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关键词： 离子液体   汽液相平衡   共沸物   萃取精馏   模拟优化  

摘要： 近年来,离子液体因其特殊的物理性质被用作萃取精馏萃取剂的研究日益增多,为甲醇-乙腈、甲醇-碳酸二甲酯等共沸物的分离提供了一种新思路。本文测定了甲醇-乙腈、甲醇-碳酸二甲酯两种共沸物系的汽液平衡数据,用三种双三氟甲磺酰亚胺型离子液体：1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（[EMIM][NTf2]）、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（[BMIM][NTf2]）、1-己基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（[HMIM][NTf2]）作为萃取剂对两种共沸物系进行分离,利用三种活度系数模型（Wilson、NRTL、e-NRTL）回归实验测定的汽液相平衡数据。用Aspen Plus对聚乙烯醇生产回收一塔进行了模拟优化。具体工作如下：1、甲醇-乙腈-离子液体的等压汽液相平衡研究。测定了101.3 kPa下甲醇-乙腈的二元等压汽液相平衡数据,甲醇-乙腈-[EMIM][NTf2]、甲醇-乙腈-[BMIM][NTf2]、甲醇-乙腈-[HMIM][NTf2]三元等压汽液相平衡数据,每组数据分离子液体摩尔分数0.05、0.10和0.15三个浓度系列。研究表明,三种离子液体的加入均对甲醇-乙腈产生明显的盐析效应,增大了甲醇对乙腈的相对挥发度,降低了乙腈的活度系数,同时使得甲醇-乙腈体系的平衡温度升高。离子液体摩尔分数0.05即可分离甲醇-乙腈体系,萃取效果[EMIM][NTf2]优于[BMIM][NTf2]优于[HMIM][NTf2]。2、甲醇-碳酸二甲酯-离子液体的汽液相平衡研究。测定了101.3 kPa下甲醇-碳酸二甲酯的二元等压汽液相平衡数据,甲醇-碳酸二甲酯-[EMIM][NTf2]、甲醇-碳酸二甲酯-[BMIM][NTf2]两个三元等压汽液相平衡数据。研究表明,两种离子液体的加入均对甲醇-碳酸二甲酯体系产生明显的交叉盐效应,同时使得甲醇-碳酸二甲酯体系的平衡温度升高。离子液体摩尔分数0.05即可分离甲醇-碳酸二甲酯乙腈体系,萃取效果[BMIM][NTf2]优于[EMIM][NTf2]。3、活度系数模型的关联。用Wilson、NRTL和e-NRTL三种活度系数模型分别对甲醇-乙腈和甲醇-碳酸二甲酯的等压汽液平衡数据进行关联,通过相对偏差分析,三种模型对二元数据均有较好的关联效果,NRTL和e-NRTL模型效果优于Wilson模型。对于含离子液体的三元实验数据,NRTL模型的关联效果最好,计算值与实验值基本吻合,Wilson和e-NRTL则不适于用来关联离子液体的三元体系。4、聚乙烯醇生产回收一塔的模拟优化。取Aspen Plus自带模型数据与文献对比选定NRTL模型作为甲醇-碳酸二甲酯-水物系的物性计算方法,并对文献数据进行拟合回归,得到对应的交互作用参数。对模拟优化回收一塔,通过单因素分析和多因素分析,确定了最佳操作参数组合：理论板数N为30块,回流比R为1.61,最佳进料位置NF为第8块塔板,馏出比D/F为0.3345。同时分析选择第14块板作为灵敏板。

