分析化学中的分离技术课程论文。

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离子液体及其在萃取中的应用

姓名: 许文洁专业: 物理化学学号: 030130248

摘要:环境问题日益成为人们关注的焦点。离子液体作为一种绿色溶剂可以较好的解决原有的挥发性有机溶剂造成的环境污染问题。本文阐述了离子液体在萃取分离中的应用进展。重点介绍了离子液体在萃取分离有机物、金属离子和生物分子及燃料脱硫方面的应用研究。

关键词:离子液体;绿色溶剂;金属离子;萃取;分离

Abstract:Environmental problem is increasingly become the focus of attention. As a green solvent, ionic liquid is a good solution to the original environment pollution problem caused by the volatile organic solvents. This paper expounds the application of ionic liquids in extraction and separation. Focus on the ionic liquids applied research in extraction and separation of organic matter, metal ions and biological molecules and fuel desulfurization aspects.

Key Words:ionic liquid;green solvent;metal ions;extraction;separation

1.离子液体

离子液体是指呈液态的离子化合物,最简单常见的离子液体是处于熔融状态的氯化钠。由于一般的离子化合物都是固体,所以在以往的印象中离子液体必然是与高温相联系的。但高温状态下物质的活性大、易分解,很少可以作为反应、分离溶剂使用。室温离子液体是指在室温附近很大的温度范围内均为液体的离子化合物,它很好的解决了高温条件下的不稳定问题,因此室温离子液体具有很大的潜力作为溶剂使用。现在在研究当中称离子液体一般即指室温离子液体。离子液体体系中没有分子而均为离子,因此液体具有很高的导电性,常被用于作为电池的电解液[1,2]。由于离子液体是离子态的物质,挥发性很低,不易燃,对热稳定,这就保证了它对环境没有以往挥发性有机溶剂(VOC)所无法避免的污染。正是如此,它被称为是一种绿色溶剂,可以被用来替代原有的有机溶剂作为反应和分离介质来开发清洁工艺[2,3]。由于环境的压力在逐渐加大,室温离子液体的研究开发逐渐得到更多的重视。

2.离子液体的合成方法

离子液体的合成步骤一般包括阴离子和阳离子的合成以及阴阳离子的反应结合。以烷基咪唑类离子液体为例,合成时首先在咪唑的1,3 位上引入烷基基团变成氯化1-甲基-3-乙基咪唑,然后与目标阴离子进行阴离子交换反应形成所需产物。以往一般使用银作为与目标阴离子配对的阳离子,然后银盐和氯化1-甲基-3-乙基咪唑在水相或者在甲醇水体系中进行离子交换。这种方法的缺点在于它需要使用价格较高的银。现在的离子交换反应一般在非水相中进行,也就是采用将氯化1-乙基-3-甲基咪唑溶解在丙酮或乙腈中,然后将铵化阴离子再溶解到其中形成需要的离子液体化合物,这一步的关键是在于NH4Cl 在有机相中不溶,从而可以推动整个反应趋向平衡[5]。

3.离子液体的性质研究

室温离子液体研究的一个关键问题是如何降低体系的熔点,这直接关系到离子液体的使用温度范围。离子液体的熔点是通过选用不同的阴阳离子来调节的,为了削弱离子键,一般都使阳离子在结构上不对称,分子尺寸相对较大。对于烷基咪唑类和烷基吡啶类的离子液体,烷基侧链的分子数越多,则分子尺寸越大,熔点就越低,然而当分子数增加到一定时,不同的烷基链间的分子间作用力加强,有可能会抵消离子键的削弱,反而会导致熔点升高。J.D.Holbrey 等[4]对1,3-二烷基咪唑类离子液体中烷基的碳原子个数多少对熔点的影响作了研究。以[BF4]- 为阴离子的1-烷基-甲基咪唑,碳原子数目在5~9时熔点最低达到- 90。C,如果再增加碳原子的数目熔点反

而会提高。对于以[PF6]-作为阴离子的离子液体,熔点在碳原子数6 ~ 8 时为最低,在- 80℃C左右。Pierre Bonhote 等[7]对共同以磺酸三氟化碳(triflate,TfO- )作为阴离子的咪唑类的离子液体的熔点进行了比较。结果发现1-甲基3-乙基咪唑是此类中熔点最低的化合物,当改变烷基或增加烷基碳原子数时熔点反而增加。C. J.Bowla 等[8]研究了正烷基吡啶类离子液体的熔点影响因素,结果表明烷基中碳原子数为12、阴离子为氯时熔点为68 ~ 70℃C,它比碳原子数目更加多的离子液体熔点要低。Pierre Bonhote 等[7]和J. S.Wilkes 等[9]比较了阴离子对于乙基甲基咪唑类离子液体的影响,在比较中采用了TfO-(triflate)、NfO-(nonaflate)、Tf2N-(bis(tirflyl)amide)、TA-(triflhoroacetate),CH3COO-以及一些无机物如[NO2]、[NO3]作为阴离子。

结果表明,在所有的阴离子当中CH3COO- 可以获得最低的熔点。它的熔点为- 45C。一般阴离子尺寸越大,熔点越低,但C. J. Bowla 等[8]研究中的正烷基吡啶类的离子液体的阴离子如果使用NiCl4替换氯离子,熔点反而有所升高,这说明分子大小不是熔点的惟一决定因素。以氯为阴离子的室温离子液体中最常用的体系是和氯化铝的混合物。这种混合物的特点在于,它的Franklin 酸碱性随着其中氯化铝的浓度而改变。当氯化铝的摩尔分数超过50%时,体系呈现酸性;当摩尔分数低于50%时,呈现碱性;当摩尔分数恰好为50%时呈现中性[3]。离子液体中的氯化铝量对体系酸碱性的控制可以用来实现对其中反应的控制,这一点与水溶液中调节pH 来控制过程极为类似。经研究发现,这样的体系中存在下面的平衡。其中的AlCl4-、Al2Cl7-、Cl-随氯化铝的摩尔分数改变而改变,进而改变了体系的酸碱性。

离子液体的性质主要是由其阴阳离子所决定的。整体而言,阳离子对熔点的影响大,但对于离子液体的其他性质如粘度、密度,则阴离子的影响更大。Pierre Bonhote 的研究发现离子液体的粘度和密度随着阴离子改变可能会发生10 倍以上的变化。阴离子还决定了离子液体本身对空气和湿度的稳定性。对于以氯为阴离子的离子液体而言,它的湿稳定性远不如以[PF6]- 为阴离子的离子液体。阴离子可以改变体系的亲水特性:[Bmim][PF6]-的离子液体是憎水的, 而[ Emim][ BF4]-、[ Emim][triflate]类的离子液体则是亲水的。通过对于阴离子和阳离子的调整和搭配可以比较容易调整溶剂的性质,设计出符合自己要求的离子液体。

离子液体中完全是离子,按照相似相溶理论,离子液体应该只溶解强极性或离子组分。然而不但金属氯化物溶解在离子液体中而且相当多的有机物质也在离子液体中有很好的溶解性。对于甲基乙基咪唑氯化铝化合物而言,苯、甲苯可以1:1体积比与其互溶。在乙腈中,这种离子液体可以与其以任何比例互溶。对离子液体的溶解能力,Noel MarcA.M. 等[9]使用电子顺磁共振对[Emim]Cl 和AlCl3混合物作了研究,基于对离子液体的超细偶合常数和g 值的测定和分析,他们认为碱性离子液体的溶解性质是和DMF 和DMSO 相类似。

4离子液体在萃取分离中的应用

4.1萃取分离有机物

目前,对于从水相中萃取有机物,减少有机物污染是有机合成面临的一个巨大困难,用离子液体萃取挥发性有机物时,因为大多数离子液体几乎没有蒸汽压,几乎不挥发,热稳定性好,它既不污染水相,也不污染大气,因此离子液体称为绿色溶剂。萃取完成后加热萃取相或蒸馏可分离萃取物,并且可以循环使用。

