化学工艺学天津大学

2024-07-14

化学工艺学天津大学(精选8篇)

化学工艺学天津大学 篇1

制作人:XXX

姓名:XX 性别:男 民族:汉

所在院系:环境工程学院

专业班级:化学工程与工艺B122班 学号:XXXXXX 联系地址:XXXXXXX 联系方式:XXXXXXX 电子邮箱:XXXX@qq.com 放飞梦想 扬帆起航

引言:

进入大学已经一年多了,还记得刚进入大学的心情高兴、兴奋、激动。因为在高中我有着明确的方向塔。犹如航海的灯塔,以到达这个目的地为目标。如今我的灯塔在何方?迷茫是我现在的写照。我很幸运我选修了大学生职业生涯规划,它是我大学生活的启明星,它是我人生道路的导航塔,它唤醒了我的职业生涯规划意识,它使我系统全面的认识自我并在此基础上找到了适合自己的职业规划道路,总之使我受益匪浅。大学生职业生涯规划课给予我的思维意识与规划方法,不仅仅局限于大学四年的学习生活,而且将会延伸到未来的工作与生活之中去。

第一章 认识自我

(一)职业兴趣测评:

自我评价为:IRC型 调研型(I)实践型(R)常规型(C)

我的人才素质测评报告中:IRE型 调研型(I)、实践型(R)和企业型(E)可能适合的职业有:化学工程师、纺织工程师、食品技师、渔业技术专家、材料和测试工程师、电气工程师、土木工程师、冶金专家、原子核工程师、陶瓷工程师、地质工程师、电力工程量、口腔科医生、牙科医生。从上面的测评和自身考虑,我觉得我适合做一名化学工程师。

(二)职业能力

根据霍兰德理论分析,我具有调研型(I)、实践型(R)和企业型(E)的复合型特征。一面属于调研型又一面属实际型,是因为我肯动脑,善思考,钟爱富有创造性与挑战性的工作,有时喜欢逻辑分析与推理,有时喜欢接受操作性行动性任务,有时喜欢从学识才能的提高上认可自己,有时喜欢在实践操作的完善中证明自己。而企业型,是因为我善于发现与利用社会资源。喜欢竞争且好胜,为人务实,为事有较强的目的性。

(三)、人格特征:

从自己的角度来分析:在生活中,我有时喜欢独处,自己一个人读读书或者听听歌,有时喜欢和大家一起玩,经常会从和朋友的聊天中得到一种愉悦的感觉;在学习上,我比较严谨,注重学习过程中细节上的精确性,希望尽可能做得完美。

从他人的角度来分析:在家长的眼中,我是个比较听话懂事的孩子;在老师的眼中,我是个比较踏实认真并富有潜力的学生;在朋友的眼中,我是个有时严肃有时搞笑,具有亲和力,比较平易近人的男孩。

综上分析,我认为自己的性格特征比较倾向于双面性,有时外向,有时内向,有时好动,有时好静,但总体上是一个开朗乐观的男孩,比较积极进取并且渴望独立,但是有些方面有些情况会缺乏自信。

第二章 环境分析

1家庭环境分析:我虽然来自农村普通家庭,但是家人在我就学时就支持我多做教科书上的化学实验,培养我的动手和科研能力。

学校环境分析:在华北科技学院的化工专业,对于化工知识的学习,不仅有理论学习,还有操作性强的实验课学习,也有我们听具有的丰富经验的老师父的讲座或老师经历的长谈,以及学校开展的实践单位实习,让我们拥有了充足的实践机会,使我们直接或间接的接触化工,了解化工,从而更好的学习化工。

社会环境分析:面对频繁而复杂的就业难的问题,国家也出台了一系列的就业政策,提供了更多的就业岗位,社会各界(企业等等)纷纷提供更多就业机会。同样,化工行业也是面临诸多问题,包括人文、社会、自然等等,需要更多关注于其强大的话市场潜力。化工是

化学工艺学天津大学 篇2

关键词:大学化学实验,分析化学,萃取

印刷电路板作为现代电子工业的基础,是连接各种电子产品中零部件的桥梁和纽带,是任何电子产品必不可少的组成部分[1,2,3]。无论电子产品如何先进,集成电路规模多大,没有印刷电路板的连接沟通,这些零部件都无法发挥它的作用。人类在进入信息时代以后,电子产品的更新换代日新月异,新产品的各种新功能使得人们不断更新家用电器以及便携式设备,在计算机、手机、平板电脑出现后,这种更新换代速度又提到了一个新的高度[4]。人们在享受各种新数码电子产品带来的便利和欢乐的同时,废弃的电子产品也制造了大量的电子废弃物垃圾,这种“垃圾”从资源化角度看也是巨大资源仓库,人们形象地称之为“城市矿山”[5,6,7,8]。过去人类采用原始简单粗糙的方式处理废旧印刷电路板给我们的生存环境造成了巨大的破坏,废弃印刷电路板所造成的环境污染已成为严峻的环境问题,绿色无污染的清洁处理工艺是资源回收利用和环境污染防治领域中的重要课题。然而,目前中国还缺乏对电子废弃物有效监管。虽然我国一贯反对发达国家将各种电子废弃物转移到国内,但中国作为电子产品消费的最大国家,其自身产生的电子废弃物也占到了全世界的很大部分,研究行之有效的绿色电子废弃物资源回收利用工艺迫在眉睫。同时基于环境污染考虑,回收废旧金属不仅仅是经济利益考虑,更是环境保护的需要[9,10,11,12]。

本实验以废旧印刷电路板为对象,首先以滴定实验测定废旧印刷电路板中铜、锌、镍的含量,进而采用全湿法工艺路线,对废旧印刷电路板进行“机械预处理—氨体系浸出—萃取净化—反萃富集铜溶液—二次还原制备超细铜粉”的新工艺研究。相关预备课程学习主要包括分析化学、环境化学、印制电路、仪器分析。

(L-SX-EW)工艺包括三个主要环节:①硫酸介质中铜的溶解(浸出);②采用一种萃取剂将铜从浸出液中萃入到有机相,再从有机相中反萃到电解液中(萃取);③在阴极上电积铜(电积)。

(L-SX-EW)工艺优点归纳起来有: ①无环境污染问题; ②药剂和废液可循环使用; ③适应铜矿资源日趋贫化的要求,可提高资源利用率(可处理品位在0.3%以下的铜矿石); ④投资少,成本低; ⑤设备简单,操作容易,易于实现自动化; ⑥铜的回收率高(90%以上),纯度高(可达到A级)。

1 废弃印刷线路板预处理

本试验所用的废弃印刷线路板来自化学系实验室,首先经过人工拆卸,除去电池、电容、电阻和电感等元器件以及硬质铁块后,将线路板进行机械破碎,并通过风选分离出塑料等非金属得到的金属混合物。混合物颗粒为70~200目,再将颗粒放至烘箱中100 ℃高温下烘1 h,然后取出放在干燥器中冷却待用。

1.1 实验材料

废弃电路板(主要是印制电路板)。

1.2 机械预处理工具与设备

工具:钳子,钢锯,石棉手套,防尘口罩等。

设备:密封式小粉碎机,电热板,国家标准检验筛,电子天平。

1.3 机械预处理方法

(1)拆卸:

