TiO2光催化技术研究进展

TiO2具有很多优良的特点,如稳定性高、价格低廉、对环境无污染等,所以具有很好的市场前景。本文主要从以下几个方面纳米TiO2的制备方法、改性技术以及应用方向进行简单的阐述。     

活性炭负载的TiO_2对蔬菜中残留乐果的光催化降解作用

探讨了活性炭(AC)负载的TiO_2对蔬菜中残留的农药乐果的光催化降解作用。采用Sol-Gel法在酸性条件下制备TiO_2和AC负载的TiO_2(TiO_2/AC),并用钼酸铵分光光度法测定光催化降解前后乐果溶液的浓度。结果表明,室温下TiO_2降解乐果的最适时间为4 h,最适TiO_2质量浓度为1 000 mg/L,最适降解pH为11。AC负载的TiO_2复合物显著提高了TiO_2对乐果的降解率;在复合物中,每30 mL TiO_2溶胶中AC的最佳加入量为1 g;负载型复合物的降解作用对蔬菜的营养成分影响不大。由此得出结论:负载型AC/TiO_2复合物能更有效地降低乐果的残留。     

基于CFD的堆肥反应器通气搅拌结构优化设计

堆肥反应器的分散性能会直接影响好氧堆肥反应的进程和结果,而堆肥反应器的通气搅拌结构是影响其分散性能的关键部件。为改善好氧堆肥反应器的分散性能,通过计算流体力学(CFD)方法对实验室用堆肥反应器的单层通气桨叶结构、单层通气桨叶双层搅拌桨叶结构和三层通气桨叶结构分别进行了气液两相流模拟,对比分析了这3种通气搅拌结构性能的优劣,并进一步研究了单层通气桨叶双层搅拌桨叶结构的安放角对其分散性能的影响。结果表明:采用单层通气桨叶双层搅拌桨叶式通气搅拌结构的分散性能更佳,堆肥反应器有较高平均气含率为0.408,不均匀性系数为0.035;不同安放角下,堆肥反应器内湍动能的分布规律基本保持一致,沿径向呈现双峰趋势,而堆肥反应器的单位体积功率随着安放角的增大而增大;综合考虑,通风搅拌结构的安放角为45°时,堆肥反应器的平均气含率最高且搅拌功率适宜,更适于气液混合搅拌。该结果可为堆肥反应器的设计提供参考。     

厌氧反应器三相分离器气液分离过程的模拟研究

内循环厌氧反应器有机污染物降解效率高,广泛应用于垃圾渗滤液处理.三相分离器作为厌氧反应器核心部件,其沼气收集转运过程影响三相分离效果.文章建立了含反射板、通气槽、集气室及出气管的三相分离器三维模型,并采用欧拉双流体模型模拟其内部气液流场,发现上层反射板存在气体倒灌现象,并得到实验验证.进一步结合气相浓度分布及压力分布对...     

气升式光生物反应器培养微藻溶氧和pH值变化规律研究

为了解决在光生物反应器养殖微藻过程中,溶解氧和pH值2个培养工艺参数的控制问题,分别在80 L、350 L和900 L的3种规格气升式光生物反应器中培养湛江等鞭金藻(lsochrysis zhanjiangensis),高藻细胞浓度分别达到900×104,700×104,500×104cell/mL,测定其中溶氧和pH值的日变化。结果显示,在光照度4 000 lx以上时,湛江等鞭金藻光合作用强,表现为反应器中藻液溶氧较高,日最高溶氧分别可达17.91 mg/L、15.84 mg/L和12.7 mg/L。所测定的藻液日pH值均在7.00~9.16变化。     

转基因技术在动物营养学中的应用及发展前景

转基因技术的研究和应用已渗透到生命科学的各个领域,动物营养学的发展需要在分子水平上分析及解释营养物质对动物机体的变化调控,如生长发育、新陈代谢、遗传变异、免疫与疾病等。本文综述了转基因动物在动物营养学中的应用:改善生产性状,提高生产性能;建立遗传性疾病、肿瘤和其它疾病的实验动物模型;增强抗病力;利用转基因动物生产药用蛋白质。     

