化學(xué)工程與工藝論文
在學(xué)習和工作的日常里,大家肯定對論文都不陌生吧,論文寫(xiě)作的過(guò)程是人們獲得直接經(jīng)驗的過(guò)程。那么你有了解過(guò)論文嗎?以下是小編整理的化學(xué)工程與工藝論文,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。

化學(xué)工程與工藝論文1
前言
進(jìn)入21世紀,人類(lèi)正面臨著(zhù)越來(lái)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(xué)的設想是在化學(xué)生產(chǎn)過(guò)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。相應的,綠色化學(xué)工程與工藝是通過(guò)改進(jìn)化學(xué)的技術(shù)和方法,減少甚至完全消除對人類(lèi)健康、生態(tài)環(huán)境有危害作用的化工產(chǎn)物,同時(shí)促進(jìn)化學(xué)工業(yè)節能目標的實(shí)現。
一、綠色化學(xué)工程與工藝的開(kāi)發(fā)
我國傳統的化學(xué)工程與工藝對有害污染物是滯后的被動(dòng)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,但是污染物卻轉移為廢渣、廢水。綠色化學(xué)工程與工藝的開(kāi)發(fā),則本著(zhù)零排放、清潔生產(chǎn)的原則,從化學(xué)反應的始端著(zhù)手,進(jìn)而有效防止和控制污染的產(chǎn)生。
1.選擇、采用無(wú)毒害化學(xué)原料
原料的選擇生產(chǎn)化學(xué)品的源頭,同時(shí),還決定著(zhù)不同的化學(xué)生產(chǎn)流程和工藝。綠色化學(xué)工程與工藝的開(kāi)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(xué)污染,綠色化學(xué)工程與工藝開(kāi)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、農作物等生物質(zhì)。將諸如蘆葦、木屑、樹(shù)枝等野生纖維植物以及諸如蔗渣、麥秸、稻草等農副產(chǎn)品的廢棄物作為原料加工為糠醛以及醇、酮、酸類(lèi)化學(xué)品,用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等,都是綠色原料應用的典型例子。
2.提高化學(xué)反應的選擇性
烴類(lèi)選擇性氧化是一類(lèi)具有強放熱性的反應,石油化工中經(jīng)常會(huì )有這種反應,其目的產(chǎn)物不穩定,容易進(jìn)一步氧化成H2O和CO2。在各類(lèi)的催化反應中,此反應的選擇性最低,有時(shí)有些產(chǎn)品還具有異構體形式,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,需要提高反應的選擇性,這樣可以降低成本,節約資源,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(kāi)發(fā)載氧能力強、選擇性好的新型催化劑,來(lái)應對不同的烴類(lèi)氧化反應。
3.采用無(wú)毒無(wú)害的化學(xué)催化劑
目前,約 90 %以上的化學(xué)反應要實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)必須采用,催化劑提高其反應速率。開(kāi)發(fā)新型高效、無(wú)毒無(wú)害的催化劑是綠色化學(xué)工藝的方向之一。國內外都在研發(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(kāi)發(fā)和應用。
二、綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)節能中的應用
綠色化學(xué)工程與工藝開(kāi)始與使用,很大程度上促進(jìn)了化學(xué)工業(yè)節能的實(shí)現。具體來(lái)講,目前在國內主要有以下幾方面的應用。
1.清潔生產(chǎn)技術(shù)的應用
清潔生產(chǎn)技術(shù)也被稱(chēng)為無(wú)害、無(wú)毒、無(wú)廢的綠色化技術(shù),比如先進(jìn)的脫硝和脫硫技術(shù);城市垃圾的無(wú)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(fēng)能、太陽(yáng)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(xiàn)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(jìn)行的反應;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(wú)毒。清潔生產(chǎn)技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),其產(chǎn)品清潔無(wú)毒,不管是對環(huán)境還是對人體都是安全的。
2.結合生物技術(shù)的應用
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)域的應用主要包括兩個(gè)方面,化學(xué)仿生學(xué)和生物化工。生物酶在生物體內作為一種催化劑具有高效性和專(zhuān)一性,廣泛參與到生物合成的各個(gè)過(guò)程。而在化學(xué)仿生學(xué)中主要是膜化學(xué)這一領(lǐng)域使用到生物技術(shù)。
綠色化學(xué)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(xué)品。早期的有機化合物原料多數直接來(lái)源于動(dòng)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(xué)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(xué)催化劑相比,具有無(wú)污染、反應條件溫和產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。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,反應完全且無(wú)副產(chǎn)物。
3.生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品
發(fā)展綠色化學(xué)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(shí)例,比如尋找替代品來(lái)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(wú)磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統汽油柴油給大氣帶來(lái)了嚴重污染,近年來(lái)國內外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無(wú)污染燃料,大大減少汽車(chē)尾氣造成的污染。又如在山東推行的用二甲醚來(lái)做汽車(chē)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(kāi)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(yáng)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(guò)程和產(chǎn)品均對環(huán)境友好。
三、結束語(yǔ)
總之,綠色化學(xué)工程與工藝采用無(wú)毒害的溶劑、原料、催化劑等,選擇無(wú)污染、低耗、節能的化學(xué)工藝過(guò)程,應用清潔的生產(chǎn)技術(shù),實(shí)現生產(chǎn)與環(huán)境相容,產(chǎn)品和生態(tài)友好。開(kāi)發(fā)和應用綠色化學(xué)工藝,已成為現代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢和前沿技術(shù),是建設環(huán)境友好型社會(huì ),實(shí)現可持續發(fā)展的關(guān)鍵
化學(xué)工程與工藝論文2
摘要:基于研究及筆者多年工作實(shí)踐,首先對化工生產(chǎn)工藝流程展開(kāi)分析,隨后在此基礎上就如何對化工生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化談一談自己的看法,以供同行參考。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;化工生產(chǎn);工藝
1化工生產(chǎn)工藝流程分析
通過(guò)對相關(guān)文獻研究以及結合筆者工作實(shí)踐來(lái)看,化工生產(chǎn)工藝流程通常涉及三個(gè)方面:
1.1原材料預處理
為了確;どa(chǎn)中反應能夠充分地進(jìn)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(jìn)行原材料預處理。目前在化工生產(chǎn)中對原材料進(jìn)行預處理的方法眾多,根據材料狀態(tài)可以將其分為三類(lèi):
。1)固體原材料預處理;どa(chǎn)中固定原材料預處理環(huán)節主要是溶解、粉碎或混合;
。2)液態(tài)原材料預處理。液態(tài)原材料預處理上通常為過(guò)濾、預熱蒸發(fā);
。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(yè)在生產(chǎn)前應依據產(chǎn)品實(shí)際選擇適宜的原材料預處理方法,這樣一來(lái)既確保生產(chǎn)有效開(kāi)展,同時(shí)對于降低成本也大有幫助。
1.2各步化學(xué)反應控制
化學(xué)反應是化工生產(chǎn)中重要環(huán)節,其反應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)規范對各部化學(xué)反予以嚴格控制。從實(shí)際來(lái)看,化工生產(chǎn)中所涉及反應種類(lèi)眾多,并且不少反應發(fā)生條件相互矛盾,比如某些化工生產(chǎn)反應過(guò)程中需要進(jìn)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(xué)反應進(jìn)行準確控制。對此,化工企業(yè)首先需根據產(chǎn)品生產(chǎn)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(lái),之后根據化學(xué)反應不同環(huán)節制定出相對應的控制與保障措施,最后還需做好化學(xué)反應過(guò)程中的監控工作,從而確保生產(chǎn)中各步化學(xué)反應得到切實(shí)有效的控制。
