工业催化论文范文

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摘要：在当前国内化工技术迅速提升的背景下，化工产品的增多会满足人们日常的需求，但是化工产品的生产过程，也会产生较大的污染危害。给社会公众带来较大的环境污染破坏，因而，近几年国内出现了一系列的绿色化工技术，对当前的化工产品生产带来一定的冲击，有效地减少了化工产品生产过程给外界环境带来的破坏和污染。

关键词：化学工艺；绿色化工；技术应用要点

0引言

近年，社会公众的环保意识逐步地提升，国家也大力地倡导在社会中发展绿色经济，建立友好型的工艺技术。在这种背景下，绿色的化工技术就被研发出来，其中绿色技术更多的是指在传统的化工产品生产期间，减少对外界环境的污染，降低资源的消耗，实现技术的可持续发展。

1绿色化工技术的重要性分析

化工企业在生产化工产品期间，应用绿色技术来避免生产过程给外界环境带来的破坏和污染。尽量地去降低能耗，使用节能环保的材料，这样才能够使公司在激烈的化工市场中，获得独特的竞争优势。从原材料运输到工厂，然后再将原材料运输到生产线上，在各作业环节加强控制，使化工产品的生产走向环保化。利用零污染、低耗能的技术，来减少污染物的排放，进而全面提高化工企业内部的制造技术水平。在印刷和药物的生产领域中，都会应用一些绿色化工技术，此时该技术就为国内的化工行业指明了未来的发展方向。

2绿色化工技术在化学工程中的应用分析

2.1合理地选择催化剂

在化工产品的生产领域中，使用大量的催化剂（如图1所示）会显著地提高化学反应的效率，进而加快化工产品生产的速度，可以明显提高整个化工产品的经济效益。因而，化工企业应该根据实际的化学反应状况，以及根据生产出来的化工产品特性，来选择催化剂。此外，还要避免化工产品所形成的副产物被随意地丢弃、排放，而造成化工产品的副产物危害到外界的环境。此时，要重点去管控好催化剂的使用，应用一些无毒无害催化剂。在此基础之上，还要加强对各废弃物排放管控，应该结合实际的要求，来选择催化剂材料，选择毒性不大，而且危害程度较低的材料，才能够保证化工产品的生产绿色化。

2.2应用没有污染的化工原材料

科学地选择化工材料是降低化工污染的一个有效的方法，通常情况下，社会公众都会认为化学合成物大多都是化工原料，并且认为大多数的化合物都有毒性，会对人体产生较大危害。随着近年国内科技技术的飞速发展，一些化工原料被研制出来，有些化工原料是从农作物和植物中提取出来，它可以替代化学的合成物，来充当化学产品的制剂。因而，选择危害较小、绿色环保材料，从源头上去抑制化工的污染。在生产期间，确保化学制剂使用合规，避免使用那些毒害较大、污染较大的化学药品。

2.3科学选择化学反应

在化工产品生产期间，要求能够使用一些高效的化学反应，才能够提高化学反应效率。通常化学反应都会产生副产物，而对外界环境带来污染破坏。此时，公司要综合考量化学反应经济性和环保性，来实现降低污染的目的，这也是当前绿色技术的一个重要组成和应用的目的。公司综合考虑经济成本、经济效益和污染问题，应用合理的化学反应方法，来实现控制化工污染的目的。

3绿色化工技术的应用分析

3.1应用清洁的生产技术

化工企业应用比较清洁的技术，能够有效地减少生产过程的污染，例如，通过一定的处理设备，来降低化工产品的粉尘、废气，对废弃物进行回收利用，这样会实现资源的高效使用，也能够减少固体垃圾的产生。当这些化工的污染物进入到地下水和土壤中，会扩大污染的范围。有些工厂内部有大量的悬浮颗粒物的粉尘，这些粉尘就会形成粉尘污染，空气中的固体离子增多，当吸入到人体内部会直接导致心肺病的产生。因而，要科学地处置生产现场的粉尘和废弃物，来实现环保生产的目的。

3.2应用生物技术

将新型生物技术运用到化学制品的制造中，例如可以运用基因工程技术、生物技术和细胞工程技术，利用生物体内部所产生的生物酶，来作为化学反应的催化剂。将生物化工的合成技术作为当前化工产品的一个主流技术，可以实现绿色生产的目的。生物技术中的膜技术是仿生学的一个重要技术组成，它也可以实现再生资源的循环利用，来形成化学品。绿色的生物技术需要从动植物内部提取相应的原料，例如，煤炭、石油等都是由生物经过数万年的生物化学反应，而形成的能源原料。在当前的一些化学反应中，会使用生物酶作为催化剂，这种催化剂的催化效率显著地要高于化学试剂的效率，这样生物酶作为催化剂，可以实现环保生产、无污染生产的目的。并且化学的反应比较温和，形成的副产物对外界环境危害较小。

3.3利用友好型的环保产品

在化工生产过程中，产生的污染物会直接影响到人们的日常生活。因而，在使用环保产品期间，要尽量地避免使用那些高污染的产品。汽车在行驶中可以燃烧生物柴油、生物汽油，这些生物材料的生产制造不会对外界产生较大的污染。同时，生物酒精汽油燃烧时对外界的环境破坏力度较小，有些化石燃料内部有大量的硫化物，在燃烧之后，会产生二氧化硫，会直接危害到大气的平衡，以及会给国内的大气带来破坏。社会公众平时会使用一些塑料的产品，塑料的包装袋，这些塑料袋的使用会给人们的生活带来便捷。当人们使用完了之后，就会将这些塑料袋随意丢弃，塑料袋难以分解，分解时间会长达数百年，会给社会环境带来极大的影响，也会形成大量的固体废弃垃圾。因而，需要对现有的化工技术进行转型升级，生产一些环保型的乙醇汽油，可降解分解的塑料，供为大众使用。例如，化工产品生产单位将其经营的重心转移到绿色产品生产上，大量的使用农作物植物，作为原料的提取材料。在生产期间，可以使用甘蔗来提取乙醇，作为稀有的原料物质。

3.4清洁生产技术的应用

当前国内的清洁生产技术已经被应用到金属冶炼，海水淡化等各个行业中，应用的清洁技术生产的有害物质不多，而且清洁技术会直接将废弃物排放控制在环保的要求标准内。在海水淡化工程中，应用环保清洁的方法，来在海水中去提纯淡水。淡水是人们基本的生活用品，社会对于淡水需求量较大，然而国内淡水资源却偏少，这是利用海水淡化技术，为人们提供丰富的淡水资源。在生产淡水期间，利用环保型的化学制剂，来提纯淡水、蒸馏淡水，这种化学试剂的危害都较小。

3.5优化改善现有的化工工艺流程

在化工产品生产期间，企业要转变现有的生产方式，改变过去仅仅依靠一个装置给各个设备供热的模式，可以给厂房的顶层安装太阳能电池板，来利用太阳能为化工生产线提供电力来源。此时，化工产品的生产单位也可以购置余热的收集装置，利用该装置，可以将生产线上的各类热收集。然后，对这些能量进行转化，进一步地转化为电能，来为生产线进行循环的使用。

在生产化工产品期间，也可以利用电机驱动的方式，来作为生产线的电力来源。应用变频的电动机，会降低电能消耗，有些电机在开机时浪费的能源较多，此时应用变频电机控制电机中的频率，来减少电力能源的浪费消耗，也能够使整个生产线变得更加稳定。在生产环节中，会产生许多化工副产物，这些副产物对外界环境有一定的污染。但是通过将这些副产物的回收利用，可以提高公司的经济效益。

