(優)化學工程與工藝論文15篇
在學習和工作中,大家都經常接觸到論文吧,論文是我們對某個問題進行深入研究的文章。怎么寫論文才能避免踩雷呢?以下是小編幫大家整理的化學工程與工藝論文,僅供參考,希望能夠幫助到大家。

化學工程與工藝論文1
引言
簡要的說,物質發生化學變化的反應過程為化學過程,而化學工程則是研究化學工業和其他過程工業生產中有關化學過程以及物理過程的一般原理、規律。這些工業不僅僅包括了傳統化工制造,同時也包括了現代化工制造,像向生物工程、生物制藥以及以及相關的納米技術等。化學工藝是以化學方法以化學方法、改變物質組成與組織結構合成新物質為主的一種生產過程與技術。而化學工程與工藝就是一種優化產品加工、生產的過程。在化學工程領域之內與之相關聯的行業特別多,同時也與許多現代高新科技領域具有一定程度上的相互影響作用,在很大程度上推動著我國科技的發展、進步,增強了我國的綜合國力。
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在工業領域的應用與延伸,關于化學學科本身的特點眾所周知,其在工業領域當中的應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領域不斷擴大著覆蓋范圍,專業性質越發寬泛,包括化工材料、生物工程、食品加工、冶煉、印刷與制藥等等[1]。就化工生產的特點來講,核心環節在于化學反應,這就需要涉及生產效率、生產質量、原材料的應用、副產品的回收、節能降耗以及環境污染的防治等。可見,保證高生產率、節能、低污染與低消耗才是化學工程與工藝發展的應然選擇。
二、化學工程與工藝對環境保護的意義
現階段,“綠色”這一詞匯已經逐漸被人們所熟悉,而環保也逐漸成為了人們普遍所追求的一種生活方式以及生活態度。實現環保節能這一生活方式、生活理念重要途徑之一便是對化學工程與工藝的研究。化學工程與工藝相對程度上而言是一門比較具有顯著工業特色的學科,其所研究的范圍相對程度上也比較廣,同時應用范圍也特別寬。對于化學工程與工藝的研究,一方面需要降低污染、節約資源,另一方面需要實現人類利益的最大化。據調查數據顯示,很多國內外的企業都在進行一些與綠色環保方面的相關研究。
三、新時代背景下化學工程與工藝發展的趨勢
1.自動化
就化學工程的學科特點來看,其屬于化工行業的`一級學科,所研究的項目包括能量傳遞、化學反應、物質分離以及運行優化等等,憑借這些屬性,化學工程成為了工業行業的重要基礎。與此同時,化學工程工藝作為微觀層面的化學加工技術,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,工業化范圍不斷擴大,工業化的現代化發展也成為當代社會的重要趨向。為此,化學工程與工藝的發展也應當致力于探尋現代化路徑,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量、效率和穩定性,確保現代化學工業的精細化與規模化。[2]
2.綠色化學工程
綠色工程即無污染、無化學、無害物質。綠色化學就是研究、利用原理在一定程度上在化學產品的設計、開發以及加工生產過程中盡量減少、消除會對人類健康以及環境的影響的一門科學。因此,在一定程度上盡可能的運用化學工程與工藝去減少一些有害的原料、催化劑的產生與使用,盡可能的從根本上阻隔污染源的產生。綠色化學的主要作用就是從源頭上對污染物進行有效的減少或者消除,同時可以利用綠色化學生產出來一些對環境的保護有利的材料,然后經過回收廢物進行循環利用,在最大限度上保證化學工程與工藝的“綠色化”。
3.化學工程與工藝的分離過程
在現代社會,蒸餾法是最主要也是用的最多的一種分離工程方法。相對而言,我國在蒸餾分離工程方法方面的研究已經有了相對程度上相比較豐富的理論依據以及實踐經驗,但是在很多方面依舊需要進行完善。現階段,有許多國家的科學家認為膜分離技術(就是吸附分離--運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等)是現在最具有發展潛力的一項分離工程技術。它具有節能、高效以及易于清理等特點,但是同時它也具有一些問題需要去防治、改善。
4.創新化
化學工程與工藝的現代化發展,需要依賴于相關技術的不斷創新。時至今日,一些新的相關研究成果已經形成且投入生產應用,包括化學工程分離工藝和膜分離技術等。具體而言,相關創新技術目前以蒸餾法為主,理論與實踐研究成果較為豐厚,但生產效率方面依然存在巨大的提升空間,包括生產流程、技術和設備等等。另外膜分離技術的應用范圍也相對較廣,隨著其諸多優勢的凸顯,被越來越多學者視為是化學工程與工藝創新發展的一大成果。除此之外更多的創新發展方向,依然有待更多更深入地研究。[3]
5.提高反應選擇
化工生產過程的重要組成之一是化學反應,原料由反應得到產物,因此,便可以選擇相對程度上更為合理的反應途徑去實現提高生產效率以及產品質量的效果。影響化學反應的因素有很多,像反應溫度、反應條件以及反應時間等。比如在氧化反應過程中往往會產生大量的熱,因此原料就會因為受熱而發生質變,進而導致產品的質量降低。
結語
現階段,世界不僅面臨著資源的短缺的問題,同時也面臨著能源短缺的問題,全球國家都認為社會經濟的發展需要建立在綠色環保的基礎上,提出了資源的節約以及保護環境的要求。因此,這在一定程度上就要求在化學工程和工藝的配合上要緊密,發展上應該實現協同性發展。就這一方面,我國實現了可持續發展理念和化學工程工藝的融合,這樣,將化學工程和工藝技術相關的聯系在一起,重視其發展的綠色化,推動了傳統的化學工藝和工程的發展,降低了其發展給環境帶來的壓力,實現了資源的節約,環境污染的降低,綜上所述,開發新的能源對我國未來化學工程與工藝的發展是極為重要的一條道路,同時也是增強我國綜合國力的一條道路。
參考文獻
[1]湯霞.化學工程工藝中的綠色化工技術之研究[J].化工設計通訊,20xx,07:142+148.
[2]杜春.化學工程與工藝專業認識實習的探索與實踐[J].石油化工應用,20xx(27):136
[3]羅澤鵬,劉森,都穎,劉思樂.淺談化學工程中的化工生產工藝[J].黑龍江科技信息,20xx,02:76.
化學工程與工藝論文2
摘要:文章以我校化學工程與工藝專業的人才培養為例,分析了當前地方應用型本科院校在工程技術人才培養過程中存在的實踐不足的問題,介紹了我校基于專業認證的人才培養模式探索與實踐,并結合應用型人才培養目標和專業特點,提出了合理制定培養目標、合理規劃實踐教學方案、改善師資隊伍、構建虛實結合的實踐教學體系等多種措施與建議。
關鍵詞:化學工程與工藝;應用型本科院校;“3+1”人才培養
為貫徹落實《教育部國家發改委財政部關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》,四川省教育廳于20xx年10月,啟動了《引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的實施意見》[1],在對應用型專業的建設上提出了幾點要求:一是完善應用型人才培養方案;二是健全校企合作運行機制;三是推進教學模式和方法改革;四是加強“雙師雙能型”教學隊伍建設;五是加強實踐教學能力建設;六是健全專業建設管理機制;七是提升服務創新驅動和經濟社會發展能力。應用型示范專業建設啟動之后,第一批全省共有100個專業被列為“應用型示范專業”建設點[2]。文章將以我校化學工程與工藝專業的人才培養模式改革為例,探討應用型地方院校在“應用型示范專業建設”中的人才培養模式和教學平臺建設方面的實踐。應用型本科院校主要以培養有一定專業基礎,能在生產實踐第一線擔任工作任務的高素質的工程技術型本科人才為目標。應用型本科院校的核心在于應用,應用的生命力在于實踐,因此如何培養學生的專業實踐能力和適應能力,提高學生就業率,是擺在應用型高校面前的一個重要問題。為適應社會經濟發展變化和市場需求,我校實施了平臺與模塊相結合的“3+1”的人才培養模式試點。所謂“3”就是在校主要進行專業所需的三種基本能力訓練,包括基本理論、基本素質和基本能力。“1”就是指特色知識和個性能力。本校化學工程與工藝專業從20xx級學生開始了“3+1”的人才培養模式試點,本文對此培養模式的實施方案、效果及存在的不足進行了總結,以期為其他高校“3+1”人才培養模式提供有價值的參考[3]。
一、實施方案
(一)調整和優化課程體系,突出學校定位與經濟社會發展需求的應用型人才培養目標我校為地方二本院校,與一本和高職院校不同,更加強調學生實踐能力的培養,化學工程與工藝專業學生除了學習化學工程方面的基本知識和理論外,還接受扎實的專業技能訓練和工程素養的培養,使學生成為具備理論知識和實踐技能的實用型工程技術人才。結合學校定位和我校實際,我校化學工程與工藝專業的人才培養目標為:培養具備化學工程與化學工藝方面的知識,能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面工作的應用型工程技術人才。要構建合理的化學工程與工藝“3+1”人才培養模式,就必須調整和優化課程體系,區別于“985”、“211”高校創新性人才培養的目標,突出“技術應用”的特點。結合我校實際情況,通過畢業生跟蹤調查、用人單位反饋意見和第三方專業機構調查等舉措,收集反饋意見,持續改進和優化人才培養方案,建立了注重實踐能力培養的特色核心課程體系[4]。(二)構建三維一體的實踐教學體系,提高學生實踐能力對化學工程與工藝應用型人才來說,提高學生的技術應用能力和工程觀念、工程意識非常重要,因此,我們圍繞化學工程與工藝專業技術應用型人才的培養目標,構建由認知實習、實驗課程、課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計(論文)等組成的由淺入深、逐步遞進的實踐教學體系,實踐教學學分占總學分的20%以上,在體現我校本專業特色的同時,滿足工程教育專業認證對實踐類課程學分的要求。于20xx年更新了部分專業實驗課程的實驗項目,提高實驗課程中綜合型、設計型實驗項目的比例。20xx年改革實習模式,由原來的校外實習基地的“一段式”實習模式改進為“仿真實習+校外實習基地”二段式實習模式。20xx年,本專業又在我校黃嶺校區新建化工實訓中心。通過以上措施進一步提高學生的實驗設計和動手能力。1.實踐教學內容的改革。在構建實驗課程體系時,逐步提高綜合性、設計性實驗的比例,如化工原理實驗綜合性和設計性實驗的比例達到60%。開設針對性強的體現我校辦學特色的實驗,如學生必須完成的綜合性、設計性實驗包括雪花膏的制備(精細化工)、乙酸異戊酯的合成(有機合成)、乙酰水楊酸的合成與測試(工藝實驗)、三元鹽水系溶解度的測定(物性測定)、復混肥的制備及指標分析(工程實驗)。通過這些實驗的訓練,學生獨立思考、解決問題的能力得到了有效提高,對學生后續課程的學習有很大幫助。學生大工程觀和工程意識的培養。化工生產具有高度自動化、涉及極端條件、中間物料多為危險化學品等特點,這導致化工類專業學生實習難有動手操作的機會。不斷進步的化工生產技術對化工類人才的實踐能力提出了更高的要求。化工企業無法為學生工程實踐能力的培養提供保障。常規化工實驗室無法滿足化工企業對人才培養的要求。隨著化工企業的技術進步,在現有化工類人才實踐教學條件下,難以滿足化工行業對高質量化工類人才的培養要求。為了彌補化工及相關專業實踐教學存在的不足,我校利用虛擬現實技術、仿真技術、多媒體技術、人機交互技術和網絡技術與化工生產實際相結合,建立了虛擬和仿真實驗實訓平臺,在有效開展化工類專業實驗實踐教學的同時,避免了化工實習實訓過程成本昂貴、投資大、風險高的問題,該實訓平臺20xx年被評為“省級虛擬仿真實驗教學中心”。2.強化認知實習、畢業實習等實踐教學環節。認知實習安排在大一第二學期,通過認知實習,讓學生對工業生產過程、工業設備等有個直觀的了解,激發學生的學習熱情和對本專業的熱愛。畢業實習安排在大三第一學期前四周。實習時間從期末提前到學期初,有效避免了年底工廠安全檢查與檢修與實習的沖突,提高了實習效果。