第一篇:分子筛醇水分离膜将产业化
分子筛醇水分离膜将产业化
中国科学院大连化学物理研究所与英国BP公司和新加坡Hyflux公司,日前就分子筛醇水分离膜合作框架协议在新加坡举行签字仪式。该合作框架协议涉及了大连化物所杨维慎研究员课题组的一项分子筛醇水分离膜及其应用过程的专利技术,三方将就该膜技术的深度技术集成、产业化和市场化拓展进行合作。
采用该技术可以低能耗地将醇水溶液进行高效脱水,从而获得高纯度的醇,特别是在生物发酵制取乙醇领域中具有重大的工业化应用前景。
第二篇:大班水油分离
大班水油分离
活动目标:
1、通过实验知道油不溶于水。
2、培养、激发幼儿动手操作及对科学活动的兴趣。
3、学习、认识、理解词汇:融合、分离。
4、探索各类绘画材料的特性(水粉颜料、油画颜料、蜡笔等 教具:
1、清水、牛奶、红色水、蓝色水、油各一小杯。
2、图片一张、一盆清水、一个空盆 学具:
1、桌面:一小碗油、红色水、黄色水、蓝色水各半杯
2、桌底:一盆清水、一个空盆
3、每位幼儿两个透明杯、一把小勺。
4、记录笔;大记录表,标有油水标记的杯子。活动过程:
一、巩固已有知识经验
1、出示水提问:水是什么颜色的? 隔着玻璃杯,透过水,可以清晰的看到图片上内容。以此帮助幼儿理解:水是透明的。
请小朋友自己进行归纳总结,说出水的特性,知道水是无色、透明、可以流动的。再出示牛奶提问:刚才水颜色是无色,那请小朋友说一说牛奶是什么颜 色? 幼儿归纳总结。
2、练习盛水、倒水的方法师:请小朋友们将小杯靠近大盆,再用桌子上的小勺轻轻的将大盆中的水盛到小杯中。看看谁的本领最大,可以不让小水滴偷偷溜到盆外。
二、融合小实验。
1、师:小朋友,清水中加入红色水会变成什么颜色?幼儿进行猜测。幼儿进行操作,并且得出正确结果:清水中加入红色水后就变成红色水了。同样方法,了解清水与黄色混到一起后的变化。学习新词汇:“融合”
2、幼儿动手操作,请个别幼儿展示。
请幼儿新词汇“融合”对于刚才的操作进行总结和归纳
三、油水分离小实验出示花生油师:请小朋友说说老师手上的花生油是什么颜色的? 通过观察知道花生油是黄色、透明的。师:如果让它和水放在一起会有怎么样的变化? 幼儿进行预测、探索。
师:为了证实小朋友们的设想是否正确,现在还是请你们进行小实验。将玻璃杯中盛半杯清水,再盛一勺油放在清水杯中,看看会发生怎么的结果。幼儿动手操作、搅拌。
由幼儿进行总结。教师引导幼儿说出:油和水是分离的,水在下面,油在上面。
四、通过操作感知油、水搅拌后分离的现象
1、教师引导幼儿观察搅拌时的现象和停止后的现象,并作记录。用竹签搅拌时是什么现象?停止后是什么现象?
2、幼儿操作说出实验结果。
学习新词汇:“分离”
教师小结:油不溶于水的原因是由于油比水要轻。
五、操作实验二:去油污师:那有没有什么办法把水和油溶到一起呢?
幼儿讨论这就要用到我们的洗涤用品(和幼儿一起把洗涤用品认识一下)幼:洗发水、牙膏······师:哪个洗涤用品能帮我们的忙呢?我们一起来验证一下吧。老师的手帕弄上了油渍,请大家帮老师洗洗,看谁洗得最干净。
每组请两名幼儿来选自己认为洗得最干净的洗剂用品,让幼儿动手洗。小结:实验证明,洗洁精、碱面洗的最干净,去油污最好。
六、交流实验结果:
教师:请大家先找你的朋友说说你的实验。(每组选择一个有代表的记录贴在记录统计单的结果一栏里)。
教师:你刚刚是怎样做实验的?结果是怎样的呢?他们是怎么排队的?(幼儿自由表达讲述自己的实验过程和结果。)教师小结:原来不论是把油倒在水里还是水倒在油里还是用筷子搅动,最后结果都是油在上面,水在下面,他们都是分离的,油是不溶于水的。那么为什么油不溶于水呢?
