检索结果-南通市图书馆

作者：左鹏鹏天津大学

学位级别：硕士

生物质成型燃料的规模化生产和应用有利于农林废弃物资源的能源化利用,对于节能减排具有重要的意义。生物质成型燃料的加工能耗与生产成本及物流成本一定程度上制约着其规模化生产及应用。生物质成型燃料规模化生产中,原料的粉碎粒度和... 详细信息

生物质成型燃料的规模化生产和应用有利于农林废弃物资源的能源化利用,对于节能减排具有重要的意义。生物质成型燃料的加工能耗与生产成本及物流成本一定程度上制约着其规模化生产及应用。生物质成型燃料规模化生产中,原料的粉碎粒度和干燥后的含水率是影响加工能耗和生产成本的重要因素。以陕西某年产2万吨的秸秆成型燃料加工为例,采用ExtendSim软件对成型燃料生产线进行仿真,以理论加工能耗为目标函数,研究了压块（边长25 mm,长度100 mm,0.8 t/m3）和颗粒（直径10 mm,长度40 mm,1.2 t/m3）成型燃料的粉碎粒度和干燥后含水率对成型燃料的生产率及整体比能耗的影响,得出理论能耗的最优参数组合并与调研的生产性试验结果比较发现:与原经验参数相比,压块燃料按参数（15%,20-30 mm）优化后理论节能11.64%,调研相关生产性试验节能10.36%;颗粒燃料按参数（10%,10 mm）优化后理论节能5.58%,调研相关生产性试验节能6.36%。进一步考虑各环节能耗、人员管理、场地使用、设备折旧费用,估算得到颗粒燃料的加工成本191.67元/吨,压块为122.73元/吨。针对生物质成型燃料从加工中心到热源站的次级物流成本较高的问题,以拟建的2号生物质热源站一期10万吨燃料需求为例,拟定三个相同规模的成型加工中心,利用ExtendSim对次级物流过程进行建模。结合文献调研,对比了生物质电厂常采用的以热源站为起点,把车辆平均分配到加工中心独立运输和每辆车依次运输三个加工中心的两种次级运输策略;并在最优策略下对三种型式燃料（打包0.4 t/m3,压块0.8 t/m3,颗粒1.2 t/m3）所需车型（10-50吨）及数量进行优化,据此得到各自最优的次级物流成本。结果发现,把车辆平均分配到加工中心独立运输的策略较好,较合理车型为30-40吨之间;三种燃料中,优化后颗粒的次级物流成本最低,但加工成本最高。综合考虑加工及次级物流总成本发现,压块燃料为167.62元/吨,比颗粒低23.9%,比打包低16.08%。另外,文献报道指出,生物质中含有比较活泼的钾氯等无机杂质,燃烧过程经常出现积灰结焦问题。初步调研国内外文献,考虑针对木本、草本及两者的混合燃料燃烧过程中不同的积灰结焦特性,利用硅铝系或含硫添加剂与生物质中的氯化钾反应可提高灰熔点的原理,给出了各自添加剂筛选的初步实验构思。

关键词：生物质成型燃料粒度和含水率加工能耗次级物流成本复合添加剂

区域燃煤供热系统能耗分析及微藻固定模拟烟气CO2实验研究

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区域燃煤供热系统能耗分析及微藻固定模拟烟气CO2实验研究

作者：罗梦圆天津大学

学位级别：硕士

我国集中供热系统目前存在运行效率低和能源浪费严重等现象,对系统进行能耗分析十分必要。热源是供热系统重要组成部分,提高热源的热效率是供热系统节能降耗的关键,而热源多采用的循环流化床锅炉存在热效率达不到设计值等问题,故对循环... 详细信息

