化学工程与工艺论文15篇(精选)
在学习、工作中,大家都尝试过写论文吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?以下是小编帮大家整理的化学工程与工艺论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

化学工程与工艺论文1
前言
进入21世纪,人类正面临着越来越严重的环境危机,最突出的是人口剧增、能源日渐减少、资源濒临枯竭、生活废弃物和工农业污染物正迅速恶化生态环境,使得人与自然的矛盾不断激化。
绿色化学的设想是在化学生产过程中,不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。相应的,绿色化学工程与工艺是通过改进化学的技术和方法,减少甚至完全消除对人类健康、生态环境有危害作用的化工产物,同时促进化学工业节能目标的实现。
一、绿色化学工程与工艺的开发
我国传统的化学工程与工艺对有害污染物是滞后的被动治理,即不能根除污,并且成本很高,治标不治本。如利用烟气除尘、脱硫,虽然达到了净化气体的目的,但是污染物却转移为废渣、废水。绿色化学工程与工艺的开发,则本着零排放、清洁生产的原则,从化学反应的始端着手,进而有效防止和控制污染的产生。
1.选择、采用无毒害化学原料
原料的选择生产化学品的源头,同时,还决定着不同的化学生产流程和工艺。绿色化学工程与工艺的开发首要目标是不使用有毒有害的.原料。为了从源头上防止化学污染,绿色化学工程与工艺开发的原则是尽量选用可再生的自然物质作原料,如野生植物、农作物等生物质。将诸如芦苇、木屑、树枝等野生纤维植物以及诸如蔗渣、麦秸、稻草等农副产品的废弃物作为原料加工为糠醛以及醇、酮、酸类化学品,用生物质气化产生氢气等,都是绿色原料应用的典型例子。
2.提高化学反应的选择性
烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工中经常会有这种反应,其目的产物不稳定,容易进一步氧化成H2O和CO2。在各类的催化反应中,此反应的选择性最低,有时有些产品还具有异构体形式,为了得到更多的终产物,需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度,需要提高反应的选择性,这样可以降低成本,节约资源,减少环境污染。在这一方面已经有不少的科研成果,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,来应对不同的烃类氧化反应。
3.采用无毒无害的化学催化剂
目前,约 90 %以上的化学反应要实现工业化生产必须采用,催化剂提高其反应速率。开发新型高效、无毒无害的催化剂是绿色化学工艺的方向之一。国内外都在研发新的烷基化固相催化剂。另外,分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。
二、绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用
绿色化学工程与工艺开始与使用,很大程度上促进了化学工业节能的实现。具体来讲,目前在国内主要有以下几方面的应用。
1.清洁生产技术的应用
清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术,比如先进的脱硝和脱硫技术;城市垃圾的无害化处理技术;生活垃圾制沼气技术;高效清洁的煤气化技术;利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等;辐射加工技术,如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应;绿色催化技术,这里有多种催化剂,比如分子筛催化剂、相转移催化剂等;超临界流体技术,这里有超临界H2O和超临界 CO2,都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点,其产品清洁无毒,不管是对环境还是对人体都是安全的。
2.结合生物技术的应用
生物技术领域包括有细胞、基因、微生物和酶等的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面,化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性,广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。
绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术,使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物,之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中,催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比,具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。比如制备丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,换用酶催化后,能耗大幅度降低,反应完全且无副产物。
3.生产环境友好型产品
发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。又如在山东推行的用二甲醚来做汽车用的燃料,二甲醚既经济又环保,这具有很好的发展前景。巴西在生物能源的开发上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗产酒精,酒精燃料已经取代了接近一半的汽油消费。另外还有H2和CO2在太阳能和电解质存在的条件下合成乙醇这一新工艺,生产过程和产品均对环境友好。
三、结束语
总之,绿色化学工程与工艺采用无毒害的溶剂、原料、催化剂等,选择无污染、低耗、节能的化学工艺过程,应用清洁的生产技术,实现生产与环境相容,产品和生态友好。开发和应用绿色化学工艺,已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术,是建设环境友好型社会,实现可持续发展的关键
化学工程与工艺论文2
摘要:近代的化学工业是广泛应用现代化学理论和化工技术基础上发展起来的一种知识密集型工业,它与科学技术和经济发展密切相关。化学领域的科学成就是化学工业不断创新的前提和条件。本文对化学工程与工艺特点进行一个分析。
关键词:化学工业 化学工程与工艺 创造 技术 产业 专业
1 化学工程与工艺概述
化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。
化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。
2 化学工程与工艺专业简介
2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。
2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。
合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的`研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。
3 化学工程与工艺实验数据处理分析
传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。
化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。
MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。
4 结束语
21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。
参考文献:
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化学工程与工艺论文3
化学工程与工艺作为一门技术类专业具有着悠久的发展史,属于化学领域当中的核心组成,是以理论为基础经由实践指导的化学产品研发与生产技术。简而言之就是以化学方式对各种材料处理加工之后赋予其新的利用价值并以此实现对资源的二次利用,促进资源利用率的提升与配置的最优化。时至今日,在科学技术水平不断提升的带动作用下,化学工程的覆盖范围日渐广阔,成为了我国国民经济发展与科技进步的重要支撑。然而随着近年来全球生态恶化与资源枯竭等问题的愈演愈烈,化学工程与工艺的发展备受关注,推动该领域相关技术顺应时代的变革而重新定位发展方向已势在必行。
一、化学工程与工艺特点概述
化学工程是以化学学科为基础在工业领域的应用与延伸,关于化学学科本身的特点众所周知,其在工业领域当中的应用成就了化学工程与工艺学科的独立性,并且凭借着化学属性得以在诸多工业领域不断扩大着覆盖范围,专业性质越发宽泛,包括化工材料、生物工程、食品加工、冶炼、印刷与制药等等。
就化工生产的特点来讲,核心环节在于化学反应,这就需要涉及生产效率、生产质量、原材料的应用、副产品的回收、节能降耗以及环境污染的防治等。可见,保证高生产率、节能、低污染与低消耗才是化学工程与工艺发展的应然选择。
二、化学工程与工艺对生态环境的影响
化学工程与工艺水平,直接关系着工业化发展态势,作为具有鲜明工业化特色的专业学科,其全面涵盖了所有与化学相关的领域。在全球化发展的新时代,可持续发展战略成为了全世界的发展目标,环境保护理念逐渐深化,对人们的生活态度产生了深远的影响。低水平的化学工程工艺对于环境污染与资源消耗的负面冲击不言而喻,也就是说化学工程工于对于生态环境有着直接的影响,并且这种影响还会伴随着工业化进程的深入而快速发展。为此,各个国家都开始试图探索提高化学工程与工艺水平提升的创新之路,以拒绝科技的发展用以牺牲环境为代价。如此也就对当代化学工程与工艺发展趋势指引了新的方向,需要整个化学界不断深入在此领域的理论和实践研究。
三、新时代背景下化学工程与工艺发展的趋势
(一)自动化