同時,鼓勵學生自助實習,實習時間從第六學期結束后的暑假即可開展,充分利用假期實習,滿足學生個性化實習的需求,又保證了教學工作的正常開展。第三,經過3個學年的學習,學生基礎課和專業基礎課已經結束,學生已經掌握了本專業必需的基本理論、基本素質和基本能力,此時安排學生實習,能夠將書本知識與工程實踐結合起來,實現鞏固和提高。3.鼓勵學生參與教師科研工作和學科競賽。一是鼓勵學生參與教師科研項目,我校本專業從20xx年起實行導師制,學生從進校起就選定學業導師,每個年級均有5-8名學生由一名教師指導,師生之間相互了解更深,參與教師科研項目也更有傳承性,學生也能得到系統培養和鍛煉。二是鼓勵學生參加各級各類學科競賽,如參加全國化工設計大賽、大學生創新創業大賽等,通過競賽促進和提高教學質量,同時也培養學生的團隊意識、創新意識和語言、圖表表達能力。4.加強實習基地建設,實現校外實習基地多元化。以中昊晨光化工研究院、四川瀘天化股份有限公司和宜賓天原集團股份有限公司為依托,建立涉及合成氨、尿素、甲醇、三聚磷酸鈉和含氟材料等包含多個操作單元、涉及多個化工領域,從傳統合成氨工藝,到甲醇清潔燃料、精細磷化工、化工新材料的多元實習體系。從20xx年起,加強與實習基地的人員溝通與交流,使實習基地的運作規范化、穩定化和長期化。20xx年,通過對近三年學生就業數據的梳理和分析,我們發現有17.1%的學生就業單位與醫藥行業密切相關,主要是藥品生產和銷售崗位。因此,我們有意識地新增了四川金歲方藥業有限公司作為學生實習基地,并在課程內容上對醫藥工業普遍涉及的有機合成、分離純化等單元操作進行了加強,提高學生的社會適應能力。5.加強雙師型師資隊伍建設。隨著我國高等教育的擴招,在校生人數超過2650萬人,教學規模不斷擴大,學生數量越來越多,原有高校一味地強調高學歷人才的引進,從而引進了大批具有博士學位但沒有實際工作經歷的年輕教師。這些博士大都從高校畢業后即直接進入高校從事教學工作,本身也缺乏實踐教學的專門訓練和磨礪,這樣的教師去指導學生實踐教學,難免會有經驗不足、效果欠佳的情況。應用型示范專業的`一大特色就是要求加強實踐教學,企業行業深度參與人才培養過程,要求學生有一年時間的工程實踐經歷。在師資隊伍的培養方面,我校采用“引進來”與“送出去”相結合的方式,提升師資隊伍工程實踐能力。“引進來”,本專業聘請了部分具有豐富工程經驗的大中型企業、設計院、研究院/所的專家和高級工程技術人員作為兼職教師,參與部分課程教學和指導學生的設計、實習、畢業設計(論文)等。“送出去”,即鼓勵青年教師到企事業單位提升鍛煉。通過培養與外聘、引進相結合,本專業師資隊伍形成了以專職教師為主,專、兼結合的教師隊伍結構,師資隊伍結構合理。
二、“3+1”培養模式的效果評價
目前,我校化學工程與工藝專業已有3屆“3+1”試點學生順利畢業,為全面了解真實反映“3+1”培養模式的教學效果,我們采用學生跟蹤調查、用人單位反饋和第三方調查等方式對教學質量進行了調查。1.有利于提高教學目標達成度。第三方系統調查結果表明,我校所有開課學院/單位的課程教學目標達成度評價均超過75,全校整體平均值超過80。說明學生基本認可課程教學目標的達成度,但仍存在一定的改進提升空間。就我校化學工程與工業專業而言,教學目標達成度總體評價超過全校平均值5個百分點以上,說明本專業教學目標達成度良好,措施有效[5]。2.有利于產學研結合。產學研結合表現在兩個方面。一是企業可以借助學校的實訓基地平臺,研發企業發展需要的實訓項目,利用實訓平臺為企業生產服務。二是學生通過實訓平臺到企業學習,指導教師也參與實訓指導與管理,有效加強了教師與生產一線的聯系,教師才能從實踐中尋求科學研究的方向。如本專業教師帶隊到晨光化工研究院實習,得知晨光的四氟乙烯單體是性能優越的涂料原料,回來以后,該教師結合自身實際進行研究,開發出了多種含氟功能材料。20xx年1月,我校與晨光研究院正式簽訂校企合作戰略框架協議,雙方圍繞含氟材料開展合作與研究。同時,利用生產單位停產報廢的工業裝置和場地,構建實習實訓裝置,校企共建工程實踐基地。3.有利于學生綜合能力的提升。四川理工學院圍繞高素質、復合型、應用型的人才培養目標,狠抓高水平的課程體系建設和濃郁的育人環境營造兩個關鍵環節,持續夯實學生實現人生理想的基礎。第三方調研結果表明,學生對綜合能力提升度的整體評價在70以上,說明學生對通過教育教學活動促進自身綜合能力的提升是滿意的。該結果與化學工程與工藝專業的調查結果一致[5]。
三、存在的問題與不足
1.如何建立長期穩定的實習基地。學生實習效果的好壞,實習單位的選擇很重要。我們目前采取學生自主實習與學校安排相結合的方式,盡量安排學生到自己愿意的單位實習。但我們在調查中也發現,部分自主實習的學生未達到實習時間即離開了實習單位。實踐教學資源短缺,形式單一,也是目前應用型本科教學的短板,學校已經認識到了實踐教學在應用型本科人才培養中的重要性,無奈學校本身教育資源有限,存在實驗設備和數量短缺、場地不足的現象,導致很多實踐課程只能是演示或觀摩模式,學生真正動手鍛煉的機會不足[6]。所以,學校應調動各種資源,在尊重企業意愿、不耽誤企業正常生產的前提下,本著互惠互利、優勢互補的原則盡量聯系不同類型、不同領域的企業,滿足學生多樣化選擇的要求。同時,學校在建設實踐基地的過程中,也要充分考慮學生需求,結合自身實際情況,充分利用好有限的資源。2.實習過程監管與質量保證。學生進入實習單位后,后續管理和考評也很重要。學生最后2學期時間不在學校,管理難度加大。一方面,企業有生產任務,對“準員工”學生的管理要求低,難免松懈。另一方面,學生實習單位分散,學校也做不到每個單位都派老師長時間蹲守。我們采取的是固定指導與流動巡查相結合的方式,即每個教師都固定與1-2個實習單位的學生每周保持聯系,以便及時掌握學生動態。同時,我們也不定期指派老師到實習單位走訪,檢查學生實習情況。學生實習質量的評定是個難題。目前,學校對學生實踐課程的評價,通常是根據學生提交的實踐報告,教師再根據學生在實踐中的平時表現來判斷的,這種評價方式帶有較大的主觀性,也影響了學生實習的積極性。
參考文獻:
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[4]俞定國,俞承杭.應用型本科院校“卓越工程師”培養模式探索與實踐[J].教育教學論壇,20xx,(05):144-145.
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化學工程與工藝論文3
一、精心選擇教材和教學內容。
我校化學工程與工藝專業英語課程的參考教材是華東理工大學胡明、劉霞編寫的《化學工程與工藝專業英語》。筆者選取該教材里具有代表性的五個單元作為基礎部分,讓學生掌握化學化工常見專業詞匯,了解專業英語構詞規律,掌握專業英語中常見句式和翻譯技巧。同時,從ACS、ScienceDirect、RSC、JohnWiley等數據庫出版的化學化工方向的專業雜志中,精選近三年的文獻作為學生的參考教材,進行大膽的嘗試。常見的化學化工英文文獻有三種:全文、快報和綜述。這三種文獻的寫作風格和各組成部分(題目、摘要、關鍵詞、引言、各級標題、結果與討論、結論、參考文獻等)都有各自的特色。在第一次講述一篇美國人發表在JournaloftheAmericanChemicalSociety上面的文獻時,同學們都很好奇,課堂氣氛頓時變得活躍起來。
很多學生反映,這是他們首次接觸到英文文獻。好奇之余,也暴露了一些問題。比如,在短短的三頁文獻上有太多不認識的英文專業詞匯、較多的長難句和定語后置等,給閱讀帶來了極大的不便,論文的寫作風格與教材上面的單元有較大差別,同學們一時間難以適應等。隨著教學時數的增長,同學們逐漸適應了英文科技文獻寫作的.風格和格式。比如,美國人寫的科技文章(美式英語)和英國人寫的科技文獻(英式英語)的寫作風格就有較大的差別。
二、激發學生學習的興趣,營造寬松、愉悅的課堂氛圍。
興趣是最好的老師,是學業成功最重要的心理動力。因此,要讓學生充分認識到學習專業英語的重要性和必要性。在第一次上課時,筆者就試圖從以下幾個方面培養學生學好專業英語課程的興趣和緊迫感:
(1)讓學生了解中國化學工業和世界化學工業的狀況。中國化學工業在深化改革中取得重大的發展,但是與世界發達國家相比還有一定的差距,在技術方面還遠遠落后于發達國家,這就需要同學們發揚“師夷長技以制夷”的愛國主義精神。
(2)讓學生了解中國化學工業日益成為世界化學工業發展中一支充滿生機和活力的重要力量。許多跨國公司把中國作為投資和貿易合作的對象,如:巴斯夫、陶氏、聯合利華、杜邦等。畢業生要想在這些公司謀得一席之地,就必須具有良好的語言能力和豐富的專業知識。
(3)讓學生認識到專業英語在本科最后兩年學習中的重要性。專業英語知識掌握的好壞,將直接影響著我校化工專業學生學習化工熱力學(雙語和英語)的效果。此外,本科生畢業論文(設計)的環節要求學生翻譯一篇和畢業論文相關的英文文獻(譯文字數不少于3000字),撰寫畢業論文的英文摘要,熟悉本專業的幾種主要外文期刊。
最后,在研究生面試時,很多高校和研究所都要求翻譯一篇或者幾段英文文獻。嘗試將課堂交給學生,營造寬松、愉悅的教學氛圍。不論什么課,如果只是老師一味地講解,學生沒有參與到其中,那么課堂氣氛一定很沉悶。有些老師希望通過提問的方式促進師生之間的互動,但又發現,中國的學生,尤其是大學高年級的本科生,很少有學生在課堂上愿意主動回答問題。筆者采取的做法如下:明確地告訴學生,本課程的平時成績占35%,每個同學至少在課堂上回答一次問題才能得到平時成績,回答問題次數越多,平時成績越高。這樣一來,就使得本來很沉悶的教學課堂,氣氛一下子變得非常活躍,甚至出現多個學生爭搶回答一個問題的現象。
三、以公平為原則,改革單一的考核模式。
專業英語考試的重點應放在考察學生綜合利用專業英語知識從英文資料中獲取信息的能力。其關鍵在于學生能否理解英文文獻資料。筆者認為,能夠用自己的語言,將一篇文獻中的工作描述出來,并且能讓同學們聽懂,就可以稱之為“理解”。基于這種觀點,筆者采取了全新的考核方式。在第一次課的時候,就將同學們分成不同的小組(5人一組),老師給出幾十篇英文文獻,要求每個小組從中選擇一篇,并以之為基礎,制作PPT。當本學期課程快結束時,由其中一個學生上臺講解他們制作的幻燈片(時間約6min)。
講解完畢后,該小組的其他成員和其他小組的學生均可補充,并回答同學們和老師提出的問題。最后,根據學生在報告中所體現的對文獻的理解程度和回答問題的情況給出考核成績。這種模擬學術報告及問答的過程,不僅對學生專業英語的應用能力進行了考察,還鍛煉了他們制作幻燈片和現場演講的能力。通過這種考核方式,學生不僅學到了知識,而且也鍛煉了人際交往和團隊協作的能力,為以后的應聘求職奠定了良好的基礎。
四、結語。
所謂“授人以魚,不如授之以漁”,在有限的化工專業英語教學課時內,筆者采用這樣的教學方法對我校化工專業連續三屆學生進行教學,取得了良好的教學效果。學生不但掌握了基本的化學化工類專業詞匯,還掌握了較為完整的專業英語知識、擴大了學生的適應面,為學生日后的應聘求職和研究生生涯奠定了一定的基礎。
化學工程與工藝論文4
摘要:本文主要側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、化工分離技術以及超臨界流體萃取技術進行闡述和介紹,從而實現了化學工程工藝在企業生產、化學工程制造中的應用。
關鍵詞:化學工程工藝;綠色化工;分離技術;超臨界流體
1概述
