應(yīng)用TRIZ理論解決實驗室廢鈉處置難題:
1、因果軸分析
為了發(fā)現(xiàn)隱藏在表面問題背后的真實問題,找到解決問題的薄弱點,分析解決問題的系統(tǒng)資源,從而降低解決問題的成本,我們采用三軸問題分析法對化學反應(yīng)過程進行更清晰的分析和解釋。
因果關(guān)系分析表明,金屬鈉與水發(fā)生劇烈反應(yīng),放出大量熱量。產(chǎn)生的熱量提高了系統(tǒng)的溫度,加快了反應(yīng)速度。在高溫下,鈉在空氣中燃燒,產(chǎn)品的氫也會與氧發(fā)生反應(yīng),這增加了危險。解決問題的關(guān)鍵在于減緩反應(yīng)速度,防止體系溫度上升過快,避免鈉與空氣接觸。
2.IFR理想解分析
IFR理想解分析是指在解決問題之初,拋開各種客觀約束,通過理想化的方式定義問題的最終理想解,從而明確理想解的方向和位置,保證在解決問題的過程中能夠沿著這個目標得到最終的理想解,從而避免了傳統(tǒng)創(chuàng)新相關(guān)方法缺乏目標的弊端,提高了創(chuàng)新設(shè)計的效率。
實驗室廢鈉處置問題分析:由于金屬鈉還原性強,與水反應(yīng)劇烈,危險性高。目前廣泛使用的是實驗室乙醇消化金屬鈉。這種方法不僅消耗乙醇,而且產(chǎn)生大量堿性有機廢液。通常,有機廢液中的乙醇鈉先用水分解,然后回收乙醇后處理剩余的氫氧化鈉。現(xiàn)在的研究目標是降低/kloc。
Q1:這個系統(tǒng)的最終目標是什么?
降低廢鈉的加工成本。
Q2:理想化的最終結(jié)果是什么?
使用乙醇消化廢鈉,成本包括購買乙醇試劑和處理有機廢堿液的成本。如果可以用水直接與鈉反應(yīng)代替乙醇,可以大大降低廢鈉的處理成本,不會產(chǎn)生新的有機污染物。
Q3:實現(xiàn)財務(wù)報告準則的障礙是什么?
鈉是高度可還原的,不能與水直接反應(yīng)。
Q4:這個障礙的結(jié)果是什么?
廢鈉還原性強,與水反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生氫氣時放出大量熱量。在高溫下,氫和鈉與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),燃燒并爆炸。
Q5:超級系統(tǒng)和環(huán)境中可以使用哪些資源?
降低系統(tǒng)溫度,用冷水冷卻,用高熱容液體控制系統(tǒng)溫度,防止溫度快速上升,控制水的滴加速度,限制鈉與水的接觸時間,用惰性氣體或液體隔絕空氣等。