化工分离工程课程线上线下混合式教学模式探索

化工分离工程的内容丰富多样,应用广泛,难点高,与人类生活和工农业生产紧密相连。它涉及的分离的理论和计算过程复杂,部分学生对分离工程的授课内容难以理解,因此合理的教学讲授、提高学生对化工分离工程的学习兴趣都是至关重要的。文章阐述线上线下混合式教学方式的优势,提出线上线下混合教学在化工分离工程课程上的详细教学方法,探究化工分离工程课程新教学形式。

3种燕尾形双子表面活性剂的合成及其表面活性

设计合成了3种基于五苯基苯骨架结构的苝二酰亚胺衍生物n-PDI（n=2,3,4）双子表面活性剂,利用红外光谱仪、核磁共振氢谱仪、热重分析仪,对所合成的3种目标产物结构进行表征与确认,它们的分解温度均在200℃以上。研究了3种双子表面活性剂表面活性参数和热力学参数,结果表明双子表面活性剂分子在水溶液中形成胶束和在气-液界面处的吸附过程是自发的;且双子表面活性剂分子形成胶束的过程易于进行;随温度的升高ΔGmic、ΔHmic、ΔSmic均减小,表明ΔHmic对ΔGmic的贡献有增大趋势,ΔSmic对ΔGmic的贡献有下降趋势,即胶束化过程为熵驱动力在减小而焓驱动力在增大的过程。由SEM测试表明双子表面活性剂能有效吸附在锌电极表面,对其具有缓蚀作用。

机械活化石灰石粉处理钛白废酸制备水泥用石膏

以钛白粉厂提供的钛白废酸和石灰石粉为原料,引入机械活化法,中和处理钛白废酸,制取水泥用石膏。考察了在机械活化与常规搅拌两种方法下处理钛白废酸时工艺参数对所制得石膏二水硫酸钙含量的影响。结果表明,机械活化法制得石膏的二水硫酸钙含量明显高于常规搅拌法,且符合水泥用石膏要求。较适宜的机械活化工艺条件为:液固比2.4、反应时间10min、陈化时间2h、石灰石粉粒度0.2mm,在此条件下所得石膏二水硫酸钙含量可达83.6%。

复合浸出法从磷酸废砷渣中浸出砷的工艺研究

以氢氧化钠和次氯酸钠溶液为复合浸出剂,从磷酸生产过程产生的硫化砷渣中浸出砷,有利于磷酸生产厂硫化砷渣的无害化排放和砷的后续回收利用。研究结果表明,复合浸出剂具有良好的协同作用,可有效减少浸出剂用量,降低处理成本,提高砷浸出率。复合浸出反应的适宜工艺条件为:n(氢氧化钠)∶n(次氯酸钠)∶n(三硫化二砷)=5.0∶3.0∶1、反应时间为20 min、浸出温度为30℃、搅拌速率为200 r/min,此条件下砷浸出率可达97.81%。

三氯异氰脲酸在深度处理中低浓度垃圾渗滤液中的应用

探讨以三氯异氰脲酸作氧化剂的化学氧化法深度处理中低浓度垃圾渗滤液的效果和实际应用的可行性。实验结果表明,该法设备简单、处理效率高、效果好;最佳处理工艺条件是:三氯异氰脲酸投加量10.0 g/L、反应时间30 min、反应温度20 ℃、初始pH=7.0、搅拌速率100 r/min。此时,NH 3-N和COD的去除率为95.87%和86.41%,剩余NH 3-N和COD含量分别为21.1 mg/L和55.2 mg/L,均达到国家规定的垃圾渗滤液排放标准。氧化反应完成后,采用曝气法脱除渗滤液中的余氯,成本低,实际应用可行。三氯异氰脲酸的工程应用成本约为66.5元/t。

阳离子交换纤维深度处理垃圾渗滤液的特性研究

探讨了强酸性H型阳离子交换纤维处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件和纤维的再生性能。在纤维投加量12.5 g/L、反应时间30 min、反应温度30 ℃、初始pH=9.0、振荡强度200 r/min时,NH3-N、CODCr的去除率为93.29%、38.64%,剩余NH3-N为12.9 mg/L,达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)要求。实验结果表明,阳离子交换纤维对垃圾渗滤液中的NH3-N有较好的去除效果,纤维以静态方式再生后性能良好。

阴离子交换纤维对垃圾渗滤液深度处理效果的研究

研究了强碱性Cl型阴离子交换纤维深度处理垃圾渗滤液的效果。结果表明,强碱性Cl型阴离子交换纤维对垃圾渗滤液中的COD有较好的处理效果,在纤维用量为10.0 g/L、反应时间为30 min、反应温度为30℃、初始pH为9.0、振荡强度为150 r/min的条件下,渗滤液出水的COD去除率和剩余浓度分别是82.18%和41.9 mg/L,达到GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》对污水COD的排放控制要求,但对NH3-N基本没有去除作用。

磷酸废砷渣复合碱浸液的砷回收工艺

在NaOH和NaClO作复合浸出剂从磷酸废砷渣中浸出砷的基础上,以SO2对氧化脱硫后的浸出液进行砷还原,然后进行冷冻结晶得HAsO2晶体,实现砷的回收。研究表明,还原反应的适宜条件为:温度30℃,还原时间3 h,溶液pH0,反应液五价砷浓度为33.10 g/L,此时HAsO2一次结晶率达53.85%;HAsO2的冷冻结晶适宜条件是:温度?15℃,溶液pH0,冷冻时间3 h,此条件下砷结晶率为90.22%。

阴阳离子交换纤维组合深度处理垃圾渗滤液

采用阴阳离子交换纤维对垃圾渗滤液进行深度处理,研究了阴阳离子纤维的最佳组合方式、水样流速和纤维装填密度对渗滤液中主要污染物NH_3-N和COD去除效果的影响,以及纤维的再生方式和再生性能。结果表明:离子交换纤维采用"先阴后阳"的组合工艺对垃圾渗滤液的深度处理效果最佳;在水样流速为2. 0 mL/min、装填密度为0. 25 g/cm^3的条件下,动态处理渗滤液后,出水的ρ(NH_3-N)和ρ(COD)分别为18. 9,61. 1 mg/L,均达到GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求;纤维静态再生后性能优良,可反复使用多次;经10次静态再生、循环使用后,阴离子纤维对COD的吸附能力可恢复至初始值的94%以上,平衡交换量>17. 6 mg/g,阳离子纤维对NH_3-N的吸附能力达到初始能力的93%以上,平衡交换量>13. 6 mg/g。该技术对垃圾渗滤液有较好的处理效果,为垃圾渗滤液的深度处理工程应用提供了参考。