隨著我國社會經濟的快速發展,各種化學制品已經充斥在我們周圍,成為我們日常生產生活中不可或缺的基本物品。然而,這些物品的原材料生產,都是來自于化學工程與工藝。化學工程與工藝是通過對化學材料的處理,從而實現了化學生產的環保資源的高效優化,生產過程也變得非常完善。尤其是當前,經濟的快速發展也隨之帶來了嚴重的環境污染問題,化學工程與工藝更是要朝著綠色環保的方向發展,尤其是與化學工程工藝相關而且環境問題息息相關的行業,例如石油化工行業、材料化工行業、生物化工行業等,這些都是利用化學工程與工藝的技術來帶動經濟發展的行業,對于我國社會的經濟發展來說,具有非常重要的現實意義。所以利用高新科技實現的化學工程與工藝,不僅有利于科學的發展和進步,而且對于經濟可持續發展來說意義重大。尤其是目前化學工程與工藝正朝著高精化、自動化、數字信息化的方向發展,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、食品加工、材料化工、印刷業等多行業一門科學,其實現是以化學的基本理論知識為基礎的,具有工業特色的技術。化學工程工藝涵蓋了原有化學的理論知識,結合了現代最新的環保思想和理念,對于促進社會的發展、人類的進步、經濟的可持續化來說意義重大。目前環境保護越來越被人們所看重,也是人們在物質經濟條件逐漸優越的前提下追求更高質量生活的體現。而化學工程工藝的相關研究,這實現環保節能、優化工業生產過程、提升社會經濟發展的重要途徑,它的出現,能夠使人們在減能節排的前提下使其經濟利益最大化,也是目前更多企業愿意嘗試和追求的環保生產途徑。科技的發展帶動社會的進步,經濟的提升勢必會對自然環境造成破壞,在綠色環保、減能節排的前提下,化學工程工藝勢必為社會可持續發展帶來新的契機,這對于社會發展來說,具有非常重要的現實意義。新型的化學工程工藝與傳統的化工相比,更加注重環境保護,更加看重生產效率,例如綠色化工技術、最新的分離技術以及超臨界流體萃取技術等,都是當前化學工程工藝最新興的生產技術。
3綠色化工技術
綠色環保、節能減排是當前企業工業生產一直看重和強調的生產方式,化學工程工藝中的綠色化工技術,則是對綠色環保的工業生產的最好的詮釋,綠色化學工程又被人成為環境優化化學工程,核心理念就是注重環境保護、降低環境污染、節能減排,從而實現環境污染與企業生產利益最大化之間的最佳平衡,對人類的健康和發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過程中都在強調綠色化工的理念,從而從化學工程生產的源頭阻止環境污染,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,通過選擇綠色環保的、無害的化學化學物質作為企業生產的原材料,在根本上減少或消除化工生產的污染物的排放,進而將對環境污染源消滅在萌芽之中。當前,在企業生產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展下,各種化工原材料、催化劑、溶劑等都已經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生產的無毒無公害的原材料,或者采用天然的植物、農作物或其他很多自然生物作為企業生產的原材料,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境污染源。
3.2選用綠色化學催化劑
在化學工業生產中,很多都需要催化劑來加速整個化學反應的過程,從而節約生產時間成本,提升經濟收益。然而,在傳統的.化學工程生產過程中,很多催化劑雖然加速了化學反應的過程,但是在污染物生產和排放量等方面,都對環境造成了很嚴重的污染。目前在綠色化工技術中,大都采用天然無公害的催化劑的開發和使用,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的污染重的催化劑,從而促進化學反應工程的綠色無公害。目前,部分化學工程工藝研究人員發現一種烷基化固相催化劑,其在促進化學反應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,這對于企業綠色化工生產來說,將是一個很大的福音。
3.3選擇綠色的化學反應
在企業化工成產過程中,會有很多化學反應,而對于這些化學反應的選擇,盡量提升化學反應的選擇性,從而將化工過程中減少污染排放和能源消耗,使生產物更加純凈化、提取更加便捷。以石油化工生產為例,對于烴類的處理常常選擇氧化處理,這個操作會對生產物造成污染和破壞,所以在石油化工生產過程中,要盡量避免此種反應,通過優化化學反應的選擇性,選擇綠色生產,從而提升整個化學反應的綠色生產過程。
4化工分離技術
在化學工程工藝中,有很多物質都是混合的,對于化工企業的生產來說,是遠遠不能符合生產所需的,那么在化學工程工藝的物質分離技術,則是將物質進行凈化、提純的重要過程,是使物質從雜亂無章、無規律的變化,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分離技術。在化工分離技術中,應用最為廣泛的是蒸餾法,這種方法的實現是通過外在的燃料燃燒對物質進行加熱,通過混合物中不同物質的氣化溫度點,來充分掌握加熱溫度的變化,使得混合物的溫度在預期溫度點進行持續加熱,從而實現對應物質氣化分離。在我國,對于蒸餾分離的技術和工程實現,都已經積累了深厚的理論知識和豐富的應用實踐經驗,為我國的化工也生產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的實現中,目前推出了各種熱門的物質分離方法和技術,無論是在時間效率上、還是在生產成本上,都能很好地應用在企業化工生產過程中。
4.1膜分離技術
膜分離技術是當前化學工程工藝領域中,實現物質分離技術中比較流行的分離方法,在環保節能、低污染、高效率等諸多方面都表現出優異的性能。膜分離技術是以各種材質的膜作為基本的分離介質,膜的介質可以采用氣體材質、固體材質、液體材質或混合材質,最終構成一個膜兩邊互不連通的界面,根據其自身的滲透特性,在不同的外在作用力(例如重力、壓力、電磁場、滲透壓差)下,實現物質分離。按照膜不同材質劃分,常見的膜有包括支撐液膜、乳化液膜的液體材質膜以及無機材料膜、聚合物膜的固體材質膜,這些膜的材質、特性不同,最終實現的分離過程也不盡相同,有滲透、電滲析、微濾、液膜分離等,這些分離技術和過程在氣體干燥、廢水處理等方面廣泛應用,正式因為膜分離技術效率高、耗能少、工作條件需求低,也逐漸化學工程工藝中分離技術的主體。
4.2吸附技術
在分離技術發展迅速的今天,新型吸附技術也逐漸進入了物質分離工程中,通過變壓吸附、層析、模擬移動長等分離方法,新型的吸附技術也成為了分離技術中的新型技術,在工業制造和化工生產中起到非常重要的作用。
4.3反應分離耦合技術
反應分離耦合技術是提高生產效率、優化化學工程生產過程、降低生產成本中發揮越來越重要的作用。反應分離耦合技術是通過利用物質分離來促進反應或通過物質反應來促進分離的一種化工分離技術,整個技術的應用效率非常高,操作費用也很低。以醋化反應為例,該反應過程就是在精餾塔中進行可逆的醋化反應,利用精餾的反應來分離醋和水,同時逆向反應也能夠加強醋化過程,從而在原料成本等多方面節約成本。
5超臨界流體萃取技術
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變化下,達到某個臨界點就會發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在達到臨界壓力點或溫度點時,如果持續提升外界條件,該流體密度不斷增加,但是并沒有真正發生液化或氣化的現象,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,利用超臨界流體來實現物質分離的技術,則被稱為SCFE超臨界流體萃取技術,該技術目前被廣泛應用在食品加工、化學工程和企業生產、生物制藥等諸多領域。SCFE的超臨界流體萃取技術,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,進而使萃取物從其中分離出來,實現物質的分離。流體物質在超臨界狀態下,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,密度則發生顯著變化,極易實現混合物中萃取物的提取和分離。利用超臨界流體萃取技術,一般是使用流體作為萃取物的溶劑,使其進入超臨界狀態,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,從而實現萃取物的分離。利用SCFE的超臨界流體萃取技術來實現物料萃取物的分離,在提取速率、萃取物兼容范圍等方面都非常優異,而且外在條件是通過溫度或者壓強的調節來實現對流體密度、溶解度的控制,從而能夠有效地實現萃取物的分離,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、無氧環境的操作可以有效地分離熱敏或容易氧化的物質,此外,SCFE技術的實現,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
化學工程工藝是目前涵蓋冶煉、藥物生產、食品加工、材料化工、印刷業等多行業的專業學科,其實現的專業技術對于企業的生產來說具有非常重要的現實意義。在化學工程工藝中,常見的技術有綠色化工技術,該技術是從原材料、催化劑以及化學反應的過程中選取綠色無毒無公害的物質和反應選擇性來提升化工的低污染率,分離技術則是通過蒸餾分離、膜分離等分流技術來實現的化工材料的分離,超臨界流體萃取技術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萃取物的提取,從而實現物質分離。這些化學工程工藝都在為企業的生產、化工過程等起到非常重要的作用,為促進我國的經濟發展奠定了良好的技術基礎。
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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
化學工程與工藝論文5
摘要:基于研究及筆者多年工作實踐,首先對化工生產工藝流程展開分析,隨后在此基礎上就如何對化工生產工藝技術進行優化談一談自己的看法,以供同行參考。
關鍵詞:化學工程;化工生產;工藝
1化工生產工藝流程分析
通過對相關文獻研究以及結合筆者工作實踐來看,化工生產工藝流程通常涉及三個方面:
1.1原材料預處理
為了確保化工生產中反應能夠充分地進行以及降低原材料使用量,通常各企業在生產前都需要進行原材料預處理。目前在化工生產中對原材料進行預處理的方法眾多,根據材料狀態可以將其分為三類:
(1)固體原材料預處理。化工生產中固定原材料預處理環節主要是溶解、粉碎或混合;
(2)液態原材料預處理。液態原材料預處理上通常為過濾、預熱蒸發;
(3)氣體原材料預處理。氣體原材料預處理主要為凈化、加溫或加壓。對此,各化工企業在生產前應依據產品實際選擇適宜的原材料預處理方法,這樣一來既確保生產有效開展,同時對于降低成本也大有幫助。
1.2各步化學反應控制
化學反應是化工生產中重要環節,其反應情況直接決定了化工產品的質量,這就要求企業必須基于相關生產規范對各部化學反予以嚴格控制。從實際來看,化工生產中所涉及反應種類眾多,并且不少反應發生條件相互矛盾,比如某些化工生產反應過程中需要進行加溫,而另外一些則要冷卻,因而為了確保化工產品質量企業必須對各步化學反應進行準確控制。對此,化工企業首先需根據產品生產所涉及化工反應予以掌握,隨后在此基礎上對反應中所需儀器設備、條件等分析出來,之后根據化學反應不同環節制定出相對應的控制與保障措施,最后還需做好化學反應過程中的監控工作,從而確保生產中各步化學反應得到切實有效的控制。
1.3分離產物與精制
通過前面所進行的各項準備以及呼吸反應后,就可得到初步產物。然而這離預期想要獲得的產物還相差甚遠。因此,還需要對產物進行分離與精制。在分離完成后,切勿馬上將雜質當做廢物處理掉,因為大部分雜質還能夠重復利用,變廢為寶,在保護環境的同時還能夠提升原材料的利用率。由于產物的`分離純化與最終產物的產率密切相關,并且在很大程度上關系著企業的經濟效益。所以在選擇化工生產設備時,企業必須要全面考慮到設備對化工工藝產品產率的影響,選取最佳反應設備,從而不斷提高化工生產的效益。