美国Alabama大学的Rogers[10]领导的小组研究了苯的衍生物如甲苯、苯胺、苯甲酸、氯苯等11种衍生物,在憎水性离子液体相[bmim][PF6](1-丁基-3-甲基眯唑六氟磷酸盐离子液体)与水相中的分配比,并在辛醇一水间的分配进行比较,两者分配比有对应关系,存在细节上的差别。采用疏水性离子液体[C4mim][PF6]从水中萃取苯的衍生物,结果表明,分配比随溶液的pH的变化而变化,可以通过调节溶液的pH控制萃取物在两相间的分配状态,从而提高萃取过程的可调

节性。Liu等[11]利用疏水性[C4mim][PF6]和[C4mim][PF6]可以有效的萃取一系列典型环境污染物,包括苯系衍生物、稠环芳香烃、芳香胺类、邻苯二甲酸盐、除草剂和有机金属物等,为离子液体用于环境污染物的分离富集提供了依据。研究表明,[C4mim][PF6]获得最好的效果,其主要归因于离子液体在水介质中的高稳定性及适宜的粘度。李闲等[12]测定了苯酚、苯基酚、苯二酚等几种不同取代基的酚类物质在疏水性离子液体[bmim][PF6]和[dmim][PF6](1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体)与水两相中的分配比,结果表明,萃取过程很快达到平衡,与传统的有机溶剂相比,分配比处在同一个数量级,并且随温度的升高而降低;不同的取代基和取代基长度对酚类物质在两相中的分配比影响较大,导致萃取能力差异比较大。Vidal等[13]研究了[C n mim][PF4]或[C n mim][PF6](n=6,8,10)从水溶液中萃取苯酚、对羟苯基乙醇、羟基苯甲酸等,在pH为2-9的条件下分析萃取率,结果表明,pH为9时,对羟基苯甲酸的萃取率最低。Fadeev等[14]研究报道了用离子液体[bmim][PF6]、[omim][PF6](1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸盐离子液体)从发酵液中萃取正丁醇的实验,结果表明,在23℃纯水与[bmim]PF6与[omim]PF6达到平衡时,水相中的离子液体的含量为2.297%或0.350%,离子液体中含水量分别为2.116%和1.520%,说明[omim][PF6]比[bmim][PF6]的疏水性强,离子液体与水的相互溶解度对萃取的选择性具有较大的影响。姚秉华等[15]以[C4mim][PF6]为液膜,研究了苯酚的内耦合液膜迁移,为有效治理含酚工业废水提供了一种新的方法。Meindersma等[16]研究了用离子液体从芳香烃和烷烃混合物中芳香烃的萃取,并与常规萃取剂做了比较,结果表明,[MBPy][BF4](1-甲基-2-丁基-吡啶四氟硼酸盐离子液体)是工业上从芳香烃、烷烃混合物中萃取分离芳香烃的适合替代萃取剂。目前,应用离子液体从水溶液萃取有机物的最大困难在于离子液体的流失,无论离子液体在水中的溶解度如何,萃取过程都会造成一部分离子进入到水相中,而残留在水中。但应用离子液体对某些有机物的高萃取率,用其富集环境中的有机物用于分析化学中前景非常乐观。由于离子液体的高昂价格及对环境的未知毒性,产生交叉污染,使离子液体的萃取无法在工业上大规模应用。

4.2萃取分离金属离子

液体萃取分离金属离子是化学分析中一个比较成熟的分离方法。它基于不同金属离子所形成的化合物在互不相溶的两相溶剂中分配比的差异,使目标金属离子从水相进入有机相而达到彼此分离的目的[17]。为了克服传统分离溶剂的挥发性和毒性等缺点,离子液体作为绿色萃取溶剂用于萃取分离金属离子已成为研究的热点。用普通离子液体萃取金属离子,如不采取任何措施,则金属离子的分配比(D)小于1,无法使用。为此,需将离子液体功能化,即主要是指在阳离子的侧链上引入易于与金属离子配位的结构,形成功能性离子液体,可以直接用于萃取,或作为萃取剂与其它离子液体共同作为萃取相,应用于金属离子的萃取。Rofers等[18-20]研究了提高分配比值的方法:一种是在离子液体的阳离子取代基上引入配位原子或配位结构;另一种是加入萃取剂,使之与金属离子形成适合分离的化合物。Visser等报道了阴离子为[PF6]-、阳离子为咪唑类的离子液体,研究了在阳离子取代基上引入不同的配位原子或结构的6种离子液体(如图1)。一个是在取代基上引入S原子[1-丁基-3-(2-乙硫醚基)乙基咪唑阳离子](如图1-a);两个是引入硫脲基团(如图1-b);另三个引入了脲基团(如图1-c),分别从水中萃取Cd2+、Hg2+,并且还研究了这6种离子液体与[bmim][PF6]的l:l混合液的萃取实验。结果表明,附带的官能团和烷基基团都影响着萃取效果,改性离子液体随着其修饰的烷基链的增长,对金属离子的分配比呈上升趋势,由于加入此类萃取剂与金属离子形成憎水性的配合物,分配比(D)可达102数量级。加入合适的萃取剂,也可以提高分配比。例如90Sr是原子裂变的产物,还没有有效的方法从放射性废料中除去。Dai等[21]最早以离子液体[R1R2meim][TNf2]、[R1R2meim][PF6]为萃取相,用冠醚二环己基18冠6(DCHl8C6)为萃取剂,与有机溶剂甲苯等体系作对照,从水溶液中萃取Sr2+,结果发现,Sr2+的分配比在离子液体中比在甲苯和氯仿中高出几个数量级,最大的是用[emim][TNf2](三氟甲基磺酰胺酸根[CF3SO2)2N]-简写为:TNf2-),萃取分配比可达到1.1×104,是用有机溶剂萃取的10 000倍以上。

影响分配比的因素主要有:萃取相的组成、阴阳离子的大小和价态以及体系的pH值等。Visser等[21]研究了离子液体[bmim][PF6]、[C6mim] [PF6]为萃取相,以有机溶剂PAN(1-吡啶偶氮基-2-苯酚)、TAN(1-噻唑偶氮基-2-苯酚)和卤素、拟卤素阴离子(SCN-、OCN-、CN-)作为萃取剂,萃取水中的过渡金属离子Fe3+、Co2+、Cd2+、Ni2+、Hg2+,并且考察了pH及阴离子类型对螯合物分配比的影响,结果发现,不用萃取剂时,不同水合离子的分配比均小于l;当加入萃取剂时,随着pH的增大,金属离子分配比逐渐增大,主要因为当pH较大时,两种萃取剂都去质子化,变成阴离子,易于与金属阳离子结合,生成疏水配合物。此时对离子的萃取选择性顺序为Co2+>Fe3+>Cd2+>Ni2+。另外,阴离子越大,疏水性越强,越利于萃取,如阴离子大小顺序为I->Br->CI->F-,其对分配比影响基本一致。

离子液体与常规溶剂表现出不同的萃取行为, 表明离子液体萃取体系可能有不同于常规萃取体系的萃取机理。目前,提出的离子液体萃取金属离子的机理大致分为:中性复合物机理[22,23]、阳离子交换机理[20,24]、阴离子交换机理[25,26]及三重模式机理[27]。

研究表明,离子液体萃取体系的萃取机理是复杂的,与金属离子、萃取剂、离子液体等因素有着密切关系。Ajioka等[28]和Hirayama等[22]的研究表明:对同种金属离子,使用不同的萃取剂,或者使用相同的萃取剂萃取不同的金属离子,其萃取机理可能不同。此外,离子液体结构上的变化也可能会引起萃取机理的变化,如阳离子侧链的增长,使萃取机理由阳离子交换机理转换成了中性复合物机理[29];烷基侧链上引入氟原子,萃取模式由离子交换转变成中性复合物,使离子液体在强酸下仍能达到较高的萃取率,可用于回收酸度较高的核废料中的放射性金属元素等。由此可见,中性复合物萃取模式可以避免离子液体自身的损失。所以,定向的使离子液体萃取机理由离子交换机理转变成中性复合物机理将成为绿色分离化学未来发展的趋势。