我国集中供热系统目前存在运行效率低和能源浪费严重等现象,对系统进行能耗分析十分必要。热源是供热系统重要组成部分,提高热源的热效率是供热系统节能降耗的关键,而热源多采用的循环流化床锅炉存在热效率达不到设计值等问题,故对循环流化床锅炉进行优化分析十分必要。热源所用燃料大多为煤,燃煤锅炉会大量污染物和温室气体,其中因二氧化碳增加导致的全球变暖十分严峻,控制碳排放十分必要,而微藻生物固碳法是一种有效的自然固碳方法。围绕以上目标,本文以西安市长安区热力公司供热系统为实例,采用能量分析法对长安热力公司的供热系统进行能耗分析,文献梳理了供热系统热效率和供热过程中各环节(热制备、热转换、热输送和用热)热效率的理论计算公式,探究了供热系统热效率的影响因素,其中影响最大的为供热锅炉热损失和供热管网散热损失。针对供热系统热源,采集长安热力公司两台50t/h循环流化床锅炉的运行数据,正平衡法计算(采用实测运行数据)的3#和4#锅炉热效率平均值分别为80.76%和79.38%,均低于设计值86.1%。反平衡方法(缺乏部分实测数据,采用了经验值)估算得到3#和4#炉的热效率分别为85.59%和85.51%,其中排烟热损和固体不完全燃烧热损在总热损中占比重最大,影响这两项热损的主要参数为风量、燃料粒级、运行床温和锅炉负荷等。针对燃煤锅炉排放CO的捕集,以普通小球藻(Chlorella vulgaris,FACHB-1227)为研究对象,采用SE无碳培养基,利用套管式光生物反应器在不同浓度(5%、10%、15%、20%)的模拟烟气下培养小球藻,培养周期为17天后发现,当模拟烟气中CO浓度为10%时,普通小球藻细胞密度和平均固碳速率最大(8.76×106cells?mL-1,30.18mg?L-1?d-1)。因此,降低供热系统中锅炉热损失和管网热损失可提高系统的热效率;对锅炉的风量、床温、负荷和燃料粒级进行优化可以有效提高锅炉的运行热效率;将模拟烟气中CO浓度控制在10%时有利于提高小球藻的固碳速率,更有效去除模拟烟气中的CO。

关键词：集中供热系统能耗分析循环流化床锅炉锅炉热效率普通小球藻平均固碳率

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某校园集中供热系统动态水力模拟与优化

某校园集中供热系统动态水力模拟与优化

作者：史鑫钰天津大学

学位级别：硕士

针对某校园供热系统及其“源网末端”一体化分层分级精细管控节能改造,对系统进行了调研分析。调研分析发现,系统热表信息完善程度、压力表计量的准确性对热网的智慧管控和运维有重要作用,系统也存在一定的水力及热力不平衡现象。基于... 详细信息

针对某校园供热系统及其“源网末端”一体化分层分级精细管控节能改造,对系统进行了调研分析。调研分析发现,系统热表信息完善程度、压力表计量的准确性对热网的智慧管控和运维有重要作用,系统也存在一定的水力及热力不平衡现象。基于系统不同的用热类型,提出了寒假分时分区互补间歇供暖的运行方案,并在2020年2月26日和27日对9个无人活动的热力入口进行了间歇调节试验,运行结果表明,采用间歇调节的节能效果可达50%以上。若在2020年整个寒假期间采用分时分区互补的间歇供热方式,可节约燃气量10万m,同时可以保证站内锅炉的负荷稳定。针对当前系统存在的水力及热力不平衡问题,建立了系统的动态水力优化模型,模型以水泵的运行能耗最小为目标,通过非线性规划优化算法优化水泵频率、阀门开度和热力入口流量。基于该模型,若2019-2020供暖季采取动态水力调节的运行方式运行能耗将显著降低,结果表明:采用逐时、昼夜和逐日动态调节的方式下水泵能耗分别为51.2 MW·h、55.7 MW·h和62.1 MW·h,与实际运行相比分别降低了38.2%、32.7%和25.0%;优化后运行流量降低,同时使得供热负荷降低,三种调节方式与实际运行相比热负荷可分别降低9.0%、7.6%和5.5%。另外系统若在理想负荷下进行动态水力调节,理想的水泵运行能耗为32.7 MW·h,较实际运行降低56.3%,热负荷较实际运行降低32.4%,供热系统改善提升空间较大。2020-2021供暖季在系统新增负荷下,对模型参数进行了实验标定与验证,在阀开度误差10%的范围内可以准确预测水泵定频运行下各管控入口阀开度。实际运行表明在现有水泵和锅炉的情况下可满足系统新增负荷后的正常运行,对于新增负荷,若负荷需求最高时段的供回水压差和该压差下的流量满足需求,通过动态水力优化可降低其它时间段尤其是夜间的流量超供情况。该供暖季若维持大温差小流量(供回水温差7.3℃)运行,与实际运行(供回水温差1.8～7.3℃)相比,可降低水泵运行台数并优化运行频率,优化后2020.11.3-2021.2.28运行期间水泵电耗总计35.7 MW·h,比实际运行水泵电耗降低61.1%,折合电费降低28321元,CO排放减少44023 kg。需要说明的是,大温差运行下在流量较低时很难满足压差需求,由于未管控末端在供热初期流量较低,由水力模型求得该流量工况下供回水压差显著低于该入口的资用压差(62-86 kPa)。因此按照大温差运行下虽能满足负荷需求,但能否保证水循环良好存在不确定性,可考虑增加水泵扬程或采用入户分布式加压。

