《试验设计与数据处理》课程建设实践与探索

《试验设计与数据处理》是化工类、食品类和材料类专业的通用型工具课,对培养学生的创新能力具有重要的支撑作用。我们以精品在线开放课程建设为依托,从课程内容、教学方法、学习方法、学习平台、教学评价和教学团队建设等方面对课程进行了一系列的改革,以期能够更好地适应新工科建设和卓越工程师教育培养计划的要求。此外,笔者还分别以仪器分析、分离提纯和化工生产中的典型案例为学习项目,具体地展示了本课程的改革措施及其实施过程。     

34Mn5钢管外折叠缺陷的原因分析

针对34Mn5管坯轧制成钢管后表面上出现的外折叠缺陷,用理化检测手段对钢管化学成分、缺陷形态、金相组织进行分析,对铸坯进行热酸浸蚀试验。分析结果表明圆管坯表面渣沟缺陷在热轧过程中各种复杂应力的作用下扩展,最终形成了34Mn5钢管表面外折叠缺陷。通过对结晶器保护渣理化指标进行调整,基本消除了铸坯表面渣沟缺陷,降低了钢管外折叠缺陷率。     

Q345B钢板表面小纵裂纹的成因分析

为分析Q345B钢连铸板坯轧后钢板表面小纵裂纹成因,采用光谱分析仪、金相显微镜、扫描电镜及能谱仪分别对Q345B钢板裂纹处的化学成分、金相组织、显微形貌及夹杂物的类型进行了分析.结果表明:裂纹缺陷是由于连铸坯皮下气泡引起的,铸坯皮下气泡在轧制前加热过程中被烧暴露发生氧化而不能被压合,轧制延伸时缺陷区不能参与同步变形而最终形成表面小纵裂缺陷.     

天钢B级船板钢探伤缺陷分析

为解决B级船用钢板因探伤检查有缺陷而导致整炉钢板报废的问题,对有问题的钢板试样进行了金相分析、扫描电镜观察以及能谱分析。研究结果表明,该批次B级钢板存在长条夹层、短条状夹杂物以及球形夹杂物三种缺陷。其中,长条夹层是造成探伤检验不合格的主要原因。电镜分析结果证实长条夹层来源于结晶器保护渣。采取稳定结晶器的措施可避免此类缺陷发生。     

2-巯基-5-甲基-1,3,4-三氮唑的合成新方法

报道了一种合成重要的医药中间体2-巯基-5-甲基-1,3,4-三氮唑的新方法。第一步,以乙酸代替吡啶/乙酰氯体系,和氨基硫脲发生酰化反应,得到N-乙酰基氨基硫脲,反应时间从24h缩短至5h;第二步,在微波辐射下,用1mol/L NaOH水溶液代替甲醇钠/甲醇溶液,中间体N-乙酰基氨基硫脲环合为2-巯基-5-甲基-1,3,4-三氮唑。该法反应时间短,原料廉价易得,中间体和产物的分离纯化不需要柱层析,为规模生产提供了条件。     

天钢1~#连铸机圆坯定尺精度控制

天钢1~#连铸圆坯采用红外摄像定尺火焰切割坯料,由于摄像精度问题导致连铸切割定尺不一,多发生长尺现象,生产过程的变化会加剧定尺精度较差问题。根据统计分析结果:断面越大,长定尺的现象越为严重;开浇头两炉和浇注尾炉是发生长定尺最为严重的炉次。通过加强设备维护,提高操作人员对生产工艺影响的认知,1~#铸机切割定尺偏长问题得到了较好的控制。     

F-T合成催化剂Ce-Co/SiO_2的性能研究

采用浸渍法制备了系列添加不同量的铈助剂的Ce-Co/SiO_2催化剂,探究其用于F-T合成反应制燃料油的性能。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、程序升温还原(H_2-TPR)、程序升温脱附(H_2-TPD)等表征方法 ,分析了催化剂的物理化学特性,研究了铈负载量对催化剂结构和性能的影响。发现在CeO_2质量分数为4%~8%时,催化剂的活性最好,CO转化率可达75%左右,C_5~+产物的选择性可达85%左右。主要归因于在助剂的作用下活性组分分散均匀、颗粒直径较小、更容易被还原,活性中心对H_2有合适的吸附能。     

CO2甲烷化催化剂CeO2-Ni/Al2O3的制备及性能

 以Ni-Al水滑石为前驱体,采用水热合成法,制备了不同CeO₂含量的αCeO₂-Ni/Al₂O₃催化剂,通过XRD、N₂吸附-脱附、CO₂-TPD和原位漫反射红外分析(DRIFT)等手段,表征了制备催化剂的微观结构和物化性质,评价了其对CO₂甲烷化反应的催化活性及稳定性,并进一步研究其催化CO₂甲烷化反应的机理。结果表明：制备催化剂主要为介孔结构,表面有较多的弱碱和中强碱性位点;CeO₂的适量引入可提高Ni-Al₂O₃催化剂低温催化CO₂甲烷化的活性,其中以CeO₂负载摩尔分数5%的催化剂性能最好,在250 ℃时,CO₂转化率可达91%,CH₄选择性可达100%,且经120 h的稳定性测试后,活性无明显下降;CO₂甲烷化时,催化剂表面产生中间产物甲酸盐和双齿碳酸盐,其有利于CH₄的生成。     

四组阀在化工仿真培训系统中的实现研究

为学习、研究化工仿真培训系统实现的原理和方法,促进化工仿真培训系统的发展,以四组阀在化工生产的开、停车及事故处理操作为对象,采用以数据库为核心的体系结构思想,仿真环境作为支撑的开发模式,制作四组阀在化工仿真培训中的仿DCS和仿现场界面,开发四组阀开度计算和流量计算的算法,描述四组阀在化工仿真培训系统中的数据结构和数据传递过程,实现四组阀的仿真操作。此种开发方法具有思路清晰、简单易学、复用性高和可促使仿真环境不断发展的特点,对其它化工过程仿真培训系统的开发具有重要的借鉴意义。     

壳牌煤气化技术及其在国内的应用实践

介绍了壳牌煤气化技术的发展历程、工艺原理、工艺流程、主要设备及特点,并对其在生产实际中的应用作了简要评述.