1.3分離產(chǎn)物與精制
通過(guò)前面所進(jìn)行的各項準備以及呼吸反應后,就可得到初步產(chǎn)物。然而這離預期想要獲得的產(chǎn)物還相差甚遠。因此,還需要對產(chǎn)物進(jìn)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)還能夠重復利用,變廢為寶,在保護環(huán)境的同時(shí)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(zhù)企業(yè)的經(jīng)濟效益。所以在選擇化工生產(chǎn)設備時(shí),企業(yè)必須要全面考慮到設備對化工工藝產(chǎn)品產(chǎn)率的影響,選取最佳反應設備,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(jìn)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(jìn)行優(yōu)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(guò)將乙醇脫水、裂解石油品或是將長(cháng)的碳鏈斷裂成短的碳鏈等多種方式來(lái)獲得。合成方式較多時(shí),就有必要深入研究哪種原料來(lái)源更便利、哪種方式更節能、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(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,應當結合具體情況來(lái)選擇合適的工藝流程,以促使工業(yè)化生產(chǎn)更高效、節能、環(huán)保的開(kāi)展。換而言之,我們應當對當前化工生產(chǎn)現狀進(jìn)行深入研究,除去弊端并積極研發(fā)新工藝。
2.2進(jìn)一步優(yōu)化化工生產(chǎn)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(chǎn)得以有效開(kāi)展的環(huán)節,同時(shí)更是確保其產(chǎn)品質(zhì)量的重點(diǎn)。另外,對化工生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō),良好的反應條件在提高生產(chǎn)效率與降低廢料生成方面發(fā)揮著(zhù)積極作用。鑒于此,為了提升化工生產(chǎn)工藝成效,進(jìn)一步優(yōu)化反應條件就顯得十分必要。首先,化工企業(yè)在各種反應材料采購上除了要充分結合生產(chǎn)所需購進(jìn)齊全外,材料質(zhì)量也應要達到相應標準。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(chǎn)反應設備,比如精餾塔作用力出現變化,則會(huì )造成反應過(guò)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(yè)應當在充分結合自身產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝等實(shí)際情況下,并基于國家、行業(yè)相關(guān)規定指導選擇最適宜的反應設備。
3盡可能降低生產(chǎn)過(guò)程中的動(dòng)力能耗
3.1積極采用變頻控制
一般情況下,電機拖動(dòng)系統常常被運用于化工生產(chǎn)過(guò)程中。然而在使用過(guò)程中,電機拖動(dòng)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(mén)靜態(tài)調節技術(shù)起到改善的作用,從而讓電動(dòng)拖機系統的輸出與輸入均可以維持動(dòng)態(tài)平衡,以降低生產(chǎn)過(guò)程中的電能損耗。所以在生產(chǎn)過(guò)程中可以選用變頻控制進(jìn)行調速以起到節能的效果。
3.2升級與改造供熱系統
在實(shí)際操作過(guò)程中,化學(xué)工藝需要熱能來(lái)促成反應,因此在生產(chǎn)過(guò)程中需要耗費大量的熱能。在升級與改造供熱系統過(guò)程中,應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(wèn)題,將熱能的利用率發(fā)揮到最大化。
4結束語(yǔ)
總而言之,化工生產(chǎn)是化學(xué)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(guò)對化學(xué)工程中化工生產(chǎn)工藝進(jìn)行解析,希望能為促進(jìn)化工生產(chǎn)進(jìn)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(xué)工程與工藝論文3
摘要:本文主要側重于化學(xué)工程工藝的研究,主要對化學(xué)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(jìn)行闡述和介紹,從而實(shí)現了化學(xué)工程工藝在企業(yè)生產(chǎn)、化學(xué)工程制造中的應用。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程工藝;綠色化工;分離技術(shù);超臨界流體
1概述
隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展,各種化學(xué)制品已經(jīng)充斥在我們周?chē),成為我們日常生產(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(lái)自于化學(xué)工程與工藝;瘜W(xué)工程與工藝是通過(guò)對化學(xué)材料的處理,從而實(shí)現了化學(xué)生產(chǎn)的環(huán)保資源的高效優(yōu)化,生產(chǎn)過(guò)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(lái)了嚴重的環(huán)境污染問(wèn)題,化學(xué)工程與工藝更是要朝著(zhù)綠色環(huán)保的方向發(fā)展,尤其是與化學(xué)工程工藝相關(guān)而且環(huán)境問(wèn)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(xué)工程與工藝的技術(shù)來(lái)帶動(dòng)經(jīng)濟發(fā)展的行業(yè),對于我國社會(huì )的經(jīng)濟發(fā)展來(lái)說(shuō),具有非常重要的現實(shí)意義。所以利用高新科技實(shí)現的化學(xué)工程與工藝,不僅有利于科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步,而且對于經(jīng)濟可持續發(fā)展來(lái)說(shuō)意義重大。尤其是目前化學(xué)工程與工藝正朝著(zhù)高精化、自動(dòng)化、數字信息化的方向發(fā)展,加強對化學(xué)工程工藝的研究是非常有必要的。
2化學(xué)工程工藝
化學(xué)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(mén)科學(xué),其實(shí)現是以化學(xué)的基本理論知識為基礎的,具有工業(yè)特色的技術(shù);瘜W(xué)工程工藝涵蓋了原有化學(xué)的理論知識,結合了現代最新的環(huán)保思想和理念,對于促進(jìn)社會(huì )的發(fā)展、人類(lèi)的進(jìn)步、經(jīng)濟的可持續化來(lái)說(shuō)意義重大。目前環(huán)境保護越來(lái)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。而化學(xué)工程工藝的相關(guān)研究,這實(shí)現環(huán)保節能、優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、提升社會(huì )經(jīng)濟發(fā)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(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?萍嫉腵發(fā)展帶動(dòng)社會(huì )的進(jìn)步,經(jīng)濟的提升勢必會(huì )對自然環(huán)境造成破壞,在綠色環(huán)保、減能節排的前提下,化學(xué)工程工藝勢必為社會(huì )可持續發(fā)展帶來(lái)新的契機,這對于社會(huì )發(fā)展來(lái)說(shuō),具有非常重要的現實(shí)意義。新型的化學(xué)工程工藝與傳統的化工相比,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(xué)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、節能減排是當前企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)一直看重和強調的生產(chǎn)方式,化學(xué)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?zhuān)G色化學(xué)工程又被人成為環(huán)境優(yōu)化化學(xué)工程,核心理念就是注重環(huán)境保護、降低環(huán)境污染、節能減排,從而實(shí)現環(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(lèi)的健康和發(fā)展具有非常積極的意義。所以綠色化學(xué)工程工藝就是在化學(xué)工程過(guò)程中原材料選取、催化劑選用以及化學(xué)反應過(guò)程中都在強調綠色化工的理念,從而從化學(xué)工程生產(chǎn)的源頭阻止環(huán)境污染,促進(jìn)廢物利用。
3.1選用綠色化學(xué)原料
