食用菌菌渣基质化利用研究进展

菌渣具有独特的理化性质和丰富的养分,基质化再利用的潜力显著。与此同时,我国食用菌产业产生的菌渣数量庞大,对于基质材料的市场需求也相当旺盛。随着人们对生态环境保护和可持续发展的日益重视,菌渣的基质化利用显得尤为重要。综述了菌渣的基本理化性质,列举了菌渣在基质化方面的几种应用以及当前菌渣基质化利用中所面临的若干问题。

磷矿资源绿色全量利用技术研究现状及突破思路

磷矿是一种战略性、不可再生的矿产资源。介绍了世界及我国磷矿资源的概况,指出了我国磷矿资源利用中存在的主要问题;从磷矿加工技术、磷矿加工副产物资源(如黄磷渣、磷尾矿、萃余酸、淤渣酸、磷石膏)的高效利用、磷矿伴生资源综合利用等3方面阐述了磷矿资源绿色全量利用技术的研究现状,并提出了磷矿资源绿色全量利用的突破思路。

磷石膏配料碳热熔融还原硫逸出及熔渣物相分析

基于配料计算在磷石膏中添加硅、铝、镁等,使其渣系满足矿渣棉生产对酸度系数、氢离子指数、黏度系数的要求。通过热重分析、熔融特性的测定及高温还原焙烧/熔融实验,探究了磷石膏配料在高温还原过程中硫逸出及熔渣的物相结构。结果表明:碳的加入可以促进磷石膏分解,加入量以n(C)/n(S)=0.5为宜;还原剂(石墨、无烟煤、焦炭)及配料的加入均可以降低磷石膏体系的熔融特征温度,CaO-MgO-SiO_(2)-Al2O_(3)四元相图计算表明配料体系在1255.73℃时形成最低共熔点。磷石膏及其配料在高温焙烧过程中的物相演变规律表明,CaS为CaSO_(4)还原过程的中间产物,配料中加入的SiO_(2)可结合更多的CaO促进CaS和CaSO_(4)反应的进行。还原熔融实验表明,n(C)/n(S)对熔渣硫含量及体系脱硫率影响较大。以焦炭为还原剂,磷石膏配料的酸度系数Mk=1.4、pH=4.85、n(C)/n(S)为0.5时,采用刚玉坩埚在1450℃下高温熔融20min后,脱硫率可达99.05%,硫高效逸出的同时形成的熔渣呈非晶态,具有良好的玻璃相结构。

河南省化工产业集聚区绿色发展研究

结合河南省现代化工产业发展现状以及“十四五”期间国家和河南省对化工行业发展所提出的要求,对河南省濮阳、济源、焦作、沁阳、鹤壁宝山、永城6个现代化工产业集聚区进行调研。分析了“双碳”目标下河南化工产业集聚区绿色发展存在的问题及对策,并提出了发展建议。以市场需求和国家产业政策为导向,结构调整和产业升级为主线,科技创新为动力,技术改造为手段,推动化工产业集聚区绿色高质量发展。

化工过程开发人员的创新思维培养

随着社会的发展,化工过程开发人员在具备化工专业技能的基础上还要具备创新思维。因此,我国在化工过程开发人员的培训中,要注重创新思维的培养,来推动化工产业升级转型,增强化工产业在市场中的竞争力。本文首先阐述了化工过程开发人员创新思维培养的重要性,然后分析了化工过程开发人员创新思维培养的对策。

木质素基控释材料及其在药物输送和肥料控释中的应用

木质素作为储量仅次于纤维素的第二大生物质资源和重要的芳香族可再生资源,目前主要作为纤维素利用的副产物大量废弃,引发严重的资源浪费和环境污染。木质素资源开发和高值利用不仅可以减少直接燃烧造成的环境污染,而且对于实现生物质资源的全链条应用、提升生物质资源开发应用的可行性、可持续性和经济性具有重要意义。木质素结构中丰富的官能团和化学反应活性位点,及其作为生物质材料固有的可降解性和生物相容性,使其在生物医药和绿色可持续农业领域受到了广泛的关注和研究,也使其成为药物和绿色肥料提质增效和可控释放的理想载体。本文从木质素的结构特点出发,介绍了木质素及其改性材料在生物医药和绿色农业肥料中的应用基础,阐述了木质素在药物智能给送和肥料缓控释放领域的研究和应用进展,并分析了这些应用中存在的挑战以及未来值得关注的研究方向,以期为木质素资源化利用和缓控释材料的设计开发提供有益参考。

磷石膏综合利用途径及关键共性技术创新研究建议

磷石膏是磷酸工业生产的副产物,堆放量逐年增加,给环境和农业安全带来了巨大威胁。介绍了磷石膏综合利用途径,分析了磷石膏生产水泥、制备硫酸铵、硫酸钾、碱性土壤调理剂的机理,建议开展磷石膏综合利用关键共性技术创新的研究以及加大磷石膏源头减排技术研发,实现磷石膏无害化、资源化和高值化利用。

