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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

2011年37卷4期

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气流床气化炉水冷壁的水力特性
林伟宁, 梁钦锋, 刘海峰, 于广锁
2011, (4) :389-395.
摘要:
基于实验室小型水冷壁气流床气化炉,建立了工质流动及传热模型,对水冷壁的水力特性进行了研究,并分析了结构参数、操作参数对工质不均匀性的影响。模拟结果表明:分配集箱中沿流向工质速度逐渐降低,静压逐渐升高;汇集集箱中沿流向工质速度逐渐增大,静压总体呈降低趋势。与集箱进口距离较远的冷却管的进、出口压差相对较大,其中质量流量较高。缩小冷却管直径,增大管间夹角均可改善工质不均匀性。随集箱入口速度的增加,工质的不均匀性加剧;而改变入口工质的温度对其不均匀性无显著影响。
催化重整单事件反应动力学模型(Ⅰ)反应网络的建立及单事件数的计算
石铭亮, 翁惠新, 江洪波
2011, (4) :396-403.
摘要:
以经典的双功能催化重整反应机理为基础,对催化重整单事件反应动力学模型进行了研究。采用布尔邻接矩阵及其主对角元素描述反应物种的分子结构,通过布尔邻接矩阵的操作实现基本反应步骤的数字化,进而构建催化重整反应网络。引入单事件概念将基本反应步骤的反应速率常数分解为单事件数和单事件速率常数,通过将分子中相同的原子标记区分,计算了反应物和活化络合物全局对称数,从而得到单事件数。开发了基本反应步骤单事件数的计算方法,并实现了单事件数的自动计算,最后通过实例对计算方法进行了解释。该结果可为催化重整单事件反应动力学模型的建立提供理论基础。
PS/PC共混膜的干燥动力学
游晓, 黄永民, 刘洪来
2011, (4) :404-410.
摘要:
高分子共混物薄膜产品中的残余溶剂量与干燥过程密切相关,是影响高分子涂膜性能的重要因素之一。将石英晶体微天平(QCM)与自制强制空气对流干燥装置相结合,研究了不同共混比的聚苯乙烯(PS)/聚碳酸酯(PC)共混物的二氯甲烷铸膜液在不同热空气流速和温度下的干燥过程,并应用蠕变传递模型关联了干燥动力学实验数据。研究结果表明:高分子共混物的共混比例对干燥速率有较大影响。由于PC链段之间能形成氢键,导致PC链段微区较易结晶,对溶剂小分子的扩散有一定的阻碍作用。关联得到的溶剂在高分子共混膜中无限稀释扩散系数随着PC含量的增加而下降。选择合适的高分子-溶剂体系对减少高分子涂膜中残余溶剂,进而提高产品质量十分重要。
恒壁温条件下水平管内气固两相对流传热
成雷, 李菊香, 纪鹏, 涂善东
2011, (4) :411-415.
摘要:
对恒壁温加热条件下水平管内空气-煤粉混合物的两相对流传热进行了数值模拟和试验研究。数值模拟结果表明:壁面总传热量和壁面与固体粉末间的传热量都随着固相颗粒直径的增大而减少、随着煤粉体积率的增大而增大,而固相颗粒直径和煤粉体积率对壁面与气体间的传热量的影响不大;对流传热的Nusselt数(Nu)随着Reynold数(Rem)的增大而增大,且大Rem时的增大趋势更快;对流传热的Nu随煤粉体积率基本成线性变化。根据数值模拟提出的恒壁温条件下气固两相对流传热Nu的关联式,与试验结果具有较好的一致性。
FCC汽油萃取蒸馏脱硫效果
申兴海, 沈海涛, 沈本贤, 凌昊
2011, (4) :416-423.
摘要:
开展了萃取蒸馏法脱除催化裂化(FCC)汽油含硫化合物的研究。在改进的Eliss气液两相双循环型蒸馏器上测定汽油在不同溶剂中的萃取蒸馏分离系数,筛选出N-甲酰基吗啉为最佳脱硫萃取蒸馏溶剂。在连续萃取蒸馏小试装置上,通过单因素试验考察了N-甲酰基吗啉的FCC汽油脱硫效果。优化的工艺条件:回流比1,剂油体积比0.7,塔釜温度160 ℃,塔顶精制油体积收率达64.18%,硫质量浓度26.03 mg/L,总脱硫率达86.30%。PONA分析结果表明,萃取蒸馏过程还能有效地将大部分高辛烷值的烯烃组分转移到低硫精制油中,可作为优良的欧IV标准高辛烷值汽油调和组分。
Fe3O4表面逆水煤气反应的DFT研究
何孝祥, 顾雄毅, 范琛, 朱贻安
2011, (4) :424-429.
