郑州大学化工热力学的改革尝试

我校化工学院在教学实践过程中,对化工热力学的教学内容、教学方法、考查方式作了较大改革,增加了多媒体教学设施和网络教学,使之首批进入了河南省网络课程建设,以满足社会对化工与制药类工程专业的人才需求。

产科教融合的跨学科化工创新人才培养

针对当前化工行业跨学科创新人才培养的问题,从构建跨学科课程体系,打造多元化实践教学平台,加强校企合作等方面,论述了产科教融合模式下跨学科化工创新人才的培养方法。提出了基于产科教融合模式的跨学科化工创新人才培养策略。

大力发展新质生产力 促进化工行业高质量发展

介绍了新质生产力的定义、特点及其对化工行业的重要性,分析了化工行业现状以及新质生产力在化工行业的应用。探讨了化工行业在新质生产力驱动下面临的挑战,指出新质生产力将通过技术创新、资源优化和智能化转型,推动化工行业的产业升级和高质量发展,展望了化工行业新质生产力的未来发展趋势。

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。

化工热力学线上线下混合式教学改革与实践

针对化工热力学课程理论性强和概念抽象,学生学习难度大,畏难心理严重等教学挑战,诸措并举,开展了融合课程思政的线上线下混合式教学改革。经过多年实践,课程教学效果显著提升,荣获国家级一流本科课程等系列荣誉。

化工设计及设计软件课程思政建设探索与实践

打破传统单一的课程模式,将工匠精神、工程伦理意识、民族自豪感和使命感等思政元素与专业知识深度结合,以课赛融合、SPOC课程、翻转课堂、产教结合、企业导师进课堂等多元化教学方式来推动课程思政的实践,在潜移默化中提升学生的价值观,实现育人和育才相统一,有效落实立德树人的根本任务。

化工专业教育新质发展形势下国际研究生培养路径研究

新质生产力是未来全球竞争的关键,通过分析新工科建设背景下国际研究生创新能力培养面临的问题与挑战,探索化工专业教育国际化新质人才的培养路径,积极推动国际研究生全过程信息化质量管理,提高高校国际化的对外开放水平。

石化和化工行业CO_(2)排放量预测及情景分析

为了摸清江苏省徐州市石化和化工行业CO_(2)排放量情况,采用TAPIO脱钩模型分析了徐州市石化和化工行业CO_(2)排放量与经济增长之间的关系,借助STIRPAT模型选取城镇化率、碳排放强度和能源强度等6个变量构建了徐州市石化和化工行业CO_(2)排放量预测模型,分析预测了2023-2030年不同情景下CO_(2)排放量情况.结果表明:1995-2022年徐州市石化和化工行业CO_(2)排放量处于52.83~1224.99万t.其中,化学原料及化学制品制造业和石油煤炭及其燃料加工业CO_(2)排放总量占石化和化工行业CO_(2)排放总量的81.38%~98.20%.徐州市经济发展与石化和化工行业CO_(2)排放量的脱钩状态主要经历两个阶段:第一阶段以扩张负脱钩为主,表现为粗放型经济发展模式;第二阶段以强脱钩为主,表现为高质量经济发展模式.基准情景下,徐州市石化和化工行业2030年CO_(2)排放量为631.96万t,低碳情景下,2030年CO_(2)排放量为507.81万t,强化低碳情景下,2030年CO_(2)排放量为412.36万t.同时,指出了徐州市石化和化工行业CO_(2)减排路径可立足于区域政策调控、能源结构优化、化工产品和技术升级等方面.

大学生安全意识培养在化工原理实验教学中的自然融入

针对化工实验室及化工生产中安全事故频发问题,分析安全事故发生的主要原因是人为因素中的不安全行为。结合化工原理实验教学中所遇到的各种安全问题,阐述安全操作和事故发生之间的关系,强调安全管理和规范操作在化工实验及化工生产中的重要性,在化工原理实验教学过程中潜移默化地培养大学生的化工安全意识。

煤化工废水除氟及尾水脱氮除磷性能

为了实现将水体中F-浓度降至1mg/L以下的目标,采用多步除氟法,优化药剂投加顺序及剂量控制成本.对除氟尾水进行脱氮除磷处理,并利用16S rRNA高通量测序技术分析微生物群落结构.结果表明,在最优除氟方案下能将F-浓度从119.73~138.56mg/L降至0.33mg/L,除氟成本为6.13元/t.除氟尾水的硝化和反硝化负荷分别达到0.12和0.13kg/(m^(3)⋅d).硝化过程从批次八实现稳定的短程硝化,平均亚硝酸盐积累率(NAR)>80%,这由前期游离氨(FA)抑制和后期游离亚硝酸(FNA)抑制造成.脱氮过程中观察到反硝化除磷作用,磷的吸收率可达到84.10%~89.75%.高通量测序结果表明,经过20个批次的驯化,污泥微生物群落结构发生显著变化.驯化污泥中好氧反硝化菌(Paracoccus和Pseudomonas)、异养反硝化菌(Flavobacterium和Thauera)和反硝化聚磷菌(Paracoccus、Pseudomonas和Thauera)得到富集.