綠色化工源頭做起就需要對化學(xué)工程的原材料入手,通過(guò)選擇綠色環(huán)保的、無(wú)害的化學(xué)化學(xué)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(jìn)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(wú)毒無(wú)害或低毒少害的化學(xué)材料,所以在針對化學(xué)工程原材料選取時(shí),盡量選擇使用高新技術(shù)生產(chǎn)的無(wú)毒無(wú)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(yè)生產(chǎn)的原材料,從而有效地促進(jìn)化學(xué)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(xué)催化劑
在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中,很多都需要催化劑來(lái)加速整個(gè)化學(xué)反應的過(guò)程,從而節約生產(chǎn)時(shí)間成本,提升經(jīng)濟收益。然而,在傳統的化學(xué)工程生產(chǎn)過(guò)程中,很多催化劑雖然加速了化學(xué)反應的過(guò)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?chē)乐氐奈廴。目前在綠色化工技術(shù)中,大都采用天然無(wú)公害的催化劑的開(kāi)發(fā)和使用,在化學(xué)工程中,盡量選擇無(wú)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(jìn)化學(xué)反應工程的綠色無(wú)公害。目前,部分化學(xué)工程工藝研究人員發(fā)現一種烷基化固相催化劑,其在促進(jìn)化學(xué)反應的過(guò)程中基本上能夠做到無(wú)污染物排放,同時(shí)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(lái)說(shuō),將是一個(gè)很大的福音。
3.3選擇綠色的化學(xué)反應
在企業(yè)化工成產(chǎn)過(guò)程中,會(huì )有很多化學(xué)反應,而對于這些化學(xué)反應的選擇,盡量提升化學(xué)反應的選擇性,從而將化工過(guò)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(lèi)的處理常常選擇氧化處理,這個(gè)操作會(huì )對生產(chǎn)物造成污染和破壞,所以在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中,要盡量避免此種反應,通過(guò)優(yōu)化化學(xué)反應的選擇性,選擇綠色生產(chǎn),從而提升整個(gè)化學(xué)反應的綠色生產(chǎn)過(guò)程。
4化工分離技術(shù)
在化學(xué)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(lái)說(shuō),是遠遠不能符合生產(chǎn)所需的,那么在化學(xué)工程工藝的物質(zhì)分離技術(shù),則是將物質(zhì)進(jìn)行凈化、提純的重要過(guò)程,是使物質(zhì)從雜亂無(wú)章、無(wú)規律的變化,通過(guò)外在作用力,如壓力、重力、溫度、電磁場(chǎng)等作用下能夠有序的轉變的過(guò)程,而過(guò)程中是需要消耗能量的,而這種過(guò)程這是化學(xué)工程工藝中的物質(zhì)分離技術(shù)。在化工分離技術(shù)中,應用最為廣泛的是蒸餾法,這種方法的實(shí)現是通過(guò)外在的燃料燃燒對物質(zhì)進(jìn)行加熱,通過(guò)混合物中不同物質(zhì)的氣化溫度點(diǎn),來(lái)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(diǎn)進(jìn)行持續加熱,從而實(shí)現對應物質(zhì)氣化分離。在我國,對于蒸餾分離的技術(shù)和工程實(shí)現,都已經(jīng)積累了深厚的理論知識和豐富的應用實(shí)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(lái)說(shuō)速度比較慢,效率相對較低,所以在化學(xué)工程分離技術(shù)的實(shí)現中,目前推出了各種熱門(mén)的物質(zhì)分離方法和技術(shù),無(wú)論是在時(shí)間效率上、還是在生產(chǎn)成本上,都能很好地應用在企業(yè)化工生產(chǎn)過(guò)程中。
4.1膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)是當前化學(xué)工程工藝領(lǐng)域中,實(shí)現物質(zhì)分離技術(shù)中比較流行的分離方法,在環(huán)保節能、低污染、高效率等諸多方面都表現出優(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),最終構成一個(gè)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(chǎng)、滲透壓差)下,實(shí)現物質(zhì)分離。按照膜不同材質(zhì)劃分,常見(jiàn)的膜有包括支撐液膜、乳化液膜的液體材質(zhì)膜以及無(wú)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(shí)現的分離過(guò)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(guò)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(shù)效率高、耗能少、工作條件需求低,也逐漸化學(xué)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(jìn)入了物質(zhì)分離工程中,通過(guò)變壓吸附、層析、模擬移動(dòng)長(cháng)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反應分離耦合技術(shù)
反應分離耦合技術(shù)是提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化化學(xué)工程生產(chǎn)過(guò)程、降低生產(chǎn)成本中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。反應分離耦合技術(shù)是通過(guò)利用物質(zhì)分離來(lái)促進(jìn)反應或通過(guò)物質(zhì)反應來(lái)促進(jìn)分離的一種化工分離技術(shù),整個(gè)技術(shù)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(guò)程就是在精餾塔中進(jìn)行可逆的醋化反應,利用精餾的反應來(lái)分離醋和水,同時(shí)逆向反應也能夠加強醋化過(guò)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(shù)
超臨界流體又稱(chēng)為SCF,是SupercriticalFluid的縮寫(xiě),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(gè)臨界點(diǎn)就會(huì )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(diǎn)或溫度點(diǎn)時(shí),如果持續提升外界條件,該流體密度不斷增加,但是并沒(méi)有真正發(fā)生液化或氣化的現象,此時(shí)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(lái)實(shí)現物質(zhì)分離的技術(shù),則被稱(chēng)為SCFE超臨界流體萃取技術(shù),該技術(shù)目前被廣泛應用在食品加工、化學(xué)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(jìn)行施加溫度或壓力的條件,從而使其進(jìn)入超臨界狀態(tài),進(jìn)而使萃取物從其中分離出來(lái),實(shí)現物質(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(dòng)和擴散,而且在壓力或溫度的臨界點(diǎn),能隨著(zhù)外加條件的微小變化,密度則發(fā)生顯著(zhù)變化,極易實(shí)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(shù),一般是使用流體作為萃取物的溶劑,使其進(jìn)入超臨界狀態(tài),然后與物料進(jìn)行接觸,使其中的萃取物溶于流體中,進(jìn)而實(shí)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(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(lái),從而實(shí)現萃取物的分離。利用SCFE的超臨界流體萃取技術(shù)來(lái)實(shí)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(yōu)異,而且外在條件是通過(guò)溫度或者壓強的調節來(lái)實(shí)現對流體密度、溶解度的控制,從而能夠有效地實(shí)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(chǎn)來(lái)說(shuō)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(wú)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(shí)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(gè)過(guò)程無(wú)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(zhù)的功效。
6總結
化學(xué)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(zhuān)業(yè)學(xué)科,其實(shí)現的專(zhuān)業(yè)技術(shù)對于企業(yè)的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有非常重要的現實(shí)意義。在化學(xué)工程工藝中,常見(jiàn)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(xué)反應的過(guò)程中選取綠色無(wú)毒無(wú)公害的物質(zhì)和反應選擇性來(lái)提升化工的低污染率,分離技術(shù)則是通過(guò)蒸餾分離、膜分離等分流技術(shù)來(lái)實(shí)現的化工材料的分離,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(guò)改變外在條件來(lái)實(shí)現萃取物的提取,從而實(shí)現物質(zhì)分離。這些化學(xué)工程工藝都在為企業(yè)的生產(chǎn)、化工過(guò)程等起到非常重要的作用,為促進(jìn)我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎。
