基于工程认证的化工专业生产实习教学质量保证的研究与实践

文章从工程教育专业认证标准出发,结合广西科技大学的教学实践,对化学工程与工艺专业的生产实习进行了教学改革,制定了以成果为导向的课程目标,设计了以学生为中心的教学环节,加强了过程管理,完善了成绩考核评定机制,为保证生产实习的教学质量提供参考。

撞击—射流空化器内糖汁氧化脱色效果

[目的]探究空化—氧化协同作用对原糖溶液脱色效果的影响。[方法]以撞击—射流空化器为空化设备、H_(2)O_(2)-VC为氧化体系,对比了空化与常规搅拌对糖汁氧化脱色效果的影响,并利用正交试验优化了糖汁脱色工艺条件。[结果]当5%H_(2)O_(2)溶液用量为3 mL,100 g/L VC溶液用量为10 mL,空化时间为3 min,入口压力为0.2 MPa,溶液温度为70℃,空化元件喉径为0.5 mm,溶液体积为150 mL时,糖汁的脱色效果最好,脱色率可达60.72%。[结论]空化—氧化相互作用能够促进糖汁色素的有效降解。

含碱氧化铝吸附分离丙二醇中的乙二醇

乙二醇是生物质基1,2-丙二醇的主要杂质。通过浸渍法将质量分数为20%的NaOH溶液分散于介孔Al_(2)O_(3)中,真空干燥后制得吸附剂,通过吸附方法分离、纯化含质量分数为10%乙二醇的1,2-丙二醇。发现碱性位点对乙二醇有优先吸附的特性,且多孔Al_(2)O_(3)负载的NaOH具有较高的吸附容量。在负载过程中,Al_(2)O_(3)的比表面积大幅下降,且因NaOH沉积而形成新的介孔。CO_(2)-TPD测试结果表明:氧化铝载体的碱量远低于其负载的NaOH的碱量,因此,24.7NaOH-Al_(2)O_(3)对乙二醇的强吸附能力应归因于NaOH而非氧化铝载体。在NaOH负载质量分数为24.7%、吸附剂质量分数为20%、吸附温度为20℃、吸附时间为4 min的较优条件下,1,2-丙二醇的质量分数从90%提高到92%,乙二醇吸附量高达69.2 mg/g。乙二醇移除率约为丙二醇损失率的10倍,表现出较高的分离选择性。Gaussian 03分子模拟软件的计算结果表明:乙二醇的羟基氢原子带有明显的正电性,而1,2-丙二醇的羟基氢原子显示负电性或电中性,故只有乙二醇的羟基有显著的Lewis酸性,这种独特的酸-碱相互作用是分离选择性的根本原因。

超声作用对三氯蔗糖溶液结晶及颗粒形成的影响研究

三氯蔗糖的生产工艺经过长期发展已逐渐成熟,但如何提高三氯蔗糖的产量和生产效率,仍需不断探索。提高三氯蔗糖产量的关键,在于反应后的结晶及提纯。课题主要通过改变原有方法的条件,引入超声,寻求更利于三氯蔗糖结晶且经济的结晶路线,得到符合市场需求的三氯蔗糖颗粒。结果表明:在超声波的作用下,三氯蔗糖的成核速率快速提高,晶体数目稳定、粒度在一定范围内颗粒较为均匀。超声处理可控制三氯蔗糖粒径在110μm,得到更细腻、纯度更高的三氯蔗糖。

剥离型葡萄糖酸蒙脱石的制备及其表征

利用葡萄糖酸改性碱性钙基膨润土制备了一种与水溶性高分子材料亲合性较强的剥离型葡萄糖酸蒙脱石。通过单因素实验,分析了葡萄糖酸用量、反应温度、分散剂浓度等因素对葡萄糖酸蒙脱石剥离的影响,认为蒙脱石剥离可能是由于层间发生激烈的中和反应造成的。电子显微镜扫描表明这种剥离型蒙脱石为片状结构,纳米片的厚度为75～100nm;DSC测定表明该葡萄糖酸蒙脱石的失水温度与葡萄糖酸钙相同,葡萄糖酸基团分布在纳米片的表面上;IR扫描表明葡萄糖酸与蒙脱石的结合方式为化学键;XRD表征说明该葡萄糖酸蒙脱石仍为层状结构,为多层蒙脱石晶片组成。将该葡萄糖酸蒙脱石添加到木薯淀粉糊中,能使淀粉糊的黏性增加一倍。

