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能源化學有關論文范文6篇
能源化學有關論文范文 第一篇
1優化教學內容
無機及分析化學不是無機化學、分析化學兩門課程的疊加,教學內容豐富,概念和理論知識較多,各章節之間的獨立性較強。因此合理安排教學內容,幫助學生轉變學習方法及思維方式無疑是大一第一學期開設這門課的關鍵。在內容的安排上,前兩章首先回顧高中的一些化學基礎知識,并介紹了誤差及數據處理,稀溶液的依數性和膠體溶液。然后,第三和四章主要介紹化學熱力學、化學動力學及化學平衡,讓學生掌握反應三要素:反應方向即吉布斯函數變,反應快慢即反應速率常數,反應限度即反應平衡常數。第五章主要介紹物質的結構,離子鍵及共價鍵理論和晶體結構。第六、七、八和九章分別介紹酸堿平衡、溶解沉淀平衡、氧化還原平衡和配位平衡及其對應滴定分析法,讓學生掌握測試固體或溶液中某種元素含量的分析測定方法。最后,第十、十一和十二章主要介紹一些簡單儀器分析法及原理,例如:第十章吸光光度法,不僅要介紹該方法的原理朗伯-比爾定律,還要介紹目視比色法、示差法和標準曲線法三種常用的吸光光度法分析法。內容上總體上是先講理論原理,再介紹知識點,將理論原理融入生產實踐中,使學生較快地掌握化學理論,再通過課堂上的一些練習題,使學生加深教學內容的記憶,知識更加系統。這樣不僅可以將無機和分析化學知識點有機的融合,還可以將理論應用到生活實踐中。在一學年的學習中,總共80學時,第一學期學習前六章共計48課時,第二學期學習后六章共計32課時。在教學過程中,應該精選教學內容,使學生掌握化學基礎理論知識并具備較寬的知識面,為后續課程學習打下了扎實的基礎。與此同時,教師要熟悉該課程的教材,根據學生的專業,合理制定教學大綱和教學培養方案,精煉教材的內容,對于中學已經學過的化學知識或者與專業聯系較少的理論知識可以簡略講解。比如:第四章的化學反應速率和反應平衡,化學反應速率的定義,影響化學反應速率的因素以及化學平衡的移動;第八章氧化還原反應的定義,配平,得失電子,氧化劑和還原劑等概念知識。這些知識點中學都已經涉及過,教師在授課時只要簡單介紹即可。對于能源化學工程專業而言,水煤漿的開發和利用是近年來的一個熱點,也是煤炭清潔利用的重點。因此,對于第二章分散系的內容應該詳細講授,再介紹水煤漿分散系。
2激發學生興趣
興趣是最好的老師,要學好無機及分析化學,首先要激發學生的興趣。第一,在無機及分析化學這門課的緒論課上,主要介紹化學的作用及學習方法。第二,闡明化學與人類生活之間密切聯系,激發學生的學習。第三,無機及分析化學是化學、化工類相關專業的基礎課,其作用無論是對以后的專業課學習還是將來從事工作都具有重要的意義。第四,在平時的課堂教學中,可以多講一些貼近生活的例子,激發學生學習的興趣。例如,在介紹影響化學反應速率的因素時,舉例說明,夏天食物容易變質,我們可以將食物放進冰箱中保存,以防止變質。這是通過降低溫度,達到降低食物變質的速率。汽車尾氣CO和NO是嚴重的環境污染物,從熱力學的角度講,CO+NON2+CO2可以發生,但是遺憾的是,在通常狀況下,該反應進行的非常之慢,以致不能有效地去除車道內的CO和NO。因此,有必要對化學反應的速率問題進行研究,必須考慮外界因素對反應速率的影響,由此可引出本節課要學習的內容。第五,在教學過程中,穿插介紹一些與知識點相關的科技發展新動態及前沿知識,以此調動學生學習的積極性。
3綜合利用各種教學方法