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作者:朱雅雯 單位:武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院
化學(xué)工程與工藝論文4
摘要:近代的化學(xué)工業(yè)是廣泛應用現代化學(xué)理論和化工技術(shù)基礎上發(fā)展起來(lái)的一種知識密集型工業(yè),它與科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān);瘜W(xué)領(lǐng)域的科學(xué)成就是化學(xué)工業(yè)不斷創(chuàng )新的前提和條件。本文對化學(xué)工程與工藝特點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)分析。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工業(yè) 化學(xué)工程與工藝 創(chuàng )造 技術(shù) 產(chǎn)業(yè) 專(zhuān)業(yè)
1 化學(xué)工程與工藝概述
化學(xué)工程,簡(jiǎn)稱(chēng)化工,是研究以化學(xué)工業(yè)為代表的,以及其他過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有關(guān)化學(xué)過(guò)程與物理過(guò)程的一般原理和規律,如石油煉制工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、印染工業(yè)等,并應用這些規律來(lái)解決過(guò)程及裝置開(kāi)發(fā)、設計、操作等問(wèn)題,它是以數學(xué)及少量的物理觀(guān)念為基礎應用于化學(xué)工業(yè)上,主要研究大規模改變物料中的化學(xué)組成及其機械和物理性質(zhì),來(lái)替生產(chǎn)化學(xué)品或是物料工廠(chǎng)提供一個(gè)反應流程設計方式。實(shí)驗研究、理論分析和科學(xué)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(xué)工程的研究領(lǐng)域最初只是化工單元操作,如:輸送現象(為化工學(xué)科當中“單元操作”的理論基礎)、化工熱力學(xué)輸送現象。隨著(zhù)發(fā)展,后來(lái)又發(fā)展出一些新的分支,化學(xué)工程領(lǐng)域的分支龐大,可應用在各類(lèi)化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究及實(shí)務(wù)上的操作,因應現代工業(yè)發(fā)展的需要,以化工的知識背景為基礎,例如半導體工業(yè)。隨計算機的快速發(fā)展,數值模擬(cfd)在化工的發(fā)展占據重要的地位。
2 化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)介
2.1 化學(xué)工程與工藝任務(wù)。根據化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的性質(zhì),化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的任務(wù)是培養學(xué)習化學(xué)工程學(xué)與化學(xué)工藝學(xué)等方面的基本理論和基本知識,受到化學(xué)與化工實(shí)驗技能、工程實(shí)踐、計算機應用、科學(xué)研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過(guò)程進(jìn)行開(kāi)發(fā)設計和對新產(chǎn)品進(jìn)行研制的基本能力。由于涉及化工的學(xué)科和領(lǐng)域很多,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)除了讓學(xué)生學(xué)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(yè)及本校的實(shí)際情況,重點(diǎn)學(xué)習化工在某個(gè)或某幾個(gè)領(lǐng)域中的具體應用,以便形成不同高校應用化工專(zhuān)業(yè)的特色專(zhuān)業(yè)方向。
2.2 化學(xué)工程以及化學(xué)工業(yè)的一些特點(diǎn)。以物理學(xué)、化學(xué)和數學(xué)為基礎,并結合工業(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(xué)、傳熱和傳質(zhì)原理、熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)等在化學(xué)工業(yè)上的應用,以指導各種過(guò)程及其設備的開(kāi)發(fā)、改進(jìn)和發(fā)展屬于化學(xué)工程學(xué)的內容;瘜W(xué)工程是隨著(zhù)化學(xué)工業(yè)的大規模生產(chǎn)發(fā)展而形成的;瘜W(xué)工程包括過(guò)程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制、化工系統工程、傳遞過(guò)程、單元操作、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應工程等方面;瘜W(xué)反應是化工生產(chǎn)的核心部分,提供過(guò)程分析和設計所需的有關(guān)基礎數據,研究傳遞過(guò)程的方向和極限,化工熱力學(xué)是單元操作和反應工程的理論基礎,它決定著(zhù)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(lái)指導各類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設備的設計;傳遞過(guò)程是單元操作和反應工程的共同基礎,化學(xué)工業(yè)在新的形勢下要求處于化學(xué)核心地位的催化技術(shù)和化學(xué)工程都必須用跨學(xué)科的戰略進(jìn)行多學(xué)科的研究。動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞,這三種傳遞,實(shí)質(zhì)上就是各種單元操作設備和反應裝置中進(jìn)行的物理過(guò)程。
合成化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的核心,化學(xué)家不僅發(fā)現和合成了眾多天然存在的化合物,同時(shí)也創(chuàng )造了大量非天然的化合物,使人類(lèi)社會(huì )所有的化合物達到2230萬(wàn)個(gè)(美國化學(xué)文摘1999年12月10日收錄的化合物數),并且以幾個(gè)月就有100萬(wàn)個(gè)的`速度發(fā)展,大量新化合物的產(chǎn)生是化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基礎。信息技術(shù)及工程技術(shù)的進(jìn)步為設備和工藝創(chuàng )新創(chuàng )造了條件,推動(dòng)了化工行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。 化學(xué)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(xué)工業(yè)必須不斷發(fā)展和采用先進(jìn)科學(xué)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(jìn)和經(jīng)濟上最合理的方法、原理、流程和設備是化學(xué)工業(yè)工藝創(chuàng )新追求的目標;ば录夹g(shù)開(kāi)發(fā)程序是一套科學(xué)的程序,它是以市場(chǎng)為導向、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(guò)程。世界上經(jīng)濟發(fā)達國家化學(xué)工業(yè)的研究開(kāi)發(fā)費用、科研人員以及專(zhuān)利和文獻的數量都居各工業(yè)部門(mén)的前列。
3 化學(xué)工程與工藝實(shí)驗數據處理分析
傳統的化工實(shí)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(shí)驗需要平行實(shí)驗,數據處理過(guò)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(lái)。
化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)驗是初步了解、學(xué)習和掌握化學(xué)工程與工藝科學(xué)實(shí)驗研究方法的一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節;(shí)驗的特點(diǎn)流程較長(cháng),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(huì )使繁瑣的數據處理過(guò)程變得簡(jiǎn)單快捷,大大提高工作效率。數據處理是每一個(gè)化學(xué)工程實(shí)驗必不可少的步驟,也是至關(guān)重要的一個(gè)步驟。通過(guò)實(shí)驗可以建立過(guò)程模型、分析工藝技術(shù)的可行條件。但是化工實(shí)驗數據的處理往往并不是那么簡(jiǎn)單,它需要通過(guò)復雜的數學(xué)計算,若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時(shí)間,而且化工實(shí)驗數據的處理量很大、重現性很高,因此應用計算機來(lái)處理實(shí)驗數據可以大大提高工作效率;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)是一個(gè)以實(shí)驗為基礎的專(zhuān)業(yè)學(xué)科。實(shí)驗的目的是通過(guò)有限的實(shí)驗點(diǎn)去尋找某一對象或某一過(guò)程中各參數之間的定量關(guān)系,從而揭示某化工過(guò)程所遵循的客觀(guān)規律。