关键词：集中供热非线性规划动态水力优化变频节能

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微波提取药用植物的实验和传质机理研究

微波提取药用植物的实验和传质机理研究

作者：张恒春天津大学

学位级别：硕士

本文选择有代表性的药用植物黄芪、当归为研究对象,以水为提取溶剂,考虑微波特殊的加热特性和复杂的药材形态结构及其提取物组成,结合实验研究和理论分析,考察微波辅助溶剂提取过程中提取物分子量分布、药材微观结构及原子力显微特征的... 详细信息

本文选择有代表性的药用植物黄芪、当归为研究对象,以水为提取溶剂,考虑微波特殊的加热特性和复杂的药材形态结构及其提取物组成,结合实验研究和理论分析,考察微波辅助溶剂提取过程中提取物分子量分布、药材微观结构及原子力显微特征的变化,研究生物材料内部纳微尺度的物质传递现象及其规律,探讨微波场强化药用植物提取的传质机理。主要研究内容和结果如下:1.通过比较微波辅助提取和传统回流两种提取工艺下黄芪提取液分子量分布特征及其变化规律,结果表明,对于分子量为2000～50000 Da的较大物质,MAE提取10 min的浸出量是传统回流30 min的16.6倍;对于分子量大于50000 Da的物质,MAE提取10 min的浸出量仅占总浸出物的2.87 %,而传统回流30 min时为7.94 %,说明微波辅助提取工艺在目标成分的快速浸出,尤其是在较大分子量的快速浸出和避免无效物质的浸出方面显著优于传统回流工艺,能够很大程度地缩短提取时间,同时提高目标成分的提取率和纯度,这对于中药现代化研究和开发具有重要的意义。2.对于含有阿魏酸、藁本内酯等热不稳定成分的中药材当归,微波辅助提取工艺也明显优于传统回流。微波15 min提取得到的分子量2000Da以下的物质是传统30 min的2.33倍,分子量100000 Da以下的物质是传统的4.91倍。3.进一步的研究表明,微波提取黄芪有效成分时功率选择应小于400 W,过大的微波功率会使药材发生热凝固,微小导管通道闭塞,不利于有效成份的浸出;微波作用可以使黄芪多糖发生降解,提取物的粒径较小且尺度分布集中,微波工艺提取到的有效成分的粒径分布在3.8500 nm～4.3640 nm之间,而传统提取到的有效成分粒径分布在4.3230 nm～14.8118 nm。另外,对提取工艺进行放大时,应考虑微波穿透深度对提取效果的影响;对黄芪提取液进行干燥操作时,微波工艺具有一定的优越性。

关键词：中草药微波提取分子量分布原子力显微特征纳微尺度传质

基于LSTM负荷模型和Flowmaster仿真的校园供热系统数字孪生研究

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基于LSTM负荷模型和Flowmaster仿真的校园供热系统数字孪生研究

作者：胡雪天津大学

学位级别：硕士

传统区域供热系统能源浪费严重,结合负荷模型和仿真模型,可以实现按需供热。本文针对某一建筑面积为232161 m的高校综合建筑群,分析2016-2019年的总能耗情况,能源浪费严重,需要对系统进行升级改造。本文采用LSTM长短期记忆神经网络,数... 详细信息

