化學工程與工藝論文15篇(精選)
在學習、工作中,大家都嘗試過寫論文吧,論文寫作的過程是人們獲得直接經(jīng)驗的過程。那么你知道一篇好的論文該怎么寫嗎?以下是小編幫大家整理的化學工程與工藝論文,僅供參考,大家一起來看看吧。

化學工程與工藝論文1
前言
進入21世紀,人類正面臨著越來越嚴重的環(huán)境危機,最突出的是人口劇增、能源日漸減少、資源瀕臨枯竭、生活廢棄物和工農(nóng)業(yè)污染物正迅速惡化生態(tài)環(huán)境,使得人與自然的矛盾不斷激化。
綠色化學的設(shè)想是在化學生產(chǎn)過程中,不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物,不再處理廢物。相應(yīng)的,綠色化學工程與工藝是通過改進化學的技術(shù)和方法,減少甚至完全消除對人類健康、生態(tài)環(huán)境有危害作用的化工產(chǎn)物,同時促進化學工業(yè)節(jié)能目標的實現(xiàn)。
一、綠色化學工程與工藝的開發(fā)
我國傳統(tǒng)的化學工程與工藝對有害污染物是滯后的被動治理,即不能根除污,并且成本很高,治標不治本。如利用煙氣除塵、脫硫,雖然達到了凈化氣體的目的,但是污染物卻轉(zhuǎn)移為廢渣、廢水。綠色化學工程與工藝的開發(fā),則本著零排放、清潔生產(chǎn)的原則,從化學反應(yīng)的始端著手,進而有效防止和控制污染的產(chǎn)生。
1.選擇、采用無毒害化學原料
原料的選擇生產(chǎn)化學品的源頭,同時,還決定著不同的化學生產(chǎn)流程和工藝。綠色化學工程與工藝的開發(fā)首要目標是不使用有毒有害的原料。為了從源頭上防止化學污染,綠色化學工程與工藝開發(fā)的原則是盡量選用可再生的自然物質(zhì)作原料,如野生植物、農(nóng)作物等生物質(zhì)。將諸如蘆葦、木屑、樹枝等野生纖維植物以及諸如蔗渣、麥秸、稻草等農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物作為原料加工為糠醛以及醇、酮、酸類化學品,用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等,都是綠色原料應(yīng)用的典型例子。
2.提高化學反應(yīng)的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的.反應(yīng),石油化工中經(jīng)常會有這種反應(yīng),其目的產(chǎn)物不穩(wěn)定,容易進一步氧化成H2O和CO2。在各類的催化反應(yīng)中,此反應(yīng)的選擇性最低,有時有些產(chǎn)品還具有異構(gòu)體形式,為了得到更多的終產(chǎn)物,需要使用那些選擇性高的試劑。為了降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度,需要提高反應(yīng)的選擇性,這樣可以降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染。在這一方面已經(jīng)有不少的科研成果,比如開發(fā)載氧能力強、選擇性好的新型催化劑,來應(yīng)對不同的烴類氧化反應(yīng)。
3.采用無毒無害的化學催化劑
目前,約 90 %以上的化學反應(yīng)要實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)必須采用,催化劑提高其反應(yīng)速率。開發(fā)新型高效、無毒無害的催化劑是綠色化學工藝的方向之一。國內(nèi)外都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑。另外,分子篩催化劑也得到了很好的開發(fā)和應(yīng)用。
二、綠色化學工程與工藝在化學工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用
綠色化學工程與工藝開始與使用,很大程度上促進了化學工業(yè)節(jié)能的實現(xiàn)。具體來講,目前在國內(nèi)主要有以下幾方面的應(yīng)用。
1.清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用
清潔生產(chǎn)技術(shù)也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術(shù),比如先進的脫硝和脫硫技術(shù);城市垃圾的無害化處理技術(shù);生活垃圾制沼氣技術(shù);高效清潔的煤氣化技術(shù);利用風能、太陽能等自然能發(fā)電技術(shù)等等,這些都利用了清潔生產(chǎn)的技術(shù)。清潔生產(chǎn)技術(shù)包括的范圍很廣,主要有以下幾種技術(shù):生物工程技術(shù),這其中有細胞工程、酶工程、基因工程等等;輻射加工技術(shù),如離子束、射線和中子束等在常溫常壓下就可以引起一些需要在高溫高壓下才能進行的反應(yīng);綠色催化技術(shù),這里有多種催化劑,比如分子篩催化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑等;超臨界流體技術(shù),這里有超臨界H2O和超臨界 CO2,都能阻燃并且無毒。清潔生產(chǎn)技術(shù)具有許多優(yōu)點,其產(chǎn)品清潔無毒,不管是對環(huán)境還是對人體都是安全的。
2.結(jié)合生物技術(shù)的應(yīng)用
生物技術(shù)領(lǐng)域包括有細胞、基因、微生物和酶等的技術(shù)范疇。它在化工領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括兩個方面,化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內(nèi)作為一種催化劑具有高效性和專一性,廣泛參與到生物合成的各個過程。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領(lǐng)域使用到生物技術(shù)。
綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術(shù),使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數(shù)直接來源于動植物,之后才發(fā)展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中,催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業(yè)酶。酶與一般的化學催化劑相比,具有無污染、反應(yīng)條件溫和產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點。比如制備丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,換用酶催化后,能耗大幅度降低,反應(yīng)完全且無副產(chǎn)物。
3.生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品
發(fā)展綠色化學工程與工藝,其目的是生產(chǎn)出環(huán)境友好型產(chǎn)品。在生活中有許多實例,比如尋找替代品來替代氟利昂,這樣可以保護大氣的臭氧層;使用可降解的塑料制品;無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統(tǒng)汽油柴油給大氣帶來了嚴重污染,近年來國內(nèi)外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無污染燃料,大大減少汽車尾氣造成的污染。又如在山東推行的用二甲醚來做汽車用的燃料,二甲醚既經(jīng)濟又環(huán)保,這具有很好的發(fā)展前景。巴西在生物能源的開發(fā)上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗產(chǎn)酒精,酒精燃料已經(jīng)取代了接近一半的汽油消費。另外還有H2和CO2在太陽能和電解質(zhì)存在的條件下合成乙醇這一新工藝,生產(chǎn)過程和產(chǎn)品均對環(huán)境友好。
三、結(jié)束語
總之,綠色化學工程與工藝采用無毒害的溶劑、原料、催化劑等,選擇無污染、低耗、節(jié)能的化學工藝過程,應(yīng)用清潔的生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)與環(huán)境相容,產(chǎn)品和生態(tài)友好。開發(fā)和應(yīng)用綠色化學工藝,已成為現(xiàn)代化學工業(yè)的發(fā)展趨勢和前沿技術(shù),是建設(shè)環(huán)境友好型社會,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵
化學工程與工藝論文2
摘要:近代的化學工業(yè)是廣泛應(yīng)用現(xiàn)代化學理論和化工技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種知識密集型工業(yè),它與科學技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān);瘜W領(lǐng)域的科學成就是化學工業(yè)不斷創(chuàng)新的前提和條件。本文對化學工程與工藝特點進行一個分析。
關(guān)鍵詞:化學工業(yè) 化學工程與工藝 創(chuàng)造 技術(shù) 產(chǎn)業(yè) 專業(yè)
1 化學工程與工藝概述
化學工程,簡稱化工,是研究以化學工業(yè)為代表的,以及其他過程工業(yè)生產(chǎn)過程中有關(guān)化學過程與物理過程的一般原理和規(guī)律,如石油煉制工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、印染工業(yè)等,并應(yīng)用這些規(guī)律來解決過程及裝置開發(fā)、設(shè)計、操作等問題,它是以數(shù)學及少量的物理觀念為基礎(chǔ)應(yīng)用于化學工業(yè)上,主要研究大規(guī)模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質(zhì),來替生產(chǎn)化學品或是物料工廠提供一個反應(yīng)流程設(shè)計方式。實驗研究、理論分析和科學計算已經(jīng)成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學工程的研究領(lǐng)域最初只是化工單元操作,如:輸送現(xiàn)象(為化工學科當中“單元操作”的理論基礎(chǔ))、化工熱力學輸送現(xiàn)象。隨著發(fā)展,后來又發(fā)展出一些新的分支,化學工程領(lǐng)域的分支龐大,可應(yīng)用在各類化學相關(guān)領(lǐng)域的研究及實務(wù)上的操作,因應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要,以化工的知識背景為基礎(chǔ),例如半導(dǎo)體工業(yè)。隨計算機的快速發(fā)展,數(shù)值模擬(cfd)在化工的發(fā)展占據(jù)重要的地位。
2 化學工程與工藝專業(yè)簡介
2.1 化學工程與工藝任務(wù)。根據(jù)化學工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學工程與工藝專業(yè)的任務(wù)是培養(yǎng)學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識,受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應(yīng)用、科學研究與工程設(shè)計方法的基本訓練.具有對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過程進行開發(fā)設(shè)計和對新產(chǎn)品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領(lǐng)域很多,化學工程與工藝專業(yè)除了讓學生學習一般應(yīng)用化工的基本知識和基本技能外,還應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,以便形成不同高校應(yīng)用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向。
2.2 化學工程以及化學工業(yè)的一些特點。以物理學、化學和數(shù)學為基礎(chǔ),并結(jié)合工業(yè)經(jīng)濟基本法則,研究化工單元操作以及有關(guān)的流體力學、傳熱和傳質(zhì)原理、熱力學和化學動力學等在化學工業(yè)上的應(yīng)用,以指導(dǎo)各種過程及其設(shè)備的開發(fā)、改進和發(fā)展屬于化學工程學的內(nèi)容;瘜W工程是隨著化學工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展而形成的。化學工程包括過程動態(tài)學及控制、化工系統(tǒng)工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學、化學反應(yīng)工程等方面;瘜W反應(yīng)是化工生產(chǎn)的核心部分,提供過程分析和設(shè)計所需的有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),研究傳遞過程的方向和極限,化工熱力學是單元操作和反應(yīng)工程的理論基礎(chǔ),它決定著產(chǎn)品的收率,對生產(chǎn)成本產(chǎn)生重要影響。對單元操作的研究,可用來指導(dǎo)各類產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設(shè)備的設(shè)計;傳遞過程是單元操作和反應(yīng)工程的共同基礎(chǔ),化學工業(yè)在新的`形勢下要求處于化學核心地位的催化技術(shù)和化學工程都必須用跨學科的戰(zhàn)略進行多學科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞,這三種傳遞,實質(zhì)上就是各種單元操作設(shè)備和反應(yīng)裝置中進行的物理過程。
合成化學是化學學科的核心,化學家不僅發(fā)現(xiàn)和合成了眾多天然存在的化合物,同時也創(chuàng)造了大量非天然的化合物,使人類社會所有的化合物達到2230萬個(美國化學文摘1999年12月10日收錄的化合物數(shù)),并且以幾個月就有100萬個的速度發(fā)展,大量新化合物的產(chǎn)生是化學工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的基礎(chǔ)。信息技術(shù)及工程技術(shù)的進步為設(shè)備和工藝創(chuàng)新創(chuàng)造了條件,推動了化工行業(yè)的技術(shù)進步。 化學工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和許多深度加工的產(chǎn)品更新?lián)Q代快,要求化學工業(yè)必須不斷發(fā)展和采用先進科學技術(shù),從而提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。不斷尋求技術(shù)上最先進和經(jīng)濟上最合理的方法、原理、流程和設(shè)備是化學工業(yè)工藝創(chuàng)新追求的目標;ば录夹g(shù)開發(fā)程序是一套科學的程序,它是以市場為導(dǎo)向、以創(chuàng)新為宗旨,以工業(yè)化和商業(yè)化為目的的創(chuàng)新過程。世界上經(jīng)濟發(fā)達國家化學工業(yè)的研究開發(fā)費用、科研人員以及專利和文獻的數(shù)量都居各工業(yè)部門的前列。
3 化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理分析
傳統(tǒng)的化工實驗的數(shù)據(jù)處理是相當復(fù)雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數(shù)據(jù)處理過程的重復(fù)性也非常大。借助MATLAB軟件的應(yīng)用,可以使人們從大量的數(shù)據(jù)處理當中解脫出來。
化學工程與工藝專業(yè)實驗是初步了解、學習和掌握化學工程與工藝科學實驗研究方法的一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。化工實驗的特點流程較長,規(guī)模較大,數(shù)據(jù)處理也較為復(fù)雜。因此依靠計算機處理數(shù)據(jù)會使繁瑣的數(shù)據(jù)處理過程變得簡單快捷,大大提高工作效率。數(shù)據(jù)處理是每一個化學工程實驗必不可少的步驟,也是至關(guān)重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術(shù)的可行條件。但是化工實驗數(shù)據(jù)的處理往往并不是那么簡單,它需要通過復(fù)雜的數(shù)學計算,若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間,而且化工實驗數(shù)據(jù)的處理量很大、重現(xiàn)性很高,因此應(yīng)用計算機來處理實驗數(shù)據(jù)可以大大提高工作效率;瘜W工程與工藝專業(yè)是一個以實驗為基礎(chǔ)的專業(yè)學科。實驗的目的是通過有限的實驗點去尋找某一對象或某一過程中各參數(shù)之間的定量關(guān)系,從而揭示某化工過程所遵循的客觀規(guī)律。