目前,应用离子液体萃取金属离子还存在着两个问题,一是不加入有机溶剂,直接萃取的效率比较低,引入功能化基团后的离子液体还需进一步合理的设计;二是萃取后的金属离子不能直接反萃取,必须使用有机溶剂,而且自萃取的过程中离子液体有可能发生阴离子交换,使其结构发生变化。

4.3萃取分离生物分子

最近研究发现,离子液体还可用于生物技术中的分离提取,如从发酵液中回收丁醇,蒸馏、全蒸发等方法都不经济,而离子液体因其不挥发性以及与水的不混溶性,非常适合于从发酵液中回收丁醇。Huddleston等[10]尝试了用离子液体代替溶剂萃取中的传统有机溶剂之后,很多研究组尝试用离子液体对生物大分子的萃取分离。其在萃取分离生物物质,如蛋白质、核酸等方面表现出了优异的性能。近年来,Wang等[30]成功使用[C4mim][PF6]直接萃取双链DNA,从萃取率和分配比可以看出,少量的DNA可以快速的被离子液体定量萃取,此时蛋白质和金属离子不干扰。这种方法为分离纯化实际样品中的痕量DNA提供了一个新的方法,与传统的彩氯仿萃取体系相比,离子液体较小的毒性使它适合用于生物分子的处理过程。另外,利用离子液体建立双水相萃取体系,开发新的绿色分离技术,也引起了研究者的兴趣。2003年,Rogers提出了[C4mim]Cl与K3PO4可以形成双水相体系[31]。此后,Li等[32]用离子液体双水相体系[C4mim]C1/K3PO4从罂粟壳中提取鸦片生物碱,为生物活性物质的分离开辟了一条新的道路。最近,Zhang[33]报道了基于[C4mim][BF4]/果糖的双水相体系,研究了该体系的相图,并为双水相体系的热力

学研究提供了依据。

4.4离子液体萃取脱硫

离子液体萃取脱硫技术最先由Wasserscheid提出[34],该实验组研究发现咪唑类阳离子与AlC14-、PF6-、CF3S03-、BF4-、Cl-、CH3S04-、CH3S03-等阴离子组成的多种几均能很好地溶解含硫化合物,尤其是结构复杂的噻吩类硫化物,目前已取得显著的研究进展[35,36]。用于萃取脱硫研究的IL 阳离子主要是咪唑类,阴离子选取的范围相对较广,Lewis酸类、氟磷酸类、氟硼酸类、酸酯类等均具有很好的萃取脱硫效果。

黄蔚霞等[37]、冯婕等[38]、Bosma和阿克苏·诺贝尔化学公司[39]分别研究了AlCl3-;叔胺离子液体催化剂、咪唑类离子液体和咪唑磷酸酯盐类离子液催化裂化汽油脱硫中的应用,此种工艺不仅节省投资,而且能够抽取所有烷烃和芳烃硫化物,包括加氢脱硫难以去除的二烷基二苯并噻吩,脱硫效率高,使离子液体脱硫成为液体燃料脱硫研究的焦点。2008年,Holbrey[40]报道了阳离子为咪唑、吡啶和吡咯的离子液体对二苯并噻吩(DBT)的萃取性能的研究结果,DBT在两相中的分配比随阳离子的不同有一定变化,而阴离子对分配比的影响不大。

5.结束语

离子液体作为一种环境友好的绿色新型溶剂,具有独特的性质,结构的可设计性以及相对稳定的物理化学性质,使离子液体的应用研究日益受到人们的重视。功能化离子液体可构成特定的离子液体萃取体系,对大部分无机金属离子、有机物、生物分子等都具有很好的溶解性能,且可降解某些高分子材料。但对于离子液体在萃取过程中的分配比、萃取后目标物与离子液体的分离、离子液体的循环使用以及毒理学参数等都将是离子液体作为萃取溶剂研究应予以关注的焦点问题,研究者们正在寻找真正符合“绿色化学”理念的离子液体。

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分析化学中的分离技术课程论文。

离子液体及其在萃取中的应用 姓名: 许文洁专业: 物理化学学号: 030130248 摘要:环境问题日益成为人们关注的焦点。离子液体作为一种绿色溶剂可以较好的解决原有的挥发性有机溶剂造成的环境污染问题。本文阐述了离子液体在萃取分离中的应用进展。重点介绍了离子液体在萃取分离有机物、金属离子和生物分子及燃料脱硫方面的应用研究。 关键词:离子液体;绿色溶剂;金属离子;萃取;分离 Abstract:Environmental problem is increasingly become the focus of attention. As a green solvent, ionic liquid is a good solution to the original environment pollution problem caused by the volatile organic solvents. This paper expounds the application of ionic liquids in extraction and separation. Focus on the ionic liquids applied research in extraction and separation of organic matter, metal ions and biological molecules and fuel desulfurization aspects. Key Words:ionic liquid;green solvent;metal ions;extraction;separation 1.离子液体 离子液体是指呈液态的离子化合物,最简单常见的离子液体是处于熔融状态的氯化钠。由于一般的离子化合物都是固体,所以在以往的印象中离子液体必然是与高温相联系的。但高温状态下物质的活性大、易分解,很少可以作为反应、分离溶剂使用。室温离子液体是指在室温附近很大的温度范围内均为液体的离子化合物,它很好的解决了高温条件下的不稳定问题,因此室温离子液体具有很大的潜力作为溶剂使用。现在在研究当中称离子液体一般即指室温离子液体。离子液体体系中没有分子而均为离子,因此液体具有很高的导电性,常被用于作为电池的电解液[1,2]。由于离子液体是离子态的物质,挥发性很低,不易燃,对热稳定,这就保证了它对环境没有以往挥发性有机溶剂(VOC)所无法避免的污染。正是如此,它被称为是一种绿色溶剂,可以被用来替代原有的有机溶剂作为反应和分离介质来开发清洁工艺[2,3]。由于环境的压力在逐渐加大,室温离子液体的研究开发逐渐得到更多的重视。 2.离子液体的合成方法 离子液体的合成步骤一般包括阴离子和阳离子的合成以及阴阳离子的反应结合。以烷基咪唑类离子液体为例,合成时首先在咪唑的1,3 位上引入烷基基团变成氯化1-甲基-3-乙基咪唑,然后与目标阴离子进行阴离子交换反应形成所需产物。以往一般使用银作为与目标阴离子配对的阳离子,然后银盐和氯化1-甲基-3-乙基咪唑在水相或者在甲醇水体系中进行离子交换。这种方法的缺点在于它需要使用价格较高的银。现在的离子交换反应一般在非水相中进行,也就是采用将氯化1-乙基-3-甲基咪唑溶解在丙酮或乙腈中,然后将铵化阴离子再溶解到其中形成需要的离子液体化合物,这一步的关键是在于NH4Cl 在有机相中不溶,从而可以推动整个反应趋向平衡[5]。 3.离子液体的性质研究 室温离子液体研究的一个关键问题是如何降低体系的熔点,这直接关系到离子液体的使用温度范围。离子液体的熔点是通过选用不同的阴阳离子来调节的,为了削弱离子键,一般都使阳离子在结构上不对称,分子尺寸相对较大。对于烷基咪唑类和烷基吡啶类的离子液体,烷基侧链的分子数越多,则分子尺寸越大,熔点就越低,然而当分子数增加到一定时,不同的烷基链间的分子间作用力加强,有可能会抵消离子键的削弱,反而会导致熔点升高。J.D.Holbrey 等[4]对1,3-二烷基咪唑类离子液体中烷基的碳原子个数多少对熔点的影响作了研究。以[BF4]- 为阴离子的1-烷基-甲基咪唑,碳原子数目在5~9时熔点最低达到- 90。C,如果再增加碳原子的数目熔点反

