化工学报

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2004年第55卷第10期刊出日期：2004-10-25

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综述与专论

微生物代谢工程：绘制细胞工厂的蓝图

李寅;曹竹安

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1573-1580.

摘要 ( 688 )

PDF (677KB) ( 1215 )

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代谢工程是一种理解并利用代谢过程的方法，其目的是优化或改变生物细胞中的代谢网络和表达调控网络，提高其代谢产物的产量或合成新的化合物.后基因组时代系统生物学和功能基因组学技术的发展，为构建能够实现特定目标的微生物细胞工厂提供了空前机遇.本文回顾代谢工程在技术和应用上的最新进展，讨论代谢工程中的关键问题和发展趋势，并提出中国在该领域的发展策略.

确定性颗粒轨道模型在流化床模拟中的研究进展

欧阳洁;李静海

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1581-1592.

摘要 ( 643 )

PDF (653KB) ( 528 )

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随着计算机硬件的发展，基于颗粒尺度模拟稠密气固两相流的颗粒轨道模型发展很快.本文回顾了目前流化床模拟中确定性颗粒轨道模型的研究状况，概述了处理颗粒碰撞的硬球模型、软球模型以及DSMC方法在国内外流化床模拟中的研究成果，评述了颗粒间相互作用处理方法的优缺点以及适用的系统等，指出了确定性颗粒轨道模型发展亟待解决的问题，展望了确定性颗粒轨道模型未来的发展趋势.

生物信息学用于代谢网络研究的进展与展望

何锋;马洪武;赵学明;元英进;曾安平

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1593-1601.

摘要 ( 759 )

PDF (1126KB) ( 1182 )

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如何分析基因测序和高通量分析方法所获得的海量数据和信息，及由此而得到的复杂生物网络,是生物信息学研究者所面临的重要任务.本文综述了基于基因组的大规模代谢网络重建和分析的进展，论述了利用生物信息学方法分析代谢网络结构的主要方法和结果；比较了现阶段两种最常用的代谢途径分析方法，即基元模式和极端途径的差异；列举了这两种方法在代谢网络结构和功能分析、工程菌设计等多方面的重要应用；指出了现阶段在途径分析领域存在的问题和应对的策略.

分子印迹技术在固相萃取中的应用与展望

刘耀驰, 项伟中, 徐伟箭

化工学报. 2004, 55(10): 1602-1607.

摘要 ( 779 )

PDF (521KB) ( 456 )

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20世纪90年代以来，具有构效预定性、特异识别性和广泛实用性等特点的分子印迹技术在异构体及手性分离、化学仿生传感器、模拟酶催化、膜分离及固相萃取等领域的研究较多. 固相萃取技术作为一种比液液萃取更好、更快速、更简便的分离技术，是近30年来才快速发展起来的.以印迹聚合物作为固相萃取填料是分子印迹技术最具应用前景的一个方向.对分子印迹技术及固相萃取技术的基本原理及方法进行了简单介绍，并着重介绍了近年来分子印迹技术在固相萃取中的应用，如环境样品分析、药物分离与分析、生物与临床医学检测等，并对两种技术结合取得的成果、面临的问题及应用前景进行了展望.

热力学

振动丝法测定常压和加压下液体的黏度和密度

马沛生;周清;杨长生;夏淑倩

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1608-1613.

摘要 ( 716 )

PDF (397KB) ( 379 )

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介绍了自行研制的高温高压振动丝黏度密度仪的构造和测定原理，并以正戊烷作为实验流体对仪器的可靠性和准确性进行了测试.测定了环己烷在323.15～413.15 K温度范围内、正辛烷在313.15～393.15 K温度范围内、苯在303.15～445.15 K温度范围内压力分别为常压和6.10 MPa、正庚烷和异辛烷在298.15～403.15 K温度范围内压力分别为常压和5.10 MPa下的黏度与密度，并分别对不同压力下的黏度、密度数据进行了关联.

超临界CO₂-共溶剂二元体系溶质的偏摩尔体积及分子间的相互作用

曹维良;李璇;张敬畅

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1614-1620.