MATLAB在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗中的應用進(jìn)行初步的嘗試。傳統的化工實(shí)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(shí)驗需要平行實(shí)驗,數據處理過(guò)程的重復性也非常大。而MATLAB是一個(gè)強大的數學(xué)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(wèn)題,另一方面可以解決數學(xué)中的數值計算問(wèn)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(wù)建模和分析以及計算生物學(xué)等眾多應用領(lǐng)域。它已成為國際控制界的標準計算軟件。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來(lái),利用MATLAB軟件編寫(xiě)一個(gè)數據處理程序:只需輸入任意一組原始數據,就可以把實(shí)驗結果,數據模型以及作圖一起顯示出來(lái)。
4 結束語(yǔ)
21世紀世界進(jìn)入資源、能源短缺的時(shí)代,解決由國家提出的節約資源對保護自然生態(tài)環(huán)境的任務(wù),需要化學(xué)與化工學(xué)科的共同發(fā)展,社會(huì )經(jīng)濟的可持續發(fā)展,我國提出轉變經(jīng)濟發(fā)展模式,為此,化工教育首先要端正學(xué)生和家長(cháng)對化工產(chǎn)生的片面認識。融合從分子水平的化學(xué)到大規模制各工程科學(xué)的寬闊視野,現代化學(xué)工程教育內容既應跨越和涵蓋整個(gè)化學(xué)和化工領(lǐng)域,也仍要重視工程教育的特征,強化工程實(shí)踐環(huán)節,培養學(xué)生解決復雜問(wèn)題的能力,完成化學(xué)工程教育的歷史任務(wù),探討化工與其他學(xué)科的跨學(xué)科交叉,并落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐中,正確認識化學(xué)工程的學(xué)科范式和內涵。
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化學(xué)工程與工藝論文5
1、發(fā)酵工程的分析
所謂多場(chǎng)分布,就是指發(fā)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(zhì)、產(chǎn)物等在濃度和溫度上發(fā)生改變,從而對反應速率產(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)酵液中的反應為例,其反應的最終結果都與這些多場(chǎng)分布因素有關(guān),如氧的傳質(zhì)速率、菌絲團以及菌體的內反應組分傳質(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過(guò)程的同時(shí),還會(huì )起到主導反應的作用,即為發(fā)酵罐內反應的控制環(huán)節。所以,在發(fā)酵罐中的各項反應中,傳遞特性的作用十分關(guān)鍵,它的研究對于發(fā)酵罐內化學(xué)工程的研究來(lái)說(shuō)具有良好的現實(shí)意義,并且為以后的發(fā)酵過(guò)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(xué)工程問(wèn)題
乙醇提純的主要工藝方法在進(jìn)行乙醇的發(fā)酵工藝時(shí),水是反應中必須要產(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(xué)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(lái)說(shuō),乙醇在發(fā)酵液中的質(zhì)量分數在5%到12%之間,但是工業(yè)用乙醇的質(zhì)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(jīng)無(wú)法滿(mǎn)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(jìn)行提純,首先,利用普通的精餾提純方法得到質(zhì)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(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(guò)程中由于產(chǎn)生很高的熱量,造成的能耗很高,并且在此過(guò)程中對于回流的要求也越來(lái)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(fā)展與創(chuàng )新空間,可以從設備配置、生產(chǎn)效率以及工程理論上進(jìn)一步研究,得出更適合現代工業(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(lèi)與反應過(guò)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(shí)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(fā)分離的辦法,其優(yōu)點(diǎn)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(méi)有很成熟的使用,需要進(jìn)一步的探討,F階段,燃料乙醇生產(chǎn)工藝的研究,主要集中于單一操作過(guò)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(guò)程組合研究的文章不多。實(shí)際的燃料乙醇純化研究中,計算機仿真的應用開(kāi)始不斷增多,它在進(jìn)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(gè)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(jiàn),流程組合的研究已經(jīng)上升到計算機時(shí)代,不再需要傳統的憑經(jīng)驗進(jìn)行流程與工藝的確定了。
3、生物發(fā)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(guò)程放大、生物反應與分析過(guò)程耦合、流程創(chuàng )新、工藝流程創(chuàng )新等。生物發(fā)酵反應與分離耦合。不是兩者的簡(jiǎn)單結合,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(xué)反應結束后就可以直接得到產(chǎn)品,那么反應過(guò)程就是相應的過(guò)程,而在工程上所說(shuō)的反應過(guò)程則是綜合性的過(guò)程,包括方法、設備以及問(wèn)題處理的過(guò)程。這其中形成了分離工程,利用能量與物質(zhì)的傳遞、化學(xué)反應以及流體力學(xué)等相關(guān)知識,由此說(shuō)明耦合問(wèn)題可以進(jìn)行,并且能夠完成相關(guān)問(wèn)題的解決,并且可以將生物發(fā)酵看作是耦合過(guò)程,用于提高發(fā)酵與分離效率,這種方法大大促進(jìn)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(shí)現了工藝過(guò)程最優(yōu)化,這是化學(xué)工程發(fā)展的最新契機,多場(chǎng)耦合的研究意義重大,為未來(lái)的發(fā)展與進(jìn)步指明了方向。
4、結語(yǔ)
燃料乙醇過(guò)程的進(jìn)展取決于多種因素,其中最為重要的因素之一就是在此過(guò)程中存在的流體流動(dòng)、質(zhì)量傳遞、發(fā)酵生物化學(xué)反應以及熱量傳遞等。發(fā)酵工程的未來(lái)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(fā)酵背后的一些工程問(wèn)題,并且開(kāi)始采用創(chuàng )新的多尺度問(wèn)題研究方式,同時(shí)結合人工智能、新型分離發(fā)酵裝置等,利用多場(chǎng)耦合,開(kāi)辟燃料乙醇領(lǐng)域進(jìn)展的新篇章。與此同時(shí),在未來(lái)的化學(xué)工程學(xué)理論研究上,也應該加大對生物反應工程、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(xué)工程與工藝論文6
作為支撐“化學(xué)工程與技術(shù)”一級學(xué)科的本科專(zhuān)業(yè),化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)涵蓋了化學(xué)、化工相關(guān)的諸多領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀,國際經(jīng)濟、社會(huì )和科技的發(fā)展對化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)人才培養提出了新的要求,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)教育面臨新的挑戰。因而,在新形勢下,以就業(yè)為導向構建化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)人才培養模式,賦予化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)教育新的內涵,培養創(chuàng )新能力和實(shí)踐能力突出的綜合型高素質(zhì)人才成為化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)教育新的課題。
“人才培養模式”是指在一定的現代教育理論、教育思想指導下,按照特定的培養目標和人才規格,以相對穩定的課程體系和教學(xué)內容,管理制度和評估方式,實(shí)施人才教育的過(guò)程的總和。[1-4]本文將圍繞“人才培養模式”的內涵,對新形勢下高;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)人才培養模式的研究與實(shí)踐進(jìn)行分析和論述。
一、化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)培養目標和人才規格的確定