現階段的教學方法多種多樣,而在實際教學中,各種教學方式應該相互結合、取長補短。根據我校無機及分析化學教學團隊多年來教學中的經驗,可以概括為以下幾點:第一,增加課堂討論。針對一些在學習過程中遇到的問題,教師應該指導學生搜集資料,進行課堂討論。在討論的過程中培養學生分析和解決問題的能力;第二,讓學生走上講臺。讓學生走上講臺不僅可以體驗教師備課的準備過程,還可以鍛煉學生的能力;第三,運用多媒體教學,可以使微觀概念及理論形象化。例如,在物質結構基礎這一章,學生一般較難理解,如果用多媒體課件和化學軟件以動畫的形式去展現,課程內容會更加形象、生動。這樣的教學不僅有利于學生理解、記憶,還可以活躍課堂氣氛。第四,對于公式推導,應該板書推理過程引導學生理解。在教學中應避免盲目使用多媒體教學,要將多媒體與其他教學手段結合起來,才會使學生理解公式的推導過程,并能較好的應用公式。
4培養學生能力
為了調動能源化學工程專業學生對無機及分析化學基礎課程的興趣,可以積極組織各類化學競賽活動。我省有各類化學競賽,例如:化學視頻大賽,化學實驗競賽和趣味化學競賽等。近年來,教育部門堅持開展國家級、省部級大學生創新實驗項目,有望培養大學生的創新能力,推動全民創新。此外,為了鼓勵和培養大學生創新激情及能力,我們學校也開展了大學生創新實驗項目。該項目均是由學生親自撰寫項目申請書,申請答辯ppt,中期考核表,結題報告和結題答辯ppt等資料。這不僅培養了學生創新能力,還為學生日后工作和學習培養科學合理的方法和實踐能力提供了基礎。
5適應專業要求
能源化學工程專業的技術性和實踐性較強,在無機及分析化學的教學中,要把握專業的特殊要求,認真學習我校能源化學工程專業人才培養方案,深入研究教學大綱,充分了解無機及分析化學在整個專業課程體系中的作用,明確教學過程中的內容和重難點。例如,化學熱力學和化學動力學章節的內容應該詳細講解。這部分內容對于能源化學工程專業的學生而言,可以更好地理解能源轉化及利用過程中的一般規律,為高效、低碳環保使用能源奠定基礎。
6結論
本文對我校能源化學工程專業的無極及分析化學課程在優化教學內容、激發學生興趣、利用各種教學方法、培養學生能力以及適應專業要求方面教學環節進行了總結和探究。該研究將進一步提高無機及分析化學教學在培養學生創新能力的作用,達到改善教學質量及提高學生創新能力的目的,為培養能源化學工程專業創新型人才奠定基礎。
能源化學有關論文范文 第二篇
農作秸稈是一種豐富廉價的能源來源,其能源化轉化是目前世界上發展可再生能源的一種趨勢.針對目前持續增長的秸稈能源化轉化的需求與低效的麥秸制粒生產機械化技術的矛盾,研究了麥秸能源化成型顆粒的制粒技術,同時兼顧麥秸制粒系統對環境的影響,提出了采用添加劑的方式優化麥秸能源化成型制粒工藝技術的優化方案,最終提升了麥秸制粒過程和顆粒產品的強度和品質.
進行了秸稈壓縮的影響因素分析,討論了壓縮力、溫度、秸稈粒度、含水率和化學組分對壓縮制粒的影響,設計并搭建了麥秸能源顆粒試制的單顆粒制粒試驗臺和顆粒抗張強度測試試驗臺.
基于麥秸單顆粒試制試驗臺,開展添加劑對麥秸制粒的影響試驗研究.采用粗甘油、膨潤土、木質素磺酸鹽、未處理鋸木屑和微波堿溶液處理的鋸木屑進行麥秸能源化顆粒的試制.研究表明:添加劑的添加可以提高麥秸顆粒的強度,降低麥秸顆粒制粒的能耗,提高麥秸顆粒密度,以及麥秸顆粒的高位熱值;通過采用添加劑,顆粒的抗張強度從提高到()MPa;當采用粗甘油、未處理鋸木屑和預處理鋸木屑作為添加劑時,顆粒的高位熱值顯著增加,達到()MJ/kg,添加劑功能綜合分析表明,預處理鋸木屑、未處理鋸木屑和膨潤土的性能更好;不同添加劑能從增加強度、致密、降低能耗、提高高位熱值等角度優化麥秸制粒過程,提高顆粒品質.