摘要 ( 639 )

PDF (650KB) ( 414 )

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在313.5～323.5 K、7～14 MPa范围内测定了CO₂及CO₂-甲醇、CO₂-乙醇、CO₂-正丁醛、CO₂-异丁醛二元混合流体的表观密度，讨论了压力、第2组分的种类和加入量对CO₂表观密度的影响，在此基础上计算了溶质的偏摩尔体积，讨论了温度、压力和第2组分的性质对溶质偏摩尔体积的影响规律.实验发现：CO₂-共溶剂二元体系在临界点附近溶质的偏摩尔体积出现较大的负值，反映了CO₂与共溶剂之间存在较强的相互作用，使CO₂分子发生聚集现象；CO₂分子聚集程度与共溶剂分子大小及空间结构有关，分子越大或越规则，CO₂分子聚集程度越强.

环己烷-乙烯基降冰片烯体系汽液平衡数据测定及关联

曾庆荣;王桂英;王广铨

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1621-1624.

摘要 ( 574 )

PDF (323KB) ( 203 )

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采用改进的Rose汽液平衡釜，测定了在12.0kPa压力下的乙烯基降冰片烯精馏体系中环己烷(CH)-乙烯基环己烯（VCH），环己烷(CH)-乙烯基降冰片烯(VNB)，环己烷(CH)-四氢茚(THI)的汽液平衡数据，并进行了热力学一致性验证，由所测数据回归出三组用于该体系Wilson方程的配偶参数，并证明了Wilson方程可以较好地关联环己烷-乙烯基降冰片烯体系的汽液平衡.为乙烯基降冰片烯精馏体系的开发与设计提供了基础数据.

传递现象

涡流二极管泵性能

郭彦华;景山;吴秋林;陈靖;宋崇立

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1625-1630.

摘要 ( 663 )

PDF (569KB) ( 259 )

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实验研究了提升高度为6.7m的涡流二极管泵的性能.研究结果表明：料桶内的液面高度对涡流二极管泵的泵效率及输送量影响甚微；抽吸压力对涡流二极管泵的扬程和流量分配比没有影响，但泵的平均流量和效率随着抽吸压力的增大而减小；当抽吸压力不变时，随压冲压力的增大，涡流二极管泵的扬程、流量分配比、输送量及装置效率都随之增加.实验还表明在本实验条件下决定压冲过程流量分配比的关键因素是涡流二极管泵系统三通分流管路两侧的静压头之比.

多孔表面管内高沸点工质的强化流动沸腾换热与阻力特性

杨冬;李永星;陈听宽;李斌

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1631-1637.

摘要 ( 684 )

PDF (511KB) ( 385 )

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建立了带有气液分离器的高沸点有机工质流动沸腾换热实验台，对垂直上升多孔表面管内高沸点有机工质异丙苯的强化流动沸腾换热与阻力特性进行了实验研究，获得了传热系数与压降随干度的变化情况，并与光管内的实验结果进行了比较.另外，还通过实验得到了三个质量流速下的流动沸腾曲线.实验过程中质量流速范围为391～790kg•m^-2•s^-1，实验工况干度范围为0.09～0.58，压力范围为0.16～0.31MPa.通过对实验数据的回归分析，获得了传热系数与摩擦压降的计算关联式.实验结果表明，多孔表面管在强化换热的同时，并没有使阻力增加很多，具有良好的应用前景.

多相流

加压条件下气固喷射器输送特性的三维数值模拟

熊源泉;袁竹林;章名耀

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1638-1643.

摘要 ( 812 )

PDF (472KB) ( 445 )

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利用Lagrangian和Eulerian法相结合的三维数值模拟技术，对影响收缩型气固喷射器的输送特性的关键因素进行数值模拟研究，数值模型中考虑了气固两相的相互耦合作用.模拟研究结果表明，气固喷射器内的固体颗粒轴向平均速度随收缩段的收缩角减小而增大，当收缩角小于一定值后，收缩角对喷射器内的固体颗粒速度以及气固两相流的混合的影响甚微.此外，收缩段的收缩角和驱动气体入口风速对收缩型气固喷射器内的静压分布也均有一定的影响.

