 刊出日期:2009-09-20
  

  • 全选
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    化学与化学工程
  • 刘喆;丁忠伟*;刘丽英;马润宇;杨祖荣
    . 2009, 36(5): 1-4.
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    采用膜蒸馏技术浓缩中药提取液,在进料侧间歇鼓泡产生两相流。重点考察了气速、通气持续时间、通气频率对膜污染的抑制效果。结果表明间隔时间为30min时, 气速分别为0.06和0.09m3/h时抑制膜污染的效果明显不如气速分别为0.12和0.15m3/h时的效果。通气时间间隔为30min,实验进行到250min时,通气持续时间为3和2min的通量分别为22.0和15.0kg/(m2·h),前者抑制膜污染的效果明显好于后者。通气频率越高,则两相流抑制膜污染的效果越好。通过两相流技术,可以使跨膜通量在实验进行250min后仅下降5%。

  • 武新颖1;于光认1;王亚辉2;刘长江1;陈晓春1*
    . 2009, 36(5): 5-8.
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    利用热重法研究了一种用于生产丙烯腈的多组分钼铋催化剂的补氧再生本征动力学。通过应用Achar-Brindley-Sharp微分和Coats-Redfern积分对照的方法得到了动力学三因子,分别为:活化能125.4kJ/mol,指前因子(A)为1.82×108min-1,动力学机理函数的积分形式为g(α)= ln1-α),表明再氧化反应机理为单分子成核生长。

  • 郝高峰;丁忠伟;*刘丽英;马润宇;杨祖荣
    . 2009, 36(5): 9-12.
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    对一系列不同封装分率和不同膜面积的中空纤维膜组件进行了直接接触式膜蒸馏对比实验,并考察了操作方式对跨膜通量的影响。结果表明:提高封装分率可以明显降低沟流效应,使壳程流体分布趋于均匀,总体传质、传热效果得到改善,从而使跨膜通量提高,增幅可达40%以上; 在组件封装分率较低时,热流体走管程更有利于跨膜传质。在进料状况不变的条件下,随着膜面积的增加,组件单位膜面积的跨膜通量明显降低,而总产量则有所增加。

  • 刘光辉1;王健红1*;耿国其2
    . 2009, 36(5): 13-17.
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    针对某炼油厂加氢裂化段第二分馏塔分馏所得产品航空煤油与柴油不符合要求的问题,使用流程模拟软件UniSim Design,数值模拟了加氢裂化段第二分馏塔分馏过程,通过调节工艺的主要影响因素柴油抽出量与尾油抽出量,产品达到了航空煤油的干点为300℃、柴油干点为360℃的要求,提高了航空煤油的产量。

  • 詹翔鹏;许闽;黄海;刘辉*
    . 2009, 36(5): 18-22.
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    以空气-水为介质,分别以喷嘴和填充直径1mm玻璃珠的30cm高的床层为分布器,在表观液速为0.0522~0.1306m/s,表观气速为0.0739~0.5171m/s,气液并流向下的操作条件下,测定了0.1m直径塔中,孔径分别为1.1和2.1mm的2种结构化催化剂床层中的总压降和液含率等流动参数。结果表明,床层总压降随着表观气速、表观液速的增大均增大。液含率随着表观气速的增大而减少,随着表观液速的增大而增大。通过对2种分布器的比较可以发现,相同条件下,以喷嘴为分布器的床层总压降和液含率比以玻璃珠为分布器的床层总压降和液含率小。比较2种床层可知,相同条件下,结构化催化剂的孔径越小,其床层总压降与液含率越大。此外,建立了能较好预测两相摩擦因子以及液含率的经验关联式,偏差在±15%以内。

  • 刘俊超;白丽莉;赵景茂*
    . 2009, 36(5): 23-26.
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    以喹啉为母体,配以有机胺和芳香族化合物,与卤代烃反应合成了一种复合缓蚀剂。采用静态失重法和电化学法评价了缓蚀剂的缓蚀性能,分析了缓蚀机理,并与目前国内常用的酸化缓蚀剂缓蚀效果进行了对比。结果表明,复合缓蚀剂为阳极抑制为主的混合型缓蚀剂,能够有效抑制盐酸对N80碳钢的腐蚀,比目前使用的缓蚀剂性能更优。