2提高化工工程中化工生產工藝探究
2.1對化工生產工藝技術進行優化
除了上述工藝之外,還需要從根本上對化工生產工藝技術進行優化,深入研究化工反應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、哪種方式更節能、哪種工藝流程產率更高等。因為原料不同,其生產原料及方式均有所差別。所以在實際生產過程中,應當結合具體情況來選擇合適的工藝流程,以促使工業化生產更高效、節能、環保的開展。換而言之,我們應當對當前化工生產現狀進行深入研究,除去弊端并積極研發新工藝。
2.2進一步優化化工生產工藝條件
正如上文所述,反應條件不僅是保證化工工藝生產得以有效開展的環節,同時更是確保其產品質量的重點。另外,對化工生產工藝來說,良好的反應條件在提高生產效率與降低廢料生成方面發揮著積極作用。鑒于此,為了提升化工生產工藝成效,進一步優化反應條件就顯得十分必要。首先,化工企業在各種反應材料采購上除了要充分結合生產所需購進齊全外,材料質量也應要達到相應標準。其次,化工生產中所使用到的諸如催化劑、器皿以及設備等也需要根據要求準備齊全。最后,選擇最適宜的化工生產反應設備,比如精餾塔作用力出現變化,則會造成反應過程中回流比減小,而采用熱泵蒸餾則能夠降低反應使能力損失,對此各化工企業應當在充分結合自身產品、生產工藝等實際情況下,并基于國家、行業相關規定指導選擇最適宜的反應設備。
3盡可能降低生產過程中的動力能耗
3.1積極采用變頻控制
一般情況下,電機拖動系統常常被運用于化工生產過程中。然而在使用過程中,電機拖動系統往往需要耗費大量電能,而變頻節能調速則能夠對普通的閥門靜態調節技術起到改善的作用,從而讓電動拖機系統的輸出與輸入均可以維持動態平衡,以降低生產過程中的電能損耗。所以在生產過程中可以選用變頻控制進行調速以起到節能的效果。
3.2升級與改造供熱系統
在實際操作過程中,化學工藝需要熱能來促成反應,因此在生產過程中需要耗費大量的熱能。在升級與改造供熱系統過程中,應當突破以往單套裝置的約束,在整體上優化組合裝置,從而在根本上解決“高熱低用”的問題,將熱能的利用率發揮到最大化。
4結束語
總而言之,化工生產是化學工程中的重要組成部分,如何有效提升其生產效率與質量,并有效解決其對環境所造成的影響是當前擺在化工企業面前的重要課題。為此,本文通過對化學工程中化工生產工藝進行解析,希望能為促進化工生產進步以及化工企業的發展貢獻一份力量。
參考文獻
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化學工程與工藝論文6
1、發酵工程的分析
所謂多場分布,就是指發酵生物反應器中受到的多種物理因素影響,導致反應器內基質、產物等在濃度和溫度上發生改變,從而對反應速率產生極大的影響,這些物理因素即為溫度分布、速度分布和濃度分布。以發酵液中的反應為例,其反應的最終結果都與這些多場分布因素有關,如氧的傳質速率、菌絲團以及菌體的內反應組分傳質,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過程的同時,還會起到主導反應的作用,即為發酵罐內反應的控制環節。所以,在發酵罐中的各項反應中,傳遞特性的作用十分關鍵,它的研究對于發酵罐內化學工程的研究來說具有良好的現實意義,并且為以后的發酵過程控制理論的完善奠定了基礎。
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酵工藝時,水是反應中必須要產生的物質之一,于是乙醇的提純工藝就落到了水與乙醇的分離工藝上。基于化學原理上分析,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,乙醇在發酵液中的質量分數在5%到12%之間,但是工業用乙醇的質量分數卻在90%以上,那么這就給乙醇的提純工藝提出了一定的挑戰,采用傳統的精餾方法已經無法滿足工業的要求。
由此,可以將發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量分數為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乙醇。精餾這種乙醇提純方法已經發展多年,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,在傳統的乙醇提純工藝上還具有很大的發展與創新空間,可以從設備配置、生產效率以及工程理論上進一步研究,得出更適合現代工業發展的有效方法。
目前,這種工藝方法已經有所突破,如分類與反應過程耦合的方法,就是創新的代表。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,也可以利用膜蒸發分離的辦法,其優點是降低能耗,避免污染環境。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。現階段,燃料乙醇生產工藝的研究,主要集中于單一操作過程,如吸附脫水共沸物、滲透蒸發、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,計算機仿真的應用開始不斷增多,它在進行不同單元組合的反應規律研究上十分有利。
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容。由此可見,流程組合的研究已經上升到計算機時代,不再需要傳統的憑經驗進行流程與工藝的確定了。
3、生物發酵反應與分離耦合反應
就目前的燃料乙醇工藝研究而言,主要為基礎研究工作,如過程放大、生物反應與分析過程耦合、流程創新、工藝流程創新等。生物發酵反應與分離耦合。不是兩者的簡單結合,而是一種流程耦合,屬于一種創新的技術和理論。如果化學反應結束后就可以直接得到產品,那么反應過程就是相應的過程,而在工程上所說的反應過程則是綜合性的過程,包括方法、設備以及問題處理的過程。這其中形成了分離工程,利用能量與物質的傳遞、化學反應以及流體力學等相關知識,由此說明耦合問題可以進行,并且能夠完成相關問題的解決,并且可以將生物發酵看作是耦合過程,用于提高發酵與分離效率,這種方法大大促進了燃料乙醇工藝的發展。它利用了工藝改善,采用了創新的方法,實現了工藝過程最優化,這是化學工程發展的最新契機,多場耦合的研究意義重大,為未來的發展與進步指明了方向。
4、結語
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、質量傳遞、發酵生物化學反應以及熱量傳遞等。發酵工程的未來研究方向,應該從傳統的工藝本身研究抽身而出,致力于同步糖化發酵背后的一些工程問題,并且開始采用創新的多尺度問題研究方式,同時結合人工智能、新型分離發酵裝置等,利用多場耦合,開辟燃料乙醇領域進展的新篇章。與此同時,在未來的化學工程學理論研究上,也應該加大對生物反應工程、流程創新以及工程放大的理論研究,將經驗上升為理論。
化學工程與工藝論文7
一、化學工程與工藝專業實習現狀的分析與改進
生產實習是化學工程與工藝專業教學當中的必修內容,旨在培養學生對知識的實際運用能力,為以后的工作打下堅實的基礎。就目前我國該專業的生產實習狀況來看,主要存在著以下幾點問題:
(1)實習方式單一,學生動手機會不多。在學生的實習過程當中,出于安全考慮,主要以參觀為主,教學為輔,偶爾動手的方式。學生僅僅通過有限的時間來觀察工廠中的工藝流程,初步了解生產單元操作,然后整理實習報告,卻很少有自己動手操作,深入學習的機會。這樣不僅削弱了學生的實習主動性,而且對于其實踐能力的提高產生了阻礙。
(2)學生對于實習沒有足夠的重視。由于習慣于應試教育下的以成績衡量科目的重要性,實習在大多數學生的眼里都不是重要課程,顯得可有可無。很多學生甚至以分散實習的名義,僅僅找企業簽字蓋章,敷衍了事,卻沒有真正的投身到企業實習當中去。在這樣一種大環境中,學生很難認識到實習對于化學工程與工藝這一學科的重要性。
(3)學校沒有對學生的實習進行良好的規劃。目前很多學校對于實習對提高學生實踐能力重要性的認識也有待提高,沒有真正的從各個方面進行規劃,僅僅是為了完成教學任務走走過場。而且很多學校的實習時間都安排在大四上學期。那個時候課程負擔仍然很重,而且很多學生還有考研的計劃,所以很少有學生把精力真正放在實習上面。很多學生甚至將課本和考研材料帶到實習單位,使實習的效果大打折扣。除此之外,學校將所有學生的實習均放在一個學期,這也造成了聯系實習單位的實際困難。
(4)沒有進行很好的校企聯合。很多企業都認為學生實習無法給企業帶來相應的市場價值和經濟效益,反而因為要分心管理來企業實習的學生,會延誤其正常的生產活動。同時也因為學校和學生本人對實習的不重視,造成企業接納實習生的熱情受到挫傷。而事實上,學校和企業如能充分利用學生實習的平臺,校企緊密結合,既有利于提高高校畢業生的實踐能力,又能幫助企業在用人方面避免“用工荒”這一尷尬現象。針對以上狀況,建議對該專業的實習進行以下幾點改進:
①加大實習改革,提高動手實踐能力。在教學過程當中,注重實踐環節,致力于培養學生的實踐能力。在實驗教學中,增加創新型實驗,減少驗證性內容,以此來培養學生的創新能力。針對我國現在各大高校化學工程與工藝實習的問題,應該從幾個方面進行改革。首先,要為學生提供穩定的實習基地,讓學生將集中實習和分散實習結合起來。其次,應當提高學生的動手能力。企業應該為學生配備相應的企業導師,讓學生在導師的指導下,親自動手實踐,將書本中學到的理論知識真正的運用到實踐當中來。在實習過程中,不能僅僅讓學生當一個旁觀者,更應該讓其成為真正的實踐者。最后也是最重要的一點,通過幫助企業解決生產過程中碰到的技術問題,讓學生在實習中體會到攻克技術難題的樂趣,培養學生的興趣點,讓學生從起初的被動學習中走出來,真正積極主動的投身到化學工程與工藝實踐中來。
②加強實習的組織管理。以往,無論是學生、學校還是企業都沒有給予化學工程與工藝學生的實習以足夠的重視,因此造成疏于管理,松懈怠慢等現象。現在,學校和企業作為組織者:a.應該從組織上著手,加強組織管理,制定相關的制度對學生加以約束。b.學校應該提高實習在考試當中的比例,以此來提高學生的重視程度。另一方面,也應該從學生的角度出發,為學生制定符合他們自身發展的實習制度。c.從規章制度上加強管理,杜絕離崗脫崗現象。而企業則可以通過一些和就業相關的激勵政策對學生加以引導。
③做好課程與實習的規劃工作。a.為了避免與其他課程的考試和實習相沖突,學校應該提前對學生在校學科學習的時間進行協調,為學生實習留下充足的時間。b.學校在實習時間上宜采取分批次、分不同類型企業來組織學生實習。避免所有的學生都在同一時間段、同一家企業進行實習的情況,實習效果大打折扣。
④加強校企聯合。目前化學與工藝實習存在的最大問題就是實習地點的聯系問題。因此來自于企業的社會保障必不可少。以往學校的實習環節當中,企業考慮學生安全的問題,往往存在著聯系企業難這一問題。應當加強.校企聯合,為學生提供充足的實習資源。在校企聯合的模式當中,可以為學生提供雙導師選擇制度,校內導師和校外導師相結合,實現優勢互補,合作共贏。企業可以配備相應的導師,對學生的實踐進行指導,讓學生不僅有理論知識,而且可以學以致用。其次,企業可以和學校簽訂合約,每年從學校選拔優秀的畢業生定點輸送。這樣做及解決了學生就業困難,又可以為企業招到熟悉其運營機制的勞動者,達到雙贏的局面。除了企業,政府的支持也是必需的。政府應該從政策上對化學工程與工藝予以重視,并且幫助學校為學生的學習提供良好的條件和環境。
(5)改善實習考核制度。通過重建學生的實習考核制度,改變學生的被動實習狀態。以往學生的實習最后都是由企業蓋章,并不加入或者很少加入學生最終成績的考核。現在,為了使學生更加積極主動的投身到化學實踐當中,學生在實習中的動手能力,創新能力以及最終的實習效果等均應列入考核機制當中。
二、化學工程與工藝課程體系和教學內容的改革