4结语

近年，随着国家大力地倡导生态文明的建设，化工企业要响应国家的号召，来引入绿色化工技术，降低化工产品生产过程对外界环境的污染，提高化工的产品生产经济效益，提高原材料利用水平。

工业技术毕业论文范文模板(二)：利用外资对我国工业技术进步的影响研究论文

摘要：随着社会经济的不断发展，尤其是在加入WTO之后，我国经济也快速融入经济全球化大环境。经济发展速度、规模与科技水平息息相关，是实现经济全球化的根本动力。目前，外商投资模式在经济发展中占据重要地位，投资规模不断扩大，对工业技术水平的提高与进步产生巨大影响，也对工业技术自主研发产生一定程度上的制约。因此，要重视对外商投资问题的研究，明确技术目标，结合我国发展实际，构建更显科学与有效的发展策略，加快我国工业技术发展进程。

关键词：外资；工业技术；影响

一、前言

对于经济增长，技术进步是源泉与动力，是衡量一个地区竞争力的重要尺度。技术进步主要涉及本国技术能力以及技术获取。前者以技术开发与创新为主要任务，后者是通过从国外直接引进先进技术、引进外资获取等方式来提高本国的技术水平。立足工业技术领域，外资获取是当前重要形式，对我国工业技术发展产生深远影响，因此，需要进行全面与深入的分析，在根本上实现真正意义上的技术进步。

二、结合社会发展全面分析我国吸引外资的主要原因

在社会经济不断发展进步中，各个行业发展迅速，很多行业都出台了大量优惠政策，以求吸引更多外商投资。具体来讲，吸引外资的主要原因涉及如下几个方面。

（一）国内市场优势突出，潜力巨大

对于我国而言，人口众多，工业化进程发展速度较快。在这种情况下，我国急需国外先进技术的支持，借以实现工业技术水平的大力提升。另外，对外商而言，欧美市场相对饱和，行业竞争异常激烈，因此，需要更具潜力的市场，具备较大的容量，呈现多层化特征。

（二）劳动力优势巨大，原材料成本较低，有利于外商产品竞争力的增强

在我国，劳动力成本相对较低，原材料价格具有明显优势，为外商企业成本的降低创造有利的条件，有利于全球竞争力的提升。也就是说，在我国，劳动力与原材料竞争力更具优势。

（三）工业制造整体水平较高，消化吸收先进工艺的能力较强

对于我国制造业而言，整体能力较强，拥有大量技术能力强、熟悉制造工艺的工程技术人员，学习与掌握能力突出，能够较快理解与掌握引进的生产线的制造工艺，加快技术向生产力的转化。

三、探讨利用外资对我国工业技术产生的影响

（一）多种外资类型对我国工业技术产生差异化影响

依托贸易与技术合作，我国逐步进入外商价值增值链与经营网络之中。尽管外商拥有资金技术以及管理等方面的优势，而技术是增强竞争力的根本保障。基于此，外商投资技术的应用与我国工业技术水平息息相关，需要综合考虑研发能力与产业架构。首先，对于外商投资，其应用的水平如果高于我国技术水平，但是，立足其母公司发展，尚不属于最为先进的技术。这种情况下，投资的目的是规避贸易壁垒，谋求与占领更加广泛的市场。从实际情况分析，我国工业技术研发水平虽然发展迅速，但较之世界先进水平仍有距离，同时，市场进入壁垒不高。因此，跨国公司在资金、营销等领域优势突出，极易获取竞争优势。其次，以母公司技术为主导，产品销往国际市场，主要体现为高新技术产业。在全球一体化与信息化的发展中，产品周期较短。立足现代社会，信息技术发展迅速，这种趋势的进一步发展促使我围一些行业的产业结构发生很大变化。

（二）正视核心技术的作用，加快技术革新

基于此，跨国公司在我国投资价值主要体现在我国的比较优势。借助这种技术模式，虽然引进了现代化的自动生产线，能够实现“干中学”的目的，同时，我国的制造技术水平突飞猛进，但是，无法获取核心技术。核心零部件，产品的核心生产过程仍在其母国生产，只把技术含量低的零部件、产品的最终成品组装放在我国进行。鉴于技术进步速度的加快，一旦忽视核心技术的掌握，将永远陷入创新追赶之中。一旦跨国公司撤走，会导致技术的滞后，不利于我国整体技术水平的提高，对我国的技术进步具有一定的抑制作用。

四、如何提升我国工业技术进步水平

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1 丙烷选择氧化制丙烯醛的研究意义

1.1丙烷选择氧化制丙烯醛研究的经济意义。

丙烯醛是重要的石油化工、轻工、医药原料，具有广泛的用途[1,2]。论文参考网。目前，工业上主要采用丙烯为原料通过选择氧化制取丙烯醛。丙烯价格较高，是丙烷的2~3倍，加上丙烯的多种用途，其供应日趋紧张，所以丙烷和丙烯的价格差距还将进一步扩大。因此，以廉价的丙烷代替丙烯为原料通过选择氧化生产丙烯醛可降低丙烯醛的生产成本，具有巨大的潜在经济效益[3,4]。

1.2 丙烷选择氧化制丙烯醛研究的理论意义

丙烷的临氧催化转化包含着重要的催化原理。论文参考网。丙烷选择氧化制丙烯醛需要转移六个电子，其临氧活化涉及到催化剂组成、活性相、催化剂表面性质和催化剂表面氧物种的选择和调变等诸多问题[5]。迄今为止，报道的丙烷选择氧化制丙烯醛催化剂产率通常较低，其主要原因在于丙烷较惰性，丙烯醛却很活泼，两者最弱化学键键能差值约为54.3 kJ/mol，在反应条件下容易导致较活泼的反应中间体和目的产物乃至烷烃本身的深度氧化。因此，从本质上探明丙烷选择氧化制丙烯醛反应的催化反应机理和反应的选择性控制步骤等，对于性能优良的催化剂的设计和研制无疑具有重要的指导意义。

2 丙烷选择氧化制丙烯醛反应研究进展

2.1 丙烷选择氧化制丙烯醛催化剂

丙烷选择氧化合成丙烯醛需要转移六个电子，反应中需要催化剂有合适的活性位、氧化还原性和酸碱性，因此，丙烷选择氧化催化剂一般是多组分的复合氧化物催化剂，一般为V和/或Mo基催化剂。

2.1.1 多组分复合氧化物催化剂

丙烷选择氧化制丙烯醛多组分复合金属氧化物催化剂通常是Mo基和V基氧化物催化剂。这类催化剂的体相组成较复杂，它们在反应中的热稳定性较高。现在此类催化剂研究较多的是AgBiMoVO催化剂。

2.1.2 含P催化剂

磷酸盐类催化剂是广泛用于低碳烷烃（如丙烷、丁烷）及烯烃（如丙烯）的（氨）氧化反应的催化剂。该类催化剂对丙烷氧化有较好的活性和良好的选择性，主要产物为丙烯、丙烯醛和COx等。当通入水蒸汽为稀释剂时，产物分布较广，除了生成丙烯外还生成甲醇、乙醛、乙酸、丙醛、丙酮和丙酸等。

磷酸盐催化剂一般具有较高的丙烷氧化脱氢性能，如果在具有良好反应性能的丙烯选择氧化制丙烯醛和丙烯酸的催化剂中加入一定量的磷酸盐催化剂，如B-P-O催化剂等，作为丙烷选择氧化催化剂，那么有望在丙烷选择氧化反应中获得较高的丙烯酸和丙烯醛选择性。