关键词： 职教教材   有机化学   比较  

摘要： 专业设置、课程改革和教材建设是深化职业教育教学改革的核心,是提高职业教育教学质量的关键。随着职业教育的发展教材改革和创新有了颠覆性的变化。但由于区域经济发展不均衡、课程改革不统一、教材编写队伍建设不合理等诸多因素的影响,职业教材的编写出现了不适合市场人才培养要求的现象,尤其中等职业教育教材更失去了其衔接中高职知识,为后续专业学习服务的作用,因而学习先进的教材编写理念、借鉴和引用优秀教材的经验和做法变得尤其重要。本论文选择进行对比的美国《化学概念与应用》教材是一部依据美国《国家科学教育标准》编写,由美国麦格劳-希尔出版集团出版的美国高中化学教材。在美国的使用率达到30%至47%,为美国目前高中的主流教材。这套教材自浙江教育出版社出版了该教材的中文版,该书发行数月内,就引起了国内教育界专家学者的关注。本书面向的使用者和我国五年制高职前两年基础教育学生的年龄相仿,知识体系与认知能力相当,且在传授化学基础知识时体现出了多方面的、值得学习借鉴的优势。本文采用了文献分析法、比较研究法和案例研究方法,对高职人教版《化学(通用类)》和美国《化学概念与应用》教材的整体的表层呈现(栏目的设置、图片、照片、表格的设计)与深层设计(内容选取,章节排版,职业生涯教育渗透)比较,并大篇幅的对两种教材有机化学的内容选取、内容的呈现形式、内容引入、情景素材、实验的设置和习题的编排等内容进行了详细的比较分析,提出了职业教育基础化学教材的编写应当进一步优化设计的内容和建议。从比较分析的结果与我国职业教育实际情况,针对中职或职业教育基础化学教材编写提出了以下启示:教材编写应制造多元文化氛围,从身边现象出发,内容的呈现形式要丰富多彩,且教材内容中应增加职业介绍、涉及领域和渗透内容,从而提高学生综合素养,加强学生应用能力和实践能力,便于学生自行学习,引导学生培养职业意识。教材编写内容要全面,多角度的适应于区域经济发展特点的专业所需基础。

关键词： 萃取精馏   优化   GRNN   控制方案  

摘要： 国家十三五规划中对节能环保要求越来越高,使得化工工艺过程的强化与节能减排是当今发展的主流。本文利用萃取精馏工艺,对化工行业中存在的乙腈和正丙醇的混合液进行了分离提纯。对工艺的操作参数进行了综合优化和控制方案设计,并进行了热集成的工艺设计和控制研究,能够节约更多能耗。乙腈和正丙醇混合液的质量组成为75%、25%,以N-甲基吡咯烷铜为萃取剂,在Aspen Plus中建立两塔萃取分离的稳态工艺流程。以塔釜能耗和产品纯度为目标函数,分别用Aspen Plus和广义神经网络GRNN预测模型对两塔的理论板数、进料位置、溶剂比、回流比、进料温度等操作参数进行综合优化。比较两种优化结果,GRNN预测值的平均绝对百分误差均小于4%,故所建立的GRNN模型能快速、精准的预测优化结果。通过斜率判据确定精馏塔的温度灵敏板,选择合适的操作变量与被控变量的配对,设计萃取精馏工艺的控制回路。动态响应结果表明:萃取塔的温度组分串级控制回路能保证产品纯度;溶剂回收塔的平均温度控制能有效抵抗干扰;在回流量与进料比例控制回路中加入时滞元件,使被控变量的超调量减小。设计的控制方案能使系统在短时间内达到产品质量要求,保证过程的平稳运行,减小能量消耗。热集成萃取精馏工艺,利用物流间的热量交换,实现工艺节能。整个工艺通过改变蒸汽流量,实现灵敏板温度控制。首先对工艺进行开环动态响应和可控性分析,得知过程变量之间相互关联较强,工艺呈现非线性、不对称响应和时间长滞后等特点。预热器对进料流量扰动比较敏感,溶剂回收减压塔的塔顶压力对组分扰动比较敏感。故设计预热器的温度流量串级控制回路和溶剂回收塔的温差控制回路以解决上述问题。通过添加进料扰动评估控制方案的性能,控制方案对进料组成的扰动控制效果较灵敏,而对进料流量扰动控制,尤其减负荷扰动时,瞬时扰动较不平稳,但最终能在短时间内达到稳定效果,得到质量纯度大于99.8%的乙腈、正丙醇产品,能耗扰动平缓。