研究總結不同預處理技術的麥秸顆粒生產系統的工藝及關鍵技術參數,采用生命周期評估(LCA)方法對目前的麥秸制粒系統進行環境影響比較分析.結果表明:采用蒸汽爆碎預處理方式的制粒系統對環境影響較大;采用添加劑的方式能降低麥秸制粒系統對環境的影響;添加未處理鋸木屑和烘焙預處理方式的麥秸制粒系統總體上對環境影響較低;添加劑的添加可以降低不可再生能源的消耗.
添加劑的優化試驗結果表明:抗張強度、比能耗、顆粒密度模型預測精度高,模型的平方確定系數(R2)分別為、和,壓縮載荷的增加使抗張強度、顆粒密度和比能耗增加;粗甘油添加量的增加使比能耗、抗張強度降低;未處理鋸木屑和膨潤土添加量的增加使制粒比能耗降低.
以抗張強度、比能耗和顆粒密度的優化為目標,兼顧考慮高位熱值、灰分和原料成本,得出六種優化方案,優化方案的中試規模的生產試驗結果表明:添加未處理鋸木屑30%,膨潤土,粗甘油(方案三)時麥秸制粒能耗低,顆粒耐久性等顆粒品質較優:添加未處理鋸木屑,膨潤土,粗甘油(方案一)時顆粒的堆積密度最大,達到;六種方案的LCA比較研究表明方案三對環境的沖擊相對較小.
采用添加劑能提高麥秸顆粒機械化制備技術水平,降低有害物質排放,是一種可持續機械化生產方式.
能源化學有關論文范文 第三篇
我國缺油少氣,石油和食用植物油的對外依存度均己高達60%.隨著國民經濟的快速發展,植物油供需矛盾日益突出,采用可再生的植物油資源制備生物燃料已成為全球關注的熱點.而現有植物油脂資源無法滿足市場需要.因此,培育特色高含油植物資源,開發高效綠色加工技術意義重大.光皮樹(Swida wilsoniana)全果含油高達30%以上,是典型的高含油木本油料植物,其油脂既可作輕化工業的原料,也是理想的生物柴油原料.遵循生態能值原理,采用綠色技術制備能源產品,構建光皮樹油料資源能源化綠色轉化技術體系,對于促進光皮樹等能源油料植物的種植,降低石化能源消耗,維護我國能源安全,實現低碳經濟目標有著重要意義.
本論文以湖南省林科院選育出的光皮樹良種(湘林G1)的果實為研究對象,以能源化利用為目的,運用生物技術、綠色化學工程技術以及生態經濟能值理論進行光皮樹果實中油脂的能源化轉化研究.全面分析光皮樹果實的基本成分,系統研究光皮樹果實高效制油和油脂清潔轉化制備液體燃料等綠色技術,并開展了光皮樹果實能源化過程的能量平衡分析,構建出一套光皮樹果能源化利用的綠色轉化技術體系,為光皮樹果實能源化利用提供了理論基礎和技術支持.主要結果如下:
1.系統分析了光皮樹(湘林G1)果實的基本組成和脂肪酸分布規律,初步建立了光皮樹果實的近紅外檢測模型及數據庫.①光皮樹果由果皮()、種皮()和種仁()組成,其含油率分別為、和;不同部位油的脂肪酸組成均以油酸和亞油酸含量為主,其中果皮中油脂的脂肪酸成分主要包括棕櫚酸()、亞油酸()、油酸()和硬脂酸(),種皮中油脂的脂肪酸主要包括棕櫚酸()、亞油酸()、油酸()和硬脂酸(),種仁中油脂的脂肪酸主要包括棕櫚酸()、亞油酸()、油酸()和硬脂酸().②光皮樹果實的基本質量組成為:油脂(),纖維素()、蛋白質()、淀粉()、糖()、水分()、磷脂()和其他成分().③針對光皮樹果實常用檢測指標(含油率、水分和熱值),以46個光皮樹果實為基礎,建立了相應指標的近紅外光譜分析模型,其中含油率的相關系數為,水分的相關系數為,粗蛋白的相關系數為,熱值的相關系數為.