2.1.3 担载型催化剂

担载型催化剂主要体现载体对催化剂反应性能的影响，如分散反应的活性中心，调变催化剂的酸碱性和氧化还原性等。要在担载型催化剂上获得较高的丙烯醛和丙烯酸选择性以及收率就要协调好催化剂中“脱氢”和“插氧”中心的作用。通过调变载体的性质和改善催化剂的制备方法，可以使催化剂表面的“脱氢”中心和“插氧”中心之间的作用更加协调，并建立合适的表面酸-碱性平衡和使催化剂具有合适的氧化还原性，这样可以提高反应中丙烯醛和丙烯酸的选择性和收率。

2.1.4 两段式催化剂

由于丙烷氧化脱氢制丙烯和丙烯选择氧化制丙烯醛两个反应对目的产物均有较高的选择性，研究者们将丙烷氧化脱氢反应（均相氧化脱氢或表面反应氧化脱氢）利用于丙烷选择氧化反应过程中，希望可以在反应中获得较高的丙烯醛收率。

两段式催化剂存在两种反应过程—丙烷氧化脱氢和丙烯选择氧化制丙烯醛过程相互匹配的问题。协调好第一段反应和第二段反应的反应条件，优化反应器的结构，可以提高整个过程中丙烯醛的选择性。

2.2 丙烷选择氧化制丙烯醛的反应机理

丙烷选择氧化制丙烯醛需要转移六个电子，反应产物较为复杂，致使该反应机理的研究难度较大。在不同的催化剂及不同的反应条件下，该反应机理存在差别。文献中对该反应所提出的反应机理主要有以下三种反应途径：（1）丙烷以丙烯为中间体进一步反应生成丙烯醛；（2）丙烷在催化剂表面活化生成异丙氧基，异丙氧基经丙烯进一步生成丙烯醛；（3）丙烷在催化剂表面活化生成正丙氧基，后者经丙烯或丙醛进一步反应转化为丙烯醛[6]。论文参考网。目前，文献报道的研究反应机理的主要方法是通过考察丙烷氧化反应产物的分布和反应可能的中间体或其探针分子在催化剂上的转化行为。

伊晓东等[7]考察了丙烷选择氧化制丙烯醛反应的可能中间体或其探针分子在MoPO/SiO2催化剂上的反应行为，并进一步采用原位IR光谱技术考察了这些分子在MoPO/SiO2催化剂的吸附和转化，认为异丙氧基是该催化剂上丙烷选择氧化制丙烯醛的主要中间体之一，异丙氧基主要转化为丙烯和丙酮，丙烯进一步转化为丙烯醛。

3 展望

综上所述，丙烷选择氧化制丙烯醛反应是一个颇有发展前景且具挑战性的课题。国内外研究者三十多年来的研究工作取得了一定进展，但许多问题有待进一步探讨和深入研究。从本质上探明丙烷选择氧化制丙烯醛反应的催化反应机理和反应的选择性控制步骤等，对于性能优良的催化剂的设计和研制无疑具有重要的指导意义。用于该反应的催化剂多数为固相催化剂，因此，采用原位红外光谱技术，考察反应原料、中间体及其探针分子在催化剂上的转化行为，应该是揭示其反应机理的较佳手段，并由此为性能优良的催化剂的设计和研制提供理论依据。

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中图分类号：U473.1+1文献标识码： A 文章编号：

0.前言

大庆中蓝石化有限公司有一套40万吨/年RFCC装置和一套50万吨/年DCC装置，汽油总量在30万吨/年左右，DCC装置汽油烯烃含量高达42φ％，芳烃含量28.5φ%，苯含量1.6％，为满足汽油新标准的要求，降低汽油烯烃含量，在DCC提升管进行了汽油回炼的工业试验，取得了较好的降烯烃效果。为了增产丙烯，还进行了C4进提升管回炼的工业试验，丙烯产率增加2%，取得了较好的经济效益。

1.汽油质量现状

我公司的汽油组分的构成及质量情况如表1：

表1汽油组分的构成及质量情况

注：FCCU、DCC装置由于掺用了CDC重油催化剂，因此汽油烯烃含量下降。

2. 轻汽油回炼方案

2.1方案一、FCC轻汽油+DCC轻汽油回炼

轻汽油中C4含量占20%~30%，其余为C5-C6，密度仅为0.65，烯烃含量高达50%~60%。

FCC汽油经分离出36%的轻汽油，即3.78万吨/年，DCC汽油经分离出40%左右的轻汽油7万吨/年，二者加起来共有13.475吨/时的轻汽油，可以考虑进DCC提升管下部进行回炼。根据荆门石化C5轻汽油回炼工业应用数据表明：干气产率下降0.75%，LPG产率下降2.02%，汽油+柴油产率增加2.74%，焦炭产率降低0.25%，LPG中丙烯浓度增加2.24ω%，汽油烯烃（荧光法φ%）下降25%，芳烃增加5.38%，辛烷值（RON）下降0.9；总液收增加0.79%。[1]

2. 2方案二DCC轻汽油回炼

针对FCC汽油烯烃较低的情况，考虑DCC轻汽油从装置稳定塔适当位置抽出，循环流量10~12吨/时，温度110~120℃，以液相进装置汽油喷嘴回炼。

2.3、方案三、全馏分汽油回炼

粗汽油方案：FCC和DCC粗汽油比重为0.73~0.76，从分馏塔抽出循环使用，该汽油作为吸收塔的吸收剂，由于≥10% C5从塔顶气液分离罐进入富气，故该汽油偏重。

稳定汽油方案：FCC和DCC稳定汽油比重为0.72~0.73，从稳定塔抽出循环使用，脱硫醇后作为精制汽油调和组分。

根据我厂的实际情况和荆门石化全馏分汽油回炼工业应用数据，采用稳定汽油方案比粗汽油方案好，烯烃降低10%左右，辛烷值增加了1.2个单位。苯含量略有增加。

应用效果预测：

实施该过程主要操作参数变化：反应温度下降2~3℃，提升管中部温度上升约10 ℃。

降低烯烃效果：我厂汽油组分中，FCC汽油烯烃35%，DCC汽油烯烃42%，经采用轻汽油或稳定汽油回炼后，汽油烯烃最低能降到35%以下，苯含量≤2.5%；加之，在辛烷值允许的情况下，调入5%的石脑油，烯烃指标会降得更低。能够满足国标93#汽油标准。

丙烯增产效果 ：LPG中丙烯浓度增加2.24ω%，但丙烯产率变化不大。

轻汽油回炼降烯烃效果，比较明显，但轻汽油中部分轻组分聚合生成汽柴油，LPG产率下降，增产丙烯受影响，同时对提升管及分馏塔处理能力影响很大。

全馏分汽油，特别是稳定汽油回炼，不但降烯烃能达到指标，而且辛烷值提高，同时增产丙烯，产品分布改善，可作为主要方案使用。

表2轻汽油回炼应用结果对比

表3全馏分汽油回炼降烯烃效果

3.C4组分回炼

我公司C4组分中烯烃含量占50ω%以上（DCC装置MTBE未反碳四烯烃含量占60ω%），拥有MTBE 副产品未反C46.48万吨/年。C4组分中的烯烃催化裂化后，烯烃转化为包括丙烯在内的的小分子烃类（LPG），异构烷烃，环烷烃和芳烃；同时烯烃转化生成丙烯提高了装置丙烯产率。