因为水重一些,它沉在了下面一层;二油稍微轻一些,所以就浮在了水面上。
七、生活中的油水分离现象。
油水分离画。
回家你可以问问你的爸爸妈妈或爷爷奶奶也可以自己去试试,下次再来把你的发现告诉大家。
第三篇:05.23 《分离膜“十二五”发展规划》近期出台
《分离膜“十二五”发展规划》近期出台
中国证券报记者从中国膜工业协会获悉,相关部门启动编制的《分离膜“十二五”发展规划》已制定完成,将于近期出台。
据了解,污水处理、自来水净化及再生水处理等水务行业各大细分领域,其产业化发展都须采用目前已渐渐成为市场主流的分离膜处理工艺。相关分析预测,“十二五”期间,自来水分离膜处理市场需求将达12亿元,而污水处理及再生水生物膜处理市场则可达上百亿元。膜材料及工程将独立走上产业化发展道路。
再过一个多月,卫生部出台的饮用水新国家标准将于7月1日起正式强制推行,其相对于旧国标多出三倍多的水质指标要求,可以让百姓喝水更放心。全国有共计4000余家自来水厂,为4亿多县级以上城市居民,每天供应6000万吨自来水。卫生部近日宣布自今年7月1日起在全国强制实施新的《生活饮用水卫生标准》,饮用水监测指标将从目前的35项提高到106项。据了解,新标准与现行的1985年版本相比,加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求,基本实现了饮用水标准与国际接轨。
目前大多数国内自来水厂和污水处理厂均采用传统工艺进行水处理,这一类工艺不仅工程投资量大、建设周期长,最关键的是经处理后的出水水质无法达到国家相关标准的要求。从目前来看,膜处理技术及工艺恰恰能弥补传统工艺的缺陷,同时处理效果切合各种水质达标要求。
自来水膜法处理,是指在自来水传统处理工艺(絮凝—沉淀—消毒)基础上增加膜处理工序,使之更加洁净的工艺。
据中国水网相关专家介绍,目前藻类问题已经成为城市水厂普遍关注的难题,传统工艺难以将水中藻类彻底去除,而膜技术可轻松做到。诸如微滤、超滤、纳滤和反渗透等渐渐成为城市净水及污水处理的主流工艺。
目前国内反渗透膜有90%是进口产品,超滤和微滤膜约有40%为进口;而用于制作膜的原材料有50%—70%依赖进口。为此,《分离膜“十二五”发展规划》(草案)提出,“十二五”期间,中国要在分离膜全领域形成完备的、规模化的膜与膜组器的生产技术与生产能力,膜性能达到国际先进水平。
而在污水处理领域,生物膜处理技术正获得业内普遍认可。据清华大学研究统计,2004年我国MBR项目的市场份额约为4000万元,到2008年就达到逾16亿元的规模。根据相关市场预测,随着污水处理出水水质标准的提高,未来5年内污水处理对膜材料及工程市场的需求将达100亿元。
相关上市公司:
碧水源(300070)目前建成年产200万平方米PVDF中空纤维微滤膜以及年产100万平方米的中空纤维超滤膜生产线,实现用膜完全自给。以此为动力,公司污水处理及净水器毛利率分别达49.91%和75.15%。
南方汇通(000920),市场分析其目前拥有300万平方米反渗透膜产能,占国内10%的市场份额,产品毛利率达40%。
第四篇:微波加热法合成NaA型分子筛膜外文翻译
微波加热法合成NaA型分子筛膜 徐晓明,杨维慎*,刘杰,林立武
摘要
用微波加热法(MH)在α-Al2O3 支撑体上合成NaA分子筛膜被大众所支持。微波加热急剧促进了NaA型分子筛膜的形成。合成时间由常规(CH)加热的三小时缩短至微波加热的15分钟。表面预涂晶种不仅可以促进NaA分子在支撑体上的形成,还能抑制NaA分子转变成其他类型的分子。微波加热法合成的NaA型分子筛膜大约4微米较相同情况下用常规加热形成的膜薄。对照试验下,微波加热法合成的NaA型分子筛膜的渗透性是常规合成法的四倍。多级合成导致了NaA型分子转变成其他类型的分子,并导致所合成的膜的完美度下降。
用微波法在多孔氧化铝载体上合成NaA分子筛膜的形成机理有所争议。推广使用MH对形成NaA型分子筛膜的影响可分为两方面:“热表面效应”和'“微波效应”。形成一个均匀而薄的NaA分子筛膜是 “热效应”和“微波效应”的双重作用的结果,而NaA分子筛膜的快速形成则主要是“微波效应”所引起的。