废弃电脑印刷线路板上各种元器件的拆卸采用手工拆卸。拆卸方法:先将一张干净的薄钢片覆盖于电热板上,然后接通电热板电源进行预热,并适当控制电热板温度在 120~180 ℃之间。将废弃电脑印刷线路板放在炙热的薄钢片上进行高温加热,待焊接点熔化后用钳子小心地将电阻、电容等电子元器件拆卸下来,经拆卸下的电子元器件中有价值且可继续使用的用以回收再利用。加热熔化于钢片上的焊锡经冷却凝固后予以回收。由于加热过程中会产生有毒气体,故整个作业过程均在通风橱中进行。

(2)机械破碎与筛分:

待已拆卸完电子元器件的废弃电脑印刷线路板冷却后,用钢锯将其锯成约1 cm×1 cm 的小块,并收集锯末灰。然后将一定重量的废弃电脑印刷线路板小块与锯末灰一起放置于密封式制样粉碎机中进行粉碎,并记录粉碎时间。粉碎产生的粉末用规格为 20 目的国家标准检验筛进行筛分,选取粒径小于 20 目的废弃电脑印刷线路板粉末作为实验样品。大于 20 目的粉末再回到粉碎机中继续进行粉碎处理。

2 废弃电路板中金属含量的分析测定

2.1 废弃电路板中金属含量分析测定目的

电路板中组分繁多且金属含量不等,因此必须采用一定的分析手段和方法对其中主要金属含量进行分析测定,为后续浸出实验的定量分析提供科学基础数据。

2.2 废弃电路板中金属含量实验测定过程和方法

(1)实验试剂及仪器

实验试剂:硝酸,盐酸,氢氟酸,高氯酸,去离子水。

实验仪器:电子分析天平,电热板,恒温干燥箱,原子分光光度计,聚四氟乙烯坩埚,微量移液器。

(2)实验测定过程

① 取一定量实验样品置于温度为 105 ℃的烘箱中进行烘烤,然后取出放在干燥器中冷却待用。

② 用电子分析天平准确称取 0.5000 g 冷却后的实验样品,置于聚四氟乙烯坩埚中,加入少量水润湿,然后用微量移液器准确量取 10 mL 的王水(VHCl:VHNO3=3:1)(或HNO3)缓慢注入聚四氟乙烯坩埚中,样品中的有机物与王水 (或HNO3)发生充分反应并产生大量棕黄色的烟。待反应停止后,将聚四氟乙烯坩埚放在预热温度为 150℃的电热板上分解,。待溶液绿色透明,液面稳定并不再产生棕黄色烟后(否则应补加适量王水(或HNO3)继续分解)),取下冷却,加入 5 mL HClO4溶液(AR),逐渐升温至 210 ℃,加热至冒浓白烟,当聚四氟乙烯坩埚中残液仅剩 0.5 mL 左右时,取下冷却。再加入 5 mL HF 溶液(AR),在 150 ℃加热挥发去硅,蒸至近干时,取下冷却。加入 2 mL HClO4溶液(AR),逐渐升温至 210 ℃继续加热至近干,然后取下稍冷,加入 20 mL 1% HNO3 溶液,温热溶解残渣。待冷却后用三角漏斗过滤,并转移至 100 mL 容量瓶中,用去离子水定容至刻度,摇匀备用。

③ 实验样品按以上两种方法各平行制备7份,同时采取上述步骤和方法制备空白溶液。

④ 消解样品经原子吸收分光光度计测定和计算,铜、锌、镍三种金属元素在废弃电脑印刷线路板中的含量。

3 废弃电路板湿法浸铜实验

以无毒,低腐蚀性的氨水-氯化铵缓冲溶液作为浸出剂,过氧化氢作为氧化剂选择性地从废弃电路板中将金属铜溶解转移入液相,摸索最佳浸出实验条件。

3.1 氨水-氯化铵溶液浸铜实验原理

氨水-氯化铵缓冲溶液浸出铜是利用金属铜在氧化剂存在的条件下,氨分子和铵根离子与铜表面形成的氧化膜发生络合反应形成可溶性的铜氨络合物,从而使废弃电路板中铜转移进入液相中。 同时向浸出液中添加强氧化剂-过氧化氢可增加废旧电路板粉末中铜的溶解效率,其机制是 H2O2在浸出反应过程中先分解成水和新生氧,新生氧易与铜发生反应形成铜氧化物,同时待溶解的金属铜也加速了过氧化氢的分解反应。金属铜表面的铜氧化物一旦形成,浸出液中的 NH3分子和 NH4+立即与其发生反应生成可溶性的铜氨络合物,透过液膜层向溶液中扩散,消除了金属氧化物形成的致密层对反应物和反应产物所造成的传输阻力,增加了金属的溶解速度,从而大大提升了金属铜的浸出率。

3.2 氨水-氯化铵溶液浸铜实验

(1)实验材料:

机械预处理产生的小于20目的废弃电路板粉末。

(2)实验试剂:

浸出实验所使用的化学试剂有氨水、过氧化氢及固态氯化铵,以上试剂均为分析纯,去离子水自制。

(3)实验设备:

原子吸收分光光度计,电子分析天平,恒温干燥箱,数显恒温水浴锅,强力电动搅拌机,循环水多用真空泵,微量移液管,医药用输液器。

(4)实验与分析方法:

① 分别准确称取 5.00 g 和 20.00 g 实验样品进行金属浸出实验;

② 将圆底三口烧瓶(250 mL)置于数显恒温水浴锅中,并接妥电动搅拌机、凝管及温度计。将实验样品(5.00 g 或 20.00 g)倒入烧瓶,再缓慢加入一定体积的氨水溶液 40 m(15.00 g)或 160 m(120.00 g)和氯化铵溶液 20 m(15.00 g)或 80 mL(20.00 g);

③开启电动搅拌机,并将搅拌速度固定为 800 rmp,以确保颗粒物保持悬浮状态,同时便于两相界面反应物和反应产物的传输;

④将医用输液器的软管一端连接已装有过氧化氢的碱式滴定管,另一端的金属细针则浸没于浸出液面以下,然后启动阀门向烧瓶中缓慢注入一定量的过氧化氢溶液(AR,30%),并记录过氧化氢添加量;

⑤通过常温密闭搅拌一段时间,待反应平衡后过滤,滤液经适当稀释后采用原子吸收分光光度计分析测定其中金属离子含量,按以下公式计算出铜和其他被浸金属的浸出率:

金属浸出率(%)=(g)WΡCB(g)×100%

4 氨浸液中铜的萃取回收实验

溶剂萃取法是利用化学萃取剂与溶液中各个组分(离子)相溶程度的不同来分离溶液中各组分的一种技术,萃取剂与溶液中各个组分的结合遵循相似相溶原理。近年来,在国内外湿法冶金研究和工业应用中常采用有机萃取剂从浸出液中分离富集铜。常用于从氨浸液中萃取铜的有机萃取剂种类很多,LZU-1110主要针对弥补或替代国外先进产品Cognis公司的LIX984N和ACORGA公司的M5640而研发生产。其主要优势在于萃取容量高,萃取时间短,反萃效果好,特异性选择性高,合成路线成熟等特点。经检测产品有效成份的纯度达99%以上。

4.1 萃取理论基础

液-液萃取操作是向欲分离的液体混合物(原料液)中加入一种与其不互溶液或部分互溶的液体溶剂,形成两相体系。利用原料液中各组分分在萃取剂中溶解度的差异,实现原料液中各组分一定程度的分离。选用的溶剂应对原料液中一个实验萃取的基本过程:将一定量的溶剂加到被分离的混合物中,在磁力搅拌下使原料液和萃取剂充分混合,溶质二价铜离子通过相界面由原料液向萃取剂中扩散。萃取操作完成后静置使两液相进行分层,从而分离得到萃取相和萃余相。