C4组分回炼位置，在提升管最下部，提升管的反应条件为：反应温度650~700℃，催化剂活性70~75（裂解剂活性指数），剂油比50~120，具备“高温，高活性，高剂油比”三高条件。[2]由于C4组分属于裂化难度最大的小分子，放在提升管的最下部，此处催化剂活性，温度和剂油比最高，加热气相进料，避免相变对底部流化的影响，应改造气分装置引入C4组分流程和气化所需换热流程。

3.1 回炼方案

一是将未反碳四从DCC装置MTBE直接引出进DCC提升管或FCC提升管回炼；二是将未反碳四经丁烯提浓装置萃取后得到50ω%收率的正丁烯，即3.24万吨/年，（4~5吨/时），然后进提升管回炼。

方案一：可使汽油烯烃降低2~3个单位，荆门石化丙烯产率增加1.05%（对原料），安庆石化增加2.16% 。应用结果表明：C4组分高温裂解，可以明显提高丙烯产率，我公司按提高丙烯产率2%计，每年增产丙烯：50万吨/年*2%=1万吨/年.效益十分可观。

方案二：正丁烯直接进DCC提升管或FCC提升管回炼； 正丁烯在550℃、620℃的转化结果如表4：

表4正丁烯在550℃、620℃的转化结果

注：以上数据来源于石科院

3.24万吨/年的正丁烯经回炼后，在550℃ 的条件下，可转化：丙烯3.24*48.77%=1.58万吨/年；乙烯3.24*10.45%=0.339万吨/年：在620℃ 的条件下，可转化：丙烯3.24*52.01%=1.685万吨/年；乙烯3.24*13%=0.42万吨/年。

4. 结论

4.1、采用碳四组分高温裂解增产丙烯技术，干气和焦炭选择性相当，液化气中丙烯浓度明显增加，干气组成、汽油性质、柴油性质及油浆性质相当。分馏系统取热略有增加，吸收稳定系统负荷增加较大。

4.2采用汽油提升管回炼的方式FCC稳定汽油烯烃含量35%以下，解决了汽油烯烃高的问题，能够满足国标93#汽油标准。[3]

参考文献

篇5

羧酸酯是一类重要的化工原料，低级的酯一般都有水果香味，可作香料(如醋酸异戊酯有香蕉味，戊酸乙酯有苹果香味等)。液态的酯能溶解很多有机物，故常用作溶剂(如醋酸乙酯等)。有些酯还可用作塑料、橡胶的增塑剂。以乙酸辛酯(Octylacetate)为例：乙酸辛酯具有桔子、茉莉和桃子似香气，天然品存在于苦橙、绿茶等中，是我国GB2760-86规定允许使用的食用香料，同时被FEMA（美国食用香料与提取物制造协会）认定对人体是安全的，FDA（美国食品及药物管理局）也批准其用于食品。乙酸辛酯主要用以配制桃子、草莓、树莓、樱桃、苹果、柠檬和柑橘类香精，也可用于日化香精配方中。

1.羧酸酯类香料的市场前景

随着生活水平的提高，消费者对食品、饮料的口味、口感要求越来越高，这就需要大量使用香精、香料来迎合消费者，促进了食品企业对香精香料的应用。食用香精在食品配料中所占的比例虽然很小，但却对食品风味起着举足轻重的作用。国际知名咨询公司Freedonia于去年5月底的研究成果表明：预计从2006～2008年，发展中国家对香精和香料的需求，将以年均4.4%的速度快速增长，到2008年该市场的份额将达到186亿美元。而亚太地区(不包括日本)对香料和香精的需求特别强劲，未来几年有望以年均7.3%的增速快速增长。发展中国家人均收入增加，对消费品质量要求有很大提高。随着全球消费者越发注重健康，市场对营养和健康食品的需求也日益增加。因此，由于预计低糖低脂食品和饮料市场将迎来强劲增长，全球消费者对食用香精和香料的需求也必将不断增加。香料配料市场需求量的继续增长，还主要源于化妆品生产，在发达国家和地区，消费者的护肤化妆品消费呈上升趋势。羧酸酯类香料作为优良的可食用香料品种其需求也必将不断激增。

羧酸酯类香料的主要生产和消费国有美国、西欧、日本、墨西哥和中国等，国内食品、饮料生产企业中目前应用最多的添加剂就是香精香料，随着消费者对于味觉享受越来越高，这种趋势会对香料需求产生积极影响。香料产品是香料工业的上游产品，是后续香精产品的原料，香料和香精产品是其他有关产品的配套性产品，它们被广泛地用于日化、食品、医药、饲料等工业产品的生产。据了解，饮料行业是香料最主要的应用领域，该领域2005年的香料消费份额达31.1%。就各地区而言，美国、日本和西欧地区目前统领香料消费市场。香料市场未来的发展大部分可能会出现在亚太地区，尤其是中国和印度这些发展中国家。这将进一步刺激香精香料市场的快速发展。我国目前在世界香料市场中所占份额仅5%左右，日本所占份额达到12%，而美国则达到20%。

2.羧酸酯类合成的传统工艺

传统上羧酸酯类的合成都是用浓硫酸作催化剂，由相应醇与酸酯化而得。但由于浓硫酸作催化剂合成酯化反应具有以下缺点：（1）在酯化反应条件下，浓硫酸的氧化性和强脱水性易导致一系列副反应，给产品的精制和原料的回收带来困难，且酯的质量差。（2）反应产物的后处理要经过碱中，水洗等工序，比较复杂困难，同时产生大量废液，污染环境。（3）浓硫酸严重腐蚀设备，加快了设备更新，增加生产成本。为克服这些缺点，倡导绿色化学，人们选择环境友好型催化剂催化酯化反应，近年来，已发现氨基磺酸、结晶固体酸、杂多酸、无机盐等均可作为酯化反应的催化剂。

3.羧酸酯类合成的发展

近年来，人们对于羧酸酯类的合成的研究开发和应用发展很快，研究和开发出高效、环保的催化剂，是羧酸酯类的合成的研究发展方向：

无机盐催化剂：无机盐大多性质稳定，来源广泛，对设备几乎没有腐蚀，反应条件温和，不会对环境造成太大污染，但是由于无机盐容易潮解，影响其催化的效果。常用的催化剂有三氯化铝、三氯化铁、硫酸钛、十二水合硫酸铁铵、五水合氯化锡、一水合硫酸氢钠和硫酸锌。

磺酸类催化剂：磺酸类催化剂来源广泛、性能稳定、安全、使用方便、对酯化反应有较高的活性、产品收率较高、产物处理方便、催化剂可以重复使用等特点，适合于工业化生产的需要。

杂多酸催化剂：杂多酸是一种含氧桥的多核化合物，其特点是催化活性高。选择性好，反应时间短，反应温度低。不易造成环境污染，对设备几乎没有腐蚀。再生速度快。

阳离子交换树脂催化剂：其主要特点是价廉易得，不腐蚀设备，不污染环境，不会引起副反应，不溶于反应体系，能够重复使用，易于分离、回收和再生，操作简单，产品收率较高，具有工业推广价值。

固体超强酸催化剂：固体超强酸在有机合成中的优点是活性高，重复使用性好，不腐蚀设备，制备方法简便，处理条件易行，便于工业化。这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。

负载型催化剂：其优点是催化活性高，重复使用性好，不腐蚀设备，制备方法简便，处理条件易行，便于工业化，这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。