2.建立了適合光皮樹果實制油的“冷榨-正丁醇浸提”綠色制油新工藝,實現了光皮樹油和磷脂的同步提取.①采用冷榨制油技術制備光皮樹油,控制光皮樹果實含水率為左右,壓榨榨軸轉速30-40rpm,出餅孔徑為4-8mm時,經一次壓榨后光皮樹餅粕殘油率可降低到,②以正丁醇為溶劑提取光皮樹油,在提取油脂的同時,實現油脂中伴隨物(如磷脂、維生素E等)的高效浸提;正丁醇提油的最佳工藝參數:浸出次數3次,浸出時間為90min,浸出溫度為60℃,液料比為:1,浸提率可達;③采用“纖維素酶+中性蛋白酶”復合酶體系進行光皮樹果實提油,最優組合方案為:先纖維素酶3h再加蛋白酶,加酶量,酶比例4:1,酶解時間4h,提取的油脂顏色淺、雜質少、流動性好,光皮樹油提取率可達;④“冷榨-正丁醇浸提”制取光皮樹油,可以實現提油率達,磷脂提取率達.該組合工藝既能降低冷榨制油的能耗,又能減輕后述正丁醇提油的負荷,實現油脂和磷脂等高附加值產物的同步提取,是一種極具開發潛力的綠色制油新工藝.
3.采用懸浮聚合法制備了用于固定化酶的含有環氧基團磁性多孔高分子微球,提高了酶促酯交換過程中酶的活性和穩定性.①采用懸浮聚合法制備了用于固定化酶的含環氧基團的磁性多孔高分子微球,粒徑為4μm,粒子分布均勻,表面呈多孔結構;②以GHD(40)為載體優化了脂肪酶的固定化條件:載體/脂肪酶(m/m)等于125mg/g,固定化時間為7h,酶的吸附量為·,g-1,比酶活×,105U/g,酶的活力回收率為;③制備了三種不同的環氧值的固定化假絲酵母脂肪酶,采用單分子層吸附模型Langmiur方程擬合GHD吸附光皮樹的吸附等溫線,相關系數大于;分析聚合物的環氧值和溫度對光皮樹油吸附量的影響,建立了擬合動力學二級吸附方程,相關系數大于,光皮樹油在固定化酶表面吸附活化能為,和游離酶相比,固定化酶催化光皮樹油酯交換的最佳反應溫度從37℃提高到42℃,最適反應pH從提高到,重復使用12次,固定化酶的活力仍保持在92%以上;④GC-MS分析光皮樹油甲酯,其主要成分是油酸甲酯(),棕櫚酸甲酯(),硬脂酸甲酯(),是傳統石化柴油的良好替代品.
4.建立了催化裂化和酯化降酸相結合的植物油裂解新工藝.①在CaO中加入KF,合成了適合植物油裂解的高效固體催化劑KF/CaO,該催化劑呈層片狀多孔狀態,比表面積較CaO有較大的提高,同時有效的避免了堿性中心被CO2等酸性氣體中和,從而提高了催化劑的活性和穩定性;②以自制KF/CaO為催化劑進行光皮樹油催化裂解,最佳工藝條件為:催化劑,溫度℃,反應時間,液相收率高達以上;③針對裂解產品中具有一定的羧酸化合物,導致產品酸偏高,采用離子液體[Hnmp]+HSO4為催化劑對裂解產物進行酯化降酸,獲得了質量穩定的富烴基生物液體燃料,最高酯化率達,且離子液體重復使用4次后,總體轉化率仍保持在90%以上,最佳酯化工藝參數:醇油比30%,反應溫度75℃,反應時間100min,催化劑.
5.基于生態能值原理,結合投入產出模型進行了光皮樹果實制備生物液體燃料過程的生命周期能量分析.結果表明:如果不考慮副產品的能量分配效益,甲酯基生物液體燃料和富烴基生物液體燃料的凈能值(NEV)分別為和,化石能效比(FER)分別為和;如果考慮副產品的能量分配效益,甲酯基生物液體燃料和富烴基生物液體燃料的凈能值(NEV)分別為和,化石能效比(FER)分別為和.上述結果進一步證明了光皮樹果實制備的甲酯基生物液體燃料和富烴基生物液體燃料均具有正能量效益,可以節約部分化石能源.但從能量效益的角度來說,富烴基生物液體燃料更具競爭性,現有的植物油催化裂解技術較現有的酯交換技術更適于生物液體燃料的制備.研究結果也為光皮樹油料替代化石燃料的可行性研究以及光皮樹能源化產品開發技術路線的選擇提供了一定的借鑒作用.