4.2 实验试剂及仪器设备

萃取剂为LZU-1110,反萃剂为分析纯硫酸,去离子水自制。

实验设备:原子吸收分光光度计,恒温振荡器,微量进样器。

4.3 萃取条件设定

(1) 萃取剂浓度:

商品萃取剂通常是将活性成份、改质剂、抗氧化剂等溶解在溶剂中形成的混合物。在测试萃取剂的性能时必须以萃取活性成份的实际用量作为比较的基准。萃取剂活性成份通常在10%~75%,在实际使用的过程中可视实际情况,添加煤油稀释。

(2) 溶剂:

萃取剂以高闪点的煤油作为溶剂,一般是200#溶剂油。

(3) 相比(O/A):

在萃取体系中,一个液相与另一个液相的体积之比,称为相比,用R表示。相比一般在1:5~5:1之间,常用的是1:1。

(4) 萃取/反萃平衡时间:

指萃取/反萃达到平衡所用的时间,通常在30 s~5 min之间。太长的萃取平衡时间,并没有太大的实际应用价值。

(5)萃取/反萃分相时间:

指萃取剂的有机相与水相充分接触后,两相完全分开,得到清晰的相界面的时间。

(6)萃取温度:

由于萃取时鳌合过程是一个吸热过程,因此温度越高,萃取平衡时间越短,对萃取越有利。

(7)萃取饱和容量:

萃取饱和容量是指单位质量或单位体积的萃取剂所能萃取的金属的最大质量。

(8)反萃液的浓度:

反萃液通常是硫酸溶液,其浓度在160~180 g/L左右。

(9)萃取/反萃率:

萃取的完全程度用萃取率E(%)来表示,即被萃取物质在萃取剂相中的量与在原料液相中的总量的百分比。其计算公式为:

E=[Μ]0[Μ]0+[Μ]W×100%,EDD+VW/V0×100%

分配系数D越大,萃取率就越高。D是由被萃取组分的性质及多种因素决定的。萃取剂的相对用量多,萃取率也就高,这是由操作条件决定的。萃取率高,可以缩短生产时间,减少多级萃取的次数,简化工艺。反萃率高,可以提高萃取剂循环使用的次数,提高使用寿命,降低使用成本。

(10)选择性:

选择性是指分离系数,萃取体系不只是要把某一组分从原料液中提取出来,更重要的是将各种组分分开。为了定量地表示某种萃取剂分离原料液中两种物质的难易程度,在一定条件下进行萃取分离时,被分离的两种组分的分配系数的比值,称为分离系数(separation factor)。常用β表示:

β=DADB=[A]1/[B]1[A]2/[B]2=[A]1[B]2[A]2[B]1

(11)萃取剂的使用寿命:

萃取剂在使用的过程,与不同酸度的原料液和反萃液反复接触,存在着不同程度的降解、氧化等过程。萃取剂的使用寿命是指萃取剂初次投入至完全失去萃取能力的时间。

(12)第三相(絮凝物):

萃取剂在使用时,由于存在原料液中微小的固体颗粒或溶解的杂质,与萃取剂中的成份发生了化学反应,或者是两者在接触的过程出现凝胶状物,就会导致有机相和水相在分相时,在两者之间出现第三相,严重时还会出现不能分相的现象。

(13)液沫夹带:

萃取时,为了萃取完全,必须充分振荡、搅拌,使有机相在水相中形成细小的液滴(乳浊液),以增大接触面积。

(14)损耗率:

除了液沫夹带及降解、氧化等损耗外,萃取剂在原料液及反萃液中有一定的溶解度。

4.4 实验环境:

(1)氨性PCB蚀刻液的配制:氯化铜(CuCl2·2H2O)341 g(2 mol),氯化铵(NH4Cl)200 g,氨水700 mL,加水配制成 1 L 溶液;

(2)萃取剂浓度:50%(萃取剂与溶剂体积比为1:1);

(3)反萃液:3 mol/L硫酸溶液;

(4)相比(O/A)为1:1。

4.5 实验方法

(1)萃取:

将一定浓度的有机萃取剂与含铜氨浸液一起倒入带塞的锥形瓶,然后将锥形瓶置于25 ℃的恒温振荡器中。启动振荡器以850次/min的速度振荡一定时间,取出锥形瓶,

并将瓶中溶液转移进入置于铁架台上的分液漏斗中,待溶液静置分相后,水相(即萃余液)经适当稀释后用原子吸收分光光度计分析测定其中铜的浓度。有机相中铜的浓度则通过差减法计算得到。

(2)反萃:

将上一萃取阶段获得的载铜有机相和一定浓度的反萃剂硫酸按相比O/A=2:1的体积比放入一个带塞的锥形瓶中,后续反萃取实验操作和分析过程均与萃取过程相同。

(3)萃取率和反萃率的计算

①铜的萃取率:

铜萃取率(%)=(g)(g)×100%

②铜的反萃率:

铜反萃取率(%)=(g)(g)×100%

4.6 检测项目

(1)萃取饱和时间;

(2)单级萃取及萃取剂寿命测试;

(3)多级萃取,检测萃取量的变化;

如何改革化学工艺学教学 篇3

一、改革思路是要以市场为基础

以市场调研为基础,结合地方工业的特点对化学工艺课程内容及要求进行定位。

1.课程定位必须实事求是

职业教育办学方向就是依靠市场办专业,如果脱离了这个目标,那么课程定位就是无源之水。

2.要了解学生的实际情况

职业学校的学生基础比较薄弱,学生的水平差距也比较大,学生缺乏兴趣,容易失去学习动力,因此我们要了解教学的主体即学生的实际情况。教学内容应按学生的实际能力和就业市场需求进行适当的删减,应着重介绍与实操和就业企业紧贴的内容,注重理论联系实际。教学内容突出实用性,引发学生的学习兴趣,让学生感觉到学有所用,充分调动学生的主动性和参与意识。

二、基本方法要与地方经济相结合

目前职校教育的专业课教材中,化学工艺学教材中的内容大多是以一些相对完善,通用的一些工艺作为核心内容。由于不同地区化工行业的资源、人才需求和生产工艺不同。现行教材中很多内容并不能很好的被企业、教师和学生认可。在实际教学过程中,教师应当将一些本地具有代表性、基础性的工艺作为核心教学内容,将化学工艺中的工艺学基础知识融入核心工艺完成教学目标。如我们济源地区以树脂生产、煤化工和化肥生产为主,教学内容就应当与企业合作制订以树脂生产、煤焦化、煤气化和化肥生产的工艺作为主线,将工艺学基础知识和生产工艺相结合为内容的校本教材。

三、实施化学工艺教学的几项措施

1.要针对岗位特点使用特殊教学模式

项目教学、生产性实训等职业教育大力提倡的教育模式都是对传统理论教学、课堂教学的“颠覆”。随着项目教学和生产性实训等教学模式的推进,带动了校企合作办学模式、学做合一学习模式和产教结合教学模式的改革。以工作任务为中心,许多项目教学实施安排在校内和校外企业开展生产性实训。开展项目课程和生产性实训不仅是培养学生职业技能的重要方式,同时也是培养学生良好职业道德、科学创新精神的理想途径。

2.工学交替,将理论与实际相结合

以学科教育模式针对化学工艺基础知识进行教学,以实训、实验、现场管理教学进行针对性训练。将地方企业与学校理论知识与实践技能教育紧密结合起来,是一种主要以专业技术工人为培养