CTS/MMT糖用澄清剂的制备及其糖汁脱色工艺研究

文章以壳聚糖(CTS)、蒙脱土(MMT)为原料进行复合改性制得糖用CTS/MMT复合澄清剂,通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射和热重仪对其结构进行表征,证明壳聚糖已成功负载于蒙脱土表面。将其应用于糖汁脱色中,分别以添加量、时间、温度、pH为变量,研究在不同条件下糖汁色值的变化规律,结果表明:在浓度为15%、50mL的糖汁中,添加CTS/MMT澄清剂0.5g、吸附时间40min、温度50℃、糖汁pH值为5时,脱色率最高可达到92%。

壳聚糖/蒙脱土复合糖用澄清剂的制备工艺及优化

以壳聚糖(chitosan,CTS)、蒙脱土(montmorillonite,MMT)为原料进行复合改性制得糖用CTS/MMT复合澄清剂,将糖汁的脱色效果作为指标,分别考察CTS/MMT材料制备的反应温度、反应时间、壳聚糖的用量和乙酸浓度等因素对其糖汁脱色的影响,并采用正交试验进一步优化其制备工艺,获得最优条件为:反应温度40℃、反应时间4 h、壳聚糖的用量2.5 g、乙酸浓度1.5%。通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射和热重数据分析对CTS/MMT进行结构表征,结果证明壳聚糖较均匀分布于蒙脱土的表面,负载量为28%,CTS/MMT仍保持蒙脱土的多孔结构。

壳聚糖/活性白土糖用复合脱色剂的制备及其吸附特性研究

以活性白土和壳聚糖制备壳聚糖/活性白土复合脱色剂,糖汁脱色效果作为评价指标,分别考察制备过程中反应温度、反应时间、壳聚糖添加量、壳聚糖分子量等因素对其脱色效果的影响,获得最佳条件为:反应温度为60℃,反应时间为7 h,壳聚糖添加量为2.0 g,壳聚糖分子量为200万。该复合物的糖汁脱色率最高可达96.2%,明显优于活性白土的56.7%和壳聚糖的42.2%。通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射和热失重分析仪对其进行结构表征,结果证明壳聚糖较均匀分布于活性白土的表面,形成了较为稳定的复合结构,并保持活性白土多孔隙结构,其热稳定性较壳聚糖的高。该复合物对糖汁中没食子酸的吸附实验表明,其吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附速率受颗粒外扩散过程的控制,其吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附。

超声强化过氧化氢-维生素C体系糖汁脱色的研究

研究超声强化过氧化氢-维生素C复合脱色剂体系对糖汁脱色的规律,考察了超声功率、复合脱色剂用量、超声温度和时间对糖汁脱色率的影响。试验结果表明:超声空化强化过氧化氢-维生素C对糖汁具有良好的脱色效果,当处理糖汁量为100 mL,超声功率为260 W,过氧化氢与维生素C的用量均为1.6 mL,空化温度为70℃,超声时间为6 min时,脱色率达到53.4%。通过正交试验分析,得到各个因素对糖汁脱色率影响的主次关系为:超声功率>复合脱色剂用量>超声时间>空化温度。

等离子体法制备钴基费-托合成催化剂及性能表征

钴基费-托合成催化剂以介质阻挡放电等离子体(DBD法)替代传统热焙烧过程来制备,从而可在低温分解前驱体以获得高分散催化剂.结果表明,DBD法分解前驱体效果与传统焙烧法相同,但更节能和快捷.尽管两种方法所得催化剂的比表面积相近,但DBD法制得催化剂的孔体积和孔径更大,Co分散度更高,且Co与载体间的相互作用更强,因而更难还原.同时,DBD法处理催化剂时硝酸钴分解产物以Co3O4为主,其粒径较小(达11.8nm),其团簇在催化剂表面分布比较均匀.因此,在费-托合成反应中DBD法制得的催化剂表现出较高的CO转化率和C5+选择性.