能源化學有關論文范文 第四篇
一、多元化智能理論下的課堂教學設計
以多元智能理論作為教學設計的背景下,其具體安排可以首先明確此節課重點出于培養學生哪項智能,進而將此節課的大多時間指向這部分智能的訓練與啟發,而教學設計的思路也主要是為了培養這部分智能的活動方式進行展開.以智能為手段進行課堂教學的設計,其主要設計內涵主要為了給予智能結構不盡相同的學生對自身職能實施充分發揮與運用的學習過程.對傳統意義上教學中存在的“整齊劃一”的單方面聆聽式教學進行改革,使得學生可以有公共機會,在課堂上或是在不同的環境中展示智能強項的一面,并且用最為擅長的方式去完成學習,達到事半功倍的教學效果.
二、多元智能理論下的化學課堂教學策略
1.實驗法
眾所周知,化學如果一旦離開了實驗的輔助,則極容易導致學生知識的雜亂無章,造成“死記硬背”的錯誤教學.而倘若在化學課堂教學的過程中使用實驗作為直觀的教學方法,能夠極大的使學生更加積極的面對化學,因為觀察本身就屬于學生的特長,而化學實驗正最注重于觀察的力量.從而也可以讓學生準確的對化學實驗中的物質與其反應規律進行很好的認識.實驗法,不僅可以提高學生對化學課程的興趣,還可以增加學生的思維能力,助其充分在理解知識的形成,最大程度上發掘學生的空間智能以及對自然規律的觀察智能.例如在進行氯氣的實驗中,引導學生描述出氯原子的結構圖,觀察氯原子結構分布后,判定氯氣可能發生的化學性質,通過進行分組實驗,得出氯氣性質.
2.閱讀法
閱讀能夠讓學生發現化學與社會、環境、科技的緊密聯系,并且能夠激發學生的社會責任意識與科學精神,讓學生關注周邊環境與能源等現代科技與化學的影響,進一步提高學生對于化學的興趣.例如在實施“二氧化硫污染”教學時,通過相關讀物閱讀結合課本實驗的手段,制訂學生寫出二氧化硫污染防治的文章,以提高了學生的科學素養,增強學生言語表述智能.
3.范例法
教師在進行化學計算教學以及化學用語教學時,無疑都是在化學概念與原理的理解下成為教學基礎的,屬于新課程“三維目標”當中的“知識和技能”范疇,其本質上是明顯的技能教學.教師在設計化學課堂教學中更加要注重“三維目標”中的“過程和方法”,采取范例法進行講授教學.例如在進行化學教學中的“守恒法”計算技巧時,教師可以根據范例進行分析,方可讓學生理解化學反應前后的物質量的等價關系.
4.歸納法
化學課堂實施歸納法教學旨在提高學生的邏輯推斷方面的智能,而其主要分為概念形成與概念通化.所謂“概念形成”是學生依靠對同類事物的大量觀察,辨別出食物的本質屬性,其例證概括抽象形成的重點在于“大量”;而“概念同化”是指學生通過自身認知結構中的“概念形成”來更迭新的概念,教師要保證學生在新的概念認知結構具備同化新概念的原始結構.
5.討論法
問題討論法出于加強學生互動交流溝通的基礎,屬于能夠為學生之間創造良好的合作學習機會方法,并通過對問題的討論,以此來觀察學生在人際關系上的智能體現.例如在進行“氣體摩爾體積”的教學過程中,可以先對lmol在固、液體與氣體的體積數據進行,讓學生在討論過程中發現問題,例如溫度對于體積的影響.
