结合经典生产工艺改革化工原理教学方法的尝试

化工原理课程讲究理论联系实际,指导学生通过学习单元操作的基本原理和相关设备来解决实际生产中的问题。现在通用的教学方法是逐个单元操作依次讲授,造成知识点分散,内容枯燥,学生学习的兴趣不高,有畏难情绪。本文提出以经典的化工生产工艺及设备为研究对象,涵盖主要的单元操作,把单元操作的知识无缝植入实际的生产过程中,解决生产中的实际问题,加强各单元操作间的联系,增加知识的趣味性,提高教学效果。     

合成聚丙烯酸/凹凸棒复合保水剂的中试放大实验

在100 L的中试设备上,用水溶液聚合法,以丙烯酸和凹凸棒黏土为主要原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,V-50和过硫酸钾复配作为引发体系,进行了聚丙烯酸/凹凸棒复合保水剂的中试放大实验。考察了各种制备条件对产品性能的影响,得到的最佳工艺条件为:引发温度22℃;丙烯酸的中和度为60%;w(凹凸棒)=30%~45%;w(丙烯酸)=30%~35%;w(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)=0.2%;w(复合引发剂)=0.5%;m(V-50)∶m(过硫酸钾)=2∶3;w(十二烷基硫酸钠)<0.2%。最佳制备条件下中试产品在蒸馏水及w(NaC l)=0.9%的水溶液中的吸水倍数分别为550~700和55~75。中试实验表明,该工艺生产的产品性能稳定,为工业化生产提供了参考。     

低成本复合高吸水性树脂的工业化研究

以丙烯酸为单体,凹凸棒黏土为复合组分,2,2-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(V50)/过硫酸钾/抗坏血酸为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液自由基聚合法,在10 t反应釜内合成了速吸复合高吸水性树脂。结果表明,在w(单体)=42%(即单体质量占加入反应釜中所有物质质量的百分数)、引发温度50℃、w(发泡剂)=0.002%(以单体质量计)和w(交联剂)=0.12%(以单体质量计)的最优反应条件下,复合高吸水性树脂的吸水速率为43 s,2 kPa下吸生理盐水倍率为14.7 g/g。该工艺利用酸碱中和反应热及聚合反应热,可使胶体有效成分质量分数从42%提高到52%,降低了后续工段的蒸气耗量,与传统工艺相比,每生产1 t丙烯酸高吸水树脂总计可降低能耗达164万kJ。