基于“雨课堂”的《化工原理》课程教学初探

《化工原理》是化工类专业的核心课程,由于涉及的单元操作较多、工程性和实践性强,学生学习的压力较大,课堂教学现状不容乐观。为了能够有效地解决问题,提高课堂教学质量。本文着重介绍"雨课堂"软件在《化工原理》课程中的应用初探过程,针对课程的教学现状、"雨课堂"的应用及存在的问题等方面进行阐述与剖析,旨在与同行分享经验,为高校《化工原理》课程教学更好地利用"雨课堂"建设线上、线下混合教学模式提供依据。

维生素C改性膨润土的制备及其在蔗汁脱色中的应用

利用维生素C改性碱性钙基膨润土制备了一种含有多羟基化合物的维生素C膨润土。通过单因素实验,分析了反应温度、时间、维生素C用量、分散剂浓度等因素对材料有机物含量的影响,获得最佳条件为:采用99.7%乙醇为分散剂加到维生素C加入量为80%的碱性土中,60℃下反应3h,维生素C膨润土的有机物含量达38.94%。结构表征说明该材料仍保持碱性钙基膨润土的层状结构和层间距,表面粗糙多孔,热稳定性好。将该材料与过氧化氢协同应用于甘蔗汁澄清脱色中,当40mL的蔗汁经碱性土调节pH后,依次添加2mL过氧化氢和0.3g维生素C膨润土,在50℃反应30min,脱色率可达62.98%。

新工科背景下“化工设备机械基础”课程教改探索与实践

本文主要关注新工科背景下高校化工专业“化工设备机械基础”课程教学方面的探索与实践。论文侧重于从课程当前的教学现状以及相关的挑战进行细致的阐释和分析,希望能把教学创新的经验与同行们分享。这将为探讨在新工科背景下如何拓展化工专业基础课程的教学策略与教学模式,提升课程教学水平,引发学生对本课程兴趣,激励学生的主观能动性,以及增强学生分析和解决问题的技巧等方面提供理论支持。

百香果皮多糖的分离纯化、结构特性及生物活性研究进展

百香果是一种生长在热带、亚热带的重要特色经济水果,多糖是构成百香果果皮的主要功能成分之一。百香果皮多糖因具有抗肿瘤、抗炎、降血脂和抗氧化等多种生物活性而备受国内外学者的高度关注。本文系统综述了国内外近十年来关于百香果皮多糖的提取、分离纯化、结构特性和生物活性的研究进展,并提出目前百香果皮多糖研究中存在的不足,以期为百香果皮多糖的研究与开发提供参考与借鉴。

低温贮藏过程中水牛肉质构特性的变化

以广西水牛肉为原料,采用质地多面剖析法探究了低温贮藏过程中水牛肉质构特性变化规律,并进一步分析了水牛肉质构特性各指标间的相关性。结果显示:随着贮藏时间的延长,水牛肉的硬度、弹性、咀嚼性和胶着性呈不断降低的趋势,但水牛肉的内聚性呈不断增加的趋势。低温贮藏期间,水牛肉的硬度与弹性、胶着性、咀嚼性显著正相关(P<0.05),但水牛肉的内聚性与各指标没有显著的相关性(P>0.05)。3种低温贮藏条件下,-60℃冻藏水牛肉质构特性变化相对缓慢,其保鲜效果优于4℃冷藏和-18℃冻藏。