三、高中化學課堂教學中培養學生多元智能的意義
化學屬于以實驗為教學基礎的一門學科,其教學目的并非單純的讓學生具備理論下的化學知識以及在進行實驗時的操作技能,而是讓學生可以通過實驗的進行,學會對實驗進行中的狀態觀察、對實驗所發生的化學現象進行記錄,并且對所見的宏觀化學現象實施微觀層面的解釋與評價.學生可以通過化學獨有的符號、組合,把化學反應的發生過程,清晰精準地進行表述,在與其他學生進行溝通與交流知識時,根據化學課堂教學中的對比、歸納進行合理的分析,從而清楚化學的變化規律,達到“溫故而知新”的境界.
四、結束語
教師所期望的化學教學目標一般是通過課程目標來進行具體體現,化學新課程主要以“三維目標”來培養與提高學生在個性、能力方面的發展,對學生能力的培養除了傳統的四種能力,即觀察、實驗、思維、自學之外,教師還必須通過對學生特長與其各方面的潛能觀察,在實施教學的過程中激發學生多元智力的發展.如今,基于多元智能理論下實施教學,已經逐漸成為了適應當下社會發展的教學需要。
能源化學有關論文范文 第五篇
將水生植物——水葫蘆作為能源植物利用已受到越來越多的關注.與陸生能源作物相比,水葫蘆具有生長速度快、繁殖與適應能力強、能修復水體多種污染物的特點.此外,還具有不占用耕地、無需施用化學品等優勢,因而,水葫蘆能源化利用已成為生物質能技術研究領域最具吸引力的一個重要方向.
本文對水葫蘆的厭氧發酵產甲烷特征進行了研究,比較了不同水域、不同采收頻次對水葫蘆產甲烷的影響以及水葫蘆不同器官的厭氧發酵產甲烷特性,研究了溫度、接種量、微量元素添加、酸化預處理對水葫蘆厭氧發酵的影響,并采用聚合酶鏈式反應-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術研究了水葫蘆厭氧發酵過程中微生物區系的變化.針對水葫蘆厭氧發酵工程中存在易漂浮、易堵塞管道和滯留時間長等缺點,提出了先將水葫蘆擠壓脫水,再對擠壓汁、渣分開進行厭氧發酵的工藝技術.同時,采用生命周期法(LCA)對水葫蘆能源化利用方式進行了環境影響評估.
論文取得的主要研究結果如下:
1.比較了云南滇池草海、白山灣、江蘇太湖以及江蘇農科院2號塘四種不同氮、磷濃度水體生長的水葫蘆產氣量,結果發現水葫蘆的產氣量和其生長水體氮磷濃度呈顯著相關性.富營養化程度最高的云南滇池草海的水葫蘆產甲烷量最高,為264 mLCH4/gVS,是理論產甲烷量的70%;水質最好的滇池白山灣生長的水葫蘆產甲烷量最低,為172mL CH4/gVS,僅為理論產甲烷量的45%;太湖、2號塘水體氮、磷濃度相近,其水葫蘆產甲烷量也較接近,分別為229mL CH4/gVS和235mL CH4/gVS,分別占理論產氣量的68%和66%.水葫蘆厭氧發酵主要利用其中的纖維素、半纖維素和粗蛋白.無論是哪種組分,白山灣水葫蘆的降解率均最低.在厭氧發酵過程中,四種水體水葫蘆產生的有機酸均以乙酸和丙酸為主;草海水葫蘆發酵產生的有機酸濃度最高,可達2466 mg/L,白山灣水葫蘆最低,僅為915 mg/L.研究發現水體氮、磷濃度影響水葫蘆化學組分含量的差異及結構組成(根冠比),可能是影響水葫蘆厭氧生物降解性能及產氣量差異的主要因素.
2.為驗證根冠比對水葫蘆產氣的影響,對水葫蘆不同器官根、莖、葉進行了中溫批式厭氧發酵比較.結果表明,水葫蘆不同器官的化學組分含量差異顯著,可生物降解性也不同,從而導致產甲烷量差異顯著.水葫蘆葉有機碳、蛋白質含量最高,產甲烷量也最高,達246 mL CH4/gVS,水葫蘆莖產甲烷量為177 mL CH4/gVS,根系粗蛋白含量最低,木質素含量最高,其產甲烷量最低,為110mL CH4/gVS.水葫蘆根的可生物降解性最低,在厭氧發酵過程中,無論是SCOD還是VFA,在水葫蘆根發酵液中的濃度均遠低于水葫蘆莖和葉,且纖維素、半纖維素的降解率也不及莖、葉的50%.分析表明水葫蘆根部木質素含量過高可能是造成水葫蘆根可生物降解性能差的主要因素.PCR—DGGE分析表明,水葫蘆根、莖、葉發酵污泥的細菌種群相似性較低,水葫蘆葉發酵污泥的細菌多樣性豐富度最高,水葫蘆根最低,而古菌多樣性差異較小且相似性較高,無論是細菌還是古菌,水葫蘆根部的厭氧微生物種群結構與水葫蘆莖、葉的差異較大.
