配方 乙醇纳(15%工业用) 苯乙腈(工业用) 乙酸乙脂(工业品) 硫酸(工业品) 活性镍 制备方法 (1)苯丙胺的合成可以用苯乙酸为原料,在无水醋酸纳存在下与乙酸酐作用制得苯丙酮,然后以苯丙酮与甲酸铵反应得苯丙胺。 另一种合成方法是以苯乙腈和乙酸乙脂为原料,在乙醇纳存在下进行脱羧反应制得苯丙酮,再由苯丙酮制备苯丙胺,制备过程如下; 生产工艺 1 a-氰基苯丙酮的制备 将15%乙醇纳255克置于反应瓶内,在搅拌下加热至温沸,这时,加苯乙腈65克和乙酸乙脂75克的混合液。然后搅拌回流2小时,冷却至0度,过滤。将滤得的固体抽干,溶与360毫升水中,用38%盐酸中和至PH为4左右,放置2小时,过滤,将滤得的固体抽干,即得粗品a-氰基苯丙酮。 2 苯丙酮的制备 用工业用硫酸95豪升置于反应瓶内,搅拌冷却至10度左右,分批加入a-氰基苯丙酮(直至加完,温度保持在20度以下)。加毕,继续搅拌10分钟,加入水490毫升,置沸水浴上加热2小时,然后静置3--4小时,分取油层进行件压蒸馏,收集109--112度(24*)馏分,即得苯丙酮(C9H10O),含量约95%,收率以苯乙腈计算约57%。 3苯丙胺制备 将苯丙酮888克,活性镍148克和17%氨-乙醇3升加入反应器内,密闭反应系统,排除空气后,与45--50度,以压力通入氢气进行氨氢反应,之至不吸氢为止。然后将反应液过滤分离活性镍,排氨,回收乙醇,最后在减压蒸馏中收集80--90度(10--15*)馏分,即得苯丙胺,含量93%,收率96%左右
苯氧乙酸制备方法:由苯酚与一氯乙酸在碱性溶液中进行缩合,然后酸化即制得苯氧乙酸. 一氯乙酸制备方法:一种制取一氯乙酸的工艺,其工艺步骤为:(1)配比好醋酸和硫磺,在90~100℃的温度下通入氯气;(2)将所得的乙酰氯气体引出、冷凝器后呈液态由冷醋酸吸收备用;(3)将步骤1和步骤2产生的液料比例配置,并预热;(4)在高位将步骤3配置好的液料连续放入氯化反应塔内,并同时通入氯气,其中生成的氯代乙酰氯和乙酰氯气体经冷凝后被回收,并循环生成一氯乙酸粗品.具有氯化反应速度快,液态混合,适合于塔式连续氢化反应操作;制取利用现成生产设备和条件,方法简单方便等优点.
关于乙酸乙酯的制备 摘要:乙酸乙酯的合成方法很多,例如:可由乙酸或其衍生物与乙醇反应制取,也可由乙酸钠与卤乙烷反应来合成等。其中最常用的方法是在酸催化下由乙酸和乙醇直接酯化法。关键词:乙酸 乙醇 浓硫酸 乙酸乙酯 引言:乙酸乙酯又称醋酸乙酯。纯净的乙酸乙酯是无色透明具有刺激性气味的液体,是一种用途广泛的精细化工产品,具有优异的溶解性、快干性,用途广泛,是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂,被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。其主要用途有:作为工业溶剂,用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中;作为粘合剂,用于印刷油墨、人造珍珠的生产;作为提取剂,用于医药、有机酸等产品的生产;作为香料原料,用于菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。我们所说的陈酒很好喝,就是因为酒中含有乙酸乙酯。乙酸乙酯具有果香味。因为酒中含有少量乙酸,和乙醇进行反应生成乙酸乙酯。因为这是个可逆反应,所以要具有长时间,才会积累导致陈酒香气的乙酸乙酯。 一、实验原理酯化反应为可逆反应,提高产率的措施为:一方面加入过量的乙醇,另一方面在反应过程中不断蒸出生成的产物和水,促进平衡向生成酯的方向移动。温度应控制在110~120℃之间,不宜过高,因为乙醇和乙酸都易挥发。这是一个可逆反应,生成的乙酸乙酯在同样的条件下又水解成乙酸和乙醇。为了获得较高产率的酯,通常采用增加酸或醇的用量以及不断移去产物中的酯或水的方法来进行。本实验采用回流装置及使用过量的乙醇来增加酯的产率。反应完成后,没有反应完全的CH3COOH CH3CH2OH及反应中产生的H2O分别用饱和Na2CO3,饱和Cacl2及无水Na2SO4(固体)除去。二、工艺流程投料→回流→蒸馏→洗涤→萃取→干燥→精馏→计算产率三、仪器与试剂 1、仪器:铁架台、圆底烧瓶、(带支管)蒸馏烧瓶、球形冷凝管、直形冷凝管、橡皮管、温度计、分液漏斗、小三角烧瓶、烧杯。2、试剂:冰醋酸、95%乙醇、饱和Na2CO3溶液、饱和Nacl溶液,固体无水Na2SO4、沸石、饱和Cacl2溶液。四、实验步骤1、制备在50ml圆底烧瓶中加入19ml无水乙醇、12ml冰醋酸和2ml浓硫酸,加入几粒沸石,摇匀后,装上球形冷凝管,在电热套上小火加热,回流30min后停止加热,冷却后,取下球形冷凝管,装上蒸馏头,将仪器改装成普通的整流装置,加热蒸馏,至流出液体体积约为反应物总体积的1/2为止。2、纯化馏出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸。在摇动下,缓缓的加入饱和碳酸钠溶液约10ml,直至无二氧化碳气体溢出,然后移入分液漏斗中,充分振摇(注意及时放气),静止后,分去下层水相,酯层用10ml饱和食盐水洗涤后,在分别用10ml饱和氯化钙溶液洗涤两次,弃去下层液,酯层自漏洞上口倒入干燥的50ml锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥30min。将干燥过的乙酸乙酯滤入干净的蒸馏瓶中,加入沸石后在电热套上进行蒸馏,收集73-78℃的馏分。纯乙酸乙酯的沸点为℃,折射率为。 1 2 3 4 乙醇(ml) 19 19 12 12 乙酸(ml) 12 12 19 12 浓硫酸(ml) 2 2 2 2 反应时间(min) 45 30 30 30 五、实验装置六、实验结果乙醇(ml) 19 19 12 12 乙酸(ml) 12 12 19 12 反应时间(min) 45 30 30 30 乙酸乙酯(ml) 产率(%) 折光率 1.3702 1.3730 1.3732 计算产率 产率=或产率=七、总结在酸催化法下乙醇、乙酸直接酯化制备乙酸乙酯的方法比较简单易行。但是酯化反应为可逆反应,因此需要寻找更好的设计法案来提高产率。我们可以用以下措施提高产率:一方面加入过量的乙醇,另一方面在反应过程中不断蒸出生成的产物和水,促进平衡向生成酯的方向移动。但是,酯和水或乙醇的共沸物沸点与乙醇接近,为了能蒸出生成的酯和水,又尽量使乙醇少蒸出来,可以采用了较长的分馏柱进行分馏。但由于实验室条件有限,实验中没有使用分馏柱,给实验留下不足。
32. 核酸酶P1的初步分离纯化(字数:13293,页数:25 ) 33. Claisen缩合合成三氟乙酰乙酸乙酯(字数:9207,页数:22 ) 34. 鲨鱼软骨中提取硫酸软骨素的工艺比较(字数:11323,页数:24 ) 35. (R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的合成(字数:9042,页数:23 ) 36. 水中三卤甲烷含量测定的方法研究(字数:11231,页数:27 ) 37. 新己烯合成的研究与探讨(字数:15645,页数:35 ) 38. 左乙拉西坦的合成(字数:15069,页数:33 ) 39. 红色素的制备及性质的研究(字数:13096,页数:24 ) 40. 1,2,4-三氯苯的纯化和利用(字数:7100,页数:26 ) 41. 注射用奥扎格镭钠细菌内毒素检查方法学研究(字数:13009,页数:27 ) 42. 嘧啶甲酸的合成(字数:5986,页数:21 ) 43. 牛初乳中乳铁蛋白提取工艺的研究(字数:12126,页数:23 ) 44. 对三氟甲基苯腈的合成(字数:7844,页数:19 ) 45. 微生物发酵法生产HA的研究(字数:13233,页数:30 )