钛酸四丁酯催化剂：不仅具有催化活性高，重复使用性好，不腐蚀设备等基本优势，而且同制备方法简便，酯收率高，价廉易得，反应时间短，反应温度低，处理条件易行，便于工业化，这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。

酶催化（脂肪酶催化、菌体催化等）工艺不仅催化化活性高、产品质量好，而且反应条件简单、温和,酶重复使用方便,酶活性保持时间长,在生物酶的固定及精细化学品的合成中有较大的使用价值。

4.讨论

目前，国内外羧酸酯类的合成的发展趋势越来越多的偏向于研究合成绿色、高效、环保等多功能的新型催化剂剂。一方面，合成环境友好的催化剂所采用的原料都比较易得，在开发过程中可以降低成本；另一方面，合成环境友好的催化剂所采用的都是低毒、高效、无污染的工艺，较大范围的降低了环境的负荷。发展我国羧酸酯类香料应当注意加大科技投入力度，大力开展技术创新，加强安全法规和环境保护，强化企业管理，提高经济效益。

参考文献

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篇6

 

磷是造成水体富营养化的重要原因，对高有机磷废水的处理一直是工业企业环境污染治理的难题。虽然对处理高有机磷的研究一直没有中断过，但目前处理效果好、运行费用低的方法还不多。这是因为磷的排放标准较高（GB8978-1996《污水综合排放标准》中磷的一级排放标准为不超过0.5mg/l），且处理成本较高，一般企业难以承受。

1工程概况

某化工企业主要生产卤代烷基磷酸酯阻燃剂，废水主要来自生产车间的碱洗、酸洗、水洗及部分水冲泵废水。废水呈强酸性，COD、SS、P等较高。针对该废水有机磷含量高的特点，采用铁炭微电解+光催化氧化+生化工艺，经过八个月调试，废水处理系统运行稳定，且达标排放。废水设计参数见表1。

 

项目

 

  ρ(COD)

（mg·L-1）

ρ(BOD5)

（mg·L-1）

ρ（总磷）

（mg·L-1）

ρ（NH3-N）

（mg·L-1）

pH

进水水质

≤13000

≤3500

≤675

≤121

2～3

出水水质

≤100

≤20

篇7

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篇8

 

纳米二氧化钛（TiO2）具有许多特殊性能，比如表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道四大效应[1]，从而使其与普通二氧化钛相比具有许多特殊性能。

纳米二氧化钛是无机纳米半导体材料TiO2中极其重要的一种纳米材料，是一种稳定的无毒紫外光吸收剂[2]，纳米TiO2还具有很好的光催化作用[3]，在光照条件下能够降解有机污染物、杀死细菌。纳米二氧化钛在水处理、催化剂载体、紫外线吸收剂、光敏性催化剂、防晒护肤化妆品、光电子器件等领域具有广泛的用途。目前纳米二氧化钛的制备方法主要分为液相法和气相法，本文对其制备方法及其应用发展进行了总结。

1 制备方法

1.1 气相法

气相法是直接利用气体，或者通过各种手段将物质转变为气体，使之在气体状态下发生物理变化或者化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米粒子的方法。

1.1.1 四氯化钛气相氧化法 此法多是以四氯化钛为原料，以氮气为载气，以氧气为氧源，在高温条件下四氯化钛和氧气发生反应生成纳米二氧化钛。该工艺的优点是自动化程度高，可以制备出优质的二氧化钛粉体；缺点是二氧化钛粒子遇冷结疤的问题较难解决，对设备要求高，技术难度大，在生产过程中排出有害气体Cl2，对环境污染严重。

1.1.2 四氯化钛氢氧火焰法 以TiCl4为原料，将TiCl4气体导入高温的氢氧火焰中700～1000℃，进行高温气相水解备纳米二氧化钛。四氯化钛氢氧火焰法制得的纳米二氧化钛粒子晶型为锐钛矿和金红石的混合型，该工艺优点是产品纯度高达99.5%，粒径小、比表面积大、分散性好、团聚程度小，可用作电子化工材料，制备工艺成熟，生产过程较短，自动化程度高；缺点是反应过程温度较高，生成HCl使设备腐蚀严重，对材质要求高，需要精确控制工艺参数。

1.2 液相法

当今制备纳米粒子液相法居多，纳米二氧化钛的制备方法也是如此。主要有溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等。

1.2.1 溶胶—凝胶法 溶胶—凝胶法(简称S—G法)，又名胶体化学法，是被广泛采用的一种制备纳米二氧化钛的方法。其原理是以钛醇盐或钛的无机盐为原料，经水解和缩聚得溶胶，再进一步缩聚得凝胶，凝胶经干燥、煅烧得到纳米二氧化钛粒子。论文参考，液相法。与其它方法相比制品的均匀度高，尤其是多组分的制品，其均匀度可达分子或原子尺度；制品的纯度高，而且溶剂在处理过程中容易除去；反应易控制，副反应少；煅烧温度低，工艺操作简单。

1.2.2 水热法 水热反应过程是指在一定的温度和压力下，在水、水溶液或蒸汽等流体中所进行有关化学反应的总称。该法的原理是在高压、水热条件下加速离子反应和促进水解反应。论文参考，液相法。一些在常温下反应速度很慢的热力学反应，在水热条件下可以实现反应快速转化。

2 纳米TiO2催化性能的应用

2.1 杀菌功能

抗菌是指TiO2在光照下对环境中微生物的抑制或杀灭作用。TiO2光催化剂对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等具有很强的杀菌能力。在紫外线作用下，以0.1mg/cm3浓度的超细TiO2可彻底地杀死恶性海拉细胞，而且随着超氧化物歧化酶（SOD）添加量的增多，TiO2光催化杀死癌细胞的效率也提高；用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数，饮用后无致突变作用，达到安全饮用水的标准[5]；当细菌吸附于由纳米二氧化钛涂敷的光催化陶瓷表面时，TiO2被紫外光激发后产生的活性超氧离子自由基(·O-)和羟基自由基(·OH-)能穿透细菌的细胞壁,破坏细胞膜质，进入菌体，阻止成膜物质的传输，阻断其呼吸系统和电子传输系统，从而有效地杀灭细菌，并抑制细菌分解有机物产生臭味物质如H2S、SO2、硫醇等[4]；在涂料中添加纳米TiO2可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，可应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌，防止感染。论文参考，液相法。论文参考，液相法。

2.2 防紫外线功能

纳米TiO2既能吸收紫外线，又能反射、散射紫外线，还能透过可见光，是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。与同样剂量的一些有机紫外线防护剂相比，纳米TiO2在紫外区的吸收峰更高，更可贵的是它还是广谱屏蔽剂，不象有机紫外线防护剂那样只单一对UVA或UVB有吸收[6]。它还能透过可见光，加入到化妆品使用时皮肤白度自然，不象颜料级TiO2，不能透过可见光，造成使用者脸上出现不自然的苍白颜色。论文参考，液相法。利用纳米TiO2的透明性和紫外线吸收能力还可用作食品包装膜、油墨、涂料和塑料填充剂，可以替代有机紫外线吸收剂，用于涂料中可提高涂料耐老化能力。论文参考，液相法。

2.3 防雾及自清洁涂层

TiO2薄膜在光照下具有超亲水性和超永久性[7]，因此其具有防雾功能，如在汽车后视镜上涂覆一层氧化钛薄膜，即使空气中的水分或者水蒸气凝结，冷凝水也不会形成单个水滴，而是形成水膜均匀地铺展在表面，所以表面不会发生光散射的雾。当有雨水冲过，在表面附着的雨水也会迅速扩散成为均匀的水膜，这样就不会形成分散视线的水滴,使得后视镜表面保持原有的光亮，提高行车的安全性。如果把高层建筑的窗玻璃、陶瓷等这些建材表面涂覆一层氧化钛薄膜，利用氧化钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为CO2和O2，同剩余的无机物一起可被雨水冲刷干净，从而实现自清洁功能[8]。

