涡环输送特性的实验与仿真分析

为探究结构变化对涡环输送的作用,设计一种基于空气驱动活塞运动模式的空气涡环发生器,采用实验方法研究了涡环发生器的长径比、环径比及活塞停顿时间对涡环输送特性的影响,通过数值仿真对涡环输送过程的速度场和压力场进行分析。结果表明:长径比与环径比对涡环输送特性影响较大,活塞停顿时间的影响较小,其中涡环输送的最远距离为277 cm;长径比过大会造成较大沿程损失,环径比过大会造成较大局部损失,阻碍涡环的生成和输送,而涡环具有在较小能量耗散的同时远距离输送的特性。

从专业历史中挖掘实践课程思政素材与互动式教学研究

课程思政环节是实验教学当中的难点问题,有别于课堂教学中可较容易地对某部分教学内容引入课程思政内容,在实验教学设计中引入课程思政环节难度较大。在“立德树人”的总方针和课程思政全覆盖的要求下,本文提出从专业发展史中提炼课程思政内容,这源于本专业是由“涤纶高速纺POY油剂”项目组而来。整理POY油剂项目研发的历史资料,设计课程思政内容,引入拍摄DV等互动环节,从而设计出了基于单元实验和综合实验的两种互动式课程思政模式,为实验类课程思政的设计提供了良好的思路与可借鉴的模式。

催化原理课程教学改革的实践

《催化原理》课程作为一门重要的专业基础课,课程内容十分丰富,具有理论与实际联系紧密的特点。本文结合教学实践,针对在教学过程中发现的问题,探讨了如何注重学生素质的培养和创新能力的提高,提高《催化原理》课程的教学质量。

提高结构化学课程教学质量的探索与实践

结构化学课程是化学类本科各专业必修的重要基础课程之一,是一门理论性很强的主干课程。在结构化学课堂教学中,往往存在着着教学内容较为抽象和枯燥、学生学习的主动性较差、参与程度比较低的状况。为提高教学质量,本文通过总结实际教学工作经验,提出了几点教学改进的方法,并取得了良好的教学效果。

突出纺织特色的化工实验教学中心建设实践

培养高素质创新型人才是当今高校追求的一项重要目标。结合天津工业大学的现代纺织办学特色,为适应新形势下的人才培养模式,论述了突出纺织助剂特色的化学工程与技术实验教学中心的实验教学理念、实验教学的改革思路和内容、课程体系设置等方面的建设实践,对中心建设中的相关问题进行了理论探讨和总结,为创新型人才培养提供坚实的理论和实践基础。

一锅法合成介孔材料Fe-SBA-15及其对Friedel-Crafts苄基化反应的催化性能

采用尿素作为pH值自调节剂,一锅法合成了Fe-SBA-15催化剂.X射线衍射和N2吸附-脱附等温线结果表明,Fe-SBA-15具有与SBA-15相似的介孔结构.紫外-可见光谱结果表明,Fe-SBA-15样品在550℃焙烧后Fe元素主要以四配位形式存在.活性测试结果表明,Fe-SBA-15对苯及其衍生物的Friedel-Crafts苄基化反应具有优异的催化性能.例如,在反应温度为70℃和苯/苄基氯摩尔比为14.4的条件下,催化剂上苄基氯完全转化所需的时间为20～70min,二苯甲烷的选择性为97.8%～100%.随着反应温度的升高和Fe含量的增加,苄基氯的转化率逐渐升高;随着苯/苄基氯比的减小,苄基氯完全转化所需的时间逐渐延长.

金属-有机骨架/聚醚砜复合膜在检测有机含氮化合物的应用

本文设计制备了一种基于聚醚砜微孔膜的金属有机骨架膜复合材料,并将其用于有机含氮化合物的快速检测。以紫外辐射接枝改性的PES膜作载体,诱导Cu3(BTC)2晶体在其表面生长,对得到的复合膜材料进行结构及性能表征。XRD和SEM结果表明复合膜中晶体具有较高的纯度和结晶度。此外,该复合膜材料在有机含氮化合物的水溶液中发生荧光淬灭现象,表现出在荧光传感器方面潜在的应用价值。

高温高压条件下泡排剂PP-F13发泡性及稳定性评价

使用改进气流法,对泡排剂PP-F13在高温高压条件下的发泡能力、稳定性及携液能力开展了实验评价。结果表明,高压有利于泡沫性能,随着压力的增大,泡沫稳定性显著提高,20 MPa的泡沫半衰期较常压增幅为199.14%,并且压力高于10 MPa后,泡沫稳定性提高幅度不大;而随着温度的增加,泡沫稳定性大幅度降低。压力与温度对泡沫的发泡性影响都不大。稳泡剂能够改善泡排剂的高温稳定性,其中无机稳泡剂SiO_2稳泡能力优于有机稳泡剂HPAM及CMC,适用于高温气藏条件。当压力10 MPa、温度120℃时,含SiO_2复合泡沫体系的泡沫半衰期是相同条件下无稳泡剂泡沫体系的3.59倍,达到1 295 s。高温高压动态携液实验表明,气流速度较低时,SiO_2稳泡剂对泡排剂携液能力作用小,但随着气流速度的增大,SiO_2复合泡沫体系携液能力较无稳泡剂泡沫体系有显著提高。