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化学工程与工艺专业论文范文
在平平淡淡的日常中,大家都经常接触到论文吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。还是对论文一筹莫展吗?以下是我精心整理的化学工程与工艺专业论文,希望能够帮助到大家。
一、化学综合实验教学的思考和改革。
1、实验方法绿色化。
结合我院的实际情况,我们对化学综合实验内容进行了合理的选择。首先,在溶剂、原料及产品的选择方面,尽量使用无毒或低毒试剂、少用或不用剧毒的有机物,如不选用苯、甲苯、二氯甲烷作为溶剂或原料进行实验,不选用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸盐作为氧化剂,不选用硝基苯或苯胺作为产品的实验等,并努力实现半微量或微量反应。
其次,在化学反应方面,积极探索无溶剂反应和超声波、微波催化等新型实验,如使用微波催化合成乙酸乙酯不仅可以降低乙酸、乙醇及催化剂浓硫酸的用量,缩短反应时间,而且收率可达90%以上。最后,在实验“三废”处理方面,主要实行“统一回收、循环使用、综合处理”的原则,最终实现“三废”无害排放。
2、实验内容现实化。
在化学综合实验过程中应增加与日常生活相关,以及对化学、社会发展的紧密联系的内容,以提高学生自我钻研、创新的意识和兴趣。膏霜类化妆品已经完全渗透人们的生活,其配制实验也是学生极为感兴趣的综合性实验之一。化妆品原料种类繁多,性能特点各异,在配方中所起的作用不同,一般而言:油脂和蜡及其衍生物为基础组分;为使形成稳定乳化体,需加乳化剂,如司盘类、吐温类;为保证外观和流变性,应加水溶性高分子聚合物;此外,还应根据实际情况加入保湿剂、营养添加剂、防腐剂、色素、香精及祛痘、美白等其他功能性原料。
完成一个具有优良性质的膏霜类化妆品的设计,需要掌握原料的性质特点、性质影响因素及相互影响;实验方案的设计、改良和优化;产品性质评价等多方面的内容。膏霜类化妆品设计方案与学生日常生活密切相关,学习兴趣浓,在实验过程中可以体味到科研实践的价值,很好地调动了学生的科研积极性。学生在实验完成后,积极主动地对实验进行总结和分析,对比不同方案优化实验方案,受到多方面的锻炼,实验思路、动手能力得到了有效的培养。
3、实验学科交叉化。
化学综合实验应综合体现有关知识:理论知识和实验知识;单元实验方法和实验操作技能;基础实验知识和科研创新能力训练;实验室实验能力和工业化生产能力训练等。化学合成属无机化学和有机化学的内容,是验证、巩固和加强理论知识,培养学生正确选择化合物的合成方法、条件优化以及一般的分离和鉴定方法,如重结晶、熔点测定等,应该注重合成方法的适用范围、实际条件、应用领域等。
化合物分析包括分析化学和仪器分析,培养学生的基本分析方法和原理、化合物结构解析的基本知识、分析方法的有关计算,应该注重分析方法的合理选择和初步具备对数据的评价能力。化学工程与工艺专业的学生除了掌握化合物合成和分析等自然科学领域的有关知识外,还应具备工程技术科学领域的有关知识和技能。在化学综合实验过程中渗入化工原理实验,回答过程和设备的问题,使学生熟悉工艺流程和操作设备,掌握单元操作的过程规律和典型设备,学会利用理论知识分析操作变量对过程的影响,调整操作参数以完成指定工艺要求,还应启发学生积极思考过程实验装置和操作规范所蕴含的科学依据,为工业化生产奠定基础。如在合成分析纯乙酸乙酯的实验中,使用的化工原料是什么?反应原理是什么?影响因素有哪些?工业上如何除去反应过程中生成的水?产品如何进行纯化,使用何种设备?设备的设计应该满足什么条件?产品纯度如何检测?在回答所有问题时,学生必需掌握合成、设备、分析等有关学科内容,实现学科交叉,对分析纯乙酸乙酯的从合成到工业化产品就有了非常深刻的认识。通过化学综合实验使学生初步具备查阅文献、选择合成方法、拟定实验方案、建立产品分析方法和基本工程操作能力,培养观察、分析和解决问题的能力,为研究性实验和创新性实验打下基础。为了满足实验需要,还应补充其他教学内容,如文献检索、波谱解析、试验设计方法等。
4、实验项目科研化。
化学综合实验除承接基础实验的提升外,还应为科研创新性实验的开展奠定基础,因此必然需要在综合实验中渗透科研的方法和技能。化学综合实验一般在第三学期,开设时间为两周,对一个实验项目不能进行特别深入的研究,因此选题就显得尤为重要,应该注意选题的难度控制和选题的意义。根据我院情况,题目来源主要有:教师科研项目中可分割的、难度适宜的试验部分;教研组开发的综合实验;学生提出可实行的实验项目等。科研实验对于本阶段的学生来说有一定难度,因此教师要从文献的查阅、实验方案的确定、实验条件优化、实验仪器操作、数据采集和处理分析等各个环节对学生进行指导,提高学生的动手能力,培养其实践和创新的能力,有利于提高其综合素质,培养其交流协作能力和团队精神。
二、结语。
化学综合实验教学的目的是夯实学生基本理论,培养学生掌握实验技能,提高学生动手能力,使学生具有较强的独立解决问题的能力和良好的专业素质,还要重视对学生实事求是的工作作风,严谨的科学态度和具有创新性的科学思维方法的培养。因此,我们必须不断精选和更新实验内容,重视和加强实验教学研究工作,探索新的实验方法,增加现代的实验技术和手段,努力提高学生的综合素质,以期为社会培养出合格的应用型人才。
一、精心选择教材和教学内容。
我校化学工程与工艺专业英语课程的参考教材是华东理工大学胡明、刘霞编写的《化学工程与工艺专业英语》。笔者选取该教材里具有代表性的五个单元作为基础部分,让学生掌握化学化工常见专业词汇,了解专业英语构词规律,掌握专业英语中常见句式和翻译技巧。同时,从ACS、ScienceDirect、RSC、JohnWiley等数据库出版的化学化工方向的专业杂志中,精选近三年的文献作为学生的参考教材,进行大胆的尝试。常见的化学化工英文文献有三种:全文、快报和综述。这三种文献的写作风格和各组成部分(题目、摘要、关键词、引言、各级标题、结果与讨论、结论、参考文献等)都有各自的特色。在第一次讲述一篇美国人发表在JournaloftheAmericanChemicalSociety上面的文献时,同学们都很好奇,课堂气氛顿时变得活跃起来。
很多学生反映,这是他们首次接触到英文文献。好奇之余,也暴露了一些问题。比如,在短短的三页文献上有太多不认识的英文专业词汇、较多的长难句和定语后置等,给阅读带来了极大的不便,论文的写作风格与教材上面的单元有较大差别,同学们一时间难以适应等。随着教学时数的增长,同学们逐渐适应了英文科技文献写作的风格和格式。比如,美国人写的科技文章(美式英语)和英国人写的科技文献(英式英语)的写作风格就有较大的差别。
二、激发学生学习的兴趣,营造宽松、愉悦的课堂氛围。
兴趣是最好的老师,是学业成功最重要的心理动力。因此,要让学生充分认识到学习专业英语的重要性和必要性。在第一次上课时,笔者就试图从以下几个方面培养学生学好专业英语课程的兴趣和紧迫感:
(1)让学生了解中国化学工业和世界化学工业的状况。中国化学工业在深化改革中取得重大的发展,但是与世界发达国家相比还有一定的差距,在技术方面还远远落后于发达国家,这就需要同学们发扬“师夷长技以制夷”的爱国主义精神。
(2)让学生了解中国化学工业日益成为世界化学工业发展中一支充满生机和活力的重要力量。许多跨国公司把中国作为投资和贸易合作的对象,如:巴斯夫、陶氏、联合利华、杜邦等。毕业生要想在这些公司谋得一席之地,就必须具有良好的语言能力和丰富的专业知识。
(3)让学生认识到专业英语在本科最后两年学习中的重要性。专业英语知识掌握的好坏,将直接影响着我校化工专业学生学习化工热力学(双语和英语)的效果。此外,本科生毕业论文(设计)的环节要求学生翻译一篇和毕业论文相关的英文文献(译文字数不少于3000字),撰写毕业论文的英文摘要,熟悉本专业的几种主要外文期刊。