水力空化强化壳聚糖抗菌微球制备工艺的研究

为研究涡流产生的水力空化效应对壳聚糖抗菌微球包封率的影响,探讨水力空化强化壳聚糖抗菌微球制备的最佳工艺,在单因素试验的基础上,通过五因素三水平的响应面分析法研究了涡流出口压力、空化时间、壳聚糖浓度、甲基异噻唑啉酮(MIT)浓度、三聚磷酸钠(TPP)浓度对壳聚糖抗菌微球包封率的影响。结果表明,响应面法优化的最佳工艺参数为:涡流出口压力0.3 MPa,空化时间15 min,壳聚糖浓度3.0 g/L,MIT浓度0.6 mmol/L,TPP浓度2.5 g/L,载抗菌剂的壳聚糖微球包封率达(50.17±1.95)%,说明水力空化适合用于强化壳聚糖抗菌微球的制备工艺。

不同载体负载的钴基费-托合成催化剂性能研究

考察了碳纳米管与传统氧化物作为载体负载的钴基催化剂用于费-托合成反应的性能.采用等体积浸渍法制备了钴基催化剂,并对催化剂进行了TPR、TEM、H2-化学吸附等表征分析.结果表明,Co/SiO2和Co/CNTs催化剂具有较低的还原温度且Co/SiO2催化剂还原峰较狭窄.TEM的结果显示Co/γ-Al2O3催化剂和Co/CNTs催化剂中的钴颗粒粒径分布范围较宽,而Co/SiO2催化剂的钴颗粒粒径分布较为均匀,这是导致其还原峰温范围不同的原因之一.费-托合成反应结果显示Co/CNTs催化剂和Co/γ-Al2O3催化剂具有比Co/SiO2催化剂更高的一氧化碳转化率,而Co/γ-Al2O3和Co/SiO2催化剂具有比Co/CNTs催化剂更高的C5+选择性和较高的α值.

水力空化及其在生物资源领域中的应用研究进展

水力空化作为液体特有的现象,其本质属于相变过程,相变产生的空化泡在溃灭瞬间引起的空化效应,除广泛应用于水处理领域外,还被用于生物资源领域中.文章对水力空化的概念、优点、产生机理和空化判据,及其近年来在生物资源领域中的研究与应用新进展等进行了概述;最后提出,水力空化相比于超声空化能耗更低、能效更高和规模放大更易,其作为一种新型过程强化手段在生物资源领域的应用是其重要的研究方向,同时也将具有更广阔的的应用前景.

文丘里管空化对壳聚糖微球制备及抑菌剂包埋的影响

以甲基异噻唑啉酮(MIT)为模型抑菌剂,探讨基于文丘里管的水力空化效应对离子交联法制备壳聚糖微球及包埋MIT的影响,考察空化入口压力、空化时间、壳聚糖浓度、壳聚糖和三聚磷酸钠(TPP)的质量比、MIT浓度对微球包封率的影响,并与传统机械搅拌进行比较。结果表明,壳聚糖和TPP的质量比≥2.5,文丘里管空化可稳定制备得到壳聚糖微球;制备微球的最佳工艺条件为:入口压力0.2 MPa,空化时间20min,壳聚糖浓度3.0g/L,TPP浓度3.0g/L,MIT浓度0.5mmol/L,该条件下微球包封率可达62.3%;与传统机械搅拌相比,文丘里管空化制备所得微球对MIT的包封率提高了17.7%以上。

碱性钙基膨润土的制备工艺及在乙醇脱水中的应用

提出碱性钙基膨润土新型脱水材料,该材料用活性白土与氧化钙制浆后在干燥条件下合成。用正交试验方法考察了CaO用量、水土比、反应时间及反应温度对产品脱水率的影响,得到了制备碱性钙基膨润土脱水材料的优化工艺条件。所制备的产品应用于固定床乙醇气相脱水,得到了纯度为99.5%的无水乙醇。固定床脱水试验考查了空塔气速、温度对吸附性能的影响,为碱性钙基膨润土脱水材料的进一步推广应用提供参考。