基于海水淡化的正渗透膜分离技术的发展

近年来,水资源危机日益加重。在海水淡化技术中,与反渗透分离技术相比,正渗透分离技术作为一种低能耗、绿色的解决方案,具有明显优势,在国际上得到了广泛的重视,是膜分离技术的研究热点之一。本文从正渗透膜材料结构与性能关系的角度,对膜材料的最新进展进行了综述,同时分析了汲取液的常见类型,并简述了正渗透分离技术的新应用,展望了其未来的发展前景。     

聚偏氟乙烯膜蒸馏技术在水处理中的应用研究进展

膜蒸馏是一种以膜为介质,利用传统蒸发工艺开发的新型膜分离技术。随着高分子材料行业的进步和制膜工艺的成熟,膜蒸馏技术取得了巨大的进展,在水处理领域拥有十分广阔的市场前景。膜蒸馏技术的核心是膜的通量和使用寿命,而性能优良的膜材料是膜蒸馏技术发展的关键。聚偏氟乙烯(PVDF)因具有成膜性能好、表面张力大、化学稳定性强等优点,在膜蒸馏技术应用研究中备受青睐。同时PVDF与其他聚合物具有良好的相容性,为膜的改性研究奠定了基础,极大地扩展了应用范围。本文介绍了膜蒸馏技术的工作原理及工艺特点以及PVDF膜材料的特点及改性方法,重点对PVDF膜蒸馏技术在水处理领域的应用进行了梳理和总结,讨论了该技术亟待研究和解决的问题,以期为该工艺技术的进一步发展提供科学支撑和理论依据。     

发酵过程与双极膜电渗析的集成操作——介绍一个分离与反应技术一体化的化学工程实验

介绍一个分离与反应技术一体化的化学工程实验,实验中需进行发酵过程与双极膜电渗析过程的集成操作,可使学生在了解分离与反应技术一体化基本理论的基础上,改变传统的化学工程反应观念,激发对新型化学工程学科的学习兴趣。     

以荷电化碳纳米管构筑正渗透膜用于海水淡化的分子动力学模拟

受传统膜科学中分离膜的荷电化可提升膜盐水分离效能的启发,在前期工作基础上尝试以荷电化碳纳米管CNT(8,8)为水通道仿生构筑正渗透膜,利用分子动力学模拟的方法研究水分子在膜中的传递行为.模拟中,以0.5mo·lL-1氯化钠溶液模拟海水,1mo·lL-1的氯化镁溶液为汲取液,考察不同电量电荷修饰对碳纳米管正渗透膜中水分子密度分布、扩散系数以及水通量的影响.结果显示,电荷修饰对碳纳米管中水分子的密度分布和扩散速率以及水通量影响较显著,当碳纳米管管口荷电量为-0.3e时,碳纳米管膜可获得最大水通量.     

共价有机框架膜的制备及其在海水淡化和水处理领域的研究进展

日益严重的水资源短缺和水资源污染问题是全球面临的挑战,大力发展海水淡化和水处理技术是缓解该问题的有效途径.近年来,能耗低、环境友好的膜分离技术被广泛用于海水淡化和水处理领域.共价有机框架(Covalentorganic framework, COF)膜因其具有大小可控、化学性质可调的孔道,成为潜在的高性能膜分离材料.本综述详细介绍了COF膜合成方法学的研究进展,概述了COF膜在海水淡化和水处理领域的研究,并展望了其在海水淡化和水处理领域的前景和面临的挑战.     

光热材料在海水淡化领域的近期研究进展与展望

太阳能水蒸发系统成本低、能效高,对缓解能源危机、减少水污染、促进海水淡化具有重要意义.然而,太阳能驱动水蒸发的自然机制往往受到低蒸发率和吸收光谱范围小的影响.其中,局部加热并限制热损失的界面水蒸发策略被广泛认可并作为高性能、可持续的太阳能蒸汽产生的有效途径.随着太阳能水蒸发技术的不断发展,制备绿色、高效的光热材料已成为研究热点.根据光热材料的种类将其划分为:金属材料、半导体材料、碳基材料以及聚合物材料,详细阐述了不同材料的光热转换机制并总结近年来光热材料在海水淡化领域的研究现状及进展;讨论了潜在的光热候选材料,对其未来发展做出了展望.旨在为海水淡化领域中高效光热材料的合理设计和开发提供可行方案,对今后光热材料的发展具有总结和指导意义.     

水蒸气蒸馏实验装置的改进

该文阐述了水蒸气蒸馏实验装置的特点、改进的依据,并提出了两种新的改进实验方法,对其效果及装置的特点进行了分析.     