MATLAB在化學工程與工藝實驗中的應(yīng)用進行初步的嘗試。傳統(tǒng)的化工實驗的數(shù)據(jù)處理是相當復(fù)雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數(shù)據(jù)處理過程的重復(fù)性也非常大。而MATLAB是一個強大的數(shù)學軟件,能夠方便地繪出各種函數(shù)圖形,一方面可以解決符號演算問題,另一方面可以解決數(shù)學中的數(shù)值計算問題。MATLAB的應(yīng)用范圍非常廣,包括信號和圖像的處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計、測試和測量、財務(wù)建模和分析以及計算生物學等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。它已成為國際控制界的標準計算軟件。借助MATLAB軟件的應(yīng)用,可以使人們從大量的數(shù)據(jù)處理當中解脫出來,利用MATLAB軟件編寫一個數(shù)據(jù)處理程序:只需輸入任意一組原始數(shù)據(jù),就可以把實驗結(jié)果,數(shù)據(jù)模型以及作圖一起顯示出來。
4 結(jié)束語
21世紀世界進入資源、能源短缺的時代,解決由國家提出的節(jié)約資源對保護自然生態(tài)環(huán)境的任務(wù),需要化學與化工學科的共同發(fā)展,社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,我國提出轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式,為此,化工教育首先要端正學生和家長對化工產(chǎn)生的片面認識。融合從分子水平的化學到大規(guī)模制各工程科學的寬闊視野,現(xiàn)代化學工程教育內(nèi)容既應(yīng)跨越和涵蓋整個化學和化工領(lǐng)域,也仍要重視工程教育的特征,強化工程實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生解決復(fù)雜問題的能力,完成化學工程教育的歷史任務(wù),探討化工與其他學科的跨學科交叉,并落實到教學實踐中,正確認識化學工程的學科范式和內(nèi)涵。
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化學工程與工藝論文3
化學工程與工藝作為一門技術(shù)類專業(yè)具有著悠久的發(fā)展史,屬于化學領(lǐng)域當中的核心組成,是以理論為基礎(chǔ)經(jīng)由實踐指導(dǎo)的化學產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)。簡而言之就是以化學方式對各種材料處理加工之后賦予其新的利用價值并以此實現(xiàn)對資源的二次利用,促進資源利用率的提升與配置的最優(yōu)化。時至今日,在科學技術(shù)水平不斷提升的帶動作用下,化學工程的覆蓋范圍日漸廣闊,成為了我國國民經(jīng)濟發(fā)展與科技進步的重要支撐。然而隨著近年來全球生態(tài)惡化與資源枯竭等問題的愈演愈烈,化學工程與工藝的發(fā)展備受關(guān)注,推動該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)順應(yīng)時代的變革而重新定位發(fā)展方向已勢在必行。
一、化學工程與工藝特點概述
化學工程是以化學學科為基礎(chǔ)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用與延伸,關(guān)于化學學科本身的特點眾所周知,其在工業(yè)領(lǐng)域當中的應(yīng)用成就了化學工程與工藝學科的獨立性,并且憑借著化學屬性得以在諸多工業(yè)領(lǐng)域不斷擴大著覆蓋范圍,專業(yè)性質(zhì)越發(fā)寬泛,包括化工材料、生物工程、食品加工、冶煉、印刷與制藥等等。
就化工生產(chǎn)的特點來講,核心環(huán)節(jié)在于化學反應(yīng),這就需要涉及生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量、原材料的應(yīng)用、副產(chǎn)品的回收、節(jié)能降耗以及環(huán)境污染的防治等。可見,保證高生產(chǎn)率、節(jié)能、低污染與低消耗才是化學工程與工藝發(fā)展的應(yīng)然選擇。
二、化學工程與工藝對生態(tài)環(huán)境的影響
化學工程與工藝水平,直接關(guān)系著工業(yè)化發(fā)展態(tài)勢,作為具有鮮明工業(yè)化特色的專業(yè)學科,其全面涵蓋了所有與化學相關(guān)的領(lǐng)域。在全球化發(fā)展的新時代,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略成為了全世界的發(fā)展目標,環(huán)境保護理念逐漸深化,對人們的生活態(tài)度產(chǎn)生了深遠的影響。低水平的化學工程工藝對于環(huán)境污染與資源消耗的負面沖擊不言而喻,也就是說化學工程工于對于生態(tài)環(huán)境有著直接的影響,并且這種影響還會伴隨著工業(yè)化進程的深入而快速發(fā)展。為此,各個國家都開始試圖探索提高化學工程與工藝水平提升的創(chuàng)新之路,以拒絕科技的發(fā)展用以犧牲環(huán)境為代價。如此也就對當代化學工程與工藝發(fā)展趨勢指引了新的方向,需要整個化學界不斷深入在此領(lǐng)域的理論和實踐研究。
三、新時代背景下化學工程與工藝發(fā)展的趨勢
。ㄒ唬┳詣踊
就化學工程的學科特點來看,其屬于化工行業(yè)的.一級學科,所研究的項目包括能量傳遞、化學反應(yīng)、物質(zhì)分離以及運行優(yōu)化等等,憑借這些屬性,化學工程成為了工業(yè)行業(yè)的重要基
礎(chǔ)。與此同時,化學工程工藝作為微觀層面的化學加工技術(shù),只有工藝水平不斷提升,才能推動化學工程的與時俱進。在新時代背景下,工業(yè)化范圍不斷擴大,工業(yè)化的現(xiàn)代化發(fā)展也成為當代社會的重要趨向。為此,化學工程與工藝的發(fā)展也應(yīng)當致力于探尋現(xiàn)代化路徑,通過多學科的交叉與融合不斷推動化學工程與工藝的自動化,以此提升工藝流程的質(zhì)量、效率和穩(wěn)定性,確,F(xiàn)代化學工業(yè)的精細化與規(guī)模化。
。ǘ┚G色化
化學工程與工藝的綠色化發(fā)展趨勢,是新時代背景下滿足生態(tài)需求服務(wù)于節(jié)能降耗生態(tài)理念的必要舉措。長期以來,受到化學工程與工藝技術(shù)水平等諸多方面的限制,致使化學工業(yè)對于環(huán)境的污染較為嚴重,資源的消耗也一度過量,雖然科學技術(shù)水平不斷提升,但生態(tài)環(huán)境的犧牲直到新時期才引起更多地重視。為此,可持續(xù)發(fā)展理論的普及與深化,要求當代化學工程與工藝要致力于不斷增強環(huán)保技術(shù),最大程度降低資源消耗并減少對于生態(tài)環(huán)境的污染,在工業(yè)生產(chǎn)進程中逐步淘汰一些有害化學物質(zhì),包括原材料和催化劑等等。最終實現(xiàn)從源頭上防止污染物的產(chǎn)生,并提升對化學工業(yè)廢物的回收與利用率。
。ㄈ﹦(chuàng)新化
化學工程與工藝的現(xiàn)代化發(fā)展,需要依賴于相關(guān)技術(shù)的不斷創(chuàng)新。時至今日,一些新的相關(guān)研究成果已經(jīng)形成且投入生產(chǎn)應(yīng)用,包括化學工程分離工藝和膜分離技術(shù)等。具體而言,相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)目前以蒸餾法為主,理論與實踐研究成果較為豐厚,但生產(chǎn)效率方面依然存在巨大的提升空間,包括生產(chǎn)流程、技術(shù)和設(shè)備等等。另外膜分離技術(shù)的應(yīng)用范圍也相對較廣,隨著其諸多優(yōu)勢的凸顯,被越來越多學者視為是化學工程與工藝創(chuàng)新發(fā)展的一大成果。除此之外更多的創(chuàng)新發(fā)展方向,依然有待更多更深入地研究。
四、結(jié)語
綜上所述,化學工程與工藝同生態(tài)環(huán)境息息相關(guān),在全球化新時代背景下,化學工程與工藝的發(fā)展必須要在不斷提高技術(shù)水平的同時密切配合資源節(jié)約與環(huán)境保護實踐,切實將可持續(xù)發(fā)展理論實為核心原則,通過技術(shù)的創(chuàng)新推進化學工藝朝向自動化、智能化、生態(tài)化和綠色化發(fā)展,明確定位,為科技與環(huán)境之間的和諧共進助力。
參考文獻:
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化學工程與工藝論文4
一、化學工程與工藝教學的依據(jù)
化學工程與工藝教學必須要加強學生的各主面的全面發(fā)展,讓學生更好的為社會的發(fā)展做出貢獻就需要從化學工程與工藝的生產(chǎn)實踐進行的出發(fā),不斷的提高學生的各方面能力,把學生的生產(chǎn)能力與各方面的工程管理能力進行較好的提高。努力把學生培養(yǎng)成為獨中擋一面的全面復(fù)型人才。
高校的課程制定通?梢杂绊憣W生在學習過程中的能力發(fā)展方向,所以很多高校為了可以讓學生能夠更好的適應(yīng)社會的發(fā)展,開始根據(jù)社會的需求對教學方向進行調(diào)整。充分全面的考慮到社會人文方面的發(fā)展與社會的需求二方面的結(jié)合。制定出學生德、智、美、體等方面的全面發(fā)展,形成符合社會需求的人才培養(yǎng)方略。高校的人才培養(yǎng)方案包括,優(yōu)化教學知識與內(nèi)容,根據(jù)社會變化及時的調(diào)整教學的內(nèi)容,有效的減少不必要的教材重復(fù)內(nèi)容,在教科書里要突出重點的前沿知識,并根據(jù)化學工程的需求拓展涉及到化學工程的其他學科內(nèi)容。對人才的培養(yǎng),不止僅限于知識的培養(yǎng),而且要突出人才本身的其他各方面的素質(zhì)提高。在實踐的`教學過程中,要打破其他各方面的限制,把人才品格與意志的培養(yǎng)當成教學過程中的重要內(nèi)容進行教學實踐。人才意志與修養(yǎng)的提高,可以讓人才在今后的從業(yè)過程中,憑著這些優(yōu)秀的品格,有效的克服從業(yè)中所受到的困難與問題。
與此同時,對人才的培養(yǎng)要結(jié)合現(xiàn)代新型的多媒體教學,新型的教學形式不再僅限于單純的課堂教學,而且要集學生的音像教學,實驗室教學為一體的教學模式對學生進行各方面知識的全面提高。高校必須要打破常規(guī)的課堂教學,更加重視對學生的動力能力培養(yǎng),提高學生的實驗?zāi)芰。培養(yǎng)學生對化學工程學習的積極主動性。
二、化學工程與工藝教學的創(chuàng)新
高校為了更好的實現(xiàn)課程的創(chuàng)新優(yōu)化,很多高校開始把教學基地與教學內(nèi)容進行合理的分配,形為更加科學是合理的化學工程人才培養(yǎng)策略。優(yōu)秀的化學人才必須要對化學基礎(chǔ)知識進行全面有效的掌握,專業(yè)課程的學習以及學生的創(chuàng)新實踐能力都是高校對學生進行培養(yǎng)的重要教學內(nèi)容。越來越多的高校開始把化學工程與工藝教學的創(chuàng)新形成更為有效的教學目標。高校開展特色教學形式,綜合提高學生的除化學工程與工藝專業(yè)以外的其他學科的綜合學習成績。
1、提高學生的綜合素質(zhì)
高校應(yīng)該對學生的德智美體做出更高的要求,開展化學工程專業(yè)學生更好的對計算機、思想道德等做出更好的提高。提高學生除化學專業(yè)以外的其他綜合素養(yǎng)。對學生進行思想道德建設(shè),是把學生培養(yǎng)成為有道德、有能力的人才的必經(jīng)之路。除之之外,培養(yǎng)學生的體能,把學生培養(yǎng)成為具有高尚品格的人才。加強學生的專業(yè)課程的教學基本,化學專業(yè)課的學生必須要對化學專業(yè)具有較高的掌握程度,對化學的各個基礎(chǔ)科目具有熟練的掌握與實踐的應(yīng)用能力;瘜W工程的學生必須要對化學的學課具有較高的理論知識了解與熟練,學生只有對本專業(yè)的知識內(nèi)容具有一定的掌握,才能夠更好的把涉及化學相關(guān)的知識內(nèi)容進行拓展;瘜W學科的實驗室操作能力與實習實踐也是要通過學生的化學理論知識的掌握而進行有效而全面的實現(xiàn)的。
2、理論與實踐相結(jié)合的教學創(chuàng)新
中國當前的高校很難做到理論與實踐的有機結(jié)合,很多高校要么重視理論輕視實踐,要么重視實踐卻在理論教學上有所輕視。所以高校做到理論與實踐相結(jié)合的教學是更好的提高學生各方面能力的有效保障。特色教學成為近年來被許多高校所提倡,所謂的特色教學就是高校大大的提高學生的化學理論知識與動手能力,同時學生自身具有較好的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。開設(shè)化學工程與工藝專業(yè)的選修課程,開展學生除化學專業(yè)以外的涉及其他課程的學習。注重對學生的個性培養(yǎng)與素質(zhì)的提高,對學生的各方面素質(zhì)進行全面的培養(yǎng)。滿足學生的多方面的培養(yǎng),高校把課程進行多模塊的分列,這樣一來,才能夠給學生更好的知識增長。滿足學生的個性化發(fā)展,根據(jù)學生的興趣選修,形成自由學習、自主學習的良好氛圍。
化學人才最終必將走出校園融入社會的化學工程的生產(chǎn)過程中去,所以更好的豐富學生的理論知識,以及學生在校時的化學實踐的動手能力,可以幫助學生在進入社會之后的工作形成較大的幫助;瘜W工程專業(yè)的學生還必須具備較高的計算機操作能力與英語閱讀能力,化學工程在實際的生產(chǎn)操作過程中,離不開計算機的輔助應(yīng)用,以及學生通過英語掌握能力更好的了解更多的化學工程知識。(本文作者:宋斌 單位:西北民族大學化工學院)
化學工程與工藝論文5
1、發(fā)酵工程的分析
所謂多場分布,就是指發(fā)酵生物反應(yīng)器中受到的多種物理因素影響,導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)、產(chǎn)物等在濃度和溫度上發(fā)生改變,從而對反應(yīng)速率產(chǎn)生極大的影響,這些物理因素即為溫度分布、速度分布和濃度分布。以發(fā)酵液中的反應(yīng)為例,其反應(yīng)的最終結(jié)果都與這些多場分布因素有關(guān),如氧的傳質(zhì)速率、菌絲團以及菌體的內(nèi)反應(yīng)組分傳質(zhì),還有固定化酶等等,都是主要的影響因素。在很多情況下,這些影響因素在影響反應(yīng)過程的同時,還會起到主導(dǎo)反應(yīng)的作用,即為發(fā)酵罐內(nèi)反應(yīng)的控制環(huán)節(jié)。所以,在發(fā)酵罐中的各項反應(yīng)中,傳遞特性的作用十分關(guān)鍵,它的研究對于發(fā)酵罐內(nèi)化學工程的研究來說具有良好的現(xiàn)實意義,并且為以后的發(fā)酵過程控制理論的完善奠定了基礎(chǔ)。
2、乙醇提純工藝中所涉及的化學工程問題
乙醇提純的主要工藝方法在進行乙醇的發(fā)酵工藝時,水是反應(yīng)中必須要產(chǎn)生的物質(zhì)之一,于是乙醇的提純工藝就落到了水與乙醇的分離工藝上;诨瘜W原理上分析,這種提純工藝可以采用精餾法,可以采用吸附法、共沸精餾、萃取精餾,也可以采用滲透氣化膜分離法等等。一般來說,乙醇在發(fā)酵液中的質(zhì)量分數(shù)在5%到12%之間,但是工業(yè)用乙醇的質(zhì)量分數(shù)卻在90%以上,那么這就給乙醇的提純工藝提出了一定的挑戰(zhàn),采用傳統(tǒng)的精餾方法已經(jīng)無法滿足工業(yè)的要求。
由此,可以將發(fā)酵液中的乙醇混合物分兩步進行提純,首先,利用普通的精餾提純方法得到質(zhì)量分數(shù)為92、4%的乙醇,然后再利用萃取、共沸、吸附等精餾方法得到高純度的工業(yè)乙醇。精餾這種乙醇提純方法已經(jīng)發(fā)展多年,其工藝與流程也比較成熟,然而在這種精餾過程中由于產(chǎn)生很高的熱量,造成的能耗很高,并且在此過程中對于回流的要求也越來越高,大大增加了精餾成本。綜上,在傳統(tǒng)的乙醇提純工藝上還具有很大的發(fā)展與創(chuàng)新空間,可以從設(shè)備配置、生產(chǎn)效率以及工程理論上進一步研究,得出更適合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的`有效方法。
目前,這種工藝方法已經(jīng)有所突破,如分類與反應(yīng)過程耦合的方法,就是創(chuàng)新的代表。在燃料乙醇方面,乙醇的純化可以采用的方法為多塔精餾,同時結(jié)合向乙醇混合液中增加原有體系分離因子的萃取精餾等,也可以利用膜蒸發(fā)分離的辦法,其優(yōu)點是降低能耗,避免污染環(huán)境。此外,吸附的辦法在燃料乙醇純化工藝中還沒有很成熟的使用,需要進一步的探討,F(xiàn)階段,燃料乙醇生產(chǎn)工藝的研究,主要集中于單一操作過程,如吸附脫水共沸物、滲透蒸發(fā)、萃取精餾等,將這些單一過程組合研究的文章不多。實際的燃料乙醇純化研究中,計算機仿真的應(yīng)用開始不斷增多,它在進行不同單元組合的反應(yīng)規(guī)律研究上十分有利。
此外人工智能方面在乙醇純化工程模擬中也有很多的應(yīng)用,對于條件限定后的每個單元操作以及分離流程耦合的篩選等都是工程模擬中的主要內(nèi)容。由此可見,流程組合的研究已經(jīng)上升到計算機時代,不再需要傳統(tǒng)的憑經(jīng)驗進行流程與工藝的確定了。