  • 徐国峰1;王洁欣1;沈志刚1*;陈建峰2
    . 2009, 36(5): 27-30.
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    采用微乳液法,利用Ca(NO3)2和Na2CO3在微乳液界面处发生反应,制备得到了分散性良好,尺寸大小为10nm左右的纳米碳酸钙。实验发现,油酸含量对碳酸钙分散性有重要影响,当油酸含量是碳酸钙质量的2.5%时,所制备的颗粒分散性良好。XRD检测结果表明,所得碳酸钙产品主要包含球霰石和方解石两种晶型;热重(TG)和差热(DSC)分析表明:包覆在纳米碳酸钙表面的改性剂质量分数与加入的油酸的量相吻合,这证明了油酸基本包覆在了碳酸钙粒子表面,从而改善了碳酸钙的分散性。
  • 张立娟;姜菲;周云山*;崔亮

    . 2009, 36(5): 31-33.
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    以2-氰基吡啶和叠氮化钠为原料,在HCl和三乙胺存在条件下,对5-(2′-吡啶)四唑合成工艺进行了优化。研究了原料2-氰基吡啶和叠氮化钠的物质的量之比、反应时间和三乙胺 用量对5-(2′-吡啶)四唑产率的影响,获得了最佳合成反应条件。当反应物用量比为n 叠氮化钠∶n2-氰基吡啶∶n三乙胺=1.05∶1∶1.15,反 应时间12h时,5-(2′-吡啶)四唑的产率达到78.1%。与已有方法相比,此方法具有操作简便,反应时间短的特点,而且减少了高温条件下易爆的叠氮化钠用量,降低了合成危险 。
  • 材料科学与工程
  • 黄英珠;何亚东;李庆春;信春玲*
    . 2009, 36(5): 34-39.
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    采用差示扫描量热仪(DSC)和高级流变扩展系统(ARES)对高熔体强度聚丙烯(HMSPP)和 线性低密度聚乙烯(LLDPE)进行了测试和表征,并利用自行研制的超临界流体挤出发泡实 验装置,对不同配比的HMSPP/LLDPE进行了超临界二氧化碳挤出开孔发泡实验研究。结果表 明:LLDPE的结晶温度比HMSPP的低,在发泡温度下,LLDPE相还处于熔融态,而且LLDPE具有 较低的熔体弹性和熔体强度,因此LLDPE相易于在发泡过程中形成开孔结构。加入LLDPE,明 显提高了PP发泡样品的开孔率,开孔率均大于80%,但当LLDPE质量分数为30%时,发泡材料 的开孔率开始降低。
  • 张艳;郭金宝;魏杰*

    . 2009, 36(5): 40-45.
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    以丙烯酸酯树脂和环氧树脂为主要原料,加入一定量的阳离子光引发剂二芳基碘六氟锑酸盐、自由基光引发剂Irgacure2959及助剂配制成混杂光固化粉末涂料。用紫外光谱分析了引发剂的吸收光谱范围,并用红外光谱、热重分析以及甲乙酮失重率的方法从转化率、热稳定性方面对混杂体系与自由基体系和阳离子体系进行了比较。研究了不同引发剂含量和不同曝 光时间对混杂体系固化性能的影响,测试了各体系的涂膜力学性能。结果表明,混杂体系在 固化过程中整体转化率高于阳离子体系和自由基体系。混杂体系引发剂质量分数为2%,曝光 时间为80s时固化效果最好,此时混杂体系固化膜凝胶含量达到87.7%,柔韧性为2mm, 抗冲击强度40kg·cm,硬度3H,附着力0级。相对于阳离子体系来说,混杂体系固化膜在热稳定性和力学性能上都有明显提高。
  • 王镭;赵静*