目标的职业教育制度。化学工艺教学过程中的理论知識部分要在实践、实训时进行强化和讲解。将实际操作所需知识在课堂上进行分析和理解。如在聚氯乙烯化工工艺课程的教学过程中,要在学生掌握部分安全和理论知识后到企业观摩学习。在理解工艺和实际操作后回到学校重新对理论和操作知识进行学习和反馈,能够更好地让学生掌握知识。

(作者单位 河北省石家庄市栾城县职业技术教育

中心)

化学工艺学天津大学 篇4

学生生产实习总结报告

学校:桂林理工大学专业:化学工程与工艺

年级:化工08-1班

学号:30803131**

姓名:本人

指导师傅:

日期: 2011年9月20日

2011年桂林理工大学化学工程与工艺专业

学生生产实习总结报告

本学期开学,根据学校的教学计划安排,由李延伟老师带领,桂林理工大学化学与生物工程学院组织我们化学工程与工艺专业(电化学工程方向)的15名学生到桂林长海发展有限责任公司进行为期二十多天的生产实习。

此次生产实习的目的就是要我们走出校园,到工厂车间去亲身体会生产的过程,了解所学专业领域工厂加工生产的工艺流程、工艺配方及安全规范生产经验。加深对专业理论知识的理解与应用,知晓理论知识与实际生产之间的差距。同时生产实习可以丰富我们的社会阅历,提高自己把所学知识运用到实际生产中的转化能力,锻炼我们的社交技能及处理人际关系的能力,感受企业生产的气氛和企业文化的影响力。

实习单位桂林长海发展有限责任公司是一家专业生产各种海用雷达、天气雷达,建筑机械及消费类民用电子产品的国用军工企业,公司始建于1966年7月,为原先的国营第七二二厂。工厂位于山水甲天下的国际旅游名城桂林芦笛岩景区桃花江畔。在过去的四十多年的风雨历程中,长海人秉承“勤奋、务实、创新”的企业精神,牢记“为用户提供满意产品”的企业使命,坚持“以人为本,追求卓越”的企业价值观和“致力军工,心系员工,造福社会”的企业宗旨,不断乘风破浪,培养了以批有才干的科技人员,科研生产取

得了一系列的丰硕成果,获得过众多科技奖项,为我国的国防现代化建设和国民经济建设做出了重大的贡献。

本次实习的部门第六车间是长海的一个分部门,该部门主要从事表面处理方面的加工工作,包括电镀、喷漆。有四个车间,分别为镀铬车间,镀锌车间,阳极氧化车间和喷漆车间,各车间间均由些经验丰富的老师傅领班。实习期间我们成员分四个小组轮流在四个车间进行实习,每个车间4天。实习期间我们不仅要谦虚向车间师傅讨教,学习车间加工的工艺流程、工艺配方及安全生产经验,还要处理好和车间工人、师傅之间的关系,和谐相处。积极保质按期完成车间师傅交给我们的工作任务,如帮忙挂拆镀件及搬运产品等,同时要时刻遵照公司的实习纪律要求,按时上下班,注意工作安全。

实习过程中,在镀铬车间我们通过实地观察询问及亲自动手操作,了解了镀铬的工艺流程,和理论有些小的出入。不同的镀件会有不同的要求,从而工艺流程会有所差别,如简单镀铬,工艺流程是:碱性除油→水洗→酸洗→水洗→镀铬→水洗→烘干,而对镀层要求较高的装饰性镀层,工艺流程则复杂些,如装饰性镀铬工艺流程:碱性除油→水洗→酸洗→水洗→镀暗镍→水洗→镀铜→水洗→镀光亮镍→水洗→镀铬→水洗→烘干,中间多了镀底层的流程。电镀过程中供电电流的大小,电镀的时长,镀液成分浓度的变化,镀液

温度的变化都对镀层质量有很大的影响。

镀锌车间还采用传统的低氰镀锌工艺,这是个成熟的传统工艺,适合军工对镀层质量的高要求,但是氰化物有毒,对人体健康有害且污染环境。车间微氰镀锌的工艺配方为:ZnO(8~15 g/L), NaOH(100~150 g/L),NaCN(8~15 g/L), DE-81添加剂(4~6 ml/L),2BD-81光亮剂(4~6 ml/L),温度控制在10~35℃,电流密度Di 1.5~ 2.5A/cm。工艺流程为:镀前检查→镀前除油、酸洗→镀锌→水洗→吹干,镀完锌的镀件还会进行钝化处理。镀锌液要进行定时检测,调整好各成分的浓度。

阳极氧化车间主要加工铝材,将铝件在外加电场作用下在适当的电解液中进行阳极氧化,让铝件表面形成一层氧化膜,以起到保护作用。其工艺流程为: op乳液除油(选用)→水洗→热碱除油→水洗→酸洗→水洗→阳极氧化(约40 min)→水洗→着色(选用)→水洗→封闭→水洗→吹干。根据不同的要求适当选用工艺流程,前处理很重要,直接能影响到后面的着色工艺。在阳极氧化过程中,化学反应会放热,从而使槽液(主要是硫酸)温度升高,所以需要进行冷却处理。阳极氧化过程中要控制好时间,时间过短影响后面的着色工艺,甚至会有着不稳色的情况;时间过长有损铝件表面。封闭工艺有用封闭剂封闭或传统的热水封闭,热水封闭约30秒到一分钟。喷漆车间主要是对器件表面进行喷

2漆处理,了解到的内容不是很多,老实帮师傅做了些活,知道喷漆有其价值所在,很多时候电镀不能完成的喷漆可以补上,互补增强作用,或者镀了底层后再喷漆,防护效果会更好。

经过这次生产实习,我对镀铬工艺、镀锌工艺、阳极氧化工艺及喷漆工艺均有了个比较完整的认识,更清楚地知道了理论学习所薄弱欠缺的地方。通过生产实践,我充分了解到实践的重要性,对自己的专业也有了更为详尽而深刻的了解,深深体会到了实际的工作和书本上的知识是有一定的距离的。这次生产实习拉近了我们与社会的距离,让我们更好的认识社会,认识自己,磨练自己,为我们顺利实现从学生到社会人的过渡提供了一个很好的平台。要想真正融入社会,要想把理论很好用来指导实际的工作,需要一个转化学习的过程,只有完成把所学的理论知识和具体的实践工作相结合的转化过程,我们才能真正成为有才干的社会建设者。对于还没出社会的我们,习惯上从学生的角度以学生的心态、思维去看待问题,处理问题,这就会造成我们或多或少会存在些浮躁、心高、吃不了苦的毛病,这是不能带到以后的工作生活中的,必须纠正。

这次生产实习也让我认识到了自身的不足之处,虽然理论功底是比较扎实的,学习能力也很强,但是实际动手能力有待提高,思想上也没有做好充分的准备,思维上还处于学

生状态,没有实现职业化的角色转换,面对车间的工作,自己有点浮躁、心高,还不是很能吃苦。针对这些情况,必须采取措施去改正。首先是理论知识还要进一步的加强拓展完善,同时多动手多实践,提高自己的动手能力;其次是往后要抓住机会多参加些社会性的工作,以更好地实现从思想上转变职业角色,由学生角色转变成职场新生角色。对刚出社会的我们要懂得谦虚,多向身边的师傅、同事请教,切忌眼高手低的毛病发生,学习长海“勤奋、务实、创新”的企业精神。