隨著知識信息時代的發展,以往的教育模式已經無法適應當前的形勢。首先我們應該分析一下以往課程體系中存在的問題,然后有針對性的進行解決。
2.1課程體系支離破碎,整合度太低
現在化學工程與工藝的課程體系還很不完善。每門課程的.聯系性不高,以至于學生無法形成一個完整的知識框架和體系,不利于學生將學到的知識融會貫通,學以致用。該專業是一門結合度很高的專業,知識體系的不連貫也不利于和其他學科的有機結合。
2.2過分注重基礎知識和書面知識,忽視學生的實踐能力
在應試教育的影響下,很多學生和老師把更多的關注放在了考試成績上,我們經常看到成績很好的畢業生來到企業,操作能力卻非常差。這也是現在應屆生就業困難的一個重要原因。
2.3弱化了單元工程與環境和系統的關聯
課程中所學到的知識,其最終的目的還是要用來解決實際的需要。目前化學工程與工藝的開發重點主要在于環境保護方面。但是現在的課程卻片面注重書面知識,忽略了這一最主要的功能的聯系。新的課程體系改革的著力點應該主要放在對學生實踐能力和綜合素質的培養。關于該專業的高校課程設置,實踐探索比理論探索更為復雜,是一項艱苦的工程,需要不斷地進行磨合與調試。現在主要針對以上幾點,提出相應的改進方案:
(1)擴充知識體系,培養學生的綜合能力。建立逐層遞進的知識系統。教學模塊從基礎知識到基礎實踐,再到實踐操作,創新提高的層面。其中實踐模塊應該予以足夠的重視。該模塊可以使學生的專業學習和實際應用結合起來,為企業提供專業性人才。在學生的課程體系當中,除了對于必修課的注重,也應該擴大選修課的范圍。在選修課的設置方面,要根據課程的發展性、創新性以及與本學科的聯系性來進行選擇。注重學科的技能強化,使學生根據自己的職業志愿進行選擇。還可以通過講座等方式,來激發學生的專業興趣。另外,可以根據培養目標,增加化工管理等相關內容。在原有的課程體系中,擴大設計類課程的比重。這樣既有利于學生知識面的拓展,又有利于完善學生的知識體系,最終為國家培養出適應社會需要的一專多能的人才。
(2)加強學生實踐能力,增強社會責任感。一方面,學生應該積極主動的投身到化學工程和工藝的試驗和實習當中來,另一方面,要有強烈的社會責任感。現在該專業的迅速發展,即為當代大學生提供了自身發展的契機,也帶了壓力和動力。當代大學生應該以保護環境為己任,投身到綠色化學的研究當中去。另外,應當增加課程中的實驗內容,增加設計性實驗和創新性實驗,適當調整理論教學和實驗教學時間分配。同時在課程設計等實踐環節中,注意培養學生的工程觀念和團隊精神。
(3)強化課程與系統和環境的聯系。通過整合課程結構,使該專業的知識之間的關聯性得以加強,并能夠更好地與系統和環境相關聯。為綠色化學的發展提供有利的契機。
(4)為化學工程與工藝專門人才培養提供師資保障。良師在學生的學習生涯當中起到的作用是舉足輕重的。因此,學校在老師的選拔與配置方面應該著重注意,為學生選擇理論知識和實踐能力雙優的教師。另外,學校也要和企業積極交流,在企業中為學生選擇適合學生發展的校外導師,對學生的實習和畢業設計進行指導。
三、總結
化學工程與工藝作為構建環境友好型社會的一項重要技術,其發展對于現代社會有著不可估量的意義,因此對于其課程設置方面的改革也顯得勢在必行。本文通過對于之前其實習方面存在的弊病進行分析,得出了有效的改革方案。學生、學校和企業三方應該共同努力,致力于為我國培養出化學工程與工藝方面的專業人才。
化學工程與工藝論文8
摘要:近代的化學工業是廣泛應用現代化學理論和化工技術基礎上發展起來的一種知識密集型工業,它與科學技術和經濟發展密切相關。化學領域的科學成就是化學工業不斷創新的前提和條件。本文對化學工程與工藝特點進行一個分析。
關鍵詞:化學工業 化學工程與工藝 創造 技術 產業 專業
1 化學工程與工藝概述
化學工程,簡稱化工,是研究以化學工業為代表的,以及其他過程工業生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律,如石油煉制工業、冶金工業、食品工業、印染工業等,并應用這些規律來解決過程及裝置開發、設計、操作等問題,它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用于化學工業上,主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質,來替生產化學品或是物料工廠提供一個反應流程設計方式。實驗研究、理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學工程的研究領域最初只是化工單元操作,如:輸送現象(為化工學科當中“單元操作”的理論基礎)、化工熱力學輸送現象。隨著發展,后來又發展出一些新的分支,化學工程領域的分支龐大,可應用在各類化學相關領域的研究及實務上的操作,因應現代工業發展的需要,以化工的知識背景為基礎,例如半導體工業。隨計算機的快速發展,數值模擬(cfd)在化工的發展占據重要的地位。
2 化學工程與工藝專業簡介
2.1 化學工程與工藝任務。根據化學工程與工藝專業的性質,化學工程與工藝專業的任務是培養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、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造,對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多,化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外,還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況,重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向。
2.2 化學工程以及化學工業的一些特點。以物理學、化學和數學為基礎,并結合工業經濟基本法則,研究化工單元操作以及有關的流體力學、傳熱和傳質原理、熱力學和化學動力學等在化學工業上的應用,以指導各種過程及其設備的開發、改進和發展屬于化學工程學的內容。化學工程是隨著化學工業的大規模生產發展而形成的。化學工程包括過程動態學及控制、化工系統工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學、化學反應工程等方面。化學反應是化工生產的核心部分,提供過程分析和設計所需的有關基礎數據,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工程的理論基礎,它決定著產品的收率,對生產成本產生重要影響。對單元操作的研究,可用來指導各類產品的生產和化工設備的設計;傳遞過程是單元操作和反應工程的共同基礎,化學工業在新的形勢下要求處于化學核心地位的催化技術和化學工程都必須用跨學科的戰略進行多學科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞,這三種傳遞,實質上就是各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程。
合成化學是化學學科的核心,化學家不僅發現和合成了眾多天然存在的化合物,同時也創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),并且以幾個月就有100萬個的速度發展,大量新化合物的產生是化學工業產品開發的基礎。信息技術及工程技術的進步為設備和工藝創新創造了條件,推動了化工行業的技術進步。 化學工業的生產技術和許多深度加工的產品更新換代快,要求化學工業必須不斷發展和采用先進科學技術,從而提高生產效率和經濟效益。不斷尋求技術上最先進和經濟上最合理的方法、原理、流程和設備是化學工業工藝創新追求的目標。化工新技術開發程序是一套科學的程序,它是以市場為導向、以創新為宗旨,以工業化和商業化為目的的創新過程。世界上經濟發達國家化學工業的研究開發費用、科研人員以及專利和文獻的數量都居各工業部門的前列。
3 化學工程與工藝實驗數據處理分析
傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來。
化學工程與工藝專業實驗是初步了解、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節。化工實驗的特點流程較長,規模較大,數據處理也較為復雜。因此依靠計算機處理數據會使繁瑣的.數據處理過程變得簡單快捷,大大提高工作效率。數據處理是每一個化學工程實驗必不可少的步驟,也是至關重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術的可行條件。但是化工實驗數據的處理往往并不是那么簡單,它需要通過復雜的數學計算,若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間,而且化工實驗數據的處理量很大、重現性很高,因此應用計算機來處理實驗數據可以大大提高工作效率。化學工程與工藝專業是一個以實驗為基礎的專業學科。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之間的定量關系,從而揭示某化工過程所遵循的客觀規律。
MATLAB在化學工程與工藝實驗中的應用進行初步的嘗試。傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。而MATLAB是一個強大的數學軟件,能夠方便地繪出各種函數圖形,一方面可以解決符號演算問題,另一方面可以解決數學中的數值計算問題。MATLAB的應用范圍非常廣,包括信號和圖像的處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。它已成為國際控制界的標準計算軟件。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來,利用MATLAB軟件編寫一個數據處理程序:只需輸入任意一組原始數據,就可以把實驗結果,數據模型以及作圖一起顯示出來。
4 結束語
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約資源對保護自然生態環境的任務,需要化學與化工學科的共同發展,社會經濟的可持續發展,我國提出轉變經濟發展模式,為此,化工教育首先要端正學生和家長對化工產生的片面認識。融合從分子水平的化學到大規模制各工程科學的寬闊視野,現代化學工程教育內容既應跨越和涵蓋整個化學和化工領域,也仍要重視工程教育的特征,強化工程實踐環節,培養學生解決復雜問題的能力,完成化學工程教育的歷史任務,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涵。
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化學工程與工藝論文9
在我們目前所接觸的工業中,化工是非常重要的一個步驟,雖然不像航天事業那樣驚喜動魄,也不如軍事可以直接用來保家衛國,可是化工卻能滲透到很多行業中,其中很多都是足以值得我們驕傲的行業,化工通過提供優良以及合適的材料,來促進社會發展和科技的進步,起到基石的作用。本文主要是以化工生產作為入手點,將生產化學物品的新工藝融入到化學工程里,以尋找到更加安全環保的方法為目的,以便研制出更多又好又新的材料。
1目前化工行業中所存在的問題
作為中間環節的化學生產工藝作用非常重要,直接關系到產品的純度、原材料的利用率并要嚴格控制環保,確保無污染物排出,無論什么時候都要確保人民的生活環境質量,這也是衡量國家化工行業是否發達的一個重要的參考準則。我國在化工行業的發展起步有些晚,所以亟待解決的問題也相對比較多,最主要突出的就是環保方面的問題。
1.1目前我國的化工生產率比較低