最后,在研究生面试时,很多高校和研究所都要求翻译一篇或者几段英文文献。尝试将课堂交给学生,营造宽松、愉悦的教学氛围。不论什么课,如果只是老师一味地讲解,学生没有参与到其中,那么课堂气氛一定很沉闷。有些老师希望通过提问的方式促进师生之间的互动,但又发现,中国的学生,尤其是大学高年级的本科生,很少有学生在课堂上愿意主动回答问题。笔者采取的做法如下:明确地告诉学生,本课程的平时成绩占35%,每个同学至少在课堂上回答一次问题才能得到平时成绩,回答问题次数越多,平时成绩越高。这样一来,就使得本来很沉闷的教学课堂,气氛一下子变得非常活跃,甚至出现多个学生争抢回答一个问题的现象。
三、以公平为原则,改革单一的考核模式。
专业英语考试的重点应放在考察学生综合利用专业英语知识从英文资料中获取信息的能力。其关键在于学生能否理解英文文献资料。笔者认为,能够用自己的语言,将一篇文献中的工作描述出来,并且能让同学们听懂,就可以称之为“理解”。基于这种观点,笔者采取了全新的考核方式。在第一次课的时候,就将同学们分成不同的小组(5人一组),老师给出几十篇英文文献,要求每个小组从中选择一篇,并以之为基础,制作PPT。当本学期课程快结束时,由其中一个学生上台讲解他们制作的幻灯片(时间约6min)。
讲解完毕后,该小组的其他成员和其他小组的学生均可补充,并回答同学们和老师提出的问题。最后,根据学生在报告中所体现的对文献的理解程度和回答问题的情况给出考核成绩。这种模拟学术报告及问答的过程,不仅对学生专业英语的应用能力进行了考察,还锻炼了他们制作幻灯片和现场演讲的能力。通过这种考核方式,学生不仅学到了知识,而且也锻炼了人际交往和团队协作的能力,为以后的应聘求职奠定了良好的基础。
四、结语。
所谓“授人以鱼,不如授之以渔”,在有限的化工专业英语教学课时内,笔者采用这样的教学方法对我校化工专业连续三届学生进行教学,取得了良好的教学效果。学生不但掌握了基本的化学化工类专业词汇,还掌握了较为完整的专业英语知识、扩大了学生的适应面,为学生日后的应聘求职和研究生生涯奠定了一定的基础。
自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。
不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。
基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。
1、调整培养计划,进行培养规范的整体设计
专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。
应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。
2、加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作
化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:
(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。
(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。
(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。
(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。
(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。
结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:
(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。
(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。
(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。
(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。
3、灵活设定培养方向
专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。
4、优化各级结构,提高培养质量
当前,大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的'一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。
我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点[4]。
通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。
1、化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则
以市场为导向
随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。
发扬创新精神
只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。
稳定发展原则
化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。
2、建设煤化工特色的对策
创新教育观念
专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。
创新课程体系
煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。
理论与实践相结合
化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。
建立健全质量保障体系
完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。
3、结语
化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。
随着新的白酒国家标准的陆续发布实施, 新的白酒分析方法( GB/T10345- 2007) 也将在今年10 月实施。在新版白酒分析方法中, 酒精度的测定、总酯的测定、测定的平行误差都有了较大变化。随着色谱技术的发展, 白酒中单体成份的气相色谱分析方法也更加完善, 为更好地配合实施, 现将新版白酒分析方法讨论如下。1 酒精度的测定作为生产企业使用较多的是酒度计法, 密度测定虽为第一法, 但不适用于大生产需要, 一般只在职能部门监督时采用。尽管两种方法之间存在一定误差( 不同酒度最高可达) , 但只要酒精计法测定准确, 酒度尽量控制在标称值左右( ±) , 一般不会因使用方法的原因使监督部门判定为不合格。新版方法最重要的两点是: 一是规定酒精度必须经过蒸馏方可测量; 二是酒度、温度折算表采用国际标准折算表, 且酒精度值保留两位小数使结果更加精确。 酒精度是酒精水溶液中酒精体积含量的百分数, 由于白酒中含有一定量的杂醇、酯类及固形物, 所以直接测量出的酒精含量不是该度数酒精含量的真实值。通过蒸馏, 可避免白酒中固形物对酒精度测量值的干扰, 且固形物含量的不同, 对白酒酒精度的影响也不同( 目前尚无固形物含量高低对酒精度量值关系影响的准确文献报道) 。如果不考虑固形物的影响,必定使酒精度更接近真实值。由于一般蒸馏方法很难将杂醇、酯类物质与乙醇完全分离, 因此这些影响不在考虑之列。 原来使用的酒度—温度折算表中酒精度值只保留一位小数。