Logros técnicos de Xie Youchang.
A principios de la década de 1970, mi país importó una gran cantidad de equipos petroquímicos avanzados y necesitaba urgentemente desarrollar catalizadores adecuados para estos equipos importados. Bajo la dirección del profesor Tang Youqi, en 1974, Xie Youchang y un grupo de "trabajadores, campesinos y soldados" fueron al Instituto de Tecnología Química de Beijing para desarrollar conjuntamente un catalizador de oxicloración de etileno adecuado para dispositivos de lecho fluidizado a gran escala importados. En el trabajo, decenas de personas se turnaron para realizar pruebas piloto del lecho fluidizado, pero hubo una gran controversia sobre si esta prueba piloto podría resolver el problema. En aquella época se había desarrollado un catalizador nacional cuya actividad era mucho mayor que la de los catalizadores importados. Sin embargo, después de la prueba piloto, todos todavía no estaban seguros de si este catalizador podría usarse en equipos importados. Porque el lecho fluidizado industrial a gran escala importado tiene 12 metros de alto y 2,8 metros de diámetro, con muchos tubos de refrigeración en su interior, mientras que el lecho piloto es sólo un tubo vacío de 1,5 metros de alto y sólo 10 centímetros de diámetro. En la prueba piloto, la temperatura, la presión y la composición del gas de alimentación pueden simular el dispositivo de producción, pero no es posible simular el dispositivo de producción con velocidad lineal y velocidad del aire al mismo tiempo. Es incluso menos probable que los regímenes de fluidización en plantas de producción se simulen en plantas piloto mucho más cortas y con diámetros mucho más pequeños. Por lo tanto, un buen catalizador puede no ser necesariamente bueno para su uso en equipos industriales a gran escala en pruebas piloto de lecho fluidizado. Por lo tanto, Xie Youchang sugirió reducir o incluso cancelar las pruebas piloto de lecho fluidizado y centrarse en estudios piloto sobre las propiedades cinéticas de los catalizadores y la ampliación piloto de la preparación de catalizadores. Según él, en comparación con los catalizadores importados, la actividad del catalizador desarrollado no puede ser ni demasiado alta ni demasiado baja. Porque si es demasiado alta, se generará demasiado calor de reacción, lo que provocará que la temperatura del lecho sea demasiado alta y aumentarán las reacciones secundarias; si es demasiado baja, la tasa de conversión de la materia prima será insuficiente; A través de experimentos a pequeña escala demostró que la actividad del catalizador desarrollado inicialmente era demasiado alta y que la reacción secundaria de CO2 producida por la combustión de etileno era muy grave cuando se trabajaba a bajas velocidades espaciales en el dispositivo de entrada. Señaló que siempre y cuando las propiedades cinéticas (actividad y selectividad) del catalizador desarrollado sean similares a las del catalizador importado, y las propiedades físicas clave que afectan el estado de fluidización, como la resistencia mecánica, la gravedad específica y la distribución del tamaño de las partículas , también son similares, se pueden reemplazar en el dispositivo importado. Se utilizan catalizadores importados. La práctica posterior demostró que esta ruta era correcta y se preparó con éxito un catalizador de oxicloración adecuado para equipos importados. Después de liderar a los "estudiantes obreros, campesinos y soldados" para completar el desarrollo de catalizadores de oxicloración, fue enviado a liderar a los "estudiantes obreros, campesinos y soldados" para "abrir un museo" en el Tíbet en 1976 para estudiar el dióxido de azufre. Tecnología de tostación en lecho fluidizado de minerales locales pobres en azufre en una pequeña planta de ácido sulfúrico.
En la década de 1990 se produjo un auge internacional en la investigación sobre nanomateriales. En vista de las deficiencias del alto costo de fabricación de los polvos de nanoóxido en general y del hecho de que los polvos de nanoóxido se aglomeran fácilmente y producen agujeros cuando se sinterizan en nanocerámicas, Xie Youchang propuso utilizar óxidos metálicos volátiles y de bajo precio, como como SiCl4_4, TiCl4_4 y ZrCl4_ 4. SnCl4_4, AlCl3_3 y FeCl3_3 se utilizan como materias primas para preparar partículas de nanoóxido mediante hidrólisis en fase gaseosa. Este tipo de partículas de nanoóxido rara vez se aglomera, tiene alta pureza, distribución estrecha del tamaño de partículas y fácil ajuste de tamaño. También descubrimos que al usar Y2O3 disperso en una monocapa, es posible controlar que todas las nanopartículas de ZrO2 se estabilicen en la fase tetragonal. Este tipo de polvo de nanoóxido se puede sinterizar a 1150 °C hasta una densidad teórica de más del 98,5 %, que es más de 100 °C inferior a la temperatura de sinterización informada en la literatura. Puede convertirse en una materia prima importante para el plástico. cerámica. Esta tecnología de preparación de polvo de nanozirconia ha sido patentada.
El oxígeno se utiliza ampliamente en la industria y la separación de aire por adsorción por oscilación de presión es una tecnología desarrollada en la década de 1970. Se ha desarrollado en el extranjero un nuevo tipo de adsorbente para la producción de oxígeno con separación de aire: el tamiz molecular tipo X (LiLSX) de intercambio de iones de litio con baja proporción de silicio a aluminio, que mejora en gran medida la eficiencia de la producción de oxígeno con separación de aire por adsorción por oscilación de presión y reduce el costo del oxígeno. producción.