新月菱形藻的光生物反应器半连续培养

利用平板式光生物反应器对新月菱形藻进行半连续培养,探讨更新率、更新周期对新月菱形藻生长、细胞采收量、生化成分及细胞生物量产率的影响.结果显示,随更新率的增大,新月菱形藻的生长速率增大,藻液中氮磷的平均含量上升,而平均细胞密度及产率呈下降趋势;总采收量与更新率呈抛物线关系,细胞生物量、胞内多糖和蛋白的最大采收量分别收获于33%、25.2% 和34.7%的更新率下,其最大值分别为2.11×1012 cell、3623 mg 和2347 mg.更新周期的延长导致新月菱形藻平均生长速率减小,藻液中氮磷的平均含量下降,而采收的平均细胞密度与产率增大,胞内代谢物蛋白质和多糖的含量增加;总细胞采收量随着更新周期的延长减小,当更新周期为1 d时采收量最大,为3.12×1012 cell.综合考虑,更新率为33%、更新周期为1 d,是收获生物量的最佳条件.     

绿色巴夫藻的光生物反应器半连续培养研究

实验利用一种气升式光生物反应器进行了绿色巴夫藻的半连续培养研究,详细探讨了更新率、更新周期等因素与藻细胞的生长、采收量、产率及氮、磷营养盐的利用之间的关系。实验发现,更新率、更新周期和起始更新时间均是半连续培养的重要参数。半连续培养间的生长速率随更新率的上升而增大,随更新周期的延长而减小。采收量和更新率间呈一抛物线关系,更新率为30%最大,为1.70g/d;产率随更新率的增大而减小,在10%时达到0.58g/L·d,而50%时仅为0.26g/L·d;在30%的更新率下,随着更新周期的延长,采收的藻细胞密度增大。但24d的更新培养期内总采收量随周期的延长而下降,1d组为33.68g,而4d组只有17.66g。对于采收藻液的PO4P和NO3N平均含量,随更新率的增大而上升,更新率为10%时二者分别为0.350mg/L、0.064mg/L,而50%时分别上升至0.796mg/L和1.956mg/L;PO4P平均含量随更新周期的延长而下降,1d组和4d组分别为0.353mg/L和0.185mg/L,而NO3N平均含量在各更新周期间无显著变化,稳定在0.060mg/L左右。综合考虑各指标,以30%的更新率和1d为更新周期是绿色巴夫藻光生物反应器半连续培养的一个较佳模式。     

生物质气化／燃烧双反应器的冷态试验研究

采用所搭建的生物质气化／燃烧双反应器冷态试验台,研究了生物质气化效果的影响因素。双反应器中气化炉内径为211mm,高为1．7m,为移动床形式;燃烧炉内径为100mm,高为5m,为循环流化床形式。2个反应器由气动返料装置进行连接,通过炉内的灰循环实现耦合。在此试验台上进行了物料循环量的试验研究,考察了循环量与燃烧炉一次风速、下返料风速的关系,通过理论计算,得到了气化炉循环灰所携带的热量和物料在气化炉内的停留时间,为热态试验台的设计提供理论基础。     

基于CFD的养殖污水净化内循环流化床反应器结构优化

针对水产养殖污水净化对内循环流化床反应器的相关要求及流化状态下反应器结构、操作参数与相流体力学行为的密切关系,该文利用构建的描述不同结构、操作参数反应器气液两相流动的计算流体力学数学模型,分析了不同结构、操作参数下反应器液体流场、液体循环流量、气含率的变化规律,得到了对于内径200 mm、底部采用均孔布气盘的反应器,在表观气速为0.5~2.5 cm/s时,导流筒与反应器的内径比0.5,导流筒高度与反应器内径比6,导流筒下端到反应器底部距离50 mm,导流筒上端到液面距离100 mm为最优值;针对液体循环流量,使用相关数学模型求解理论值并与试验值进行比对,通过偏差分析探究了数学模型应用的局限性;使用MATLAB最小二乘法拟合了反应器在最优结构参数下表观气速与液体循环流量、气含率的关系,验证了拟合公式的精确性。该研究为内循环流化床反应器在水产养殖污水处理中的设计应用提供理论和技术参考。