人才培養目標和人才規格是構建人才培養模式的核心依據,是高等院校人才培養質(zhì)量的關(guān)鍵,也是辦學(xué)定位的基礎。人才培養目標是指高等院校通過(guò)人才培養活動(dòng),使受教育者達到的知識、能力和素質(zhì)結構的預期設定,它界定了人才培養的方向問(wèn)題,綜合反映了學(xué)校對培養人才的總期望和要求,是高等教育質(zhì)的規定性。人才培養規格是培養目標的具體化,界定了高等院校人才培養的質(zhì)量問(wèn)題。
進(jìn)入21世紀,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)教育面臨新的挑戰。一方面,化學(xué)、化工技術(shù)的發(fā)展層次更為深入,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)內涵更為豐富,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)高等教育必須注重培養適應社會(huì )需求的創(chuàng )新能力和實(shí)踐能力突出的精英人才。另一方面,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)與其他學(xué)科交叉更為深入,其作為通用工程基礎專(zhuān)業(yè)的特征愈發(fā)突出。專(zhuān)業(yè)外延的擴大導致專(zhuān)業(yè)界線(xiàn)更加淡化,進(jìn)一步引起就業(yè)形勢和就業(yè)觀(guān)念的深刻變化,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生越來(lái)越廣泛地參與各類(lèi)技術(shù)工作。這就對專(zhuān)業(yè)人才培養的多層次和多樣化提出了高要求。同時(shí),經(jīng)濟全球化趨勢日益明顯,世界經(jīng)濟飛速發(fā)展,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)高等教育必須主動(dòng)適應國際經(jīng)濟、社會(huì )的發(fā)展,培養既懂技術(shù)、管理又了解國際市場(chǎng)運轉規律的復合型國際化人才。
因而,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)培養目標和人才規格應該定位于,掌握化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)基礎知識及相關(guān)交叉學(xué)科知識;掌握扎實(shí)的工程技術(shù)基礎知識;掌握寬厚的數學(xué)與自然科學(xué)基礎知識;掌握至少一門(mén)外語(yǔ)知識;掌握國際行業(yè)規則;掌握必備的科學(xué)思維方法與工具性知識;掌握較豐富的經(jīng)濟、管理、營(yíng)銷(xiāo)、社會(huì )、法律、環(huán)境、人文等社會(huì )科學(xué)知識。具備綜合運用知識分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;具備運用科研創(chuàng )新思維進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的能力;具備有效的進(jìn)行溝通和社會(huì )交往的能力;具備進(jìn)行組織、管理、營(yíng)銷(xiāo)的能力;具備運用外語(yǔ)進(jìn)行跨國交流與服務(wù)的能力;具備運用化工商貿知識進(jìn)行談判的能力;具備終身學(xué)習與提高的能力;具備運用計算機及信息技術(shù)的能力。具有良好的思想道德素質(zhì)、健全的人格品質(zhì)和優(yōu)良的心理素質(zhì);具有良好的文化素養和文化藝術(shù)修養;具有良好的社會(huì )責任意識、團隊協(xié)作意識;具有廣闊國際視野和全球意識。培養能夠在化工、輕工、醫藥、煉油、冶金、能源、環(huán)保等部門(mén)從事工程設計、技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理、科學(xué)研究和產(chǎn)品銷(xiāo)售等方面工作的復合型高素質(zhì)人才。
二、化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)課程體系和教學(xué)內容的`構建
。ㄒ唬┱n程體系和教學(xué)內容構建的指導原則
課程體系是課程目標在課程內容上的要求和反映,它屬于課程結構中以?xún)热轂榫S度的結構,是構建人才培養模式的核心,是實(shí)現人才培養目標和人才規格的總綱領(lǐng),是組織教學(xué)過(guò)程、安排教學(xué)任務(wù)的主要依據。為了滿(mǎn)足國內國際經(jīng)濟、社會(huì )發(fā)展對人才的需要,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)課程體系和教學(xué)內容的構建應該圍繞如下原則進(jìn)行。
1.厚基礎、寬口徑構建“平臺教育”課程體系
隨著(zhù)世界科技的發(fā)展,化學(xué)工程與工藝學(xué)科領(lǐng)域與其他學(xué)科的交叉、滲透、融合進(jìn)一步深入,其所涉及的領(lǐng)域不斷擴大,專(zhuān)業(yè)人才需求市場(chǎng)也發(fā)生了較大變化,專(zhuān)業(yè)人才需要適應較寬的知識領(lǐng)域的要求。因而,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)人才培養必須以化學(xué)、化工技術(shù)學(xué)科以及現代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)相關(guān)交叉學(xué)科的需求為前提,本著(zhù)加強化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)基礎教育,完善自然科學(xué)基礎、人文社會(huì )科學(xué)基礎,構建化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)平臺教育體系,采取厚基礎、寬口徑方式開(kāi)展學(xué)科交叉與綜合背景下的平臺專(zhuān)業(yè)教育和個(gè)性化人才培養。[10]
化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)在構建課程體系和教學(xué)內容時(shí),應該以基礎化學(xué)、化工為支撐,把新技術(shù)、新學(xué)科融入專(zhuān)業(yè)學(xué)科教育范疇,按照課程內容的內在聯(lián)系,從“科學(xué)意識、科學(xué)知識、學(xué)科前沿與交叉”三個(gè)層次設立高度融合的具有基礎平臺教育性質(zhì)的核心課程。[10]堅持厚基礎、寬口徑專(zhuān)業(yè)教育思想,設置具有科學(xué)知識特性的多門(mén)類(lèi)“模塊化”選修課程和培養道德素質(zhì)、政治素質(zhì)和人文素質(zhì)的素質(zhì)教育課程,根據學(xué)生的興趣和發(fā)展潛能來(lái)培養人才,為學(xué)生個(gè)性化自主學(xué)習提供多項選擇,拓展和完善學(xué)生的智能結構,以滿(mǎn)足“厚基礎、寬口徑平臺教育”與“個(gè)性發(fā)展”要求。
2.堅持用工程教育理念構建課程體系,培養學(xué)生工程意識和工程實(shí)踐能力
高等教育的根本任務(wù)是培養具有創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力的高級專(zhuān)門(mén)人才;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)作為工科基礎性專(zhuān)業(yè),需著(zhù)力培養應用型工程技術(shù)人才,而工程實(shí)踐能力培養是專(zhuān)業(yè)教育的重要內容;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)教育應該結合經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展對高級工程技術(shù)人才的需求,以工程教育理念為核心,整合優(yōu)化課程體系和教學(xué)內容,加強學(xué)生工程意識與實(shí)踐能力培養。
為了加強學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養,在化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)課程體系和教學(xué)內容的構建中,應該改變過(guò)去強調工程科學(xué)理論知識,弱化工程實(shí)踐能力訓練,強調專(zhuān)業(yè)知識的傳授,弱化綜合素質(zhì)與能力培養的普遍問(wèn)題,本著(zhù)理論與實(shí)踐相結合的原則,密切教學(xué)與科學(xué)研究、社會(huì )實(shí)踐的關(guān)系,加強實(shí)驗課、課程設計、各類(lèi)實(shí)習、畢業(yè)論文(設計)、社會(huì )實(shí)踐等實(shí)踐技能訓練,增強學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
此外,實(shí)踐教育課程是工程意識和工程實(shí)踐能力培養的綜合性教學(xué)環(huán)節,是學(xué)生工程素質(zhì)教育課程體系中重要的組成部分。在化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)課程體系和教學(xué)內容的構建中,在加強基礎理論教育,拓寬專(zhuān)業(yè)內涵,突出綜合能力和創(chuàng )新能力,面向應用,體現素質(zhì)培養和個(gè)性化教育理念的基礎上,結合工程實(shí)際,強化實(shí)踐能力培養,構建和完善“以實(shí)驗及工藝基本操作技能訓練為基礎,以設計為主線(xiàn),以提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和學(xué)習能力為目標的遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)體系”。
3.以國際化視野構建課程體系,培養外向型、復合型國際化人才
隨著(zhù)世界經(jīng)濟全球化、一體化,知識信息化,必然要求高校人才培養國際化;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)也必須要培養掌握化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)基礎知識,具備一定外語(yǔ)水平,熟悉國際行業(yè)規則,能夠進(jìn)行跨國交流與服務(wù),具有廣闊國際視野和全球意識的外向型、復合型專(zhuān)業(yè)人才。