摘要:
采用密度泛函理论(DFT)研究了Fe3O4(111)表面逆水煤气反应的机理(氧化还原机理和中间产物分解机理)。通过优化初始构型,得到了最稳定的吸附构型。对两种机理主要的基元反应活化能进行了比较,结果表明:氧化还原机理是主要的反应机理,中间产物分解机理较难发生。计算结果还表明八面体Fe原子在吸附和活化过程中起着重要作用。
不同气氛下的纤维素水热液化过程
伍超文, 吴诗勇, 彭文才, 吴幼青, 高晋生
2011, (4) :430-434.
摘要:
在500 mL的高压搅拌反应釜中进行了纤维素的超临界水热液化实验,主要考察不同气氛(N2、H2、CO)对非催化和催化条件下纤维素水热液化过程的影响。在非催化条件下,不同气氛对于纤维素的水热液化影响较小,纤维素液化的总转化率为77.67%~81.16%,液相产物的产率为16.22%~18.61%,还原性气氛(H2和CO)在该条件下并不具备明显的活性。在KOH催化条件下,还原性气氛有利于纤维素水热液化转化率及液相产物的产率和品质的提高。特别是在CO气氛下,纤维素总转化率可达98.49%,液相产物的产率达33.33%,热值达38.98 MJ/kg,这与KOH的加入促进了CO与H2O的水解反应及CO作为羰基化试剂参与脱羧反应有关。
TiO2/β-Zn4Sb3复合热电材料的制备及性能
顾捷, 栾伟玲, 曹懿, 徐宏
2011, (4) :435-438.
摘要:
采用真空熔融缓冷方法合成了单相β-Zn4Sb3化合物,并通过水解钛酸四丁酯(TBOT)制备了TiO2/β-Zn4Sb3复合材料。采用放电等离子(SPS)烧结获得了致密的块材样品。研究了TiO2质量分数对复合材料热电性能的影响规律。结果发现,随着TiO2质量分数的增加,材料的Seebeck系数升高,电导率和热导率均显著下降,计算得出热电优值(ZT)在638 K时达0.68,比单相Zn4Sb3的ZT值提高了19%。
不同平均分子量PEG组合体系对合成LiFePO4/C复合材料结构与电化学性能的影响
黄新虎, 徐永刚, 徐云龙, 赵崇军
2011, (4) :439-443.
摘要:
以不同平均分子量的聚乙二醇(PEG)组合体系为纳米结构控制剂和碳源,采用旋转蒸干法制备了LiFePO4/C复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和恒电流充放电测试等手段对其晶体结构、形貌与电化学性能进行了表征。结果表明:不同的PEG组合体系对LiFePO4的晶体尺寸和颗粒形貌具有调控作用,由PEG200+PEG35K(平均分子量为35 000的聚乙二醇)组合体系制备的LiFePO4/C颗粒呈球形,粒径细小而均匀,且具有较好的电化学性能,0.1C和1C倍率下首次放电比容量分别为168.3 mA·h/g和138.1 mA·h/g。
海参皂苷Echinoside A通过MMP-9信号通路抑制肿瘤转移
赵芹, 薛长湖, 杨延存, 董平, 王玉明, 王静凤
2011, (4) :444-452.
摘要:
从富含海参皂苷的革皮氏海参中分离纯化出Echinoside A(EA),并研究了其抗肿瘤细胞转移活性及其作用机制。通过MTT法检测了EA对肿瘤细胞(HepG2)和人脐静脉内皮细胞生长的影响;采用细胞黏附实验、划痕愈合实验和Transwell小室侵袭模型研究了EA对肿瘤细胞黏附、迁移和侵袭能力的影响;采用体外小管形成实验和鸡胚绒毛尿囊膜(CAM )血管新生模型研究了EA对血管新生的影响。实验结果表明:EA能显著抑制肿瘤细胞和内皮细胞的增殖,抑制肿瘤细胞的迁移、侵袭和黏附能力,显著抑制 CAM 新生血管生成作用。免疫细胞化学和Western-blotting实验表明,EA能显著下调MMP-9和VEGF的蛋白表达,提高TIMP-1的表达,但是对NF-κB p65的表达无显著性影响;提示EA具有显著的抑制肿瘤转移作用,其作用机制可能是通过MMP-9信号通路并进一步抑制血管内皮生长因子的蛋白表达实现。
yigP——大肠杆菌生长所必需的基因
李月, 傅楠, 叶江, 张惠展
2011, (4) :453-457.