就化学工程的学科特点来看,其属于化工行业的一级学科,所研究的项目包括能量传递、化学反应、物质分离以及运行优化等等,凭借这些属性,化学工程成为了工业行业的重要基
础。与此同时,化学工程工艺作为微观层面的化学加工技术,只有工艺水平不断提升,才能推动化学工程的与时俱进。在新时代背景下,工业化范围不断扩大,工业化的现代化发展也成为当代社会的重要趋向。为此,化学工程与工艺的发展也应当致力于探寻现代化路径,通过多学科的交叉与融合不断推动化学工程与工艺的自动化,以此提升工艺流程的质量、效率和稳定性,确保现代化学工业的精细化与规模化。
(二)绿色化
化学工程与工艺的绿色化发展趋势,是新时代背景下满足生态需求服务于节能降耗生态理念的必要举措。长期以来,受到化学工程与工艺技术水平等诸多方面的限制,致使化学工业对于环境的'污染较为严重,资源的消耗也一度过量,虽然科学技术水平不断提升,但生态环境的牺牲直到新时期才引起更多地重视。为此,可持续发展理论的普及与深化,要求当代化学工程与工艺要致力于不断增强环保技术,最大程度降低资源消耗并减少对于生态环境的污染,在工业生产进程中逐步淘汰一些有害化学物质,包括原材料和催化剂等等。最终实现从源头上防止污染物的产生,并提升对化学工业废物的回收与利用率。
(三)创新化
化学工程与工艺的现代化发展,需要依赖于相关技术的不断创新。时至今日,一些新的相关研究成果已经形成且投入生产应用,包括化学工程分离工艺和膜分离技术等。具体而言,相关创新技术目前以蒸馏法为主,理论与实践研究成果较为丰厚,但生产效率方面依然存在巨大的提升空间,包括生产流程、技术和设备等等。另外膜分离技术的应用范围也相对较广,随着其诸多优势的凸显,被越来越多学者视为是化学工程与工艺创新发展的一大成果。除此之外更多的创新发展方向,依然有待更多更深入地研究。
四、结语
综上所述,化学工程与工艺同生态环境息息相关,在全球化新时代背景下,化学工程与工艺的发展必须要在不断提高技术水平的同时密切配合资源节约与环境保护实践,切实将可持续发展理论实为核心原则,通过技术的创新推进化学工艺朝向自动化、智能化、生态化和绿色化发展,明确定位,为科技与环境之间的和谐共进助力。
参考文献:
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化学工程与工艺论文4
一、化学工程与工艺教学的依据
化学工程与工艺教学必须要加强学生的各主面的全面发展,让学生更好的为社会的发展做出贡献就需要从化学工程与工艺的生产实践进行的出发,不断的提高学生的各方面能力,把学生的生产能力与各方面的工程管理能力进行较好的提高。努力把学生培养成为独中挡一面的全面复型人才。
高校的课程制定通常可以影响学生在学习过程中的能力发展方向,所以很多高校为了可以让学生能够更好的适应社会的发展,开始根据社会的需求对教学方向进行调整。充分全面的考虑到社会人文方面的发展与社会的需求二方面的结合。制定出学生德、智、美、体等方面的全面发展,形成符合社会需求的人才培养方略。高校的人才培养方案包括,优化教学知识与内容,根据社会变化及时的调整教学的内容,有效的减少不必要的教材重复内容,在教科书里要突出重点的前沿知识,并根据化学工程的需求拓展涉及到化学工程的其他学科内容。对人才的培养,不止仅限于知识的培养,而且要突出人才本身的其他各方面的素质提高。在实践的教学过程中,要打破其他各方面的限制,把人才品格与意志的培养当成教学过程中的重要内容进行教学实践。人才意志与修养的提高,可以让人才在今后的从业过程中,凭着这些优秀的品格,有效的克服从业中所受到的困难与问题。
与此同时,对人才的培养要结合现代新型的多媒体教学,新型的教学形式不再仅限于单纯的课堂教学,而且要集学生的音像教学,实验室教学为一体的教学模式对学生进行各方面知识的全面提高。高校必须要打破常规的课堂教学,更加重视对学生的动力能力培养,提高学生的实验能力。培养学生对化学工程学习的积极主动性。
二、化学工程与工艺教学的创新
高校为了更好的实现课程的创新优化,很多高校开始把教学基地与教学内容进行合理的分配,形为更加科学是合理的化学工程人才培养策略。优秀的化学人才必须要对化学基础知识进行全面有效的掌握,专业课程的学习以及学生的创新实践能力都是高校对学生进行培养的重要教学内容。越来越多的高校开始把化学工程与工艺教学的创新形成更为有效的教学目标。高校开展特色教学形式,综合提高学生的除化学工程与工艺专业以外的其他学科的综合学习成绩。
1、提高学生的综合素质
高校应该对学生的德智美体做出更高的要求,开展化学工程专业学生更好的对计算机、思想道德等做出更好的提高。提高学生除化学专业以外的其他综合素养。对学生进行思想道德建设,是把学生培养成为有道德、有能力的人才的必经之路。除之之外,培养学生的体能,把学生培养成为具有高尚品格的人才。加强学生的专业课程的教学基本,化学专业课的学生必须要对化学专业具有较高的掌握程度,对化学的各个基础科目具有熟练的掌握与实践的应用能力。化学工程的学生必须要对化学的学课具有较高的理论知识了解与熟练,学生只有对本专业的知识内容具有一定的.掌握,才能够更好的把涉及化学相关的知识内容进行拓展。化学学科的实验室操作能力与实习实践也是要通过学生的化学理论知识的掌握而进行有效而全面的实现的。
2、理论与实践相结合的教学创新
中国当前的高校很难做到理论与实践的有机结合,很多高校要么重视理论轻视实践,要么重视实践却在理论教学上有所轻视。所以高校做到理论与实践相结合的教学是更好的提高学生各方面能力的有效保障。特色教学成为近年来被许多高校所提倡,所谓的特色教学就是高校大大的提高学生的化学理论知识与动手能力,同时学生自身具有较好的创新意识与创新能力。开设化学工程与工艺专业的选修课程,开展学生除化学专业以外的涉及其他课程的学习。注重对学生的个性培养与素质的提高,对学生的各方面素质进行全面的培养。满足学生的多方面的培养,高校把课程进行多模块的分列,这样一来,才能够给学生更好的知识增长。满足学生的个性化发展,根据学生的兴趣选修,形成自由学习、自主学习的良好氛围。
化学人才最终必将走出校园融入社会的化学工程的生产过程中去,所以更好的丰富学生的理论知识,以及学生在校时的化学实践的动手能力,可以帮助学生在进入社会之后的工作形成较大的帮助。化学工程专业的学生还必须具备较高的计算机操作能力与英语阅读能力,化学工程在实际的生产操作过程中,离不开计算机的辅助应用,以及学生通过英语掌握能力更好的了解更多的化学工程知识。(本文作者:宋斌 单位:西北民族大学化工学院)
化学工程与工艺论文5
1、发酵工程的分析
所谓多场分布,就是指发酵生物反应器中受到的多种物理因素影响,导致反应器内基质、产物等在浓度和温度上发生改变,从而对反应速率产生极大的影响,这些物理因素即为温度分布、速度分布和浓度分布。以发酵液中的反应为例,其反应的最终结果都与这些多场分布因素有关,如氧的传质速率、菌丝团以及菌体的内反应组分传质,还有固定化酶等等,都是主要的影响因素。在很多情况下,这些影响因素在影响反应过程的同时,还会起到主导反应的作用,即为发酵罐内反应的控制环节。所以,在发酵罐中的各项反应中,传递特性的作用十分关键,它的研究对于发酵罐内化学工程的研究来说具有良好的现实意义,并且为以后的发酵过程控制理论的完善奠定了基础。
2、乙醇提纯工艺中所涉及的化学工程问题
乙醇提纯的主要工艺方法在进行乙醇的发酵工艺时,水是反应中必须要产生的物质之一,于是乙醇的'提纯工艺就落到了水与乙醇的分离工艺上。基于化学原理上分析,这种提纯工艺可以采用精馏法,可以采用吸附法、共沸精馏、萃取精馏,也可以采用渗透气化膜分离法等等。一般来说,乙醇在发酵液中的质量分数在5%到12%之间,但是工业用乙醇的质量分数却在90%以上,那么这就给乙醇的提纯工艺提出了一定的挑战,采用传统的精馏方法已经无法满足工业的要求。
由此,可以将发酵液中的乙醇混合物分两步进行提纯,首先,利用普通的精馏提纯方法得到质量分数为92、4%的乙醇,然后再利用萃取、共沸、吸附等精馏方法得到高纯度的工业乙醇。精馏这种乙醇提纯方法已经发展多年,其工艺与流程也比较成熟,然而在这种精馏过程中由于产生很高的热量,造成的能耗很高,并且在此过程中对于回流的要求也越来越高,大大增加了精馏成本。综上,在传统的乙醇提纯工艺上还具有很大的发展与创新空间,可以从设备配置、生产效率以及工程理论上进一步研究,得出更适合现代工业发展的有效方法。
目前,这种工艺方法已经有所突破,如分类与反应过程耦合的方法,就是创新的代表。在燃料乙醇方面,乙醇的纯化可以采用的方法为多塔精馏,同时结合向乙醇混合液中增加原有体系分离因子的萃取精馏等,也可以利用膜蒸发分离的办法,其优点是降低能耗,避免污染环境。此外,吸附的办法在燃料乙醇纯化工艺中还没有很成熟的使用,需要进一步的探讨。现阶段,燃料乙醇生产工艺的研究,主要集中于单一操作过程,如吸附脱水共沸物、渗透蒸发、萃取精馏等,将这些单一过程组合研究的文章不多。实际的燃料乙醇纯化研究中,计算机仿真的应用开始不断增多,它在进行不同单元组合的反应规律研究上十分有利。
此外人工智能方面在乙醇纯化工程模拟中也有很多的应用,对于条件限定后的每个单元操作以及分离流程耦合的筛选等都是工程模拟中的主要内容。由此可见,流程组合的研究已经上升到计算机时代,不再需要传统的凭经验进行流程与工艺的确定了。
3、生物发酵反应与分离耦合反应
就目前的燃料乙醇工艺研究而言,主要为基础研究工作,如过程放大、生物反应与分析过程耦合、流程创新、工艺流程创新等。生物发酵反应与分离耦合。不是两者的简单结合,而是一种流程耦合,属于一种创新的技术和理论。如果化学反应结束后就可以直接得到产品,那么反应过程就是相应的过程,而在工程上所说的反应过程则是综合性的过程,包括方法、设备以及问题处理的过程。这其中形成了分离工程,利用能量与物质的传递、化学反应以及流体力学等相关知识,由此说明耦合问题可以进行,并且能够完成相关问题的解决,并且可以将生物发酵看作是耦合过程,用于提高发酵与分离效率,这种方法大大促进了燃料乙醇工艺的发展。它利用了工艺改善,采用了创新的方法,实现了工艺过程最优化,这是化学工程发展的最新契机,多场耦合的研究意义重大,为未来的发展与进步指明了方向。
4、结语
燃料乙醇过程的进展取决于多种因素,其中最为重要的因素之一就是在此过程中存在的流体流动、质量传递、发酵生物化学反应以及热量传递等。发酵工程的未来研究方向,应该从传统的工艺本身研究抽身而出,致力于同步糖化发酵背后的一些工程问题,并且开始采用创新的多尺度问题研究方式,同时结合人工智能、新型分离发酵装置等,利用多场耦合,开辟燃料乙醇领域进展的新篇章。与此同时,在未来的化学工程学理论研究上,也应该加大对生物反应工程、流程创新以及工程放大的理论研究,将经验上升为理论。