3、生物發(fā)酵反應(yīng)與分離耦合反應(yīng)
就目前的燃料乙醇工藝研究而言,主要為基礎(chǔ)研究工作,如過程放大、生物反應(yīng)與分析過程耦合、流程創(chuàng)新、工藝流程創(chuàng)新等。生物發(fā)酵反應(yīng)與分離耦合。不是兩者的簡單結(jié)合,而是一種流程耦合,屬于一種創(chuàng)新的技術(shù)和理論。如果化學反應(yīng)結(jié)束后就可以直接得到產(chǎn)品,那么反應(yīng)過程就是相應(yīng)的過程,而在工程上所說的反應(yīng)過程則是綜合性的過程,包括方法、設(shè)備以及問題處理的過程。這其中形成了分離工程,利用能量與物質(zhì)的傳遞、化學反應(yīng)以及流體力學等相關(guān)知識,由此說明耦合問題可以進行,并且能夠完成相關(guān)問題的解決,并且可以將生物發(fā)酵看作是耦合過程,用于提高發(fā)酵與分離效率,這種方法大大促進了燃料乙醇工藝的發(fā)展。它利用了工藝改善,采用了創(chuàng)新的方法,實現(xiàn)了工藝過程最優(yōu)化,這是化學工程發(fā)展的最新契機,多場耦合的研究意義重大,為未來的發(fā)展與進步指明了方向。
4、結(jié)語
燃料乙醇過程的進展取決于多種因素,其中最為重要的因素之一就是在此過程中存在的流體流動、質(zhì)量傳遞、發(fā)酵生物化學反應(yīng)以及熱量傳遞等。發(fā)酵工程的未來研究方向,應(yīng)該從傳統(tǒng)的工藝本身研究抽身而出,致力于同步糖化發(fā)酵背后的一些工程問題,并且開始采用創(chuàng)新的多尺度問題研究方式,同時結(jié)合人工智能、新型分離發(fā)酵裝置等,利用多場耦合,開辟燃料乙醇領(lǐng)域進展的新篇章。與此同時,在未來的化學工程學理論研究上,也應(yīng)該加大對生物反應(yīng)工程、流程創(chuàng)新以及工程放大的理論研究,將經(jīng)驗上升為理論。
化學工程與工藝論文6
自1994年我校開設(shè)化學工程與工藝專業(yè)以來,十多年間,我;I(yè)蓬勃發(fā)展,培養(yǎng)了千余名合格的畢業(yè)生。我;I(yè)分兩個專業(yè)方向培養(yǎng),分別是煤化工專業(yè)方向和高分子化工方向,大三第二學期由同學們自愿選報專業(yè)方向。據(jù)統(tǒng)計,報高分子化工專業(yè)方向的學生不足11%,為了了解同學們的想法,我們對學生進行了一次問卷調(diào)查,調(diào)查結(jié)果顯示,同學們選擇專業(yè)方向的主要依據(jù)是考慮到就業(yè)的便利。近年來我國,尤其是西部,陜西、山西、寧夏等地煤化工行業(yè)較熱,結(jié)合我院生學來源,超過一半的學生在考慮就業(yè)時傾向回原籍工作,于是參照往屆同學的經(jīng)驗,大多選擇了煤化工方向,無暇顧及到自身的興趣。
不少同學對這兩個方向都不甚了解,對我國化工行業(yè)了解甚少,選報哪個方向都無所謂。還有相當一部分學生反映對專業(yè)的培養(yǎng)計劃不了解,培養(yǎng)計劃在實施過程中課程的設(shè)置和安排不盡合理,課程安排有前松后緊的現(xiàn)象。這些不解和困惑都在很大程度上影響到同學們的學習熱情,從側(cè)面反映出我;瘜W工程與工藝專業(yè)建設(shè)上亟待解決一些問題。
基于以上分析,我認為我校要培養(yǎng)滿足市場需求的化工專業(yè)人才應(yīng)該從下面幾點來開展工作。
1、調(diào)整培養(yǎng)計劃,進行培養(yǎng)規(guī)范的整體設(shè)計
專業(yè)規(guī)范對提高高等教育質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義,它是高等學校以專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究為基礎(chǔ),在改革實踐過程中對有關(guān)專業(yè)的課程體系、知識體系、實踐教學體系和相應(yīng)的參考指標進行整體設(shè)計,專業(yè)規(guī)范對專業(yè)人才設(shè)定培養(yǎng)規(guī)格,擬定培養(yǎng)目標。在高等院校進行教育教學改革過程中,對人才培養(yǎng)規(guī)范進行整體設(shè)計,是開展專業(yè)建設(shè)與深化改革的重要入手點[1]。
應(yīng)對當前的就業(yè)形勢,制定化工專業(yè)的專業(yè)規(guī)范非常有必要。自1999年以來,高校外延發(fā)展迅速,新增高校、新增專業(yè)多了,人才培養(yǎng)難度更大,要求更高。另外,高等教育大眾化階段教育質(zhì)量呈多元化,亟需制定專業(yè)規(guī)范,一般高校工科專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格的定位決定了人才培養(yǎng)模式的基本框架。
2、加速進行我;瘜W工程與工藝專業(yè)的認證工作
化學工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱性行業(yè),為了讓高校能更好的為社會服務(wù),高等院校為化工行業(yè)提供主要人力資源,教育部自20xx年啟動了化工專業(yè)認證試點工作,目前已有6個專業(yè)點進行了試點工作[2];ば袠I(yè)對人才的評價標準和要求,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
。1)有良好的職業(yè)道德,了解本行業(yè)的相關(guān)法律法規(guī),體現(xiàn)出較好的人文素養(yǎng)。
。2)數(shù)學、自然科學基礎(chǔ)較好,工程基礎(chǔ)知識扎實,掌握一定的經(jīng)濟管理知識;掌握化學工程、化學工藝學科的基本理論、基本知識,了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;具備運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取專業(yè)信息的能力。
。3)具備化學與化工實驗技能,有工程實踐經(jīng)歷,具備計算機應(yīng)用能力,接受過科學研究與工程設(shè)計方法的基本訓練,能夠運用所學知識和技術(shù)手段分析并解決工程問題。
。4)具有較強的組織管理能力,表達流利,人際交往能力突出,有較強的團隊協(xié)作精神。
(5)具有終身學習能力和國際視野。與以上標準相對照,我校在培養(yǎng)化工人才方面還存在著明顯的缺陷和不足。還有很多工作要做。
結(jié)合行業(yè)要求分析,我校化工專業(yè)目前存在的問題主要有:
。1)教師隊伍中普遍經(jīng)歷單一,缺乏工程師經(jīng)歷。
。2)實踐教學環(huán)節(jié)不完善,學生工程實踐能力較弱,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力不足,學校與工業(yè)界聯(lián)系不夠緊密。
(3)缺乏對學生的團隊精神的系統(tǒng)訓練。
。4)畢業(yè)生的調(diào)查與跟蹤機制不夠完善等。除此之外,缺乏科學的學生考評機制,缺乏畢業(yè)生跟蹤與反饋體系。因此要針對這些問題,以專業(yè)認證為契機,有目的的開展工作。
3、靈活設(shè)定培養(yǎng)方向
專業(yè)方向的設(shè)置是高校人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),開設(shè)什么樣的專業(yè)方向,關(guān)系到培養(yǎng)什么樣的專業(yè)人才,培養(yǎng)出來的人才是否符合社會的需求,這個問題關(guān)系到一個專業(yè)的前途命運。在充分利用我校資源的同時,在專業(yè)方向設(shè)置上體現(xiàn)差異,強化特色,做到以質(zhì)量求生存,以特色求發(fā)展。在開設(shè)專業(yè)方向的問題上,要避免與周圍同區(qū)域、同等水平的院校趨同,以減少資源的浪費,避免在人才培養(yǎng)上出現(xiàn)重復(fù)和過度競爭,充分體現(xiàn)差異[3]。
4、優(yōu)化各級結(jié)構(gòu),提高培養(yǎng)質(zhì)量
當前,大學生畢業(yè)后難就業(yè)已經(jīng)成為社會主要關(guān)注的問題,也是每所高校所面臨的最為嚴峻的挑戰(zhàn)。要解決這個問題除了國家宏觀上的一些制度和政策的支持外,高校還應(yīng)該根據(jù)市場所需人才,有針對性的`提高培養(yǎng)質(zhì)量。提高培養(yǎng)質(zhì)量,既要從宏觀上把握高等教育的結(jié)構(gòu),明確學校、院系和學科的定位,滿足地方經(jīng)濟社會的發(fā)展對高等教育的要求,另外,要從微觀上、從學校本身把握高等教育的內(nèi)部結(jié)構(gòu),理順專業(yè)結(jié)構(gòu)、學科結(jié)構(gòu)與理論結(jié)構(gòu),使我們培養(yǎng)的人才和社會需求相一致[4]。
我國的高等教育逐漸從精英教育轉(zhuǎn)向大眾化教育階段,大學之間的功能也由以前的趨同轉(zhuǎn)向為逐漸分化,這就使得學校的專業(yè)定位顯得尤為重要。我;I(yè)應(yīng)根據(jù)主要生源地的用人需求,將培養(yǎng)的方向和層次準確定位,針對培養(yǎng)什么樣規(guī)格的人才,滿足哪些領(lǐng)域的社會需求等這些問題開展廣泛的研究,謹慎決定。此外,認真處理好專業(yè)建設(shè)中適應(yīng)與對口的關(guān)系,在一般的學校,學生是直接面對市場就業(yè)的,應(yīng)該將專業(yè)設(shè)置得窄一點,對口性更強一點[4]。
通過以上論述可以看出,要想擴大我校化工專業(yè)在西部地區(qū)的辦學影響力,還需要我們多了解學生的思想動態(tài),提升認識水平,根據(jù)市場的需求,提高培養(yǎng)質(zhì)量,能夠很好的在地方經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮主要作用,扎扎實實做好專業(yè)建設(shè)工作。相信在不遠的將來,我;瘜W工程與工藝專業(yè)一定會成為西部最具影響力的王牌專業(yè),為我國化工行業(yè)培養(yǎng)出更優(yōu)秀的人才。
化學工程與工藝論文7
摘要:隨著社會經(jīng)濟的不斷提升,環(huán)境污染現(xiàn)象也逐漸嚴重;ば袠I(yè)的發(fā)展也與人們的日常生活息息相關(guān),而且對人們的生活環(huán)境也有著重大的影響;瘜W工程節(jié)能中的綠色化學工程工藝對資源的合理利用、環(huán)境的保護都有著極大的促進作用,也是未來化學行業(yè)發(fā)展應(yīng)該實現(xiàn)的目標。
關(guān)鍵詞:化學工程、綠色化學、工程工藝
引言:
在化學工程中,使用清潔生產(chǎn)技術(shù)、利用生物技術(shù)和創(chuàng)造環(huán)境友好型產(chǎn)品是促進綠色化工實現(xiàn)的重要途徑,能夠有效的解決當今生活中的能源短缺、環(huán)境污染等問題。節(jié)能環(huán)保能夠更好的保護環(huán)境,實現(xiàn)人類與自然環(huán)境和諧相處,將不可再生資源發(fā)揮出最大限度的積極作用。
1 綠色化學工程工藝的簡介
綠色化學工程工藝又稱為環(huán)境無害化學,是利用化學反應(yīng)來防止環(huán)境污染的一門學科領(lǐng)域。它的研究目的就是利用一系列的原理和方法降低或者去除化學工程中化學產(chǎn)品的設(shè)計、制造與應(yīng)用當中產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì),使化學產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中更具有環(huán)保的性能。所以綠色化學工程工藝也可以降低對人類身體健康的危害,在整個生產(chǎn)反應(yīng)過程中都處于一個無害化工過程,所以也被稱為綠色化工。
綠色化學工程工藝在全世界的使用范圍內(nèi)都取得了顯著的成績,主要表現(xiàn)在進行化學反應(yīng)過程中會從源頭上就減少對污染物的生產(chǎn)和反應(yīng),而不是污染物或者廢棄物產(chǎn)生之后在進行凈化處理;瘜W產(chǎn)品在進行綠色環(huán)保設(shè)計中,也會做到將原材料的利用率實現(xiàn)最大化,減少不可再生資源的使用。化學產(chǎn)品在進行分析時候,主要是對生產(chǎn)效率的同時使用,降低原料和產(chǎn)品的有毒性。它還可以在化學產(chǎn)品生產(chǎn)過程中將有毒物質(zhì)利用溶劑進行析出,盡量選擇使用無害產(chǎn)品。
2 綠色化學工程工藝的積極作用
2.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)
清潔生產(chǎn)技術(shù)就是一種無毒無害的生產(chǎn)技術(shù),這是一種綠色的化學工業(yè)技術(shù),隨著工藝的不斷發(fā)展和完善,已經(jīng)在人們的實際生活中有了很多領(lǐng)域的應(yīng)用,涉及的范圍也比較廣。不僅涉及到了生物工程技術(shù)的應(yīng)用范圍,更是涉及到了輻射加工技術(shù)和綠色催化技術(shù)的應(yīng)用,都具有了很明顯的效果。所以這種清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用,在很多的生活領(lǐng)域都實現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能的保護效果。
2.2 環(huán)境友好型產(chǎn)品
環(huán)境友好型產(chǎn)品對于綠色化學工程工藝具有很大的促進作用,在如今的生活生產(chǎn)中也得到了很多實際實例的使用。例如像空調(diào)制冷過程中一般都會涉及到氟利昂的使用,但是眾所周知氟利昂在大量使用后會對大氣中的臭氧層造成一定的影響,臭氧層一旦受到影響,紫外線就會穿過云層直接照射到地球的表面,而地球表面的`溫度就會直線上升,容易造成全球氣候變暖的情況出現(xiàn),F(xiàn)如今世界的很多地區(qū)都已經(jīng)出現(xiàn)了氣候變暖,海平面升高,很多沿海城市都已經(jīng)被侵蝕等現(xiàn)象。所以在空調(diào)制冷過程中,就要不斷地尋找替代氟利昂的產(chǎn)品,這樣才能有效的推動節(jié)能環(huán)保的實施。例如無磷洗衣粉的使用就能夠減少對水資源的污染,使水資源可以進行重復(fù)使用,也降低了對人體的傷害。這些產(chǎn)品的使用都是綠色化學工程工藝具體表現(xiàn)在實際生活中的事例,表明環(huán)境友好型產(chǎn)品是實現(xiàn)綠色化學工藝的重要保障,也促使了我國化學行業(yè)的進步。
3 綠色化學工程與工藝的開發(fā)
3.1 采用綠色化學原料
在進行綠色化學工程工藝的生產(chǎn)過程中,最重要的一個影響因素是原材料的選擇。在傳統(tǒng)的化學工藝生產(chǎn)過程中,通常使用的原材料大多都是不可再生的資源能源,所以我國的不再生能源才會大量的消耗。環(huán)境污染的現(xiàn)象也逐漸嚴重,污染物的排放量也大幅上升,最終導(dǎo)致我國環(huán)境污染現(xiàn)象日益嚴重。所以在今后的化學工程開發(fā)中,要逐漸開始運用一些綠色環(huán)保、可再生的資源進行化學反應(yīng),例如蘆葦?shù)氖褂,就可以促使在化學反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為酮、醇以及酸類多種類型的綠色環(huán);瘜W產(chǎn)品。在整個化學轉(zhuǎn)化過程中,這種原材料既會產(chǎn)生一定含量的氫氣,也不會生成帶有有毒物質(zhì)的化學產(chǎn)品。所以在今后的化工工程生產(chǎn)過程中,綠色化學原料就需要得到廣泛的使用。
3.2 強化化學反應(yīng)的選擇
烴類化學元素的在進行選擇性氧化時會產(chǎn)生較強的放熱反應(yīng),在石油化工生產(chǎn)過程中也會經(jīng)常使用到。但是在化學反應(yīng)的生產(chǎn)過程中化學物有時會出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài),很容易被進一步的氧化,會產(chǎn)出二氧化碳和水分子。所以在很多化學反應(yīng)中,這種類型的化學反應(yīng)通常不會被使用到其中,因為有時候生成物中還會存在分異結(jié)構(gòu),就不會得到最終的產(chǎn)物。為了使化學工程的生產(chǎn)的過程更加簡單化,一般會使用選擇性較高的試劑來進行化學工藝的生產(chǎn)。因此還需要不斷加強對于化學反應(yīng)的強化和選擇,使化學反應(yīng)具有很強的實用性,例如一些載氧能力較高、新型的催化劑等,都可以使烴類在化學反應(yīng)和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生不同的效果。
4 結(jié)語:
本文講述了通過采用綠色化學原料、強化化學反應(yīng)的選擇、使用無毒無害催化原料和應(yīng)用綠色化學工程工藝來實現(xiàn)節(jié)能綠色化學工藝的開發(fā)。使整個化工生產(chǎn)過程都保持在低碳環(huán)保的環(huán)境中,即使是最終排放的廢料也是一種能夠與清潔生產(chǎn)技術(shù)相融合的產(chǎn)物,讓整個化工生產(chǎn)過程都能與自然環(huán)境融為一體,不斷地促進人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展與共存。
參考文獻:
[1]李冬海.化學工程節(jié)能中綠色化學工程工藝的促進作用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,20xx,(10):327-327.