催化、动力学与反应器

沉淀型Fe-Mn工业催化剂的F-T反应性能

吉媛媛;相宏伟;李永旺;钟炳

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1644-1649.

摘要 ( 649 )

PDF (577KB) ( 172 )

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在积分固定床反应器中系统考察了用于Fischer-Tropsch(F-T)合成的沉淀型Fe-Mn工业催化剂的性能.首先对催化剂进行了2000h的稳定性测试，然后在不同反应温度、原料气H₂/CO比、空速和总压下考察其反应性能.结果表明，在2000h的运行过程中，该催化剂活性和选择性较平稳，失活速率较小，且在较高的反应温度下失活速率更小，显示出该催化剂具有良好的长期稳定性；经2000h的运行后，该催化剂仍表现出较高的反应活性和稳定性，同时，还保持着较高的低碳烯烃和C₅₊选择性.此外，当反应条件在一定范围内发生变化时，低碳烯烃和C₅₊选择性变化不大，说明该催化剂具有良好的可操作性.

介孔有机硅分子筛表面的碱改性及其催化性能

袁兴东;沈健;金知晚

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1650-1653.

摘要 ( 723 )

PDF (367KB) ( 374 )

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采用水热法直接合成出表面含有机碱中心的介孔有机硅分子筛PMOs催化剂.XRD分析结果表明，3种有机碱改性的催化剂都具有介孔分子筛的完整晶体结构.红外光谱IR分析结果证明了在分子筛的表面含有机碱基团.热失重（TGA）分析认为各种有机碱中心在有机介孔分子筛表面的热稳定性高于300 ℃，骨架中的乙烷基在低于500 ℃下保持稳定.甲醇与十八碳烯酸的酯化反应结果表明，十八碳烯酸的转化率随碱强度和碱中心数增加而升高，催化剂活性的顺序为PMO-DN>PMO-Py>PMO-N；3个催化剂反应后的XRD衍射强度比反应前都加强，分析认为与模板剂的脱除方法——碱化乙醇溶液有关.

分离工程

聚砜微球的双乳液法制备及其吸附特性

王玉军;熊瑛;陈飞;骆广生;戴猷元

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1654-1657.

摘要 ( 598 )

PDF (1498KB) ( 276 )

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根据相转化原理，采用双乳液法制备了聚砜微球，扫描电镜观察表明制得的聚砜微球粒径较为均一，且表面致密.在微球制备过程中，二甲基甲酰胺中的聚砜浓度、两乳液中的连续相（石蜡）与分散相（DMF或水）的体积比对微球的成球性能有较大影响.将聚砜微球应用于利尿剂组分的吸附，表明其对酸性利尿剂氟咯噻咪和碱性利尿剂氨苯蝶啶有较好吸附.

胶束相对多组分色谱过程的影响

江宇雷;李希

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1658-1664.

摘要 ( 512 )

PDF (634KB) ( 143 )

相关文章 | 多维度评价

运用非线性波的相干理论和多相色谱的概念，分析了含有胶束相的多组分色谱的基本特征.胶束相对溶质的萃取和固定相对溶质的吸附是影响色谱过程特征的两种主要因素，若吸附性强的溶质更易被胶束相萃取，则萃取和吸附这两种作用之间的竞争导致色谱过程出现反转点.在反转点处，对应的吸附能力相邻的两种溶质的分离顺序发生反转，熵条件也随之改变.反转点的存在，增加了色谱过程的复杂性，同时也提供了更多可供选择的色谱操作.

过程系统工程

TS法的改进及其在求解化工优化问题中的应用

施文俊;何小荣;陈丙珍;邱彤

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1665-1668.

摘要 ( 592 )

PDF (383KB) ( 305 )

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TS算法属于现代优化算法，是局部领域搜索法的推广，常用于求解组合优化问题.利用TS法搜索过程的有向性和能够跳离局部最优解的特点，对其进行了改造，以适应求解连续变量化工优化问题.首先，根据化工优化问题变量的特性，提出了一种简便的邻域映射方案，并改进了迭代过程中自适应因子的下降函数；进一步分析对比了禁忌步数、自适应因子和初始解等参数对于优化结果的影响.然后通过算例和换热网络优化问题的求解，表明改造后的TS法在求解连续变量化工优化问题中的有效性，及其在化工优化领域的发展价值.