传统区域供热系统能源浪费严重,结合负荷模型和仿真模型,可以实现按需供热。本文针对某一建筑面积为232161 m的高校综合建筑群,分析2016-2019年的总能耗情况,能源浪费严重,需要对系统进行升级改造。本文采用LSTM长短期记忆神经网络,数据滚动输入网络输入层,训练阶段采用2021.01.01-2021.01.03的历史数据,输入层为5个变量:室外温度、室内温度、供水温度、回水流量、实际热负荷,输出为逐时热负荷,迭代条件为任一时刻的模拟负荷和实际负荷的相对误差小于5%;采用确定权重的神经网络算法,模拟2021.01.04-2021.01.11的逐时热负荷,输入层为3个变量:室外温度、供水温度、回水流量。针对12#热力入口,2021.01.04的0:00-6:00的逐时相对偏差范围是1.36%-2.47%;2021.01.04-2021.01.06每天的逐时相对偏差范围分别是0.31%-4.91%、0.29%-4.59%、0.31%-4.18%;01.04-01.06和01.04-01.11的逐时相对偏差范围分别是0.29%-4.91%、0.24%-7.89%。结果表明:得到在时间上越靠近训练样本的时间,得到的模拟结果的准确度就越高。本文采用Flowmaster热流体系统仿真软件,建立1个热源,47个热力入口的仿真模型。输入各元件固定参数,输入系统的变量分别是:站里供水温度、供水压力、供水流量、阀门调节开度曲线、换热系数K、室外温度。针对B站低区,2021.01.04的0:00-6:00的逐时实际热负荷和逐时仿真热负荷相对偏差范围是0.82%-2.47%;2021.01.04-2021.01.06每天的相对偏差范围分别是0.39%-4.53%、0.13%-3.84%、0.26%-4.47%;01.04-01.06的相对偏差范围是0.13%-4.53%;01.04-01.06管控入口的逐时负荷相对偏差范围是0.34%-17.42%。仿真表明:仍需要对模型中换热系数K及其他变量标定,提高模型的有效性。联合热负荷模型和系统仿真模型,可以实现系统的数字孪生。参照2020.12.17的系统实际运维信息,确定算例的阀位开度水平及相应负荷,并以相同阀位开度水平,仿真分析2021.01.04-2021.01.06的运维信息。结果表明:B站低区合计(一天,三天)的相对误差12-15%,所有的管控入口合计(一天,三天)的相对误差7-11%,说明需要修订和完善模型及标定参数。通过上述分析,虽然基于模型得出结果,并进行了初步分析,一定程度可以说明模型的可靠性,但是需要修订和完善模型及标定参数,加强模型的负荷预测及自学习功能,提高系统仿真性能,以实现对实际系统的真实映射。

关键词：集中供热系统 LSTM 热负荷模型 Flowmaster 系统仿真模型数字孪生

龟鹿胶治疗脾肾两虚型重症肌无力患者的临床评价研究

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龟鹿胶治疗脾肾两虚型重症肌无力患者的临床评价研究

作者：吴新新河南中医药大学

学位级别：硕士

目的:在从“髓海不足”论治重症肌无力的理论研究基础上,通过临床观察试验评价龟鹿胶治疗脾肾两虚型重症肌无力患者的临床效果,为重症肌无力的临床治疗提供有效参考。方法:采取平行随机试验方法,选择符合入组标准的重症肌无力患者60例,... 详细信息

目的:在从“髓海不足”论治重症肌无力的理论研究基础上,通过临床观察试验评价龟鹿胶治疗脾肾两虚型重症肌无力患者的临床效果,为重症肌无力的临床治疗提供有效参考。方法:采取平行随机试验方法,选择符合入组标准的重症肌无力患者60例,随机分为对照组和试验组,每组各30例。对照组给予基础西药(溴吡斯的明片+醋酸泼尼松片)治疗,试验组给予龟鹿胶联合基础西药治疗,两组疗程均为12周。比较两组MG患者试验前后溴吡斯的明片和醋酸泼尼松片用量,评价西药减量疗效;比较两组MG患者试验前后定量重症肌无力评分(QMG)、中医证候积分,评价临床症状改善疗效情况;比较两组MG患者试验前后定量日常生活活动能力评分(MG-ADL)、重症肌无力-生活质量-15项评分(MG-QoL-15),评价改善生活质量变化;比较两组MG患者试验前后基础西药治疗引起的不良反应表现,评价降低不良反应疗效。结果:1.基线情况:本研究入组病例共60例,其中对照组脱落3例,试验组脱落5例,最终有效病例为对照组27例,试验组25例,共计52例。对照组和试验组两组患者在性别、年龄、病程、MGFA分型的差异均无统计学意义(P>0.05);试验开始时两组患者的临床观察指标基础西药用量、QMG评分、中医证候积分、MG-ADL评分、MG-QoL-15评分及不良反应表现的差异同样均无统计学意义(P>0.05),提示两组患者的基线数据可比。2.临床评价:除对照组的中医证候积分在试验后没有显著降低外(P>0.05),两组的其他临床观察指标基础西药用量、QMG评分、MG-ADL评分、MG-QoL-15评分较试验前均有显著降低(P0.05),其他临床观察指标统计学差异性均显著(P0.05),但总体试验组低于对照组;中西医临床有效率评价,试验组均高于对照组,且统计学差异性显著(P<0.05)。结论:龟鹿胶治疗能有效帮助的脾肾两虚型重症肌无力患者明显降低基础西药的用量,改善临床症状,提高生活质量,减少单独使用基础西药带来的不良反应,整体疗效优于单纯的基础西药治疗且安全性更高。