包裹型控释肥养份释放动力学的研究

研究了包裹型控制释放肥料养份的释放过程 ,其养份释放规律可以用方程y =A0 ·tB0 表示。建立了具有速溶性养份的包裹型控制释放肥料的扩散机理模型 ,为进一步改善和提高其性能提供理论依据。

硫酸分解磷矿第一阶段反应动力学研究

对硫酸分解磷矿粉的第一阶段反应进行了动力学研究,通过对实验数据的分析,证明此阶段反应为一级反应。反应速率常数与温度的关系符合阿累尼乌斯方程,活化能Ea为8.65kJ/mol。

硫酸脲分解磷矿影响因素研究

本文对硫酸脲分解磷矿粉反应的影响因素(反应温度、尿素与硫酸的摩尔比)进行了分析。并对结晶的形状进行观察和讨论。实验结果表明:升高反应温度,反应速率提高,在相同反应时间下,转化率提高,但同时结晶变小;随着尿素与硫酸摩尔比的增大,反应速率有所降低;添加尿素能够生成尿素和硫酸钙的加合物,因此结晶较大,减弱"包裹"或"钝化"现象,有利于第二阶段反应进行。在工业实施时,应综合考虑各种因素的影响及各因素间可能的制约和协同作用。

一种新型颗粒钾肥造粒粘结剂的配料试验

对河南某公司开发的复合肥造粒粘结剂，应用于颗粒钾肥的造粒进行了试验，结果表明，该粘结剂使用前需要进行稀释配制，适合的粘结剂用量为每吨肥料用0．3～1．5kg，最佳稀释倍数为100倍。该粘结剂用于国产钾肥、进口钾肥生产50％颗粒钾肥工业实施操作可行，所生产的颗粒钾肥强度能够达到国家关于复混肥料的要求指标。运用该粘结剂能够提高造粒产率、减少灰尘产生。

脲硫酸分解磷矿过程中含氟气体逸出规律的探讨

本文对脲硫酸分解磷矿粉反应过程中含氟气体逸出规律进行了探讨。实验结果表明,当温度固定时,氟硅酸溶液系统饱和蒸汽压随氟硅酸质量分数的增加而分为3个阶段,急剧上升阶段、急剧下降阶段和缓慢下降阶段。当在氟硅酸溶液中加入尿素时,氟硅酸-尿素系统的总饱和蒸汽压下降,体现为含氟气体逸出的减少,从而使脲硫酸分解磷矿粉生产复肥的过程具有低(无)污染的显著特征。X射线衍射分析表明氟化物与尿素结合生成氟硅酸脲{[(NH2)2CO]2H}2·SiF6,而氟硅酸脲的生成是氟硅酸溶液系统蒸汽压降低的直接原因。

以钙镁磷肥产品创新促进产业发展

钙镁磷肥是一种富含磷、钙、镁、硅等营养元素的碱性矿质肥料,可补充植物所需的微量元素,改良酸性土壤、有效减轻重金属污染和提升作物营养与品质。一直以来,钙镁磷肥仅被认为是低含量的磷肥,产销量从高峰时期的近千万吨,下降到近年来的百万吨左右,市场占有率仅为磷肥总量的1%左右,且售价不高,导致企业经营困难。本文从植物营养角度,分析了钙镁磷肥中养分的有效性,肯定了钙镁磷肥作为肥料的必要性;从钙镁磷肥的产业现状入手,用详实的数据分析了钙镁磷肥近年来的产量和市场情况;从产品技术改造方面提出了助推钙镁磷肥提质增效的思路。钙镁磷肥中除含有12%~20%的枸溶性磷外,所含的钙、镁、硅的有效性高于绝大多数工业炉渣。钙镁磷肥施入土壤后,开始时有效磷量较低,但随着时间的延长,有效磷量明显提高,在酸性土壤中肥效优于过磷酸钙。发展钙镁磷肥产业,不仅可充分利用我国的中低品位磷矿资源,还可以补充我国大面积酸性土壤中的盐基离子,提供水稻、甘蔗等需硅量大的作物的硅营养,是不可多得的兼具多元素营养与土壤改良功能的肥料产品。钙镁磷肥提质增效的思路包括:1)在钙镁磷肥中添加植物所需的微量元素,使得钙镁磷肥从单一的肥料产品定位升级为具有调理土壤和调理植物的功能化产品;2)产品外观由粉状改为颗粒状,以适应机械化施肥和掺混肥需求;3)制定产品新标准,体现出钙镁磷肥产品优势;4)加强钙镁磷肥多产品性状的施用方法研究。今后应基于技术创新、产品创新,并结合营销创新,助力钙镁磷肥产业转型升级,绿色健康发展。

