基于TRIZ创新方法的化工工艺优化研究-以合成氨为例

以典型化工工艺案例合成氨为例,进行了基于TRIZ创新方法的化工工艺优化研究。通过对合成氨工艺中催化剂的优化、反应设备的优化、合成气净化脱硫工段的优化研究,获得了基于TRIZ创新理论的优化办法,可以降低工艺复杂度、提高效率和资源利用率,为实现绿色、高效的合成氨生产提供了新的思路和方向。本研究为进一步优化合成氨生产工艺提供了理论指导和实践参考,有助于推动该领域的技术进步和可持续发展。

基于TRIZ理论的化工单元操作创新研究初探

化工单元操作是化工加工过程的基本组成单元。化工单元操作涉及动量传递、热量传递和质量传递的诸多化工加工过程。将基于TRIZ创新理论对化工单元操作进行创新研究初探。利用TRIZ提供的方法解决具体的化工单元操作问题,获得更优异的化工单元操作效果。

碱式硫酸镁晶须的表面改性及在聚丙烯中的应用机理

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)乳液聚合包覆法改性碱式硫酸镁晶须,扫描电镜、能谱、红外光谱和X射线衍射分析表明,晶须表面成功地包覆聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),表面改性并未对晶须的晶体结构造成影响。通过考察添加晶须后聚丙烯复合材料的力学性能和燃烧性能发现,添加晶须后PP复合材料的力学性能明显提高,添加改性晶须的复合材料拉伸性能增强幅度可达到92%。晶须在复合材料中的具有较好的阻燃效果,表面改性并未影响晶须的阻燃性能。

碱式硫酸镁晶须水热过程结晶动力学研究

采用水热法合成了碱式硫酸镁晶须,利用扫描电镜、透射电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪等对产物的形貌和组成进行表征。通过考察不同温度下SO42-浓度随时间的变化,对碱式硫酸镁晶须的结晶动力学进行了研究。利用MATLAB软件和Runge-Kutta数值解法对实验数据进行处理,得出不同温度下晶须的结晶动力学方程。对晶须的几种生长机理模型进行分析发现,低温和高温的动力学模型不同,反应温度为170℃、180℃、190℃时的动力学模型分别为MB-1、MB-2和MB-3,结晶机理为多核控制表面生长,结晶速率由表面反应控制;反应温度为200℃和210℃时,结晶机理发生了变化,为单核控制表面生长,结晶动力学模型分别为MC-2和MC-3。

新型聚酯增塑剂的合成及增塑聚氯乙烯性能

以生物质化工产品衣康酸加氢产物2-甲基丁二酸为原料,采用熔融缩聚法制备了一种新型聚酯增塑剂聚2-甲基丁二酸1,3-丙二醇酯,采用红外光谱(FTIR)和核磁共振(1H NMR)对聚酯的结构进行了表征.通过扫描电镜(SEM)、动态力学分析(DMA)、拉伸测试对该聚酯增塑聚氯乙烯(PVC)的增塑效果进行的表征结果表明,该聚酯与PVC相容性良好,可大大改善PVC材料的硬度,增加其断裂伸长率,降低PVC的玻璃化转变温度、拉伸强度及拉伸模量.与小分子增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)相比,合成的新型聚酯增塑剂具有优异的耐抽出性、耐挥发性和耐迁移性,可提高PVC材料的使用寿命.

半水硫酸钙晶须的水化机理及稳定性调节

通过探讨半水硫酸钙晶须(HCSW)贮存过程在空气中形貌和晶形的变化,研究了半水硫酸钙晶须的水化机理,分析了不同处理方法对其稳定性的调节。研究发现,HCSW的水化是由晶须表面的-OH基团和Ca^2+活性位点以及HCSW存在的内部通道引起的,煅烧和二元醇改性均可提高硫酸钙晶须的耐水性。结果表明,煅烧后,半水硫酸钙晶须转化为无水可溶硫酸钙晶须和无水死烧硫酸钙晶须,易于水化的内部通道消失,耐水性增强;水热合成过程二元醇的加入,可利于醇羟基吸附在HCSW的(200)、(020)和(220)表面,阻止H2O分子中羟基在晶须表面的吸附,进而提高晶须的耐水性,当添加剂为三乙二醇(TEG)且浓度为18.8 mmol·L^-1时,HSCW在空气中耐水稳定性不小于7 d。