涂料与涂装工艺学的化学教学方案 篇5

第1章:

1.教学目标及基本要求:

对本课程知识体系及框架结构有个整体了解,使学生制订和安排本课程学习计划

正确理解下例概念、定义或相互关系:主要成膜物质(基料)、次要成膜物质。

掌握以下知识点:涂层的功能、涂料组成、涂料分类。

了解相关外文词汇。

2.教学内容与时间分配:

1.1涂层的功能、1.2涂料与涂装技术发展简史、1.3涂料组成、1.4涂料的分类和命名、1.5涂装基本要素、1.6工业化涂装类别,2h

3.重点与难点:

重点:涂层的功能,涂料组成,涂装基本要素。

难点:涂料组成及相关概念和定义。

4.教学内容的深化和拓展:

介绍各类涂料、涂装的`外文词汇。

5.教学方法:

powerpoint课件教学,用示例说明涂料组成,用结构框架图展示涂料性能与涂料组成之间的关系,用图片展示各涂装应用领域。

6.参考书目:

张学敏等.涂料与涂装技术.化学工业出版社,.1

7.思考题:

1)涂层具有哪几方面的功能?

2)涂料由哪几部分组成?为什么又把主要成膜物质叫做基料?次要成膜物质仅仅赋予涂膜色彩和增加涂膜体积吗?

3)现代涂料与涂装的特征是什么?

4)涂料如何科学分类?又有哪些习惯分类?涂料怎样命名和编号?

5)涂装的基本要素有哪几方面?

化学工艺就业形势 篇6

化学工程与工艺专业就业形势

就业方向:

该专业的学生毕业后主要到化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的工作。

专业解读:

本专业具有二大特色:其一,专业口径宽,覆盖面广。研究领域涉及有机化工、无机化工、精细化工、日用化工、材料化工、能源化工、生物化工、微电子化工等诸多领域,技术成果直接应用于化学工业这个国民经济的主战场。服务对象遍及化工、石油、医药、能源、轻工、材料、生工、食品、环保等各部门。其二,工程特色显著,知识的可迁移性强。本专业以化学工程与化学工艺为知识结构的两大支撑点,并将两者有机的结合在一起。化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。这些工程放大技术,系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因而,本专业培养的学生具有较强的工程能力和工作适应性。

就业形势:

几乎全国所有的工科院校都有这个专业。实事求是地说,这个专业的报酬不是挺高,但就业还是不成问题的。该专业毕业生的就业率可达90%以上,一些地理位置较好的重点名牌高校,该专业毕业生的就业率可达100%。在经济发达地带,化工容器制造业较多,可能由于薪资方面的原因,该专业转行的人较多,所以不少企业一直缺乏这方面的人才,建议毕业生可到这些地区寻找工作。

薪资状况:

该专业的毕业生刚参加工作的工资一般在1200元/月左右,3~5年后,根据各人的工作能力和所处行业的性质,3000~5000元/月的工资是很正常的,高薪可达10000元/月左右。

专业介绍

●业务培养目标:本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。●业务培养要求:本专业学生主要学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。

毕业生应获得的知识与能力

a.掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识;

b.掌握化工装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;

c.具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;

d.熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规; e.了解化学工程学的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;

f.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;

g.具有创新意识和独立获取新知识的能力。

●主干学科:化学、化学工程与技术

●主要课程:物理化学、化工原理、化学反应工程和一门必选的专业方向课程

●主要实践性教学环节:包括化学与化工基础实验、认识实习、生产实习、计算机应用及上机实践、课程设计、毕业设计(论文)等,一般安排40周。化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工过程系统工程、工业催化和应用化学等。

●修业年限:4年

●授予学位:工学学士

化学工业发展趋势与对策

摘要

化学工业是用化学方法进行生产的工业。包括基本化学工业和塑料、合成纤维、石油、橡胶、药剂、染料工业等。是利用化学反映改变物质结构、成分、形态等生产化学产品的部门。如:无机酸、碱、盐、稀有元素、合成纤维、塑料、合成橡胶、染料、油漆、化肥、农药等。化学工业在世界各国的国民经济中都占有重要地位,是很多国家的基础产业和支柱产业。化学工业的发展速度和规模对社会经济的各个部门有着直接影响。

本文从加快煤化工、石油化工、化肥工业发展等方面介绍了化学工业中的高新技术,并展望了21世纪世界化学工业高新技术发展趋势及我们应采取的对策。

目前我国化工发展面临主要问题有:资源短缺

1.1 石油

到2000年底,我国石油剩余可采储量为24.6亿吨,仅占世界剩余可采储量(1402.8亿吨)1.8%。到2010年,中国石油需求量约为3亿吨,石油消耗与生产之间存在巨大缺口。如不采取积极有效的措施,到2020年,我国对国际石油市场的依存度将达到50%左右。石油资源的短缺已严重制约着我国石油化工业的发展,供需矛盾日益突出。

1.2 煤、天然气

我国是个“缺油、少气、富煤”的国家,但他们的开采年限分别只有40年、50年和240年。目前估计全球有327万亿立方米常规天然气可采资源量,而我国人均占有量不到世界平均水平的十分之一,天然气在经济发展中也面临着严重的资源短缺压力。煤炭是我国的主要化石能源,这是因为煤的发热量是石油的二分之一,价格却是四分之一。照现在的开采速度,一个世纪后煤炭资源将出现严重的枯竭状态。环境污染

2.1 工业“三废”的污染

工业废水是对环境最大的污染源之一。水体污染后,饮用含砷、汞的水会使许多酶受到抑制或失去活性,造成肌体代谢障碍,同时会造成鱼类、人类中毒,破坏农作物生长素的形成,造成减产等。工业废气中排放的硫氧化物及其它污染物会引起好多呼吸道疾病和“温室效应”。工业废渣能通过不同途径危害自然环境和人体健康。

2.2 农药

农药对人体健康的危害主要是对“三致”作用和对生殖性能的影响等,联合国国际化学品安全规划署最近提出DDT、艾氏剂、狄氏剂等九种农药和多氯联苯、二恶英、苯并呋喃三种工业化学品为持久性有机污染物,它们在环境中化学性质稳定,容易蓄积在鱼类、鸟类和其他生物体内,并通过食物链进入人体,对人类和环境构成更大的威胁。总之,农药对环境造成的损失是多方面的,据有关学者研究指出,我国仅由农药的使用,对环境和社会每年造成的经济损失达11.23亿美元之多。生态破坏

有害化学物质的排放给我国生态环境造成极为严重的危害。据统计,1994年全国化工系统排放的废水、废气和固体废物分别在全国排第二位、第三位和第四位,对我国江、河、湖泊水体造成极大危害。温室效应、赤潮、酸雨、植被减少、水土流失、荒漠化,也是由于生态平衡被破坏所引起的。可持续发展

4.1 可持续再生资源和废物资源在循环

这就主要要求我们大力建设生态工业,发展工业共生园区;积极利用太阳能、风能、生物能、海洋能等未来新能源;同时大力对废物进行物质回收在循环,物质转换在循环,能量转换再循环等技术。

4.2 清洁生产

这要求我们在生产工艺中,尽力要求原料绿色化,化学反应绿色化,反应介质绿色化,最终要产品绿色化。尤其在重工业中,例如钢铁工业、金属铸造、煤炭开采和石油炼制等都是污染大户,必须进行清洁生产技术,尽力达到我们理想中的“零排放”。