化學工程與工藝論文8
1發(fā)酵過程中的化學工程問題
1.1動力學與放大問題
乙醇發(fā)酵過程前期主要的活動內(nèi)容是乙醇原料的液化、糖化等,在初期階段結(jié)束以后進入到乙醇的應(yīng)用特性控制階段。這一階段解決的主要問題是其發(fā)酵反應(yīng)的動力學問題,也就是發(fā)酵反應(yīng)能否繼續(xù)下去的關(guān)鍵問題,主要包括有兩個層次,一是本征動力學,主要是指從一種物質(zhì)形式的本質(zhì)屬性出發(fā)對發(fā)酵生物反應(yīng)固有速率的研究;二是宏觀動力學,主要是從乙醇制備的反應(yīng)器整體角度出發(fā),充分考慮反應(yīng)器中原料物質(zhì)之間的能量傳遞情況的動力學研究。其中酶催化反應(yīng)是應(yīng)用最廣泛的一種動力學模型。
1.2發(fā)酵罐多場問題
在具體的乙醇發(fā)酵過程中發(fā)酵罐是發(fā)酵功能實現(xiàn)的主要設(shè)備,而乙醇的發(fā)酵過程是一個復(fù)雜的過程,發(fā)酵過程中受各種因素的影響,溫度、濃度等各種反應(yīng)特性的傳遞會受到限制,從而在罐內(nèi)形成不同的反應(yīng)場,這種不規(guī)則分布的反應(yīng)場會對反應(yīng)的正常進行產(chǎn)生影響,例如對氧在發(fā)酵液中的傳遞速度、固定化酶傳播等反應(yīng)應(yīng)有的過程產(chǎn)生影響,進而影響發(fā)酵反應(yīng)的質(zhì)量。但是正是發(fā)酵罐中的這種多場現(xiàn)象,為研究人員提供了干預(yù)發(fā)酵罐中發(fā)酵反應(yīng)的契機,通過對反應(yīng)罐中多場化現(xiàn)象的研究和有效利用,可以實現(xiàn)對乙醇發(fā)酵過程的人工干預(yù),為乙醇質(zhì)量的提升奠定了基礎(chǔ)。
2提純過程中的化學工程問題
使用發(fā)酵方法制作乙醇制得的`發(fā)酵液中,乙醇的含量較低,通常情況下只有5%到12%之間,這種濃度的乙醇是無法用作燃料的,所以在乙醇發(fā)酵工作完成后對乙醇溶液進行提純是一個必要的環(huán)節(jié)。當前應(yīng)用最廣泛的乙醇提純技術(shù)是蒸餾技術(shù),通過精蒸餾的方法將乙醇中的水分有效排出,通常情況下使用這種提純技術(shù)只能將乙醇的含量提升到90%左右,在這種純度基礎(chǔ)上再使用蒸餾技術(shù)進行提純,其提純效率已經(jīng)極低。所以為了保證乙醇溶液實現(xiàn)有效的工業(yè)應(yīng)用,應(yīng)該使用綜合提純方法對其進行提純,提純活動中首先以精蒸技術(shù)對乙醇溶液進行粗提純,在提純形成的90%乙醇溶液基礎(chǔ)上再應(yīng)用萃取、共沸和吸附等精提純工藝做進一步提純,形成工業(yè)應(yīng)用需求的相應(yīng)濃度乙醇產(chǎn)品。
3生物發(fā)酵反應(yīng)與分離過程的耦合
從乙醇發(fā)酵工藝角度來看,現(xiàn)代乙醇制作工藝研究的內(nèi)容還是一些基礎(chǔ)性的內(nèi)容,涉及到乙醇制作的具體工藝步驟,而生物發(fā)酵反應(yīng)與分離的耦合并不是一種單純的乙醇發(fā)酵制作工藝的完善,而是從乙醇制造整體角度出發(fā)對乙醇制造過程中的能量傳遞和化學反應(yīng)的優(yōu)化。從當前的乙醇制備角度來看乙醇制造存在著一個乙醇分離和提純的過程,這兩個過程的分離導(dǎo)致了整個制備過程制備資源和能量的浪費,如果能夠?qū)⒁掖嫉姆蛛x過程和提純過程結(jié)合在一起,也就是說提升發(fā)酵分離過程產(chǎn)生的乙醇溶液濃度,就能夠減少乙醇提純過程的負擔,甚至可以實現(xiàn)化學反應(yīng)結(jié)束以后直接制得符合濃度要求乙醇的目標。這種生物發(fā)酵反應(yīng)與分離過程的耦合極大的提升了乙醇制備的效率,是乙醇制備工藝發(fā)展的未來技術(shù)。
4結(jié)語
燃料乙醇是當前實用性崔強的清潔能源技術(shù)形式,其制備工藝的發(fā)展對我國能源危機的化解、能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有鮮明的現(xiàn)實意義。本文從發(fā)酵過程中的化學工程問題、提純過程中的化學工程問題和生物發(fā)酵反應(yīng)與分離過程的耦合三個角度對這一問題進行了簡要分析,認為當前燃料乙醇技術(shù)存在的主要問題集中在發(fā)酵反應(yīng)過程的控制、分離提純技術(shù)的應(yīng)用兩個方面,針對這一問題應(yīng)該從乙醇制備的整體角度出發(fā),切實將發(fā)酵過程與提純過程結(jié)合在一起,從二者耦合的層面出發(fā)去解決。
化學工程與工藝論文9
1我校化學工程與工藝專業(yè)的招生就業(yè)形勢分析
我們對我;瘜W工程與工藝專業(yè)近五年來的招生率和就業(yè)率進行了統(tǒng)計和分析。近5年來的第一志愿的平均報考率約為26%,就業(yè)率約為95%。低的報考率說明學生對該專業(yè)的認識不足或缺乏興趣和自信,而高的就業(yè)率說明化工行業(yè)對該專業(yè)的需求量較大。從生源的招生率來看,重慶的約占65%,外地約占35%。從就業(yè)的人員從事行業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來分析,從事化工行業(yè)的約占70%,其他行業(yè)的約占30%。從就業(yè)率的地域分布來看,在重慶工作的約占75%,在其他省份工作的約占25%。從上述分析數(shù)據(jù)可看出:一方面是大部分學生為調(diào)劑生,存在對專業(yè)興趣不足或缺乏專業(yè)自信,因此,必須在第一個實踐性教學環(huán)節(jié)-認識實習中激發(fā)學生的專業(yè)興趣和培養(yǎng)學生對化工行業(yè)的熱情及專業(yè)自信心;另一方面,我校培養(yǎng)的化工人才絕大部分服務(wù)于本地,因此,我;瘜W工程與工藝專業(yè)擔負著為重慶化工行業(yè)輸送工程性技術(shù)人才的重任。
2全國同類高校的化學工程與工藝專業(yè)認識實習的現(xiàn)狀
目前,全國高校的認識實習時間幾乎都安排在學習專業(yè)課之前,安排為期一周的認識實習,旨在使學生初步了解專業(yè)內(nèi)容,增強學生對各種化工企業(yè)的感性認識,激發(fā)學生學習后續(xù)專業(yè)課程動力和興趣,以增強學生對后續(xù)要學習的化工原理、分離工程、化工工藝學和化工設(shè)計等專業(yè)課程有初步的認識。但普遍存在認識實習的時間短,經(jīng)費有限等問題,認識實習僅體現(xiàn)于單純的現(xiàn)場參觀實習。我校在大一結(jié)束的夏季學期安排了為期1周的認識實習,由指導(dǎo)老師帶隊參觀西南地區(qū)的大中型化工企業(yè)和研發(fā)機構(gòu),同樣由于實習經(jīng)費和時間有限,學生只能看、問、聽不能動手操作。對于尚未接觸專業(yè)課的大學生來說,這種走馬觀花的認識實習顯得生疏且抽象,學生只能看到表面的企業(yè)生產(chǎn)情況、工藝流程與設(shè)備,無法深入理解化工是我市的支柱產(chǎn)業(yè)之一,更不能激發(fā)他們對化工行業(yè)的熱情和興趣,進而導(dǎo)致我;I(yè)大部分調(diào)劑學生對專業(yè)的'積極性降低等實際問題。對20xx、20xx和20xx屆化工專業(yè)的學生在認識實習后進行座談會交流,50%以上的學生認為這種認識實習效果一般,甚至有近5%的學生認為實習效果甚微。因此,面臨招生就業(yè)的新形勢,如何提高認識實習效果與實習效率是急需解決的課題。
3我;瘜W工程與工藝專業(yè)認識實習的改革與探索
3.1強化校企產(chǎn)學研合作實習基地
基于重慶長壽天然氣化工產(chǎn)業(yè)園區(qū),涪陵化肥化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)和萬州鹽化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)三大化工基地的地域特色優(yōu)勢和發(fā)展,地方高校培養(yǎng)的化工應(yīng)用型人才大部分會服務(wù)于重慶的地方支柱產(chǎn)業(yè),因此,我們選擇了具有地方特色的產(chǎn)學研合作基地,既讓學生深入了解重慶化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時也解決了實習經(jīng)費有限和工廠不愿接收大規(guī)模學生實習等問題。選擇的特色產(chǎn)學研合作基地如下:一是與我校開展合作共建工程技術(shù)研究中心的江津德感工業(yè)園區(qū)的“重慶三峽油漆股份有限公司”和萬州鹽化工園區(qū)“重慶大全新能源有限公司”等,二是我?萍继嘏蓡T下鄉(xiāng)入園進企的涪陵李渡工業(yè)園區(qū)的“中化重慶涪陵化工有限公司”和“巫山天地農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責任公司”等,三是與我校專家開展科技攻關(guān)合作的北碚產(chǎn)業(yè)科技園區(qū)的“重慶儀表材料研究所”、長壽化工園區(qū)的“重慶紫光化工股份有限公司”和“重慶博賽礦業(yè)(集團)股份有限公司”等,四是與我校開展廣泛科研合作的科研院所“重慶化工研究院”和“重慶化工設(shè)計研究院”等。這不但使我們與各單位確定了穩(wěn)定的合作關(guān)系,實習過程不會敷衍應(yīng)付。企業(yè)指導(dǎo)老師也會因為校企合作認識到自己是實習工作的負責人員,會更加積極主動地參與實習,并愿意與學生交流,熱心回答學生所提出的問題,取得較好的實習效果。
3.2打造專業(yè)的認識實習的師資隊伍
學校選派教師深入實習基地或相關(guān)企業(yè)和從企業(yè)中選聘具有較高理論水平和素質(zhì)的技術(shù)人員作為實習指導(dǎo)教師,提高教師的實踐能力,為實習教學提供重要的保證條件。如為了讓學生更好地了解無機化工工藝學“合成氨”的生產(chǎn)工藝流程,我們邀請了建峰化工有限公司的技術(shù)總工為我們講解空分、氣化、凈化、合成等四個工序,充分理解原料氣如何制備和凈化,合成氨反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)及能量綜合運用與節(jié)能減排。在學習有機化工工藝學時,我們派送了教師去紫光化工有限公司掛職學習蛋氨酸等有機產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,再進行認識實習的指導(dǎo)。通過打造專業(yè)的師資隊伍,認識實習的效果明顯增強。
3.3開展三大化工園區(qū)的專家大講堂
圍繞重慶的化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為更好地讓學生了解重慶化工產(chǎn)業(yè)鏈布局,邀請三大化工園區(qū)的管委會領(lǐng)導(dǎo)和實習工廠總工程師及車間技術(shù)高工來校講學,使學生更好地了解實際工業(yè)生產(chǎn),減少現(xiàn)場實習的盲目性。為了讓學生更好地理解“天然氣化工”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和高附加值精細化學品和高分子化學品產(chǎn)業(yè),邀請長壽化工園區(qū)管委會主任來我校講學,讓學生理解石油化工、天然氣化工、氯堿化工、生物質(zhì)化工、精細化工和新材料產(chǎn)業(yè)的布局及相互關(guān)系,深入理解“產(chǎn)業(yè)項目一體化、環(huán)境保護一體化、公用工程一體化、物流配送一體化、管理服務(wù)一體化”等可持續(xù)發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟理論,構(gòu)建學生工程思維。為讓學生理解“磷化工”產(chǎn)業(yè)在我市經(jīng)濟發(fā)展中的作用和地位,邀請了中化重慶涪陵化工有限公司的總工程師給學生介紹磷化工產(chǎn)業(yè)的概況、發(fā)展歷程、市場動態(tài),并詳細講解各車間的工業(yè)原理、工藝流程、生產(chǎn)設(shè)備及本專業(yè)領(lǐng)域最先進的新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備、研究熱點以及市場前景。這些大講堂激發(fā)了學生的求知欲,增強對其所學專業(yè)的使命感和責任感,從而增加了他們學習專業(yè)知識的動力。
3.4引入現(xiàn)代CAE技術(shù)
在學生看、問、聽的實習過程中,學生無法了解各種反應(yīng)器、換熱器、精餾塔和泵等設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的,這對學生學習后續(xù)的專業(yè)課程,如化工原理、化學反應(yīng)工程、分離工程和化工工藝學,是非常不利的;谶@方面的考慮,我們做了兩方面的準備。一是準備了專門的實習課件,課件中包含了大量的實物照片(原料,反應(yīng)工藝和產(chǎn)品分離和輸送)、實景錄像(具體流體輸送、攪拌、精餾、吸收和干燥等單元操作)等,課件真實、形象、生動地展示出離心泵、攪拌反應(yīng)器、精餾塔和換熱器等設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并讓學生對尚未學到的化工單元操作原理、典型設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作有所了解。二是我們建立了計算機仿真實習系統(tǒng),將認識實習工廠的具體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝(如合成氨制氣、凈化、合成工藝),所涉及的單元操作(吸收、干燥和精餾等),典型設(shè)備(離心泵、反應(yīng)器、精餾塔和換熱器等)作為主要內(nèi)容,對生產(chǎn)工藝進行模擬,讓學生在計算機上模擬工業(yè)過程,對制氣、凈化、合成等工藝的管件、閥件和控制儀表進行操作,對工藝參數(shù)進行控制和調(diào)節(jié),進行開、停車及事故處理等各種仿真操作。這些計算機輔助教學技術(shù)可激發(fā)學生的學習興趣,增強學生思考問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
3.5強化認識實習教學管理與指導(dǎo)
加強實習教學管理與考核有利于提升學生的認識實習效果,讓學生意識到化工工業(yè)生產(chǎn)過程不僅僅是需要先進的化工技術(shù),更重要是的是理解化工生產(chǎn)過程是嚴謹而有序的,監(jiān)管是嚴格科學的。我們要求學生在實習過程中需嚴格按照工藝操作規(guī)程和工藝要求,認真做好實習記錄,不得有絲毫松散與馬虎。每一個工段實習結(jié)束,開展了現(xiàn)場技術(shù)人員與學生、教師的研討會,引導(dǎo)學生在認識實習過程中大膽懷疑,提出問題、分析問題和解決問題。實習結(jié)束,我們開展了認識實習的交流會,啟發(fā)學生思維,培養(yǎng)在生產(chǎn)實踐中的創(chuàng)新觀念和創(chuàng)新能力。實習結(jié)束時需要提交實習報告(包括實習時間、地點、工廠概況、實習車間的主要設(shè)備與工藝流程圖、產(chǎn)品的生產(chǎn)原理和工藝流程草圖、三廢處理和環(huán)境保護、實習心得體會和合理化建議)。
4結(jié)語