    . 2009, 36(5): 46-51.
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    采用工业生产的脲醛树脂胶粘剂为原料,通过原 位聚合法制备了毒死蜱微胶囊,探讨了影响微胶囊性能的主要因素。结果表明,固化剂种类 、壳芯比和反应温度对载药量和包封率的影响较为显著,反应时间和加酸速度对载药量和包 封率的影响不大。在乙酸、草酸、对甲苯磺酸3种固化剂中,草酸效果最好;随着壳芯比的 提高,收率和包封率提高,载药量略有降低;随着反应温度升高,包封率和收率明显降低, 而载药量的变化不大。反应温度较低、加酸速度较慢的微胶囊表面较平滑。经过优化后的制 备工艺为:固化剂为草酸,壳芯比为0.94,反应温度为40℃。在此条件下制得的微胶囊 ,其载药量可达67.66%,包封率为87.68%,收率为88.23%。用本方法在较低的反应温度 下制备的微胶囊的性能不低于同等条件下以尿素和甲醛为原料制备的微胶囊,表明本法是一种简便而效果较好的毒死蜱微胶囊制备方法。
  • 鲁贻梅;王慧;吕亚非*
    . 2009, 36(5): 52-55.
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    为了制备微纤化大麻纤维,除去纤维素之间的木质素(粘合剂)和使纤维沿纤维轴方向撕裂,研究了新的化学(室温碱、酸蒸汽、80℃碱)和物理(高压蒸汽)处理大麻纤维的方法 。用SEM观察了不同处理阶段大麻纤维的形态,用FT-IR表征了处理和未处理大麻纤维的结构和处理液固体残留物的结构,用TGA测定了化学和物理处理对大麻纤维热稳定性的影响。 结果表明,经化学和物理处理后可得微纤化大麻纤维,大麻纤维的纤维素含量提高,木质素 含量降低,热稳定性提高。
  • 李洁;王海侨;李效玉*
    . 2009, 36(5): 56-60.
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    采用乳液聚合法将N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)和丙烯酸酯类单体加入到改性的环氧树脂乳液中进行接枝共聚,制备了一种能低温固化的阴极电泳涂料。通过FT-IR,DSC和SEM等手段对树脂结构进行了表征与分析,并研究了自交联单体N-MAM对涂料性能的影响。结果表明:与传统的溶液接枝改性技术相比,此方法可以在低于90℃的低温条件下反应,将改性树脂中N-MAM的质量分数提高至10%,制得的漆膜可在130℃,30min的条件下固化。

  • 王海龙;乔宁;魏刚*
    . 2009, 36(5): 61-64.
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    地热水防腐涂层的耐温性和耐水性,利用高硅含量成膜物并配合颜填料,制备了一种常温固化涂料。通过对涂层的综合性能测试,确定涂料的优化配方为(质量分数):环氧改性有机硅树脂SMH-30 50%~60%、云母氧化铁灰 22%~30%、绢云母 9%~14%、固化剂 4.5%~6%、分散剂0.2%~0.5%、消泡剂0.1%~0.4%;热重-差示扫描分析涂层的分解温度为216.4℃;全反射红外光谱分析结果显示,涂层在120℃ 的腐蚀模拟液中性能稳定;在质量分数为35%的氯化钠溶液中浸泡30d后,涂层的交流阻抗值在108Ω/cm2以上,表明涂层具有良好耐腐蚀性能。

  • 栾贻浩;武德珍;吴卫东;蒋海滨;金劭;吴战鹏*
    . 2009, 36(5): 65-69.
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    以预处理后的国产芳砜纶浆粕纤维(PSA)浆粕作为主要耐烧蚀和增强填料,制备了硅橡胶绝热材料。研究了PSA浆粕纤维含量对硅橡胶绝热材料的分散效果、抗拉强度、断裂伸长率、线烧蚀率、密度和硬度等性能的影响。实验结果表明,芳砜纶浆粕的预处理可以提高其在绝热层基体中的分散和与基体的界面结合;当处理后PSA浆粕纤维用量不大于15份(苯基硅橡胶100份)时,随浆粕用量的增加,硅橡胶绝热材料断裂强度增大,断裂伸长率减小,复合材料的线烧蚀率随着PSA浆粕用量的增加而降低;添加PSA浆粕的硅橡胶绝热材料具有较好的耐烧蚀性,可应用在固体火箭发动机或者冲压发动机中。