摘要:
yigP基因在大肠杆菌基因组上位于辅酶Q生物合成相关基因ubiE和ubiB之间,3者构成一个操纵子。利用温敏质粒pMAK705系统敲除大肠杆菌基因组上的yigP基因后,发现二次重组子内的温敏质粒无法通过高温培养丢失,即染色体上的yigP基因被敲除后,必须依靠质粒上完整的yigP基因才能存活;通过功能回补yigP基因的表达质粒pLac-yigP后,温敏质粒可以丢失;而将yigP基因分段获得的亚克隆回补yigP基因缺陷株,发现其下游367 bp的yigP-P4P2片段足以回补染色体上yigP基因的功能缺陷,从而表明yigP是大肠杆菌生长所必需的基因,且最小功能片段等于甚至小于367 bp。
重组谷胱甘肽-S-转移酶-肝素酶Ⅰ在大肠杆菌中的表达、纯化及其性质
张云康, 高兴, 汪德健, 王富军, 赵健
2011, (4) :458-463.
摘要:
肝素酶Ⅰ(HeparinaseⅠ, HepⅠ)是一种多糖裂解酶,可特异性裂解硫酸肝素分子中糖苷键以制备低分子质量肝素(LMWH)。由于重组肝素酶Ⅰ在大肠杆菌中表达时极易形成包涵体,将肝素酶Ⅰ基因的N端融合谷胱甘肽-S-转移酶(GST)标签,在大肠杆菌中进行低温表达。结果显示,约90%的GST-HepⅠ融合蛋白以可溶性形式表达,表达的目标蛋白粗酶经过一步亲和纯化,比活为124.7 U/mg,纯化倍数达到366.7倍,酶活回收率为31.0%;结果表明Ca2+对重组GST-Hep Ⅰ有很强的激活作用,GPC-HPLC结果显示重组GST-Hep Ⅰ与天然肝素酶 Ⅰ 裂解图谱相同。
苯甘氨酸肽固定相制备及其色谱性能评价
肖玮瑢, 薛梅云, 郭宏越, 刘仁华, 梁鑫淼, 褚长虎
2011, (4) :464-469.
摘要:
利用“点击化学”(Click Chemistry)合成了一系列L-苯甘氨酸为母体结构的疏水固定相(L-苯甘氨酸甲酯、L-苯甘氨酸二肽、L-苯甘氨酸三肽);合成过程中,一个结构稳定的重氮转移试剂——磺酰叠氮咪唑被用于在温和条件下将甘氨酸中的氨基转化为叠氮基的试剂。初步的色谱评价表明,随着氨基酸单元的增加,其对模型化合物的保留时间增加;元素分析、红外和13C固体核磁对固定相的结构表征显示,苯甘氨酸、苯甘氨酸二肽及苯甘氨酸三肽都成功键合到硅胶表面。
循环冷却水处理自动监控
冯长春, 金杰, 张琴, 朱康生, 陈康, 周国光
2011, (4) :470-473.
摘要:
针对循环冷却水系统稳定运行控制难的问题,提出了利用两点法和三点法建立水处理在线排污量的控制方法,并建立了相应的模型。通过实验室模拟,验证了模型的可行性,提出了利用两点差分法来计算系统排污量,用此方法可以实现循环冷却水系统低成本、自动控制、稳定运行的目的。
表面微加工MEMS三维模型的局部变动
凌浩, 李建华, 刘玉生, 郭卫斌, 何高奇
2011, (4) :474-482.
摘要:
现有的微机电系统(MEMS)设计中缺乏面向优化的MEMS器件变动方法。针对表面微加工MEMS,在可制造性分析的基础上提出了表面微加工MEMS三维模型的局部变动方法。该方法首先在表面微加工MEMS三维模型上选定设计关注面,设计人员对所选定的设计关注面进行变动操作;变动设计后根据变动类型基于可制造性分析自动映射和传播变动到表面微加工MEMS三维模型;在三维模型更新后,通过传播定位了该变动操作所要修改的掩模,更新该掩模文件,实现工艺模型和几何模型的一致性。实例测试结果表明:该方法能够有效地实现三维模型的局部变动,从而提高了MEMS设计人员的效率。
基于DS证据的信息融合算法多指标融合
程华, 杜思伟, 徐萃华, 林家骏
2011, (4) :483-486.