4.3 能源利用技术的绿色化

在能源的利用上,首先应加大节约的力度,也就是用较少的资源创造同样的经济价值。再就是煤炭这个最大的能源浪费和环境污染大户,我们一定要大力注重洁净煤技术的发展。这样,不仅降低了污染,还可以添补我们国家石油资源的空缺,弥补电力不足的现状。

总之,我国化学工业中的高物耗、高能耗、高污染已严重制约了经济的发展,已造成了发展的代价,这与建设节约型社会所要求的最少资源消耗、最小环境污染、最大经济效益和社会效益

形成不可调和的矛盾。所以,我国应大力重视和开发新型的技术来克服我们当前化学工业所造成的一系列困难,出现我们所呼唤的资源绿色化,工艺绿色化,产品绿色化,从而实现我们的资源节约型社会、环境友好型社会

面对当前我国化工行业所遇到的问题,业内专家对我国化学工业发展趋势分析总结:

首先,突出重点,抓好产品结构调整,继续发展农用化学品。化肥要向高浓度方向发展,提高复合肥的比例;发展高效、低毒、低残留品种农药,要增大除草剂的比例,并积极发展生物农药。

化肥工业发展现状及趋势

我国是化肥生产大国,化肥产量位居全球首位。目前我国化肥生产企业有1000多家,其中氮肥生产企业近600家,钾肥生产企业47家。从全球化肥生产状况来看,氮肥占总量的60%左右,磷肥占23%左右、钾肥占17%左右。

我国化肥行业产能分布不集中,整体水平不高,中小化肥企业远多于大型化肥企业,小企业约占企业总数的70%以上,产量占50 %。我国氮肥工业的原料结构主要以石脑油、渣油和煤为原料,随着我国能源结构的优化和化肥生产布局的进一步调整,化肥生产向能源和资源富集地区转移的速度大大加快。我市有着丰富的煤炭资源,毗邻的俄罗斯有着丰富的化肥原料资源,充分利用两种资源发展我市的化肥工业有着较大的空间。目前我市的有些企业已经开始利用俄罗斯的钾矿资源,生产钾肥,销往内地。

其次,要大力发展石油化工。石油化工是我国国民经济的支柱产业之一。我国石油化工是在近20年来发展起来的,石油化工产值尚不足30%(一般发达国家在60%左右),预计2000年乙烯能力可望达到500万吨/a,2010年至少要翻一番。同时,立足现有企业改扩建,提高产品产量,优化品种牌号,开发新品种,如合成树脂专用料、差别化纤维和功能性纤维及合成橡胶等国急需但属空白的品种等。

煤化工发展现状及趋势

从国家化学工业发展的总体形势来看,石油化工仍然是快速发展的领域。从资源环境上看,今后五年,我国是原油消费快速增长的国家,原油对国际市场的依赖度很强,资源仍将成为石油化学工业发展的瓶颈。预计到2012年前后,中国仍将大量进口原油,以满足国内持续高速增长的市场需求。目前我国正逐步兑现入市承诺,开始解除对竞争性行业的限制,外资和民营资本进入石油化工上游行业的趋势上升,预计今后外国资本、民营资本和金融资本组成的投资财团在我国石油化工项目建设中将起重要作用。

俄罗斯是仅次于海湾的世界第二大产油区,我市应充分利用口岸地缘优势,在国家解除对石油化学工业限制的同时,依靠国内外大型石油化工企业,从俄罗斯进口原油来发展我市的石油化学工业。

近年来,随着国际石油价格的不断上涨,以石油为原料路线的生产面临越来越大的压力。在这种背景下各国在煤液化技术的研究开发和大规模工程示范方面投入了大量的精力并取得了可喜的进展。煤炭直接液化技术方面,国外已开发出煤直接液化新工艺,并相继完成工业放大试验,为工业化生产奠定了基础,但目前世界上尚无工业化示范工厂;在煤炭间接液化方面,南非萨索尔公司已经具备较为成熟的合成技术,并已利用此技术建成了工业化的合成油装置。我国煤制油技术已取得了实质性进展,2004年神华集团已经采用国内技术开始建设100万吨/年煤制油生产项目。国内的一些产煤区,比如云南先锋煤矿、河南平顶山、内蒙太西集团等,也正在积极利用国内技术和引进国外技术发展这一产业。根据有关专家分析,2010年以前,中

国煤制油产业发展主要以工程开发和工业化示范为主,2010年后,随着国内煤液化工程技术开发的逐渐成熟和工程运行经验的积累,该技术的产业化发展将进入第二阶段。根据目前已经掌握的情况分析,在西北、华北、西南、东北等地都有发展煤液化产业化的资源条件,并于2010年至2020年期间建成若干个产业区。预计到2020年,我国煤炭直接液化总生产能力将达到每年1600-1800万吨,间接液化总产品能力将达到每年2000-2300万吨,届时煤液化生产的汽油、柴油等发动机燃料油为每年3200-3400万吨,可以提供国内约13%的交通燃料,形成补充石油短缺的重要途径之一。

经中国煤科院论证,扎赉诺尔纯净煤加氢转化率和油产率都较高,分别为95%和60%,是开展煤炭液化项目的优选原料。目前扎赉诺尔煤转油项目已列入内蒙古自治区“十一五”重点煤转油基地之一,正在争取列入国家发展规划。

再次,积极开拓精细化工新领域。在传统的精细化工如医药、染料、涂料、粘结剂、感光材料、洗涤剂等向高档化发展的同时,重点发展饲料添加剂、食品添加剂、信息化学品、电子化学品、生物化学品,特别是生物工程药物等新领域精细化工。

化学工业是高科技、高资金投入、高附加值的工业门类。目前,我市在这方面还没有破题。但从资源禀赋和未来发展趋势来看,发展这个产业不仅是可能的,也是必然的。

此外,加速实现汽车轮胎子午线化、无内胎化与扁平化三位一体的进程,也是橡胶加工行业的主要任务。

化工行业一直是公认的工业污染大户。化工废水排放量占全国工业废水排放量之首,废渣、废气排放量近几年仍以10%以上的增长速率在增长,对环境的污染日益严重。环境保护已列为我国基本国策之一,关系到化学工业能否持续发展、也关系到企业能否生存下去,必须高度重视和认真严肃地对待。首先要按照国家环保法规予以治理,一批污染严重又不治理或难以治理的企业应停产或整顿;其次要从工艺技术上减少和消除对空气、土地和水域的污染,从工艺改革和环境控制上解决污染问题。即抓好清洁生产,把以治理末端污染为主转到以源头控制污染为主的轨道上来;第三要狠抓“三废”的综合利用,化害为利,变废为宝;第四要大力发展环保产业,为各类企业污染物达标排放提供实用技术。

二、化学工业发展方向和重点

(一)煤化工

我市煤化工产业的发展应紧紧把握国内外煤化工发展的有利时机,优先发展煤制甲醇产业,适时开发以甲醇为原料的二甲醚、低碳烯烃等碳一化工产品,逐步形成以甲醇为龙头的下游产品产业链,实现甲醇产品的转化增值;规划建设以煤为原料的合成氨产业,建设大型化肥企业;积极推进煤液化产业的发展。