科学技术史学习报告doc

科学技术史学习报告 篇一:科学技术史课程心得 读史使人明智 ――《科学技术史》课程心得 这是我第一次选择人文社科的公选课,更确切的说,我在选择课程时并不知晓它的分类,我道它还是科学技术类的呢。不过正值我对工科的学习感到疲倦的时候,学了这一方面的知识也好。 首先,我先说说科学技术史的内涵。科学技术史是关于科学技术的产生、发展及其规律的一门科学。科学技术史既要研究科学技术内在的逻辑联系和发展规律,又要探讨科学技术与整个社会中各种因素的相互联系和相互制约的辩证关系。因此,它横跨于自然科学与社会科学之间的一门综合性学科。所以也难怪我会在判断上出现偏差。 学习这门科学,我的收获颇丰。 首先,扩大知识面,激发学习兴趣,提高科学文化素质。它山之石可以攻玉,以史为镜可以使人耳聪目明。科学技术史的内容广泛丰富,几乎涉及人类与自然界的每一个角落。人类数千年来的主要科学技术成果,是一部科学技术的百科全书。通过科学技术史的学习,我们能比较系统地了解世界科学领域取得的重大成果及其对人类社会发展所产生的巨大影响,裂解一些著名科学家成功的经验和失败 的教训, 可以扩大知识面,开阔视野 其次,培养科学精神。尤其是培养创新精神,提高创新能

力。回顾我国20 世纪的教育,不难发现,学校的科学教育在价值取向上过于注重科学知识的传递,而忽视了科学方法特别是科学精神的传播,致使许多学生虽接受了多年的科学教育,掌握了大量科学知识技能,却领悟不到基本的科学精神。 再者,能使人们看见科学技术发展的真实过程。吴老师常说,科学技术史就是尽可能的还原真实的人事物,和一些鲜为人知的真实故事。科学技术史并不是成功的科学家、工程师们的光荣史,里面有大量的失败、屈辱和不光彩的东西,也并不是“天才+勤奋”必定导致“成功” ,机遇的作用不可忽视。认识清楚了科学技术的真面目,才可能避免将好的事物推向自己的反面的可悲结局。 还有,就是对分工过细的弥补作用。如今学科分化现象很明显,问题研究得越来越细,越来越深入,但“隔行如隔山”的问题就越来越突出。正如西德前总统施密特所说,如今的专家们每人都着力于本学科领域的一个点,好比挖了个洞,越挖越深,可是别人的洞里有些什么,他几乎一无所知。通过对科技发展史的学习,可以或多或少地弥补一些这方面的缺陷,可以开阔自己的思路。 最后,我想说的是,不懂历史的人是愚昧的,不懂科学的人 是无知的。中华民族在历史上曾经对人类的科学文化做出过 卓越的贡献。可是为什么我国科学技术在近代落后了,为什 么近代科学技术首先在西方国家兴起?要回答这些十分重要 的问题,就要学习科学技术史。 著名化学家傅鹰说过,科学给人知识,历史给人智慧。也许我该把这句话作为此文的主题,不过我更愿把它放在这里,因为它很好地总结了整篇文章。

化工设计专业课程设计

南京工业大学 《化工设计》专业课程设计 设计题目乙醛缩合法制乙酸乙酯 学生姓名胡曦班级、学号化工091017 指导教师姓名任晓乾 课程设计时间2012年5月12日-2012年6月1日 课程设计成绩 设计说明书、计算书及设计图纸质量,70% 独立工作能力、综合能力及设计过程表现,30% 设计最终成绩(五级分制) 指导教师签字

目录一、设计任务3 二、概述4 2.1乙酸乙酯性质及用途4 2.2乙酸乙酯发展状况4 三. 乙酸乙酯的生产方案及流程5 3.1酯化法5 3.2乙醇脱氢歧化法7 3.3乙醛缩合法7 3.4乙烯、乙酸直接加成法9 3.5各生产方法比较9 3.5确定工艺方案及流程9 四.工艺说明10 4.1. 工艺原理及特点10 4.2 主要工艺操作条件错误!未定义书签。 4.3 工艺流程说明10 4.4 工艺流程图(PFD)错误!未定义书签。4.5物流数据表10 4.6物料平衡错误!未定义书签。 4.6.1工艺总物料平衡10 4.6.2 公共物料平衡图错误!未定义书签。 五. 消耗量19 5.1 原料消耗量19 5.2 催化剂化学品消耗量19 5.3 公共物料及能量消耗21 六. 工艺设备19 6.1工艺设备说明19 6.2 工艺设备表19 6.3主要仪表数据表19 6.4工艺设备数据表19 6.5精馏塔Ⅱ的设计19 6.6最小回流比的估算21 6.7逐板计算23 6.8逐板计算的结果及讨论23 七. 热量衡算24 7.1热力学数据收集24

7.2热量计算,水汽消耗,热交换面积26 7.3校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ)29 八.管道规格表24 8.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 8.2 主要卫生、安全、环保说明26 8.3 安全泄放系统说明24 8.4 三废排放说明26 九.卫生安全及环保说明24 9.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 9.2 主要卫生、安全、环保说明26 9.3 安全泄放系统说明24 9.4 三废排放说明26 表10校正后的热量计算汇总表34 十有关专业文件目录34 乙酸乙酯车间工艺设计 一、设计任务 1.设计任务:乙酸乙酯车间 2.产品名称:乙酸乙酯 3.产品规格:纯度99.5% 4.年生产能力:折算为100%乙酸乙酯10000吨/年 5.产品用途:作为制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料;用于乙醇脱水、醋酸浓缩、萃取有机酸;作为溶剂广泛应用于各种工业中;

新型绿色化工分离技术及其应用

新型绿色化工分离技术及其应用 摘要:伴随着能源危机、环境污染,现在对资源利用与清洁生产提出较高要求,此也推动了新型绿色分离技术的快速发展。文章则主要介绍了膜分离技术、分子蒸馏技术及超临界萃取技术的原理及应用。 关键字:新型绿色分离技术膜分离技术分子蒸馏技术超临界萃取技术 前言 化工分离技术是化学工程的一个重要分支,石油炼制、塑料化纤、同位素分离,以及生物制品的精制、纳米材料的制备、烟道气的脱硫和化肥农药的生产等等都离不开化工分离技术。化工生产中的原料和产物绝大多数都是混合物, 需要利用体系中各组分物性的差别或借助于分离剂使混合物得到分离提纯,它往往是获得合格产品、充分利用资源和控制环境污染的关键步骤。伴随着煤炭与石油危机引起的能源危机,对资源利用与清洁生产也提出了要求,这就对分离技术的要求越来越高。正是人们希望采用更高效的节能、优产的方法以及所采用的过程与环境友好,推动了新型分离技术的快速发展。文章对膜分离技术、分子蒸馏技术和超临界萃取的应用进行阐述。 1膜分离技术 近20年来膜技术发展及其迅速,已从单独的海水与苦咸水脱盐,纯水及超纯水的制备,工业用水的回用,逐步拓展到环保、化工、医药、食品等领域中,发展前景备受关注。膜分离技术具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简便、无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度高等优点,在水处理领域具有相当的技术优势[1],是现代分离技术中一种效率较高的分离手段[1,2,3]。目前常见的膜分离过程课分为以下几种:微滤(Microfiltration,MF),超滤(Ultrafiltration,UF),纳滤(Nanofilatration,NF),反渗透(Reverseosmosis,RO),电渗析(Electrodialysis,ED)等。 1.1微滤 1.1.1微滤原理 微滤又称精过滤,其基本原理属于筛网状过滤,在静压差的作用下,利用膜的“筛分”作用,小于膜孔的粒子通过滤膜,大于膜孔的粒子则被截留到膜面上,