新版方法采用国际标准, 保留两位小数, 使结果更加精确,也符合过程结果比报告结果多一位小数的需要。经与新标准中酒度表的对照, 在相同温度相同酒度的条件下, 折得20℃的酒度最高可相差, 因此采用新折算表可以使测量结果更加准确。2 总酯的测定新分析方法中总酯的测定使用了空白, 这样做有两个好处: 在酸碱滴定过程中, 强酸与强碱之间的滴定, 在使用同一浓度酸碱的前提下, 因滴定方向不同及指示剂变色点的原因,滴定结果也不会完全相符。而本法采用同一滴定液滴定空白和试样, 可以扣除返滴定带来的误差。 在白酒测定的皂化过程中, 冷凝管的效果虽好, 但由于乙醇的挥发及冷却时外来气体的进入, 都将会影响氢氧化钠标准溶液在反应液中量的变化。实验证明, 在无酯酒精水溶液中加一定量的氢氧化钠标准溶液, 再用硫酸标准溶液滴定的毫升数, 与在沸水浴上煮沸30min, 再用硫酸滴定的毫升数是不相符的, 而且酒度不同, 差值也不同。因此新方法通过空白校第34 卷第5 期2 0 0 7 年9 月酿酒LIQUOR .№.5Sep., 2007收稿日期:2007- 07- 06作者简介: 胡韶武( 1966- ) , 男, 河南社旗人, 工程师, 化验室主任, 毕业于沈阳工业学校化学分析专业, 现主要从事酒类分析, 发表论文数篇。· 91 ·正不同程度地减小了系统误差, 使结果更趋真实。3 色谱分析原白酒分析方法, 由于制定年代较早, 毛细管技术还不成熟, 使用色谱分析所用的柱子为填充柱, 而当时新型白酒较少, 传统法白酒中的醇、酯含量较高, 用填充柱法尽管有些成分分离不好, 但主要指标( 如己酸乙酯) 也能得到重现性好、准确度高的结果。且此方法对色谱条件未作出硬性规定也是合适的。新版分析方法中用了大量篇幅对两种色谱方法的色谱条件进行规定是没有必要的, 因为: 色谱条件的确定, 应以仪器达到较好的分离效果及再现性而定。 色谱条件应根据用途而定, 如浓香、清香等香型酒的常规分析, 进样器、检测温度设置在200℃以上( 下称高温色谱) ,反而使某些相近成份分离不好, 对测量的重现性及准确度都有一定的影响。因此各白酒企业应根据各自的实际情况选用不同的柱子与色谱条件。 填充柱( DNP) 色谱法测定常规主体酯的准确度与重现性较好, 唯有乙酸乙酯在乙醇拖尾上, 误差较大。对低沸点成分检出限较低, 分析时间一般在30min 以上, 如果色谱条件控制不好, 会使异戊醇与内标分离度降低。 LZP930 柱及AT 白酒专用柱性能相同, 均为大口径毛细管柱, 这类柱子选择条件不同, 使用效果也不同。如果使用温度较低( 150℃左右) 的检测器, 进样器温度( 下称低温色谱)能达到填充柱的峰形效果, 重现性、准确度都较好, 且分离情况与检出限都比填充柱好, 时间更比填充柱短( 15min 左右) ,是进行各种香型常规分析的首选方法。如果使用高温色谱用于白酒特征分析、科研分析, 基本上与小口径毛细管法效果接近, 一般30min 能分离成份30 种以上, 且各组分分离较好, 检出限好, 低沸点酸也能检出4 种以上, 但峰形、再现性、平行性都不如低温色谱效果好。 小口径毛细管常用的PEG20M、FFAD 柱子等, 这类柱子一般都使用高温色谱, 用于特征分析和科研分析, 有分离好、分离组分多、检出限高等特点。但一般不太适合做常规分析,且PEG20M柱子对乙酸乙酯、乙缩醛、甲醇分离不好, 乙酸乙酯与乙缩醛经常合并, 因此分析乙酸乙酯不太适用。分析高沸点酯类、醇类、酸类及其它组分效果好, 用于白酒的香型分析应为首选。 标准中规定分流比为37∶1, 应视为一个参考数据, 实际工作中应根据操作条件而定。理论上当分流比大于100∶1时组分失真最小, 但实际操作中使用大口径毛细管色谱法以较小的分流比较好。 标准中, 使用标准溶液的配制不适用于生产分析。按标准规定的方法, 标准溶液使用数次后, 由于经常开启, 浓度已发生微弱变化, 尤其是低沸点醇、酯, 直接影响了响应因子值的校正。应将常规组分按产品需要配成一定浓度后以1mL 左右分装封存。这样, 每次使用的浓度就能得到保证。这样做既节约了试剂, 也保证了校正的准确性。 色谱法尤其毛细管色谱法, 在测量某些组份如乳酸乙酯时, 其结果的准确度与进样手法、进标速度、进样量都有直接关系。因此最好是同一人校正, 同一人分析, 确保进样一致, 使校正与测量的内标峰面积近似才能得到较好的分析效果。同时应考虑到固态法白酒与液态法白酒组份差别较大, 应使用不同浓度的标准溶液校正f 值。4 固形物的测定原标准中控制温度为100~105℃, 与本标准103±2℃基本相同, 都可防止因温度偏低而使固形物偏高, 温度偏高( 105℃) 使固形物偏低, 同时也保证了结果的平行性及恒重的要求。5 本方法中平行误差的要求描述与原分析方法有所变化 色谱法的平行误差均为不超过平均值的5%, 乙酸乙酯较难达到该值, 高温毛细管法测定低沸点成份也较难以达到。填充柱法, 低温大口径无径毛细色谱法作常规分析一般都能达到。应依成份沸点高低, 组份含量大小而定较为合适。 总酸、总酯、固形物、酒精度都改为依结果大小而确定平行误差大小, 是比较适用的。总之, 新方法的实施可以使酒度、总酯的真实性得以提高, 也可以使色谱法有更多的选择, 这是比原分析方法进步的地方, 也是值得我们学习并遵照执行的地方。第五期酿酒2007· 92
白酒中总酸测定方法的不确定度分析 白酒中总酸测定方法的不确定度分析 白酒中总酸测定不确定度的评估研究 白酒中总酸、总酯的测定 白酒中总酸的试验方法 GB 白酒总酸测定的问题探讨 SPJLBJ002 白酒 总酸的测定 中和滴定测定法 浓香型白酒中的酸 论白酒中的不挥发酸 气相色谱快速测定白酒,黄水,发酵液中的有机酸 白酒总酸测定的问题探讨 ------先看看这些够了吗?其中有的可以打开(免费),有的是付费的。
摘要:系统总结国内外废旧塑料的主要回收利用技术,针对目前我国回收处理废旧塑料的现状,指出提高分类筛选水平,吸收开发关键技术,是我国回收处理废旧塑料的必要途径。由于治理白色污染是个庞大的系统工程,政府部门须在制定法规和加强管理的同时,提高全社会的科技意识、环保意识和参与意识,这样才是减少和消除白色污染,提高资源综合利用水平的根本途径。 关键词:废塑料,白色污染,回收,再生,热解,技术进展 废旧塑料通常以填埋或焚烧的方式处理。焚烧会产生大量有毒气体造成二次污染。填埋会占用较大空间;塑料自然降解需要百年以上;析出添加剂污染土壤和地下水等。因此,废塑料处理技术的发展趋势是回收利用,但目前废塑料的回收和再生利用率低。究其原因,有管理、政策、回收环节方面的问题,但更重要的是回收利用技术还不够完善。 废旧塑料回收利用技术多种多样,有可回收多种塑料的技术,也有专门回收单一树脂的技术。近年来,塑料回收利用技术取得了许多可喜的进展,本文主要针对较通用的技术做一总结。 1 分离分选技术 废旧塑料回收利用的关键环节之一是废弃塑料的收集和预处理。尤其我国,造成回收率低的重要原因是垃圾分类收集程度很低。由于不同树脂的熔点、软化点相差较大,为使废塑料得到更好的再生利用,最好分类处理单一品种的树脂,因此分离筛选是废旧塑料回收的重要环节。对小批量的废旧塑料,可采用人工分选法,但人工分选效率低,将使回收成本增加。国外开发了多种分离分选方法。 仪器识别与分离技术 意大利Govoni公司首先采用X光探测器与自动分类系统将PVC从相混塑料中分离出来[1]。美国塑料回收技术研究中心研制了X射线荧光光谱仪,可高度自动化的从硬质容器中分离出PVC容器。德国Refrakt公司则利用热源识别技术,通过加热在较低温度下将熔融的PVC从混合塑料中分离出来[1]。 近红外线具有识别有机材料的功能,采用近红外线技术[1]的光过滤器识别塑料的速度可达2000次/秒以上,常见塑料(PE、PP、PS、PVC、PET)可以明确的被区别开来,当混合塑料通过近红外光谱分析仪时,装置能自动分选出5种常见的塑料,速度可达到20~30片/min。 