化学工程与工艺论文6
自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。
不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。
基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。
1、调整培养计划,进行培养规范的整体设计
专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。
应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。
2、加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作
化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自20xx年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:
(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。
(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。
(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。
(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的'团队协作精神。
(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。
结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:
(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。
(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。
(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。
(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。
3、灵活设定培养方向
专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。
4、优化各级结构,提高培养质量
当前,大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。
我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点[4]。
通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。
化学工程与工艺论文7
摘要:随着社会经济的不断提升,环境污染现象也逐渐严重。化工行业的发展也与人们的日常生活息息相关,而且对人们的生活环境也有着重大的影响。化学工程节能中的绿色化学工程工艺对资源的合理利用、环境的保护都有着极大的促进作用,也是未来化学行业发展应该实现的目标。
关键词:化学工程、绿色化学、工程工艺
引言:
在化学工程中,使用清洁生产技术、利用生物技术和创造环境友好型产品是促进绿色化工实现的重要途径,能够有效的解决当今生活中的能源短缺、环境污染等问题。节能环保能够更好的保护环境,实现人类与自然环境和谐相处,将不可再生资源发挥出最大限度的积极作用。
1 绿色化学工程工艺的简介
绿色化学工程工艺又称为环境无害化学,是利用化学反应来防止环境污染的一门学科领域。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学工程中化学产品的设计、制造与应用当中产生的有毒有害物质,使化学产品在生产的过程中更具有环保的性能。所以绿色化学工程工艺也可以降低对人类身体健康的危害,在整个生产反应过程中都处于一个无害化工过程,所以也被称为绿色化工。
绿色化学工程工艺在全世界的使用范围内都取得了显著的成绩,主要表现在进行化学反应过程中会从源头上就减少对污染物的生产和反应,而不是污染物或者废弃物产生之后在进行净化处理。化学产品在进行绿色环保设计中,也会做到将原材料的利用率实现最大化,减少不可再生资源的使用。化学产品在进行分析时候,主要是对生产效率的同时使用,降低原料和产品的有毒性。它还可以在化学产品生产过程中将有毒物质利用溶剂进行析出,尽量选择使用无害产品。
2 绿色化学工程工艺的积极作用
2.1 清洁生产技术
清洁生产技术就是一种无毒无害的生产技术,这是一种绿色的化学工业技术,随着工艺的不断发展和完善,已经在人们的实际生活中有了很多领域的应用,涉及的范围也比较广。不仅涉及到了生物工程技术的应用范围,更是涉及到了辐射加工技术和绿色催化技术的应用,都具有了很明显的效果。所以这种清洁生产技术的应用,在很多的生活领域都实现了环保节能的保护效果。
2.2 环境友好型产品
环境友好型产品对于绿色化学工程工艺具有很大的促进作用,在如今的生活生产中也得到了很多实际实例的使用。例如像空调制冷过程中一般都会涉及到氟利昂的使用,但是众所周知氟利昂在大量使用后会对大气中的臭氧层造成一定的影响,臭氧层一旦受到影响,紫外线就会穿过云层直接照射到地球的表面,而地球表面的温度就会直线上升,容易造成全球气候变暖的情况出现。现如今世界的很多地区都已经出现了气候变暖,海平面升高,很多沿海城市都已经被侵蚀等现象。所以在空调制冷过程中,就要不断地寻找替代氟利昂的产品,这样才能有效的推动节能环保的实施。例如无磷洗衣粉的使用就能够减少对水资源的污染,使水资源可以进行重复使用,也降低了对人体的伤害。这些产品的使用都是绿色化学工程工艺具体表现在实际生活中的事例,表明环境友好型产品是实现绿色化学工艺的重要保障,也促使了我国化学行业的进步。
3 绿色化学工程与工艺的开发
3.1 采用绿色化学原料
在进行绿色化学工程工艺的生产过程中,最重要的一个影响因素是原材料的选择。在传统的化学工艺生产过程中,通常使用的原材料大多都是不可再生的资源能源,所以我国的不再生能源才会大量的消耗。环境污染的现象也逐渐严重,污染物的'排放量也大幅上升,最终导致我国环境污染现象日益严重。所以在今后的化学工程开发中,要逐渐开始运用一些綠色环保、可再生的资源进行化学反应,例如芦苇的使用,就可以促使在化学反应中转化为酮、醇以及酸类多种类型的绿色环保化学产品。在整个化学转化过程中,这种原材料既会产生一定含量的氢气,也不会生成带有有毒物质的化学产品。所以在今后的化工工程生产过程中,绿色化学原料就需要得到广泛的使用。
3.2 强化化学反应的选择
烃类化学元素的在进行选择性氧化时会产生较强的放热反应,在石油化工生产过程中也会经常使用到。但是在化学反应的生产过程中化学物有时会出现不稳定的状态,很容易被进一步的氧化,会产出二氧化碳和水分子。所以在很多化学反应中,这种类型的化学反应通常不会被使用到其中,因为有时候生成物中还会存在分异结构,就不会得到最终的产物。为了使化学工程的生产的过程更加简单化,一般会使用选择性较高的试剂来进行化学工艺的生产。因此还需要不断加强对于化学反应的强化和选择,使化学反应具有很强的实用性,例如一些载氧能力较高、新型的催化剂等,都可以使烃类在化学反应和生产过程中产生不同的效果。
4 结语:
本文讲述了通过采用绿色化学原料、强化化学反应的选择、使用无毒无害催化原料和应用绿色化学工程工艺来实现节能绿色化学工艺的开发。使整个化工生产过程都保持在低碳环保的环境中,即使是最终排放的废料也是一种能够与清洁生产技术相融合的产物,让整个化工生产过程都能与自然环境融为一体,不断地促进人与自然的协调发展与共存。
参考文献:
[1]李冬海.化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用[J].建筑工程技术与设计,20xx,(10):327-327.
化学工程与工艺论文8
1发酵过程中的化学工程问题
1.1动力学与放大问题
乙醇发酵过程前期主要的活动内容是乙醇原料的液化、糖化等,在初期阶段结束以后进入到乙醇的应用特性控制阶段。这一阶段解决的主要问题是其发酵反应的动力学问题,也就是发酵反应能否继续下去的关键问题,主要包括有两个层次,一是本征动力学,主要是指从一种物质形式的本质属性出发对发酵生物反应固有速率的研究;二是宏观动力学,主要是从乙醇制备的反应器整体角度出发,充分考虑反应器中原料物质之间的能量传递情况的动力学研究。其中酶催化反应是应用最广泛的一种动力学模型。
1.2发酵罐多场问题
在具体的乙醇发酵过程中发酵罐是发酵功能实现的主要设备,而乙醇的发酵过程是一个复杂的过程,发酵过程中受各种因素的影响,温度、浓度等各种反应特性的传递会受到限制,从而在罐内形成不同的反应场,这种不规则分布的反应场会对反应的正常进行产生影响,例如对氧在发酵液中的传递速度、固定化酶传播等反应应有的过程产生影响,进而影响发酵反应的质量。但是正是发酵罐中的这种多场现象,为研究人员提供了干预发酵罐中发酵反应的契机,通过对反应罐中多场化现象的研究和有效利用,可以实现对乙醇发酵过程的人工干预,为乙醇质量的提升奠定了基础。
2提纯过程中的化学工程问题
使用发酵方法制作乙醇制得的发酵液中,乙醇的含量较低,通常情况下只有5%到12%之间,这种浓度的乙醇是无法用作燃料的,所以在乙醇发酵工作完成后对乙醇溶液进行提纯是一个必要的环节。当前应用最广泛的乙醇提纯技术是蒸馏技术,通过精蒸馏的方法将乙醇中的水分有效排出,通常情况下使用这种提纯技术只能将乙醇的含量提升到90%左右,在这种纯度基础上再使用蒸馏技术进行提纯,其提纯效率已经极低。所以为了保证乙醇溶液实现有效的工业应用,应该使用综合提纯方法对其进行提纯,提纯活动中首先以精蒸技术对乙醇溶液进行粗提纯,在提纯形成的90%乙醇溶液基础上再应用萃取、共沸和吸附等精提纯工艺做进一步提纯,形成工业应用需求的相应浓度乙醇产品。