有关技术经济学论文

有关技术经济学论文 中国技术经济学发展史是研究技术经济学的发生、发展及其运行规律的科学,是技术经济学学科的一个重要组成部分。下面是查字典范文网小编为大家整理的有关技术经济学论文,供大家参考。 有关技术经济学论文范文一:技术经济学实验教学设计论文 摘要:本文以技术经济学实验教学为研究对象,分析了经济管理(以下简称经管)类专业设置技术经济学实验教学的意义,界定了以Excel为载体的技术经济学实验教学的特征,并根据经管类学生的特点和课程的重点难点设计了7个实验项目、具体考核方法和实验教学的组织流程,以期提高学生对课堂理论知识的理解和解决实际问题的能力。 关键词:技术经济学;实验教学;Excel;经管类 专业技术经济学是一门应用理论经济学的基本原理,是研究技术领域经济问题和经济规律、技术进步与经济增长之间相互关系的学科;是研究技术领域内资源的最佳配置,寻找技术与经济的最佳结合以求可持续发展的学科;具有较强的理论性、实用性、定量性和综合性等特点[1]。该课程目前的教学多以课堂讲授为主,偏重于整个理论体系的讲解。对于经管类专业学生,不但要求系统掌握基本理论和知识,还应具备经济分析方面的综合素质,需要把理论知识运用到实际应用中,解决经济管理中常见的技术

方案经济评价、项目可行性研究、设备更新、方案选择、技术创新、价值工程等生产实践问题。由于该课程涉及许多定量分析,对于经管类学生学习难度较大,因此单纯应用传统的教学模式很难收到良好的效果,我们尝试引进实验教学的方式,通过Excel 软件的应用解决课程中的应用难题,以有效地提高该课程的教学效果[2]。 一、经管类专业设置技术经济学实验教学的意义 (1)课程定量分析方法教学的内在要求。著名教育学家陶行知曾经说过:行是知之始,知是行之成。有效运用课堂理论知识解决实际问题是我们开设这项实验教学的主要目的。对于经管类专业学生来说,技术经济学课程教学中对投资项目的市场预测、经济评估指标分析均涉及相当多复杂的手工计算,投资者以外的其他经济主体对于投资项目的经济分析结论的验证也相当费时,因此如何解决理论知识的应用问题便成了本课程亟待解决的难题。Office软件是办公中最常使用的工具,其中Excel是其重要成员,是一个强大的表格制作和数据处理软件。借助Excel各种编辑操作、财务数据分析方法、函数和图标等高级工具的综合应用,学生在不需要掌握复杂的编程和较难的数学推导情况下,就可以处理学习中遇到的常见的数据分析问题,并能解决学习中遇到的大部分量化问题。因此,开设本实验的意义在于使学生熟练掌握运用Excel进行函数模型及技术经济分析的计算,以期进一步提高学生对课堂理论知识的理解和解决实际问题的能力。(2)实验

现代分离技术论文

分离技术的发展现状和展望 摘要: 简要阐述了分离技术的产生和发展概况,各主要常规和新型分离技术的发展现状、研究前沿及未来的发展方向,并讨论了分离技术将继续推动现代化工和相关工业的发展,并在高新技术领域的发展中大显身手。 关键词:分离技术;发展现状;展望 Development Status and prospect on separation technology Abstract:The history of produce and development on separation engineering is briefly introduced. The status and study advance of most traditional and new separation techniques and its developing direction in future is briefed. In the past, separation technology brought into important play in chemical engineering.It is discussed that it will also impel modern chemical engineering and relative industries in future. Moreover it will strut its stuff in high technology. Key words: separation technology; development; prospect 本文从分离技术的产生和发展概况入手,综述了精馏、吸附、干燥等常规分离技术和超临界流体分离、膜分离、耦合分离等新型分离技术的研究,并分析了各种技术在现代化工中的重要作用。

化工原理课程设计一

化工原理课程设计(一)碳八分离工段乙苯冷凝器设计 姓名:xxxxx 学号:xxxxxxx 专业:过程装备与控制工程 班级:122班

一、概述及设计方案简介 1.1 化工原理课程设计的主要目的和基本要求 化工原理课程设计的主要目的是加强化工类及其相关专业学生的实践能力的培养,注重提高学生的工程实践能力、分析与解决工程实际问题的能力。力求通过这个基本环节的训练,使学生能够初步掌握化工单元过程与设备设计的基本程序和方法,具备查找基本资料的能力和检索的方法,并且能够运用简洁有效的文字和基本的工程语言来表述设计的思想和结果,运用在课堂上所学的化工原理的基础知识进行化工单元课程和设备设计。为此要求学生完成以下的基本内容: (1)设计方案简介根据任务书提供的要求,进行生产实际调研或查阅相关技术资料,在此基础上,选定合适的方案。 (2)主要设备的工艺设计计算依据有关资料进行工艺设计计算,即进行物料衡算、工艺参数的优化及其选择、热量的计算、设备的结构尺寸设计和工艺尺寸的计算。 (3)主要设备的结构设计和机械设计按照设计的要求,进行主要的设备结构设计和强度计算。 (4)典型辅助设备的选型对典型辅助设备的主要工艺尺寸进行计算,并且选定设备的规格型号。 (5)带控制点的工艺流程图将设计的工艺流程方案用带控制点的工艺流程图表示出来,会出流程设备,标明物流方向和主要

的控制点。 (6)主要设备的工艺条件图绘制主要的工艺条件图,图面包括设备的主要工艺尺寸、技术特性表和接管表。 (7)主要设备的总装配图按照国标或行业标准,绘制主要设备的总装配图。 (8)编写设计说明书作为工作的书面总结,在以上的设计完成后,应以简练、准确的文字,整洁、清晰的图纸及表格编写设计说明书。说明书应该包括:封面、目录、设计任务书、概述及设计方案简介、设计条件及主要物性参数表、工艺设计计算、设备结果一览表、设计自我评述、参考资料以及主要符号说明。 1.2 冷凝器的简介 列管式冷凝器有卧式和立式两种类型,被冷凝的工艺气体可以走壳程,也可以走管程。其中卧式壳程冷凝和立式管程冷凝是最常用的形式。 1.2.1 卧式壳程冷凝器 壳程上除了设有物流进出口接口外,还有冷凝液排出口和不凝气排出口。壳程蒸气入口处装有防冲板,以为了减少蒸气对管束的直接冲击。壳程中的横向弓形折流板或者支承板圆缺面可以水平或者垂直安装。对于垂直安装的折流板,为了便于排出冷凝液体,应该切去圆缺高度为壳体内径的50%。然而对

分离技术论文

分离技术论文 目录 一.超临界萃取技术的简介 二.超临界萃取技术的原理 三.超临界萃取技术的特点 四.超临界萃取技术的技术应用 五.超临界萃取技术的装置 六.综述 一.超临界萃取技术的简介 超临界为超临界流体,是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态,这种物质只能在其温度和压力超过临界点时才能存在。超临界流体的密度较大,与液体相仿,而它的粘度又较接近于气体。因此超临界流体是一种十分理想的萃取剂。 超临界流体的溶剂强度取决于萃取的温度和压力。利用这种特性,只需改变萃取剂流体的压力和温度,就可以把样品中的不同组分按在流体中溶解度的大小,先后萃取出来,在低压下弱极性的物质先萃取,随着压力的增加,极性较大和大分子量的物质与基本性质,所以在程序升压下进行超临界萃取不同萃取组分,同时还可以起到分离的作用。 温度的变化体现在影响萃取剂的密度与溶质的蒸汽压两个因素,在低温区(仍在临界温度以上),温度升高降低流体密度,而溶质蒸汽压增加不多,因此,萃取剂的溶解能力时的升温可以使溶质从流体萃取剂中析出,温度进一步升高到高温区时,虽然萃取剂的密度进一步降低,但溶质蒸汽压增加,挥发度提高,萃取率不但不会减少反而有增大的趋势。 除压力与温度外,在超临界流体中加入少量其他溶剂也可改变它对溶质的溶解能力。其作用机理至今尚未完全清楚。通常加入量不超过10%,且以极性溶剂甲醇、异丙醇等居多。加入少量的极性溶剂,可以使超临界萃取技术的适用范围进一步扩大到极性较大化合物。二.超临界萃取技术的原理 所谓超临界流体,是指物体处于其临界温度和临界压力以上时的状态。这种流体兼有液体和气体的优点,密度大,粘稠度低,表面张力小,有极高的溶解能力,能深入到提取材料的基质中,发挥非常有效的萃取功能。而且这种溶解能力随着压力的升高而急剧增大。这些特性使得超临界流体成为一种好的萃取剂。而超临界流体萃取,就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性,从动、植物中提取各种有效成份,再通过减压将其释放出来的过程。 超临界流体萃取法是一种物理分离和纯化方法,它是以CO2为萃取剂,在超临界状态下,加压后使其溶解度增大。将物质溶解出来,然后通过减压又将其释放出来。该过程中CO2循环使用。在压力为8--40MPa时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物,在加入改性剂后则可溶解极化物。该技术除可替代传统溶剂分离法外,还可以解决生物大分子、热敏性和化学不稳定性物质的分离,因而在食品、医药、香料、化工等领域受到广泛重视。超临界流体的萃取流程 三.超临界萃取技术的特点 (1)、超临界萃取可以在接近室温(35~40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。因此,在萃取物中保持着药用植物的有效成分,而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来; (2)、使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留的溶剂物质,从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染,保证了100%的纯天