水力旋分技术 日本塑料处理促进会利用旋风分离原理和塑料的密度差开发了水力旋风分离器。将混合塑料经粉碎、洗净等预处理后装入储槽,然后定量输送至搅拌器,形成的浆状物通过离心泵送入旋风分离器,在分离器中密度不同的塑料被分别排出。美国Dow化学公司也开发了类似的技术,它以液态碳氢化合物取代水来进行分离,取得了较好的效果[2]。 选择性溶解法 美国凯洛格公司和Rensselaser工学院共同开发了一种利用溶剂选择性溶解分离回收废塑料的技术。将混合塑料加入二甲苯溶剂中,它可在不同的温度下选择性溶解、分离不同的塑料,其中的二甲苯可循环使用,且损耗小[1,3]。 比利时Solvay SA公司开发了Vinyloop技术,采用甲乙酮作溶剂,分离回收PVC,回收到的PVC与新原料密度相差无几,但颜色略呈灰色。德国也有溶剂回收的Delphi技术,所用的酯类和酮类溶剂比Vinyloop技术少得多。 浮选分离法 日本一家材料研究所采用普通浸润剂,如木质素磺酸钠、丹宁酸、Aerosol OT和皂草甙等,成功地将PVC、PC(聚碳酸酯)、POM(聚甲醛)和PPE(聚苯醚)等塑料混合物分离开来[4]。 电分离技术[5] 用摩擦生电的方法分离混合塑料(如PAN、、PE、PVC和PA等)。其原理是两种不同的非导电材料摩擦时,它们通过电子得失获得相反的电荷,其中介电常数高的材料带正电荷,介电常数低的材料带负电荷。塑料回收混杂料在旋转锅中频繁接触而产生电荷,然后被送如另一只表面带电的锅中而被分离。 2 焚烧回收能量 聚乙烯与聚苯乙烯的燃烧热高达46000kJ/kg,超过燃料油的平均值44000 kJ/kg,聚氯乙烯的热值也高达18800 kJ/kg。废弃塑料燃烧速度快,灰分低,国外用之代替煤或油用于高炉喷吹或水泥回转窑。由于PVC燃烧会产生氯化氢,腐蚀锅炉和管道,并且废气中含有呋喃,二恶英等。美国开发了RDF技术(垃圾固体燃料),将废弃塑料与废纸,木屑、果壳等混合,既稀释了含氯的组分,而且便于储存运输。对于那些技术上不可能回收(如各种复合材料或合金混炼制品)和难以再生的废塑料可采用焚烧处理,回收热能。优点是处理数量大,成本低,效率高。弊端是产生有害气体,需要专门的焚烧炉,设备投资、损耗、维护、运转费用较高。 3 熔融再生技术 熔融再生是将废旧塑料加热熔融后重新塑化。根据原料性质,可分为简单再生和复合再生两种。简单再生主要回收树脂厂和塑料制品厂的边角废料以及那些易于挑选清洗的一次性消费品,如聚酯饮料瓶、食品包装袋等。回收后其性能与新料差不多。 复合再生的原料则是从不同渠道收集到的废弃塑料,有杂质多、品种复杂、形态多样、脏污等特点,因此再生加工程序比较繁杂,分离技术和筛选工作量大。一般来说,复合回收的塑料性质不稳定,易变脆,常被用来制备较低档次的产品。如建筑填料、垃圾袋、微孔凉鞋、雨衣及器械的包装材料等。 4 裂解回收燃料和化工原料 热裂解和催化裂解技术 由于裂解反应理论研究的不断深入[6-11],国内外对裂解技术的开发取得了许多进展。裂解技术因最终产品的不同分为两种:一种是回收化工原料(如乙烯、丙烯、苯乙烯等)[12],另一种是得到燃料(汽油、柴油、焦油等)。虽然都是将废旧塑料转化为低分子物质,但工艺路线不同。制取化工原料是在反应塔中加热废塑料,在沸腾床中达到分解温度(600~900℃),一般不产生二次污染,但技术要求高,成本也较高。裂解油化技术则通常有热裂解和催化裂解两种。 日本富士循环公司的将废旧塑料转化为汽油、煤油和柴油技术,采用ZSM-5催化剂,通过两台反应器进行转化反应将塑料裂解为燃料。每千克塑料可生成汽油、 煤油和柴油。美国Amoco公司开发了一种新工艺,可将废旧塑料在炼油厂中转变为基本化学品。经预处理的废旧塑料溶解于热的精炼油中,在高温催化裂化催化剂作用下分解为轻产品。由PE回收得LPG、脂肪族燃料;由PP回收得脂肪族燃料,由PS可得芳香族燃料。Yoshio Uemichi等人[13]研制了一种复合催化体系用于降解聚乙烯,催化剂为二氧化硅/氧化铝和HZSM-5沸石。实验表明,这种催化剂对选择性制取高质量汽油较有效,所得汽油产率为,辛烷值94。 国内李梅等[14]报道废旧塑料在反应温度350~420℃,反应时间2~4s,可得到MON73的汽油和SP-10的柴油,可连续化生产的工艺。李稳宏等[3]进行了废塑料降解工艺过程催化剂的研究。以PE、PS及PP为原料的催化裂化过程中,理想的催化剂是一种分子筛型催化剂,表面具有酸性,操作温度为360℃,液体收率90%以上,汽油辛烷值大于80。刘公召[15]研究开发了废塑料催化裂解一次转化成汽油、柴油的中试装置,可日产汽油柴油2t,能够实现汽油、柴油分离和排渣的连续化操作,裂解反应器具有传热效果好,生产能力大的特点。催化剂加入量1~3%,反应温度350~380℃,汽油和柴油的总收率可达到70%,由废聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯制得的汽油辛烷值分别为72、77和86,柴油的凝固点为3,-11,-22℃,该工艺操作安全,无三废排放。袁兴中[16]针对釜底清渣和管道胶结的问题,研究了流化移动床反应釜催化裂解废塑料的技术。为实现安全、稳定、长周期连续生产,降低能耗和成本,提高产率和产品质量打下了基础。 将废料通过裂解制得化工原料和燃料,是资源回收和避免二次污染的重要途径。德国、美国、日本等都有大规模的工厂,我国在北京、西安、广州也建有小规模的废塑料油化厂,但是目前尚存在许多待解决的问题。由于废塑料导热性差,塑料受热产生高黏度融化物,不利于输送;废塑料中含有PVC导致HCl产生,腐蚀设备的同时使催化剂活性降低;碳残渣粘附于反应器壁,不易清除,影响连续操作;催化剂的使用寿命和活性较低,使生产成本高;生产中产生的油渣目前无较好的处理办法等等。国内关于热解油化的报道还有很多[43-54],但如何吸收已有的成果,攻克技术难点,是我们急需要做的工作。 超临界油化法 水的临界温度为℃,临界压力为。临界水具有常态下有机溶液的性能,能溶解有机物而不能溶解无机物,而且可与空气、氧气、氮气、二氧化碳等气体完全互溶。日本专利有用超临界水对废旧塑料(PE、PP、PS等)进行回收的报告,反应温度为400~600℃,反应压力25Mpa,反应时间在10min以下,可获得90%以上的油化收率。用超临界水进行废旧塑料降解的优点是很明显的:水做介质成本低廉;可避免热解时发生炭化现象;反应在密闭系统中进行,不会给环境带来新的污染;反应快速,生产效率高等。邱挺等[17]总结了超临界技术在废塑料回收利用中的进展。 气化技术 气化法的优点在于能将城市垃圾混合处理,无需分离塑料,但操作需要高于热分解法的高温(一般在900℃左右)。德国Espag公司的Schwaize Pumpe炼油厂每年可将1700t废塑料加工成城市煤气。RWE公司计划每年将22万吨褐煤、10万吨塑料垃圾和城镇石油加工厂产生的石油矿泥进行气化。德国Hoechst公司采用高温Winkler工艺将混合塑料气化,再转化成水煤气作为合成醇类的原料。 氢化裂解技术 德国Vebaeol公司组建了氢化裂解装置,使废塑料颗粒在15~30Mpa,470℃下氢解,生成一种合成油,其中链烷烃60%、环烷烃30%、芳香烃为1%。这种加工方法的能量有效利用率为88%,物质转化有效率为80%。 5 其他利用技术 废旧塑料还有着广泛的用途。美国得克萨斯州立大学采用黄砂、石子、液态PET和固化剂为原料制成混凝土,Bitlgosz [18] 将废塑料用作水泥原材料。解立平等[19]利用废旧塑料与木料、纸张等制备中孔活性炭,雷闫盈等[20报道应用废旧聚苯乙烯制涂料,李玲玲[21]报道塑料可变成木材。宋文祥[22]介绍了国外用HDPE作原料,通过一种特殊的方法,使长度不同的玻璃纤维在模具内沿着物料流向的轴向同向,从而生产高强度塑料枕木。蒲廷芳[23]等使用废旧聚乙烯制高附加值的聚乙烯蜡。李春生等[24]报道,聚苯乙烯与其他热塑性塑料相比,具有熔融粘度小,流动性大的特点,因此熔融后可以很好地浸润所接触的表面而起到良好的粘接作用。张争奇等[25]用废塑料改性沥青,将某一种或几种塑料按一定比例均匀溶于沥青中,使沥青的路用性能得到改善,从而提高沥青路面质量,延长路面寿命。 结束语 治理白色污染是个庞大的系统工程,需要各部门,各行业的共同努力,需要全社会在思想上和行动上的共同参与和支持,有赖于全民科技意识、环保意识的提高。政府部门在制定法规加强管理的同时,可把发展环保技术和环保产业作为刺激经济和扩大就业的重要渠道,使废塑料的收集、处理及回收利用产业化。目前我国回收和加工企业分散,规模小,很多国内外塑料回收与加工的新技术和新设备无法推广实施,回收加工产品质量低下,因此对塑料回收企业应进行规范化管理,以提高其科技含量和经济效益。在回收利用的同时,更需研究开发可环境消纳塑料,寻求切实可行的替代品。