3.采收頻次不同,影響水葫蘆的生物量及化學組成.一次性采收與分期多次采收的水葫蘆相比,木質素含量增加,粗蛋白、總氮、總磷、總鉀含量下降,兩者產氣量相差顯著.一次采收性水葫蘆的原料產氣率為231 mL/gTS (268 mL/gVS),而多次采收的水葫原料產氣率達到336 mL/gTS (517 mL/gVS),因此,對水葫蘆進行定期多次采收,不僅可以提高水葫蘆生物量帶走更多的水體氮磷,還可以獲得更高的產能效率.
4.接種量、發酵溫度、微量元素、酸化預處理都對水葫蘆厭氧發酵產氣有影響.接種對厭氧發酵的啟動至關重要,且接種量越大,產氣速率也越快,通過實驗比較,最佳接種比例為1:1(VS之比);高溫(55℃)發酵可以提高產氣速率,縮短產氣周期,但總產氣量、原料降解率與中溫(35℃)發酵無明顯差異;添加Fe、Co、Ni可以提高產甲烷速率,但對總產氣量無影響,對三種微量元素的影響力分析表明Fe2+>,Co2+>,Ni2+;酸化預處理可以提高原料產氣率,其中,酸化處理3d的水葫蘆干物質產氣率比新鮮水葫蘆提高了.
5.對水葫蘆進行固液分離,分別以水葫蘆、水葫蘆擠壓汁為底物,在室內2個CSTR反應器內進行了運行比較研究.結果表明,以水葫蘆為底物直接進行厭氧發酵,適宜有機負荷為 kgVS/m3/d,原料產氣率為267 mL/gVS,平均容積產氣率為,水力滯留時間(HRT)為27 d,平均甲烷含量為58%;而以水葫蘆擠壓汁為底物,有機負荷可達6kg COD/m3/d,原料產氣率為231 mL/g COD,容積產氣率可達 m3/m3/d,平均甲烷含量為66%,水力滯留時間僅需平均去除率達85%,MLVSS平均去除率可達88%.PCR-DGGE分析表明,水葫蘆擠壓汁有機負荷的提高對厭氧微生物多樣性影響不大,但影響其種群結構,尤其是產甲烷菌群結構.
6.水葫蘆擠壓渣厭氧發酵產氣量為398 mL/gTS (445 mL/gVS),甲烷含量可達59%,其產氣潛力與新鮮整株水葫蘆相當.3個批次擠壓渣發酵運行中試結果均表明,在環境溫度條件下,采用滲濾液回流方式,經厭氧發酵30 d,其水葫蘆擠壓渣產氣量均可達到產氣潛力的75%左右,最高容積產氣量達 m3/m3/d,平均容積產氣率為 m3/m3/d.
7.采用生命周期法對水葫蘆厭氧發酵能源化利用評價結果為:全球變暖、環境酸化、富營養化影響指數分別為×,10-3、和×,10-1;與能源作物發電及傳統火力發電相比較,水葫蘆厭氧發酵能源化利用方式中C02、SOX、NOx等污染物排放量均較低,對環境的負面影響最小,但水葫蘆能源利用的生命周期效率僅為,低于能源作物熱電聯用的技術途徑().水葫蘆厭氧發酵能源化利用中,石化能源消耗、堆肥及沼液沼渣施用過程中氨揮發損失,是影響水葫蘆能源轉化效率與環境影響指數的重要因素.
以上研究表明,將水葫蘆作為厭氧發酵底物,制取生物質能,采用水葫蘆固液分離--擠壓汁、擠壓渣分開厭氧發酵的能源利用技術途徑,在技術上是可行的,經濟上更高效,且環境影響較小,是一條水葫蘆資源化利用的新途徑.
