《分离技术概论》耦合与集成技术
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纪念阿・诺贝尔逝世100周年联合学术研讨会概要优异的科研成果。
题为《诺贝尔奖的社会学机制及其启示》的报告,分析了诺贝尔奖作为一种制度而言的社会学方面的一些重要问题,如诺贝尔奖与获奖个人的相互作用,诺贝尔奖与获奖机构的相互作用。
报告从学历上、年龄上、创造力上将诺贝尔奖获得者与一般科学家做了对比,用统计数字说明超级精英在获奖前已非等闲之辈,指出在科学界通过自我选择与社会选择实现的个人优势积累是科学家获得诺贝尔奖的必不可少的条件。
报告中提到,存在于诺贝尔奖与获奖者个体之间的优势积累模式,即奖金与得主之间的相互作用使获奖者提高声望的这种模式,也同样存在于诺贝尔奖与获奖机构之间。
诺贝尔奖一直被用来作为衡量各国和各组织在科学上地位的一种尺度。
学府和科研机构以网罗杰出的科学家来提高其声望,而取得优势地位的机构又能吸引其他名声已就的科学家。
于是,著名机构由于曾经获奖而可能获得更多的奖,因而也愈益有声望;同时,诺贝尔奖也因与这些著名的机构相关联而保持并扩大它在各种国际科学大奖间的优势地位。
报告中还分析了我国长期与诺贝尔奖无缘的历史与社会原因,并建议我国应从教育、科技体制、基础研究策略等方面认真进行改革,找出有效的对策,做些扎扎实实的奠基性工作,以便为后辈争做获奖候选人乃至获奖者铺平道路。
・书 评・分离科学的高度概括 分离技术的全面总结陈敦和(四川科学技术出版社,四川成都 610012)分离技术在化学、化工、湿化冶金、药物及生命科学等领域中已得到广泛应用,近年来发展尤为迅速,乃至形成了许多相对独立的学科分支或子学科,如《湿法冶金中的溶剂萃取》、《化学工业中的蒸馏》、《生命科学中的色谱分离》等等。
尽管分离科学及技术本身已经成为了一门相对独立的分支学科,但还没有一本书给以全面的概括和介绍;尽管我国高校化学专业要培养许多本科生和研究生,但可作为分离科学与技术方面的教材和参考书的专著则难找。
因此,胡之德教授与范必威教授结合自己多年丰富的教学经验与科研实践,对多门子学科进行“抽提”与“萃取”,“升华”成《分离科学与技术概论》(四川科学技术出版社,1996年版)专著。
《分离工程》教学改革的探讨摘要:《分离工程》课程是高等教育工科专业重要的专业课之一,根据教学实践中存在的问题,提出了课程教学改革的一些新尝试。
从课堂教学、实验教学、考核方式等教学环节的改革进行了探讨。
教学过程中以学生为主体,教师为引导,调动学生的学习兴趣和能动思维,在教学过程中引入科研和实践教学环节的内容。
实践证明,教学效率显著提高,教学效果良好。
关键词:分离工程;教学法;教学实践分离工程是高等教育化学工程及工艺专业最重要的专业基础课之一,是利用物理、化学或物理化学等基本方法与原理来研究共混物质分离与纯化技术,阐明分离工程的基本原理和应用的一门学科,该课程讲授了分离工程的基础理论、反正渗透、气体渗透与膜基吸收等技术。
研究化工实际生产中复杂物系的分离和提纯技术,从分离过程的共性出发,讨论各种分离方法的特点,了解分离过程的前沿技术,为以后学习专业知识及工作打下良好的基础。
分离课程基础知识点多、理论性和你应用性强,课堂教学列举的实例与实际案例结合紧密,有助于学生全面了解本课程的知识体系,且分离工程日益在现代化工产业和与之相关领域工业中得到广泛的应用;在高等工科院校的专业课学时日益缩短的教学条件下,如何提高教学效果和教学质量、培养学生的创新能力和分析解决实际问题的能力就显得十分重要。
本文结合《分离工程》课程教学实践探讨了提升教学效果的一些体会。
一、树立新型教学理念提高课堂教学质量分离工程课程教学改革目标是树立新型教学理念,即制定出合理有效的教学方案:依托新的教学大纲,结合国内外最新的工艺、设备技术,借助具体工程实例突出重难点,研制出最优的分离工程课程多媒体课件,可以在多媒体主页面上简明地构建出各章节的课程内容、重点难点、具体生产实践的案例、课堂作业等,可增强学生对分离工程课程的理解,以期将学时短而基础知识繁多的教学内容从难教转变为易教,但由于多媒体课件的授课模式进行的速度快,学生的想象力得不到很好的发挥,课堂教学内容不容易体现出重难点。
