Application of response surface methodology for the optimization of biodiesel production from yellow mustard (Sinapis alba L.) seed oil

In the present study, response surface methodology (RSM) involving central composite design (CCD) was applied to optimize the reaction parameters of biodiesel production from yellow mustard (Sinapis alba L.) seed oil during the single-step transesterification process. A total of 30 experiments were designed and performed to determine under the effects of variables on the biodiesel yield such as methanol to oil molar ratio (2:1–10:1), catalyst concentration (0.2–1.0 wt.% NaOH), reaction temperature (50–70°C), and reaction time (30–90 min). The second order polynomial model was used to predict the biodiesel yield and coefficient of determination (R²) was found to be at 0.9818. The optimum biodiesel yield was calculated as 96.695% from the model with the following reaction conditions: 7.41:1 of methanol to oil molar ratio, 0.63 wt. % NaOH of catalyst concentration, 61.84°C of reaction temperature, and 62.12 min of reaction time. It is seen that the regression model results were in agreement with the experimental data. The results showed that RSM is a suitable statistical technique for optimizing the reaction parameters in the transesterification process in order to maximize the biodiesel yield.     

新中国70年生态环境建设发展的艰难历程与辉煌成就

中国的生态环境建设,经历了新中国建立之初生产力低下的农耕文明、改革开放后的工业文明、迈向生态文明的三大阶段,每个阶段都有自身的特质、挑战、应对和成效。从1949年到改革开放前,中国整体上表现为农耕文明特征,自然灾害频发、粮食生产短缺、城市化水平低下。为了跳出"马尔萨斯陷阱",新中国的缔造者带领人民治理水患,兴修水利,拓荒垦殖,问题得到缓解但没有得到解决,贫困落后依然,没能彻底摆脱"马尔萨斯魔咒"。改革开放后,工业化快速推进,城市化加速发展,使农民得以从土地中解放出来,极大地提升了劳动生产力;同时也使土地得以从农民手中部分释放出来,不仅大幅提升了土地资源价值,也使土地得以休养生息自我生态修复。虽然快速的工业化、城市化进程大幅提升了生产力、积累了巨量的物质财富,但是进入21世纪以来,中国的发展逼近工业文明的生态红线、环境底线和资源上线,可持续发展挑战不断凸显。2010年后,中国全面启动生态保护、污染控制和资源节约的转型发展进程,高质量、大力度建设生态文明,推进人与自然的和谐 发展。     

尼罗红荧光染色法的优化及应用

以自主筛选的小球藻为材料对尼罗红荧光染色进行条件优化,并用该方法追踪微藻在污水中的油脂含量变化。实验发现,微藻只有经过超声波破碎,染色才会出现荧光,DMSO的添加会增强荧光反应。最终确定其染色条件为:DMSO与藻液体积比为1∶5,超声波破碎5 min后染色5 min,NR质量浓度1.5μg/m L。在其应用方面发现,微藻的油脂积累量只有培养基的一半,说明污水不利于微藻油脂的积累;最佳采收时期为平稳期,此时微藻的产量和油脂含量达到最高。     

基于OPMSE与BAT的啤酒行业排放限值仿真

以OPMSE仿真计算啤酒行业排放污水中COD,BOD,NH3-N质量浓度为研究对象,查询及调研清河流域典型啤酒行业产生污水中COD,BOD,NH3-N质量浓度范围,经BAT处理后通过OPMSE的仿真计算,得出排放污水中污染物质量浓度正态分布置信区间、最佳出水及最差出水质量浓度。结果表明:置信水平为99%时,COD,BOD,NH3-N的置信区间分别为(75.83,95.95),(19.30,25.88),(5.68,6.85);最佳出水质量浓度分别为4.14 mg/L,5.36 mg/L,2.71 mg/L;最差出水质量浓度分别为20.64 mg/L,20.70 mg/L,10.86mg/L。将仿真结果与现有排放标准对比,拟定啤酒行业的污染物直接排放限值为COD=100 mg/L,BOD=30mg/L,NH3-N=8 mg/L;间接排放限值为COD=400 mg/L,BOD=80 mg/L,NH3-N=25 mg/L。     