能源化學有關論文范文 第六篇
1激發學生興趣
興趣是最好的老師,要學好無機及分析化學,首先要激發學生的興趣。第一,在無機及分析化學這門課的緒論課上,主要介紹化學的作用及學習方法。第二,闡明化學與人類生活之間密切聯系,激發學生的學習。第三,無機及分析化學是化學、化工類相關專業的基礎課,其作用無論是對以后的專業課學習還是將來從事工作都具有重要的意義。第四,在平時的課堂教學中,可以多講一些貼近生活的例子,激發學生學習的興趣。例如,在介紹影響化學反應速率的因素時,舉例說明,夏天食物容易變質,我們可以將食物放進冰箱中保存,以防止變質。這是通過降低溫度,達到降低食物變質的速率。汽車尾氣CO和NO是嚴重的環境污染物,從熱力學的角度講,CO+NON2+CO2可以發生,但是遺憾的是,在通常狀況下,該反應進行的非常之慢,以致不能有效地去除車道內的CO和NO。因此,有必要對化學反應的速率問題進行研究,必須考慮外界因素對反應速率的影響,由此可引出本節課要學習的內容。第五,在教學過程中,穿插介紹一些與知識點相關的科技發展新動態及前沿知識,以此調動學生學習的積極性。
2綜合利用各種教學方法
現階段的教學方法多種多樣,而在實際教學中,各種教學方式應該相互結合、取長補短。根據我校無機及分析化學教學團隊多年來教學中的經驗,可以概括為以下幾點:第一,增加課堂討論。針對一些在學習過程中遇到的問題,教師應該指導學生搜集資料,進行課堂討論。在討論的過程中培養學生分析和解決問題的能力;第二,讓學生走上講臺。讓學生走上講臺不僅可以體驗教師備課的準備過程,還可以鍛煉學生的能力;第三,運用多媒體教學,可以使微觀概念及理論形象化。例如,在物質結構基礎這一章,學生一般較難理解,如果用多媒體課件和化學軟件以動畫的形式去展現,課程內容會更加形象、生動。這樣的教學不僅有利于學生理解、記憶,還可以活躍課堂氣氛。第四,對于公式推導,應該板書推理過程引導學生理解。在教學中應避免盲目使用多媒體教學,要將多媒體與其他教學手段結合起來,才會使學生理解公式的推導過程,并能較好的應用公式。
3培養學生能力
為了調動能源化學工程專業學生對無機及分析化學基礎課程的興趣,可以積極組織各類化學競賽活動。我省有各類化學競賽,例如:化學視頻大賽,化學實驗競賽和趣味化學競賽等。近年來,教育部門堅持開展國家級、省部級大學生創新實驗項目,有望培養大學生的創新能力,推動全民創新。此外,為了鼓勵和培養大學生創新激情及能力,我們學校也開展了大學生創新實驗項目。該項目均是由學生親自撰寫項目申請書,申請答辯ppt,中期考核表,結題報告和結題答辯ppt等資料。這不僅培養了學生創新能力,還為學生日后工作和學習培養科學合理的方法和實踐能力提供了基礎。
4適應專業要求
能源化學工程專業的技術性和實踐性較強,在無機及分析化學的教學中,要把握專業的特殊要求,認真學習我校能源化學工程專業人才培養方案,深入研究教學大綱,充分了解無機及分析化學在整個專業課程體系中的作用,明確教學過程中的內容和重難點。例如,化學熱力學和化學動力學章節的內容應該詳細講解。這部分內容對于能源化學工程專業的學生而言,可以更好地理解能源轉化及利用過程中的一般規律,為高效、低碳環保使用能源奠定基礎。
5結論
本文對我校能源化學工程專業的無極及分析化學課程在優化教學內容、激發學生興趣、利用各種教學方法、培養學生能力以及適應專業要求方面教學環節進行了總結和探究。該研究將進一步提高無機及分析化學教學在培養學生創新能力的作用,達到改善教學質量及提高學生創新能力的目的,為培養能源化學工程專業創新型人才奠定基礎。