3生物发酵反应与分离过程的耦合
从乙醇发酵工艺角度来看,现代乙醇制作工艺研究的内容还是一些基础性的内容,涉及到乙醇制作的具体工艺步骤,而生物发酵反应与分离的耦合并不是一种单纯的乙醇发酵制作工艺的.完善,而是从乙醇制造整体角度出发对乙醇制造过程中的能量传递和化学反应的优化。从当前的乙醇制备角度来看乙醇制造存在着一个乙醇分离和提纯的过程,这两个过程的分离导致了整个制备过程制备资源和能量的浪费,如果能够将乙醇的分离过程和提纯过程结合在一起,也就是说提升发酵分离过程产生的乙醇溶液浓度,就能够减少乙醇提纯过程的负担,甚至可以实现化学反应结束以后直接制得符合浓度要求乙醇的目标。这种生物发酵反应与分离过程的耦合极大的提升了乙醇制备的效率,是乙醇制备工艺发展的未来技术。
4结语
燃料乙醇是当前实用性崔强的清洁能源技术形式,其制备工艺的发展对我国能源危机的化解、能源结构的优化具有鲜明的现实意义。本文从发酵过程中的化学工程问题、提纯过程中的化学工程问题和生物发酵反应与分离过程的耦合三个角度对这一问题进行了简要分析,认为当前燃料乙醇技术存在的主要问题集中在发酵反应过程的控制、分离提纯技术的应用两个方面,针对这一问题应该从乙醇制备的整体角度出发,切实将发酵过程与提纯过程结合在一起,从二者耦合的层面出发去解决。
化学工程与工艺论文9
1我校化学工程与工艺专业的招生就业形势分析
我们对我校化学工程与工艺专业近五年来的招生率和就业率进行了统计和分析。近5年来的第一志愿的平均报考率约为26%,就业率约为95%。低的报考率说明学生对该专业的认识不足或缺乏兴趣和自信,而高的就业率说明化工行业对该专业的需求量较大。从生源的招生率来看,重庆的约占65%,外地约占35%。从就业的人员从事行业的统计数据来分析,从事化工行业的约占70%,其他行业的约占30%。从就业率的地域分布来看,在重庆工作的约占75%,在其他省份工作的约占25%。从上述分析数据可看出:一方面是大部分学生为调剂生,存在对专业兴趣不足或缺乏专业自信,因此,必须在第一个实践性教学环节-认识实习中激发学生的专业兴趣和培养学生对化工行业的热情及专业自信心;另一方面,我校培养的化工人才绝大部分服务于本地,因此,我校化学工程与工艺专业担负着为重庆化工行业输送工程性技术人才的重任。
2全国同类高校的化学工程与工艺专业认识实习的现状
目前,全国高校的认识实习时间几乎都安排在学习专业课之前,安排为期一周的认识实习,旨在使学生初步了解专业内容,增强学生对各种化工企业的感性认识,激发学生学习后续专业课程动力和兴趣,以增强学生对后续要学习的化工原理、分离工程、化工工艺学和化工设计等专业课程有初步的认识。但普遍存在认识实习的时间短,经费有限等问题,认识实习仅体现于单纯的现场参观实习。我校在大一结束的夏季学期安排了为期1周的认识实习,由指导老师带队参观西南地区的大中型化工企业和研发机构,同样由于实习经费和时间有限,学生只能看、问、听不能动手操作。对于尚未接触专业课的大学生来说,这种走马观花的认识实习显得生疏且抽象,学生只能看到表面的企业生产情况、工艺流程与设备,无法深入理解化工是我市的支柱产业之一,更不能激发他们对化工行业的热情和兴趣,进而导致我校化工专业大部分调剂学生对专业的积极性降低等实际问题。对20xx、20xx和20xx届化工专业的学生在认识实习后进行座谈会交流,50%以上的学生认为这种认识实习效果一般,甚至有近5%的学生认为实习效果甚微。因此,面临招生就业的新形势,如何提高认识实习效果与实习效率是急需解决的课题。
3我校化学工程与工艺专业认识实习的改革与探索
3.1强化校企产学研合作实习基地
基于重庆长寿天然气化工产业园区,涪陵化肥化工产业园区和万州盐化工产业园区三大化工基地的地域特色优势和发展,地方高校培养的化工应用型人才大部分会服务于重庆的地方支柱产业,因此,我们选择了具有地方特色的产学研合作基地,既让学生深入了解重庆化工产业的发展,同时也解决了实习经费有限和工厂不愿接收大规模学生实习等问题。选择的特色产学研合作基地如下:一是与我校开展合作共建工程技术研究中心的江津德感工业园区的“重庆三峡油漆股份有限公司”和万州盐化工园区“重庆大全新能源有限公司”等,二是我校科技特派员下乡入园进企的涪陵李渡工业园区的“中化重庆涪陵化工有限公司”和“巫山天地农业开发有限责任公司”等,三是与我校专家开展科技攻关合作的北碚产业科技园区的“重庆仪表材料研究所”、长寿化工园区的“重庆紫光化工股份有限公司”和“重庆博赛矿业(集团)股份有限公司”等,四是与我校开展广泛科研合作的科研院所“重庆化工研究院”和“重庆化工设计研究院”等。这不但使我们与各单位确定了稳定的合作关系,实习过程不会敷衍应付。企业指导老师也会因为校企合作认识到自己是实习工作的负责人员,会更加积极主动地参与实习,并愿意与学生交流,热心回答学生所提出的问题,取得较好的实习效果。
3.2打造专业的认识实习的'师资队伍
学校选派教师深入实习基地或相关企业和从企业中选聘具有较高理论水平和素质的技术人员作为实习指导教师,提高教师的实践能力,为实习教学提供重要的保证条件。如为了让学生更好地了解无机化工工艺学“合成氨”的生产工艺流程,我们邀请了建峰化工有限公司的技术总工为我们讲解空分、气化、净化、合成等四个工序,充分理解原料气如何制备和净化,合成氨反应塔的结构及能量综合运用与节能减排。在学习有机化工工艺学时,我们派送了教师去紫光化工有限公司挂职学习蛋氨酸等有机产品的生产工艺,再进行认识实习的指导。通过打造专业的师资队伍,认识实习的效果明显增强。
3.3开展三大化工园区的专家大讲堂
围绕重庆的化工产业发展,为更好地让学生了解重庆化工产业链布局,邀请三大化工园区的管委会领导和实习工厂总工程师及车间技术高工来校讲学,使学生更好地了解实际工业生产,减少现场实习的盲目性。为了让学生更好地理解“天然气化工”的产业发展和高附加值精细化学品和高分子化学品产业,邀请长寿化工园区管委会主任来我校讲学,让学生理解石油化工、天然气化工、氯碱化工、生物质化工、精细化工和新材料产业的布局及相互关系,深入理解“产业项目一体化、环境保护一体化、公用工程一体化、物流配送一体化、管理服务一体化”等可持续发展观和循环经济理论,构建学生工程思维。为让学生理解“磷化工”产业在我市经济发展中的作用和地位,邀请了中化重庆涪陵化工有限公司的总工程师给学生介绍磷化工产业的概况、发展历程、市场动态,并详细讲解各车间的工业原理、工艺流程、生产设备及本专业领域最先进的新技术、新工艺、新材料、新设备、研究热点以及市场前景。这些大讲堂激发了学生的求知欲,增强对其所学专业的使命感和责任感,从而增加了他们学习专业知识的动力。
3.4引入现代CAE技术
在学生看、问、听的实习过程中,学生无法了解各种反应器、换热器、精馏塔和泵等设备的内部结构的,这对学生学习后续的专业课程,如化工原理、化学反应工程、分离工程和化工工艺学,是非常不利的。基于这方面的考虑,我们做了两方面的准备。一是准备了专门的实习课件,课件中包含了大量的实物照片(原料,反应工艺和产品分离和输送)、实景录像(具体流体输送、搅拌、精馏、吸收和干燥等单元操作)等,课件真实、形象、生动地展示出离心泵、搅拌反应器、精馏塔和换热器等设备的内部结构,并让学生对尚未学到的化工单元操作原理、典型设备结构和操作有所了解。二是我们建立了计算机仿真实习系统,将认识实习工厂的具体产品的生产工艺(如合成氨制气、净化、合成工艺),所涉及的单元操作(吸收、干燥和精馏等),典型设备(离心泵、反应器、精馏塔和换热器等)作为主要内容,对生产工艺进行模拟,让学生在计算机上模拟工业过程,对制气、净化、合成等工艺的管件、阀件和控制仪表进行操作,对工艺参数进行控制和调节,进行开、停车及事故处理等各种仿真操作。这些计算机辅助教学技术可激发学生的学习兴趣,增强学生思考问题、解决问题的能力,培养学生的创新能力。
3.5强化认识实习教学管理与指导
加强实习教学管理与考核有利于提升学生的认识实习效果,让学生意识到化工工业生产过程不仅仅是需要先进的化工技术,更重要是的是理解化工生产过程是严谨而有序的,监管是严格科学的。我们要求学生在实习过程中需严格按照工艺操作规程和工艺要求,认真做好实习记录,不得有丝毫松散与马虎。每一个工段实习结束,开展了现场技术人员与学生、教师的研讨会,引导学生在认识实习过程中大胆怀疑,提出问题、分析问题和解决问题。实习结束,我们开展了认识实习的交流会,启发学生思维,培养在生产实践中的创新观念和创新能力。实习结束时需要提交实习报告(包括实习时间、地点、工厂概况、实习车间的主要设备与工艺流程图、产品的生产原理和工艺流程草图、三废处理和环境保护、实习心得体会和合理化建议)。
4结语
分析了目前化学工程与工艺专业认识实习存在的问题,基于我校的教学特色和产学研模式创新,形成了具有我校特色的化学工程与工艺专业认识实习实践教学模式,提出了强化校企产学研合作实习基地、打造专业的认识实习的师资队伍、开展三大化工园区的专家大讲堂、引入现代CAE技术、强化认识实习教学管理与指导五大举措,培养化学工程与工艺专业的工程性应用型技术人才。
化学工程与工艺论文10
引言
工科院校教学大纲中都安排有学生生产实习环节,其目的是使学生进一步巩固所学的专业基础知识,熟悉生产工艺路线和主要设备结构,了解现代化工生产过程及行业特点,在拓展学生知识面的同时,逐渐树立工程意识,提高学生分析和解决工程问题的能力。然而以往的实习方式存在实习学生多、现场噪声大、听讲收效不好等弊端,导致实习效果不尽人意,难以达到教学大纲的要求。通过分析查找生产实习存在的问题,探索一种或多种适宜的生产实习模式对提高实习效果有重要意义。
1 生产实习存在问题的分析
1.1方式单一
生产实习有集中参观型、分散自主型两种形式。多年来,河北科技大学化工专业一直由专业教研室联系实习单位,指导教师带学生到企业集中实习。实习前,学生预习实习讲义、学习反应原理、查阅工厂操作文件、了解主要设备及作用;实习中,学生顺管路导通工艺过程、记录控制指标、画出现场工艺流程,回来后整理实习日志、撰写实习报告。这种集中参观型实习方式虽利于统一管理和学生之间互相交流学习,但存在以下弊端:实习学生多、现场噪声大、听讲效果不好;学生只能画出流程图,没有动手操作机会,学生收获不大。
1.2联系适宜实习企业难
受实习经费和其他因素的制约,联系到有一定生产规模、专业对口的实习单位难度大:学校附近的单位接送学生方便但专业相差远;专业对口的单位,差旅费、住宿费开销大。另外,企业对接纳实习学生有顾虑,如学生来厂实习不仅会增添食宿、接待的麻烦,还怕影响生产、技术失密,更怕发生安全事故;指导实习不是企业技术人员或基层班组人员的份内工作,个别人员缺乏耐心,敷衍了事。