基于自适应并行禁忌搜索的精馏分离序列优化综合

董宏光;秦立民;王涛;樊栓狮;姚平经

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1669-1673.

摘要 ( 566 )

PDF (719KB) ( 340 )

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由于精馏分离序列与二叉树之间具有同构性，在数据结构上精馏分离序列可以抽象为二叉树.采用图论方法建立了二叉树相邻切分点变换机制，进而形成有效的邻域结构.将自适应机制和并行技术引入禁忌搜索算法中，根据记忆频率信息自适应调整禁忌长度与候选集规模，通过搜索任务分配安排形成多任务并行处理.数值实验表明自适应并行禁忌搜索算法能够成功解算大规模精馏分离序列优化综合问题.

表面与界面工程

银表面分子自组装膜的防腐性能

刘金红;王恰红;郭志睿;顾宁

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1674-1677.

摘要 ( 633 )

PDF (783KB) ( 298 )

相关文章 | 多维度评价

用3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPS）在银电极表面制备了自组装单分子膜，研究了该组装膜在0.1mol•L^-1NaOH溶液中对银的防护作用.通过极化曲线、接触角及俄歇电子能谱等方法对组装膜的极化电阻、腐蚀电流及表面状况进行了研究表征，得到了最佳MPS组装液浓度为0.1mmol•L^-1和最佳组装时间为6h下的腐蚀电位、腐蚀电流密度、极化电阻和缓蚀率等结果.

生物化学工程、制药、食品和天然产物加工

Nocardia sp.高丙烯酰胺耐受性菌株及水合结晶工艺

刘铭, 李春, 高毅, 黄晔, 曹竹安

化工学报. 2004, 55(10): 1678-1683.

摘要 ( 618 )

PDF (667KB) ( 180 )

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在极端条件下改造了现有的丙烯酰胺生产菌株Nocardia sp.RS，通过向发酵液中间歇加入丙烯腈催化生成丙烯酰胺而形成极端环境，将菌体生长、酶催化和菌种筛选这3个过程耦合在一起.研究了极端条件下菌体存活率、腈水合酶活性随丙烯酰胺浓度的变化.驯化得到的RS-1菌株有很好的丙烯酰胺耐受性，摇瓶水合的丙烯酰胺终浓度达到了587 g•L^-1，比RS菌株提高30.6％.利用RS-1菌株在小型反应器规模上实现了高浓度丙烯酰胺的制备，累积浓度达到了535 g•L^-1，不需浓缩即可满足市场对丙烯酰胺水溶液产品的浓度要求.在此基础上，设计了水合结晶改进工艺，预计可比现有工艺降低浓缩能耗32.8％.

用于丝状菌固态培养研究的膜培养技术

师俊玲;李寅;陈坚

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1684-1689.

摘要 ( 708 )

PDF (571KB) ( 183 )

相关文章 | 多维度评价

提出了一种改进的膜转移培养技术，并以盾壳霉(Coniothyrium minitans)的固态培养为例，从菌体生长、孢子产量及培养基中pH变化等方面对该培养技术的应用价值进行了分析与研究.结果表明，这种培养体系可以将菌丝体与培养基完全分开，但不影响菌体的正常生长与孢子形成；通过膜转移培养技术可将盾壳霉的孢子产量提高1.8倍以上；用浸有液体培养基的脱脂棉支撑体培养体系可达到与琼脂培养体系相同的研究目的，但其操作更为简单，更利于连续培养研究.这种培养体系在实验室条件下研究其他丝状菌的固态连续培养方面也具有很大的应用潜力.

能源和环境工程

生物滤池反冲洗过程中生物量和生物活性的分析

白宇;张杰;陈淑芳;阎立龙

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1690-1695.