小麦专用肥在河南省典型地区的应用效果研究

河南省小麦单产和总产均居全国首位,然而当地农户施肥量大,且偏施氮肥、忽视磷钾肥现象严重,导致肥料利用率和经济效益较低。为解决这些施肥问题,依据河南省土壤养分供应状况和小麦营养需求规律,并考虑大、中、微量元素养分形态配伍和协同增效,优化肥料配方和生产工艺,开发小麦专用复合肥料,于2017-2018年在河南禹州进行小区试验,测试小麦茎蘖数量、植被归一化指数、干物质积累量和籽粒产量等指标,以验证专用肥应用效果;于2018-2019年在河南禹州、临颍、杞县和温县四个典型地区进行百亩示范田试验。结果表明,与农户习惯施肥相比,专用肥处理养分投入减少,但提高了小麦群体数量和植被归一化指数,从而促进了干物质的积累;且使籽粒产量平均提高9.9%,使经济效益平均提高14.5%,肥料利用效率也有明显提升;此外,专用肥减施20%时,其产量和效益与农户习惯施肥处理基本一致。该小麦专用肥产品节肥增效,适于在河南省各地推广应用。

磷细菌突变株生理特性的研究

本文对经过筛选培育出的一株解磷能力较强的磷细菌突变株Ｄ０１７Ｐ的生理特性进行了研究。其中，最佳氮源为麦鼓什与出发菌株所用马铃薯汁相比，生物量增加９．８倍，解磷能力提高７１．４％。最佳碳源为蔗糖，与出发菌株所用碳源葡萄糖比较，解磷能力提高２８．８％。金属离子、培养温度、ｐＨ、气/液比等也对突变株的生长有一定影响。其结果可作为选定工业化条件的参考。

地沟油生产包膜缓控释肥的工艺研究

采用地沟油为包膜剂A,多元醇、有机硅、二甘醇、二甲苯等添加剂混合物为包膜剂B,以大颗粒尿素为核心,利用滚动流化床包膜技术,制备缓控释包膜尿素。产品按国标GB/T 23348—2009进行检测,利用显微镜对膜层进行观察。结果表明,当包膜剂A和包膜剂B混合加料,包膜剂总量为尿素质量的6%,分3次加料,且每次分别为3%,2%,1%时,所得产品既符合国标要求,又可最大限度控制生产成本。

硫酸尿素系统化学反应的研究

研究了硫酸尿素系统在不同配比和不同温度的化学反应。结果表明 ,常温下硫酸与尿素的摩尔比为1∶1 0和 1∶2 0时 ,可形成有固定熔点的晶体。其相变点温度在硫酸和尿素相变温度之间 ,相变热远远小于尿素。 80～ 90℃时 ,硫酸尿素水溶液系统会发生水解反应 ,过程速率为二级 ,且水解速率远大于尿素水溶液系统 ;15 0℃以上时 ,硫酸尿素系统发生反应生成氨基磺酸硫酸铵。在工程设计和应用中 ,应严格控制硫酸尿素系统在80～ 90℃的停留时间 ,并保证系统温度不超过 15 0℃。

利用黄磷渣改性制备云贵川地区水稻专用肥

黄磷渣是电炉法生产黄磷产生的副产物,年排放量达到数百万吨,主要成分为氧化钙和二氧化硅。针对黄磷渣堆存量大、利用价值低等问题,通过在源头添加作物所需的营养元素助剂,在保证黄磷生产磷高效逸出的同时,实现炉渣中硅、钙的协同活化,进一步生产水稻专用肥,实现黄磷渣的高值化利用。改性黄磷渣的元素分析、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)表征结果表明:添加作物所需营养元素助剂的黄磷在1450℃熔融60 min,磷逸出率达到95.56%,黄磷渣中有效二氧化硅质量分数为36.45%、有效氧化钙质量分数为47.46%,渣系呈良好的玻璃相结构,有利于释放活性营养元素,且源头添加的微量元素助剂保留在渣相中。根据云贵川水稻营养需肥规律及大中微量元素的协同增效配伍作用,以改性黄磷渣为主要中量元素原料,设计了水稻专用肥16N-10P_(2)O_(5)-14K_(2)O+7SiO_(2)+10CaO+0.45Zn产品。水稻专用肥元素分析结果表明:氮有效性为99%、五氧化二磷有效性为98.81%、氧化钾有效性为99.15%、二氧化硅有效性为93.88%、氧化钙有效性为88.53%、锌有效性为97.78%。

化学工艺学教学辅助手段——多媒体课件的开发

笔者运用计算机技术结合Authorware7.0、Adobe Photoshop 7.0、Flash 5.0等软件,开发出可以辅助化学工艺学课程教学的多媒体课件。课件分为课堂授课课件、工艺流程动画、网络课程交流平台和试题测试平台四个模块。各模块相互独立,又相互支持,内容完整、科学,具有表现形式灵活、界面友好、易维护、易操作、开放性强等特点。课件演示与课堂讲授内容互为补充,相辅相成。