1.3学生没有动手操作机会
现代化工生产除日趋规模化、集成化、自动化、连续化外,有毒介质、易燃易爆、高温高压也是其特点之一,现场危险性大。学生在岗实习只凭眼睛观看设备外形,导出工艺流程,记录工艺参数;另外,学生实习一般在正常生产期间,学生看不到设备内部结构。即使遇有检修机会,出于安全考虑,企业也不让学生到设备检修现场,学生看不到故障排除、设备调试、试运行等环节。只有感性认识、没有动手机会的实习方式削弱了学生对生产实习的兴趣,影响了实习的主动性。
1.4学生重视程度不够
生产实习安排在大四上学期。此时,学生专业课程还没有学习、专业知识体系尚未建立,对今后从事的职业没有明确目标。另外,受就业压力等因素的影响,部分学生把主要精力用于考研、四六级英语考试或其它资质考证上。比如,实习中曾发现个别学生到车间仍带着考研复习资料,实习中不认真听讲、不主动提问题,有聚岗、脱岗现象,对实习的重视程度不够。
1.5实习组织管理难
由于实习时间短、经费少、人数多,实习车间有毒性介质和易燃易爆隐患,学生集体住宿,使得实习组织管理难度大。要圆满地完成教学任务,带队教师不仅要负责学生的交通、食宿、身心健康与安全,还要负责学生的实习指导,教师思想负担重,工作压力大。
2 生产实习改革建议及实施
在对生产实习现状调查分析的基础上,借鉴兄弟院校生产实习的做法和经验,结合河北科技大学为省化工行业培养人才并服务于区域化工的特点,对进一步改进实习提出如下建议。
2.1多种实习方式结合,改善生产实习效果
1)集中实习与分散实习相结合。经三年学习,有的学生已有就业意向,应鼓励学生结合自己就业方向及个人特长、兴趣爱好,由学生或教师协助选择实习单位,独立完成实习任务。比如,有的学生大三时已进实验室参与科研,协助老师帮企业解决技术难题,实习时安排学生到该企业了解生产现状,查找问题产生原因,变被动实习为主动实习,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
2)重点实习与参观交流相结合。除安排学生到协议企业定岗实习外,还创造条件让学生到石家庄炼油厂等大型企业短时间参观学习,既开阔了视野,又为学生提供了与企业联系、沟通、交流的机会;参观时聘请企业管理或技术人员进行技术改造、新产品开发等成功案例的专题讲座,现身说法体现专业知识在企业的作用,激发学生的专业兴趣和树立干好本职工作的信心。
3)现场实习与仿真模拟相结合。购买北京化工大学的仿真软件辅助实习教学,该软件以动态画面展现了多种运转设备的流体输送过程;以合成氨为例的典型化工生产工艺过程及模拟甲醇精馏工况的操作,涉及了较全面的专业内容,更有利于学生巩固己学知识。在甲醇精馏模拟操作中,通过调整流量、温度、回流量的手段,保证产品数量和质量。通过模拟操作,学生加深了对状态与过程、理论与实践关系的认识和理解,建立了工程意识和思考方法,为适应今后的工作打下良好基础。
4)校外实习与校内观摩相结合。为进一步搞好实践教学,河北科技大学投资构建了校内实习基地,包括“化工工程实践教学观摩中心”和“化工典型设备组装实训基地”。“化工工程实践教学观摩中心”不仅展示了废旧反应器、分离装置、流体输送设备、换热设备、阀门等多种设备剖割后的内部结构,还展有加氢、裂解、合成氨等200余种工业催化剂、30余种工业填料,并设计组装了合成氨生产装置的动态模型。利用这一平台,通过对化工设备、催化剂、化工填料、典型化工流程的观摩,弥补了学生工厂生产实习“只看外表,想象内部”的不足。
2.2建立稳固实习基地,解决联系企业难问题
为减轻联系实习企业难度,本着互利互惠的原则,与一些企业签订协议、建立了长期合作关系:企业为实习提供住宿、饮食等硬件,安排专人负责接待工作,明确班长负责流程介绍和现场答疑,将学生实习管理纳入职工考核内容,一改往日“敷衍了事”应付实习的现象,实习收效有了明显的提高;学院除组织骨干教师帮企业进行人员业务培训、提高职工技术素质外,还帮企业解决生产中的技术难题。如与发展速度较快的河北金源化工有限公司、河北旭阳焦化有限公司、石家庄化工化纤厂等企业签订了实习合同,这些稳固的实习基地,既有利于企业、学校、学生间的相互沟通,又了解到企业对人才的.需求,有利于学校培养合格的实用型人才,也为学生了解企业、毕业后就业提供了机遇。校企联合不仅帮石家庄化工化纤厂解决了甲醇分离效果差、氯乙烯管道易堵等技术难题,同时还给该企业培训职工3批,共计205人。
2.3为学生提供动手机会,强化动手能力
“化工典型设备单元组装实训基地”建有8套以水为介质、离心泵输送的换热设备构成的典型单元,供学生动手组装。实训中,首先由老师讲解意义及目的、流程设置特点、安全注意事项,布置实训内容及要求。详细过程为:学生将管道和组合管件按照设备和管道装配图进行现场安装;检查安装无误后加水,分别进行常压和打水压试漏;确认无漏点后开启离心泵将水循环运行,同时考察换热器冷热介质的热交换能力的影响因素。考核标准为:管件安装无误、现场无漏点、用时短。这项实训,每个学生都有动手机会,他们不仅从动手拆装操作中强化了工程概念、提高了视图能力,还进一步了解了管件密封原理,重新认识了试漏在化工生产中的重要性,这一实训确实提高了学生的动手能力。
2.4注重培养学生兴趣,提高综合素质
1)展现专业特色,激发学习兴趣。统计数字表明:化工企业中,化工专业的毕业生无论在生产、技改、新产品开发或企业管理方面都占有很高比例,起着重要作用。为提高学生对专业的认识,聘请师兄师姐到校介绍他们在企业干一行、爱一行、岗位成才的成长历程及参与企业工程改扩建、为企业解决技术难题、为行业做出贡献并创造效益的实例,向学生展示专业特色,激发学生学好专业知识、热爱本专业的热情。
2)解决技术难题,感受成功乐趣。学生深入工厂实习,参与教师与企业间的新产品研发或帮企业解决技术难题等。通过这一有目的的实习,使学生了解企业现状,找出问题所在,为企业解决技术难题出谋划策,使学生在发现问题和解决问题中得到锻炼,提高业务水平和技术素质,在为企业解决技术难题中切身体会成功乐趣,为毕业后干化工、爱化工奠定基础。
2.5加强组织管理,保证实习质量
1)提前计划和落实生产实习教学内容,充分发挥教师指导作用。按照实习大纲要求,教师对学生进行下厂前的课堂教学指导,内容包括:反应原理、工艺流程、主要设备、过程控制、产品分析、安全技术等,使学生对该企业有所了解,做到有备而去;按照企业生产工艺编写实习指导书,供学生实习参阅;针对年轻教师对企业了解少、工程实践能力弱、对实习指导缺乏经验等不足之处,采取教师先一步到企业参观学习,提高专业教师的业务水平,以保证生产实习指导质量。
2)严明实习纪律,加强实习过程管理。严明实习纪律、保证实习时间是达到实习目的、提高实习效果的前提。为使学生按时、正点到岗,实施了班前(班后)会点名、排队到岗(离岗)的军事化管理,保证了学生的在岗时间;另外,为使学生实习收益最大化,教育学生放下架子,不耻下问,在与工人的融洽相处中学到知识;实习中,随机抽查学生实习笔记及收集整理其他资料的内容,重点观察学生实习表现,及时发现并随时解决存在问题。通过加强实习过程管理,达到了较好的实习效果。
3)注重消化吸收实习内容,巩固实习效果。为使学生消化吸收实习内容,利用晚上时间,每组选派一名学生在黑板上画出工艺流程、讲解工艺过程及主要设备作用及结构、岗位控制指标、找出安全隐患,对其讲解同组同学给予纠正和补充;再有其他组的同学提出问题,根据回答问题情况做出评价;最后由老师进行讲评。此方法不仅调动了学生实习的积极性,而且还督促学生多问多看多学多动脑筋,讲解中锻炼了学生的语言表达及临场发挥能力,讨论中进一步加深了对实习内容的理解,一举两得,收效颇佳。
4)合理、准确评价学生实习成绩。考核是督促学生获取知识和掌握知识的手段,成绩是对学生表现的全面评价。实习大纲中制订了实习成绩评定标准,其中明确规定了学生完成实习日志、实习报告及实习总结所占的比例。在实习结束后除按标准进行严格考核外,还将现场实习中的表现,如询问老师问题或回答老师提问及实习单位的评语鉴定均作为考核内容,使评价成绩更合理、更准确。
3 结束语
改革生产实习模式、提高实习效果是教学长期任务。充分认识生产实习重要性,根据目前形势下生产实习的特点,不断调整生产实习教学的内容和方法,完善生产实习制度,强化管理措施并认真落实,提高实习质量,培养具有一定化工生产技能、素质全面、适应社会需求的综合性化工技术人才。
化学工程与工艺论文11
摘要:中等卫生职业学校临床教师扮演着教师和医生两个角色,不仅要传授学生专业技能知识,更为重要的是在教育教学中如何渗透德育教育。作为临床教师,要做到为人师表、教书育人;运用古今中外医学界优秀人物,传播正能量,为学生树立榜样;同时对学生进行闪光点教育,从而实现在临床教学中提高德育教育的实效性。
关键词:中职 临床教学 德育教育
一、树立良好形象,为人师表,教书育人
师者,传道授业解惑者也;医者,救死扶伤者也。医学临床教师扮演着教师与医生两个角色,作为教师要树立良好形象,为人师表,教书育人。教师是教育者,要先接受教育,凡是要求学生做的,教师首要先做到,俗话说,身教重于言教,教师的形象会给学生带来无声胜有声的影响,特别是医学临床教师,师德主要突现在爱岗敬业。首先,临床教师要热爱临床教育工作,如果不热爱教育工作、不关心、关爱学生,就不可能做好临床教育教学工作;其次,教师要树立正确的“三观”,用唯物辩证法的观点和方法分析事物及解决问题;其三,教师要用纯朴、平实、抑扬顿挫的语言,包括口语和肢体语言,一位合格的教师应该具备驾驭课堂教育教学语言的能力,才能吸引学生学习的兴趣,使学生对临床医学课产生浓厚的兴趣且喜欢上临床医学课,甚至每天期待临床医学老师到班级授课,学习效果也会大幅度攀升;其四,教师要具备渊博的知识。教师不仅要对所教学科的知识有比较系统的掌握、理解,还要对学科的历史、现状、前沿知识有所了解;要具备一定的人文学科知识,为传授专业知识打下牢固地基础;要掌握教育教学科学理论,懂得教育教学规律,善于把知识传授给学生,做到授之以渔。
二、运用医学界杰出代表,传播正能量,树立榜样