摘要 ( 629 )

PDF (481KB) ( 440 )

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用生物膜过滤柱对污水进行深度处理的中试研究表明，滤柱挂膜期间低强度的反冲洗，使局部积累的生物在滤柱全层得到重新分布，生物活性得到增强，挂膜时间缩短30%.生物量和生物活性同滤层高度有良好的正向相关性，从而推导出q(x)为单位体积滤料的生物平均需氧量，利用该式可得出生物膜过滤柱最佳反冲洗气强度.突破传统普通快滤池用膨胀率来确定反冲洗气强度的做法，采用生物量和生物活性来确定反冲洗气强度对于生物膜过滤柱来说更符合其本身的生物特性，从而更具有实用价值.

五氯酚在飞灰表面低温反应生成二口恶英特性

陈彤, 李晓东, 严建华, 黄蕾, 陆胜勇, 谷月玲, 岑可法

化工学报. 2004, 55(10): 1696-1701.

摘要 ( 738 )

PDF (1464KB) ( 254 )

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在管式炉上研究了不同试验条件飞灰/五氯酚生成二口恶英的分布特性.采用色质联机(HRGC/LRMS)测定了PCP中以及生成产物中的二口恶英含量.结果表明，生成产物中的二口恶英主要以气态形式存在，总的二口恶英中以PCDDs为主，比例高于97％，PCDDs中主要同系物是六至八氯代PCDDs.分析了飞灰含量以及氧含量对二口恶英生成的影响，二口恶英生成量随着飞灰中含碳量的增加而增大，氧含量是控制二口恶英生成的关键因素，氧含量在6.7％时生成的二口恶英总量及毒性当量值最小.对试验中产生的二口恶英进行了质量平衡，为进一步研究垃圾焚烧过程中二口恶英排放以及分布特性打下基础.

热力学

环价连接性指数与饱和烃沸点的QSPR研究

沐来龙;冯长君

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1702-1705.

摘要 ( 582 )

PDF (378KB) ( 177 )

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复杂体系化学平衡组成计算方法

邓文生;贾冬梅;张青山;李民丽

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1706-1709.

摘要 ( 642 )

PDF (373KB) ( 368 )

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传递现象

多孔铝内体积对流传热系数的测量

张后雷;谭俊杰;章立新

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1710-1713.

摘要 ( 679 )

PDF (370KB) ( 490 )

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声空化强化渗透脱水

孙宝芝;姜任秋;淮秀兰;李斌;刘登瀛

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1714-1718.

摘要 ( 700 )

PDF (425KB) ( 355 )

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催化、动力学与反应器

过氧化氢法制备二氧化氯的反应机理及动力学

钱宇;陈赟;江燕斌;纪红兵

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1719-1722.

摘要 ( 834 )

PDF (384KB) ( 751 )

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过程系统工程

HHT与神经网络在油气两相流流型识别中的应用

孙斌;张宏建;岳伟挺

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1723-1727.

摘要 ( 631 )

PDF (464KB) ( 363 )

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生物化学工程、制药、食品和天然产物加工

亲和胶质气体泡沫的制备及其对胰蛋白酶的吸附分离特性

何彬;刘杨;孙彦

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1728-1731.

摘要 ( 616 )

PDF (343KB) ( 196 )

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能源和环境工程

固体氧化物质子传导膜H₂S燃料电池

钟理;陈建军;WEI Guolin;LUO Jingli ;CHUANG Karl

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1732-1735.

摘要 ( 593 )

PDF (373KB) ( 333 )

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乳化液膜法处理含Cr(Ⅲ)废水

余晓皎;姚秉华;周孝德

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1736-1739.

摘要 ( 585 )

PDF (427KB) ( 286 )

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分离工程

萃取精馏溶剂选择性的温度效应

张志刚, 徐世民, 李鑫钢, 张卫江

化工学报. 2004, 55(10): 1740-1742.

摘要 ( 885 )

PDF (357KB) ( 265 )

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PREPARATION OF FLAT SHEET MICROPOROUS MEMBRANES FROM IPP VIA TIPS FOR MEMBRANE DISTILLATION

唐娜;刘家祺;马敬环;王洪军

CIESC Journal. 2004, 55(10): 1743-1745.

摘要 ( 581 )

PDF (1083KB) ( 135 )

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主编：李静海
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