分析了目前化學工程與工藝專業(yè)認識實習存在的問題,基于我校的教學特色和產(chǎn)學研模式創(chuàng)新,形成了具有我校特色的化學工程與工藝專業(yè)認識實習實踐教學模式,提出了強化校企產(chǎn)學研合作實習基地、打造專業(yè)的認識實習的師資隊伍、開展三大化工園區(qū)的專家大講堂、引入現(xiàn)代CAE技術(shù)、強化認識實習教學管理與指導(dǎo)五大舉措,培養(yǎng)化學工程與工藝專業(yè)的工程性應(yīng)用型技術(shù)人才。
化學工程與工藝論文10
引言
工科院校教學大綱中都安排有學生生產(chǎn)實習環(huán)節(jié),其目的是使學生進一步鞏固所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識,熟悉生產(chǎn)工藝路線和主要設(shè)備結(jié)構(gòu),了解現(xiàn)代化工生產(chǎn)過程及行業(yè)特點,在拓展學生知識面的同時,逐漸樹立工程意識,提高學生分析和解決工程問題的能力。然而以往的實習方式存在實習學生多、現(xiàn)場噪聲大、聽講收效不好等弊端,導(dǎo)致實習效果不盡人意,難以達到教學大綱的要求。通過分析查找生產(chǎn)實習存在的問題,探索一種或多種適宜的生產(chǎn)實習模式對提高實習效果有重要意義。
1 生產(chǎn)實習存在問題的分析
1.1方式單一
生產(chǎn)實習有集中參觀型、分散自主型兩種形式。多年來,河北科技大學化工專業(yè)一直由專業(yè)教研室聯(lián)系實習單位,指導(dǎo)教師帶學生到企業(yè)集中實習。實習前,學生預(yù)習實習講義、學習反應(yīng)原理、查閱工廠操作文件、了解主要設(shè)備及作用;實習中,學生順管路導(dǎo)通工藝過程、記錄控制指標、畫出現(xiàn)場工藝流程,回來后整理實習日志、撰寫實習報告。這種集中參觀型實習方式雖利于統(tǒng)一管理和學生之間互相交流學習,但存在以下弊端:實習學生多、現(xiàn)場噪聲大、聽講效果不好;學生只能畫出流程圖,沒有動手操作機會,學生收獲不大。
1.2聯(lián)系適宜實習企業(yè)難
受實習經(jīng)費和其他因素的制約,聯(lián)系到有一定生產(chǎn)規(guī)模、專業(yè)對口的實習單位難度大:學校附近的單位接送學生方便但專業(yè)相差遠;專業(yè)對口的單位,差旅費、住宿費開銷大。另外,企業(yè)對接納實習學生有顧慮,如學生來廠實習不僅會增添食宿、接待的麻煩,還怕影響生產(chǎn)、技術(shù)失密,更怕發(fā)生安全事故;指導(dǎo)實習不是企業(yè)技術(shù)人員或基層班組人員的份內(nèi)工作,個別人員缺乏耐心,敷衍了事。
1.3學生沒有動手操作機會
現(xiàn)代化工生產(chǎn)除日趨規(guī);、集成化、自動化、連續(xù)化外,有毒介質(zhì)、易燃易爆、高溫高壓也是其特點之一,現(xiàn)場危險性大。學生在崗實習只憑眼睛觀看設(shè)備外形,導(dǎo)出工藝流程,記錄工藝參數(shù);另外,學生實習一般在正常生產(chǎn)期間,學生看不到設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)。即使遇有檢修機會,出于安全考慮,企業(yè)也不讓學生到設(shè)備檢修現(xiàn)場,學生看不到故障排除、設(shè)備調(diào)試、試運行等環(huán)節(jié)。只有感性認識、沒有動手機會的實習方式削弱了學生對生產(chǎn)實習的興趣,影響了實習的主動性。
1.4學生重視程度不夠
生產(chǎn)實習安排在大四上學期。此時,學生專業(yè)課程還沒有學習、專業(yè)知識體系尚未建立,對今后從事的職業(yè)沒有明確目標。另外,受就業(yè)壓力等因素的影響,部分學生把主要精力用于考研、四六級英語考試或其它資質(zhì)考證上。比如,實習中曾發(fā)現(xiàn)個別學生到車間仍帶著考研復(fù)習資料,實習中不認真聽講、不主動提問題,有聚崗、脫崗現(xiàn)象,對實習的重視程度不夠。
1.5實習組織管理難
由于實習時間短、經(jīng)費少、人數(shù)多,實習車間有毒性介質(zhì)和易燃易爆隱患,學生集體住宿,使得實習組織管理難度大。要圓滿地完成教學任務(wù),帶隊教師不僅要負責學生的交通、食宿、身心健康與安全,還要負責學生的實習指導(dǎo),教師思想負擔重,工作壓力大。
2 生產(chǎn)實習改革建議及實施
在對生產(chǎn)實習現(xiàn)狀調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,借鑒兄弟院校生產(chǎn)實習的做法和經(jīng)驗,結(jié)合河北科技大學為省化工行業(yè)培養(yǎng)人才并服務(wù)于區(qū)域化工的特點,對進一步改進實習提出如下建議。
2.1多種實習方式結(jié)合,改善生產(chǎn)實習效果
1)集中實習與分散實習相結(jié)合。經(jīng)三年學習,有的學生已有就業(yè)意向,應(yīng)鼓勵學生結(jié)合自己就業(yè)方向及個人特長、興趣愛好,由學生或教師協(xié)助選擇實習單位,獨立完成實習任務(wù)。比如,有的學生大三時已進實驗室參與科研,協(xié)助老師幫企業(yè)解決技術(shù)難題,實習時安排學生到該企業(yè)了解生產(chǎn)現(xiàn)狀,查找問題產(chǎn)生原因,變被動實習為主動實習,鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
2)重點實習與參觀交流相結(jié)合。除安排學生到協(xié)議企業(yè)定崗實習外,還創(chuàng)造條件讓學生到石家莊煉油廠等大型企業(yè)短時間參觀學習,既開闊了視野,又為學生提供了與企業(yè)聯(lián)系、溝通、交流的機會;參觀時聘請企業(yè)管理或技術(shù)人員進行技術(shù)改造、新產(chǎn)品開發(fā)等成功案例的專題講座,現(xiàn)身說法體現(xiàn)專業(yè)知識在企業(yè)的作用,激發(fā)學生的專業(yè)興趣和樹立干好本職工作的信心。
3)現(xiàn)場實習與仿真模擬相結(jié)合。購買北京化工大學的仿真軟件輔助實習教學,該軟件以動態(tài)畫面展現(xiàn)了多種運轉(zhuǎn)設(shè)備的流體輸送過程;以合成氨為例的典型化工生產(chǎn)工藝過程及模擬甲醇精餾工況的操作,涉及了較全面的專業(yè)內(nèi)容,更有利于學生鞏固己學知識。在甲醇精餾模擬操作中,通過調(diào)整流量、溫度、回流量的`手段,保證產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量。通過模擬操作,學生加深了對狀態(tài)與過程、理論與實踐關(guān)系的認識和理解,建立了工程意識和思考方法,為適應(yīng)今后的工作打下良好基礎(chǔ)。
4)校外實習與校內(nèi)觀摩相結(jié)合。為進一步搞好實踐教學,河北科技大學投資構(gòu)建了校內(nèi)實習基地,包括“化工工程實踐教學觀摩中心”和“化工典型設(shè)備組裝實訓基地”!盎すこ虒嵺`教學觀摩中心”不僅展示了廢舊反應(yīng)器、分離裝置、流體輸送設(shè)備、換熱設(shè)備、閥門等多種設(shè)備剖割后的內(nèi)部結(jié)構(gòu),還展有加氫、裂解、合成氨等200余種工業(yè)催化劑、30余種工業(yè)填料,并設(shè)計組裝了合成氨生產(chǎn)裝置的動態(tài)模型。利用這一平臺,通過對化工設(shè)備、催化劑、化工填料、典型化工流程的觀摩,彌補了學生工廠生產(chǎn)實習“只看外表,想象內(nèi)部”的不足。
2.2建立穩(wěn)固實習基地,解決聯(lián)系企業(yè)難問題
為減輕聯(lián)系實習企業(yè)難度,本著互利互惠的原則,與一些企業(yè)簽訂協(xié)議、建立了長期合作關(guān)系:企業(yè)為實習提供住宿、飲食等硬件,安排專人負責接待工作,明確班長負責流程介紹和現(xiàn)場答疑,將學生實習管理納入職工考核內(nèi)容,一改往日“敷衍了事”應(yīng)付實習的現(xiàn)象,實習收效有了明顯的提高;學院除組織骨干教師幫企業(yè)進行人員業(yè)務(wù)培訓、提高職工技術(shù)素質(zhì)外,還幫企業(yè)解決生產(chǎn)中的技術(shù)難題。如與發(fā)展速度較快的河北金源化工有限公司、河北旭陽焦化有限公司、石家莊化工化纖廠等企業(yè)簽訂了實習合同,這些穩(wěn)固的實習基地,既有利于企業(yè)、學校、學生間的相互溝通,又了解到企業(yè)對人才的需求,有利于學校培養(yǎng)合格的實用型人才,也為學生了解企業(yè)、畢業(yè)后就業(yè)提供了機遇。校企聯(lián)合不僅幫石家莊化工化纖廠解決了甲醇分離效果差、氯乙烯管道易堵等技術(shù)難題,同時還給該企業(yè)培訓職工3批,共計205人。
2.3為學生提供動手機會,強化動手能力
“化工典型設(shè)備單元組裝實訓基地”建有8套以水為介質(zhì)、離心泵輸送的換熱設(shè)備構(gòu)成的典型單元,供學生動手組裝。實訓中,首先由老師講解意義及目的、流程設(shè)置特點、安全注意事項,布置實訓內(nèi)容及要求。詳細過程為:學生將管道和組合管件按照設(shè)備和管道裝配圖進行現(xiàn)場安裝;檢查安裝無誤后加水,分別進行常壓和打水壓試漏;確認無漏點后開啟離心泵將水循環(huán)運行,同時考察換熱器冷熱介質(zhì)的熱交換能力的影響因素?己藰藴蕿:管件安裝無誤、現(xiàn)場無漏點、用時短。這項實訓,每個學生都有動手機會,他們不僅從動手拆裝操作中強化了工程概念、提高了視圖能力,還進一步了解了管件密封原理,重新認識了試漏在化工生產(chǎn)中的重要性,這一實訓確實提高了學生的動手能力。
2.4注重培養(yǎng)學生興趣,提高綜合素質(zhì)
1)展現(xiàn)專業(yè)特色,激發(fā)學習興趣。統(tǒng)計數(shù)字表明:化工企業(yè)中,化工專業(yè)的畢業(yè)生無論在生產(chǎn)、技改、新產(chǎn)品開發(fā)或企業(yè)管理方面都占有很高比例,起著重要作用。為提高學生對專業(yè)的認識,聘請師兄師姐到校介紹他們在企業(yè)干一行、愛一行、崗位成才的成長歷程及參與企業(yè)工程改擴建、為企業(yè)解決技術(shù)難題、為行業(yè)做出貢獻并創(chuàng)造效益的實例,向?qū)W生展示專業(yè)特色,激發(fā)學生學好專業(yè)知識、熱愛本專業(yè)的熱情。
2)解決技術(shù)難題,感受成功樂趣。學生深入工廠實習,參與教師與企業(yè)間的新產(chǎn)品研發(fā)或幫企業(yè)解決技術(shù)難題等。通過這一有目的的實習,使學生了解企業(yè)現(xiàn)狀,找出問題所在,為企業(yè)解決技術(shù)難題出謀劃策,使學生在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題中得到鍛煉,提高業(yè)務(wù)水平和技術(shù)素質(zhì),在為企業(yè)解決技術(shù)難題中切身體會成功樂趣,為畢業(yè)后干化工、愛化工奠定基礎(chǔ)。
2.5加強組織管理,保證實習質(zhì)量
1)提前計劃和落實生產(chǎn)實習教學內(nèi)容,充分發(fā)揮教師指導(dǎo)作用。按照實習大綱要求,教師對學生進行下廠前的課堂教學指導(dǎo),內(nèi)容包括:反應(yīng)原理、工藝流程、主要設(shè)備、過程控制、產(chǎn)品分析、安全技術(shù)等,使學生對該企業(yè)有所了解,做到有備而去;按照企業(yè)生產(chǎn)工藝編寫實習指導(dǎo)書,供學生實習參閱;針對年輕教師對企業(yè)了解少、工程實踐能力弱、對實習指導(dǎo)缺乏經(jīng)驗等不足之處,采取教師先一步到企業(yè)參觀學習,提高專業(yè)教師的業(yè)務(wù)水平,以保證生產(chǎn)實習指導(dǎo)質(zhì)量。
2)嚴明實習紀律,加強實習過程管理。嚴明實習紀律、保證實習時間是達到實習目的、提高實習效果的前提。為使學生按時、正點到崗,實施了班前(班后)會點名、排隊到崗(離崗)的軍事化管理,保證了學生的在崗時間;另外,為使學生實習收益最大化,教育學生放下架子,不恥下問,在與工人的融洽相處中學到知識;實習中,隨機抽查學生實習筆記及收集整理其他資料的內(nèi)容,重點觀察學生實習表現(xiàn),及時發(fā)現(xiàn)并隨時解決存在問題。通過加強實習過程管理,達到了較好的實習效果。
3)注重消化吸收實習內(nèi)容,鞏固實習效果。為使學生消化吸收實習內(nèi)容,利用晚上時間,每組選派一名學生在黑板上畫出工藝流程、講解工藝過程及主要設(shè)備作用及結(jié)構(gòu)、崗位控制指標、找出安全隱患,對其講解同組同學給予糾正和補充;再有其他組的同學提出問題,根據(jù)回答問題情況做出評價;最后由老師進行講評。此方法不僅調(diào)動了學生實習的積極性,而且還督促學生多問多看多學多動腦筋,講解中鍛煉了學生的語言表達及臨場發(fā)揮能力,討論中進一步加深了對實習內(nèi)容的理解,一舉兩得,收效頗佳。
4)合理、準確評價學生實習成績?己耸嵌酱賹W生獲取知識和掌握知識的手段,成績是對學生表現(xiàn)的全面評價。實習大綱中制訂了實習成績評定標準,其中明確規(guī)定了學生完成實習日志、實習報告及實習總結(jié)所占的比例。在實習結(jié)束后除按標準進行嚴格考核外,還將現(xiàn)場實習中的表現(xiàn),如詢問老師問題或回答老師提問及實習單位的評語鑒定均作為考核內(nèi)容,使評價成績更合理、更準確。
3 結(jié)束語
改革生產(chǎn)實習模式、提高實習效果是教學長期任務(wù)。充分認識生產(chǎn)實習重要性,根據(jù)目前形勢下生產(chǎn)實習的特點,不斷調(diào)整生產(chǎn)實習教學的內(nèi)容和方法,完善生產(chǎn)實習制度,強化管理措施并認真落實,提高實習質(zhì)量,培養(yǎng)具有一定化工生產(chǎn)技能、素質(zhì)全面、適應(yīng)社會需求的綜合性化工技術(shù)人才。
化學工程與工藝論文11
摘要:中等衛(wèi)生職業(yè)學校臨床教師扮演著教師和醫(yī)生兩個角色,不僅要傳授學生專業(yè)技能知識,更為重要的是在教育教學中如何滲透德育教育。作為臨床教師,要做到為人師表、教書育人;運用古今中外醫(yī)學界優(yōu)秀人物,傳播正能量,為學生樹立榜樣;同時對學生進行閃光點教育,從而實現(xiàn)在臨床教學中提高德育教育的實效性。
關(guān)鍵詞:中職 臨床教學 德育教育
一、樹立良好形象,為人師表,教書育人
師者,傳道授業(yè)解惑者也;醫(yī)者,救死扶傷者也。醫(yī)學臨床教師扮演著教師與醫(yī)生兩個角色,作為教師要樹立良好形象,為人師表,教書育人。教師是教育者,要先接受教育,凡是要求學生做的,教師首要先做到,俗話說,身教重于言教,教師的形象會給學生帶來無聲勝有聲的影響,特別是醫(yī)學臨床教師,師德主要突現(xiàn)在愛崗敬業(yè)。首先,臨床教師要熱愛臨床教育工作,如果不熱愛教育工作、不關(guān)心、關(guān)愛學生,就不可能做好臨床教育教學工作;其次,教師要樹立正確的“三觀”,用唯物辯證法的觀點和方法分析事物及解決問題;其三,教師要用純樸、平實、抑揚頓挫的語言,包括口語和肢體語言,一位合格的教師應(yīng)該具備駕馭課堂教育教學語言的能力,才能吸引學生學習的興趣,使學生對臨床醫(yī)學課產(chǎn)生濃厚的興趣且喜歡上臨床醫(yī)學課,甚至每天期待臨床醫(yī)學老師到班級授課,學習效果也會大幅度攀升;其四,教師要具備淵博的知識。教師不僅要對所教學科的知識有比較系統(tǒng)的掌握、理解,還要對學科的歷史、現(xiàn)狀、前沿知識有所了解;要具備一定的人文學科知識,為傳授專業(yè)知識打下牢固地基礎(chǔ);要掌握教育教學科學理論,懂得教育教學規(guī)律,善于把知識傳授給學生,做到授之以漁。