气体扩散系数测试装置研制及应用

针对现有的Stefan扩散管法测试装置技术上的不足,研制了一种带有可拆卸套管式玻璃扩散管的挥发性液体-空气(或其他气体)扩散系数的测试装置。该测试装置不仅可以保证液体能够自动平稳缓慢地从底部注入扩散管,从而在液体上部气体空间不产生明显的对流扰动作用,而且还可以安排几种液体同时测定,提高测试效率。此外,基于安全性考虑,将玻璃扩散管竖直固定于温控数显玻璃恒温水浴中,提高测定精确度的同时,也提高测试系统的安全性。

化学软件基础课程教学

掌握基本的化学软件已成为化学化工以及相关专业的学生必备的技能,本文简要阐述了开设化学软件基础课程的重要性,并对课程的开设宗旨,开设时间,讲授方式,讲授内容以及考察方式进行了探讨。

化学软件类课程教学模式探索与改革

本文针对目前传统化学软件类课程教学中,课堂教学与上机教学分离的缺点,导致目前此类课程教学碎片化,学生学习与知识掌握脱节的问题,提出以复杂实例为讲解目标,学生在课堂中直接模仿教师操作过程进行学习,替代传统上机教学的改革模式,取得了良好教学效果。

应用化学专业的层次化与模块化实践教学体系改革研究

本文论述了天津工业大学应用化学专业的实践教学体系改革内容与措施,对专业的分层次实践教学体系建设进行了探讨,对相关化学类专业的实践教学体系建设有一定参考价值。

高含硫气田集气总站工艺优化改造及效果分析

为解决集气总站生产分离器分液能力不足导致原料气携带含氯液体进入净化装置污染胺液系统,排污、放空管线腐蚀穿孔安全风险高,高级孔板流量计维护成本高,产出水水型发生变化,氯离子含量超标导致净化厂原料气管线存在氯离子诱导硫化氢应力腐蚀开裂风险等问题,采取了增加段塞流捕集装置进行气液一次分离,缓解生产分离器分离压力,排污、放空管线材质升级为耐腐蚀镍基合金材质,引进低维护成本的超声波流量计代替高级孔板流量计,增加水洗脱氯装置降低氯离子含量,优化自控系统等措施,确保了普光气田甲级要害部位集气站总站的安全、高效运行。

基于理科专业认证标准的元评估方案设计

由于目前国内缺乏统一的理科专业认证体系,导致目前在高等学校的专业建设中,理科类专业没有像工科类专业依托工程专业认证形成良好的专业建设条件,因此也无法形成以评促建,持续改进的良好专业建设氛围。因此,本论文以元评估方法结合对工程专业认证研究成果,推出了理科类专业认证标准的核心内容“毕业要求”,并按照元评估方法建立了元评估方案、11项元评估指标与相应的评估方案,为理科专业认证标准的整体内容建立和持续改进奠定了良好的基础。

理工科研究生专业英语素质现状与改革

本文针对理工科研究生《专业英语》教学中所存在的问题,改革以往传统教学中,提出以提高研究生英语综合能力为目的,以英语讲座,英文专业期刊文章阅读与英文专业论文写作的形式,不再使用某些传统的英语专业教材,避免学生进入哑巴英语和单纯阅读英文文献的误区,激发学生学习兴趣,摆脱传统专业英语的教学误区。

轴流式分离器的结构开发及综合性能评估

在分离器中安装内通道来减少粒子的二次夹带现象,提高分离效率。通过实验分析有、无内通道对分离器综合性能的影响,使用雷诺应力模型分析流体流场并通过离散相模型预测粒子的运动轨迹。结果表明:含有内通道的分离器最大分离效率为96.15%,压降为1 765 Pa,其可以抑制二次夹带现象,提高分离效率。但同时内通道增加了气流的沿程阻力和局部阻力,使压降高于常规分离器,增大了粒子在气流中的惯性,使粒子运动更加混乱。

