面向“双碳”目标的水盐体系相图课程教学创新——引入二氧化碳碳化与带压相平衡

引用本文: 胡佳音, 郭亚飞, 李珑, 邓天龙. 面向“双碳”目标的水盐体系相图课程教学创新——引入二氧化碳碳化与带压相平衡[J]. 大学化学, 2025, 40(11): 31-36. doi: 10.12461/PKU.DXHX202412031 shu

Citation: Jiayin Hu, Yafei Guo, Long Li, Tianlong Deng. Teaching Innovation of Salt-Water System Phase Diagrams under the “Dual Carbon” Background: Introducing the Pressurized CO₂ Carbonization Phase Equilibria[J]. University Chemistry, 2025, 40(11): 31-36. doi: 10.12461/PKU.DXHX202412031 shu

面向“双碳”目标的水盐体系相图课程教学创新——引入二氧化碳碳化与带压相平衡

天津科技大学化工与材料学院, 天津 300457

通讯作者: 邓天龙,E-mail:tldeng@tust.edu.cn

基金项目:
TJYGZ63)

天津市高等学校研究生教育改革研究计划项目重点课题(TJYGZ18

摘要: 《水盐体系相图》课程是化学工程与工艺本科专业制盐与盐化工方向的特色核心课程。基于“双碳”背景和“新工科”理念，为进一步改进教学效果并实现学科交叉融合，天津科技大学《水盐体系相图》课程团队以国际前沿热点研究为导向，提出将二氧化碳碳化后的带压体系引入水盐体系相图的课堂。本文重点介绍二氧化碳碳化体系在解决碳酸盐体系中碱回收、钠钾高效分离的教学案例，引导学生以相图为基础解决实际工程问题，实现减碳的资源化利用，拓展水盐体系相图和绿色化工的前沿知识，培养学生创新意识和实践能力。

关键词:

English

Teaching Innovation of Salt-Water System Phase Diagrams under the “Dual Carbon” Background: Introducing the Pressurized CO₂ Carbonization Phase Equilibria

College of Chemical Engineering and Materials Science, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China

Corresponding author: Tianlong Deng, tldeng@tust.edu.cn

Received Date: 02 December 2024
Revised Date: 09 January 2025
Available Online: 21 January 2025

Abstract: The “Salt-Water System Phase Diagrams” is a core concept in the curriculum for undergraduates majoring in chemical engineering and technology, particularly for those specializing in the salt production and salt chemical industries. In the context of “Emerging Engineering Education” and the “Dual Carbon” background, as well as in alignment with cutting-edge international research, the teaching team at Tianjin University of Science and Technology has introduced salt-water system phase diagrams modified by carbon dioxide (CO₂). This innovation enhances the teaching effectiveness and promotes interdisciplinary integration. This paper focuses on case studies involving CO₂-carbonized salt-water system phase diagrams to address challenges such as alkali recovery and the separation of sodium and potassium salts. These case studies guide students in solving practical engineering problems and achieving resource utilization of salt lakes through CO₂ conversion. This approach significantly broadens students' knowledge in both salt-water system phase diagrams and green chemical engineering, while fostering their innovative thinking and problem-solving abilities in real-world contexts.

Key words:

1. [1]
  邓天龙, 周桓, 陈侠. 水盐体系相图及应用. 北京: 化学工业出版社, 2022.
2. [2]
  曾威, 杜威, 滕波涛, 贾原媛, 郝庆兰, 唐娜. 化学教育, 2022, 43 (24), 90.
3. [3]
  Tan, X. X.; Sun, X. F.; Han, B. X. Nat. Sci. Rev. 2022, 9, nwab022.Tan, X. X.; Sun, X. F.; Han, B. X. Nat. Sci. Rev. 2022, 9, nwab022.
4. [4]
  曾尊祥, 胡玉玲, 胡玉斐, 肖华. 大学化学, 2024, 39 (3), 274.
5. [5]
  姜培学, 金红光. 科学通报, 2024, 385.
6. [6]
  宋晓辉. 碳酸化卤水体系Li⁺, Na⁺//Cl^-, HCO₃^-, SO₄^2--CO₂-H₂O在298.15 K相平衡研究[博士学位论文]. 山东临沂: 临沂大学, 2023.
7. [7]
  薛玉丽. CO₂碳化碳酸盐型盐湖卤水相图构建与单盐分离[博士学位论文]. 长春: 吉林大学, 2020.
8. [8]
  李忠恕. 碱金属碳酸(氢)盐卤水体系相图测定及CO₂碳化分离锂、钾、硼单盐工艺研究[博士学位论文]. 长春: 吉林大学, 2021.
9. [9]
  Miao, S. D.; He, S.; Xue, Y. L.; Nian H. E.; Wang, J.; Zhang, P.; Zhu F. J.; Wen W. L. Zeitschrift für Physikalische Chemie 2018, 232 (9-11), 1741.Miao, S. D.; He, S.; Xue, Y. L.; Nian H. E.; Wang, J.; Zhang, P.; Zhu F. J.; Wen W. L. Zeitschrift für Physikalische Chemie 2018, 232 (9-11), 1741.

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

面向“双碳”目标的水盐体系相图课程教学创新——引入二氧化碳碳化与带压相平衡

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English

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