衣康酸类水性自乳化聚酯合成及点击固化研究

以侧链带有碳碳双键的衣康酸(IA)、衣康酸磺酸钠(IsNa)、十一烯酸(UA)及1,4⁃丁二醇(BDO)为原料,通过酯化缩聚反应制备了结构可控衣康酸类水性聚(衣康酸类丁二醇⁃co⁃十一烯酸丁二醇)酯(PBIINa⁃UA),该水性聚酯可通过紫外光引发的巯基⁃烯点击反应固化成膜。采用红外光谱仪、核磁共振仪、界面张力仪、电子万能拉力机等对固化膜的结构、界面张力、拉伸强度进行了分析。结果表明,合成的水性聚酯具有一定的自乳化性能,且基于巯基⁃烯点击反应固化所得漆膜相比于传统的热固化漆膜氧阻聚低。当PBIINa⁃UA中磺酸基团与双键物质的量比为1∶10、引发剂质量分数为1.5%时,得到的漆膜性能最佳。

反应萃取法生产氯化胆碱

利用萃取、反萃取相结合的技术,以乙烯次氯酸化的主产物氯乙醇为主要原料来生产氯化胆碱,并通过正交实验确定出最佳反应条件。结果表明,当反应温度为50℃,催化剂浓度为1%,三甲胺与氯乙醇的摩尔比为1.1∶1,反应时间为60 min时,氯化胆碱的收率可达到90%,并且可以解决乙烯次氯酸化反应中氯醇类物质分离困难、能耗高以及用石灰乳中和产物中的氯化氢时会产生大量废水、废渣等缺陷。

一种以新型聚酯为增塑剂的PVC片材及其制备方法：CN105924633A

公开了一种以新型聚酯为增塑剂的PVC片材及其制备方法，涉及一种新型PVC材料及其制备方法。该片材由以下组分组成：PVC100份、新型聚酯增塑剂25～50份、热稳定剂4～8份。该新型聚酯增塑剂为丁二酸、衣康酸次磷酸钠和1，6-己二醇的共聚酯，具有长链的大分子结构，与PVC分子链的缠结作用较大，

聚酯增塑剂增塑PVC最新研究进展

PVC增塑剂以邻苯二甲酸酯类增塑剂为主,因其较高的增塑效率被广泛使用,但此类增塑剂耐久性差,使产品的使用寿命变短,具有毒性和潜在致癌性,影响人类及动物健康,已逐渐被新型增塑剂所取代。聚酯增塑剂是一种绿色环保型增塑剂,可以较好地解决传统增塑剂的缺点,所以被国内外广泛地研究,本文概述了聚酯增塑剂的增塑机理(凝胶理论、润滑理论和自由体积理论)、合成过程和选用准则,并对聚酯增塑剂进行分类,包括生物基聚酯增塑剂、石油基聚酯增塑剂。

硼酸镁晶须的水热合成及表征

以六水氯化镁和硼砂为原料,利用水热前躯体法在190℃水热10 h制备出长径比为30~90的碱式硼酸镁晶须,再将碱式硼酸镁晶须通过700℃高温焙烧3 h实现结构重整和物相转化,得到长径比为50-80、尺寸均一的硼酸镁晶须。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重分析（TG）等手段对碱式硼酸镁和硼酸镁的组成和形貌进行了表征。同时考察了反应物浓度、水热温度、水热时间及表面活性剂对前驱体形貌的影响。

氢氧化镁晶须的制备与应用

氢氧化镁晶须具有低的表面能、良好的机械强度、高弹性模量等特性,作为阻燃剂和增强材料有着独特的优势,具有广阔的应用前景。目前,氢氧化镁晶须多以天然镁矿石或其他镁盐为原料,通过水热/溶剂热反应制得。较为详细地介绍了氢氧化镁晶须的制备方法及其应用,对氢氧化镁晶须的制备机理和影响其形貌的因素也做了简要介绍。