关键词：龟鹿胶重症肌无力脾肾两虚临床评价

成型参数与添加剂对苹果树木屑燃料品质影响的实验研究

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成型参数与添加剂对苹果树木屑燃料品质影响的实验研究

作者：岳泰安天津大学

学位级别：硕士

本研究依托产学研平台,围绕陕西韩城新能源有限公司生物质颗粒燃料规模化制备生产线,研究了成型参数与不同添加剂对苹果树木屑成型燃料品质的影响,为制备高品质苹果树木屑成型燃料提供了理论依据。研究内容包括:(1)以陕西韩城实际生产... 详细信息

本研究依托产学研平台,围绕陕西韩城新能源有限公司生物质颗粒燃料规模化制备生产线,研究了成型参数与不同添加剂对苹果树木屑成型燃料品质的影响,为制备高品质苹果树木屑成型燃料提供了理论依据。研究内容包括:(1)以陕西韩城实际生产线苹果树木屑生物质燃料为研究对象,在自行研制的KYW-10型生物质成型燃料多参数控制实验系统上进行单颗粒压缩实验。分别进行单因素实验与3因素响应面实验,系统分析了温度(80～160℃)、压力(120～200 MPa)、基质含水率(4～12%)及其交互作用与松弛密度、径向抗压力、压缩比能耗之间的相关性,并进行了优选参数验证实验。结果表明:温度-含水率、压力-含水率是松弛密度的显著性影响项(P<0.05);温度-含水率是径向抗压力、压缩比能耗的显著性影响项(P<0.05)。在苹果树木屑颗粒燃料满足国家标准RDS≥1 000 kg/m条件下,以压缩比能耗最小为目标,对比了响应面法与单因素法下分别确定的工艺参数最优值:响应面实验确定的最优参数为138.56℃、120.83 MPa、7.61%,相应的松弛密度为1163.91 kg/m、径向抗压力为1091.10 N/cm,压缩比能耗为41.21 k J/kg,验证实验选取140℃、120 MPa、8%,松弛密度为1165.22 kg/m、径向抗压力为1093.50N/cm,压缩比能耗为41.21 k J/kg;单因素实验确定的最优参数为120℃、140 MPa、8%,相应的松弛密度为1162 kg/m、径向抗压力为1089 N/cm,压缩比能耗为42.70 k J/kg,与响应面法所得优化参数相比松弛密度、径向抗压力均略有提高,压缩比能耗降低2.7%。(2)在优化参数条件下以苹果树木屑为原料,结合马沸炉燃烧实验与XRD物相实验系统分析了7种不同添加剂对苹果树木屑结渣特性的影响。实验结果表明:对于NHHPO、CaO、Mg O,3种添加剂,混合成型燃料的烧结强度系数都是随着添加剂含量的增加,先逐渐降低,达到一定添加比后又逐渐增大。这3种添加剂对苹果树木屑混合燃料烧结强度系数都起双向影响作用,最佳的配比分别为3%、12%、10%;对于Ca(HPO)、Al(SO)这两种添加剂,适量的添加比可以有效降低混合成型燃料结渣特性,过量的Ca(HPO)、Al(SO)对结渣效果变化没有太大改变,因此最佳的配比分别为2.5%、6%;在苹果树木屑中添加少量的Si O导致混合成型燃料烧结强度系数增大,结渣更加明显,当添加比例高于35%后,结渣特性才有所减少,因此Si O的最佳配比为35%。在所选7种添加剂最优配比条件下,结合经济型与环境友好型指标,确定用CaO作为苹果树木屑添加剂较好,最佳的CaO配比为12%。