(二)化肥工业

充分利用本地煤和俄罗斯的化肥原料资源,重点发展以合成氨为中间原料的氮肥产业和以俄罗斯钾矿为原料的钾肥产业。

(三)石油化工

充分依托俄罗斯的石油资源,规划年加工原油200万吨的石油化工项目,重点发展乙烯及聚氯乙烯(PVC)产品。

三、对策措施

1、做好项目的前期基础工作。

加快煤化工、石油化工、化肥工业的前期资料收集和编制项目的可行性研究报告。以确保在项

目条件成熟时,尽快发展。同时高度关注化学工业发展动向,及时了解产业发展趋势和相关企业投资动向。制定符合我市实际的产业政策。根据国家化学工业发展的趋势及我市的实际,必须对新上项目在技术、装备、规模上进行界定。新建企业建设规模不低于:煤制油100万吨/年以上;煤制甲醇60万吨/年以上;煤制合成氨30万吨/年以上;煤制烯烃50万吨/年以上;天然气制甲醇30万吨/年以上;聚氯乙烯10万吨/年以上。

2.加大技术创新力度,开拓化工高新技术及新兴产业。

世界大化工公司投入科研开发和技术创新的资金一般占其总产值的5%,甚至高达12%,而我国则仅占1%-1.5%。因此,必须切实加大科研投入,只有用新技术改造现有企业的生产技术与设备,才能使现有企业生存下去;也只有用技术创新成果建设一批高新技术产业,才能使化学工业适应新世纪国民经济各行业的要求。

3.适应新形势的要求,进行人员再教育。

知识和技术的创新和竞争,要靠人去掌握才能发挥作用,因此对化工行业来说,实施全行业人员的再教育,不断提高其知识的广度和深度是十分必要的。

4.推进企业资产重组形成一批大型集团。

近几年来,化工企业资产重组已有了一些进展,取得可喜的效果,但还远远不够。21世纪的中国化学工业,必须积极推进企业资产重组,尽快形成一批大型集团,才能适应提高市场竞争力的时代要求,才能顺应国际经济一体化发展的大趋势,保证我国化学工业持续、健康、稳定地发展。

5.利用丰富的生物资源,发展有特色的生物化工。

我国地域辽阔,从寒带、温带直至亚热带,动植物、微生物资源品种繁多,这为我国发展生物化工提供了丰富的物质基础。国外不少有识之士对此十分重视,纷纷与我国有关部门合作,以期在医药、农药、兽药、食品添加剂、饲料添加剂等门类中开发出重要的新品种,对促进人类健康发挥重要作用。

6.切实重视环境保护,实施可持续发展战略。

在未来几年我国应采用高新技术嫁接改造化学工业,推进技术进步,促进产业升级,增强化学工业产品的市场竞争力;结合化学工业的特点,调整所有制结构,发展混合型经济,激发各类企业的活力;通过实现高度的社会化大生产和合理的专业化分工协作,加快组合性调整,优化结构配置,合理有效利用行业资源。相信通过我国政府有关部门的科学规划和有效管理,在“科学发展观”的正确指引下我国的化学工业将朝着更加科学环保的方向发展, 实现“建设节约型社会,走可持续发展道路”的目标。为我国实现社会主义现代化提供坚强的动力

对策:使成品油价格真实反映石油资源的稀缺性,利用价格和税收杠杆促进替代能源的发展。参考文献

《“十一五”化学工业科技发展纲要》

丙烯化学制取工艺的探讨 篇7

关键词:丙烯,化学制取,应用

当今世界经济快速发展走向全球化的同时, 人类社会不断呼吁提倡低碳生活, 并在全球掀起了一股浪潮。低碳烯烃之一的丙烯是化学工业中重要的基本有机化工原料。随着石油的开采, 存储量不断减少、国际原油价格不断上涨、丙烯的生产成本逐渐升高, 一定程度上制约了丙烯工业的发展。随着工业化生产对丙烯的需求量逐渐上升, 以天然气或煤资源生成甲醇再制取丙烯的生产方式备受人们的重视。随着聚丙烯等下游产品需求的快速增长, 以及以乙烷为原料的新建乙烯生产装置比例的增加, 丙烯资源供应逐渐呈现出紧张态势。同时, 以丙烯为目的产物的生产技术研究越来越活跃, 丙烯生产技术也成为当前炼油和化工重点研究方向之一。

一、丙烯化学制取技术的市场前景及可行性分析

当今全球市场, 一方面是烯烃需求大大超过甲醇, 丙烯需求增长明显高于乙烯。由于丙烯的生产技术已不能满足丙烯的市场需求, 需要探索新的丙烯生产途径;另一方面是大规模甲醇装置的高速建设强烈需要寻求产品的出路。在甲醇上游供应挤压和丙烯下游需求拉动的共同作用下, 甲醇制丙烯技术发展前景看好。以天然气为原料的甲醇制丙烯技术可以从烯烃原料结构上实施调整, 拓宽丙烯原料来源, 降低由于石油资源紧张、油价上涨带来的风险。

地球上的天然气资源存储相对石油丰富, 但由于地域性和自然性, 开采和利用率和范围难度较大, 目前天然气的大规模利用还受到一定的限制, 导致实际的开发与利用还比较缓慢。随着科学技术的不断完善, 以天然气为原料制作甲醇的装置规模趋于大型化, 这将促进甲醇向下游较大消费市场发展与延伸。目前甲醇主要用来生产甲醛、甲基叔丁基醚 (MTBE) 、醋酸、甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 等。这些产品对甲醇的需求增长低于甲醇生产能力的增长, 大规模甲醇装置的产品强烈需要寻求出路, 由于全球市场对于烯烃的需求大大超过甲醇, 烯烃生产可成为甲醇新的重要出路。化学工业需水量较大, 以天然气为原料的生产废水回收利用成本较低, 以煤为原料的生产废水回收利用成本较高, 需要的水资源更多, 水资源的可获得性是项目必须首先考虑的问题。

二、提高丙烯制取技术效率的主要途径及创新

1. 烯烃歧化制丙烯的生产技术。

烯烃歧化技术是多年前开发成功的, 是一种通过烯烃碳-碳双键断裂并重新转换为烯烃产物的催化反应, 目前以乙烯和2-丁烯为原料歧化为丙烯的生产技术研究较为活跃。可应用于石脑油蒸汽裂解装置增产丙烯, 投资增加不多, 即可提高石脑油裂解装置的丙烯/乙烯产量比, 但缺点是每生产1t丙烯, 要消耗掉0.42t乙烯, 因此只有在丙烯价格高于乙烯价格、乙烯产量过剩时才是经济可行的。

2. 低碳烯烃裂解制丙烯技术。

烯烃裂解工艺, 从投资费用、生产成本与综合收益来看, 均是最具吸引力的技术。随着我国一批大型乙烯裂解装置的扩建与新建, C4+烯烃资源越来越丰富, 对开发出自主知识产权的烯烃裂解技术, 解决C4+烯烃副产、增产高附加值丙烯需求迫切。

3. FCC生产技术。

全球FCC装置生产丙烯的能力约750Mt/a, 通过调整原料品种、催化剂、工况和操作条件来增产丙烯的发展潜力非常大, 国内外许多公司都在积极开展这方面的研究。运用该项技术, 丙烯的产量比传统FCC高2~4倍, 在提高油品质量的同时, 为下游提供更多的低碳烯烃, 具有良好的市场前景。

4. 甲醇制烯烃技术。

甲醇生产烯烃 (MTO工艺) 或以甲醇生产丙烯 (MTP工艺) 的技术可作为以石油为原料生产烯烃的替代或补充。与石脑油或乙烷裂解相比, 当原油价格高于16美元/bbl或乙烷价格高于3美元/MBtu时, MTO可以提供较低的生产成本和较高的投资回报。