关键词:气体渗透;水热合成;微波加热;NaA分子筛沸石膜
1.简介
近几年来,分子筛膜作为一种特殊的无机膜发展十分迅速[1-7]。分子筛膜具有其独特的优点,例如,具有统一大小的分子孔隙和较高的耐热性。此外,孔隙的大小和沸石的亲和力,可以通过各种方法得到很好的控制,例如,离子交换和蒸气沉积。到目前为止,分子筛膜在用于分离几种重要的工业混合物上显示出了很好的分离性能,如丁烷异构体和二甲苯异构体[7-15]。然而,实际应用的渗透率过低。因此,在分子筛膜领域最具挑战性的工作之一是制备一个具有高渗透性同时具有高分离因数的分子筛膜。
微波是一种具有0.3 —3GHz的高频电磁辐射。微波技术广泛应用于各个研究领域,如生物学和医学等。80年代以后,微波技术开始应用于化学领域,一种新的交叉学科的微波化学出现了 [18]。在20世纪90年代初,微波技术开始应用于沸石的合成。1990年,Chuetal [17]首先报道了用微波加热法合成A型和ZSMAl2O3载体具有不同的热膨胀张系数,采用1 K/min的低加热和冷却速度可以避免在热处理过程中裂纹的形成。
2.2.膜表征
所合成的膜的结构可以X射线衍射(XRD)普图来确定。X射线衍射是在Ragaku 粉末衍射仪上进行的,操作选用铜Kα(λ= 1.54A),同时加以40千伏电压和50毫安电流。用扫描电镜(SEM)来检查所合成的膜的形态以及厚度。扫描电镜照片是从规格为JEMC4H10的渗透率表示NaA分子筛膜的直径比的NaA分子筛孔道大是确实存在的缺陷。在经过了两阶合成膜和三阶合成膜的完整度也下降了。
图 5用MH多级合成膜的SEM照片。(1),(2)两阶段合成;(3),(4)三阶段的合成。
4.讨论
4.1微波对合成分子筛膜的影响
微波对分子筛的合成的影响可分为两部分---“热效应”和 “微波效应”。的热效应是指在快速均匀的微波加热。微波效应是指该物质在微波场特性的变化。在分子筛的论文中,微波效应主要是指水在微波场中特性的变化。詹森等。[19]审议该水分子的氢桥被在微波场中被摧毁形成活跃的水。活跃的水具有较高的活化能,凝胶的合成可以很容易被这种水溶解。进而促进合成分子。
一个分子筛膜的形成是一个支持异构核的进程。首先,载体表面生成一层凝胶,随后成核结晶并生长成膜 [35,36]。据此,在图6中提出了MH与CH合成膜的合成过程。在微波环境下,由于微波效应,水变成了活跃状态的水,载体上的凝胶层的分解速度加速。
表1气相渗透评价所合成的膜完整度
图.6 比较MH与CH合成过程示例
同时,由于热效应合成混合物迅速均匀的加热。在这种情况下,大量的分子晶核均匀的在载体表面形。此外,由于同时存在晶核与加热均匀的条件,小分子晶体可以合成。因此,分子筛膜可以在很短的时间形成。当用常规合成法时,由于凝胶层低溶出率和低升温速率,没有形成的原子核在载体表面同时进行。因此,所合成的沸石分子晶体的大小并不均匀。为了形成一个连续的膜,需要很长的合成时间并且分子筛膜的厚度很薄也不均匀。
通过对常规合成法和微波加热法合成的NaA分子筛膜不同的转化过程也可以解释不同的分子筛膜的形成机制。在微波加热的情况下,由于分子筛的成核长大的同时,NaA分子晶体同时均匀的生长。因此,一个纯粹的分子筛膜可以形成。在常温条件下,由于低温不均匀的加热,NaA型分子晶体没在同一时间形成。在早期形成的NaA分子晶体开始转化为其他类型的分子,而其他的NaA分子晶体是稳定的。
为了区分热效应和微波效应MH中对合成NaA的影响,设计如下实验。取一片预涂过晶种的载体放置在混合生长液中用微波迅速加热至90℃,然后合成体系被转移到一个传统的烤箱并预热至90℃.经过15分钟的合成,所合成的膜用XRD表征。如果所得到衍射普图的强度较预涂晶种的载体普图强度不发生明显变化,可以得出结论,该微波亲运动的影响主要是由微波效应引起的。如果中NaA分子衍射普图的强度与NaA分子筛膜衍射普图相似,可以得出这样的结论热效应是主要的影响。结果表明,从XRD图谱(图7)表示,NaA分子所合成的膜预涂晶种的载体衍射图样相似。NaA分子的衍射图像比用微波加热法加热15分钟的NaA型分子筛的强度小。因此,用微波加热法合成NaA型分子筛膜,膜的形成,主要是由微波效应决定的。然而,由于快速均匀的加热易溶解的凝胶层,有大量的成核分子在载体表面生长,同时和均匀。因此,统一和小NaA分子晶体可以合成。因此,薄NaA型分子筛膜可以观察到不引起,所以,用微波法合成薄且均匀的 NaA型分子筛膜由热效应微波效应引起的。