关键词：生物质苹果树木屑添加剂燃烧结渣

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微波场强化中草药提取的传质机理研究

微波场强化中草药提取的传质机理研究

作者：段增宾天津大学

学位级别：硕士

中草药有效成分提取是中药现代化研究的关键环节,传统提取存在着损失大、周期长、提取率不高等缺点。微波辅助提取是将微波技术和传统提取法结合而形成的一种新方法。本课题从实验和模型角度对微波强化中草药提取的传质机理进行了研究... 详细信息

中草药有效成分提取是中药现代化研究的关键环节,传统提取存在着损失大、周期长、提取率不高等缺点。微波辅助提取是将微波技术和传统提取法结合而形成的一种新方法。本课题从实验和模型角度对微波强化中草药提取的传质机理进行了研究。本文综述了微波辅助提取在实验、机理、模型方面的研究进展;选用甘草、赤芍、山楂、黄连、丹参、灵芝、槐花常用中草药,利用传统提取(回流、索氏)和微波辅助提取(微波直提、微波-传统提取)不同工艺,进行了正交实验、对比实验和提取动力学实验研究;针对微波预处理-回流提取工艺,建立了提取动力学方程,结合山楂中芦丁的提取工艺进行方程求解,定量分析了微波功率、微波时间对动力学方程参数的影响,综合探讨了微波强化中草药有效成分提取的作用机理,并进行了仿真实验。正交实验表明,各个实验因素与水平的选择对实验结果有很大影响。对于微波-索氏法,甘草、黄连和赤芍提取的主要影响因素是药材粒度,而山楂和丹参的主要影响因素是提取时间。对比实验表明,微波辅助提取具有提取时间短、提取速率快、温度低、纯度高等优点。如甘草酸微波直提的提取速率是索氏提取的27.7倍,是回流提取的19.4倍。提取动力学实验表明,提取工艺及实验参数水平不同,目标成分提取过程的动态特征不同。建立的微波预处理-回流提取动力学方程,反映了提取过程中溶液主体的浓度随提取时间、液固比、粒度及其它工艺参数的变化规律。结合实验研究、模型计算,对微波强化中草药提取的传质机理的研究表明,低功率区和高功率区微波强化目标成分提取的作用机理有所不同。本文实验条件下,对于山楂芦丁提取,低功率(65W)和高功率(455W)均能达到较好的提取效果;低功率微波作用主要表现为温升引起的热力作用及非热效应,水分汽化量很少;高功率微波作用还包括水分强烈汽化所带来的作用。微波技术运用于中草药有效成分的提取,可以强化中草药提取的传质过程,是一种优质高效的提取方法。

关键词：中草药微波辅助提取强化传质机理提取动力学方程

藻液pH阶段调节对普通小球藻油脂积累影响的实验研究

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藻液pH阶段调节对普通小球藻油脂积累影响的实验研究

作者：石磊天津大学

学位级别：硕士

微藻培养过程中提高油脂积累量对于以其为原料的生物燃料工业化生产具有重要的意义。已有研究表明，调节藻液pH值能够提高微藻的生物量积累，培养基中富氮-缺氮分阶段调节有利于微藻培养过程中同时获得高的生物质和油脂积累量。本文工... 详细信息