工程教育专业认证背景下环境科学专业化工原理实验教学改革与实践

根据工程教育专业认证的新标准和新要求,对环境科学专业化工原理实验课程教学进行了改革和实践。重新调整设置课程目标,提出目标达成的途径与措施,创新考核评价方式,全面分析课程达成度和教学结果,并对教学改革的效果进行了分析和反思。化工原理实验课程教学改革有利于培养学生的科学素质和团队协作精神,提高学生的动手能力、实验研究能力和创新能力。

“双碳”背景下河南省精细化工行业转型升级现状及发展建议

本文总结了河南省精细化工行业的发展现状及存在的问题,针对其生产技术水平低、低端产品比例大、环境污染严重以及专业人才缺失等问题提出了相关对策与建议。旨在为“双碳”背景下河南省精细化工行业的转型升级提供指导意见。

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。

有机溶剂纳滤在精细化工领域中的应用

精细化工生产中存在产品浓缩纯化、溶剂回收和催化剂回收等分离工序,其操作费用占生产成本比重较高.有机溶剂纳滤(OSN)可替代或耦合精馏等传统工艺以节约大量生产成本,符合“双碳”战略,对精细化工的绿色发展具有重要意义.本文综述了近年来OSN在制药工程、食品加工、均相催化等精细化工领域的应用案例,针对不同分离任务讨论了传统分离工艺的不足和OSN的优势,介绍了各领域的典型OSN工艺流程,商业及高性能实验室自制膜的研发进展,分析了当前OSN应用研究所面临的难题及未来的发展方向.

新工科背景下化工专业化工设备机械基础课程建设探索

围绕新工科背景下化工专业化工设备机械基础的课程特点,从新工科的概念和定义出发概述其现阶段存在问题,着力对化工设备机械基础课程建设进行了探究,突出化工特色。

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。

醋酸酸解磷尾矿制备醋酸钙镁融雪剂工艺研究

以磷矿经过选矿后产生的固体废弃物磷尾矿为原料,回收其中的有价元素钙、镁制备环保型融雪剂醋酸钙镁并同时富集其中的P_(2)O_(5)。通过醋酸酸解磷尾矿实验研究,考察了醋酸用量、液固质量比、反应温度、搅拌转速、反应时间对磷尾矿中钙镁浸出率的影响,结果表明,在醋酸用量为理论用量的130%、液固质量比为14∶1、反应温度为90℃、搅拌速率为1000 r/min、反应时间为3 h的条件下,CaO的浸出率可达到78.26%,MgO的浸出率可达到76.32%,磷尾矿中P_(2)O_(5)的质量分数从8.82%提高至25.91%。酸解液经调节pH后蒸发结晶得到醋酸钙镁盐,对其进行表征和性能测试,结果表明,其各项指标均符合GB/T 23851—2017《融雪剂》要求,是一种低腐蚀性、可降解、融冰雪性能优异的环保型融雪剂。

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。

液相剥离法高效制备石墨烯的研究进展

石墨烯是一种具有优良物理化学性质的二维纳米材料,广泛应用于电池、催化、传感器、印刷、生物医药等领域。然而,石墨烯及其衍生产品的应用与发展面临着巨大挑战——低成本、高品质、规模化生产。本文综述了液相剥离法高效制备石墨烯的研究进展,重点探讨了电化学插层法、溶剂插层法、高温膨胀法和微波膨胀法等液相剥离的前处理方法原理以及对石墨烯剥离效果的影响;分析了水基溶剂、有机溶剂和混合溶剂等剥离溶剂的优缺点与选取原则;对比了超声、高剪切和微通道等过程强化设备的剥离原理和优缺点;简述了离心分离的后处理方法以及分离效果;最后对液相剥离法宏量制备石墨烯的发展趋势进行了展望:通过结合人工智能等方法进行多目标优化,开发无残留的功能化插层剂并匹配温和快速的膨胀方法,寻找低毒、低沸点、高分散的溶剂体系,精确调控液相剥离设备作用机理,设计连续化梯级离心设备,实现液相剥离制备石墨烯的连续化、规模化、低成本快速制备。

植物油基聚氨酯包膜肥料研究进展

缓释肥包膜材料采用的聚氨酯主要由石油基原料制备,由于石油基聚氨酯成本高、环境风险较大,近年来逐渐被生物基聚氨酯所取代。在众多的生物基材料中,植物油因价格低廉、来源广泛、无毒性、可生物降解等特点,成为缓控释肥料膜材的研究热点。本文分别综述了植物油基多元醇的制备方法,植物油基聚氨酯包膜的分类,植物油基聚氨酯包膜肥料的改性及应用。环氧开环、酯交换反应、氨解法、加氢甲酰化以及臭氧氧化还原是植物油改性制备植物油基多元醇的常用技术手段。丙烯酸酯、环氧树脂、有机硅、氟改性、纳米材料等是植物油基聚氨酯包膜材料改性的常用原料,试验证明植物油基聚氨酯包膜肥料具有减少氨挥发、氮淋溶,提高氮素利用效率的作用。如何提高植物油基聚氨酯交联密度、降低生产成本、深入揭示缓释机理以及扩大在大田试验的应用场景将是今后研究的重点。