二、運用醫(yī)學界杰出代表,傳播正能量,樹立榜樣
在臨床教學中,運用古今中外臨床醫(yī)學界杰出代表的先進事跡,不僅能調(diào)節(jié)課堂氣氛、激發(fā)學生的學習興趣,而且還能開拓學生的'視野,豐富學生的知識,傳播正能量,為學生樹立榜樣。如在進行中醫(yī)教學時,列舉古代名醫(yī)孫思邈、扁鵲等先進事跡,孫思邈撰寫了《大醫(yī)精誠》及扁鵲的“四診法”,這些作品對后世醫(yī)學的發(fā)展起到了推動作用。同時利用身邊一些臨床醫(yī)學界的先進人物事跡,例如湖北省十佳鄉(xiāng)醫(yī)——梁應(yīng)發(fā)同志的先進事跡,梁應(yīng)發(fā)同志從1976年至今擔任湖北省十堰市鄖陽區(qū)白桑關(guān)鎮(zhèn)秀峪溝村鄉(xiāng)村醫(yī)生,用堅守換來百姓的健康,被當?shù)乩习傩兆u為“人民的好醫(yī)生”。鄉(xiāng)村醫(yī)生梁應(yīng)發(fā)為了村民的健康,冒著生命危險,38年如一日,不辭辛勞地堅持為百姓送醫(yī)送藥送健康。由于工作出色,多次榮獲各級各部門的表彰、獎勵,先后被評為十堰市十佳村醫(yī)、湖北省十佳鄉(xiāng)村醫(yī)生等榮譽稱號。同時,教師運用身邊看得見摸得著的優(yōu)秀醫(yī)學人物教育學生,效果更好更明顯,如現(xiàn)在在十堰市玉華診所從醫(yī)的王玉華就是十堰市醫(yī)藥衛(wèi)生學校76級中醫(yī)班傍聽生,學習中醫(yī)專業(yè),畢業(yè)后被分配到鄖縣譚山衛(wèi)生院工作。參加工作以后,時刻不忘自已是貧苦人,病人出生,深刻認識到患病的痛苦和有病無錢醫(yī)治的困惑及惡果,牢記醫(yī)生的職業(yè)道德規(guī)范,忘我工作,以自己的實際行動報達黨和國家及社會愛心人土的恩情。王玉華不但工作上勤勤懇懇,業(yè)務(wù)知識上不斷深入學習,不斷樹立自信、自強、自力,且回報社會是他今后人生的一個更大的追求目標。幾十年工作中,他不論在公立醫(yī)院工作,還是在自已開辦的診所工作,都是時刻不忘貧困患者和殘疾朋友的病痛以及無錢醫(yī)治的困惑,盡量用最好的錢治好他們的疾病,能減免就減免,一九九五年,他的一個醫(yī)療扶貧點,給千百個困難患者帶來了福音,更給他所在的醫(yī)院帶來社會效益和最高的榮譽。幾十年來,他用他微薄工資,經(jīng)常資助那些確實無錢醫(yī)治的特困患者。特別是他從二00二年個人開辦診所以來,對來就診的特困和殘疾患者,藥費是能少則少,能免則免,深受患者好評。他全心全意為患者治療,盡心盡意對危重患者進行搶救,決不輕易放棄患者的生命,患者只要有百分之一的生還希望,他就要付出百分之一百二十的努力,使許多患者轉(zhuǎn)危為安,迅速康復(fù)。他設(shè)身處地為患者著想,盡量為患者節(jié)省醫(yī)藥費。有些患者實在無錢抓藥,他就從自己微薄的工資收入中擠出錢幫助他們。他的高尚醫(yī)德高明醫(yī)術(shù),不脛而走,名揚遐邇,一些外縣外省的患者也慕名而來,求診于他。多年來,他應(yīng)用中醫(yī)中藥治療心腦血管等疾病,取得了驕人的業(yè)績。戰(zhàn)士的最大獎?wù)率呛推剑t(yī)生的最大獎?wù)率墙】。群眾送來掛滿王玉華診所的那一面面錦旗,就是他的最大獎?wù)。通過這些身邊看得見醫(yī)學代表人物事跡教育學生起到事半功倍的作用。
三、運用閃光點教學,樹立學生的自信心
雖然中職生學習底子較薄,但是中職生有自身的優(yōu)勢、閃光點、優(yōu)點,如臨床課老師要善于發(fā)現(xiàn)學生的閃光點、優(yōu)點,遵循表揚與批評相結(jié)合的原則,對他們?nèi)〉玫男⌒〕煽、點點滴滴的成功及時給予肯定,使學生從內(nèi)心深處體會到進步和成功的帶來的喜悅和快樂,激發(fā)學生學習的潛能,從而樹立學習的自信心,揚起成功的風帆。如本人在給20xx級農(nóng)村醫(yī)學習班學生授課時,有位學生上課不是睡覺就是玩手機,與前后左右的同學小聲說話、聊天,課堂上注意力不集中,周圍的學生也跟著講話、聊天、玩手機和睡覺。在老師多次暗示提醒、警示下,學生違紀違規(guī)現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn)。課后,教師喊這些學生到辦公室談話,在批評學生違紀違規(guī)的同時,特別強調(diào),在教師暗示提醒下學生能夠及時糾正自己的錯誤行為,這是你們的閃光點、優(yōu)點,值得表揚,值得學習,值得發(fā)揚,盡管你們的學習基礎(chǔ)較差,如果你們能將這樣的優(yōu)點發(fā)揚下去,成功將會越來越近,并會給自己將來的人生奠定良好地基礎(chǔ)。經(jīng)過交流、溝通、談話,這些學生愿意改正自己的錯誤,刻苦學習,做一個敢于擔當、負責任的人。在教師的引導(dǎo)教育下,這些學生在以后上課或者業(yè)余生活中,未發(fā)生嚴重的違紀違規(guī)事件,學習成績也逐步提高。因此,在臨床教學時,老師要善于把德育融入教學過程中,滲透于教學的各個環(huán)節(jié),使學生在德、智、體、美等方面綜合發(fā)展,為社會培養(yǎng)出品德等素質(zhì)更高的醫(yī)藥衛(wèi)生專業(yè)技術(shù)人才,為人類的健康事業(yè)貢獻力量。
化學工程與工藝論文12
摘要:隨著社會的發(fā)展,科技的不斷進步,我國各個領(lǐng)域均得到了很好的發(fā)展,而社會各界對人才的要求也越來越高為了能夠為社會培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才,針對化學工程與工業(yè)專業(yè)展開論述,介紹關(guān)于煤化工特色建設(shè)背景、化學工程與工藝專業(yè)煤化工的優(yōu)勢,并提出了行之有效地開展化學工程與工藝專業(yè)煤化工特色建設(shè)的相關(guān)措施,以期能夠為促進化學工程與專業(yè)煤化工特色建設(shè)方面的發(fā)展提供有價值的參考。
關(guān)鍵詞:化學工程與工藝;煤化工;特色建設(shè)
高校教育一直備受關(guān)注,在高等院校中,化學工程與工藝是理科類中十分重要的組成部分,在教學過程中需要學生掌握與之相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識,并逐漸掌握實驗技能、計算機技術(shù)以及工程實踐能力等,學生今后的就業(yè)方向主要是化工、能源、冶金以及醫(yī)藥等領(lǐng)域。開展該專業(yè)的特色教學不僅可以充分滿足現(xiàn)代化專業(yè)人才發(fā)展的需求,也能夠在一定程度上解決我國大學生就業(yè)難的'問題。
1煤化工特色建設(shè)背景
化學工程與工藝專業(yè)最早出現(xiàn)在我國時被稱作煉焦化學專業(yè),經(jīng)過一段時間的發(fā)展后,其又被稱作煤化工專業(yè)。時代的持續(xù)發(fā)展,教育理念的不斷更新,教育改革的穩(wěn)步實施,使得該專業(yè)漸漸被納入到化學工程與工藝專業(yè)中,雖然發(fā)生了該轉(zhuǎn)變,但煤化工專業(yè)的自身特色、人才培養(yǎng)方向依然沒有變化,而導(dǎo)致發(fā)生此種情況的原因主要有:該專業(yè)的教學目標中始終有冶金領(lǐng)域;在教學中教學實踐環(huán)節(jié)一直備受關(guān)注,而這得到了冶金領(lǐng)域企業(yè)、科研院的高度支持,使得該方面發(fā)展有了穩(wěn)固的后盾[1]。
2化學工程與工藝專業(yè)煤化工的優(yōu)勢
此方面建設(shè)中有很明顯的兩個優(yōu)勢,具體可以在以下內(nèi)容中表現(xiàn)出來:地域優(yōu)勢。我國地大物博地區(qū)眾多,且各個地區(qū)之間有著很明顯的差異,尤其是經(jīng)濟發(fā)展、教育發(fā)展以及地形地貌等方面,以河南城建學院為例,該學院具有很好的地域優(yōu)勢,為教學實踐、科研等方面提供了良好的環(huán)境,且該地區(qū)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展情況較為優(yōu)異,避免了與省內(nèi)其他高校之間的正面競爭;辦學優(yōu)勢[2]。
3開展化學工程與工藝專業(yè)煤化工特色建設(shè)的相關(guān)措施
3.1更新教育理念
在教育改革視角下,雖然我國很多院校已經(jīng)進行了教育理念的更新,但在特色專業(yè)建設(shè)方面顯然還有很多不足,特色專業(yè)建設(shè)具有專業(yè)性、綜合性以及創(chuàng)新性,在進行教學時需要能夠緊跟時代發(fā)展步伐,對現(xiàn)有教育理念、教學規(guī)劃以及教學手段進行優(yōu)化和創(chuàng)新,使其能夠滿足社會發(fā)展要求。
3.2創(chuàng)新課程體系
創(chuàng)新是社會發(fā)展的主旋律,教育事業(yè)的重要性不言而喻,與社會各界的聯(lián)系也十分密切,鑒于此,今后應(yīng)在教育領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新,使教育能夠真正成為推動社會發(fā)展的中堅力量[3]。
3.3改革實踐教學環(huán)節(jié)
該專業(yè)的專業(yè)性、實踐性均相對較強,且當代教育也十分提倡實現(xiàn)實踐教學,根據(jù)高校教育的特點可以積極開展校內(nèi)外實習活動,在校內(nèi)為學生建立相應(yīng)的實訓基地,使學生能夠緊跟教學步伐做好實踐能力的培養(yǎng)工作;校外應(yīng)積極與相關(guān)企業(yè)加強合作,將校企合作的作用充分發(fā)揮出來。
3.4優(yōu)化教師隊伍建設(shè)
教學中,教師的作用是不可替代的,雖然如今越來越多的先進技術(shù)被應(yīng)用到教學中,但若缺少教師的講解、指導(dǎo)和監(jiān)督,專業(yè)學習依然無法取得很好的進步。我國師資力量薄弱問題一直未得到很好的解決,今后應(yīng)加強對師范類學校的支持,吸引更多學生投入到教育事業(yè)中,同時也要對現(xiàn)有教師進行更深層次的培訓,使其能夠掌握全新的教育手段,也能夠重視到特色專業(yè)建設(shè)的重要性,能夠自動自發(fā)地豐富自我,將教學作為首要任務(wù)。
4總結(jié)
綜上所述,研究關(guān)于化學工程與工藝專業(yè)煤化工特色建設(shè)方面的內(nèi)容具有十分重要的意義,其不僅關(guān)系到該專業(yè)的教學,也關(guān)系到學生學習、就業(yè)以及各方面能力的提升。在教育改革后,化學工程與工藝專業(yè)的各方面建設(shè)均有了完善,專業(yè)特色也越來越突出,然而在實際教學中依然會暴露出些許問題,因此相關(guān)機構(gòu)和人員應(yīng)加強此方面的研究。
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化學工程與工藝論文13
摘要:數(shù)據(jù)處理是化學工程與工藝實驗的重要環(huán)節(jié),數(shù)據(jù)處理方法是否得當、準確,往往給實際的生產(chǎn)工作產(chǎn)生較大影響。MATLAB軟件憑借其強大的功能,被廣泛應(yīng)用在化學工程及工藝實驗的數(shù)據(jù)處理中,極大的提高了數(shù)據(jù)處理質(zhì)量與效果。本文探討化學工程與工藝實驗中MATLAB軟件數(shù)據(jù)處理相關(guān)知識,以供參考。
關(guān)鍵詞:化學工程;工藝實驗;數(shù)據(jù)處理;分析
MATLAB軟件由美國公司開發(fā)研制,實現(xiàn)了科學數(shù)據(jù)、矩陣計算以及數(shù)值分析的可視化,為需要進行數(shù)據(jù)計算的諸多領(lǐng)域提供高效、全面的解決方法;瘜W工程及工藝實驗往往產(chǎn)生較多數(shù)據(jù),使用MATLAB軟件能方便對數(shù)據(jù)進行處理,幫助人們掌握實驗規(guī)律,為實際的正常提供準確的指導(dǎo)。
1化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理
化學工程與工藝實驗與一般的化學實驗只重視驗證某一原理不同,其主要作用在于解決工業(yè)生產(chǎn)中實際存在的問題,以給工業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo),無論實驗時間還是實驗規(guī)模,以及實驗數(shù)據(jù)處理過程均較為復(fù)雜,由此可見化學工程及工藝實驗在人們的生產(chǎn)生活發(fā)揮極其重要的作用。化學工程與工藝實驗涉及較多環(huán)節(jié),尤其實驗數(shù)據(jù)的處理尤為關(guān)鍵。之前對化學工程及工藝實驗數(shù)據(jù)的處理主要采用人工方法進行,耗費大量的時間及人力,無法滿足當今工業(yè)生產(chǎn)的需要。計算機的出現(xiàn)使得化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理效率的提高成為可能,尤其以計算機為基礎(chǔ),人們開發(fā)出了各種數(shù)據(jù)處理軟件,使得化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理更為簡單、方便。其中MATLAB軟件是諸多數(shù)據(jù)處理軟件最為優(yōu)秀的一款軟件,通過在化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用,能化繁為簡,極大提高數(shù)據(jù)處理效率,使得數(shù)據(jù)處理精度很好的滿足實驗需要,將數(shù)據(jù)處理誤差控制在合理范圍內(nèi)。
2MATLAB在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
為給化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理提供參考,接下來對MATLAB軟件在數(shù)據(jù)處理中的具體應(yīng)用進行探討。
2.1MATLAB的數(shù)據(jù)處理步驟
