应用TRIZ理论解决实验室废钠处置是个难题。由于废钠在运输和处置过程中风险极大,即使是专业试剂公司也不愿意收集废金属钠。TRIZ理论为人们创造性地发现和解决问题提供理论指导。鉴于上述情况,应用TRIZ理论设计了一种新的方法,安全又简单地解决了实验室废钠处置难题.
应用TRIZ理论解决实验室废钠处置难题:
1、因果轴分析
为了发现隐藏在表面问题背后的真实问题,找到解决问题的薄弱点,分析解决问题的系统资源,从而降低解决问题的成本,我们采用三轴问题分析法对化学反应过程进行更清晰的分析和解释。
因果关系分析表明,金属钠与水发生剧烈反应,放出大量热量。产生的热量提高了系统的温度,加快了反应速度。在高温下,钠在空气中燃烧,产品的氢也会与氧发生反应,这增加了危险。解决问题的关键在于减缓反应速度,防止体系温度上升过快,避免钠与空气接触。
2.IFR理想解分析
IFR理想解分析是指在解决问题之初,抛开各种客观约束,通过理想化的方式定义问题的最终理想解,从而明确理想解的方向和位置,保证在解决问题的过程中能够沿着这个目标得到最终的理想解,从而避免了传统创新相关方法缺乏目标的弊端,提高了创新设计的效率。
实验室废钠处置问题分析:由于金属钠还原性强,与水反应剧烈,危险性高。目前广泛使用的是实验室乙醇消化金属钠。这种方法不仅消耗乙醇,而且产生大量碱性有机废液。通常,有机废液中的乙醇钠先用水分解,然后回收乙醇后处理剩余的氢氧化钠。现在的研究目标是降低/kloc。
Q1:这个系统的最终目标是什么?
降低废钠的加工成本。
Q2:理想化的最终结果是什么?
使用乙醇消化废钠,成本包括购买乙醇试剂和处理有机废碱液的成本。如果可以用水直接与钠反应代替乙醇,可以大大降低废钠的处理成本,不会产生新的有机污染物。
Q3:实现财务报告准则的障碍是什么?
钠是高度可还原的,不能与水直接反应。
Q4:这个障碍的结果是什么?
废钠还原性强,与水反应剧烈,产生氢气时放出大量热量。在高温下,氢和钠与空气中的氧发生反应,燃烧并爆炸。
Q5:超级系统和环境中可以使用哪些资源?
降低系统温度,用冷水冷却,用高热容液体控制系统温度,防止温度快速上升,控制水的滴加速度,限制钠与水的接触时间,用惰性气体或液体隔绝空气等。