  • 生物技术与环境工程
  • 王静;王芳;谭天伟;邓利*
    . 2009, 36(5): 70-73.
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    以固定化脂肪酶Novozym435为催化剂,有机溶剂为反应介质,油酸、甘油反应合成手性单甘酯,考察了溶剂对单甘酯的对映体选择性酯化反应的影响。分析了对映体过量值ee与溶剂的物性参数(疏水性LogP、介电常数ε、分子体积、溶解度参数δ)的相关性,结果表明,ee值与溶剂的分子体积、LogP都呈负相关性,在小分子溶剂或高极性溶剂体系,可获得较高ee值。

  • 刘阳1,2;康瑞娟2;吴霞2;丛威2*;张丽叶1
    . 2009, 36(5): 74-77.
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    以三角褐指藻为研究对象,研究了不同质量浓度的乙酸乙酯对其生长的影响。结果表明,在质量浓度低于1.8g/L时,乙酸乙酯对三角褐指藻的生长不产生负面影响,并能提高三角褐指藻的细胞密度和部分脂肪酸的质量分数。其中,细胞密度提高了35%,C18∶0、C18∶2和C20∶5等几种具有经济价值的脂肪酸在总脂肪酸中所占的质量分数分别提高了15.32%,23.15%和31.13%。另外,光合作用活性测定结果表明,加入乙酸乙酯后,三角褐指藻的最大光合作用速率Pmax降低、呼吸作用速率Rd增加,这证明了乙酸乙酯是以有机碳源的形式被藻细胞利用,三角褐指藻以混合营养的方式生长。

  • 李相;刘涛;杨江科*
    . 2009, 36(5): 78-83.
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    以自制的洋葱伯克霍尔德菌固定化脂肪酶为催化剂,在微水相、无溶剂体系中研究了大豆油和甲醇合成生物柴油的工艺。在系统考察了酶用量、醇油比、含水量、反应温度、反应时间、甲醇流加方式等因素对甲酯得率影响的基础上,利用响应面试验设计优化了各主效因子,建立甲酯得率的二次回归方程,获得了最优的工艺条件:加酶量2.4%、加水量7.1%、反应温度40.4℃、反应时间10.7h、 醇油比4.5。在此条件下,实验测得甲酯得率为97.2%,与响应面模型预测值96.9%非常吻合,说明该优化方法有效、可靠。

  • 左晓宇1;袁海荣1,2;李秀金1*
    . 2009, 36(5): 84-87.
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    以玉米秸秆块状成型燃料为试验原料,LLA-6型户用生物质炉具为试验装置,选取了废弃机油、废弃柴油2种废弃液体燃料为配制原料,按不同的体积比(5∶1~1∶5)相互混合,配制成9种液体引火助燃剂,以不同的用量对助燃剂进行了试验研究。结果发现,当用量≥5mL时除废弃机油和废弃柴油按5∶1配比混合的助燃剂①JC51外的8种助燃剂均能顺利将成型燃料引燃,并且废弃机油和废弃柴油按1∶5配比混合的助燃剂⑨JC15引燃效果最好,当用量为8~9mL时,40s即可使炉火达到炊事要求,比不加助燃剂的燃料引燃时间缩短了30~40倍。引火助燃剂的研究解决了秸秆固化成型燃料推广过程中普遍存在的点火难和使用不方便的问题。