聚丁二酸丁二醇酯的改性研究进展

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)因其优良的机械性能、可生物降解性及良好的生物相容性而成为人们的研究焦点。本文主要从共聚、共混和扩链三个方面对其改性进行论述,并介绍了PBS在塑料包装、生物医学方面的应用,并从PBS的工艺优化方面进行前景展望。

聚(衣康酸丁二醇酯癸二酸丁二醇酯)的合成与表征

以衣康酸(IA)、癸二酸(SA)和1,4-丁二醇(BDO)为反应单体,采用熔融酯化缩聚法合成了一系列新型可生物降解脂肪族聚(衣康酸丁二醇酯癸二酸丁二醇酯)(PBIS)。采用核磁共振、凝胶渗透色谱、差示扫描量热、热失重分析和酶降解测试等方法对共聚酯的结构和性能进行了表征。凝胶渗透色谱测试结果表明,随着共聚酯中衣康酸含量的增加,其数均相对分子质量先减小后增大;差示扫描量热分析得出,产物的熔点和结晶温度随衣康酸含量的增加而下降;热失重分析表明,共聚酯拥有较好的热稳定性;酶降解测试得出共聚酯具有良好的生物降解性,且降解速率随衣康酸含量的增加而加快。

氢氧化镁阻燃剂的研制进展

氢氧化镁阻燃剂具有阻燃、抑烟、填充安全、价格低廉等优点,文章详细综述了近年来国内外片状氢氧化镁和一维氢氧化镁的制备技术,简要介绍了氢氧化镁的表面改性处理及应用,并就其研究前景作了展望。

正丁醛缩合工段废水的处理

正丁醛缩合生产辛烯醛过程所排出的废水中含有辛烯醛、丁酸钠及微量的各种醛和有机酸钠.生成的有机酸钠对设备造成腐蚀,废水直接排放也会给环境带来严重的污染.为使废水达到国家二级排放标准并且回收废水中的辛烯醛和丁酸钠,采用酸化-萃取-铁碳曝气-催化氧化-中和絮凝的工艺路线处理该缩合工段废水.实验证明当硫酸将废水的pH值酸化至2～3,萃取塔进出物料的体积比为2:1,理论塔板数为7,曝气时间为90 min,H2O2质量浓度为2mg/L,氧化时间为2 h时,所处理的废水的COD降为170mg/L,BOD5为45mg/L,pH值为7.5～8.5,并且回收了其中的辛烯醛和丁酸钠.

《化工设计》课程教学改革创新实践初探

《化工设计》是化工类专业高等学校的一门核心基础课程,课程本身的综合性和实用性较强。在新工科背景下,在Triz创新理论下,结合目前人才培养存在的问题,本文在传统教育的基础上,从教学内容改革、教学方式改革、教学资源库改革、教学考核改革等多个角度进行了化工设计课程教学改革创新实践的初探。

浅谈化工设计课程教学资源库的建设研究

化工设计课程是高等院校化工类专业本专科学生的专业必修课。卓越工程师培养计划强调要以强化工程能力和创新能力为重点改革人才培养模式。为了提高化工专业学生的工程意识和解决工程问题的能力,本文对化工设计课程教学资源库的建设进行了分析研究。

对甲苯磺酸催化合成异丁酸异丁酯

以对甲苯磺酸为催化剂催化合成了异丁酸异丁酯,确定了酯化的最优条件,并通过正交试验确定了影响该反应的主要因素。结果表明,最佳反应条件是:n(醇)∶n(酸)=1.2∶1,异丁酸用量为1 mol,反应温度约为100℃,反应时间为2 h的情况下,对甲苯磺酸用量为0.02 mol,异丁酸的转化率可达到95.49%,并且确定了温度是影响该反应的主要因素。

基于虚拟仿真技术的《化工设计》课程教学改革研究

《化工设计》是化工专业本科教学阶段一门非常重要的专业必修课程。利用虚拟仿真技术的优势,进行《化工设计》课程教学改革,建立《化工设计》虚拟仿真教学平台。探讨虚拟仿真技术结合化工设计教学在卓越工程师、拔尖创新型人才培养中的应用策略,促进现代虚拟现实科技和传统教学模式相结合,提高《化工设计》课程建设质量。