技术经济学课程报告问答题

1、你想开设一个饭馆,需要向银行贷款,银行希望你正式提交一个关于开设饭馆的详细 可行性研究报告,这个报告应该大致包括哪些内容? 可行性研究报告是对一个工程项目在投资决策之前,对与此相关的技术、经济、社会等方面的有关情况进行全面周密的调查研究、科学预测和技术经济分析比较论证,以便制 定出经济效果最佳的方案。 而一份详细可行性报告也叫技术经济可行性研究,它是对工程项目进行深入细致的技术经济论证,为投资决策提供技术、经济、商业等方面的依据,为工程项目的投资决策提 供依据。重点是财务分析 ....、经济评价 ....,以及对多个方案进行比较并提出结论性报告,并且对于精确度有着一定的要求。 一份可行性研究的基本内容应包括以下几点:项目总论、项目背景和发展概况、市场分析与建设规模、建设条件与厂址选择、工厂技术方案、环境保护与劳动安全、企业组织和劳动定员、项目实施进度安排、投资估算与资金筹措、财务与敏感性分析、可行性研究结论与建议、财务报表和附件共十三项。 下面我以题目要求的开设饭馆作为工程项目,详细展开地说明一份详细可行性报告大致包含的内容: 1、项目总论 1.1项目背景 1.1.1项目名称 饭馆的名字。 1.1.2项目承办单位 贷款人所在单位。 1.1.3项目主管部门 贷款人所在单位相关部门。 1.1.4项目拟建地区、地点 饭馆的具体地理位置、可能覆盖到的周边区域等。 1.1.5承担可行性研究工作的单位和法人代表 相关单位和法人代表信息。 1.1.6研究工作依据 叙述可行性研究工作的研究材料,如发展背景、自然资源等基础条件以及社会是否需要等问题。

1.1.7研究工作概况 在此介绍本次可行性研究工作的工作计划以及相关部署,从人员安排到时间日程都需要详细解释。 1.2可行性研究结论 1.2.1市场预测和项目规模 既然是一家饭馆,那么它所经营的食品在当今的大众品味中受到欢迎、也就是相应的市场预测是必不可少的。同时一家饭馆的规模大小也决定着各方面预算等问题的,所以也需要写出。 1.2.2原材料、燃料和动力供应 开设饭馆,除了正常运营之后的食材原材料之外,还应注意到建设饭馆时的建筑原料、手续申办的费用等等,包括运营之后的燃料费用(天然气、煤等),在此注明。 1.2.3厂址 饭馆的具体位置。 1.2.4项目工程技术方案 饭馆建立时期的建筑技术,以及饭馆经营食品的关键技术。 1.2.5环境保护 作为饭馆,对于周边的环境因素还是会有一定的影响。所以在这里注明相应的环境保护方法。 1.2.6工厂组织及劳动定远 说明饭馆的人员组成和管理层名单。 1.2.7项目建设进度 做出饭馆经营的时间推进表,一方面给予银行信任我们的机会,同时也督促自身完成项目建设。 1.2.8投资估算和资金 对于本次开设饭馆的相关投资预算。 1.2.9项目财务和经济评论 对本次工程建设财务报表的审核评论意见。 1.2.10项目综合评价结论 1.3主要技术经济指标表 通过表格罗列主要的技术经济参数,作为技术经济的指标。 1.4存在问题及建议

泡沫分离技术综述论文

泡沫浮选分离技术--曹肖烁 摘要:综述了泡沫浮选技术的定义、分类以及原理,介绍了泡沫浮选分离技术中使用的试剂(捕收剂、起泡剂、活化剂、无机调整剂、有机调整剂)、浮选机械等因素对分离效果的影响,并介绍了泡沫浮选分离技术的应用,指出了泡沫浮选分离技术的发展前景。 一.泡沫浮选的定义与分类 泡沫浮选是以气泡分离介质来浓集表面活性物质的一种新型分离技术,主要特点是利用气泡的气-液界面,分离被水润湿性不同的物料。疏水的物料随气泡漂浮到水面上,形成含某种成分很高的泡沫层;而被水润湿的物料,沉于水中,因而可以把它们分开[1]。人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡,以达到分离或浓缩目的的这类方法总称为泡沫浮选分离技术,简称泡沫浮选技术。 根据被分离物质的不同,它可以分为两类:一类是本身具有表面活性物质的分离以及各种天然或合成表面活性剂的分离,例如医药生物工程中蛋白质、酶、病毒的分离;另一类是本身为非表面活性剂,但可以通过配合或其它方法使其具有表面活性,这类体系的分离被广泛地用于工业污水中各种金属离子如铜、锌、铁、汞、银等的分离回收。 根据被分离物质的溶解性,泡沫分离也可以分为不溶物的浮选和溶解物的浮选两大类。矿物浮选在不溶物浮选中最重要,也是最成熟的。表面活性剂在固体颗粒的表面形成半胶束单分子吸附层,且呈亲水基向里憎水基向外的状态,从而降低固体表面的润湿性,表现出疏水性吸附至气泡界面的倾向,使浮选得以进行。离子浮选是溶解物浮选的一类。其过程和前述过程十分相似,所不同的是表面活性剂并非吸附在被浮选物的表面。气泡形成时气液界面有表面活性剂吸附层,被浮选的离子通过静电吸引被束缚在气泡的界面上而随气泡上升。分子浮选是溶解物浮选的另一类别,是将少量溶解的分子如点白纸、醇等有机物从水中分离的过程。被分离物被气泡气液界面表面活性剂半胶束单分子层增溶富集而随气泡上升,得以浮选[2]。