关键词： 混合碳四   丁二烯   萃取精馏   工艺开发   乙腈  

摘要： 丁二烯作为重要的化工物料,是橡胶产业的主要原料,用于生产丁苯橡胶、丁腈橡胶等。丁二烯工业化生产主要有丁烯氧化脱氢法和裂解碳四抽提法两种,其中裂解碳四抽提法更为经济。传统裂解碳四抽提法均是采用石油基裂解碳四,而随着煤化工的发展,煤基裂解碳四抽提丁二烯出现工业化需求。本文针对神华宁煤公司的需求,开发了煤基乙腈法裂解碳四抽提丁二烯技术,对开发的技术进行了工业化设计,主要工作如下:根据神华宁煤公司的原料和产品要求,本文开展了丁二烯生产工艺技术开发。依据煤基裂解碳四中不同组分在溶剂中的溶解度差异和相对挥发度差异,确定了两步萃取精馏分离出粗产品丁二烯—两步普通精馏精制产品—萃取和精馏结合回收溶剂的主工艺路线。根据各单元的分离目标确定各塔系的轻重关键组分及分离指标,进行塔系物料平衡计算,塔的工艺计算,塔径及溢流型式计算,确定了塔的规格,并根据物料腐蚀性、自聚倾向以及操作要求和经济性确定塔各部件的材质。在此基础上确定了各塔系的工艺操作条件,完成了工艺流程图(PFD)设计。按照开发的丁二烯生产工艺,进行工业化设计。进行了总物料平衡计算,蒸汽、循环水、丙烯冷剂等主要公用工程消耗量计算和能耗计算,完成了公用物料流程图(UFD)设计。对该工艺进行了详细的工艺流程设计,完成了工艺管道及仪表流程图(PID)和公用工程管道及仪表流程图(UID)设计;进行了工艺设备平立面布置,完成了工艺设备布置图设计。根据核心设备特点,进行了核心设备的选型和选材,完成了核心设备的结构图设计。本文所开发的煤基裂解碳四抽提丁二烯技术在神华宁煤公司实现了工业化应用。

关键词： 高中   有机化学   学习障碍   调查  

摘要： 随着时代的进步,人们倡导给每一个学生提供平等的学习机会,促进个体的全面发展。关于学习障碍问题的研究也越来越成为教育学、心理学等领域的研究者们关注的热点。有机化学是化学学科内容的重要分支,也是中学化学课程的重要内容,对于培养学生的科学素养具有非常重要的作用。在查阅文献和访谈的基础上,结合国内外学者的研究成果,高一学生的学习心理和学习特点以及有机化学学习的特点和规律,编制了有机化学“高一年级第二学期6月月考”试题以及“有机化学学习情况的调查问卷”,对唐山市滦南县的某高中高一年级242名学生有机化学学习情况进行了调查,发现学生在学习有机化学时产生的障碍有以下两个方面:(1)学生内部因素:①有机化学学习障碍生的学习兴趣缺乏;②有机化学学习障碍生的学习方法不科学;(3)有机化学学习障碍生的学习态度不端正;(4)有机化学学习障碍生的学习动机不足;(5)有机化学学习障碍生的学习意志薄弱。②外部环境因素:①有机化学学习障碍生的学科基础薄弱,理解应用能力较差;②教师授课注重传统教育,缺乏学习技能传授;(3)家庭的教养方式不当。对于上述调查分析的结果,提出了消除学生有机化学学习障碍的教学建议:(1)从学生内部因素考虑所采取的建议有①立足课堂,多角度增强有机化学学习兴趣;②培养学生良好的学习方法;(3)因材施教,关注每一位学生的学习需要;(4)利用化学史和课外学习小组激励学生。②从外部环境因素考虑所采取的建议有①自主建构知识模型、习得概念规律;②类比推理、合作交流等多种学习策略综合实施;(3)授课教师要热爱学生和教育事业;(4)学校要全方位为学生考虑;(5)家长要营造良好的家庭氛围;⑥家长要尊重孩子的人格,正面评价孩子;⑦家长对孩子的教育期望要适当。克服学习障碍问题是一个长期而艰巨的工作,不仅需要老师的无私奉献,更需要学生的不懈努力,同时还需要家庭、学校的支持和配合。希望本研究能为一线的化学教师在有机化学教学时提供一些参考。