多孔有机聚合物负载钯作为高效C–C偶联反应多相催化剂（英文）

Pd催化的C-C均相偶联反应,如Suzuki,Heck和Sonogashira广泛应用于有机合成、药物化学、材料科学等领域.均相催化剂具有难分离和不易循环利用的缺点,因而其应用有所受限.因此,开发具有高稳定性和高活性以及可循环性的Pd负载的多相催化剂具有重要意义.多孔有机聚合物具有独特的多级孔结构以及良好的稳定性,因而为制备新型的多相催化剂提供了可能.本文将乙烯基修饰的1,10-菲罗啉有机配体与二乙烯基苯共聚得到了菲罗啉功能化的多孔有机聚合物(PCP-Phen),负载Pd(OAC)_2后所制催化剂(Pd/PCP-Phen)在Suzuki,Heck和Sonogashira等偶联反应中表现出优异的活性、选择性和稳定性.固体核磁和红外结果表明所合成的多孔有机聚合物具有1,10-菲罗啉有机配体;热重分析显示该聚合物具有较高的热稳定性;N_2吸附测试表明该多孔有机聚合物及其钯负载物均具有丰富的介孔结构(11.2和7.3 nm)和大的比表面积;扫描电镜和透射电镜结果确也证实了它们具有丰富的介孔结构.X射线光电子能结果表明,Pd/POP-Phen催化剂中Pd 3d_(5/2)和Pd 3d_(3/2)的结合能分别为337.6和343.1 eV,略低于Pd(OAc)_2的(338.6和343.8eV).同时,该催化剂的N 1s结合能为400.0 eV,高于POP-Phen的399.3 eV.由此可见,该催化剂中菲罗啉有机配体与Pd物种有很强的配位作用.将得到的Pd/POP-Phen催化剂用于Suzuki,Sonogashira以及Heck反应,对于Suzuki反应,当以溴苯和苯硼酸为底物,乙醇和水(2:3)为溶剂时,反应30 min联苯的产率高于99%;而在菲罗啉和醋酸钯(Pd/Phen)混合均相催化剂作用下,同样条件下转化率仅为1.7%.可见,Pd/POP-Phen多相催化剂在Suzuki反应中的催化活性高于均相催化剂.更为重要的是,该催化剂在循环使用五次后并未见明显的失活,且在反应液中也未检测到Pd,说明反应中金属物种基本上没有流失,与Pd/POP-Phen多相催化剂的高稳定性一致.当将反应物扩展到多种不同底物时,Pd/POP-Phen催化剂均显示出非常优异的催化性能.在Sonogashira和Heck反应中,该多相催化剂也有非常好的催化性能.在碘苯和苯乙炔为反应物的Sonogashira反应中,于120℃进行30 min后,转化率即可达99%以上,高于Pd/Phen均相催化剂(93%);且该反应在没有CuI参与下也可以进行,从而避免了副产物二苯炔的形成.在碘苯和丙烯酸甲酯为底物的Heck反应中,于130℃只需反应20 min转化率可达到>99%,也优于相应的均相催化剂.循环实验表明,该催化剂具有很高的稳定性.Pd/POP-Phen多相催化剂表现出高于均相催化剂的活性,主要原因归于催化剂孔道中相对较高的反应物浓度.在多相催化反应中,因为其丰富的多孔结构对反应物具有很强的富集作用,从而使得多相催化剂里的反应物浓度大大高于均相催化剂.例如,在Suzuki反应中,溴苯在多相催化剂中的浓度是均相催化体系的14倍.

FeY型分子筛的高效制备及非均相Fenton催化降解性能

改进传统水热合成法,以湿凝胶晶化法高效制备了具有FAU结构的含铁Y型分子筛.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对产物结构、形貌及组成等进行了表征,并与传统水热合成法及离子交换法制备的含铁Y型分子筛进行了比较.将该分子筛作为催化剂构建了非均相Fenton体系,该体系对亚甲基蓝染料具有良好的催化降解性能,考察了溶液初始pH值、H_2O_2用量以及催化剂用量等因素对Fenton催化性能的影响,并研究了催化剂的循环再生性能.

湿凝胶晶化法高效合成X型沸石及其离子交换性能研究

沸石分子筛由于具有丰富的孔道结构、大的比表面积、良好的稳定性和择形性能而被广泛应用于诸多工业领域。开发高效、节能、操作简便的新型分子筛合成路线具有十分重要的意义。在传统水热合成方法的基础上进行改进,采用湿凝胶晶化法制得X型沸石分子筛。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附测试对产物的结构进行了表征,并研究了分子筛的产率、单釜利用率以及Ca^(2+)交换性能。结果表明,湿凝胶晶化法制备的X型分子筛保持了其微孔骨架结构,单釜利用率大幅提高,并且表现出良好的Ca^(2+)交换性能。

无机粒子改性聚偏氟乙烯膜的研究进展

从结构性能及其成因方面介绍了近年来无机粒子改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜的研究进展,同时展望了无机粒子改性膜的未来。