工程教育认证背景下《塑料工艺实验》教学改革和探索

在工程教育认证背景下,对于人才培养工作提出了更高的要求,开设高分子材料与工程专业综合实验的重要原因是培养学生分析问题,解决问题,知识运用以及创新能力。针对上海工程技术大学高分子材料与工程专业塑料工艺实验课程存在的问题进行梳理分析的基础,探索对塑料工艺实验的教学内容、教学方法以及成绩评定等环节改革措施,以培养符合工程教育认证下的高素质应用型人才。     

重整芳烃脱烯烃杂质固体酸催化反应工艺

为开发环境友好的重整芳烃脱烯烃工艺,采用固定床反应装置进行了重整重芳烃脱烯烃杂质的固体酸催化反应工艺研究。研究结果表明,催化剂活性稳定性随着热处理温度升高而逐渐提高,烯烃转化率随着反应温度升高或空速降低而增大。在温度240℃、压力2.0 MPa、质量空速1.0 h-1反应条件下,用300℃热处理催化剂进行持续90天的芳烃脱烯烃反应,烯烃转化率从91.4%降低到85.8%。芳烃脱烯烃反应不影响芳烃组成。在温度220~260℃、压力3.0 MPa、质量空速1.0 h-1条件下考察催化剂活性稳定性,经120天持续反应精制产物溴指数保持在100 mg-Br/100 g以下,烯烃转化率大于88%。对失活催化剂分别进行乙醇和二氯甲烷器内洗涤再生,以及器内空气烧焦再生,三种再生催化剂的活性均接近新鲜催化剂活性水平。所开发的重整芳烃精制新工艺具有良好的应用前景。     

壳聚糖-聚乙烯醇/聚丙烯腈复合膜分离乙酸乙酯-乙醇-水的性能

制备了壳聚糖-聚乙烯醇/聚丙烯腈(CS-PVA/PAN)复合膜,用于乙酸乙酯-乙醇-水三组分溶液的分离。考察了CS-PVA/PAN复合膜的溶胀性、CS含量与料液温度对CS-PVA/PAN复合膜渗透汽化性能的影响;用傅里叶变换红外光谱对CS,PVA,CS-PVA均质膜进行了表征。实验结果表明,在料液温度313.15K、CS-PVA/PAN复合膜中w(CS)=50%时,CS-PVA/PAN复合膜能有效地脱除乙酸乙酯(质量分数84.6%)-乙醇(质量分数3.4%)-水(质量分数12.0%)三组分溶液中的水分,渗透通量为183g/(m2.h),分离因子为4 160;且随料液温度的升高,渗透通量增大,分离因子减小,渗透通量和料液温度能较好地符合Arrhenius方程。     

PVA-TEOS/PAN渗透汽化膜的制备及其乙酸乙酯脱水

以聚丙烯腈(PAN)中空纤维超滤膜为底膜,以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)的混合液为涂膜液,采用溶胶-凝胶法制备了PVA-TEOS/PAN渗透汽化复合膜,并用于乙酸乙酯脱水. FT-IR和XRD谱图证实复合膜表层中由于PVA与TEOS的交联反应而形成了Si?O?C共价键,且PVA的结晶度下降. 另外,利用静态接触角测量对复合膜表层的亲水性进行了表征. 考察了复合膜在乙酸乙酯水溶液中的溶胀性能及涂膜液中TEOS含量和料液温度与浓度对PVA-TEOS/PAN复合膜分离性能的影响. 结果表明,TEOS的加入有效降低了复合膜在乙酸乙酯水溶液中的溶胀度,使其对水具有较好的分离选择性. 40℃下,涂膜液中TEOS质量含量分别为5%和30%的PVA-TEOS/PAN复合膜分离98%的乙酸乙酯水溶液时,其分离因子分别为2830和4448,渗透通量分别为49.4和41.4 g/(m2×h).     