发泡型聚苯乙烯 要一个PID图,一个车间布置图 还有说明书不
挤出发泡聚苯乙烯防水隔板工艺及车间设计The Process and Workshop Design of Extruded Polystyrene (XPS) Waterproof Baffle Plate摘要Abstract挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成份,添加发泡剂和相关助剂,通过加热挤塑而制得的具有闭孔结构的硬质泡沫塑料。它在世界上得到了广泛的使用。本课题主要设计了挤出发泡聚苯乙烯防水隔板生产工艺。Extruded polystyrene (XPS) is a rigid foam with closed pores made by heating and extrusion using polystyrene resin or its copolymer as main ingredients, and adding foaming agent and other relevant auxiliaries. It has been widely used in the world. This project/task is mainly focused on the design of production process of extruded polystyrene (XPS) waterproof baffle plate.本文是通过对PS材料性质的了解和分析,利用PS的各种优良性能,对生产量为2万m3/年的挤出发泡聚苯乙烯防水隔板成型工艺的设计。After understanding and analyzing the properties of PS, this paper proposed a forming process design for the production of extruded polystyrene (XPS) waterproof baffle plate with a capacity of 20000 m3/year using the superior performances of PS,详细叙述了各个阶段的设计,包括:XPS的发展形势及应用、挤出成型工艺概述、选料与配方设计、生产工艺流程的确定、物料衡算与热量衡算、设备选型与计算、车间管理与生产组织等。It described the design in detail at various stages, including the development and application of XPS, overview of the extrusion forming process, material selection and compound design, determination of production process, material balance and heat balance, equipment selection and computation, workshop management and production organization etc.并且对挤出机等型号的设备进行了明确的计算,对挤出机常见的故障做出了解释。计算了工艺过程中物料衡算和热量衡算。另外对废料的处理提出了解决方案,最后对车间管理和生产组织、工程经济概算进行了规划。It also explicitly calculated the types of equipment such as the extruder, explained the common faults of the extruder, and calculated the material balance and heat balance in the process. It further proposed the solution for waste disposal, and finally made a plan for workshop management, production organization and project estimate.关键词:PS,XPS,挤出发泡,工艺流程,设计Keywords: PS, XPS, extrusion foaming, process, design
您是想问聚苯乙烯致孔剂原理是什么吗?与普通聚合物微球相比,聚合物多孔微球在多孔结构、高交联度和机械性能稳定等方面具有优势。多孔的结构导致其比表面积大,渗透压相比之下要小很多,而高交联度可以使其具有稳定的机械性能,所以其在色谱等方面有很广泛的应用。色谱柱作为液相色谱的关键部件,其性能很大程度上取决于色谱柱填料的性能,而对于多孔微球进行改性,从而提高其色谱分离性能受到越来越多科研工作者的关注。本论文基于两步溶胀法合成聚合物多孔微球在单分散性等方面的优势,为实现多孔微球的精准可控合成,分别对影响聚合物多孔微球的因素进行了考察,并将其进行改性,考察了其在色谱方面的性能。具体工作如下:1.采用两步种子溶胀聚合法,成功合成了单分散性良好的聚苯乙烯多孔微球,微球粒径为5μm。为实现多孔微球的准确可控性合成对多孔聚合物微球表面形态的影响因素包括致孔剂比例、溶胀温度和交联剂种类进行了考察。当致孔剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)与甲苯的比例为1:3时得到的聚苯乙烯多孔微球比表面积最大,溶胀温度为25℃时表面最粗糙,使用乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)做交联剂时得到的多孔微球的结构比较疏松。对各类微球的比表面积进行了比较,得到的结果为比表面积最大的是P(S-DVB)-4,其值为562m2/g。2.对聚合物多孔微球进行了重氮树脂改性,并以改性后的微球为色谱柱填料进行了几种色谱分离实验。利用光交联的反应原理,用水溶性的感光高分子重氮树脂实现了对聚合物微球的功能化改性。首先将微球磺酸化,然后将重氮树脂和磺酸基进行接枝,最后用紫外灯对其进行照射,将静电相互作用转化为共价相互作用。提高了固定相的极性,不仅保留并增强了对于非极性物质的性能,还实现了对极性物质的分离性能。本论文进行的多孔聚苯乙烯多孔微球的合成考察了各种因素对聚合物多孔微球表面形态的影响,对实现孔径分布和比表面积的可控具有一定的意义。多孔微球随后的改性综合了物理吸附和化学键合方法的诸多优点,通过光照交联即可实现对聚合物微球简单快捷的功能化改性,是一种高效,稳定,绿色环保的改性方法。对非极性物质和极性物质都实现了良好的分离性能。
基于苯乙烯的用途广泛和需求量的不断提升,近年来世界各国苯乙烯生产发展迅速,并向着大型化发展。下面是我精心推荐的乙烯生产技术论文,希望你能有所感触!