在临床教学中,运用古今中外临床医学界杰出代表的先进事迹,不仅能调节课堂气氛、激发学生的学习兴趣,而且还能开拓学生的视野,丰富学生的知识,传播正能量,为学生树立榜样。如在进行中医教学时,列举古代名医孙思邈、扁鹊等先进事迹,孙思邈撰写了《大医精诚》及扁鹊的“四诊法”,这些作品对后世医学的发展起到了推动作用。同时利用身边一些临床医学界的先进人物事迹,例如湖北省十佳乡医——梁应发同志的`先进事迹,梁应发同志从1976年至今担任湖北省十堰市郧阳区白桑关镇秀峪沟村乡村医生,用坚守换来百姓的健康,被当地老百姓誉为“人民的好医生”。乡村医生梁应发为了村民的健康,冒着生命危险,38年如一日,不辞辛劳地坚持为百姓送医送药送健康。由于工作出色,多次荣获各级各部门的表彰、奖励,先后被评为十堰市十佳村医、湖北省十佳乡村医生等荣誉称号。同时,教师运用身边看得见摸得着的优秀医学人物教育学生,效果更好更明显,如现在在十堰市玉华诊所从医的王玉华就是十堰市医药卫生学校76级中医班傍听生,学习中医专业,毕业后被分配到郧县谭山卫生院工作。参加工作以后,时刻不忘自已是贫苦人,病人出生,深刻认识到患病的痛苦和有病无钱医治的困惑及恶果,牢记医生的职业道德规范,忘我工作,以自己的实际行动报达党和国家及社会爱心人土的恩情。王玉华不但工作上勤勤恳恳,业務知识上不断深入学习,不断树立自信、自强、自力,且回报社会是他今后人生的一个更大的追求目标。几十年工作中,他不论在公立医院工作,还是在自已开办的诊所工作,都是时刻不忘贫困患者和残疾朋友的病痛以及无钱医治的困惑,尽量用最好的钱治好他们的疾病,能减免就减免,一九九五年,他的一个医疗扶贫点,给千百个困难患者带来了福音,更给他所在的医院带来社会效益和最高的荣誉。几十年来,他用他微薄工资,经常资助那些确实无钱医治的特困患者。特别是他从二00二年个人开办诊所以来,对来就诊的特困和残疾患者,药费是能少则少,能免则免,深受患者好评。他全心全意为患者治疗,尽心尽意对危重患者进行抢救,决不轻易放弃患者的生命,患者只要有百分之一的生还希望,他就要付出百分之一百二十的努力,使许多患者转危为安,迅速康复。他设身处地为患者着想,尽量为患者节省医药费。有些患者实在无钱抓药,他就从自己微薄的工资收入中挤出钱帮助他们。他的高尚医德高明医术,不胫而走,名扬遐迩,一些外县外省的患者也慕名而来,求诊于他。多年来,他应用中医中药治疗心脑血管等疾病,取得了骄人的业绩。战士的最大奖章是和平,医生的最大奖章是健康。群众送来挂满王玉华诊所的那一面面锦旗,就是他的最大奖章。通过这些身边看得见医学代表人物事迹教育学生起到事半功倍的作用。
三、运用闪光点教学,树立学生的自信心
虽然中职生学习底子较薄,但是中职生有自身的优势、闪光点、优点,如临床课老师要善于发现学生的闪光点、优点,遵循表扬与批评相结合的原则,对他们取得的小小成绩、点点滴滴的成功及时给予肯定,使学生从内心深处体会到进步和成功的带来的喜悦和快乐,激发学生学习的潜能,从而树立学习的自信心,扬起成功的风帆。如本人在给20xx级农村医学习班学生授课时,有位学生上课不是睡觉就是玩手机,与前后左右的同学小声说话、聊天,课堂上注意力不集中,周围的学生也跟着讲话、聊天、玩手机和睡觉。在老师多次暗示提醒、警示下,学生违纪违规现象有所好转。课后,教师喊这些学生到办公室谈话,在批评学生违纪违规的同时,特别强调,在教师暗示提醒下学生能够及时纠正自己的错误行为,这是你们的闪光点、优点,值得表扬,值得学习,值得发扬,尽管你们的学习基础较差,如果你们能将这样的优点发扬下去,成功将会越来越近,并会给自己将来的人生奠定良好地基础。经过交流、沟通、谈话,这些学生愿意改正自己的错误,刻苦学习,做一个敢于担当、负责任的人。在教师的引导教育下,这些学生在以后上课或者业余生活中,未发生严重的违纪违规事件,学习成绩也逐步提高。因此,在临床教学时,老师要善于把德育融入教学过程中,渗透于教学的各个环节,使学生在德、智、体、美等方面综合发展,为社会培养出品德等素质更高的医药卫生专业技术人才,为人类的健康事业贡献力量。
化学工程与工艺论文12
摘要:随着社会的发展,科技的不断进步,我国各个领域均得到了很好的发展,而社会各界对人才的要求也越来越高为了能够为社会培养更多优秀人才,针对化学工程与工业专业展开论述,介绍关于煤化工特色建设背景、化学工程与工艺专业煤化工的优势,并提出了行之有效地开展化学工程与工艺专业煤化工特色建设的相关措施,以期能够为促进化学工程与专业煤化工特色建设方面的发展提供有价值的参考。
关键词:化学工程与工艺;煤化工;特色建设
高校教育一直备受关注,在高等院校中,化学工程与工艺是理科类中十分重要的组成部分,在教学过程中需要学生掌握与之相关的基础理论知识,并逐渐掌握实验技能、计算机技术以及工程实践能力等,学生今后的就业方向主要是化工、能源、冶金以及医药等领域。开展该专业的特色教学不仅可以充分满足现代化专业人才发展的需求,也能够在一定程度上解决我国大学生就业难的问题。
1煤化工特色建设背景
化学工程与工艺专业最早出现在我国时被称作炼焦化学专业,经过一段时间的发展后,其又被称作煤化工专业。时代的持续发展,教育理念的不断更新,教育改革的稳步实施,使得该专业渐渐被纳入到化学工程与工艺专业中,虽然发生了该转变,但煤化工专业的自身特色、人才培养方向依然没有变化,而导致发生此种情况的原因主要有:该专业的教学目标中始终有冶金领域;在教学中教学实践环节一直备受关注,而这得到了冶金领域企业、科研院的高度支持,使得该方面发展有了稳固的后盾[1]。
2化学工程与工艺专业煤化工的优势
此方面建设中有很明显的两个优势,具体可以在以下内容中表现出来:地域优势。我国地大物博地区众多,且各个地区之间有着很明显的差异,尤其是经济发展、教育发展以及地形地貌等方面,以河南城建学院为例,该学院具有很好的地域优势,为教学实践、科研等方面提供了良好的环境,且该地区相关行业的发展情况较为优异,避免了与省内其他高校之间的正面竞争;办学优势[2]。
3开展化学工程与工艺专业煤化工特色建设的相关措施
3.1更新教育理念
在教育改革视角下,虽然我国很多院校已经进行了教育理念的更新,但在特色专业建设方面显然还有很多不足,特色专业建设具有专业性、综合性以及创新性,在进行教学时需要能够紧跟时代发展步伐,对现有教育理念、教学规划以及教学手段进行优化和创新,使其能够满足社会发展要求。
3.2创新课程体系
创新是社会发展的主旋律,教育事业的重要性不言而喻,与社会各界的联系也十分密切,鉴于此,今后应在教育领域持续创新,使教育能够真正成为推动社会发展的中坚力量[3]。
3.3改革实践教学环节
该专业的专业性、实践性均相对较强,且当代教育也十分提倡实现实践教学,根据高校教育的特点可以积极开展校内外实习活动,在校内为学生建立相应的实训基地,使学生能够紧跟教学步伐做好实践能力的培养工作;校外应积极与相关企业加强合作,将校企合作的作用充分发挥出来。
3.4优化教师队伍建设
教学中,教师的作用是不可替代的,虽然如今越来越多的先进技术被应用到教学中,但若缺少教师的讲解、指导和监督,专业学习依然无法取得很好的.进步。我国师资力量薄弱问题一直未得到很好的解决,今后应加强对师范类学校的支持,吸引更多学生投入到教育事业中,同时也要对现有教师进行更深层次的培训,使其能够掌握全新的教育手段,也能够重视到特色专业建设的重要性,能够自动自发地丰富自我,将教学作为首要任务。
4总结
综上所述,研究关于化学工程与工艺专业煤化工特色建设方面的内容具有十分重要的意义,其不仅关系到该专业的教学,也关系到学生学习、就业以及各方面能力的提升。在教育改革后,化学工程与工艺专业的各方面建设均有了完善,专业特色也越来越突出,然而在实际教学中依然会暴露出些许问题,因此相关机构和人员应加强此方面的研究。
参考文献
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[3]刘永光,朱靖,戴磊,等.具有现代煤化工特色的化工工艺专业课程体系建设[J].广州化工,20xx,(20):173-174.
化学工程与工艺论文13
摘要:数据处理是化学工程与工艺实验的重要环节,数据处理方法是否得当、准确,往往给实际的生产工作产生较大影响。MATLAB软件凭借其强大的功能,被广泛应用在化学工程及工艺实验的数据处理中,极大的提高了数据处理质量与效果。本文探讨化学工程与工艺实验中MATLAB软件数据处理相关知识,以供参考。
关键词:化学工程;工艺实验;数据处理;分析
MATLAB软件由美国公司开发研制,实现了科学数据、矩阵计算以及数值分析的可视化,为需要进行数据计算的诸多领域提供高效、全面的解决方法。化学工程及工艺实验往往产生较多数据,使用MATLAB软件能方便对数据进行处理,帮助人们掌握实验规律,为实际的正常提供准确的指导。
1化学工程与工艺实验数据处理
化学工程与工艺实验与一般的化学实验只重视验证某一原理不同,其主要作用在于解决工业生产中实际存在的问题,以给工业生产提供指导,无论实验时间还是实验规模,以及实验数据处理过程均较为复杂,由此可见化学工程及工艺实验在人们的生产生活发挥极其重要的作用。化学工程与工艺实验涉及较多环节,尤其实验数据的处理尤为关键。之前对化学工程及工艺实验数据的处理主要采用人工方法进行,耗费大量的时间及人力,无法满足当今工业生产的需要。计算机的出现使得化学工程与工艺实验数据处理效率的提高成为可能,尤其以计算机为基础,人们开发出了各种数据处理软件,使得化学工程与工艺实验数据处理更为简单、方便。其中MATLAB软件是诸多数据处理软件最为优秀的一款软件,通过在化学工程与工艺实验数据处理方面的应用,能化繁为简,极大提高数据处理效率,使得数据处理精度很好的满足实验需要,将数据处理误差控制在合理范围内。
2MATLAB在数据处理中的应用
为给化学工程与工艺实验数据处理提供参考,接下来对MATLAB软件在数据处理中的具体应用进行探讨。
2.1MATLAB的数据处理步骤