催化汽油过氧乙酸氧化及溶剂萃取脱硫

以钨酸钠为氧化催化剂,开展过氧乙酸氧化及溶剂萃取催化汽油脱硫实验研究。研究结果表明,随着氧化溶液中钨酸钠质量分数的升高,脱硫率先升高后趋于不变,汽油收率略降。溶剂萃取对催化汽油脱硫也有贡献,3种溶剂脱硫率为聚乙二醇-400＞三甘醇＞二甘醇,而汽油收率的顺序相反,聚乙二醇-400是汽油脱硫的较好萃取溶剂。随着氧化温度升高或氧化溶液用量增大,脱硫率增大,汽油收率减少。随着氧化时间延长,脱硫率先增大后降低,而汽油收率降低。较佳的氧化温度为70 ℃,氧化时间10 min。萃取时间和萃取温度对脱硫率影响不大,适当降低萃取温度有利于提高汽油收率。     

合成叔丁基苯酚的固体酸催化反应过程研究

在固定床反应器内进行了以固体酸催化合成叔丁基苯酚实验,结果表明,制备的催化剂活性稳定性优于HY分子筛。在反应压力6.0 MPa、反应温度260 ℃、n(苯酚)∶n(叔丁醇)=1∶3和质量空速4.4 h-1的较佳反应条件下进行苯酚与叔丁醇烷基化反应,苯酚转化率为78.3%,2-叔丁基苯酚选择性为10.3%,4-叔丁基苯酚选择性为63.5%,2,4-二叔丁基苯酚选择性为25.1%,催化剂活性稳定时间超过530 h。在反应压力6.0 MPa、反应温度240 ℃、n(苯酚)∶n(甲基叔丁基醚)=1∶3和质量空速1.3 h^-1条件下进行甲基叔丁基醚与苯酚烷基化反应,苯酚转化率为70.9%,2-叔丁基苯酚选择性为27.7%,4-叔丁基苯酚选择性为35.7%,2,4-二叔丁基苯酚选择性为29.7%。与叔丁醇相比,甲基叔丁基醚的苯酚烷基化活性和2,4-二叔丁基苯酚选择性均较高,但副产物较多。对于合成叔丁基苯酚,叔丁醇是较佳的烷基化试剂。     

全氟磺酸浓度对聚氯乙烯-全氟磺酸中空纤维共混超滤膜性能的影响

以聚氯乙烯(PVC)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMA)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及全氟磺酸(PFSA)为共混改性材料,采用湿法纺丝制备了不同荷电密度的PVC-PFSA中空纤维共混超滤膜。PFSA在制备的共混膜中能够以较稳定的形式存在,膜水通量可达153 L/(m~2·h·bar)。磺酸基团的引入,使PVC-PFSA中空纤维共混超滤膜对无机盐产生一定程度的截留,对2 mmol/L的MgSO_4和NaCl溶液的截留率分别达15.8%和7.79%。     

采用回流段的小型精馏装置

介绍具有回流段精馏柱的小型精馏装置 ,它可省去回流控制与回流操作。乙醇—水及丙醇—异丙醇间歇精馏实验表明 ,该装置操作控制简单容易、产品质量稳定、精馏速度快 ,有良好的应用前景。     

芯液组成对PVC-PFSA中空纤维共混膜性能的影响

以聚氯乙烯(PVC)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,全氟磺酸(PFSA)为添加剂,采用湿法制备了性能较好的PVC中空纤维共混超滤膜.研究了芯液组成对PVC-PFSA中空纤维膜性能的影响,研究结果表明:纯水通量随全氟磺酸浓度的增加而增加,可达1530 L/(m2·h·MPa).通过调节芯液中DMAc的含...     

全氟磺酸改性聚乙烯酵渗透汽化膜分离乙酸乙酯-水溶液

以聚乙烯醇（PVA）为原材料,全氟磺酸（PFSA）为共混改性材料,以聚丙烯腈（PAN）中空纤维超滤膜为底膜制备了PVA／PAN、PVA-PFSA／PAN复合膜,并用于乙酸乙酯脱水。考察了共混涂膜液中PVA／PFSA配比,交联剂洒石酸（Tac）用量以及原料液温度与浓度对PVA／PAN、PVA-PFSA／PAN复合膜分离性能的影响。实验结果表明,Tac交联的PVA／PAN、PVA-PFSA／PAN复合膜均对水具有较好的分离选择性。共混涂膜液中PVA／PFSA质量比为1／1、Tac／PVA质结比为1／5时所制备的PVA-PFSA/PAN复合膜渗透汽化分离性能最佳。40℃下此复合膜用于分离98％（wt）的乙酸乙酯水溶液时,其渗透通量和分离因予分别为81.1g·m^-2·h^-1和1890。同样条件下,与交联PVA／PAN复合膜相比,交联PVA-PFSA／PAN复合膜的渗透通量显著提高。