摘要：微藻生物能源作为一种清洁可再生能源,具有较好的应用前景,但现有光生物反应器的低效率、高成本制约了微藻生物能源的发展。以提高光生物反应器生物质产率、降低制造和运营成本为目标,设计了一种管排式光生物反应器,并进行了小试和中试试验。从固定成本投入和生物质产率方面评价了该反应器的性能,结果表明:立式管排式光生物反应器较传统的管道式反应器具有显著的优势,单位面积产率达到30 g/(m^(2)·d),较传统的管道式反应器提高了4倍。在相同的培养体积下,立式管排式反应器比管道式反应器占地面积减少了66%,设备投入减少了31%,能耗成本降低了75%。

摘要：富马酸(fumaric acid)是重要的十二种平台化合物之一及精细化工产品。近年来,传统富马酸合成工艺使用和发展受到严重制约,因而寻找低耗、高效以及环保型富马酸生产新工艺已成为研究趋势。本文介绍了微生物发酵产富马酸菌株种类,包括细菌、酵母菌、真菌。其中,真菌中的***是目前富马酸转化率和产量最高菌种,***是目前富马酸生产强度最高的菌种。详细分析了以葡萄糖、木糖为底物微生物利用非粮原料发酵产富马酸的合成途径,讨论了***耐受非粮原料水解液中糠醛胁迫的机制,重点论述了人工合成菌株发酵产富马酸的前景及存在问题。提出今后的工作重点在于全面解析非粮原料水解液中各种抑制剂对微生物发酵产富马酸全部酶类的抑制机制。同时,利用人工设计以及重构富马酸人工合成菌株,以研究合成菌株对外界环境的应答机制。

摘要：燃料乙醇产业发展近20年来,为支持国家三农事业、改善大气环境、减少原油进口做出多重贡献。近年来,在国家政策推动下,我国生物燃料乙醇产业引起各界高度关注。产业链相关的生产企业、科研机构、石化和汽车行业等从不同视角做了大量实践和研究。本文从生物燃料乙醇技术进步、炼油产业的关联效应、对汽车行业的影响三方面进行概述,分析当前发展生物燃料乙醇产业呈现的新趋势。技术进步方面,从研究到生产实际,已更多地着眼于开发多种原料灵活加工的方式,构建新的产品结构,并采用技术手段降低过程能耗、发掘净能量提升空间、降低生产成本,开辟纤维素乙醇技术的新途径;此外,在产品转化率的科学评价方式、建立可持续综合效益评估模型以及设计新型对称双阴极结构解决乙醇燃料电池稳定性问题有更深入的研究。炼油产业关联效应方面,大量研究分析了油品升级、乙醇的加入对尾气污染物排放的影响;而燃料乙醇对炼油行业的影响涉及油库的改造、对组分油品质的要求、产品结构优化等诸多层面。汽车行业对新燃料系统的关注度也在不断提高,在乙醇汽油的燃烧效率、喷射策略和非常规污染物排放控制等方面有新的方案和比较。整体产业链的研发活力不断加强,正带动产业向着高质量方向发展。

摘要：【目的】针对跑道池光生物反应器光照比表面积小、产率低、耗水量大等问题,设计一种新型薄层自流式光生物反应器。【方法】使用Solidworks软件进行三维建模设计,建立该新型反应器的微藻培养系统,并与跑道池光生物反应器进行微藻培养中试对比评价试验;建造一套薄层自流式反应器的微藻大规模培养系统,并以同株栅藻(Scenedesmus sp.)为培养藻种,进行4批次的培养试验,评价该反应器的微藻培养效果。【结果】所设计薄层自流式反应器光径减小,光照比表面积,藻液混合程度提高;中试试验结果表明,薄层自流式反应器中栅藻的生长速率明显高于同期跑道池光生物反应器,生物质浓度显著高于跑道池反应器,单位面积产率(每天单位占地面积的产量)升高13%,薄层式反应器的耗水量约低于跑道池反应器6倍。大规模培养试验表明,薄层自流式反应器的微藻生物质产率明显高于跑道池反应器,微藻生物质产率单日高达0.86 g·L^(-1)·d^(-1),占地面积产率达43.5 g·m^(-2)·d^(-1),最终生物质浓度达2.31 g·L^(-1),远高于跑道池光生物反应器最高生物质质量浓度(约0.01~0.6 g·L^(-1))。【结论】薄层自流式光生物反应器一定程度上克服了跑道池光生物反应器的缺点,收获微藻的生物质产率和浓度高。

摘要：为了提高船舶压载泵进出口压力控制性能,设计船舶压载泵进出口压力控制系统,提出基于集中传感式PLC控制的船舶压载泵进出口压力控制方法。设计船舶压载泵进出口压力控制算法,采用压力参数输出误差的反馈补偿方法进行控制律优化,提高进出口泵压力输出的稳定性。进行进出口压力控制算法的程序加载设计,基于逻辑可编程的PLC进行控制器的硬件设计,实现对船舶压载泵进出口压力的集中传感式控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶压载泵进出口压力控制的输出误差较小,压力控制精度较高,进出口压力输出具有较高的平稳性。

摘要：微藻可以高效利用废水中的部分小分子有机质、氮和磷等污染物合成生物质,并达到处理废水的目的。近年来,利用微藻进行农业废水、工业废水、城市废水和含农药以及抗生素等有害废水的处理等有了一些新的尝试。本文中,笔者重点分析了微藻处理废水中藻种选育、藻菌共培养、藻菌絮体、工艺集成和反应器设计以及可持续综合开发等关键技术问题。其中,藻菌共培养可以发挥微藻和菌的各自优势,提高废水处理效率。藻菌絮体技术还具有便于采收的特点,具备进一步研究的潜力。针对不同废水的处理需求,笔者提出合理构建绿色可持续发展路线,推动微藻处理废水的更广泛应用。

摘要：[目的]为提高微藻光生物反应器的培养参数控制能力,建立起先进、稳定的微藻培养测控系统,进而提高微藻生产产量和品质。[方法]通过分析微藻培养过程参数确定拟设计综合测控系统的监测参数和控制参数,设计并研制出通用型综合测控系统,开展完整批次的微藻培养测试。[结果]测控系统稳定运行,光照、温度、pH、溶解氧的变化趋势相互印证,叶绿素荧光参数和RGB谱很好地反映出微藻细胞光合系统的生理状态,系统测量的自动OD与干重都有很好的线性关系,可以直接反映微藻生长密度。[结论]微藻综合测控系统设计合理、运行稳定、自动化程度高,很好地反映了微藻生产过程中的状态和趋势,实现了微藻生产过程的可控培养。

摘要：因船舶在海上航行时会受到海风、海浪和海流等海洋环境因素的干扰,不可避免的将产生各个方向的摇荡,在这一运动中,以船舶横摇影响最为显著。本文针对船舶受到外部扰动的随机性,建立船舶横摇系统的随机不确定数学模型,利用线性矩阵不等式方法设计鲁棒控制器。通过标准数值软件求得扰动抑制度和状态反馈控制律。将此结果与船舶在减摇鳍作用下,船舶横摇系统的鲁棒控制方法所得结果相比较,验证结果优越性和适用性。