Logros de la investigación científica de Su
La producción industrial tradicional de ácido cítrico de mi país adopta el método de la sal de calcio. El caldo de fermentación filtrado se precipita primero con carbonato de calcio, se lava y se descompone con ácido sulfúrico. El sulfato de calcio se filtra para obtener una solución de ácido cítrico, que luego se concentra y cristaliza para obtener el producto. En la Conferencia Internacional sobre Extracción por Solventes de 1980, los académicos suecos propusieron utilizar un método de extracción para extraer ácido cítrico, pero la aplicación industrial no fue posible debido a la dificultad en la emulsificación y la baja tasa de recuperación. Su y Li Daochun procesaron eficazmente el filtrado de fermentación, resolvieron los problemas de emulsificación y baja tasa de recuperación y lograron la industrialización de la extracción de ácido cítrico mediante extracción. Este método elimina la necesidad de ácido sulfúrico y carbonato de calcio, no requiere los dos procesos de precipitación, filtración y lavado con agua caliente, evita la contaminación ambiental por lodos de sulfato de calcio y facilita la producción automatizada continua. El exitoso desarrollo del método de extracción ha atraído gran atención por parte de la industria del ácido cítrico. Este invento fue patentado por Estados Unidos, Alemania y el Reino Unido. Ganó el segundo premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de la Comisión Estatal de Educación en 1986 y la medalla de oro de la Exposición Internacional de Zagreb en Yugoslavia en 1987. Abre un nuevo campo de extracción para promover reacciones químicas. En más de medio siglo de investigación y cultivo científicos, Su no solo ha contribuido al desarrollo de nuevas tecnologías para una extracción y separación eficiente y que ahorra energía, sino que también ha realizado muchos trabajos pioneros en la aplicación combinada de procesos de extracción. Propuso utilizar la extracción para promover reacciones químicas y expandir líquidos, e hizo muchos trabajos pioneros. Propuso utilizar la extracción para promover reacciones químicas y amplió el alcance de aplicación de las reacciones de metátesis líquido-líquido y de metátesis líquido-líquido-sólido. El método que propuso para combinar lixiviación y extracción es un nuevo método que utiliza la extracción para promover reacciones químicas. Además, exploró la extracción y fermentación de ácidos orgánicos y la aplicación de resinas extraídas. La teoría de la química básica establece que, en términos generales, las condiciones para una reacción de metátesis son que uno de los productos de la reacción debe ser un gas, agua o un sólido insoluble. Por lo tanto, la reacción de metátesis del cloruro de potasio y el ácido fosfórico para generar fosfato en la solución acuosa KCl+H3PO4-KH2PO4+HCl es difícil de lograr. Para favorecer esta reacción, se ha propuesto evaporar el cloruro de hidrógeno a altas temperaturas, pero es difícil de implementar. Su, etc. Utilizando tecnología de extracción, el dihidrógenofosfato de potasio se prepara mediante una reacción de metátesis heterogénea líquido-líquido. Primero mezclaron el extractante con ácido fosfórico para crear ácido fosfórico. Luego entra en contacto con una solución acuosa de cloruro de potasio para realizar una reacción de metátesis heterogénea líquido-líquido para generar dihidrógenofosfato de potasio.
La reacción de KCl+S H3PO4-KH2PO4+S HCl produce un extractante cargado con ácido clorhídrico, que puede regenerarse con agua amoniacal y el subproducto cloruro amónico. En comparación con el método de neutralización tradicional, el coste de producción de esta reacción se reduce considerablemente. Investigación sobre transferencia de masa de gotas y mejora de torres de discos giratorios. Mientras desarrollaba nuevas tecnologías utilizando el proceso de extracción, Su también estudió el mecanismo de transferencia de masa y el equipo industrial de extracción.
La extracción es una operación de transferencia de masa entre líquidos. Cuando se extrae en equipos industriales, una fase líquida a menudo se dispersa en forma de gotas dentro de otra fase líquida para transferir solutos entre fases. El comportamiento de la población de gotas en el dispositivo es extremadamente complejo. Los estudios de transferencia de masa suelen comenzar con una sola gota. En 1963, Su, Mao y Su utilizaron cuatro sistemas para medir la tasa de transporte de solutos de las gotas orgánicas cuando se asentaban libremente en el agua, y utilizaron una gran cantidad de datos experimentales para probar las correlaciones de A.E. Handlos, R.M. Griffith y G. Thorsen, señalando que la fase acuosa contiene pequeñas cantidades de impurezas. donde a y b dependen de la naturaleza de las impurezas. Para investigar posibles anomalías en la transferencia de masa de las gotas, también dirigió estudios de turbulencia interfacial y su impacto en las tasas de transferencia de masa de las gotas.
Él y Chen Tongyun seleccionaron 32 sistemas, utilizaron tecnología de fotolitografía para observar y fotografiar los fenómenos de interfaz de gotas suspendidas en líquidos estacionarios y dieron una respuesta clara a la pregunta de si existe turbulencia interfacial en la transferencia de solutos en sistemas binarios. Muchos sistemas binarios, como el éter-agua, tienen una fuerte turbulencia interfacial.
En la década de 1980, Su amplió la investigación teórica sobre la transferencia de masa a la torre de extracción. Las gotas en la torre de extracción tienen una cierta distribución de diámetro y las velocidades de movimiento de las gotas de diferentes tamaños son inconsistentes, lo que resulta en premezcla y retromezcla. 1983, Su, Zhang Shouhua et al. Se propone por primera vez un modelo compuesto que considera simultáneamente la premezcla y la retromezcla de gotas en una torre de extracción giratoria. Previo a esto, también descubrieron que existe una zona de transición en la velocidad de operación de la torre de extracción de disco giratorio, y propusieron una fórmula para calcular la velocidad característica de las gotas en esta zona, revisando el concepto de una sola velocidad crítica que hasta ahora se había venido utilizando. Utilizado durante más de 20 años. Sobre la base de estos estudios, Su mejoró la torre de disco giratorio y desarrolló dos nuevas torres de extracción de alta eficiencia agregando cribas y cuchillas debajo del disco giratorio. Los resultados de la investigación de Su han sido ampliamente citados por académicos nacionales y extranjeros, y se han incluido en álbumes relevantes. Entre ellos, se han incluido imágenes de fenómenos de turbulencia en la interfaz de las gotas en el volumen "Enciclopedia de la industria química china". El proyecto de investigación de la torre giratoria ganó el segundo premio del Premio a la Excelencia en Ciencia y Tecnología del Ministerio de Petróleo en 1981. Su Yisheng fue diligente e incansable en enseñar y educar a la gente. Durante más de medio siglo, no sólo realizó destacadas contribuciones a la ciencia, sino que también formó a miles de talentos químicos de alto nivel. Ha reclutado estudiantes de posgrado desde 1956, ha trabajado como supervisor de doctorado desde 1980 y ha capacitado a 19 doctores en ingeniería y 35 maestros en ingeniería. Destacó la unidad del conocimiento y la acción y la integración de la teoría con la práctica. Hasta los 80 años, iba al laboratorio casi todos los días para guiar a los estudiantes de posgrado. Publicó más de 100 artículos académicos y obtuvo 7 patentes a lo largo de su vida, dejando una valiosa riqueza para las generaciones futuras. Sus destacadas contribuciones a la educación y la ciencia con su arduo trabajo y sabiduría son universalmente reconocidas.