室内设计史结课论文

( 二 〇 一四 年 十二 月 室内设计史 学 院:建筑学院 系 别:建筑系 班 级:建筑X X 姓 名:X X 学 号:X X 指导教师:X X

文艺复兴时期的室内与家具对现代室内设计的影响 本学期我们开设了《室内设计史》这门课程,在X老师耐心的讲解下,我们了解到中外室内设计的发展,也让我们深深的认识到了室内设计对建筑设计的重大影响。在跟随X老师学习的过程中,我对文艺复兴时期的室内设计产生了深厚的兴趣,恰好这次结课论文,我们班分到的题目是和文艺复兴有关。 文艺复兴式家具的研究是从意大利的佛罗伦萨开始的,家具的用材主要为胡桃木,把建筑装饰手法与浅浮为主的雕刻和绘画相结合,注重材料特性、结构性能和形式的多样化。这一时期的家具是高雅的,以其造型设计的简朴、庄重、威严而著称,具有纯美的线条和协调的古典式比例,螺旋状而不影响其使用功能的雕刻有时与设计优美的镶嵌细工和夸大的镀金或彩色装饰相结合。当用雕刻图案来装饰家具表面时,一般是用浅浮雕的形式,给人一种平淡的感觉;其图案形象精美,构图匀称,为显示其高贵常涂金粉和油漆。直到16世纪,深浮雕才开始应用于家具上。 文艺复兴中期是文艺复兴的全盛时期,这时文艺复兴的艺术风格走向成熟,新古典艺术规范确立。这一时期的仍然可见文艺复兴早期的简朴和宗教的威严,且图案更加优美、精细,比例进一步完善。此时在意大利的罗马开始出现并逐渐流行起以自然界木材为基材进行丰富的深浮雕装饰,并略微镀成金色。比较流行的雕刻图案是:可爱的奇异动物、有翅小天使、涡卷形装饰和蔓藤组成的叶饰等。 “文艺复兴后期”又被称为“样式主义时期”,也是文艺复兴盛期到17世纪巴洛克风格产生之前的一个过渡时期,以威尼斯为中心,样式主义产生的原因是多方面的。这一时期的家具常用深浮雕和圆雕,偶尔采用镀金进一步增加雕刻图案的精美性,尽管所有文艺复兴式图案均被采用,但优先采用的是纹章、战袍、盾形纹章、刻扁、涡卷饰、奇异的人像和女像柱,忽略了文艺复兴时期那种构图完善的古典比例,雕刻图案过于高出平面而脱离了家具本身造型的完整性要求,同时应用了灰泥模塑细工装饰,并把哥特式的窗格装饰到家具中,形成一种综合的风味。 文艺复兴时期,不同的艺术中心展示出各自独特的家具设计风格。佛罗伦萨极富古典与儒雅的气息,家具以简单的装饰透露出高贵。西思那则追求朴实、大

分离工程脱乙烷塔课程设计报告书

一综述 1.1塔设备简述 在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中,气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。 塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔,后者的代表则为填料塔,在各种塔型中,当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。 筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上,但由于对筛板的流体力学研究很少,被认为操作不易掌握,没有被广泛采用。五十年代来,由于工业生产实践,对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践,形成了较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点:生产能力大于10.5%,板效率提高产量15%左右;而压降可降低30%左右;另外筛板塔结构简单,消耗金属少,塔板的造价可减少40%左右;安装容易,也便于清理检修。 当前各炼厂的气体分离装置大部分仍然采用精馏分离。化工生产中所处理的原料中间产物和粗产品等几乎都是由若干组分组成的混合物,蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。低沸点烃类混合物是利用精馏方法使混合物得到分离的,其基本原理是利用被分离的各组分具有不同的挥发度,即各组分在同一压力下具有不同的沸点将其分离的。其实质是不平衡的汽液两相在塔盘上多次逆向接触,多次进行部分汽化和部分冷凝,传质、传热,使气相中轻组分浓度不断提高,液相中重组分浓度不断提高,从而使混合物得到分离。 塔设备是能够实现蒸馏的气液传质设备,广泛应用于化工、石油化工、石油等工业中,其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。板式塔用途较广,它是逐级接触式的气液传质设备。浮阀塔于50年代初期在工业上开始推广使用,由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点,已成为国应用最广泛的塔型,特别是在石油、化学工业中使用最普遍,对其性能研究也较充分。 浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干大孔,每个孔上装有一个可以上、下浮动的阀片,浮阀的型式很多,目前国最常用型式的为F 型和V-4 1

节能新技术在化工分离工程中的应用

节能新技术在化工分离 工程中的应用 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

论文题目节能新技术在化工分离工程中的应用

摘要 近年来,随着市场经济的快速发展,化工行业也迅速崛起。但是,由于化工行业巨大的污染性,而使其成为我国环境污染的源头之一,在当前追求低碳经济和绿色经济的大环境下,化工行业的发展受到了一定的限制。 关键词 化工分离节能新技术研究进展 引言 当前,随着社会的发展和进步,越来越多的人认识到节约资源、保护环境的重要性。国家的“十二五”规划纲要指出:“十二五”期间要大力开发和积极推广低碳技术,节能减排工作不断深入,“十二五”末高耗能产品单耗达到国际先进水平,能耗在“十一五”末的基础上再下降10%,主要产品实现清洁生产,主要污染物排放总量在“十一五”末的基础上再下降10%。进一步提高高耗能、高排放和产能过剩行业准入门槛。这就意味着当前高污染、高耗能的化工行业的节能减排进程必须加快。 正文 我国化工行业主要是从事化学工业生产和开发的能源工业以及基础原材料工业。化工行业是我国国民经济体系中的一个重要部门,它对经济发展、国防事业以及人们的社会生活都发挥着极其重要的作用。改革开放以来,我国的石油化工产业取得了巨大的成就。但是由于化学工业本身的缺点和局限,导致在生产过程中排放的污染物种类多、数量大、

毒性高,严重影响生态环境和人类的身体健康。当前,由于在节能减排技术开发上的滞后,导致我国化工行业节能减排和环保技术水平落后,也使得化工行业生产过程中的高耗能、高污染现状持续得不到缓解。从而导致我国化工行业的能耗量始终排在全国工业领域的前列。而化工行业的废水排放量甚至长期高居全国工业领域的第1位。 化工分离过程是将混合物分离成各组分组成各不相同的两种(或几种)产品的操作。一套标准的化工生产装置,应包括一个反应器和具有提纯原料、中间产物与产品以及后处理的多个分离设备构成。首先,分离过程必须能够去除原料杂质,为化学反应提供纯度达到工业生产要求的原料,减少杂质带来的影响(副反应增加,催化剂中毒等);再者,分离过程能够对反应产物进行处理,获得所需产品的同时分离出未完全反应的反应物,循环利用;此外,分离过程还需要在工业废水处理与环境保护方面发挥作用,减少工业三废的排放。因此,我们看到化工分离过程在化学工业生产中占据着非常重要的地位。 膜分离技术是利用特定膜的渗透作用,在外界能量或化学位差的推动下。对气相或液相混合物进行分离、分级、提纯和富集,膜分离过程大多尤相变,常温操作,高效、节能、工艺简便、污染小。20世纪80年代以来我国膜技术跨入应用阶段,同时也是新膜过程的开发阶段。在这一时期,膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。 离子膜烧碱不但能生产出高纯度烧碱和氢气,而且节能效果显着,比隔膜法节约能耗约30%。因此,离子膜法将逐步取代隔膜法生产烧

最新技术经济学课程设计模板

技术经济学课程设计 模板

《技术经济学》 课程设计报告 课程设计题目:新硬盘式MP3播放器配件项目院系: 专业(班 级): 组别: 姓名: 学号: 序号: 指导教师: 技术经济学课程设计任务书

一、项目名称 新硬盘式MP3播放器配件项目,其可行性研究已完成工艺技术方案、环境保护、工厂组织和劳动定员以及项目实施规划诸方面的研究论证和多方案比较。在此基础上对该项目进行财务可行性评价。 二、基础数据 (一)生产规模 根据市场预测情况,该项目建成后设计生产规模为年产30万件。 (二)实施进度 该项目拟二年建成,第三年投产,当年生产负荷达到设计生产能力的70%,第四年达到90%,第五年达到100%。运营期按10年计算,项目寿命期为12年。 (三)建设投资估算 经估算,该项目建设投资总额为7000万元(不含建设期利息),其中:预计形成固定资产5800万元,无形资产400万元,其他资产800万元。 (四)流动资金估算 该项目的流动资金(正常生产年份)估算总额为1200万元。 (五)投资使用计划与资金来源 建设投资分年使用计划按第一年投入3500万元,第二年投入3500万元;流动资金从投产第一年开始按生产负荷进行安排。该项目的资本金为2800万元,其中用于建设投资2100万元,其余用于流动资金。建设投资缺口部分由中国建设银行贷款解决,年利率为6%,建设期利息由自有资金支付,于第3年末开始还本,方式为等额本金法,5年还清;流动资金缺口部分由中国工商银行贷款解决,年利率为4%,每年付息,项目寿命期末还本。 (六)销售收入和销售税金及附加估算 根据市场分析,预计产品的市场售价(不含税)为590元/件。本产品采用价外计税,增值税税率为17%,城市维护建设税和教育费附加的税率分别为7%和3%。 (七)产品总成本估算 1.该项目正常年份的外购原材料、燃料动力费(不含税)为2350万元; 2.据测算,该项目的年工资及福利费估算为1450万元; 3.固定资产折旧费按平均年限法计算,折旧年限为10年,残值率为5%; 4.无形资产按10年摊销,其他资产按5年摊销; 5.修理费按折旧费的40%计取; 6.年其他费用为1150万元; 7.项目在生产经营期间的应计利息全部计入财务费用。建设投资借款在生产经营期按全年计息;流动资金当年借款按全年计息。 (八)利润测算 1.所得税率按25%考虑;