关键词： 有机化学   质谱分析   在线监测技术   电荷标记  

摘要： 近些年来,随着质谱学的迅猛发展,在有机化学的研究中质谱技术早已得到了十分广泛的应用,极大的拓展了质谱学在该领域发展的同时,也为有机化学反应中间体的研究理论打开了一扇全新的大门。本文笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献,提出有机化学反应中间体的质谱分析新技术与策略,并对其进行粗浅的探讨,以供参考。

关键词： 有机化学   教材   高等学校  

ISBN: (数字)9787122274687 ISBN: (纸本)7122274687

摘要： 《有机化学》是国家精品课程“有机化学”配套使用教材，也是作者积30多年有机化学教学经验和体会编写而成。

关键词： 图文摘要   有机化学   研究简报   原始性   创新性研究  

摘要： 栏目图文摘要图文摘要由一幅主要结构图和英文摘要描述全文的重点.综述与进展对当前有机化学的研究热点和前沿课题进行总结评述,并结合作者在本领域的工作发表见解.研究论文具有原始性和创新性的研究成果.研究简报是原始性、创新性研究工作的阶段与部分结果.

关键词： 归纳演绎法   导学案教学   有机化学   实践研究  

摘要： 本文的主要内容是通过探究在有机化学这一模块的知识的学习中,在导学案中增加以归纳演绎法的科学思考方法。新课程理念要求学生能够形成自主学习,科学的思虑问题的习惯,并提高分析解决问题的能力。同时,也希望能促进教师教学观念和教学方式的改变,引导学生学习化学的科学的思维方法。因此,怎么有计划有步骤地运用导学案来系统学习有机化学知识,运用科学的学习方法改善导学案教学模式,提高教学效率,无疑是值得深思和探究的。总结当前的理论可以得出科学方法的教学具有显性和隐性。将归纳演绎法这种科学方法融入有机化学导学案教学中具有一定的可行性。再以自主学习、建构主义理论和最近发展区作为理论依据,结合有机化学这个模块的特点和化学学科特点,以及高中学生的认知特点,探讨高中有机化学新授课归纳演绎法导学案该如何设计以及如何科学的使用归纳演绎法导学案来进行教学。论文以现行人教版化学必修2第三章有机化合物的知识为基础,根据导学案的基本环节设置“最简单的有机化合物—甲烷”“来自石油和煤的两种基本化工原料”“生活中两种常见的有机物”“基本营养物质”这些主题的导学案的具体组成内容。对选修五有机化学的每一章节内容进行教学设计和实践研究。笔者选取于都县于都三中高一年级两个成绩相当的普通班作为研究对象,分别作为实验班和控制班,还有高二两个成绩相称的理科班作为研究对象,分别作为实验班和控制班。实验班和控制班均由同一个老师进行教学,但实验班采用归纳演绎法导学案进行教学,而控制班采用传统教学。最后分析学生化学成绩变化和学生思维能力的发展,从定性和定量两个角度分析归纳演绎法导学案的应用效果。从实验数据看,归纳演绎法导学案可以提高学生化学成绩,促进后进生的进步,同时思维能力也得到了一定程度的发展,教师的教学观念也有一定的转变。但由于研究时间的限制和本人的教学实践能力、研究能力的有限,本课题还有待于进一步的完善和发展,研究结论还有待于进一步的检验。

关键词： 乙酸乙酯   异丙醚   萃取精馏  

摘要： 头孢呋辛酯生产过程中使用溶剂乙酸乙酯、异丙醚,在生产中会产生含有乙酸乙酯的异丙醚、水的废混合母液,本文主要通过研究找出了分离乙酸乙酯、异丙醚、水的方法,彻底解决了头孢呋辛酯生产过程中异丙醚回用的问题,使该品种得以规模化生产。