分离科学与技术柳 仁 民1 概论 分离科学: 研究从混合物中分离、纯化或富集某些组分以获得相对纯 物质的过程的规律及其应用的一门学科。
分离:物质被分开的过程 组分离:性质相似的组分一起分离 单一分离:某一组分以纯物质形式分离 分离是一种假设的状态,相对的, 99.9%, 99.99% 分析化学中的分离:以定量分析为目的,分离干扰组分, 提高方法的专一性。
富集:低浓度组分浓集的过程 分析化学中的富集:将待测组分从大量基体物质中集中到 一较小体积溶液中,提高检测灵敏度。
预浓集:测定之前进行的分离过程。
分离与浓集往往是同时实现的1 2分离与富集的关系: 富集需要借助分离的手段,在分析过程中分离与富集往往 是同时实现的。
富集与分离的目不同,富集只是分离的目的之一。
纯化:通过分离操作使某种物质的纯度提高的过程。
纯度(purity): 主组分含量高低或所含杂质多少的一个概念; 纯是相对的,不纯是绝对的; 不同目的对纯度的要求不同; 纯度越高,成本越高。
依据欲分离组分在原始溶液中的浓度不同,Rony用三个概念 表示,以示区别: 富集: 对摩尔分数小于0.1组分的分离 浓缩: 对摩尔分数处于0.1-0.9组分的分离 纯化: 对摩尔分数大于0.9组分的分离3分离科学是随着其它学科的快速发展,逐渐发展成为一门 相对独立的学科。
与人类生活、社会发展、科学技术进步及工农业生产联系 十分密切 古代:炼铜、冶铁、酿酒、制糖 现代:有机合成、石油炼制、金属冶炼、食品、制药、生命科 学研究、环境科学等 分离科学的重要性: 分离科学是其他学科发展的基础 化学的发展离不开分离富集: 元素周期表中各个元素的发现 人工放射性元素的获得 原子核裂变现象的最终确证,各种超铀元素的制备和合成 化学合成过程的分离 新化合物的结构确定4近年来生命科学的重要成就,与分离科学有着紧密联系: 基因组学 蛋白质组学 应用科学方面的发展: 矿产资源的开发离不开各种分离技术的应用 石油工业每一重要生产环节,几乎都离不开分离科学技术 原子能的利用是在解决了作为核燃料的铀和钚的提取以及 铀同位素分离获得成功之后,才得以蓬动发展 近代材料科学的研究,诸如超纯硅、锗及化合物半导体砷 化镓、磷化镓的制备提纯;高纯稀土及其化合物的分离提取 环境科学:三废处理 目前,分离科学成为自然科学和应用科学中的一个重要分支。
反应-分离耦合技术
反应分离耦台技术是将化学反应与物理分离过程一体化,使反应与分离操作在同一设备中完成,如反应蒸馏、反应萃取、反应吸收、反应膜分离等。
反应分离耦台技术可降低设备投资、简化工艺流程,具有多种优点。
如催化蒸馏可显著提高化学反应的选择性,减少副反应;对于可逆反应,可显著改变化学反应的平衡,提高反应的收率;对于放热反应,可有效利用反应热,减少热能消耗。
催化蒸馏操作可通过改变操作压力,控制反应温度,改变气相物料的蒸气分压,调节液相反应物浓度,从而改变反应速率和产品分布。
催化蒸馏的应用如酯化、烷基化、水合、醚化及脱水醚化等过程,主要产品有醋酸甲酯、乙酯和丁酯、甲基叔丁基醚、乙苯和异丙苯等,常用的催化剂有ZSM5、HY沸石、酸性阳离子交换树脂、酸性沸石催化剂等。
苯与丙烯烷基化生产异丙苯,以酸性沸石或酸性离子交换树脂为催化剂,采用催化反应蒸馏技术,其工艺条件为50-300℃,0.05-2 MPa,苯与丙烯的物质的量比为(2-10):1,丙烯的转化率可达98%,异丙苯的选择性可达90%。
北京化工大学研究和开发了利用催化反应蒸馏技术,将苯和丙烯的烷基化、多异丙苯烷基转移反应台在同一设备中进行,降低了设备投资,简化了工艺流程。
该过程既可采用固定床催化精馏塔,也可采用悬浮床催化精馏塔。