世界各個國家的工業都在迅速發展著,所以存在的問題也就更加突出,我國目前的化工產業在產率方面與發達國家的差距比較大,而在化工生產時,對于壓力以及溫度的要求比較高,也就是說在生產過程中所使用的生產設備要非常達標才可能有較高的產率。舉例來說,比如我們在生產肥料時,器皿溫度是否達標是一項很關鍵的因素,而我國目前的反應器皿大多都無法達到理想的溫度狀態,溫度不足會導致化肥在生產時反應進行的不夠充分,導致廢料產生過多,即對原材料是種浪費,也會污染環境。而更嚴重的事情是,由于生產時反應不充分,會直接導致產品合格率很低,無法達到生產所需要的條件,造成了能源以及資源方面的浪費,這直接導致目前化工產率較為底下的現狀。
1.2化工廠的環保能力低下
在進行化工生產時,如果環保的能力較低,則會直接導致空氣以及環境污染。這也是造成我國污染嚴重的罪魁禍首之一。像印刷、造紙、印染、重金屬以及紡織業都屬于污染環境較為嚴重的行業。這些行業的廢水檢測結果,一般都是重金屬超標非常嚴重,對環境造成的危害不可估量,從而嚴重影響人們的衣食住行,也影響了我國的環境污染指數。這些重金屬污染型廢水的排放會嚴重影響我國人民飲水的質量以及土壤的質量,使得生態環境失調。
1.3不能使化工生產過程連續化
眾所周知,連續性的生產過程無論在哪個行業都能極大地節省人力財力,同時又能最為充分地利用資源和能源。但我國的化工行業卻存在化工生產過程連續性不好的問題。生產過程可能會因為連續性不佳而造成生產過程的中斷,使得整個生產過程脫節,對化學品的成品質量造成極大的危害,并造成原料的浪費,這也是化工生產中最容易出現問題的環節。
2關于化工生產工藝的研究
我國工業是由化學工業、機械設計制造工業和煤礦工業組成的。而化學工業是其中最為重要的組成部分,因為化工工業與人民的生活密切相關。我們吃的糧食是有糖類等碳水化合物組成的,我們穿的衣服是有纖維或者尼龍等化學品制成的,我們用的工具更是由化工材料做成的。
2.1努力改善反應環境和條件
作為化學工程中的起始工作,反應環境和反應條件對化工生產過程的產率起著很大的作用。尤其是反應條件,它既關系著反應是否能順利進行,又關系著化工生產過程產率的問題,反應條件好了,自然可以達到高效生產,減少廢棄物的產出,提高原料產率。綜合以上原因,為了能夠達到高效生產我們最應該做的就是加強化工生產過程中的反應條件。催化劑能夠有效地縮短反應時間,降低反應能壘,增加反應的速率。
2.2合理處理廢棄物
在化學品的生產過程中,反應條件和反應環境固然重要,但廢棄物的處理也很重要。我們國家是一個資源大國同時也是一個人口大國,使得人均資源占有率很有限,為了以后子孫后代的發展,我們不能走先污染后治理的道路,應該合理處理好廢棄物。我國現行的法律規定,化工生產過程中產生的重金屬和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外,對有毒廢氣也要經過處理才能排放到大氣中。被污染水質的排放應該嚴格采用化學原理對其進行化學處理,等到指標合格后,才能通過專用渠道,排放到自然環境中。比較簡單的則是通過基本反映,利用沉淀的方式,將重金屬離子轉變為化合物沉淀下來,使其危害性降到最低。而廢氣則應該在排放裝置的中部和頂端設置有效的廢氣處理系統,過濾掉有毒的粉塵和氣體,之后再排放到空氣中。
2.3優化化工生產的工藝技術
除了這些工藝以外,我們還要真正改善化工生產中的工藝,對化工反應的一系列的反應條件和反應原理進行研究。例如,乙烯的`合成方式有很多種,可以裂解石油品也可以將乙醇脫水,還可以將長的碳鏈斷裂成短的碳鏈。出現多種方式時,我們就需要研究哪種方式更為節省能源,哪種方式的原料來源更廣,怎樣的工藝流程設計能取得最大的經濟效益以及最高的產率。不同的原料,所需要的化工原料和生產方式都是不一樣的,我們需要針對不同的情況采取不同的工藝流程,使得這些流程能更好的適應工業化生產,來提高化工生產過程的有效性并且達到綠色環保高效的目的。
3結論
在化學工程中,化工生產是很重要的過程,只有保證在化學生產過程中的有效性,使化工生產的工藝達到設計的要求,同時也要提高生產設備水準,增加在生產過程中的利用率,提高產量。要將小的化工廠進行合并,組合成規模比較大、在處理污染方面更有能力的化工廠,同時也要提高化工生產工藝的水平,使工藝在進行過程中可以最大程度的連貫起來。
化學工程與工藝論文10
一、化學綜合實驗教學的思考和改革。
1、實驗方法綠色化。
結合我院的實際情況,我們對化學綜合實驗內容進行了合理的選擇。首先,在溶劑、原料及產品的選擇方面,盡量使用無毒或低毒試劑、少用或不用劇毒的有機物,如不選用苯、甲苯、二氯甲烷作為溶劑或原料進行實驗,不選用高錳酸鉀、重鉻酸鉀、氯酸鹽作為氧化劑,不選用硝基苯或苯胺作為產品的實驗等,并努力實現半微量或微量反應。
其次,在化學反應方面,積極探索無溶劑反應和超聲波、微波催化等新型實驗,如使用微波催化合成乙酸乙酯不僅可以降低乙酸、乙醇及催化劑濃硫酸的用量,縮短反應時間,而且收率可達90%以上。最后,在實驗“三廢”處理方面,主要實行“統一回收、循環使用、綜合處理”的原則,最終實現“三廢”無害排放。
2、實驗內容現實化。
在化學綜合實驗過程中應增加與日常生活相關,以及對化學、社會發展的緊密聯系的內容,以提高學生自我鉆研、創新的意識和興趣。膏霜類化妝品已經完全滲透人們的生活,其配制實驗也是學生極為感興趣的綜合性實驗之一。化妝品原料種類繁多,性能特點各異,在配方中所起的作用不同,一般而言:油脂和蠟及其衍生物為基礎組分;為使形成穩定乳化體,需加乳化劑,如司盤類、吐溫類;為保證外觀和流變性,應加水溶性高分子聚合物;此外,還應根據實際情況加入保濕劑、營養添加劑、防腐劑、色素、香精及祛痘、美白等其他功能性原料。
完成一個具有優良性質的膏霜類化妝品的設計,需要掌握原料的性質特點、性質影響因素及相互影響;實驗方案的設計、改良和優化;產品性質評價等多方面的內容。膏霜類化妝品設計方案與學生日常生活密切相關,學習興趣濃,在實驗過程中可以體味到科研實踐的價值,很好地調動了學生的科研積極性。學生在實驗完成后,積極主動地對實驗進行總結和分析,對比不同方案優化實驗方案,受到多方面的鍛煉,實驗思路、動手能力得到了有效的培養。
3、實驗學科交叉化。
化學綜合實驗應綜合體現有關知識:理論知識和實驗知識;單元實驗方法和實驗操作技能;基礎實驗知識和科研創新能力訓練;實驗室實驗能力和工業化生產能力訓練等。化學合成屬無機化學和有機化學的內容,是驗證、鞏固和加強理論知識,培養學生正確選擇化合物的合成方法、條件優化以及一般的分離和鑒定方法,如重結晶、熔點測定等,應該注重合成方法的適用范圍、實際條件、應用領域等。
化合物分析包括分析化學和儀器分析,培養學生的基本分析方法和原理、化合物結構解析的基本知識、分析方法的有關計算,應該注重分析方法的合理選擇和初步具備對數據的評價能力。化學工程與工藝專業的學生除了掌握化合物合成和分析等自然科學領域的有關知識外,還應具備工程技術科學領域的有關知識和技能。在化學綜合實驗過程中滲入化工原理實驗,回答過程和設備的`問題,使學生熟悉工藝流程和操作設備,掌握單元操作的過程規律和典型設備,學會利用理論知識分析操作變量對過程的影響,調整操作參數以完成指定工藝要求,還應啟發學生積極思考過程實驗裝置和操作規范所蘊含的科學依據,為工業化生產奠定基礎。如在合成分析純乙酸乙酯的實驗中,使用的化工原料是什么?反應原理是什么?影響因素有哪些?工業上如何除去反應過程中生成的水?產品如何進行純化,使用何種設備?設備的設計應該滿足什么條件?產品純度如何檢測?在回答所有問題時,學生必需掌握合成、設備、分析等有關學科內容,實現學科交叉,對分析純乙酸乙酯的從合成到工業化產品就有了非常深刻的認識。通過化學綜合實驗使學生初步具備查閱文獻、選擇合成方法、擬定實驗方案、建立產品分析方法和基本工程操作能力,培養觀察、分析和解決問題的能力,為研究性實驗和創新性實驗打下基礎。為了滿足實驗需要,還應補充其他教學內容,如文獻檢索、波譜解析、試驗設計方法等。
4、實驗項目科研化。
化學綜合實驗除承接基礎實驗的提升外,還應為科研創新性實驗的開展奠定基礎,因此必然需要在綜合實驗中滲透科研的方法和技能。化學綜合實驗一般在第三學期,開設時間為兩周,對一個實驗項目不能進行特別深入的研究,因此選題就顯得尤為重要,應該注意選題的難度控制和選題的意義。根據我院情況,題目來源主要有:教師科研項目中可分割的、難度適宜的試驗部分;教研組開發的綜合實驗;學生提出可實行的實驗項目等。科研實驗對于本階段的學生來說有一定難度,因此教師要從文獻的查閱、實驗方案的確定、實驗條件優化、實驗儀器操作、數據采集和處理分析等各個環節對學生進行指導,提高學生的動手能力,培養其實踐和創新的能力,有利于提高其綜合素質,培養其交流協作能力和團隊精神。
二、結語。
化學綜合實驗教學的目的是夯實學生基本理論,培養學生掌握實驗技能,提高學生動手能力,使學生具有較強的獨立解決問題的能力和良好的專業素質,還要重視對學生實事求是的工作作風,嚴謹的科學態度和具有創新性的科學思維方法的培養。因此,我們必須不斷精選和更新實驗內容,重視和加強實驗教學研究工作,探索新的實驗方法,增加現代的實驗技術和手段,努力提高學生的綜合素質,以期為社會培養出合格的應用型人才。
化學工程與工藝論文11
【摘 要】本課程講授內容的變化在突出教材重點的基礎上,引入了與本課程緊密相關的安全工程重要分析方法事故樹分析方法,在教學效果上看既提高了學生對重點知識的掌握程度又達到了拓寬學生知識面的目的。
關鍵詞:事故樹;化工安全;中毒
0 引言
化工安全與環保是化學工程與工藝專業的一門必修課,以安全理論為指導與化工生產實踐密切結合,圍繞火災、爆炸和中毒事故的預防,構建了一個比較完整、通用的化工安全技術體系。本課程是一門綜合性和交叉性的課程[1]。由于本專業學生在安全系統工程方面知識的匱乏,導致學習過程中往往單一的變成對化學知識的學習而無法與安全有更深層次的結合。因此,在本課程的教學過程中融入一些安全系統工程中重要的分析方法顯得尤為重要和迫切。
1 內容講解和學習方法
本文以第五章中毒事故與通風置換技術中的中毒事故預防知識講解為例[2],引入安全系統工程中事故樹分析方法對中毒事故的預防進行深入講解。
1。1 事故樹介紹
事故樹是用來描述事故因果關系的且有方向性的“樹”,在安全系統工程,它是一種重要的分析事故原因的方法[3]。它可以對各種系統的危險性進行安全性評價,既可用來定性分析,可以用來進行定量分析[4]。
事故樹進行分析的步驟如下:
(1)繪制事故樹。在認真了解相關的安全操作規程,及總結收集相關類似的事故資料的基礎上,認真繪制出氯氣急性中毒的事故樹見圖1。
(2)運用布爾代數求最小割集。最小割集是導致頂上事件發生的最低限度的基本事件的集合,事故樹的最小割集越多,事故系統就越復雜,事故發生的.幾率也越大,在最小割集太多不好分析時,也經常利用事故樹的成功樹求出事故樹的最小徑集,針對最小徑集進行定性或定量分析,最終作出事故的控制措施。
(3)結構重要度分析,是從事故樹結構上分析各基本事件的重要程度。即在不考慮各基本事件的發生概率,分析各基本事件的發生對頂上事件發生所產生的影響程度。
(4)每一組最小割集是反映事故樹中可能引起頂上事件發生的一個基本事件組合,據此可有的放矢地制定預防控制措施。
T—氯氣急性中毒;M1—氯氣泄漏;M2—泄漏區防護不當;X1—泄漏區氯氣濃度達到有害濃度;X2—氯氣瓶體破裂;X3—氯氣瓶出口閥損壞;X4—人員不會使用防護用具;X5—泄漏區無防護用具;X6—防護用具失效
圖1 氯氣中毒事故樹
1。2 事故樹分析
事故樹定性分析:
(1)求最小割集:
T=M1·X1·M2
=(X2+X3)·X1·(X4+X5+X6)
=X1X2X4+X1X2X5+X1X2X6+X1X3X4+X1X3X5+X1X3X6
事故樹有6個最小割集,數目較多分析起來較為繁雜。
(2)求最小徑集:由對偶成功樹得:
T'=M1'+X1'+M2'
=X2'X3'+X1'+X4'X5'X6'
由上式可知本事故樹有三個最小徑集,相比最小割集要簡單,最小徑集分別是