教學(xué)內容的國際化是高校人才培養國際化的關(guān)鍵。教學(xué)內容要國際化就必須將國內外先進(jìn)的知識體系融入教學(xué)內容,以外語(yǔ)或雙語(yǔ)進(jìn)行教學(xué),構建雙語(yǔ)課程群,將外語(yǔ)教學(xué)與應用貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程當中。另外,在教學(xué)中以實(shí)用性和國際化為標準,以課程為單位引進(jìn)經(jīng)典原版外文教材及相應資料開(kāi)展教學(xué)也是專(zhuān)業(yè)人才培養國際化的有效途徑。此外,專(zhuān)業(yè)人才培養國際化還必須要求在基礎外語(yǔ)教學(xué)中注重培養學(xué)生跨文化交流溝通能力,以及在傳統課程設置中增加國際知識、跨文化交流課程,讓學(xué)生熟悉多元文化,通曉國際規則,培養學(xué)生的國際修養與國際思維能力。
。ǘ┗瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)課程體系和教學(xué)內容的構建
1.通用課程模塊
通用課程模塊是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習專(zhuān)門(mén)知識的基礎,是保障厚基礎、寬口徑構建平臺教育的關(guān)鍵。該模塊包括人文社科基礎、政治理論基礎、身體素質(zhì)課程基礎、自然科學(xué)基礎、化工基礎、計算機基礎、經(jīng)濟管理基礎等課程門(mén)類(lèi)。
在構建通用模塊時(shí)必須按照模塊化思維,對各門(mén)類(lèi)課程內容進(jìn)行統籌整合。比如,無(wú)機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)和結構化學(xué)中重復的內容就必須進(jìn)行刪減,物理化學(xué)中與化工熱力學(xué)及化學(xué)反應工程相關(guān)的內容要進(jìn)行整合,重新調整各門(mén)課程內容,科學(xué)合理分配學(xué)時(shí)、學(xué)分,以構建新的基礎課程體系。
2.專(zhuān)業(yè)課程模塊
專(zhuān)業(yè)課程模塊是根據化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)培養目標而開(kāi)設的專(zhuān)業(yè)知識和專(zhuān)門(mén)技能課程模塊,主要訓練學(xué)生的工程思維,培養學(xué)生探索工程知識、解決工程問(wèn)題的能力。
專(zhuān)業(yè)課程模塊構建時(shí),要注重設置跨學(xué)科門(mén)類(lèi)的多學(xué)科交叉融合的課程。如化工專(zhuān)業(yè)課程與專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)融合,化工設計與計算機程序設計、軟件運用融合,化工過(guò)程分析與開(kāi)發(fā)和化工技術(shù)經(jīng)濟學(xué)融合,化工產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護融合,文獻檢索、科技寫(xiě)作與科訓、畢業(yè)論文融合等。學(xué)生通過(guò)跨學(xué)科門(mén)類(lèi)的多學(xué)科交叉融合的課程的學(xué)習,提高全面素質(zhì),實(shí)現從專(zhuān)業(yè)型人才向復合型人才轉變。
3.綜合能力模塊
綜合能力模塊主要為多門(mén)類(lèi)選修課程。該模塊為學(xué)生個(gè)性化自主學(xué)習提供選擇空間,通過(guò)對該模塊課程的學(xué)習,學(xué)生獲得跨學(xué)科的綜合知識背景,培養了學(xué)生的創(chuàng )造性思維、批判性思維、自學(xué)能力和人際交往技能、技術(shù)交流能力等,滿(mǎn)足了“平臺教育”基礎上的“個(gè)性化發(fā)展”要求。
該模塊課程設置中,應該根據學(xué)生個(gè)性發(fā)展及市場(chǎng)需求盡可能多的設置課程門(mén)類(lèi)。除了設置專(zhuān)業(yè)相關(guān)邊緣課程、外延課程、文化素質(zhì)拓展課程、涉及綜合道德倫理法律常識的社會(huì )課程外,尤其還要增設化工管理、化工經(jīng)濟、化工商貿等課程及諸如商務(wù)英語(yǔ)、科技英語(yǔ)、學(xué)術(shù)交流英語(yǔ)、外國企業(yè)文化等外語(yǔ)或雙語(yǔ)課程。
4.實(shí)踐環(huán)節模塊
實(shí)踐環(huán)節模塊是教學(xué)內容和課程體系的重要組成部分,是培養學(xué)生工程意識與實(shí)踐能力的核心環(huán)節。該模塊包括實(shí)驗課、課程設計、各類(lèi)實(shí)習、畢業(yè)論文(設計)、社會(huì )實(shí)踐等實(shí)踐訓練內容。
在實(shí)踐環(huán)節模塊構建中,為了滿(mǎn)足學(xué)生工程意識和實(shí)踐能力培養要求,實(shí)驗課程應該從驗證性實(shí)驗到設計性實(shí)驗轉變,從單科性實(shí)驗向綜合性實(shí)驗轉變,從認識性、繼承性實(shí)驗到研究性、創(chuàng )新性實(shí)驗轉變。
課程設計教學(xué)中,整合化工原理課程設計、化學(xué)反應工程課程設計、化工設備機械基礎課程設計、化工工藝課程設計等課程內容,構架綜合性大設計課程,并要求設計過(guò)程中充分運用計算機軟件進(jìn)行設計。設計選題應緊扣學(xué)科前沿和工程實(shí)際,并鼓勵學(xué)生采用不同工藝進(jìn)行設計。
實(shí)習教學(xué)是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)最為重要的實(shí)踐教學(xué)內容之一,是培養學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節。實(shí)習教學(xué)應該和工業(yè)實(shí)際緊密結合,并采取多樣化的實(shí)習教學(xué)方式。
畢業(yè)論文(設計)是對學(xué)生基礎理論知識的掌握及運用其發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的綜合檢驗,是培養學(xué)生創(chuàng )新能力的重要環(huán)節。畢業(yè)論文(設計)選題應該具備前沿性和創(chuàng )新性,面向工程實(shí)際,和教師科研或學(xué)術(shù)課題相結合,采取項目式教學(xué)進(jìn)行畢業(yè)論文設計。
三、化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)管理制度和評估方式的構建
構建一套與化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)人才培養模式相適應的教學(xué)管理制度是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)人才培養模式構建的重要環(huán)節之一。
教學(xué)管理制度的構建中,必須要保證課程體系中每門(mén)課程都按照制訂的教學(xué)大綱規范授課,并定期不定期對教師教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行監督,構建由多種評價(jià)方式、評價(jià)主體和評價(jià)內容相互結合的多元化的評價(jià)體系,針對不同課程、不同教學(xué)環(huán)節,采取課堂教學(xué)質(zhì)量評價(jià)、考試評價(jià)、實(shí)踐教學(xué)評價(jià)、畢業(yè)論文質(zhì)量評價(jià)等方式對教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)。另外,教學(xué)運行管理中要特別注重豐富和發(fā)展學(xué)分制,為個(gè)性化教育提供更為廣闊的空間。
此外,教學(xué)管理制度構建時(shí),還必須創(chuàng )新學(xué)習指導制度,建立學(xué)業(yè)導師制,全方位多角度地為學(xué)生整個(gè)學(xué)業(yè)生涯提供指導。同時(shí),還要完善專(zhuān)業(yè)培養目標與學(xué)生就業(yè)及工作能力跟蹤管理,既重視學(xué)生在學(xué)校期間的考核評估,也重視其在社會(huì )實(shí)踐過(guò)程中的考核評估,并根據社會(huì )對專(zhuān)業(yè)人才培養質(zhì)量的反饋,指導并不斷完善教學(xué)計劃制訂、教學(xué)活動(dòng)實(shí)施、教學(xué)運行管理、教學(xué)質(zhì)量監控保障等各個(gè)環(huán)節的管理,建立和完善化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)管理制度和評估方式。
四、結語(yǔ)及展望
人才培養模式的構建是高校培養高素質(zhì)人才的關(guān)鍵,隨著(zhù)國內、國際人才需求的不斷變化,高;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)也必須不斷探索、完善人才培養模式,使之更好的滿(mǎn)足新形勢下人才培養的需要。
化學(xué)工程與工藝論文7
化學(xué)工程與工藝作為一門(mén)技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)具有著(zhù)悠久的發(fā)展史,屬于化學(xué)領(lǐng)域當中的核心組成,是以理論為基礎經(jīng)由實(shí)踐指導的化學(xué)產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)。簡(jiǎn)而言之就是以化學(xué)方式對各種材料處理加工之后賦予其新的利用價(jià)值并以此實(shí)現對資源的二次利用,促進(jìn)資源利用率的提升與配置的最優(yōu)化。時(shí)至今日,在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的帶動(dòng)作用下,化學(xué)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(jìn)步的重要支撐。然而隨著(zhù)近年來(lái)全球生態(tài)惡化與資源枯竭等問(wèn)題的愈演愈烈,化學(xué)工程與工藝的發(fā)展備受關(guān)注,推動(dòng)該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)順應時(shí)代的變革而重新定位發(fā)展方向已勢在必行。