参考文献：

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篇9

关键词：

生产工艺；过氧化氢；蒽醌法；生产原理

1过氧化氢的相关特性及其应用

1.1物理及化学性质

对于过氧化氢来讲，它又被称为双氧水，其化学式为：H2O2，分子量大概为34.0146，它的结构式为：H-O-O-H[1]。通常情况下，它的外观是一种没有颜色的透明液体，也没有毒，但是，它对皮肤是具有一定侵蚀作用的，当不小心使皮肤接触到过氧化氢会产生燃烧感及疼痛感。另外，过氧化氢也是一种强氧化剂，如果其遇到碱、重金属等的时候会发生化学反应，并且产生大量的热量，当与可燃性物质接触的时候就会发生氧化自然现象。

1.2过氧化氢的应用

由于过氧化氢的相关性质非常活泼，因此，其在我国经济建设中得到了广泛的应用。它主要应用到化工、纺织、电子、污水处理、医药、建筑工业、航空航天业、食品和奶制品用于杀菌消毒等诸多领域，另外，它也是非常重要的化工原料。过氧化氢具有多种功能效果，如具有漂白作用、消毒作用、氧化作用等。

2过氧化氢的主要生产方法

过氧化氢的主要生产方法包括：电解法、蒽醌法、空气阴极法、以及氢氧直接合成法、异丙醇法等[2]。电解法。该种方法最早是在1853年由Medinger发现的，当时主要是在电解硫酸的过程中发现了该方法，之后，在不断的实验及实践中进行了多次改进。从最初的过硫酸法逐渐改进成过硫酸钾法，更进一步的，其改进到过硫酸铵法，并且，它成为了上个世纪前半期的过氧化氢的主要生产方法。对于过硫酸铵法来讲，它是以石墨作为阴极，铂作为阳极来进行化学反应的，它的化学方程式为：异丙醇法。该种方法以异丙醇作为原料，并且以过氧化氢作为引发剂，用氧气等来进行液相氧化，从而生成丙酮和过氧化氢[3]。该种方法存在一定的缺点，如投资大，需要消耗大量的异丙醇等，另外，采用该种方法生产出来的过氧化氢是比较难分离的，也很难提纯，因此，在工业等领域对该方法采用的很少。蒽醌法。在1953年的时候，美国杜邦公司首次采用该种方法来生产过氧化氢，并且，到了1980年左右的时候，该种方法已经成为世界上生产过氧化氢的主要生产方法。由于其生产成本非常低，故其向着自动化、大规模化等方向进行发展。该种方法生产过氧化氢的原理过程为：通过将a-烷基蒽醌溶于有机溶剂当中，这样就会制成工作液，然后在催化剂钯触煤的作用下，通氢气之后被还原，使烷基蒽醌变成烷基氢蒽醌，后者再通过氧气进行氧化，在氢蒽醌转化为原来的蒽醌的同时，生产过氧化氢，用水萃取工作液当中的过氧化氢，再经过净化、蒸馏处理，即成为产品，并且，工作液是可以循环使用的，它的化学反应方程式为：

3过氧化氢的生产原理及生产工艺流程

3.1生产工艺原理

就目前来讲，蒽醌法是我国生产过氧化氢的主要方法。它的工艺原理大致为：把烷基蒽醌与有机溶剂通过采取一定的方式配制成工作溶液，在温度为55~65℃的条件下，压力为0.30MPa的情况之下，并且，在有催化剂存在的条件下，通入氢气进行氢化，然后，再到40~44℃下，通过与氧气进行逆流氧化，最后通过采取萃取、再生、精制与浓缩制来制得过氧化氢水溶液产品。

4结语

通过上文分析可以知道，不管是在工业生产中还是在我们的生活当中，对过氧化氢的使用频率越来越高，并且，它的用途也是非常的广泛。但是，过氧化氢同其它任何产品一样具有价值性，只有通过依靠科技手段来优化和完善过氧化氢的生产工艺过程，这样才能够提高其生产能力以及降低整个生产成本，从而为其创造更多的经济价值。另外，相关的化学工作者或者专家等人也一直在努力研究更优的过氧化氢的生产工艺流程，也在不断努力的研究、探索新型、高效、以及洁净的蒽醌氢化催化剂。

参考文献：

篇10

防治大气污染要从多方面入手，它是长期需要治理的过程。要充分考虑到地区环境特征，对有影响的因素进行全面系统分析。在此基础上制定最优化防治措施，充分发挥环境自净能力，达到控制区域大气环境质量目的。

低温等离子体-光催化系统集成废气处理技术及装备

项目简介：利用其在太阳光下分解有害气体的作用净化大气和室内空气的特性，可以应用于城市建筑玻璃，起到城市“森林”作用。利用其自洁防雾性能，可以应用于城市建筑玻璃，起到易清洗的功能；可以应用于浴室玻璃、眼镜、仪表镜头等，起到防雾功效。利用其自洁杀菌抗菌特性，可以应用于餐具等器皿上，起到杀菌作用。利用其亲水性，通过淋水形成水膜，用作建筑物上，可以起到降温作用，起到建筑节能的效果。将光催化与低温等离子体技术集成，用作室内空气净化装置，有相当大的应用空间，可广泛应用于家庭、娱乐场所、办公室、医院消毒、生产车间等不同尺度空间，也可应用于汽车、火车、飞机等交通工具内，还可与中央空调连用，应用于办公场所、住宅、工厂等建筑物内。

所处阶段：初期阶段

有害气体光催化分解的新型纳米催化剂

项目简介：该课题研究目的是寻找金属离子掺杂改性二氧化钛新方法来提高光催化剂催化活性，并进行机理探讨，为光催化在有害气体光催化处理和自洁薄膜应用提供理论依据。二氧化钛需要改性使之提高光生空穴和电子性能，同时，光生电子与空穴的电荷分离能力是影响光催化活性主要因素。基于这种思路提出了金属离子非均匀掺杂改性二氧化钛的新方法。

意义：采用金属离子非均匀掺杂改性改性二氧化钛光催化剂，其光催化活性得到了明显的提高，提出了光生载流子分离增强光催化活性的理论。高活性的光催化剂薄膜具有很好的超亲水性。非均匀掺杂这种方法和效果，在国内外均为领先水平。

烟气脱硫及硫回收系统技术开发研究

项目简介：该项目研究开发一种湿法烟气脱硫技术，可以处理含硫燃料燃烧后烟气中的酸性气体（SO_2），其原理是通过碱性脱硫剂溶液与烟气中的二氧化硫反应，达到净化烟气的目的，脱硫剂为可再生循环利用的亚硫酸钠溶液。

该工艺采用纯碱（Na_2CO_3）为初始吸收液，吸收液在吸收塔内与二氧化硫后反应生成亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠近一步吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。在吸收塔外面设有吸收剂再生装置，需再生的吸收液与一定浓度的石灰乳（Ca（OH）_2）反应产生亚硫酸钠，从而实现脱硫剂再生循环利用。工艺系统中的低温耐腐蚀换热器，可以利用脱硫前高温烟气加热脱硫后低温洁净烟气，能回收烟气余热。