。1)數(shù)據(jù)處理整體框架眾所周知,每個化學工程與工藝實驗的目的存在較大區(qū)別,所以進行數(shù)據(jù)處理的步驟以及應(yīng)用的公式存在較大差別,很難使用一個程序完成所有數(shù)據(jù)處理工作。不過通過對多數(shù)化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理要求進行分析,可得出其相似之處,即,先進行數(shù)據(jù)輸入,借助基本數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的處理,最終完成處理數(shù)據(jù)的輸出。針對這些相似之處進行程序設(shè)計,可簡化數(shù)據(jù)處理過程,促進數(shù)據(jù)處理效率的提高。(2)編制數(shù)據(jù)處理程序數(shù)據(jù)處理程序是高效處理化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),因此,使用MATLAB軟件處理化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)時,確保編制程序運行的高效性十分重要。數(shù)據(jù)程序編制包括數(shù)據(jù)輸入、處理與作圖、構(gòu)建數(shù)據(jù)庫等環(huán)節(jié)。其中數(shù)據(jù)輸入的實現(xiàn)主要借助input函數(shù)加以實現(xiàn)。例如,需要輸入實驗環(huán)境中不同濕度參數(shù)時,可這樣設(shè)置t=input(‘請輸入實驗中環(huán)境濕度數(shù)據(jù)’),輸入函數(shù)多以矩陣方式形式呈現(xiàn)。處理與作圖是化學工程和工藝實驗數(shù)據(jù)處理中重要的一環(huán),原因在于實驗獲得的數(shù)據(jù)一般為離散數(shù)據(jù),需使用多種擬合方法對其進行擬合處理,其中最小二乘法是應(yīng)用率較高的擬合方式,接下來的探討主要基于最小二乘法擬合進行探討。以化學工程與工藝實驗產(chǎn)生的(x1,y2)離散數(shù)據(jù)為例,利用最小二乘法對其進行擬合處理,得到自變量、因變量x、y,并以y=f(x)為輸入函數(shù)關(guān)系,其依據(jù)的思路為使得∑(f(x1)-y1)2以及離散數(shù)據(jù)中x1的殘差平方取得最小值。原因在于實驗期間難免受外界因素影響,導(dǎo)致一些實驗誤差的出現(xiàn),而使用最小二乘法并不需要對輸入函數(shù)y=f(x)進行全部的離散數(shù)據(jù)(x1,y1),不過需要∑(f(x1)-y1)2以及離散數(shù)據(jù)中x1的殘差平方取得最小值。由最小二乘法擬合方法可知,化學工程與工藝實驗中采用最小二乘法可滿足數(shù)據(jù)處理要求。另外,化學工程和工藝實驗中有時會對流體流動阻力狀況的研究,即,對流體的流動阻力進行測試,而后進行針對性處理,獲得雷諾準數(shù)(Re)以及摩擦系數(shù)λ的離散數(shù)據(jù),同樣適用最小二乘法擬合得到連續(xù)的曲線,以此為基礎(chǔ)將對應(yīng)的圖形畫出,考慮到雷諾準數(shù)(Re)與摩擦系數(shù)為成雙對函數(shù),所以可得λ=c+aReb,尤其當a、b、c均為常數(shù)時,此時令c=0,可得λ=aReb,又因Re和λ是成雙對函數(shù),因此,logλ=loga+blogRe,在此基礎(chǔ)上可使用MATLAB中polyfit()函數(shù)進行線性擬合處理,實現(xiàn)對化工數(shù)據(jù)處理程序的基礎(chǔ)。(3)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建采用以上思路對MATLAB數(shù)據(jù)處理程序進行設(shè)計,在實驗過程中只是獲得在特定濕度條件下的實驗參數(shù),而在實際生產(chǎn)中所受的影響因素多而復(fù)雜,不可能穩(wěn)定在設(shè)計好的濕度條件下,這就考慮如何取得相近數(shù)據(jù)的問題。假設(shè)其符合線性關(guān)系,使用外推或內(nèi)插方式計算得出實驗物性數(shù)據(jù)參數(shù)。文中探討的化工實驗中,設(shè)計的程序已經(jīng)考慮到實驗濕度、粘度、密度等參數(shù)進行擬合,構(gòu)建較為完整的數(shù)據(jù)庫,因此,對化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理操作,只需按照提示將濕度參數(shù)輸入系統(tǒng)中,程序便自動運行,計算得出該濕度條件下相關(guān)數(shù)據(jù),大大的提高數(shù)據(jù)處理效率。為確保設(shè)計數(shù)據(jù)處理程序的合理性,數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計完成且對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建完成后,需要輸入相關(guān)數(shù)據(jù)對程序的運行狀況進行驗證,以及時分析出程序設(shè)計的不合理之處,并及時進行改進。通過對設(shè)計程序進行反復(fù)的優(yōu)化,便可應(yīng)用在化學工程與工藝實驗的數(shù)據(jù)處理中。
2.2MATLAB的數(shù)據(jù)處理誤差分析
經(jīng)上文分析將MATLAB軟件應(yīng)用在化學工程和工藝實驗數(shù)據(jù)處理中,可獲得預(yù)期的數(shù)據(jù)處理效果,但MATLAB軟件對數(shù)據(jù)的處理建立在對實驗數(shù)據(jù)正確采集的基礎(chǔ)上,因此,需要保證化工實驗數(shù)據(jù)采集的準確性,將誤差控制在合理水平?紤]到化工實驗經(jīng)過的步驟較多,使用較多的.測量儀器,實驗人員操作中難免出現(xiàn)誤差,這就要求實驗人員結(jié)合具體的實驗內(nèi)容,明確實驗的具體步驟以及影響數(shù)據(jù)誤差的因素,在實驗中加以準確把握。首先,保證實驗取樣的合理性;嶒炄拥暮侠硇园ê芏鄡(nèi)容,如使用專門的工具進行取樣,保證取樣位置的合理選取,即,取樣應(yīng)具有一定的代表性。同時,嚴格依據(jù)相關(guān)規(guī)范進行取樣操作,保證每個取樣環(huán)節(jié)操作的正確性。其次,注重對樣品進行正確處理。取樣操作完成后,對樣品操作是否合理、規(guī)范,會給實驗數(shù)據(jù)造成影響,因此,化工實驗對樣品進行破碎、混勻、縮小等操作時,應(yīng)由經(jīng)驗豐富的實驗人員嚴格按照規(guī)范進行操作。最后,校準所用的測量儀器;瘜W工程與工藝實驗過程中使用的各種測量儀器,這些儀器測量精度,以及性能往往給實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大影響,因此,化工實驗前要求實驗人員對使用的測量儀器進行認真的檢查,部分對測量精度要求較高的實驗,應(yīng)對所用儀器進行校準,確保測量誤差在允許的范圍內(nèi)。另外,為進一步提高實驗的準確性可根據(jù)規(guī)范標準設(shè)計相關(guān)的對照實驗,對實驗結(jié)果進行校正,消除系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差。當然為減少偶然誤差,化工實驗中還進行多次實驗,通過多次實驗求取平均值,以達到降低實驗誤差的目的。
3結(jié)語
數(shù)據(jù)處理是化學工程與工藝實驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié),采取正確的方法,使用專門的數(shù)據(jù)處理軟件,在保證數(shù)據(jù)處理結(jié)果滿足要求的基礎(chǔ)上,可明顯提高數(shù)據(jù)處理效率。本文通過研究得出以下結(jié)論:(1)數(shù)據(jù)處理在化學工程與工藝實驗中的重要性不言而喻,當前常使用MATLAB軟件對實驗中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行處理,簡化數(shù)據(jù)處理流程的同時,促進數(shù)據(jù)處理效率的明顯提升。使用MATLAB軟件處理數(shù)據(jù)時,關(guān)鍵在于編寫合理的數(shù)據(jù)處理程序,因此,應(yīng)根據(jù)實驗要求,進行全面的分析,確保編寫程序的合理性,處理數(shù)據(jù)效率的高效性。(2)使用MATLAB軟件對化學工程與工藝實驗數(shù)據(jù)進行處理時,為保證處理結(jié)果的準確性,應(yīng)嚴把數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié),即,在取樣以及樣品處理過程中應(yīng)嚴格依據(jù)規(guī)范進行,尤其應(yīng)注重校準所用的測量儀器,確保所用儀器處于最佳狀態(tài)。另外,根據(jù)實際情況還可采取設(shè)置對照實驗,多次實驗求平均值的方法降低實驗數(shù)據(jù)的誤差,為數(shù)據(jù)處理的正確性奠定堅實基礎(chǔ)。
參考文獻:
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化學工程與工藝論文14
摘要:基于研究及筆者多年工作實踐,首先對化工生產(chǎn)工藝流程展開分析,隨后在此基礎(chǔ)上就如何對化工生產(chǎn)工藝技術(shù)進行優(yōu)化談一談自己的看法,以供同行參考。
關(guān)鍵詞:化學工程;化工生產(chǎn);工藝
1化工生產(chǎn)工藝流程分析
通過對相關(guān)文獻研究以及結(jié)合筆者工作實踐來看,化工生產(chǎn)工藝流程通常涉及三個方面:
1.1原材料預(yù)處理
為了確;どa(chǎn)中反應(yīng)能夠充分地進行以及降低原材料使用量,通常各企業(yè)在生產(chǎn)前都需要進行原材料預(yù)處理。目前在化工生產(chǎn)中對原材料進行預(yù)處理的方法眾多,根據(jù)材料狀態(tài)可以將其分為三類:
。1)固體原材料預(yù)處理;どa(chǎn)中固定原材料預(yù)處理環(huán)節(jié)主要是溶解、粉碎或混合;
。2)液態(tài)原材料預(yù)處理。液態(tài)原材料預(yù)處理上通常為過濾、預(yù)熱蒸發(fā);
。3)氣體原材料預(yù)處理。氣體原材料預(yù)處理主要為凈化、加溫或加壓。對此,各化工企業(yè)在生產(chǎn)前應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品實際選擇適宜的原材料預(yù)處理方法,這樣一來既確保生產(chǎn)有效開展,同時對于降低成本也大有幫助。
1.2各步化學反應(yīng)控制
化學反應(yīng)是化工生產(chǎn)中重要環(huán)節(jié),其反應(yīng)情況直接決定了化工產(chǎn)品的質(zhì)量,這就要求企業(yè)必須基于相關(guān)生產(chǎn)規(guī)范對各部化學反予以嚴格控制。從實際來看,化工生產(chǎn)中所涉及反應(yīng)種類眾多,并且不少反應(yīng)發(fā)生條件相互矛盾,比如某些化工生產(chǎn)反應(yīng)過程中需要進行加溫,而另外一些則要冷卻,因而為了確;ぎa(chǎn)品質(zhì)量企業(yè)必須對各步化學反應(yīng)進行準確控制。對此,化工企業(yè)首先需根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)所涉及化工反應(yīng)予以掌握,隨后在此基礎(chǔ)上對反應(yīng)中所需儀器設(shè)備、條件等分析出來,之后根據(jù)化學反應(yīng)不同環(huán)節(jié)制定出相對應(yīng)的控制與保障措施,最后還需做好化學反應(yīng)過程中的監(jiān)控工作,從而確保生產(chǎn)中各步化學反應(yīng)得到切實有效的控制。
1.3分離產(chǎn)物與精制
通過前面所進行的各項準備以及呼吸反應(yīng)后,就可得到初步產(chǎn)物。然而這離預(yù)期想要獲得的產(chǎn)物還相差甚遠。因此,還需要對產(chǎn)物進行分離與精制。在分離完成后,切勿馬上將雜質(zhì)當做廢物處理掉,因為大部分雜質(zhì)還能夠重復(fù)利用,變廢為寶,在保護環(huán)境的同時還能夠提升原材料的利用率。由于產(chǎn)物的分離純化與最終產(chǎn)物的產(chǎn)率密切相關(guān),并且在很大程度上關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟效益。所以在選擇化工生產(chǎn)設(shè)備時,企業(yè)必須要全面考慮到設(shè)備對化工工藝產(chǎn)品產(chǎn)率的影響,選取最佳反應(yīng)設(shè)備,從而不斷提高化工生產(chǎn)的效益。
2提高化工工程中化工生產(chǎn)工藝探究
2.1對化工生產(chǎn)工藝技術(shù)進行優(yōu)化
除了上述工藝之外,還需要從根本上對化工生產(chǎn)工藝技術(shù)進行優(yōu)化,深入研究化工反應(yīng)的一系列原理與條件。以乙烯為例,合成乙烯的方式多種多樣,可以通過將乙醇脫水、裂解石油品或是將長的碳鏈斷裂成短的碳鏈等多種方式來獲得。合成方式較多時,就有必要深入研究哪種原料來源更便利、哪種方式更節(jié)能、哪種工藝流程產(chǎn)率更高等。因為原料不同,其生產(chǎn)原料及方式均有所差別。所以在實際生產(chǎn)過程中,應(yīng)當結(jié)合具體情況來選擇合適的工藝流程,以促使工業(yè)化生產(chǎn)更高效、節(jié)能、環(huán)保的開展。換而言之,我們應(yīng)當對當前化工生產(chǎn)現(xiàn)狀進行深入研究,除去弊端并積極研發(fā)新工藝。
2.2進一步優(yōu)化化工生產(chǎn)工藝條件
正如上文所述,反應(yīng)條件不僅是保證化工工藝生產(chǎn)得以有效開展的`環(huán)節(jié),同時更是確保其產(chǎn)品質(zhì)量的重點。另外,對化工生產(chǎn)工藝來說,良好的反應(yīng)條件在提高生產(chǎn)效率與降低廢料生成方面發(fā)揮著積極作用。鑒于此,為了提升化工生產(chǎn)工藝成效,進一步優(yōu)化反應(yīng)條件就顯得十分必要。首先,化工企業(yè)在各種反應(yīng)材料采購上除了要充分結(jié)合生產(chǎn)所需購進齊全外,材料質(zhì)量也應(yīng)要達到相應(yīng)標準。其次,化工生產(chǎn)中所使用到的諸如催化劑、器皿以及設(shè)備等也需要根據(jù)要求準備齊全。最后,選擇最適宜的化工生產(chǎn)反應(yīng)設(shè)備,比如精餾塔作用力出現(xiàn)變化,則會造成反應(yīng)過程中回流比減小,而采用熱泵蒸餾則能夠降低反應(yīng)使能力損失,對此各化工企業(yè)應(yīng)當在充分結(jié)合自身產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝等實際情況下,并基于國家、行業(yè)相關(guān)規(guī)定指導(dǎo)選擇最適宜的反應(yīng)設(shè)備。
3盡可能降低生產(chǎn)過程中的動力能耗
3.1積極采用變頻控制
一般情況下,電機拖動系統(tǒng)常常被運用于化工生產(chǎn)過程中。然而在使用過程中,電機拖動系統(tǒng)往往需要耗費大量電能,而變頻節(jié)能調(diào)速則能夠?qū)ζ胀ǖ拈y門靜態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)起到改善的作用,從而讓電動拖機系統(tǒng)的輸出與輸入均可以維持動態(tài)平衡,以降低生產(chǎn)過程中的電能損耗。所以在生產(chǎn)過程中可以選用變頻控制進行調(diào)速以起到節(jié)能的效果。
3.2升級與改造供熱系統(tǒng)
在實際操作過程中,化學工藝需要熱能來促成反應(yīng),因此在生產(chǎn)過程中需要耗費大量的熱能。在升級與改造供熱系統(tǒng)過程中,應(yīng)當突破以往單套裝置的約束,在整體上優(yōu)化組合裝置,從而在根本上解決“高熱低用”的問題,將熱能的利用率發(fā)揮到最大化。
4結(jié)束語