图.7微波加热法合成NaA分子筛膜的XRD 普图
(1)和MH与CH(2)所合成的膜的X射线衍射图案。(*)α-Al2O3载体,(●)NaA分子。
图.8预涂晶种载体片的气体分离选择性(◆),微波加热法合成NaA分子筛膜(■)常规法合成NaA分子筛膜(▲)。
4.2 气体分离选择性
图.8显示预涂晶种的载体的气体分离选择性,微波加热法合成15分钟和常规合成法合成3小时的NaA型分子筛膜.由于气体的分子动能以及直径曾大微波加热法合成的NaA分子筛膜对 H2,O2,N2和 n-C4H10 渗透率下降。对O2/N2的和H2/n-C4H10的分离系数分别为1.02和11.8,分别比努森分离选择系数的0.96和5.39高,这表明NaA分子筛膜的分子筛分效果,并表示所产生的气体主要是通过NaA型分子筛孔道进行分离。
由常温合成NaA分子筛膜对O2/N2的和H2/n-C4H10的分离系数分别为1.10和9.83,与用微波加热法合成NaA型分子筛膜分离系数的大小相类似。然而,用微波加热法合成的NaA型分子筛膜有较高的渗透率,如H2的渗透率是相同条件下常规合成法合成NaA型分子筛膜的四倍。该NaA分子筛膜飞高渗透率可能是由于MH下形成的分子筛膜的孔道要比CH下形成的窄。
5.结论
微波水热合成法是一个高渗透率和高选择性合成分子筛膜的有效方法。MH法合成 NaA分子筛膜的合成时间比CH下合成的时间短8至12倍。由MH合成的NaA分子筛膜的渗透率比CH合成的NaA分子筛膜要高4倍,而他们的分离选择性具有可比性。的微波的促进作用可分为两部分:“热效应”和“微波效应”。NaA分子筛膜的快速形成,主要是由于微波效应影响的,而形成一个个均匀而薄的NaA型分子筛膜则是“热效应”“微波效应”双重作用的结果。
参考文献
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Mesoporous Mater.21(1998)325.for
附 :外文翻译原文
第五篇:分离食盐和水教学设计
教学过程
一、情境导入
出示上节课留下的浓盐水,为什么杯底有盐呢?
(预设学生行为:一定量的水不能限地溶解食盐,有的食盐不能完全溶解。)
设计意图:既复习上节课100ml水能溶解多少克食盐所学内容,又能引出本课的学习。
二、科学探究
1.提出问题:有办法让这些食盐继续溶解吗?(加水搅拌)2.预测推理
(1)烧杯中的食盐完全溶解后贴上标记,放在窗台上,会怎样呢?(水会蒸发,食盐还会出现在杯底。)
(2)还有办法让食盐从水中分离出来吗?(加热水就会蒸发得快)
设计意图:结合学生的生活经验及前面所学知识体验溶解在水中的食盐还能结晶析出。3.实验操作
(1)认识酒精灯的构造 幻灯片出示酒精灯构造图(2)酒精灯的规范安全使用
讲解并指导学生小组合作,按要求操作:平稳取放、从容点燃、外焰加热、安全熄灭(学生对酒精灯非常有兴趣,但是点燃、熄灭酒精灯时会有个别学生会害怕,讲解细致耐心,小组同学会互相激励,互相纠正使用时出现的问题,指导到位,帮助学生削除对火的恐惧)
(3)用蒸发皿加热浓盐水
给每组学生发放盛浓盐水的蒸发皿,用酒精灯加热,要注意观察现象,也要注意安全,不要凑得太近,避免溅出物烫伤
(加热过程中学生会比较认真地观察到水的蒸发和食盐颗粒的析出,会很兴奋)加热时的安全是要随时关注的 4.得出结论
蒸发皿里的水分消失停止加热,观察蒸发皿里的物质是什么,与食盐颗粒对比(学生很容易得出结论,蒸发皿里的物质是食盐,学生会很有成就感)
三、总结收获,拓展延伸
通过加热蒸发浓盐水,我们发现溶解在水里的食盐不能通过自行沉降和过滤的方法分离,却能用蒸发的方法从水中分离出来。
(学生对溶解的概念会有更完整的理解。学生经历了探究的全过程,总结水到渠成)幻灯片出示人们晒盐的图片及文字资料,拓展本课所学知识。