所处阶段：中期阶段

意义：该烟气脱硫工艺运行过程中吸收系统不结垢，管道、设备不堵塞，脱硫效率高，液气比低，整个系统运行成本低。项目开发的烟气脱硫技术可以广泛应用于火电企业烟气脱硫，同时还可以用于工业燃煤炉窑尾气二氧化硫净化。

工业废气的生物处理方法

项目简介：生物法处理工业废气是一种经济有效方法，生物滤池和生物滴滤池是两种最常用的生物处理系统，适于处理多种挥发性有机物（VOCs）和许多工业废气中的无机蒸气物质，介绍了生物滤池和生物滴滤池处理废气系统的特点，原理和应用实例。

意义：该研究为基础理论性论文，提出了用生物处理的方法对工业废气的有效治理，有深远意义。

大型、中高压可燃气回收方法及其装置

项目简介：该项目采用一种可以向压缩腔内喷入液体进行压缩过程冷却、密封转子啮合间隙和端面间隙的湿式螺杆压缩机；采用一种迷宫密封、缓冲气密封和集装式双端面机械密封或浮环密封的组合密封组；采用一种密封失效后保证压缩介质安全性的手段；采用一种带同步齿轮的湿式螺杆压缩机，保证转子之间总保持一定的啮合间隙而不相互接触；采用特殊的轴承结构；针对不同介质的各自特点采取了不同的工艺流程；完成产品的系列化。研制的设备流量≥2400Nm3/hr，出口压力≥1～2.5MPa，无故障运行周期在8000小时左右，具有效率高，能耗低特点。

所处阶段：成熟应用阶段

化学实验室废气净化吸附板

及其制备方法

项目简介：该发明公开了一种化学实验室废气净化吸附板及其制备方法。所述的吸附板是由承载板和其上固定载有TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化剂的活性炭纤维织物构成，或该吸附板是由单一活性炭纤维制成的，其上载有TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化剂蜂窝板结构。所述的制备方法是将TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化剂载于活性炭纤维织物中，其过程是采用锐钛矿型TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化剂分散在水中，制得浆料 1，在上述浆料中再溶入水溶性粘合剂，制得浆料2。用喷枪将浆料1均匀地喷在活性炭纤维织物表面，然后接着在其表面均匀地喷上浆料2，最后将其置于鼓风干燥箱中干燥。将载有光催化剂的活性炭纤维织物固定在承载板上，制成吸附板。

该发明优点在于，净化吸附降解后不再产生二次污染，运行成本低。

所处阶段：成熟应用阶段

虹彩塑料废气治理的

调查研究

项目简介：该课题研究从该废气处理前后中污染物的浓度检测、分析入手，进而达到对处理废气达标与否进行定量分析和准确判断，同时，为目前使用ECOLO制剂这一高效、简单、实用的异味废气处理新技术在此类废气中的应用提供科学依据，若ECOLO制剂不能系统地对废气中各种污染物进行达标处理，则提出真正实现经济、高效解决有毒异味废气的典型技术，建立示范装置。

意义： 该项目为软科学，调查研究发表的论文对塑料废气的治理有着积极推动意义。

脱除废气中一氧化氮方法

项目简介：该发明采用脱氮洗涤液为亚铁螯合剂溶液，还原剂为金属铁。用亚铁螯合剂与一氧化氮发生络合反应，形成亚铁亚硝酸络合物，使废气中不溶于水的一氧化氮进入水溶液，用金属铁与亚铁亚硝酸络合物发生反应，将与螯合铁结合的一氧化氮还原为N_2，从而实现脱氮。

所处阶段：成熟应用阶段

用于汽车尾气处理复合介孔催化材料及制备方法

项目简介：该研究利用介孔材料所具有的高的比表面积和有序的孔道结构，采用合适的制备工艺，将少量的贵金属及其他活性组分均匀地分散于具有良好热稳定性的介孔氧化锆基体材料的孔道中或掺杂于其骨架结构中，可以最大限度地提高这类材料的催化活性，特别是低温活性；同时能有效减少贵金属用量，从而有望成为一种优良的可用于汽车尾气净化用的催化剂材料。

所处阶段：初期阶段

废气净化器

项目简介：该项目产品废气净化器包括壳体、进气管、水浴装置、喷淋装置、水循环过滤装置、收水装置及出气口，对废气进行水浴和水幕喷淋连续二级净化处理，增加了气液接触的面积及时间，大 大提高了气体净化的效果，而且对高温、高湿、高比阻、易燃、易爆的含尘气体具有较高的效率，去除气体中的水蒸汽及某些有毒有害的气态污染物。相比同类型的干式除尘器，除尘效率高。同时采用了循环过滤装置，澄清的水可反复利用，节约水资源。主体结构选用玻璃钢，不锈钢等防腐材料制造，耐高温、耐腐蚀。

所处阶段：成熟应用阶段

篇11

上海市化学化工学会教育委员会主任范杰教授代表与会的化学化工学会负责人和各校师生感谢东道主华东师大校系领导和老师们为会议提供的周到安排。同时介绍了上海市市长韩正同志今年1月下旬视察化工企业时对本市化学工业提出跨市发展，辐射全国；加大研发力度，实施创新技术；一伴化规划，整合资源，做大做强等要求。为广大化学工作者展示了上海市21世纪化学工业继续发展的宏伟蓝图，倍受鼓舞。我们要用化学在追求美好生活，促进高新技术发展中所作出的贡献，消除人们对化学的误解，吸引更多的年青人投身化学专业学习，应对未来能源、资源不足的挑战、环境污染加剧和温室效应增大带来负面影响作出努力和贡献。

交流会上20位同学的精彩报告和师生间热烈融洽的互动式讨论，为会议营造了极为和谐的氛围。

优秀论文涉及有关催化反应的机理探讨、多种纳米材料的合成、食品安全中监测方法研究、抗癌药物的活性研究、皮肤抗衰老的机理、环境水体中重金属的检测方法和仪器的开发等与高新技术和人们生活密切相关的多个领域。

经过评委讨论，有10位同学获得壹等奖。他们是：刘嘉、黎朝、陆颖音、李永玺、戴逸婧、丁支、王荔祖、马丽君、张若男和王欢。

有十位获得二等奖，他们是：徐阳、刘媛媛、徐慧婷、应佚伦、、张蕾、沈明月、虞珊、蒋迪发和徐浩。

篇12

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）22-0128-02

2016年6月19日，我国高票通过《华盛顿协议》工程教育质量第21个成员国，意味着中国工程教育质量得到了国际认可，这是我国工程教育界多年努力的结果[1-3]。针对化学工程与工艺专业工程教育认证标准、卓越工程师教育培养计划的目标，结合《工业催化》这门课程本身具有理论与实践不能很好地结合等特点，改革《工业催化》传统的教学方法，将“项目、案例式教学法”应用于《工业催化》课程教学中。通过实际反应引入知识点，科研案例将起到抛砖引玉的作用，加深学生对知识点的印象及理解。

一、课程的定位和目标

高校开展专业建设和工程教育改革的根本目的是推动专业教育质量和人才培养质量的持续改进与提高。认证标准规定了专业应该满足的培养目标和毕业要求，学生在毕业时应该具备的基本的沟通能力、合作能力、专业知识技能、终生学习的能力及健全的世界观和责任感等能力素质要求。近年来，通过在教学内容、教学方法和教学手段的改革以及教材建设等方面的探索与实践，结合行业实际，培养能够解决复杂工程问题的化工工程师已经成为课程教学的风向标。