摘要:
在雷达跟踪中,算法方案的综合评价可通过DS证据理论进行多属性融合。而在实际应用中存在部分指标缺失等问题,导致证据间出现高冲突,使得原始DS证据合成方法失效。在分析了多指标融合中由于3类信息不完整而导致的高冲突证据后,提出了将算法方案的综合评价作为群体证据,把单个证据与群体证据之间的模糊距离作为证据融合权重,基于权重改进DS证据合成方法,解决了高冲突证据下的多属性融合。实验结果表明基于群体证据模糊距离的DS证据合成方法可以较好地解决雷达跟踪中算法方案综合评价问题。
基于遗传搜索和模板匹配的快速运动估计
宋文华, 丁勇, 孙纲德
2011, (4) :487-495.
摘要:
基于遗传算法的运动估计具有较好的全局寻优能力,但其过高的算法复杂度需要很大的计算和存储开销,增加了编码时间;另一方面,传统的基于遗传算法的运动估计普遍采用较低的遗传迭代次数,降低了遗传算法的搜索精度。为解决传统算法搜索时间长和搜索精度低的缺陷,提出了一种基于遗传搜索和模板匹配的混合算法。该算法结合多种运动矢量的预测方法以及运动矢量的统计特性设计了3种终止策略,使用模板匹配算法对遗传搜索过程进行优化。实验结果表明:该算法在确保编码质量的同时,能大幅缩减搜索点数和编码时间。
基于西门子PCS7的搅拌反应釜连续反应控制系统
董立新, 万小华, 顾幸生
2011, (4) :496-501.
摘要:
针对搅拌反应釜连续反应过程,采用多功能过程和实验系统(MPCE)中的连续搅拌反应过程(CSTR)进行控制系统设计。进料流量采用比值控制,液位采用串级控制,升温过程采用预测模糊控制,恒温阶段采用模糊免疫PID控制,并设计了压力安全联锁控制系统。基于西门子PCS7 产品进行工程实现,运行结果表明:控制系统中各种控制策略操作简单,控制效果、安全性和可行性较好。
基于GLR-NT的显著误差检测与数据协调
蒋余厂, 刘爱伦
2011, (4) :502-508.
摘要:
提出了一种广义似然比法(Generalized Likelihood Ratio, GLR)与节点检测法 (Nodal Test, NT)组合的显著误差检测和稳态数据协调方法。该方法充分发挥了GLR法和NT法的优点,采用逐次侦破、补偿校正的策略,避免了传统显著误差侦破方法中系数矩阵降秩问题,并且融入了测量变量的上、下限约束,最终实现显著误差的侦破、识别、处理和测量数据的协调。仿真结果显示:该方法对多显著误差特别是误差幅度较小或出现节点大显著误差相互抵消的情况具有较好的性能,优于单独的GLR法和NT-MT法。一个实例验证了该算法的有效性。
基于状态观测器的输入受限不确定系统的滑模控制
王瑞芬, 刘建平, 牛玉刚
2011, (4) :509-514.
摘要:
研究了控制输入受限情况下不确定系统的滑模控制问题, 其中,系统不确定性同时存在于状态矩阵和控制增益矩阵中。首先,利用状态观测器估计不可测状态;然后,在状态估计空间选择一种积分型切换面;最后,设计一个基于状态估计的滑模控制律以保证系统状态轨迹在有限时间内到达指定的切换面,同时利用等价控制律方法给出了滑模动态渐近稳定的充分条件。数值仿真实验验证了本文算法的有效性。
结合历史全局最优与局部最优的粒子群算法
闫雪丽, 王学武, 连志刚
2011, (4) :515-520.
摘要:
提出了一种增加粒子共享信息多样性的粒子群算法。该算法在粒子更新速度的过程中,将前几轮粒子搜索的历史全局最优信息与本轮局部最优粒子信息结合,增加粒子搜索信息的多样性。另外,根据2种信息的结合方式不同,将基本算法扩展成3种扩展型算法。6个典型函数的仿真实验结果说明,改进的粒子群算法可以有效地克服粒子群算法中的早熟现象。