(1)数据处理整体框架众所周知,每个化学工程与工艺实验的目的存在较大区别,所以进行数据处理的步骤以及应用的公式存在较大差别,很难使用一个程序完成所有数据处理工作。不过通过对多数化学工程与工艺实验数据处理要求进行分析,可得出其相似之处,即,先进行数据输入,借助基本数据库进行数据的处理,最终完成处理数据的输出。针对这些相似之处进行程序设计,可简化数据处理过程,促进数据处理效率的提高。(2)编制数据处理程序数据处理程序是高效处理化学工程与工艺实验数据的基础,因此,使用MATLAB软件处理化学工程与工艺实验数据时,确保编制程序运行的高效性十分重要。数据程序编制包括数据输入、处理与作图、构建数据库等环节。其中数据输入的实现主要借助input函数加以实现。例如,需要输入实验环境中不同湿度参数时,可这样设置t=input(‘请输入实验中环境湿度数据’),输入函数多以矩阵方式形式呈现。处理与作图是化学工程和工艺实验数据处理中重要的一环,原因在于实验获得的数据一般为离散数据,需使用多种拟合方法对其进行拟合处理,其中最小二乘法是应用率较高的拟合方式,接下来的探讨主要基于最小二乘法拟合进行探讨。以化学工程与工艺实验产生的(x1,y2)离散数据为例,利用最小二乘法对其进行拟合处理,得到自变量、因变量x、y,并以y=f(x)为输入函数关系,其依据的思路为使得∑(f(x1)-y1)2以及离散数据中x1的残差平方取得最小值。原因在于实验期间难免受外界因素影响,导致一些实验误差的出现,而使用最小二乘法并不需要对输入函数y=f(x)进行全部的离散数据(x1,y1),不过需要∑(f(x1)-y1)2以及离散数据中x1的残差平方取得最小值。由最小二乘法拟合方法可知,化学工程与工艺实验中采用最小二乘法可满足数据处理要求。另外,化学工程和工艺实验中有时会对流体流动阻力状况的研究,即,对流体的流动阻力进行测试,而后进行针对性处理,获得雷诺准数(Re)以及摩擦系数λ的.离散数据,同样适用最小二乘法拟合得到连续的曲线,以此为基础将对应的图形画出,考虑到雷诺准数(Re)与摩擦系数为成双对函数,所以可得λ=c+aReb,尤其当a、b、c均为常数时,此时令c=0,可得λ=aReb,又因Re和λ是成双对函数,因此,logλ=loga+blogRe,在此基础上可使用MATLAB中polyfit()函数进行线性拟合处理,实现对化工数据处理程序的基础。(3)数据库的构建采用以上思路对MATLAB数据处理程序进行设计,在实验过程中只是获得在特定湿度条件下的实验参数,而在实际生产中所受的影响因素多而复杂,不可能稳定在设计好的湿度条件下,这就考虑如何取得相近数据的问题。假设其符合线性关系,使用外推或内插方式计算得出实验物性数据参数。文中探讨的化工实验中,设计的程序已经考虑到实验湿度、粘度、密度等参数进行拟合,构建较为完整的数据库,因此,对化学工程与工艺实验数据处理操作,只需按照提示将湿度参数输入系统中,程序便自动运行,计算得出该湿度条件下相关数据,大大的提高数据处理效率。为确保设计数据处理程序的合理性,数据处理程序设计完成且对应的数据库构建完成后,需要输入相关数据对程序的运行状况进行验证,以及时分析出程序设计的不合理之处,并及时进行改进。通过对设计程序进行反复的优化,便可应用在化学工程与工艺实验的数据处理中。
2.2MATLAB的数据处理误差分析
经上文分析将MATLAB软件应用在化学工程和工艺实验数据处理中,可获得预期的数据处理效果,但MATLAB软件对数据的处理建立在对实验数据正确采集的基础上,因此,需要保证化工实验数据采集的准确性,将误差控制在合理水平。考虑到化工实验经过的步骤较多,使用较多的测量仪器,实验人员操作中难免出现误差,这就要求实验人员结合具体的实验内容,明确实验的具体步骤以及影响数据误差的因素,在实验中加以准确把握。首先,保证实验取样的合理性。化工实验取样的合理性包括很多内容,如使用专门的工具进行取样,保证取样位置的合理选取,即,取样应具有一定的代表性。同时,严格依据相关规范进行取样操作,保证每个取样环节操作的正确性。其次,注重对样品进行正确处理。取样操作完成后,对样品操作是否合理、规范,会给实验数据造成影响,因此,化工实验对样品进行破碎、混匀、缩小等操作时,应由经验丰富的实验人员严格按照规范进行操作。最后,校准所用的测量仪器。化学工程与工艺实验过程中使用的各种测量仪器,这些仪器测量精度,以及性能往往给实验数据产生较大影响,因此,化工实验前要求实验人员对使用的测量仪器进行认真的检查,部分对测量精度要求较高的实验,应对所用仪器进行校准,确保测量误差在允许的范围内。另外,为进一步提高实验的准确性可根据规范标准设计相关的对照实验,对实验结果进行校正,消除系统产生的误差。当然为减少偶然误差,化工实验中还进行多次实验,通过多次实验求取平均值,以达到降低实验误差的目的。
3结语
数据处理是化学工程与工艺实验的关键环节,采取正确的方法,使用专门的数据处理软件,在保证数据处理结果满足要求的基础上,可明显提高数据处理效率。本文通过研究得出以下结论:(1)数据处理在化学工程与工艺实验中的重要性不言而喻,当前常使用MATLAB软件对实验中产生的数据进行处理,简化数据处理流程的同时,促进数据处理效率的明显提升。使用MATLAB软件处理数据时,关键在于编写合理的数据处理程序,因此,应根据实验要求,进行全面的分析,确保编写程序的合理性,处理数据效率的高效性。(2)使用MATLAB软件对化学工程与工艺实验数据进行处理时,为保证处理结果的准确性,应严把数据采集环节,即,在取样以及样品处理过程中应严格依据规范进行,尤其应注重校准所用的测量仪器,确保所用仪器处于最佳状态。另外,根据实际情况还可采取设置对照实验,多次实验求平均值的方法降低实验数据的误差,为数据处理的正确性奠定坚实基础。
参考文献:
[1]化学工程技术的热点分析与发展趋势[J].丁权.化工管理.20xx(30).
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[4]化学反应工程[M].化学工业出版社,郭锴等编,20xx.
化学工程与工艺论文14
摘要:基于研究及笔者多年工作实践,首先对化工生产工艺流程展开分析,随后在此基础上就如何对化工生产工艺技术进行优化谈一谈自己的看法,以供同行参考。
关键词:化学工程;化工生产;工艺
1化工生产工艺流程分析
通过对相关文献研究以及结合笔者工作实践来看,化工生产工艺流程通常涉及三个方面:
1.1原材料预处理
为了确保化工生产中反应能够充分地进行以及降低原材料使用量,通常各企业在生产前都需要进行原材料预处理。目前在化工生产中对原材料进行预处理的方法众多,根据材料状态可以将其分为三类:
(1)固体原材料预处理。化工生产中固定原材料预处理环节主要是溶解、粉碎或混合;
(2)液态原材料预处理。液态原材料预处理上通常为过滤、预热蒸发;
(3)气体原材料预处理。气体原材料预处理主要为净化、加温或加压。对此,各化工企业在生产前应依据产品实际选择适宜的原材料预处理方法,这样一来既确保生产有效开展,同时对于降低成本也大有帮助。
1.2各步化学反应控制
化学反应是化工生产中重要环节,其反应情况直接决定了化工产品的质量,这就要求企业必须基于相关生产规范对各部化学反予以严格控制。从实际来看,化工生产中所涉及反应种类众多,并且不少反应发生条件相互矛盾,比如某些化工生产反应过程中需要进行加温,而另外一些则要冷却,因而为了确保化工产品质量企业必须对各步化学反应进行准确控制。对此,化工企业首先需根据产品生产所涉及化工反应予以掌握,随后在此基础上对反应中所需仪器设备、条件等分析出来,之后根据化学反应不同环节制定出相对应的控制与保障措施,最后还需做好化学反应过程中的监控工作,从而确保生产中各步化学反应得到切实有效的控制。
1.3分离产物与精制
通过前面所进行的各项准备以及呼吸反应后,就可得到初步产物。然而这离预期想要获得的产物还相差甚远。因此,还需要对产物进行分离与精制。在分离完成后,切勿马上将杂质当做废物处理掉,因为大部分杂质还能够重复利用,变废为宝,在保护环境的同时还能够提升原材料的利用率。由于产物的`分离纯化与最终产物的产率密切相关,并且在很大程度上关系着企业的经济效益。所以在选择化工生产设备时,企业必须要全面考虑到设备对化工工艺产品产率的影响,选取最佳反应设备,从而不断提高化工生产的效益。
2提高化工工程中化工生产工艺探究
2.1对化工生产工艺技术进行优化
除了上述工艺之外,还需要从根本上对化工生产工艺技术进行优化,深入研究化工反应的一系列原理与条件。以乙烯为例,合成乙烯的方式多种多样,可以通过将乙醇脱水、裂解石油品或是将长的碳链断裂成短的碳链等多种方式来获得。合成方式较多时,就有必要深入研究哪种原料来源更便利、哪种方式更节能、哪种工艺流程产率更高等。因为原料不同,其生产原料及方式均有所差别。所以在实际生产过程中,应当结合具体情况来选择合适的工艺流程,以促使工业化生产更高效、节能、环保的开展。换而言之,我们应当对当前化工生产现状进行深入研究,除去弊端并积极研发新工艺。
2.2进一步优化化工生产工艺条件
正如上文所述,反应条件不仅是保证化工工艺生产得以有效开展的环节,同时更是确保其产品质量的重点。另外,对化工生产工艺来说,良好的反应条件在提高生产效率与降低废料生成方面发挥着积极作用。鉴于此,为了提升化工生产工艺成效,进一步优化反应条件就显得十分必要。首先,化工企业在各种反应材料采购上除了要充分结合生产所需购进齐全外,材料质量也应要达到相应标准。其次,化工生产中所使用到的诸如催化剂、器皿以及设备等也需要根据要求准备齐全。最后,选择最适宜的化工生产反应设备,比如精馏塔作用力出现变化,则会造成反应过程中回流比减小,而采用热泵蒸馏则能够降低反应使能力损失,对此各化工企业应当在充分结合自身产品、生产工艺等实际情况下,并基于国家、行业相关规定指导选择最适宜的反应设备。
3尽可能降低生产过程中的动力能耗
3.1积极采用变频控制
一般情况下,电机拖动系统常常被运用于化工生产过程中。然而在使用过程中,电机拖动系统往往需要耗费大量电能,而变频节能调速则能够对普通的阀门静态调节技术起到改善的作用,从而让电动拖机系统的输出与输入均可以维持动态平衡,以降低生产过程中的电能损耗。所以在生产过程中可以选用变频控制进行调速以起到节能的效果。
3.2升级与改造供热系统
在实际操作过程中,化学工艺需要热能来促成反应,因此在生产过程中需要耗费大量的热能。在升级与改造供热系统过程中,应当突破以往单套装置的约束,在整体上优化组合装置,从而在根本上解决“高热低用”的问题,将热能的利用率发挥到最大化。
4结束语
总而言之,化工生产是化学工程中的重要组成部分,如何有效提升其生产效率与质量,并有效解决其对环境所造成的影响是当前摆在化工企业面前的重要课题。为此,本文通过对化学工程中化工生产工艺进行解析,希望能为促进化工生产进步以及化工企业的发展贡献一份力量。
参考文献
[1]张爱国.化学工程中化工生产的工艺解析[J].城市建设理论研究:电子版,20xx,(2).
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[3]刘小刚.关于化学工程中化工生产的工艺的分析[J].中国化工贸易,20xx,(7).