P1={X1}
P2={X2,X3}
P3={X4,X5,X6}
(3)結構重要度分析:本事故樹的最小徑集中,P1只有單元素X1,所以X1的重要度系數最大,P2中有兩元素,且該兩元素不在其他徑集中重復出現,所以X2與X3重要度系數相等且小于X1,P3中有三個元素且不在其他徑集中重復出現,所以X4、X5、X6重要度系數相等且重要度系數最小。按結構重要度系數排序有
I?椎(1)>I?椎(2)=I?椎(3)>I?椎(4)=I?椎(5)=I?椎(6)
(4)定性分析:綜上說明事故樹的最小割集有6個,比較多,說明發生氯氣泄漏中毒的途徑是比較多的,而最小徑集有3個相對較少,表明只要控制住3種途徑的基本事件不發生,就能避免氯氣泄漏中毒事故的發生。
從最小徑集的分析結果來看,不管氯氣泄漏與否,如果氯氣儲存場所的氯氣濃度不超標則不會造成人員傷害事故,但一旦氯氣泄漏想要氯氣濃度不超標往往不容易做到。因而,防止瓶破裂與瓶出口閥損壞就顯得尤為重要,最后也要做好防護用具的儲備工作預防措施。
(1)首先最重要的是嚴格控制氯氣瓶庫的氯氣濃度,加強通風。
(2)嚴格按照《壓力容器安全技術監察規程》進行管理,加強對瓶體及其附件的檢查。
(3)重視起防護用具的管理及相關安全教育。
2 結論
通過引入了與《化工安全與環保》課程緊密相關的安全工程重要分析方法事故樹分析方法,對中毒事故與通風置換技術加以系統化地講解,對本課程的教學進行初步探索。在以后的教學中要繼續完善改進,以適應應用型人才培養的要求。
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化學工程與工藝論文12
化學工程與工藝作為一門技術類專業具有著悠久的發展史,屬于化學領域當中的核心組成,是以理論為基礎經由實踐指導的化學產品研發與生產技術。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對資源的二次利用,促進資源利用率的提升與配置的最優化。時至今日,在科學技術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,成為了我國國民經濟發展與科技進步的重要支撐。然而隨著近年來全球生態惡化與資源枯竭等問題的愈演愈烈,化學工程與工藝的發展備受關注,推動該領域相關技術順應時代的變革而重新定位發展方向已勢在必行。
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在工業領域的應用與延伸,關于化學學科本身的特點眾所周知,其在工業領域當中的應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領域不斷擴大著覆蓋范圍,專業性質越發寬泛,包括化工材料、生物工程、食品加工、冶煉、印刷與制藥等等。
就化工生產的特點來講,核心環節在于化學反應,這就需要涉及生產效率、生產質量、原材料的應用、副產品的回收、節能降耗以及環境污染的防治等。可見,保證高生產率、節能、低污染與低消耗才是化學工程與工藝發展的應然選擇。
二、化學工程與工藝對生態環境的影響
化學工程與工藝水平,直接關系著工業化發展態勢,作為具有鮮明工業化特色的專業學科,其全面涵蓋了所有與化學相關的領域。在全球化發展的新時代,可持續發展戰略成為了全世界的發展目標,環境保護理念逐漸深化,對人們的生活態度產生了深遠的影響。低水平的化學工程工藝對于環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環境有著直接的影響,并且這種影響還會伴隨著工業化進程的深入而快速發展。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新之路,以拒絕科技的發展用以犧牲環境為代價。如此也就對當代化學工程與工藝發展趨勢指引了新的方向,需要整個化學界不斷深入在此領域的理論和實踐研究。
三、新時代背景下化學工程與工藝發展的趨勢
(一)自動化
就化學工程的學科特點來看,其屬于化工行業的一級學科,所研究的項目包括能量傳遞、化學反應、物質分離以及運行優化等等,憑借這些屬性,化學工程成為了工業行業的重要基
礎。與此同時,化學工程工藝作為微觀層面的化學加工技術,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,工業化范圍不斷擴大,工業化的現代化發展也成為當代社會的重要趨向。為此,化學工程與工藝的發展也應當致力于探尋現代化路徑,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量、效率和穩定性,確保現代化學工業的精細化與規模化。
(二)綠色化
化學工程與工藝的綠色化發展趨勢,是新時代背景下滿足生態需求服務于節能降耗生態理念的必要舉措。長期以來,受到化學工程與工藝技術水平等諸多方面的限制,致使化學工業對于環境的污染較為嚴重,資源的消耗也一度過量,雖然科學技術水平不斷提升,但生態環境的犧牲直到新時期才引起更多地重視。為此,可持續發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保技術,最大程度降低資源消耗并減少對于生態環境的污染,在工業生產進程中逐步淘汰一些有害化學物質,包括原材料和催化劑等等。最終實現從源頭上防止污染物的產生,并提升對化學工業廢物的回收與利用率。
(三)創新化
化學工程與工藝的現代化發展,需要依賴于相關技術的不斷創新。時至今日,一些新的相關研究成果已經形成且投入生產應用,包括化學工程分離工藝和膜分離技術等。具體而言,相關創新技術目前以蒸餾法為主,理論與實踐研究成果較為豐厚,但生產效率方面依然存在巨大的提升空間,包括生產流程、技術和設備等等。另外膜分離技術的應用范圍也相對較廣,隨著其諸多優勢的凸顯,被越來越多學者視為是化學工程與工藝創新發展的一大成果。除此之外更多的創新發展方向,依然有待更多更深入地研究。
四、結語
綜上所述,化學工程與工藝同生態環境息息相關,在全球化新時代背景下,化學工程與工藝的發展必須要在不斷提高技術水平的同時密切配合資源節約與環境保護實踐,切實將可持續發展理論實為核心原則,通過技術的創新推進化學工藝朝向自動化、智能化、生態化和綠色化發展,明確定位,為科技與環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13
摘要:化工行業對環境造成的危害難以想象,已成為當下非常緊迫的重大課題,針對環境的巨大破壞,將綠色化工技術應用到化學工程工藝中十分重要,既能從根源上解決環境污染的問題,又能實現社會健康、和諧、持續發展。本文闡述了綠色化工技術的開拓情況及其在實際中的應用狀況,對綠色化工技術深化探究,達到改觀化工生產的目的。
關鍵詞:化學工程;工藝;綠色化工技術;應用
在我國經濟飛速發展的條件下,環境問題呈現出了可怕的形勢,環境污染問題已慢慢的浸透到人們的日常生產生活中,而化學工業中的污染對環境造成的危害十分突出,是需要迫切解決的問題,因此,化學工程工藝中綠色化工技術的應用價值更為顯著,具有長遠的影響,不僅對環境污染問題進行改善,更對化學工業健康持續發展起著不可估量的作用。
1綠色化工技術闡述
綠色化工技術在化學工業生產過程中充當的角色十分突出,綠色化工技術應用的主要目的是控制化學工業生產對環境所產生的污染,期望通過對化學工業生產方法的革新和改良,來控制化學技術中化學原料和廢棄物給環境所帶來的污染和潛在的危害,因此,一定要減少排放有毒的廢棄物,將廢棄物資源回收利用做好,使資源利用率得到充分高效的提高,對污染物的排放實行有效的限制,把綠色化學工業的健康持續發展作為前進的方向。
2化學工程工藝中綠色化工技術的開拓
(1)化學原料選取化學原料作為綠色化工技術開拓中的基礎,能從根源上使污染源得到很好的控制,進而緩解環境污染問題。對于綠色無污染化工原料并不是最佳的原料選取,其依然存在著缺陷,在生產的過程中依舊會產生污染物,給環境造成污染。因此,在生產中最好選用無毒的或是毒害相對少的原材料,不添加化學藥劑的,比如,天然植物、天然農作物都是較好的材料選擇。隨著化學工業的興盛,應該舍棄有毒害的材料,而選用無污染、無毒害的原材料,這樣,才能在達到環境保護標準的條件下,使原材料成本減少,材料來源得到充分擴展。(2)化學催化劑選取化學工業在具體的生產過程中,往往會習慣性地運用化學催化劑加速化學反應,對化學工業生產效率的提升具有明顯的效果,但是,同時也會有大量的有毒廢棄物排放出來,給周圍環境造成潛在的危害。因此,在面對具體的綠色化工技術開發時,應將焦點聚集在無毒無害化學催化劑研發上,以此為核心,使有毒廢棄物排放量得到有效控制。另外,需要重視化學催化劑的選取要點,把無毒害或是毒害甚小的化學催化劑作為首選,從而接近工業綠色發展。在現階段的化學工業中,眾多研究人員在對無毒害催化劑研發方面的成績令人們醒目,對烷基化固相催化劑傾向關注,它是一種無毒害,甚至不會對環境造成污染的化學催化劑,非常適合大力擴展應用。在此,需要強調說明的是,關于無毒害化學催化劑的研發,必須控制廢棄物排放量嚴格符合規定要求,重視排放的廢棄物循環使用這一點,使資源利用率有良好的改觀。(3)化學反應選擇性深化綠色化工技術具體鉆研過程中,需要偏重深化化學反應選擇性,進而達到加倍有效地實現化學生成物的提取,在確保符合減少環境污染標準要求的情況下,還可以使化學工業生產成本得到有效降低,更進一步改進資源利用效率。比如,在石油化學工業中,通常會運用烴類選擇性氧化物,因為其化學反應極其易于發生氧化,在生成物產生方面存在著嚴峻的損壞與浸染。對此,針對化學反應選擇性深化這一點,必須把防止產生損壞生成物的反應作為重點關注,進而使化學工業沿著綠色生產發展,消除對環境污染的潛在危害。
3化學工程工藝中的綠色化工技術應用
(1)清潔生產技術應用清潔生產技術的優點非常獨到,不僅在冶金、海水淡化、廢棄物處理等范疇被普遍的應用,而且也不會出現任何毒害反應,更不會產生任何的污染物。比如,在海水淡化中,通過清潔生產技術針對海水實行淡化處理,把海水里面的鹽分和其他物質提煉出來,轉化為日常生產生活中需要的水資源,所有環節中應用的清潔生產技術對環境不會造成污染,不會存在潛在的危害。(2)生物技術的應用生物技術通常在生物化工中比較充分的.展示其優勢,在實際操作應用中膜化學技術應用比較普遍,其效果最佳。通過生物技術把很多可再生資源轉化成有價值的化學品,比如,酶成分,是一種比較普遍存在與環境中的化學催化劑,在化學反應過程能夠充分發揮其作用,加快反應速度,而且不會出現污染廢棄物,其反應特點相對溫和,在化學行業中使用意義相當深遠。而在以前的化學生產過程中,通常是把動植物內部的有機原料作為原料,以后改用自然環境條件下的石油和煤炭。(3)環境友好型產品應用環境與人們的日常生活緊密相關,擁有良好的環境十分的重要,因此,對環境的要求越來越嚴格,對環境的注重程度也越來越高,而環境友好型產品是針對控制環境污染問題而研發的一種摒除以往污染嚴重的產品。傳統汽油,在日常生活中使用相當普遍,傳統汽油燃燒,不僅給大氣帶來嚴重的污染,更會對人們身體健康造成危害,對此,需要開發新型產品取代這種情況,環保型汽油和新型燃料和能源等迅速出現,人們的環保意識在不斷的增強。比如,酒精的生產,其原料以天然甘蔗為主,以新型乙醇汽油代替原來的汽油,在實際中應用非常普遍。環境友好型綠色產品,在具體的實際應用中對減緩環境污染起著至關重要作用。
4結語
總而言之,在化工生產過程中產生的有害物質給環境造成了危害,導致污染問題日趨嚴重,使社會健康和諧持續發展受到了嚴重的限制。因此,發展綠色化工,將綠色化工技術恰到好處的應用到化學工程工藝中,不僅能高效控制環境污染,更能對資源的合理利用起到關鍵作用,進而促使化工行業朝著健康和諧的方向發展。
參考文獻:
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化學工程與工藝論文14
一、化學工程與工藝教學的依據