Las empresas extranjeras tienen el monopolio de este adsorbente y sólo lo venden a China junto con equipos de adsorción por oscilación de presión, lo cual es muy caro. La preparación de este adsorbente es muy difícil. Primero, se sintetizó un tamiz molecular (Na, K) LSX de baja relación Si/Al, que contiene una gran cantidad de iones de sodio y potasio y necesita ser intercambiado con iones de litio para convertirse en LiLSX. Los iones de litio son los iones más difíciles de intercambiar en tamices moleculares entre los iones de metales alcalinos. Según documentos de patentes extranjeras, para obtener un tamiz molecular LiLSX con un grado de intercambio superior al 99%, se requieren 5 veces de intercambio iónico, con un exceso de 6,3 veces cada vez. La tasa de utilización de los iones de litio es muy baja, las pérdidas por separación y recuperación son grandes y el costo de producción es alto. Para resolver este problema, el grupo de investigación de Xie Youchang inventó un nuevo proceso de intercambio iónico de alta eficiencia en lechos suspendidos, que mejoró enormemente la tasa de utilización del litio y redujo considerablemente los costos de producción. Por lo tanto, Peking University Resources Group invirtió en el establecimiento de Peking University Pioneer Company para industrializar esta tecnología. Ahora se ha construido el equipo de producción y el adsorbente de producción de oxígeno para separación de aire de alta eficiencia del producto ha alcanzado el nivel avanzado internacional. Se ha utilizado con éxito en equipos de producción de oxígeno con separación de aire y adsorción por oscilación de presión a gran escala. Su rendimiento no es inferior al de los equipos importados y su rentabilidad es mucho mayor que la de productos extranjeros similares. Tiene una fuerte competitividad internacional y ha comenzado a exportar.
Xie Youchang se dedica a la docencia y la investigación científica desde hace más de 40 años. Considera que los profesores universitarios deberían combinar la docencia y la investigación científica. Dominar conocimientos y teorías básicos sólidos en la enseñanza es de gran beneficio para la investigación científica, y la investigación científica puede actualizar continuamente el contenido de la enseñanza. Por ello, mientras realizaba mucha investigación científica, nunca dejó de enseñar. Impartió sucesivamente dos cursos básicos de química física y química estructural, así como un curso de posgrado en química estructural de superficies. Colaboró con el camarada Shao Meicheng y el Ministerio de Educación le encargó la compilación del "Libro de texto para cursos básicos de química estructural", que se publicó en 1979 para uso de los estudiantes universitarios que reanudaron el examen de ingreso a la universidad después de la Revolución Cultural. Las características de este libro son que es breve pero preciso, con una expresión precisa de conceptos básicos, explicaciones simples de puntos difíciles y una estrecha integración de la teoría y la práctica. Es muy popular entre los lectores.
Además de la docencia y la investigación científica, Xie Youchang también realizó mucho trabajo social. Se ha desempeñado como miembro del consejo editorial de libros de texto universitarios de química, miembro permanente del consejo editorial de "Chemical Bulletin", miembro del consejo editorial de revistas como "Chinese Journal of Catalysis", "Molecular Catalysis", "Acta Petroleum Sinica", "Revista de Química de Combustibles e Ingeniería Química del Gas Natural", y un experimento clave nacional en catálisis en el Instituto de Física Química de Dalian. Miembro y subdirector del Comité Científico de la Oficina.
La persona que más admiró en su vida fue Zhuge Liang. Leyó "El romance de los tres reinos" en la escuela primaria y quedó profundamente impresionado por historias como "Tomando prestadas flechas de un barco de paja", "Huarong Road" y "La estrategia de la ciudad vacía", que lo inspiraron a tener éxito en la investigación científica. en el futuro y usar su sabiduría en lugares en los que otros no pensarían fácilmente. El lema de Zhuge Liang "Sé indiferente a tus ambiciones y logra la paz y la tranquilidad" también se ha convertido en su lema. En su trabajo y en su vida, es indiferente a la fama y la fortuna, es estricto consigo mismo, indulgente con los demás y tiene una relación muy armoniosa con colegas y compañeros de clase. El buen espíritu de unidad y cooperación permitió a su grupo de investigación lograr resultados continuos.
La experiencia de la crisis nacional en su juventud hizo que Xie Youchang se decidiera a contribuir al rejuvenecimiento de China. A principios de la década de 1980, él y su esposa Yang fueron a los Estados Unidos para continuar sus estudios. Sus suegros, que se habían establecido en Estados Unidos desde hacía mucho tiempo, los persuadieron para que se quedaran y trabajaran en Estados Unidos. Explicaron a sus padres la necesidad de construir la nación y regresaron a China según lo previsto. Posteriormente, viajó al extranjero muchas veces para realizar transferencias de tecnología de patentes e investigación cooperativa. Una empresa extranjera le pidió una vez que permaneciera en su trabajo y le prometió organizar oportunidades para que sus hijos estudiaran en el extranjero, pero él se negó cortésmente. Estaba decidido a dedicar su vida a la educación científica de la patria, dedicarse a ella y morir.