苯乙烯生产技术研究
摘要:苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料,主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯- 丙烯腈共聚物(SAN)树脂、丁苯橡胶(SBR)和丁苯胶乳(SBR胶乳)、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS等。此外, 还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业, 用途十分广泛。
一、苯乙烯生产工艺介绍
目前,世界上苯乙烯的生产方法有乙苯气相催化脱氢法、环氧丙烷—苯乙烯联产法、乙苯脱氢选择性氧化法、热解汽油抽提蒸馏回收法、乙苯—丙烯共氧法、甲苯甲醇合成法、丁二烯合成法等。其中,常用的方法有3种:催化脱氢法、乙苯脱氢选择性氧化(SMART)法、乙苯—丙烯共氧(POSM)法。下面就重点介绍这三种方法。
1.催化脱氢法
DOW化学公司与BASF公司与1937年联合开发出催化脱氢法,在长期生产中各公司在催化剂、反应器、流程、节能等方面各具特色,典型的如:Fina/Badger法、Monsanto/Lummus/UOP法、DOW法、Cosden/Badger法、CdF法等。其中Monsanto/Lummus/UOP法被世界上生产能力最大的一些苯乙烯装置所采用,与其他方法相比,每吨苯乙烯可节约蒸汽2t,降低生产成本16%。
2.乙苯脱氢选择性氧化法
乙苯氧化脱氢技术采用三段式反应器:一段脱氢反应器中乙苯和水蒸汽在脱氢催化剂层进行脱氢反应,在出口物流中加入定量的空气或氧气与水蒸汽进入二段反应器,二段反应器中装有高选择性氧化催化剂和脱氢催化剂,氧和氢反应产生的热量使反应物流升温,氧全部消耗,烃无损失,二段反应器出口物流进入三段反应器,完成脱氢反应。当脱氢反应温度为620~645℃、压力为~ MPa、蒸汽和乙苯质量比为(1∶1)~(2∶1)时,乙苯转化率为85%,苯乙烯选择性为92 %~96 %。
3.环氧丙烷—苯乙烯(PO/SM)联产法
环氧丙烷一苯乙烯(PO/SM)联产法又称共氧化法, 在130~160℃、~下,乙苯先在液相反应器中用氧气氧化生成乙苯过氧化物,生成的乙苯过氧化物经提浓到l7%后进入环氧化T序,在反应温度为110℃、压力为 MPa条件下,与丙烯发生环氧化反应成环氧丙烷和甲基苄醇。环氧化反应液经过蒸馏得到环氧丙烷,甲基苄醇在260℃、常压条件下脱水生成苯乙烯。反应产物中苯
乙烯与环氧丙烷的质量之比为:1。将乙苯脱氢的吸热和丙烯氧化的放热两个反应结合起来,节省了能量,解决了环氧丙烷生产中的三废处理问题。另外,由于联产装置的投资费用要比单独的环氧丙烷和苯乙烯装置降低25 %,操作费用降低50 %以上,因此采用该法建设大型生产装置时更具竞争优势。该法的不足之处在于受产品市场状况影响较大,且反应复杂,副产物多,投资大,乙苯单耗和装置能耗都要高于乙苯脱氢法工艺。
4.苯乙烯生产工艺国产化进展
华东理工大学开发的乙苯负压脱氢反应器采用轴径向反应器技术和气气快速混合两大关键技术,轴径向反应器是在床层顶部采用催化剂自封式结构、以使径向床的顶部造成轴径向二维流动的新颖径向反应器。与传统的径向反应器相比,这种催化剂自封式结构取消了催化床上部的机械密封区,简化了径向床结构,有效地利用此部分反应器空间中的催化剂,消除催化剂床的滞流区,有利于提高反应转化率,催化剂装卸方便。
二、苯乙烯的毒性机理
虽然苯乙烯具有燃爆性和毒性,但是由于对爆炸危险性的重视,因此很少出现苯乙烯的爆炸事故,而职业中毒却屡见不鲜,因此需对苯乙烯的职业中毒提高警惕。苯乙烯既有急性毒性又有慢性毒性,可对人体多个系统产生损害,虽然其生殖毒性、血液毒性和致癌作用尚不能确定,也应引起高度警惕。
1.对神经系统的影响
苯乙烯具有较强的致神经衰弱作用,苯乙烯大量吸入后可引起中毒性脑病,研究表明,脂质过氧化及神经逆质波动在中毒性脑病中有重要作用。少量苯乙烯吸入仅引起轻微头晕、头痛症状。并且近年国内有研究发现,苯乙烯长期接触组心电图异常率明显高于对照组,以心率失常居多,其中又以窦性心动过缓为主。
2.对消化系统的影响
短时间大量接触高浓度苯乙烯可引起恶心呕吐、腹痛、腹泻等消化道症状。长期接触苯乙烯可引起中毒性肝病,具有起病隐袭的特点。临床上以消化道症状为主,多数为肝肿大,但肝功能检查多为正常。
3.对泌尿生殖系统的影响
长期低浓度接触苯乙烯可引起肾功能损害,主要是通过抑制肾组织中酶的活动,使细胞三羧酸循环和膜吸收转运过程受到干扰,并使近曲小管上皮受损所致,短期接触也可影响肾小球的功能。此外,苯乙烯在体内的主要中间代谢产物苯乙烯-7,8-氧化物(SO)已被研究证明为一种强直接致突变剂。工人接触苯乙烯可引起精液DNA损伤。苯乙烯为高脂溶性的小分子化合物,在体内可经胎盘转运,与宫内的胎儿直接接触,从而对发育中的胚胎产生毒性作用,干扰器官的形成和胎儿的发育。
4.对呼吸系统的影响
一次大量吸入苯乙烯可引起呼吸道腐蚀性损伤,导致中毒性肺水肿。另外,苯乙烯可通过酶系统或呼吸爆发产生自由基、启动生物膜的脂质过氧化、并有炎性介质参与造成肺弥漫性损伤。短时间接触高浓度苯乙烯可引起咳嗽、咽痛等呼吸道刺激症状,长期接触低浓度苯乙烯对作业工人呼吸道有明显的刺激作用,可引起慢性鼻炎、慢性咽炎等。
对于安全专业来说,苯乙烯的生产工艺已经非常成熟,但是我们需要在工艺中找到潜在的危险,尽可能排除或者降低危害程度。
参考文献
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作者简介:王连生,男,江苏扬州人,生于1960年5月,连云港凤蝶染化有限公司。
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建筑装饰材料挥发性有机物及去除设备研究现状Review of researches on VOCs emission and their elimination1 挥发性有机物及其对人体健康的影响挥发性有机化合物(VOC)是指环境监测中以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类物质的总称,其中包括含氧烃类、含卤烃类,广义场合包括甲烷、丙烷、氯烃、氟烃及醇、醚、酯、酮、醛等含氧烃、胺等含氮烃、二硫化碳等含硫烃。通常按沸点的范围把有机化合物分为极易挥发性有机物(VVOC),挥发性有机物(VOC),半挥发性有机物 (SVOC)和与颗粒物质或颗粒有机物有关的物质(POM)等4类。有些有机化合物不能包括在以上的分类中。这是由于这些化合物(如甲醛和丙烯酸)因其反应性或对热的不稳定性不易从吸附剂上回收或用气相色谱法进行分析。挥发性有机物对人体的影响主要表现在感官效应和超敏感效应,包括感官刺激,感觉干燥,刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等,挥发性有机化合物很容易通过血液到大脑,从而导致中枢神经系统受到抑制,人人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉;醇、芳得烃和醛能刺激黏膜和上呼吸道;很多挥发性有机化合物如苯、甲氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯和甲醛等被证明是致癌物或可疑致癌物。Molhave依据室内VOC对人体的影响不同,对其浓度进行了划分[1],该划分原则通常作为权威引用或作为指导,并在美国ASHRAE标准62-1989R中得到应用,他的划分原则见表1。表1 VOC浓度与人体反应浓度范围/ug/m3 人体反应<200 舒适200~3000 可能抱怨3000~25000 抱怨>25000 有毒2 现有建筑中挥发性有机物的情况中国华西医科大学公共健康学院1995年冬天对刚装修的两个居民房进行了两个半月的VOC测量,发现这些房中产生不同程度的甲醇、乙醇、戊烷、已烷、苯、庚烷、环已烷、甲苯、二甲苯、乙基苯[2]。其中最主要的有机物是甲醇,苯,甲苯和二甲苯。中国预防医学科学院环境卫生监测所对一个办公室空气污染进行测量,发现办公室内主要有机物是苯、甲苯、二甲苯、乙苯和甲醛,浓度从到 mg/m3。美国环保局(EPA)通过对16个建筑的随机抽样调查发现,有4个建筑中的VOC浓度超过了 mg/m3。欧洲对9个国家的56栋建筑进行了室内VOC浓度的测量[3],发现有22栋建筑中VOC浓度超过 mg/m3。文献[4]指出日本住宅中的有机物浓度为~ mg/m3。文献[5]指出瑞典公寓中VOC浓度为 mg/m3,居民家庭中为 mg/m3。文献[6]指出英国综合建筑中VOC浓度为 mg/m3。从上述调查情况可以看出,目前室内VOC污染状况是比较严重的。3 不同建筑装饰材料挥发性有机物的散发量测量为了从污染源上控制VOC的产生,国内外很多单位都对建筑装饰材料的VOC散发情况进行了测量。文献[7]对中国生产的8种室内材料即酸漆、黑漆、地板清洁剂、地板蜡、空气清新剂、地毯背面粘接剂、墙约、墙纸粘接剂和彩色墙纸进行了测量,发现其散发的VOC有3~30种。