總而言之,化工生產(chǎn)是化學工程中的重要組成部分,如何有效提升其生產(chǎn)效率與質(zhì)量,并有效解決其對環(huán)境所造成的影響是當前擺在化工企業(yè)面前的重要課題。為此,本文通過對化學工程中化工生產(chǎn)工藝進行解析,希望能為促進化工生產(chǎn)進步以及化工企業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。
參考文獻
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化學工程與工藝論文15
摘要:本文主要側(cè)重于化學工程工藝的研究,主要對化學工程工藝中的綠色化工技術(shù)、化工分離技術(shù)以及超臨界流體萃取技術(shù)進行闡述和介紹,從而實現(xiàn)了化學工程工藝在企業(yè)生產(chǎn)、化學工程制造中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:化學工程工藝;綠色化工;分離技術(shù);超臨界流體
1概述
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,各種化學制品已經(jīng)充斥在我們周圍,成為我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活中不可或缺的基本物品。然而,這些物品的原材料生產(chǎn),都是來自于化學工程與工藝;瘜W工程與工藝是通過對化學材料的處理,從而實現(xiàn)了化學生產(chǎn)的環(huán)保資源的高效優(yōu)化,生產(chǎn)過程也變得非常完善。尤其是當前,經(jīng)濟的快速發(fā)展也隨之帶來了嚴重的環(huán)境污染問題,化學工程與工藝更是要朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展,尤其是與化學工程工藝相關(guān)而且環(huán)境問題息息相關(guān)的行業(yè),例如石油化工行業(yè)、材料化工行業(yè)、生物化工行業(yè)等,這些都是利用化學工程與工藝的技術(shù)來帶動經(jīng)濟發(fā)展的行業(yè),對于我國社會的經(jīng)濟發(fā)展來說,具有非常重要的現(xiàn)實意義。所以利用高新科技實現(xiàn)的化學工程與工藝,不僅有利于科學的發(fā)展和進步,而且對于經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展來說意義重大。尤其是目前化學工程與工藝正朝著高精化、自動化、數(shù)字信息化的方向發(fā)展,加強對化學工程工藝的研究是非常有必要的。
2化學工程工藝
化學工程與工藝是涵蓋冶煉、藥物生產(chǎn)、食品加工、材料化工、印刷業(yè)等多行業(yè)一門科學,其實現(xiàn)是以化學的基本理論知識為基礎(chǔ)的,具有工業(yè)特色的技術(shù);瘜W工程工藝涵蓋了原有化學的理論知識,結(jié)合了現(xiàn)代最新的環(huán)保思想和理念,對于促進社會的發(fā)展、人類的進步、經(jīng)濟的可持續(xù)化來說意義重大。目前環(huán)境保護越來越被人們所看重,也是人們在物質(zhì)經(jīng)濟條件逐漸優(yōu)越的前提下追求更高質(zhì)量生活的體現(xiàn)。而化學工程工藝的相關(guān)研究,這實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)過程、提升社會經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑,它的出現(xiàn),能夠使人們在減能節(jié)排的前提下使其經(jīng)濟利益最大化,也是目前更多企業(yè)愿意嘗試和追求的環(huán)保生產(chǎn)途徑?萍嫉陌l(fā)展帶動社會的進步,經(jīng)濟的提升勢必會對自然環(huán)境造成破壞,在綠色環(huán)保、減能節(jié)排的前提下,化學工程工藝勢必為社會可持續(xù)發(fā)展帶來新的契機,這對于社會發(fā)展來說,具有非常重要的現(xiàn)實意義。新型的化學工程工藝與傳統(tǒng)的化工相比,更加注重環(huán)境保護,更加看重生產(chǎn)效率,例如綠色化工技術(shù)、最新的分離技術(shù)以及超臨界流體萃取技術(shù)等,都是當前化學工程工藝最新興的生產(chǎn)技術(shù)。
3綠色化工技術(shù)
綠色環(huán)保、節(jié)能減排是當前企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)一直看重和強調(diào)的生產(chǎn)方式,化學工程工藝中的綠色化工技術(shù),則是對綠色環(huán)保的工業(yè)生產(chǎn)的最好的詮釋,綠色化學工程又被人成為環(huán)境優(yōu)化化學工程,核心理念就是注重環(huán)境保護、降低環(huán)境污染、節(jié)能減排,從而實現(xiàn)環(huán)境污染與企業(yè)生產(chǎn)利益最大化之間的最佳平衡,對人類的健康和發(fā)展具有非常積極的意義。所以綠色化學工程工藝就是在化學工程過程中原材料選取、催化劑選用以及化學反應(yīng)過程中都在強調(diào)綠色化工的理念,從而從化學工程生產(chǎn)的源頭阻止環(huán)境污染,促進廢物利用。
3.1選用綠色化學原料
綠色化工源頭做起就需要對化學工程的原材料入手,通過選擇綠色環(huán)保的、無害的化學化學物質(zhì)作為企業(yè)生產(chǎn)的原材料,在根本上減少或消除化工生產(chǎn)的污染物的排放,進而將對環(huán)境污染源消滅在萌芽之中。當前,在企業(yè)生產(chǎn)中原材料的選取非常重要,尤其是在各種高新科技的快速發(fā)展下,各種化工原材料、催化劑、溶劑等都已經(jīng)能夠加工成無毒無害或低毒少害的化學材料,所以在針對化學工程原材料選取時,盡量選擇使用高新技術(shù)生產(chǎn)的無毒無公害的原材料,或者采用天然的植物、農(nóng)作物或其他很多自然生物作為企業(yè)生產(chǎn)的原材料,從而有效地促進化學工程原材料綠色化,從根本上消除自然環(huán)境污染源。
3.2選用綠色化學催化劑
在化學工業(yè)生產(chǎn)中,很多都需要催化劑來加速整個化學反應(yīng)的過程,從而節(jié)約生產(chǎn)時間成本,提升經(jīng)濟收益。然而,在傳統(tǒng)的化學工程生產(chǎn)過程中,很多催化劑雖然加速了化學反應(yīng)的過程,但是在污染物生產(chǎn)和排放量等方面,都對環(huán)境造成了很嚴重的污染。目前在綠色化工技術(shù)中,大都采用天然無公害的催化劑的開發(fā)和使用,在化學工程中,盡量選擇無污染公害或少污染的催化劑替代傳統(tǒng)的污染重的催化劑,從而促進化學反應(yīng)工程的綠色無公害。目前,部分化學工程工藝研究人員發(fā)現(xiàn)一種烷基化固相催化劑,其在促進化學反應(yīng)的過程中基本上能夠做到無污染物排放,同時能夠加大廢棄物的使用率,這對于企業(yè)綠色化工生產(chǎn)來說,將是一個很大的福音。
3.3選擇綠色的化學反應(yīng)
在企業(yè)化工成產(chǎn)過程中,會有很多化學反應(yīng),而對于這些化學反應(yīng)的選擇,盡量提升化學反應(yīng)的選擇性,從而將化工過程中減少污染排放和能源消耗,使生產(chǎn)物更加純凈化、提取更加便捷。以石油化工生產(chǎn)為例,對于烴類的處理常常選擇氧化處理,這個操作會對生產(chǎn)物造成污染和破壞,所以在石油化工生產(chǎn)過程中,要盡量避免此種反應(yīng),通過優(yōu)化化學反應(yīng)的選擇性,選擇綠色生產(chǎn),從而提升整個化學反應(yīng)的綠色生產(chǎn)過程。
4化工分離技術(shù)
在化學工程工藝中,有很多物質(zhì)都是混合的,對于化工企業(yè)的生產(chǎn)來說,是遠遠不能符合生產(chǎn)所需的,那么在化學工程工藝的物質(zhì)分離技術(shù),則是將物質(zhì)進行凈化、提純的重要過程,是使物質(zhì)從雜亂無章、無規(guī)律的變化,通過外在作用力,如壓力、重力、溫度、電磁場等作用下能夠有序的轉(zhuǎn)變的過程,而過程中是需要消耗能量的,而這種過程這是化學工程工藝中的物質(zhì)分離技術(shù)。在化工分離技術(shù)中,應(yīng)用最為廣泛的.是蒸餾法,這種方法的實現(xiàn)是通過外在的燃料燃燒對物質(zhì)進行加熱,通過混合物中不同物質(zhì)的氣化溫度點,來充分掌握加熱溫度的變化,使得混合物的溫度在預(yù)期溫度點進行持續(xù)加熱,從而實現(xiàn)對應(yīng)物質(zhì)氣化分離。在我國,對于蒸餾分離的技術(shù)和工程實現(xiàn),都已經(jīng)積累了深厚的理論知識和豐富的應(yīng)用實踐經(jīng)驗,為我國的化工也生產(chǎn)做出了不可磨滅的貢獻。但是,蒸餾法整體來說速度比較慢,效率相對較低,所以在化學工程分離技術(shù)的實現(xiàn)中,目前推出了各種熱門的物質(zhì)分離方法和技術(shù),無論是在時間效率上、還是在生產(chǎn)成本上,都能很好地應(yīng)用在企業(yè)化工生產(chǎn)過程中。
4.1膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)是當前化學工程工藝領(lǐng)域中,實現(xiàn)物質(zhì)分離技術(shù)中比較流行的分離方法,在環(huán)保節(jié)能、低污染、高效率等諸多方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。膜分離技術(shù)是以各種材質(zhì)的膜作為基本的分離介質(zhì),膜的介質(zhì)可以采用氣體材質(zhì)、固體材質(zhì)、液體材質(zhì)或混合材質(zhì),最終構(gòu)成一個膜兩邊互不連通的界面,根據(jù)其自身的滲透特性,在不同的外在作用力(例如重力、壓力、電磁場、滲透壓差)下,實現(xiàn)物質(zhì)分離。按照膜不同材質(zhì)劃分,常見的膜有包括支撐液膜、乳化液膜的液體材質(zhì)膜以及無機材料膜、聚合物膜的固體材質(zhì)膜,這些膜的材質(zhì)、特性不同,最終實現(xiàn)的分離過程也不盡相同,有滲透、電滲析、微濾、液膜分離等,這些分離技術(shù)和過程在氣體干燥、廢水處理等方面廣泛應(yīng)用,正式因為膜分離技術(shù)效率高、耗能少、工作條件需求低,也逐漸化學工程工藝中分離技術(shù)的主體。
4.2吸附技術(shù)
在分離技術(shù)發(fā)展迅速的今天,新型吸附技術(shù)也逐漸進入了物質(zhì)分離工程中,通過變壓吸附、層析、模擬移動長等分離方法,新型的吸附技術(shù)也成為了分離技術(shù)中的新型技術(shù),在工業(yè)制造和化工生產(chǎn)中起到非常重要的作用。
4.3反應(yīng)分離耦合技術(shù)
反應(yīng)分離耦合技術(shù)是提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化化學工程生產(chǎn)過程、降低生產(chǎn)成本中發(fā)揮越來越重要的作用。反應(yīng)分離耦合技術(shù)是通過利用物質(zhì)分離來促進反應(yīng)或通過物質(zhì)反應(yīng)來促進分離的一種化工分離技術(shù),整個技術(shù)的應(yīng)用效率非常高,操作費用也很低。以醋化反應(yīng)為例,該反應(yīng)過程就是在精餾塔中進行可逆的醋化反應(yīng),利用精餾的反應(yīng)來分離醋和水,同時逆向反應(yīng)也能夠加強醋化過程,從而在原料成本等多方面節(jié)約成本。
5超臨界流體萃取技術(shù)
超臨界流體又稱為SCF,是SupercriticalFluid的縮寫,一般的氣體或液體在溫度或者壓力的持續(xù)變化下,達到某個臨界點就會發(fā)生氣體到液體的變化或者液體向氣體的變化,但是,超臨界流體是某種流體物質(zhì)在達到臨界壓力點或溫度點時,如果持續(xù)提升外界條件,該流體密度不斷增加,但是并沒有真正發(fā)生液化或氣化的現(xiàn)象,此時的物體就成為超臨界流體,該流體既具有氣體的特性,又具有也提到特質(zhì),利用超臨界流體來實現(xiàn)物質(zhì)分離的技術(shù),則被稱為SCFE超臨界流體萃取技術(shù),該技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用在食品加工、化學工程和企業(yè)生產(chǎn)、生物制藥等諸多領(lǐng)域。SCFE的超臨界流體萃取技術(shù),是對混合物進行施加溫度或壓力的條件,從而使其進入超臨界狀態(tài),進而使萃取物從其中分離出來,實現(xiàn)物質(zhì)的分離。流體物質(zhì)在超臨界狀態(tài)下,融合了氣體和液體的綜合特性,密度上比氣體大得多,一般與液體比較接近,但是粘性度方面則與氣體接近,比液體小得多,而且超臨界流體自身的溶解度非常高、而且很容易流動和擴散,而且在壓力或溫度的臨界點,能隨著外加條件的微小變化,密度則發(fā)生顯著變化,極易實現(xiàn)混合物中萃取物的提取和分離。利用超臨界流體萃取技術(shù),一般是使用流體作為萃取物的溶劑,使其進入超臨界狀態(tài),然后與物料進行接觸,使其中的萃取物溶于流體中,進而實現(xiàn)萃取物與物料的分離,而后降低外在施加條件,如降低壓力或溫度,流體密度發(fā)生變化,溶解度降低,萃取物則很容易從流體溶劑中解析出來,從而實現(xiàn)萃取物的分離。利用SCFE的超臨界流體萃取技術(shù)來實現(xiàn)物料萃取物的分離,在提取速率、萃取物兼容范圍等方面都非常優(yōu)異,而且外在條件是通過溫度或者壓強的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)對流體密度、溶解度的控制,從而能夠有效地實現(xiàn)萃取物的分離,而且提取萃取物的純度非常高,對于化工生產(chǎn)來說非常重要。其次,流體溶劑的選擇一般選擇二氧化碳流體,這種低溫、無氧環(huán)境的操作可以有效地分離熱敏或容易氧化的物質(zhì),此外,SCFE技術(shù)的實現(xiàn),可以從固體或中液體中快速提取有效地萃取物成分,整個過程無污染、耗能少,而且對于有機物的分離提取和精致都有非常顯著的功效。
6總結(jié)
化學工程工藝是目前涵蓋冶煉、藥物生產(chǎn)、食品加工、材料化工、印刷業(yè)等多行業(yè)的專業(yè)學科,其實現(xiàn)的專業(yè)技術(shù)對于企業(yè)的生產(chǎn)來說具有非常重要的現(xiàn)實意義。在化學工程工藝中,常見的技術(shù)有綠色化工技術(shù),該技術(shù)是從原材料、催化劑以及化學反應(yīng)的過程中選取綠色無毒無公害的物質(zhì)和反應(yīng)選擇性來提升化工的低污染率,分離技術(shù)則是通過蒸餾分離、膜分離等分流技術(shù)來實現(xiàn)的化工材料的分離,超臨界流體萃取技術(shù)則是采用超臨界流體對物料中萃取物的提取,通過改變外在條件來實現(xiàn)萃取物的提取,從而實現(xiàn)物質(zhì)分離。這些化學工程工藝都在為企業(yè)的生產(chǎn)、化工過程等起到非常重要的作用,為促進我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
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作者:朱雅雯 單位:武漢工程大學郵電與信息工程學院
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