水蒸气蒸馏实验装置的改进

该文阐述了水蒸气蒸馏实验装置的特点、改进的依据 ,并提出了两种新的改进实验方法 ,对其效果及装置的特点进行了分析。     

基于离子浓差极化的立体式海水淡化微流控器件研究

海水淡化是解决人类淡水资源匮乏的一个重要途径。现有的海水淡化技术存在设备体积大、海水淡化成本高等问题。本研究采用聚二甲基硅氧烷( PDMS)制备了基于离子浓差极化原理的海水淡化器件,采用盐溶液模拟海水,进行盐离子和水分子分离的研究。研究了不同的外加电压、盐溶液在通道中的流动速度、盐溶液通道深度和Nafion纳米通道的深度等实验条件和结构参数对微流控器件分离盐离子和水分子的影响。对微流控器件的结构参数进行了优化。实验结果表明,采用外加电压为25 V、盐溶液流速为4μL/min、盐溶液通道深宽比为1：20、Nafion纳米通道深度为450~500μm的微流控器件进行盐溶液分离,除盐率可达到99%。研究结果对于开发新型高效、低能耗的海水淡化器件有重要的指导意义。     

基于海水淡化的生物电化学脱盐技术研究进展及应用前景

生物电化学脱盐技术是一种在生物电化学基础上发展起来的微生物脱盐池与传统海水淡化技术的耦合,为海水淡化提供了一种全新的低能耗的方法。本文综述了自2009年微生物脱盐池问世以来的研究进展。简要介绍了生物电化学脱盐的基本原理和系统评价参数;比较了生物电化学脱盐系统构型对脱盐效率的影响;探讨了生物电化学脱盐过程中的限制因素;展望了生物电化学脱盐技术在海水淡化方面的应用前景。     

化工专业综合性实验“分离乙醇水溶液”的探究

化工专业综合性实验对于培养学生的创新精神和工程实践能力至关重要。以分离乙醇水溶液为例,将气液相平衡测定实验和萃取精馏过程模拟相结合形成综合性实验,涉及到了三元体系的气液相平衡测定方法、实验数据采用不同热力学模型的回归及评价、萃取精馏过程模拟、各因素对分离效果的影响评价等。加深了学生对理论知识的理解,使学生对萃取精馏工业应用有了一定的认识,提高了学生的实验操作水平和工程实践能力,为应用型人才的培养提供了有力保障。     

基于Aspen Plus软件对制药化工原理精馏实验的模拟与分析

介绍并探讨了Aspen Plus化工流程模拟软件在“制药化工原理精馏实验”操作型问题分析中的应用.实践表明,采用该流程模拟软件辅助解决精馏实验操作问题,可以把精馏过程中复杂计算和繁琐图解过程化为直观、简单、精确、高效的计算,便于学生的理解和掌握, 提高了学生的学习积极性,不仅拓宽学生的视野,使学生加深了对精馏原理的深刻理解,而且有助于培养学生利用流程模拟技术解决工程实际问题和科研问题.     

化工实验教学和管理模式的探索与实践

介绍了中国科学技术大学化工实验课程的一些教学和管理方法,包括注重课前的各项准备工作,如仪器调试、助教培训、上好绪论课;实行组内小组合作和组间合作教学模式;完善实验管理制度,如严格考勤、实验情况登记、明确实验报告要求等。这些在提升教学质量和提高学生综合素质方面起了积极作用。     

防疫期间化工原理实验部分内容在线教学的设计与实施

During the outbreak of COVID-19, the teaching team of chemical engineering principles experiment of Nanjing University uses Tencent Meeting and Pedagogy Square as online platforms, applies the unit operation experiment MOOC particularly designed by our course team, and introduces the simulation software of Oubeier Cloud Classroom and Es-online. The online classroom delivers equivalent teaching as the offline classroom.     

化学工程与工艺专业综合性实验探索与实践——以酸性黑10B实验为例

基于工程教育认证的要求,以实验课程教学目标为导向,从教学内容和教学模式2个方面对化学工程与工艺专业综合实验进行设置,完善了酸性黑10B综合实验项目。强调以学生为主体,进行从染料的合成到染料标准化加工,再到染料应用及染色废水的光催化降解的系列实验过程,使学生对染料生产行业有较系统的理解和掌握,提高学生的团队合作能力和科研能力。     

聚酰亚胺微孔膜疏水化用于膜蒸馏

采用聚合物表面涂覆改性的方法，将疏水性聚合物硅橡胶涂覆在聚酰亚胺亲水微孔膜上，制得了具有良好膜蒸馏性能的聚酰亚胺疏水微孔复合膜。研究了涂覆工艺条件对所得聚酰亚胺疏水微孔复合膜的膜蒸馏性能的影响。结果表明，控制适当工艺条件可制得具有高膜蒸馏通量的聚酰亚胺微孔复合膜，其透过系数可达２．１７×１０－３ｋｇ／ｍ２·ｈ·Ｐａ。该改性聚酰亚胺疏水微孔复合膜使用３７ｄ后，截留率仍保持在９９．５％以上，具有较长使用寿命。     

化学工程与工艺专业实验教学研究

根据中国石油大学（华东）化学工程与工艺专业实验的特点,从实验内容、教学模式及教学方法等方面进行了分析,提出了"3个实验室"层层提高的实验教学模式,仿真系统融入实验课以及实验室开放的运行机制,并指出了不足及建议,目的是提高本科生的综合实验技能,并且充分调动学生的学习积极性,增强他们的创新意识和创新能力,努力培养高水平的化工类人才。     

基于创新人才培养的化工原理实验教学体系的构建

介绍了化工原理实验教学在教学模块与实验层次、课程内容、教学方法与成绩评定3个方面进行的改革与创新。通过开设演示型、验证型、综合型和研究开发型4个不同层次的实验项目,以学生为主体,培养其实验技能与创新意识,不断提高学生的创新能力。