膜吸收CO2过程中甘氨酸钾吸收剂对聚偏氟乙烯中空纤维膜的浸润研究

研究了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜接触器吸收CO2过程中,吸收剂甘氨酸钾(PG)溶液对微孔膜的浸润随操作时间的变化,分别考察了溶液浓度、温度、吸收时间等条件对膜浸润的影响。结果表明:PG溶液浓度越高,膜浸润程度越低;温度越高,膜浸润程度越大;膜浸润程度随着吸收时间的延长而不断增大。同时还研究了膜浸润对总吸收传质系数的影响,极小程度的膜浸润导致传质系数大幅下降,在0.5 mol/L,308.15 K条件下实验运行40 h后膜孔平均浸润率达到0.181,总传质系数下降幅度达88.33%。     

用直接接触式膜蒸馏浓缩中药提取液

对直接接触式膜蒸馏浓缩中药提取液进行了研究,分析了浓缩过程跨膜通量下降的原因,并考察了药液温度和流速对跨膜通量的影响。结果表明:由提取液中固体颗粒等污染物造成的膜污染以及膜表面处水蒸汽压下降是浓缩过程跨膜通量下降的主要原因。在浓缩倍数较低(1.0～4.0)的范围内,通量下降主要是由膜污染造成的;在浓缩倍数较高（4.0～16.0）的范围内,膜表面处水蒸汽下降也显示其影响。药液温度从46℃升高到60℃,通量从13.88kg/(m²·h)升高到30.82kg/(m²·h)。药液流速从0.074m/s升高到0.130m/s,通量从24.14kg/(m²·h)升高到31.22kg/(m²·h)。     

用纤维光学技术测定液体混合程度对筛板塔效率的影响

本研究采用纤维光学技术以及任意方式注入示踪剂、两点检测之激励—应答手段,实测了普通筛板和大孔筛板的液相涡流扩散系数。通过对试验数据的回归分析,在较宽的操作条件范围内,得到了液相涡流扩散系数与堰高、液流强度和空塔气体动能因子的关联式。并发现普通筛饭与大孔筛板可用同一关联式关联。与实测的板效率之比较表明,以本文所提供的关联式预测的板效率是较为准确的。     

黑曲霉产酶过程中变温操作的研究

研究了温度对黑曲霉Ａｎ－１．１５生产木聚糖酶的影响,测定了正常条件下的产酶曲线。结果表明,２８℃下黑曲霉Ａｎ－１．１５产酶最高,采用变温操作,即前２４ｈ用３３℃而后用２７℃培养,可在不降低酶活性的情况下缩短发酵时间１６ｈ。     

用减压膜蒸馏测定对流传热系数的研究

介绍了应用减压膜蒸馏技术测定膜组件对流传热系数的理论方法, 并通过实验测定了膜组件的对流传热系数。实验结果得到的关联式与Dittus-Boelter方程基本一致。     

纳米材料MCM-41的制备及其固定化酶的研究

在使用扩孔剂间三甲苯的条件下,对新型大孔纳米材料MCM-41进行了制备,并对该材料作为载体固定化木瓜蛋白酶进行了研究。X射线衍射和氮气吸附表征结果表明：材料内部孔的排列高度有序且孔径集中分布在6.3nm附近。用该材料作为载体固定化木瓜蛋白酶的结果表明：在给酶量、戊二醛质量分数、时间、温度和pH值分别为20mg/g,0.75%,2h,10～20℃和7.0的条件下,固定化酶的回收率为55%左右,效果最佳。     

重组Hepcidin融合蛋白的金属螯合亲和层析纯化

在大肠杆菌中表达的重组Hepcidin融合蛋白以包涵体形式存在,其N端带有6个组氨酸。以Ni²⁺-IDA-Sepharose Fast Flow为层析介质,在变性条件下以不同的咪唑和pH值洗脱方式对Hepcidin融合蛋白的纯化效果进行了比较,确定了该融合蛋白的金属螯合层析纯化条件。以60mmol/L咪唑洗脱杂蛋白,然后将pH值降至4.0洗脱融合蛋白,纯化后的融合蛋白纯度大于95%,而且不含咪唑,有利于下一步Hepcidin的制备。金属螯合层析中融合蛋白收率不低于90%。Ni²⁺-IDA-Sepharose Fast Flow对该融合蛋白的吸附量为30.4mg /mL。     

十二烷基苯磺酸钠对膜蒸馏过程膜润湿的研究

利用聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的水溶液为介质,通过考察温度、原料质量分数以及是否加入NaCl等因素对跨膜通量的影响来研究膜润湿的过程。结果表明：膜蒸馏过程中膜润湿的进程与膜表面孔径的分布有关,表面活性剂分子由于表面扩散作用在部分润湿膜孔内爬伸的过程中,由于热侧气液界面处温度的降低导致的传质推动力降低占主要作用。当膜孔全润湿后,通量完全由膜两侧渗透压决定,脱盐率下降到较低水平。降低膜蒸馏的温度或降低SDBS含量均可以减缓膜蒸馏膜润湿的进程;加入NaCl导致溶液表面张力增大,也可以减缓膜润湿。     

钢球振荡酶解汽爆麦草的研究

为了寻求一种提高纤维素酶解速度和转化率的新方法,采用静置、摇床振荡和钢球振荡三种不同的酶解方式进行汽爆麦草酶解和吸附实验。结果表明，钢球振荡方式不但增加了汽爆麦草对纤维素酶的吸附量，而且明显提高了酶解速度和底物转化率。采用钢球振荡进行汽爆麦草酶解的最佳酶活性浓度为3.6×10-7 mol/（s•mL），最佳转速为150 r/min，最佳酶解时间为24 h，还原糖得率为0.43。用环境扫描电镜观察三种不同方式酶解后的汽爆麦草的形态，经分析发现，钢球振荡还有助于减少产物对酶的抑制和提高底物对纤维酶的吸附和解吸频率。     

中空纤维膜组件结构对其膜蒸馏性能的影响

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。