文献[8]指出了TVOC的最大传和其衰减度随着材料的不同而不同,流态物质如油漆、清漆和地板油的衰减度最大。EPA做了实验来确认各种室内污染源的散发量,同时确认各种因素对散发量的影响[9],这些因素包括温度、相对湿度、空气变化及小室负荷。结果表明,空气换气次数对散发量尤其是湿材料的散发量有很大的影响。文献[10]对37种典型的加拿大民用住宅所使用的建筑装饰材料发散的VOC进行了测量,得出了这些材料的VOC数据库。目前世界上已有3个体积为55 m3 (5m×4m×)的实验室用于研究建筑装饰材料的VOC产生量,它们分别是IRC/NRC①,NRMRL/USEPA②和CSIRO/Austrlia③,这些实验室均用不锈钢制作,具有加热、通风、空气调节系统,能够控制室内各种参数。为了使各实验室所测得的数据有可比性及可靠性,欧洲已经建立了对室内污染物测量方法、选样方法、数据分析方法、结果整理方法等统一的协定方案[11]。4 建筑装饰材料VOC散发标准的制定和材料的分类目前我国国家质检总局已颁发了《室内装饰装修材料有害物质限量》10项强制性标准,从2002年7月1日开始的散发量作了规定[12]。北欧国家根据普通材料最大的VOC散发量为40,100和数百ug/(m2·h),将材料分为MEC-A(低挥发性材料),MEC-B(中挥发性材料)和MEC-C(高挥发性材料)3类[13]。美国EPA现在做出了污染源分类数据库,这个数据库含有材料的VOC散发量及毒性[14]。5 挥发性有机物散机理的研究挥发性有机物的散发率通常由以下两个过程决定[15]:①材料内部的扩散;②材料表面到周围空气的散发。材料内部的扩散是浓度梯度、温度梯度及密度梯度共同作用的结果。每种化合物都有自己的质扩散系数,与其相对分子质量、分子体积、温度及与被扩散的物质特性有关。表面散发由几种机理共同作用,包括蒸发和对流。对于表面散发而言,VOC的散发率会受到空气中浓度、气流速度及温度的影响[16,17]。根据材料的不同,VOC的产生率可能由上述一个或两个因素起决定作用。根据散发机理的不同,室内建筑装饰材料的散发模型,总体上可分为两类即经验模型和物理模型。6 挥发性有机物去除机理和去除设备的研究目前人们主要集中研究活性炭和光触媒设备对VOC的去除特性。吸附是由于吸附剂和吸附质分子间的作用力引起的,这些作用力分为两大类--物理作用力和化学作用力,它们分别引起物理吸附和化学吸附。物理吸附是可逆过程,只能暂阻挡污染而不能消除污染。而化学吸附是不可逆的过程,是挥发性物质的分子与吸附剂起化学反应而生成非挥发性的物质,这种机理可使得低沸点的物质如甲醛被吸附掉。活性炭是最常用的吸附剂,它对许多VOC都是很有效的,但对甲醛作用很小。已有的研究成果表明活性炭对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附,如对苯的吸附优于对环已烷的吸附;对带有支键的烃类物质的吸附优于直键烃的吸附;对相对分子质量大、沸点高的化合物的吸附总是高于相对分子质量小、沸点低化合物的吸附;空气湿度增大,则可降低吸附的负荷;吸附质浓度越高,则吸附量也越高;吸附量随温度升高而下降;吸附剂内表面积愈大,吸附量越高。浸了高锰酸钾的氧化铝(PIA)对甲醛及低浓度的醛和有机酸有很高的去除效率。所以PIA经常与活性炭联合起来使用以提高过滤器的效率。目前美国市场上有3种化学过滤器,都是用活性炭作为吸附剂的[18],第1种是V字型装有大颗粒的活性炭,第2种是折边型装有小颗粒的活性炭,第3种是折边型的活性炭编织物过滤器,效率为40%~80%,当风速为时阻力为约100Pa。光触媒设备是以N型半导体的能带理论为基础,N型半导体吸收能量大于或等于禁带宽度(禁带能量)的光子(hv)后,进入激发状态,此时价带上的受激发电子路过禁带,进入导带。同时在价带上形成光致空穴。可以用作光催化剂的N型半导体种类繁多,有TiO2,ZnO, Fe2O3,CdS和 WO3等。由于TiO2的化学稳定性高、耐光腐蚀、难溶,并且具有较深的价带能级,可使一些吸热的化学反应在被光辐射的TiO2表面得到实现和加速,加之TiO2无毒、成本低,所以被广泛用作光催化氧化反应的催化剂。TiO2的禁带宽度(Eg)为,当用波长小于387nm的光照射TiO2时,由于光子的能量大于禁带的宽度,其价带上的电子被激发,跃过禁带进入导带,同时在价带上形成相应的空穴。光致空穴h 具有很强的捕获电子的能力,而导带上的光致电子e-又具有高的活性,在半导体表面形成了氧化还原体系。利用光致空穴h 和光致电子e-与空气中的水分和氧气相互反应产生的具有高浓度活性的氢氧游离基·OH,可氧化各种有机物质并使之矿化。如下所示:有机污染物的降解机理与其分子结构有关,分子结构不同其降解机理及途径也有差异。Hashimoto等研究了脂肪族化合物的光催化降解机理,认为脂肪烃先于·OH生成醇,并进而氧化为醛和酸,终生成二氧化碳和水[19]。文献[20]指出TiO2光催化反应中,一些芳得族化合物的光催化降解过程往往伴随着多种中间产物的生成。目前,对于各类芳香族化合物的光催化降解机理研究还很不完备,初步研究认为其主要降解机理还是在·OH基的作用下,芳香环结构发生变化,并进一步开环,从而逐步被氧化,最终矿化为二氧化碳、水及小分子无机物。对室内甲醛和甲苯的研究表明,污染物光催化氧化与其浓度有关,质量数在1×10-4以下的甲醛可完全被光催化分解为二氧化碳和水,而在较高浓度时,则被氧化成为甲酸。高浓度的甲苯光催化降解时,由于生成的难分解的中间产物富集在TiO2周围,阻碍了光催化反应的进行,去除效率非常低,但低浓度时TiO2表面则没有中间产物生成。文献[21]对非均相光催化技术在室内空气品质控制方面的应用进行了研究。指出光催化氧化技术室内空气中低浓度的VOC有着良好的效果。光催化氧化设备可进行模块化设计,而且气体通过时压力降低可忽略不计,这样很容易加装到中央空调空调的系统中去。美国新泽西州的通用空气技术(UAT)公司已开发生产了落地式及管道式光催化空气交净化与消毒设备[22]。尽管许多厂家都在研制VOC去除设备,但对于室内多种有机物污染并存的情况,如何描述这些设备的性能及如何用于实际工程中,则是亟待解决的问题。7 结语7.1 国内外实测结果表明,目前许多建筑中存在VOC污染。国内这方面的研究刚起步,建议有关部门应规范现有建筑装饰材料,根据有关规范要求,尽快建立建筑装饰材料VOC数据库。7.2 为了评估建筑装饰材料对室内带来的挥发性有机物,应考虑实际房间中多污染源的问题,通过建立合理的房间污染模型来切实指导空调系统的设计运行和维护。7.3 针对目前国内外空调房间存在挥发性有机物的污染的问题,应该改变空调系统设计方法即从设计阶段就应该考虑这些污染的去除问题,并开发出用于去除各种污染包括牢固挥发性有机物的高效设备。参考文献1 Molhave L. 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人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。 化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料 原料选择 工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。 以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。 我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。 溶剂的选择 大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。 固相反应 固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。 以水为溶剂的反应 由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。 水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。 超临界流体作为有机溶剂 超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点(℃,7 )以上的CO2流体。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。 催化剂的选择 许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过,而且催化剂寿命长。2 化学反应的绿色化 为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多,在些不作赘述。3 生物技术的应用 生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。 绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件!