移动通风收尘装置在炼铁厂的应用

本文主要介绍移动通风收尘装置的关键技术性能及其成功应用的经验,对目前应用效果不好的原因进行了系统分析,提出了几点建议,对相似工程具有一定的借鉴意义。     

钢铁窑炉烟尘PM_(2.5)控制技术与装备

简述了国家863课题"钢铁窑炉烟尘PM_(2.5)控制技术与装备"的目的、意义和研究成果,介绍了细颗粒物预荷电技术、基于海岛纤维的表面超细过滤材料、预荷电袋滤器、"一阀多喷"清灰等技术的最新进展,通过示范工程的成功运行,验证了成果的先进性和实用性。研究成果将为工业窑炉烟尘细颗粒物深度净化提供技术和装备支撑,适用于新建除尘项目和除尘项目改造。     

三元高吸油树脂的制备及其吸油性能

采用本体聚合法,以丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)和甲基丙烯酸十八酯(SMA)为单体,反应型低聚硅氧烷(OSS)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂制备了三元高吸油树脂,优化了制备条件,考察了其对不同有机溶剂的吸油性能,并对其进行了表征。实验结果表明:树脂制备的优化条件为BA,St,SMA,OSS,AIBN的质量分别占单体总质量的39.60%,39.60%,20.80%,0.21%,1.50%,于55℃下反应24 h;在该优化条件下所制备的树脂对氯仿的吸油率可达80.2 g/g;树脂对氯仿和二氯甲烷的吸油率远高于其他有机溶剂。表征结果显示,树脂形成了一定的网络结构,具有较好的耐热性、耐寒性和热稳定性。     

基于最小能量原理的平衡图调节法在矿井通风系统优化中的应用

根据最小能量原理,采用平衡图调节法解决矿井通风网络中风压不平衡的问题,建立矿井通风网络优化模型。根据矿山基本情况和平衡图原理绘制出通风网络"平衡图",采用不同的变换方法使得"平衡图"真正达到平衡,进而得出不同的优化调节方案,并进行风压平衡的验证。应用最小能量原理选出能耗最低的调节方案。并且,运用基于最小能量原理的平衡图调节法解决了矿山的实际问题,结果表明,运用该方法能形象直观地反映出风量、风压及功率之间的关系,在解决通风网络中风压不平衡问题的同时,既形象直观,又使得经济费用最低,保证矿山安全高效生产。     

黄河三角洲新生湿地土壤碳氮磷分布及其生态化学计量学意义

河口湿地是连接陆地生态系统和海洋生态系统的纽带。土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)元素是湿地生态系统营养水平的重要指示物,显著影响湿地生态系统的生产力。本文研究了黄河三角洲新生湿地不同植被下土壤C、N、P的分布特征和生态化学计量特征。结果表明,1)黄河三角洲新生湿地C、N、P含量分别为1.2~8.4、0.2~0.8、0.4~0.6g/kg,平均值分别为3.5、0.4、0.5g/kg;土壤表层的C、N、P含量显著高于亚表层。2)黄河三角洲新生湿地C/N、C/P、N/P比值分别为4.62~12.67、2.02~16.39、0.22~1.53,平均值分别为8.77、6.81、0.77。土壤C/N、C/P、N/P比值随土壤剖面深度向下递减,不同植被土壤之间的C/N、C/P、N/P比值有所不同。土壤生态化学计量比值显示黄河三角洲新生湿地土壤有机质分解快,氮的矿化度高。因此,提高该地区土壤有机质的归还,同时适当增加氮肥使用成为湿地生态恢复的优先选项。     

油气长输管道施工企业清洁生产研究

清洁生产在油气长输管道施工领域涉及较少,观念和方法还未完全推广。油气长输管道施工企业与传统生产型企业有许多不同之处,以某企业清洁生产审核为例,就如何通过清洁生产审核挖掘清洁生产潜力来做探索性、建议性的研究。实践证明,该企业清洁生产机会的突破口为柴油消耗,通过柴油消耗平衡图的建立和重点耗油设备运行状况的调查,找到了降低柴油消耗的清洁生产方案,使企业达到了“节能、降耗、减污、增效”的目的。