微藻培养过程中提高油脂积累量对于以其为原料的生物燃料工业化生产具有重要的意义。已有研究表明，调节藻液pH值能够提高微藻的生物量积累，培养基中富氮-缺氮分阶段调节有利于微藻培养过程中同时获得高的生物质和油脂积累量。本文工作主要包括，以普通小球藻(Chlorella vulgaris, FACHB-1227)为研究对象，于光照培养箱中培养，实验研究了藻液pH值水平和调节方法对微藻培养过程中生物量积累和油脂积累量的影响。另外，基于课题组前期新型套管式沿程曝气光生物反应系统的设计及其初步性能实验研究，进行了不同曝气间歇时间对细胞密度影响的实验研究，控制通入气体的CO2浓度（10%）初步研究了微藻培养过程中的固碳性能。光照培养箱中采用250mL BG11培养基在500mL锥形瓶中培养普通小球藻34天。设定pH值水平为7、8、9、10、11，pH调节方式包括仅调初始值（初始调节）和培养过程中每天将藻液pH值调至恒定值（恒定调节）。结果表明，恒定调节pH10.0条件下，总生物积累量最高（1.59g/L），培养17天达到34天的76.2%。恒定调节pH8.0条件下，细胞油脂含量最高（15.28%）。采用pH两阶段调节（初始阶段培养17天恒定pH10.0，后续培养17天恒定pH8.0），总油脂积累量为211.41mg/L，与恒定pH8.0和10.0相比分别提高了16.8%和87.9%。因此，藻液pH值两阶段调节可显著提高培养过程中微藻总油脂积累量。套管式沿程曝气光生物反应器中采用BG11培养基培养普通小球藻15天，通入气体为空气，每次曝气时流量为10L/min、持续时间为0.5h，研究了曝气间歇时间（0.5h、1h、1.5h、2h）对藻细胞密度影响。结果表明，曝气间歇时间0.5h时的细胞密度为7.75×106个/mL，相比于2h、1.5h、1h分别提高了121.4%、35.96%和1.71%。可见，适当减少曝气间歇时间，可显著提高藻细胞密度。采用SE培养基在套管式沿程曝气光生物反应器中培养普通小球藻8天，通入空气中含一定浓度的CO2(10%)，每次曝气时流量为10L/min、持续时间为0.5h，曝气间歇时间为1h。根据收获后藻细胞干物质相比培养前的增加量，参考微藻细胞经验分子式确定含碳量，估算出培养过程中的CO2平均固碳速率为15.53mg/L/d。

关键词：普通小球藻 pH调节油脂积累光生物反应器曝气 CO2

微波对药用植物有效成分提取及膜超滤过程影响的实验研究

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微波对药用植物有效成分提取及膜超滤过程影响的实验研究

作者：曹伟天津大学

学位级别：硕士

本文选择有代表性的药用植物黄芪、当归为研究对象,以水为提取溶剂,考虑微波特殊的加热特性和复杂的药材形态结构及其提取物组成,结合实验研究和理论分析,考察微波辅助溶剂提取过程中提取物分子量分布、药材微观结构及当归多糖含量及分... 详细信息

本文选择有代表性的药用植物黄芪、当归为研究对象,以水为提取溶剂,考虑微波特殊的加热特性和复杂的药材形态结构及其提取物组成,结合实验研究和理论分析,考察微波辅助溶剂提取过程中提取物分子量分布、药材微观结构及当归多糖含量及分子量分布的变化,研究微波对聚醚砜膜超滤黄芪水提液的影响及其规律,探讨微波场强化药用植物提取的传质机理。主要研究内容和结果如下:1.比较微波辅助提取和传统回流两种提取工艺下当归提取液分子量分布特征及其变化规律,结果表明,微波15 min提取得到的2000 Dalton分子量以下的物质是传统回流30 min的2.33倍,100000 Dalton以下的物质是传统回流的4.91倍;微波60 min得到的2000 Dalton分子量以下的物质是传统90 min时的4.82倍,100000 Da以下的物质是传统的7.74倍。可见,微波的提取效率要比传统回流提取时大得多,能够很大程度地缩短提取时间,同时提高目标成分的提取率,这对于中药现代化研究和开发具有重要的意义。2.对于中药材当归中的重要有效成分当归多糖的提取来说,微波辅助提取工艺也明显优于传统回流。微波600 W、20 min提取得到的当归多糖是传统回流60 min的2.48倍。随着微波功率由200 W增至900 W,分子量14万～0.45μm区间的多糖含量百分比由58.97%降至37.72%,而分子量6千～7万分子量区间的多糖含量比由16.66%升至32.22%,分子量为六千以下的多糖含量比由24.36%升至30.06%。说明,在微波的作用下,大分子的多糖被分解为小分子的多糖,从而更加有利于多糖的浸出。3.微波清洗与热水清洗的膜通量恢复率分别为77.77%和46.81%,微波清洗比热水清洗的膜通量的恢复率高30.96%。说明微波的非热效应在膜清洗过程中发挥重要作用。黄芪水提液在200W微波的作用30min后,膜通量下降到原来的30.29%,而无微波时,通量已经下降到原来的57.36%。在相同的驱动压力,提取液温度的影响比较小的情况下,微波200W作用使膜通量在超滤过程中的下降明显变缓,增强了膜的超滤性能。相比较,微波作用的超滤过程的超滤膜上凝胶层明显变薄,可以认为,微波作用通过减弱浓差极化现象来增强超滤性能。

关键词：黄芪和当归微波提取分子量分布多糖膜超滤