科学技术史课程论文引文格式例子

科学技术史课程论文引文格式例子 水泥秘史 覃韬 (广西大学材料科学工程技术学院2009级) 摘要本文介绍水泥的发展简史,包括罗马水泥、波特兰水泥、英国水泥以及凝石的发明。。。。。。 关键词水泥,建筑,混凝土,发展,石灰, 一、罗马水泥的发明 古罗马时期在道路、建筑方面有许多成果,前150年发现优质水泥,发明混凝土。。。。。。。 二、波特兰水泥的发明 英国一位叫亚斯普丁的石匠,又摸索出石灰、粘土、铁渣等原料的最合适比例,进一步完善了生产这种混合料的方法。1824年,亚斯普丁的这一项发明取得了专利。由于这种胶质材料硬化后的颜色和强度,同波特兰地方出产的石材十分相近,故他取名为“波特兰水泥”。。。。。。 三、英国水泥的发明 英国人福斯特(J.Foster)是一位致力于水泥的研究者。他将两份重量白垩和一份重量黏土混和后加水湿磨成泥浆,送入料槽进行沉淀,置沉淀物于大气中干燥,然后放入石灰窑中煅烧,温度以料子中碳酸气完全挥发为准,烧成产品呈浅黄色,冷却后细磨成水泥。福斯特称该水泥为“英国水泥”(BritishCement),于1822年10月22日获得英国第4679号专利。 四、凝石的发明 我国科学家发明了一种仿地成岩的新型建筑胶凝材料—“凝石”。这种将冶金渣、粉煤灰、煤矸石等各种工业废弃物磨细后再“凝聚”而成的“石头”,与寻常水泥相比,在强度、密度、耐腐蚀性、生产成本和清洁生产等许多方面表现十分突出。“凝石”技术是国家高新技术研究发展计划的一项研究成果。由清华大学孙恒虎教授发明的 [参考文献] [1] 董炎明,张海良.高分子科学简明教程.科学出版社,2008. [2] 王燕谋.中国水泥发展史.?出版社, ?

化工分离过程课程设计

A B C 甲醇 23.4803 3626.55 34.29 乙醇 23.8047 3803.98 41.68 正丙醇 22.4367 3166.38 80.15 化工与制药学院 课程设计任务书 专业 化学工程与工艺 班级 学生姓名 发题时间: 2015 年 1 月 4 日 一、课题名称 用Willson 方程计算甲醇、乙醇、正丙醇三元物系相平衡常数和浮阀塔板结构设计 二、课题条件(文献资料、仪器设备、指导力量) 采用浮阀塔分离含甲醇0.60、乙醇0.30、正丙醇0.10(均为摩尔分数)的混合物,操作压力为101.3kPa ,气相看成理想气体,液相看成非理想溶液,假设100kmol/h 进料,塔顶采出为60kmol/h ,回流比为R=2.2。物料分配计算时,相对挥发度可取进料板值。用Willson 方程计算体系活度系数,描述相平衡方程计算式。对该塔进行塔板结构设计,进行水力学计算,绘出负荷性能图,找出该塔操作弹性。 三、设计任务(含实验、分析、计算、绘图、论述等内容) 1、查找基础数据(Willson 参数),计算活度系数,描述相平衡方程; 2、对该塔进行结构设计; 3、进行水力学计算,绘出负荷性能图,找出操作弹性; 4、对该塔结构设计进行讨论; 5、采用CAD 绘出精馏系统工艺流程图。 要求:提交设计说明书按论文格式书写,层次分明,书写工整,独立完成。 四、设计所需技术参数 1、题中各组分安托尼方程 ln S i B P A t C =- +(单位:t —K ;S i P —Pa)。 五、说明书参考内容 目录 中文摘要、关键词 英文摘要、关键词 前言(包括设计依据、主要内容、特点、意义等) 第1章 相平衡设计和塔板结构设计综述 第2章 相平衡方程计算

技术经济学课程实习报告

《技术经济学》课程设计任务书 一、题目 项目可行性研究报告(财务评价部分) 二、原始资料 1、项目建设期2年,生产期8年,营业税以销售收入的5%计。所得税税率为33%。基准折现率为12%。 2、投资估算及资金来源: 建筑工程费600万元,设备费2400万元,综合折旧率12%,固定资产残值为固定资产投资的4%,无形资产及开办费500万元(第一年投入),生产期内均匀摊入成本费用。资金投入计划下表 3、经营成本第3年1682万元,第4年2360万元,第5-10年为3230万元。第3年产销量57万件,第4年产销量85.5万件,第5-10年为114万件。产品价格为40元/件。 4、还款方式 建设期借款利率为10%,借款当年计半年利息,还款当年及全年利息,投产后(即第3-10年)按等额本金偿还,建设期利息用自有资金偿还。流动资金借款利率8%,每年付利息,借款当年和还款当年均即全年利息,项目期末还本。 三、设计任务 1、作借款还本付息表;

2、作成本表; 3、作损益表; 4、作全投资现金流量表,计算静态投资回收期、动态投资回收期、NPV、IRR; 5、作自有资金现金流量表,计算静态投资回收期、动态投资回收期、NPV、IRR; 6、分别就产品价格、经营成本、建设投资在正负20%范围内,对项目全投资净现值作敏感性分析。 7、在以上分析基础上给本项目做结论和建议。 四、报告格式(详见经济与管理系课程设计要求) 1、封面:按经济与管理系课程设计报告统一封面要求编制 2、目录 3、正文 4、参考文献 2010-3-1 分组方式: 1班:第1组产品价格35元,第2组产品价格45元,第3组建设投资增加10%,第4组建设投资减少10%,第5组产销量增加10%,第6组经营成本增加5% 2班:第1组所得税25%,第2组基准折现率10%,第3组经营成本降低5%,第4组建设期借款还款方式为等额摊还,第5组产销量增加5%,第6组产销量减少5%,第7组流动资金增加5%

[化工分离技术论文]膜分离技术

[化工分离技术论文]膜分离技术 化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用,对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术,下面是由小编整理的化工分离技术论文,谢谢你的阅读。 化工分离技术论文篇一 化工分离技术新技术研究与进展 [摘要]本文主要从现今化工分离技术的应用范围和化工分离技术的新进展方向进行分析,并结合市场社会的要求,对化工分离技术的成本要求进行评价,并最终以活性炭纤维(ACF)投入市场应用的例子来阐明化工分离技术新技术的具体应用。 [关键词]化工分离技术;新技术;应用前景 中图分类号:TQ028 文献标识码:A 文章编号:

化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用,对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术,是化工研究整体的一个重要分支,在所有的化工生产中,化工分离这一技术都贯穿在整个的生产过程中。从化工分离技术的发展历史来看,化工分离技术逐渐原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合,并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术实践,把理论知识利用到现实生活中,方便人们的生活和工作效率的提高。而在此基础上,化工分离技术又产生了新的分离技术方式,可以运用于更多的领域,这种更大程度上的化工分离技术的普及使得化工分离技术的发展逐渐变得成熟。 一、现今化工分离技术新技术的应用范围 1、环境保护工程 随着人类社会发展的原来越成熟和科技运用的越来越普及,人们的生活水平得到了极大的提升,但环境污染的现实情况却是很让人担忧。各种废水及其他污染物的肆意排放使得人们的生活环境质量不断下降,甚至因为有些废气、废水的慢性污染,人们还会因此患上一些不治之症。例如上世纪很有名的日本水俣病。从化工分离的角度来看,在很多工业制造过程中排出的各种废气、废水并不是别无它用的,无论是硫

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