  • 机电工程和信息科学
  • 臧少锋;钱才富*
    . 2009, 36(5): 88-91.
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    利用有限元软件ANSYS对直径为22m的超大型真空容器进行了非线性稳定分析,研究了其临界失稳压力与结构的关系。结果发现:单纯增加壳体厚度既不能有效提高容器抗外压失稳能力,又会使设备制造成本明显提高;设置恰当的外加强圈,能有效提高容器抗外压失稳能力,同时又能减小设备重量,降低对材料的要求,从而显著降低设备制造成本。
  • 李燕;王维民;李双喜;高金吉*
    . 2009, 36(5): 92-96.
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    针对离心压缩机存在的轴位移故障,研究设计了离心压缩机轴位移故障自愈调控系统,该系统使用轴位移故障实验装置来模拟压缩机轴位移故障并对其进行自愈调控。使用该系统进行了压缩机轴位移特性实验和轴位移故障调控实验,并根据实验数据分析了实验装置轴位移与轴向力的对应关系和轴位移故障调控的效果。实验数据表明压缩机轴位移自愈调控系统在设备出现轴位移故障时可以通过调节推力盘两侧压力来使轴位移恢复到安全范围内,使设备长周期安全运行。在开发系统的过程中,分别采用布尔控制器、PID控制器和模糊PID控制器进行调控实验,对3种控制器的反应速度和稳定性比较得知,采用模糊PID控制器具有更好的鲁棒性和稳定性。
  • 孟辉波;禹言芳;刘志强;吴剑华*
    . 2009, 36(5): 97-102.
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    在湍流状态(Re=3972~11916)下利用激光多普勒粒子分析仪对Φ40mm×800mm、长径比1.25的SK型静态混合器的瞬时流场进行测量。结合傅立叶频域分解和互信息函数 ,利 用小波阈值理论提取瞬时速度相关信号,基于相空间重构理论、改进关联积分和最小二乘法 对瞬时速度脉动行为进行了非线性分析和特征提取。利用关联维数D2和K2熵表征了其湍流特性,确定SK型静态混合器内的流场为具有自相似分形的混沌流场,关联维数在 混合器中的径向变化范围在1.3~2.7之间;随着径向位移的增大,K2熵先减小后增 大。
  • 王改英;崔玉龙*
    . 2009, 36(5): 103-106.
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    电力有源滤波器基于瞬时无功功率理论的ip、iq运算的谐波检测方法中,对低通滤波器截止频率的选取范围给出理论推导。同时,用MATLAB建立谐波检测仿真模型,针对低通滤波器截止频率及阶数对谐波检测精度和速度的影响进行仿真。通过对仿真结果的分析,得出较为理想的低通滤波器截止频率及阶数,并进行了验证。仿真结果证明,低通滤波器选择截止频率为25Hz,阶次为3次可以有效检测谐波。
  • 陈易;王晶*
    . 2009, 36(5): 107-111.
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    当A*算法应用于带有通行限制的路网时,算法得到的最优解中含有不可通行的路段,而人们期望的搜索结果是可通行路段的集合。为找到符合限制条件的最优解,本文通过建立合适的数据库表结构,对 A*算法进行改进,实现了带通行限制的A*算法,并对启发函数进行加权,使算法能够根据存储在数据库中的限制条件扩展节点,减少算法遍历的节点数目,降低执行时间,达到搜索出符合条件的最短路径的目的。
  • 管理与数理科学
  • 谷成1;杨永愉1;周荣喜2*
    . 2009, 36(5): 112-115.
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    给出了用非参数方法估计利率期限结构的过程,并以上海证券交易所的国债回购利率数据为样本,采用4种不同核函数:高斯核、抛物线核、四次方核和六次方核对利率期限结构模型进行估计。结果显示:当利率小于4%时,4种核函数估计结果相近;当利率大于4%时,高斯核和抛物线核的估计结果相近,四次方核和六次方核的估计结果相近;从利率均值回复的角度来说,后两者要优于前两者。所有结果表明:短期利率的密度函数是非正态的,扩散过程的漂移函数和扩散函数是非线性的,印证了非参数利率期限结构模型在刻画利率行为方面的优越性。
  • 初丽丽;姜广峰*
    . 2009, 36(5): 116-120.
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    研究得到了n-秩轮图及其导出图构形的Orlik-Solomon代数的计算公式,n-秩轮图关于某条边的删除Bn以及n-秩轮图的Tutte多项式的一般表达式,并计算了n-秩轮图(n=5,6)的双变量着色多项式,举例说明图的双变量着色多项式与Tutte多项式是不相同的。