化学工程与工艺论文15
摘要:本文主要侧重于化学工程工艺的研究,主要对化学工程工艺中的绿色化工技术、化工分离技术以及超临界流体萃取技术进行阐述和介绍,从而实现了化学工程工艺在企业生产、化学工程制造中的应用。
关键词:化学工程工艺;绿色化工;分离技术;超临界流体
1概述
随着我国社会经济的快速发展,各种化学制品已经充斥在我们周围,成为我们日常生产生活中不可或缺的基本物品。然而,这些物品的原材料生产,都是来自于化学工程与工艺。化学工程与工艺是通过对化学材料的处理,从而实现了化学生产的环保资源的高效优化,生产过程也变得非常完善。尤其是当前,经济的快速发展也随之带来了严重的环境污染问题,化学工程与工艺更是要朝着绿色环保的方向发展,尤其是与化学工程工艺相关而且环境问题息息相关的行业,例如石油化工行业、材料化工行业、生物化工行业等,这些都是利用化学工程与工艺的技术来带动经济发展的行业,对于我国社会的经济发展来说,具有非常重要的现实意义。所以利用高新科技实现的化学工程与工艺,不仅有利于科学的发展和进步,而且对于经济可持续发展来说意义重大。尤其是目前化学工程与工艺正朝着高精化、自动化、数字信息化的方向发展,加强对化学工程工艺的研究是非常有必要的。
2化学工程工艺
化学工程与工艺是涵盖冶炼、药物生产、食品加工、材料化工、印刷业等多行业一门科学,其实现是以化学的基本理论知识为基础的,具有工业特色的技术。化学工程工艺涵盖了原有化学的理论知识,结合了现代最新的环保思想和理念,对于促进社会的发展、人类的进步、经济的可持续化来说意义重大。目前环境保护越来越被人们所看重,也是人们在物质经济条件逐渐优越的前提下追求更高质量生活的体现。而化学工程工艺的相关研究,这实现环保节能、优化工业生产过程、提升社会经济发展的重要途径,它的出现,能够使人们在减能节排的前提下使其经济利益最大化,也是目前更多企业愿意尝试和追求的环保生产途径。科技的发展带动社会的进步,经济的`提升势必会对自然环境造成破坏,在绿色环保、减能节排的前提下,化学工程工艺势必为社会可持续发展带来新的契机,这对于社会发展来说,具有非常重要的现实意义。新型的化学工程工艺与传统的化工相比,更加注重环境保护,更加看重生产效率,例如绿色化工技术、最新的分离技术以及超临界流体萃取技术等,都是当前化学工程工艺最新兴的生产技术。
3绿色化工技术
绿色环保、节能减排是当前企业工业生产一直看重和强调的生产方式,化学工程工艺中的绿色化工技术,则是对绿色环保的工业生产的最好的诠释,绿色化学工程又被人成为环境优化化学工程,核心理念就是注重环境保护、降低环境污染、节能减排,从而实现环境污染与企业生产利益最大化之间的最佳平衡,对人类的健康和发展具有非常积极的意义。所以绿色化学工程工艺就是在化学工程过程中原材料选取、催化剂选用以及化学反应过程中都在强调绿色化工的理念,从而从化学工程生产的源头阻止环境污染,促进废物利用。
3.1选用绿色化学原料
绿色化工源头做起就需要对化学工程的原材料入手,通过选择绿色环保的、无害的化学化学物质作为企业生产的原材料,在根本上减少或消除化工生产的污染物的排放,进而将对环境污染源消灭在萌芽之中。当前,在企业生产中原材料的选取非常重要,尤其是在各种高新科技的快速发展下,各种化工原材料、催化剂、溶剂等都已经能够加工成无毒无害或低毒少害的化学材料,所以在针对化学工程原材料选取时,尽量选择使用高新技术生产的无毒无公害的原材料,或者采用天然的植物、农作物或其他很多自然生物作为企业生产的原材料,从而有效地促进化学工程原材料绿色化,从根本上消除自然环境污染源。
3.2选用绿色化学催化剂
在化学工业生产中,很多都需要催化剂来加速整个化学反应的过程,从而节约生产时间成本,提升经济收益。然而,在传统的化学工程生产过程中,很多催化剂虽然加速了化学反应的过程,但是在污染物生产和排放量等方面,都对环境造成了很严重的污染。目前在绿色化工技术中,大都采用天然无公害的催化剂的开发和使用,在化学工程中,尽量选择无污染公害或少污染的催化剂替代传统的污染重的催化剂,从而促进化学反应工程的绿色无公害。目前,部分化学工程工艺研究人员发现一种烷基化固相催化剂,其在促进化学反应的过程中基本上能够做到无污染物排放,同时能够加大废弃物的使用率,这对于企业绿色化工生产来说,将是一个很大的福音。
3.3选择绿色的化学反应
在企业化工成产过程中,会有很多化学反应,而对于这些化学反应的选择,尽量提升化学反应的选择性,从而将化工过程中减少污染排放和能源消耗,使生产物更加纯净化、提取更加便捷。以石油化工生产为例,对于烃类的处理常常选择氧化处理,这个操作会对生产物造成污染和破坏,所以在石油化工生产过程中,要尽量避免此种反应,通过优化化学反应的选择性,选择绿色生产,从而提升整个化学反应的绿色生产过程。
4化工分离技术
在化学工程工艺中,有很多物质都是混合的,对于化工企业的生产来说,是远远不能符合生产所需的,那么在化学工程工艺的物质分离技术,则是将物质进行净化、提纯的重要过程,是使物质从杂乱无章、无规律的变化,通过外在作用力,如压力、重力、温度、电磁场等作用下能够有序的转变的过程,而过程中是需要消耗能量的,而这种过程这是化学工程工艺中的物质分离技术。在化工分离技术中,应用最为广泛的是蒸馏法,这种方法的实现是通过外在的燃料燃烧对物质进行加热,通过混合物中不同物质的气化温度点,来充分掌握加热温度的变化,使得混合物的温度在预期温度点进行持续加热,从而实现对应物质气化分离。在我国,对于蒸馏分离的技术和工程实现,都已经积累了深厚的理论知识和丰富的应用实践经验,为我国的化工也生产做出了不可磨灭的贡献。但是,蒸馏法整体来说速度比较慢,效率相对较低,所以在化学工程分离技术的实现中,目前推出了各种热门的物质分离方法和技术,无论是在时间效率上、还是在生产成本上,都能很好地应用在企业化工生产过程中。
4.1膜分离技术
膜分离技术是当前化学工程工艺领域中,实现物质分离技术中比较流行的分离方法,在环保节能、低污染、高效率等诸多方面都表现出优异的性能。膜分离技术是以各种材质的膜作为基本的分离介质,膜的介质可以采用气体材质、固体材质、液体材质或混合材质,最终构成一个膜两边互不连通的界面,根据其自身的渗透特性,在不同的外在作用力(例如重力、压力、电磁场、渗透压差)下,实现物质分离。按照膜不同材质划分,常见的膜有包括支撑液膜、乳化液膜的液体材质膜以及无机材料膜、聚合物膜的固体材质膜,这些膜的材质、特性不同,最终实现的分离过程也不尽相同,有渗透、电渗析、微滤、液膜分离等,这些分离技术和过程在气体干燥、废水处理等方面广泛应用,正式因为膜分离技术效率高、耗能少、工作条件需求低,也逐渐化学工程工艺中分离技术的主体。
4.2吸附技术
在分离技术发展迅速的今天,新型吸附技术也逐渐进入了物质分离工程中,通过变压吸附、层析、模拟移动长等分离方法,新型的吸附技术也成为了分离技术中的新型技术,在工业制造和化工生产中起到非常重要的作用。
4.3反应分离耦合技术
反应分离耦合技术是提高生产效率、优化化学工程生产过程、降低生产成本中发挥越来越重要的作用。反应分离耦合技术是通过利用物质分离来促进反应或通过物质反应来促进分离的一种化工分离技术,整个技术的应用效率非常高,操作费用也很低。以醋化反应为例,该反应过程就是在精馏塔中进行可逆的醋化反应,利用精馏的反应来分离醋和水,同时逆向反应也能够加强醋化过程,从而在原料成本等多方面节约成本。
5超临界流体萃取技术
超临界流体又称为SCF,是SupercriticalFluid的缩写,一般的气体或液体在温度或者压力的持续变化下,达到某个临界点就会发生气体到液体的变化或者液体向气体的变化,但是,超临界流体是某种流体物质在达到临界压力点或温度点时,如果持续提升外界条件,该流体密度不断增加,但是并没有真正发生液化或气化的现象,此时的物体就成为超临界流体,该流体既具有气体的特性,又具有也提到特质,利用超临界流体来实现物质分离的技术,则被称为SCFE超临界流体萃取技术,该技术目前被广泛应用在食品加工、化学工程和企业生产、生物制药等诸多领域。SCFE的超临界流体萃取技术,是对混合物进行施加温度或压力的条件,从而使其进入超临界状态,进而使萃取物从其中分离出来,实现物质的分离。流体物质在超临界状态下,融合了气体和液体的综合特性,密度上比气体大得多,一般与液体比较接近,但是粘性度方面则与气体接近,比液体小得多,而且超临界流体自身的溶解度非常高、而且很容易流动和扩散,而且在压力或温度的临界点,能随着外加条件的微小变化,密度则发生显著变化,极易实现混合物中萃取物的提取和分离。利用超临界流体萃取技术,一般是使用流体作为萃取物的溶剂,使其进入超临界状态,然后与物料进行接触,使其中的萃取物溶于流体中,进而实现萃取物与物料的分离,而后降低外在施加条件,如降低压力或温度,流体密度发生变化,溶解度降低,萃取物则很容易从流体溶剂中解析出来,从而实现萃取物的分离。利用SCFE的超临界流体萃取技术来实现物料萃取物的分离,在提取速率、萃取物兼容范围等方面都非常优异,而且外在条件是通过温度或者压强的调节来实现对流体密度、溶解度的控制,从而能够有效地实现萃取物的分离,而且提取萃取物的纯度非常高,对于化工生产来说非常重要。其次,流体溶剂的选择一般选择二氧化碳流体,这种低温、无氧环境的操作可以有效地分离热敏或容易氧化的物质,此外,SCFE技术的实现,可以从固体或中液体中快速提取有效地萃取物成分,整个过程无污染、耗能少,而且对于有机物的分离提取和精致都有非常显著的功效。
6总结
化学工程工艺是目前涵盖冶炼、药物生产、食品加工、材料化工、印刷业等多行业的专业学科,其实现的专业技术对于企业的生产来说具有非常重要的现实意义。在化学工程工艺中,常见的技术有绿色化工技术,该技术是从原材料、催化剂以及化学反应的过程中选取绿色无毒无公害的物质和反应选择性来提升化工的低污染率,分离技术则是通过蒸馏分离、膜分离等分流技术来实现的化工材料的分离,超临界流体萃取技术则是采用超临界流体对物料中萃取物的提取,通过改变外在条件来实现萃取物的提取,从而实现物质分离。这些化学工程工艺都在为企业的生产、化工过程等起到非常重要的作用,为促进我国的经济发展奠定了良好的技术基础。
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作者:朱雅雯 单位:武汉工程大学邮电与信息工程学院
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