5. 丙烷脱氢制丙烯技术。

丙烷脱氢是强吸热过程, 可在高温和相对低压下获得合理的丙烯收率。与其它生产技术相比, 获得同等规模的丙烯产量, 丙烷脱氢技术的基建投资相对较低, 目前的经济规模约是250kt/a。我国目前尚不具备建设丙烷脱氢厂的条件, 对这方面的研究, 可作为一定的技术储备。

6. 烯烃生产技术的新进展。

烯烃裂解技术与石脑油蒸汽裂解工艺组合。烯烃裂解装置 (如OCP工艺) 的进料可以是石脑油裂解、FCC、焦化、MTO等副产的C4-8烯烃混合物, 而且烯烃裂解产生的C4-8蒸汽可以?环进裂解炉进一步反应。OCP装置每生产1t丙烯可联产0.25t乙烯, 当它与石脑油蒸汽裂解装置一体化建设, 能大大降低投资和运行费用, 减少C4+副产, 多产30%的丙烯。烯烃裂解工艺与MTO组合。MTO的特点是每生产1t乙烯和丙烯, 仅产出0.2tC4+副产品, 如果再增加一套OCP装置转化较重的烯烃, 乙烯与丙烯收率可提高20%, 达到85%~90%, 丙烯与乙烯产量比增至1.75, C4+副产品几乎减少80%。通过优化MTO催化剂和MTO与烯烃裂解工艺的结合, 丙烯与乙烯比可达到2.0以上。

结语

目前, 国内外丙烯的化学制取技术要实现快速化、科学化、工业化, 还需要加速完善其动力学研究、化学研究、制备及改进、烯烃分离回收技术等方面。在改进丙烯的化学制取技术时, 要不断消化吸收国外先进研究成果, 同时还要根据我国的国情, 结合自身的现实情况, 进一步拓宽视野, 利用境外丰富的天然气资源发展甲醇制丙烯技术。

参考文献

[1]朱明慧:国外丙烯生产技术最新进展及技术经济比较[J]。国际石油经济, 2006。

化学生物絮凝工艺的反应机理探究 篇8

近年来对絮凝反应机理的研究对象集中在单一组分的化学胶体体系上,而且主要是通过观察絮体结构、颗粒物数目、结构、密度和混凝剂凝聚形态之间的相互关系来进行分析。随着生活的复杂多变,城市污水水质变得复杂,现阶段缺乏合适的监测和分析手段,导致缺乏对污水化学强化一级反应过程的更加深入、细致的研究。大部分的解决办法集中在药剂种类和投加量的优化上。

应该在传统的化学强化一级工艺的基础上引进合适的方式方法。化学生物絮凝工艺就是这样一种污水强化一级处理新工艺,它是在传统去污方法基础上。通过增设污泥回流和改变反应搅拌方式来去除污染物。这种方式也存在一定的困难,因为增设的污泥回流无法观察到化学生物絮凝反应池内单个的絮体。他的反应机理究竟如何。本研究试图通过对比分析化学生物絮凝工艺进出水中的Zeta电位、颗粒物粒度分布和溶解性有机物的分子质量分级等初步揭示化学生物絮凝工艺的絮凝反应机理。

二、化学生物絮凝工艺试验装置及方法

(一)试验装置

本研究设置了包括絮凝反应区、贮泥区、斜板沉淀区。生物变速过滤区、污泥回流缝等几部分组成的一体式试验装置(如下图1)。

从上图1装置可以看出,污水厂的沉砂池出水进入系统后,依次流经生物絮凝吸附段和生物膜过滤段等环节,逐一得到净化。

(二)试验方法

本实验主要是借助现实中的城市污水处理厂(实验条件如表1),考察生物絮凝吸附在低溶解氧浓度下的除污效能,同时也考察DO=0.2 mg/L时流量对处理效果的影响。

(三)试验结果与分析

溶解氧浓度对除污效果的影响不同DO浓度下对污染物的去除情况(如图2:实验去污规律图)。总的来说,实验结果概括如下:

(一)增高DO浓度对SS、COD、NH3-N、TP去除效果的改善作用不明显相:

(二)生物絮凝段在Q=1.0 m3/d、DO=0.1 m g/L-0.5 mg/L时对SS、COD的去除效果较好。

(三)溶解氧浓度低不利于硝化反应的进行,在进水有机负荷较低的情况下排泥也较少,因而对氮、磷的去除效果较差。

三、化学生物絮凝工艺的絮凝反应机理简述

(一)去污机理

生物絮凝吸附强化一级处理去除有机物及悬浮物的机理包括:细菌吸收溶解性物质并将其转化为细胞质和贮存物质,在细胞内有一部分溶解性物质被降解(提供能量),使细菌得以增殖;通过胞外酶对污染物进行水解而产生自然絮凝剂使胶体和悬浮物脱稳并聚集在污泥絮体上,使之与细菌的荚膜和粘液层面结合而形成紧密的污泥絮体,对水中的悬浮物、胶体颗粒和溶解性物质进行网捕、过滤、吸附和吸收。对有机物及悬浮物的去除机理试验中,流量与进水负荷和水力停留时间密切相关,成为影响污染物去除率的重要因素。

(二)除磷机理

测定结果显示,污水中的颗粒性磷能通过污泥的絮凝吸附和沉淀作用被去除。物理截留作用对磷的去除贡献率为35%左右。根据活性污泥化学组成的经验式,其含磷量约为自身质量的2.26%,由此计算不同流量下污泥细胞同化作用对磷的去除贡献率较大。除以上物理截留作用和细胞同化作用除磷外。还存在其他方式的除磷作用,其中主要是聚磷菌对磷的过量吸收作用。此外,在微氧曝气的条件下通过生物絮凝吸附沉淀,有机物较易去除,在进水有机负荷较低的情况下因排泥较少,使得对磷的去除率难以大幅度提高。而试图通过增加曝气量和溶解氧浓度来提高对氨氮的去除率则意义不大;相反,即使保持较低的溶解氧水平,也完全可以通过延长水力停留时间和絮凝区的污泥龄来引导和强化SND,从而简化了生物脱氮技术和降低了投资。

(三)脱氦机理

按照传统的硝化反硝化脱氮机理,只有当DO>0.5m g/L时才能很好地进行硝化作用,否则硝化作用会受到抑制。试验中泥龄、进水NH3-N浓度以及碳源和絮凝反应区曝气量不同对硝化作用影响不同。当将出水的NH 3-N平均浓度下降后,去除率提升,脱氮效果显著,这主要是由于生物絮凝反应区发生了同步硝化反硝化(SND)所致:微生物絮体外表面的溶解氧浓度较高,优势微生物为氨化菌及硝化菌:由于氧传递阻力的增加和外部好氧菌对溶解氧的消耗,在絮体内部形成了缺氧环境,从而使反硝化菌占优。SND所呈现出的最大特征是好氧阶段对总氮具有良好的去除效果。在生产规模的生物反应器中,完全均匀的混合状态并不存在,而菌胶团内部存在着溶解氧梯度已被广泛认同,使得实现SND的缺氧,厌氧环境可在菌胶团内部形成。由于生物化学作用产生的SND更具实际意义,它能使异养硝化和好氧反硝化同时进行,从而实现低浓度碳源下的高效脱氮。

参考文献:

[1]林程保,李翔,钱宗琴.生物絮凝吸附组合工艺在污水处理中的应用[J].山西建筑,2009年2月

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