化學工程與工藝教學必須要加強學生的各主面的全面發展,讓學生更好的為社會的發展做出貢獻就需要從化學工程與工藝的生產實踐進行的出發,不斷的提高學生的各方面能力,把學生的生產能力與各方面的工程管理能力進行較好的提高。努力把學生培養成為獨中擋一面的全面復型人才。
高校的課程制定通常可以影響學生在學習過程中的能力發展方向,所以很多高校為了可以讓學生能夠更好的適應社會的發展,開始根據社會的需求對教學方向進行調整。充分全面的考慮到社會人文方面的發展與社會的需求二方面的結合。制定出學生德、智、美、體等方面的全面發展,形成符合社會需求的人才培養方略。高校的人才培養方案包括,優化教學知識與內容,根據社會變化及時的調整教學的內容,有效的減少不必要的教材重復內容,在教科書里要突出重點的前沿知識,并根據化學工程的需求拓展涉及到化學工程的其他學科內容。對人才的培養,不止僅限于知識的培養,而且要突出人才本身的其他各方面的素質提高。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當成教學過程中的重要內容進行教學實踐。人才意志與修養的提高,可以讓人才在今后的從業過程中,憑著這些優秀的品格,有效的克服從業中所受到的困難與問題。
與此同時,對人才的培養要結合現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的課堂教學,更加重視對學生的動力能力培養,提高學生的實驗能力。培養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新
高校為了更好的實現課程的創新優化,很多高校開始把教學基地與教學內容進行合理的分配,形為更加科學是合理的化學工程人才培養策略。優秀的化學人才必須要對化學基礎知識進行全面有效的掌握,專業課程的學習以及學生的創新實踐能力都是高校對學生進行培養的重要教學內容。越來越多的高校開始把化學工程與工藝教學的創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以外的其他學科的綜合學習成績。
1、提高學生的綜合素質
高校應該對學生的德智美體做出更高的要求,開展化學工程專業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以外的其他綜合素養。對學生進行思想道德建設,是把學生培養成為有道德、有能力的人才的必經之路。除之之外,培養學生的體能,把學生培養成為具有高尚品格的人才。加強學生的專業課程的教學基本,化學專業課的學生必須要對化學專業具有較高的掌握程度,對化學的各個基礎科目具有熟練的掌握與實踐的應用能力。化學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,學生只有對本專業的知識內容具有一定的掌握,才能夠更好的把涉及化學相關的知識內容進行拓展。化學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`實現的。
2、理論與實踐相結合的教學創新
中國當前的高校很難做到理論與實踐的有機結合,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新意識與創新能力。開設化學工程與工藝專業的選修課程,開展學生除化學專業以外的涉及其他課程的學習。注重對學生的個性培養與素質的提高,對學生的各方面素質進行全面的培養。滿足學生的多方面的培養,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展,根據學生的興趣選修,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。化學工程專業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操作過程中,離不開計算機的輔助應用,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15
摘要:隨著我國經濟的不斷發展,化學工業發揮的作用越來越明顯,成為我國現代化建設的重要推動力。尤其是隨著我國自動化技術的不斷進步,只有將自動化技術融入到傳統的化學工程與工藝中,才能夠在新時期促進化學工業的產業結構轉型升級,以使其更加符合我國經濟的發展特點。化學工程與工藝作為化學工業中的重要分支,其發展水平直接決定了整個化學工業的進步。在目前我國的化工行業中,依舊存在很多問題限制了其創新與發展。本文將通過分析化工行業存在的問題及化學工程與工藝自動化的基本概念,探索其技術應用與發展趨勢。
關鍵詞:自動化;發展;化學工程與工藝
在化學工程與工藝的發展過程中,其技術應用是促進其改革和創新的關鍵所在,尤其是在當下科技行業如此繁榮的情況下,化學行業只有借助于先進的技術手段才能夠實現傳統模式的變革,促進化學工業的長遠發展。基于自動化發展的化學工程與工藝,是目前出現于化學行業的重要產業,以其技術優勢逐漸成為促進化學行業改革的重要推動力。在過往的化學工業中,由于化學工程與工藝存在不合理的地方,這就使得其生產效率低下,而且會造成一定的環境污染,極大地限制了化學行業的長遠發展。為此,需要將自動化技術引入到化學工程與工藝中,以促進環保綠色能源在經濟發展中的應用,并且使得能源的利用率得到最大限度發揮,以實現經濟和環境的協調發展。基于自動化發展的化學工程與工藝,是目前化學工業的發展方向。
1化學工程與工藝的發展現狀
在全球化的趨勢下,人類進入信息時代,信息技術的發展呈現空前繁榮的態勢,逐漸促進了各行各業的發展與進步,而且隨著大數據時代的到來,社會產業結構的轉型升級更加具有技術保障。在如此激烈的市場競爭下,企業只有借助于技術優勢才能夠實現自身的創新,保持強大的市場競爭力,促進自身長遠發展。自動化、精細化以及綠色環保,是在信息時代我國化學工業的一個發展方向。為了實現我國化學工業的發展,國家正在加大重點學科的建設力度。但是,目前我國的化學工業也存在一定的弊端。由于社會發展對于化學工業的精細化要求越來越高,使得在化學工程與工藝的成本投入上就會增加,增加企業經濟成本的同時,對于能源的消耗也會非常巨大。此外,在化學工業的發展過程中,對于環境的污染是限制經濟發展的重要因素。另一方面,管理制度的陳舊、管理經驗的缺失、技術人才的匱乏和生產技術的落后等等,都是限制化學工程與工藝發展的關鍵點。
2基于自動化發展的化學工程與工藝
2.1基于自動化發展的化學工程與工藝的特點
基于自動化發展的化學工程與工藝,是以化學工程與工藝為基礎,結合多學科特點發展起來的新興產業,比如對于物理學、數學、計算機等學科的融合,使得化學工程與工藝的發展動力充足。自動化是在化學工程與工藝中的顯著特點,也是實現產業結構轉型升級的關鍵所在。在傳統的化學工業中,較低的自動化水平嚴重限制了生產的效率,增加了企業的人力、物力、財力投入,而且還存在環境污染的問題,嚴重限制了化學工程與工藝的發展進步。自動化技術在化學工程與工藝中的應用,能夠很好的解決此類問題。這就要求化學工業的從業人員必須具備豐富的自動化知識,還要具備能夠用于實踐的自動化操作能力。此外,計算機時實現自動化的基礎,所以在化學工程與工藝的自動化中,需要掌握一定的計算機操作能力。
2.2基于自動化發展的化學工程與工藝前沿技術
2.2.1MES生產管理系統
生產成本的降低和生產效率的提升,是化學工程與工藝自動化的優勢所在。產品包裝無人化操作是MES生產管理系統的一大優勢,此外還能夠實現全程終端控制,這就大大降低了生產成本,也是提升生產效率的重要推動力。在化學工程與工藝的發展過程中,生產數據至關重要,MES生產管理系統能夠通過數據的實時更新,對于產能進行跟蹤。為了確保化學生產的安全性及有效性,能夠對于各個生產設備進行實時監控,當生產設備出現問題時能夠及時進行反饋,在第一時間完成故障的維修,保障企業的生產效益。MES生產管理系統還能夠提升信息化管理水平,使得管理更加系統化和科學化,不斷提升企業產能。在化學工程與工藝的發展過程中,對于儀器故障的檢測和維修,MES生產管理系統能夠發揮作用,實現檢測和維修的自動化,不但能夠保障安全性,也大大提升了工作效率。
2.2.2DCS技術
為了提升化工生產的效率,自動化技術不斷完善,DCS技術就是應用于分散管理的`一種先進技術,在計算機的基礎上,通過智能系統的運行,能夠對生產的各個環節進行整體把控,保障生產的有序高效進行。DCS技術能夠對于化工生產的數據進行記錄、傳輸和共享,提升化工生產的可操控性。在化工生產中,對于溫度、壓強等參數的設置,也能夠通過DCS技術高效完成。DCS技術還能夠實現設備故障的自動報警,確保工作人員能夠在第一時間進行故障的排查,保障企業的生產安全性及高效性。另外,在化學工程與工藝中降低能耗、實現綠色生產是目前化學工業的發展趨勢。利用DCS技術能夠實現操作的智能化和多元性,是減少化學工程與工藝對環境造成的污染的關鍵技術。
2.3基于自動化發展的化學工程與工藝的應用
在傳統化學工程與工藝的發展過程中,其應用范圍就已經十分廣泛,比如在軍工企業生產領域、醫藥領域、冶金領域和科研領域等等,化學工程與工藝能夠發揮其獨特優勢。尤其是隨著近年來自動化技術在化學工程與工藝中的應用,使得其應用領域逐漸擴大。在多個行業的應用范圍不斷擴大,使得其研究領域也在擴增,對于物質分離和能量傳遞等的研究正在行業內開展。在化學工程與工藝的實踐應用中,技術是保障其應用優勢的關鍵所在,所以必須加強自動化技術的研發和引進,才能夠保障其在各個行業的應用性能逐漸提升。
3化學工程與工藝自動化發展的趨勢
3.1綠色化
新時期,經濟的發展必須與環境保護相協調,這是實現經濟可持續發展的重要理念。在基于自動化發展的化學工程與工藝中,綠色化也是其發展的趨勢之一,必須在生產中實現節能減排,解決與環境保護之間的矛盾。由于基于自動化發展的化學工程與工藝屬于新興行業,在其發展的過程中由于經驗的缺失和技術不完善等,會造成一定的環境污染,這不利于其長遠發展。所以,環保技術的引進勢在必行。這將有助于降低化學工程與工藝生產中的能耗,減少環境污染,是實現綠色化的關鍵所在。
3.2現代化
在基于自動化發展的化學工程與工藝中,能量傳遞、化學反應、運行優化和物質分離等都是化學工程的研究內容,如此豐富的研究內容使得化學工程與工藝在化工生產中的地位越來越重要。為了促進化學工程與工藝的發展,使其更加符合我國經濟發展和社會發展的需求,必須對于其整體水平進行提升,不斷實現現代化生產。而且現代化也是新時期我國經濟發展對于各個行業提出的具體要求,化學工程與工藝的應用范圍十分廣泛,這就使得其現代化建設更加必要,只有化學工程與工藝的現代化得到保障,才能夠提升其相關行業的現代化水平,提高生產效率。
3.3創新化
創新永遠是一個企業提升自身發展水平和市場競爭力的關鍵所在,在化學工程與工藝的發展過程中,也應該不斷對其進行技術創新,為其長遠進步打下堅實的基礎。化學工程分離工藝和膜分離技術等,都逐漸被應用于企業的化學工程與工藝中。蒸餾法是在創新過程中的主要內容,能夠在提高生產效率的同時,促進生產流程和設備的不斷完善。由于化學工程與工藝的應用范圍十分廣泛,這就使得膜分離技術的應用能夠發揮其獨特優勢,促進各個行業的產業結構調整。所以,在基于自動化的化學工程與工藝的發展過程中,創新化是其發展的主要趨勢,也是其增強市場競爭力的必要。
4結語
化學工程與工藝作為化工行業中重要分支,只有不斷提升其水平,才能夠使得化工行業的發展滿足當下經濟與社會發展的需求。隨著自動化技術的不斷發展,自動化技術的應用越來越普遍。在化學工程與工藝中應用自動化技術,是目前化工行業的重要發展方向。基于自動化發展的化學工程與工藝,對于計算機操作能力和自動化技術實踐能力的要求較高。MES生產管理系統和DCS技術,是目前應用于化學工程與工藝自動化中的關鍵技術,能夠大大提升生產效率、降低能耗。綠色化、現代化和創新化,是目前化學工程與工藝自動化發展的趨勢。
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