《工业催化》课程是为化工相关专业学生开设的选修课，为学生毕业后从事催化化学相关领域的化工设计、催化剂设计与制备、运行管理等工作提供工业催化方面的专业知识。通过掌握有关催化剂设计、化剂制备和工艺、表征与测试等基本理论知识，了解相关研究方法，培养学生分析和解决催化剂制备技术中各种复杂工程问题的能力。通过掌握催化作用的基本规律和基本原理，掌握各类催化剂及其催化作用，具有对现有工业催化过程的改善和新的催化剂研究能力；通过掌握运用催化反应的基础理论和基本知识，具有对工业催化领域内复杂工程问题进行进行识别、分析、表达，以获得有效结论的能力。

目前学生对专业课的主动学习能力不足，专业课程较难理解，需要大量课外学习时间，而学生很少倾注课外时间钻研专业知识[4-6]。课本知识不能满足学生对新技术、新工业等知识的渴求，工科专业课的性质又使得学生容易出现遗忘的情况，教学效果难以保证。在成绩考核方面，学生普遍认为临时突击能够通过考试甚至有等待教师讲解重点等现象，课外自学时间很少，学习后效果不好，应用本课程的知识解决复杂工程问题则更难。

通过《工业催化》课程教学改革围绕工业生产实际需要，结合国内院校多年来在本课程教学方面积累的经验，从教学定位、教学内容、教学手段等多方面着手，将项目与案例式教学融入课堂，辅以科技论文阅读及写作，培养学生将催化知识与工业生产相结合，使学生能够在自主学习时接触到国际前沿知识，培养学生的科学思想，注重理论与实际紧密结合的求实态度，建立并完善学生专业知识学习体系，促进学生接受新技术、新知识的能力，培养和提高学生利用专业知识对复杂工程问题进行分析、表达以获得有效结论的能力。

二、案例式教学法

工业催化过程经石油、化工以及精细化工近百年的发展，已形成了巨大的生产力，在世界各国的国民经济中起着不可估量的作用。无论是石油工业、化学工业还是精细化学品工业，其发展进程中起着十分重要作用的是催化过程。―个新的催化剂、新的催化过程的出现往往从根本上改变了某一化学加工过程的状况，降低了成本，创造出大量的财富，有力地推动着工业生产的发展。《工业催化》课程作为化工、材料相关专业的选修课程，主要研究各类工业催化剂的设计、制备、分析、测试与使用方法；介绍环境保护催化技术、未来能源催化技术。在实践的基础上，总结催化作用的基本规律，熟悉不同类型催化剂的基本要求和作用特点，催化剂制备技术，催化剂表征方法以及工业上催化剂的评价与应用。早在1834年Berzelius就引入了“catalysis”术语，此后催化反应层出不穷，课堂教学中引入案例，加深学生对知识的理解。案例：在讲授“金属催化剂及其催化作用、分子筛催化剂及其催化作用”等内容时，引入与生活密切相关的高辛烷值汽油制备案例。合成气（CO+H2）经费托合成反应可定向制备高辛烷值汽油。费托合成的主要产物为直链烷烃，符合Anderson-Schulz-Flory（ASF）分布，合成产物主要是C1-C50+的直链烷烃组成的复杂混合物，重质烃产物需要二次加工。研究者一般通过二段工艺将长链烷烃经进一步裂解改质和加氢异构获得具有优异燃烧性能的中间馏分油（如高辛烷值汽油）。此反应通常需要二种催化剂，一是常规费托合成用金属催化剂，二是分子筛催化剂。借此引入常规催化剂的主要成分、了解工业催化剂制备工艺路线，催化剂的制备方法；理解溶胶凝胶法、微乳液技术等催化剂制备新技术；掌握沉淀法、浸渍法等制备工业催化剂步骤和影响因素，掌握工业催化剂的运输、贮存与装填，升温与还原，失活与再生、开、停车及钝化等知识点。分子筛是一种结晶硅铝酸盐，具有规则的分子量级上的孔道结构，是石油炼制工业上常见的重油催化裂解和异构化催化剂。通过讲解分子筛催化剂，从分子筛作用着手，分成两方面内容。（1）分子筛的吸附作用，了解固体催化剂表面的内扩散和外扩散，理解多相催化反应步骤，掌握多相催化反应步骤，掌握吸附作用和吸附等温线；掌握Langmuir等温方程的几点假设，以及Langmuir等温方程。（2）分子筛作为固体酸催化剂用于裂解、异构化和择型催化反应中。使学生了解分子筛在石油化工中的重要作用，掌握分子筛吸附作用与多相催化的关系。

三、项目式教学法

成果导向教育是由美国与1994年首先提出来的，经过20余年的发展，使其成美国、加拿大、英国等发达国家教育改革的主流理念[7]。因此，通过科研项目与教学改革融合为成果导向教育提供了良好的前提基础，使课堂上的理论知识应用于在科研、生产实践中。在“工业催化剂的设计”的教学内容中，利用产学合作企业的生产线，在课程适当教学环节结合教师的科研题目以及产学合作企业生产的产品进行项目式教学。如：浙江省自然科学基金项教改项目、浙江省公益技术应用研究计划项目“新型双提升管沼气自热重整制生物质基合成气工艺关键技术研究”等融入课堂教学。在“各类催化剂及其催化作用、工业催化剂的评价与宏观物性的测试”等章节，以省自然科学基金项目中的Fe/SBA-15/H-ZSM-5单晶胶囊催化剂设计为出发点，介绍金属和分子筛在催化剂中的作用，介绍调控费托产物分布的催化剂种类、制备方法和研究进展以及分子筛催化剂在合成生物柴油中的应用。在“工业催化剂设计、工业催化剂的制备和使用”等章节，以浙江省公益技术应用研究计划项目中的沼气自热重整催化剂设计和制备为出发点，介绍催化剂载体和助剂对催化剂性能的影响，介绍制备方法和条件对催化剂性能的影响；在“未来能源及燃料工业用催化技术”章节，介绍生物质基清洁能源的开发等。学生分小组研讨，在查阅文献和总结的基础上，得出沼气重整制备合成气，合成气直接制备柴油的具体催化剂选择和工艺，应用CAD化工软件画出工艺路线图，并在课堂上小组代表进行项目方案的讲解，采用以学生“参与式”的课堂教学，以学生为中心，让学生成为课堂的主体，使学生具有一定的探索知识能力。

四、结语

对《工业催化》课程进行教学改革，使本课程能较好地适应当代本科生工程教育的特点和学科发展趋势，将项目与案例运用到教学中，课程的改革主要围绕以下3个目标来进行：

1.强化工业催化的基础知识，培养学生扎实的专业知识和科研项目案例阅读、查询能力，注重学科交叉渗透和应用发展。

2.使学生掌握先进研究方法与技能、拥有对工业催化领域内复杂工程问题进行进行识别、分析、表达，以获得有效结论的能力。

3.达到培育具有国际化视野、能力全面、良好创新素养的应用型高级工程技术人才的目的，为提高高等工程教育的质量奠定良好的基础。

参考文献：

[1]中国工程教育认证协会（筹）秘书处.工程教育认证工作指南（2013）版）[Z].

[2]姚韬，王红，佘元冠.我国高等工程教育专业认证问题的探究――基于《华盛顿协议》的视角[J].大学教育科学，2014，（04）：28-32.

[3]肖云川，吴莎.以工程教育专业认证为标准提升大学生就业能力的研究[J].现代教育，2015，（10）：12-13.

[4]黄仲涛.工业催化[M].北京：化学工业出版社，2006.