一、化學(xué)工程與工藝特點(diǎn)概述
化學(xué)工程是以化學(xué)學(xué)科為基礎在工業(yè)領(lǐng)域的應用與延伸,關(guān)于化學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn)眾所周知,其在工業(yè)領(lǐng)域當中的應用成就了化學(xué)工程與工藝學(xué)科的獨立性,并且憑借著(zhù)化學(xué)屬性得以在諸多工業(yè)領(lǐng)域不斷擴大著(zhù)覆蓋范圍,專(zhuān)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(diǎn)來(lái)講,核心環(huán)節在于化學(xué)反應,這就需要涉及生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量、原材料的應用、副產(chǎn)品的回收、節能降耗以及環(huán)境污染的防治等?梢(jiàn),保證高生產(chǎn)率、節能、低污染與低消耗才是化學(xué)工程與工藝發(fā)展的應然選擇。
二、化學(xué)工程與工藝對生態(tài)環(huán)境的影響
化學(xué)工程與工藝水平,直接關(guān)系著(zhù)工業(yè)化發(fā)展態(tài)勢,作為具有鮮明工業(yè)化特色的專(zhuān)業(yè)學(xué)科,其全面涵蓋了所有與化學(xué)相關(guān)的領(lǐng)域。在全球化發(fā)展的新時(shí)代,可持續發(fā)展戰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(xué)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(shuō)化學(xué)工程工于對于生態(tài)環(huán)境有著(zhù)直接的影響,并且這種影響還會(huì )伴隨著(zhù)工業(yè)化進(jìn)程的深入而快速發(fā)展。為此,各個(gè)國家都開(kāi)始試圖探索提高化學(xué)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(jià)。如此也就對當代化學(xué)工程與工藝發(fā)展趨勢指引了新的方向,需要整個(gè)化學(xué)界不斷深入在此領(lǐng)域的理論和實(shí)踐研究。
三、新時(shí)代背景下化學(xué)工程與工藝發(fā)展的趨勢
。ㄒ唬┳詣(dòng)化
就化學(xué)工程的學(xué)科特點(diǎn)來(lái)看,其屬于化工行業(yè)的一級學(xué)科,所研究的項目包括能量傳遞、化學(xué)反應、物質(zhì)分離以及運行優(yōu)化等等,憑借這些屬性,化學(xué)工程成為了工業(yè)行業(yè)的重要基
礎。與此同時(shí),化學(xué)工程工藝作為微觀(guān)層面的化學(xué)加工技術(shù),只有工藝水平不斷提升,才能推動(dòng)化學(xué)工程的與時(shí)俱進(jìn)。在新時(shí)代背景下,工業(yè)化范圍不斷擴大,工業(yè)化的現代化發(fā)展也成為當代社會(huì )的重要趨向。為此,化學(xué)工程與工藝的發(fā)展也應當致力于探尋現代化路徑,通過(guò)多學(xué)科的交叉與融合不斷推動(dòng)化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化,以此提升工藝流程的質(zhì)量、效率和穩定性,確,F代化學(xué)工業(yè)的精細化與規;。
。ǘ┚G色化
化學(xué)工程與工藝的綠色化發(fā)展趨勢,是新時(shí)代背景下滿(mǎn)足生態(tài)需求服務(wù)于節能降耗生態(tài)理念的必要舉措。長(cháng)期以來(lái),受到化學(xué)工程與工藝技術(shù)水平等諸多方面的`限制,致使化學(xué)工業(yè)對于環(huán)境的污染較為嚴重,資源的消耗也一度過(guò)量,雖然科學(xué)技術(shù)水平不斷提升,但生態(tài)環(huán)境的犧牲直到新時(shí)期才引起更多地重視。為此,可持續發(fā)展理論的普及與深化,要求當代化學(xué)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(jìn)程中逐步淘汰一些有害化學(xué)物質(zhì),包括原材料和催化劑等等。最終實(shí)現從源頭上防止污染物的產(chǎn)生,并提升對化學(xué)工業(yè)廢物的回收與利用率。
。ㄈ﹦(chuàng )新化
化學(xué)工程與工藝的現代化發(fā)展,需要依賴(lài)于相關(guān)技術(shù)的不斷創(chuàng )新。時(shí)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)應用,包括化學(xué)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(shí)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)和設備等等。另外膜分離技術(shù)的應用范圍也相對較廣,隨著(zhù)其諸多優(yōu)勢的凸顯,被越來(lái)越多學(xué)者視為是化學(xué)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、結語(yǔ)
綜上所述,化學(xué)工程與工藝同生態(tài)環(huán)境息息相關(guān),在全球化新時(shí)代背景下,化學(xué)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(shí)密切配合資源節約與環(huán)境保護實(shí)踐,切實(shí)將可持續發(fā)展理論實(shí)為核心原則,通過(guò)技術(shù)的創(chuàng )新推進(jìn)化學(xué)工藝朝向自動(dòng)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(jìn)助力。
參考文獻:
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化學(xué)工程與工藝論文8
摘要:在世界經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時(shí),人類(lèi)也面臨著(zhù)另一個(gè)嚴峻的考驗,環(huán)境被污染,森林遭到破壞,土地沙化現象嚴重等等問(wèn)題已經(jīng)成為當前最突出的生態(tài)問(wèn)題,影響人們的正常生產(chǎn)和生活,而且這種生態(tài)失衡現象還在繼續,如果不能得到根本性的治理與根除,將給社會(huì )發(fā)展及人類(lèi)健康帶來(lái)嚴重的后患。本文從當前綠色化學(xué)工程與工藝的開(kāi)發(fā)入手,對其在化學(xué)工業(yè)節能中的作用進(jìn)行了研究和探討。
關(guān)鍵詞:綠色;化學(xué)工程;工藝;節能;促進(jìn)
隨著(zhù)我國的改革開(kāi)放和現代化建設的不斷深入,各大化工型企業(yè)建設也越來(lái)越多,各種化工原料的使用直接危害著(zhù)人類(lèi)健康,破壞著(zhù)生態(tài)環(huán)境,而綠色化學(xué)工程與工藝的研究正是為了減少這些污染和損傷,并通過(guò)一種化學(xué)的方法使之得到改善和提高,達到促進(jìn)化學(xué)工業(yè)節能目標的實(shí)現和發(fā)展。
1對綠色化學(xué)工程與工藝的開(kāi)發(fā)與分析
綠色化學(xué)一直是我們的一個(gè)設想和夢(mèng)想,它是要求化工企業(yè)在進(jìn)行化學(xué)生產(chǎn)當中,不再使用那些對自然環(huán)境和人類(lèi)有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生“三廢”的困擾,達到綠色生產(chǎn)的目的。從當前的現狀來(lái)看,傳統的化學(xué)工程與工藝不能從根本上解決和治理這些化學(xué)排放物,而且成本高,消耗大。而綠色化學(xué)工程與工藝則是通過(guò)對化學(xué)技術(shù)及方式的改變來(lái)達到促進(jìn)化學(xué)工業(yè)節能目標,實(shí)現空氣質(zhì)量及社會(huì )環(huán)境的徹底治理。
1.1化學(xué)原料無(wú)毒性
原料是一切污染的源頭,只有從源頭上進(jìn)行控制和改變,才能使化學(xué)污染現象從根本上得以根除,所以綠色化學(xué)工程與工藝要實(shí)現的第一個(gè)目標就是要禁止使用有毒害性的原料,把這些污染性強的原料換作一種可再生資源來(lái)代替,不僅節能環(huán)保,還可以為我國資源的節約創(chuàng )造條件。
1.2化學(xué)反應的選擇性
大家都知道,化學(xué)反應中會(huì )產(chǎn)生出另外一些物質(zhì),比如說(shuō)烴類(lèi)選擇性氧化不僅產(chǎn)生大量的熱量,而且終產(chǎn)物也不穩定,可以說(shuō)這種反應的選擇性是最低的,而且從化學(xué)知識中我們還知道,一些產(chǎn)品還具有異構體的形式,要想得到更多的終產(chǎn)物,那么就要對其使用選擇性較高的試劑,這樣可以有效的降低成本,節省資源,減少污染。
1.3催化劑的高效無(wú)害性
在進(jìn)行化學(xué)反應時(shí)常常會(huì )使用到另一種物質(zhì)來(lái)作為反應中的催化劑,不僅可以提高其反應速度,還可以為企業(yè)創(chuàng )造更大的.利潤,便催化劑的使用也是一個(gè)重要的污染源,所以綠色化學(xué)工程與工藝中對催化劑的研究也在不斷的深入,旨在開(kāi)發(fā)一種既能夠提高化學(xué)反應效率,更保護自然環(huán)境的催化劑。比如說(shuō)分子篩催化劑、烷基化固相催化劑等等。
2綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)節能工作中的應用及作用
2.1綠色化工技術(shù)的應用
綠色化工技術(shù)是一種沒(méi)有污染性、沒(méi)有毒害性、沒(méi)有廢物產(chǎn)生的技術(shù),也可以叫做清潔生產(chǎn)技術(shù),這種技術(shù)在我國的綠化化學(xué)工程研究中已經(jīng)有了突破,比如說(shuō)我們所常見(jiàn)的對城市垃圾的處理、農村用生活垃圾所建造的沼氣池、風(fēng)能、太陽(yáng)能技術(shù)的使用等等。從清潔生產(chǎn)技術(shù)的范圍上來(lái)看,有以下幾種:生物工程技術(shù)、綠色催化技術(shù)、輻射加工技術(shù)、超臨界流體技術(shù)等等,這些技術(shù)與傳統的化學(xué)工程與工藝相比具有很明顯的優(yōu)點(diǎn),對人類(lèi)健康及環(huán)境保護都能起到很大的作用。
2.2生物技術(shù)的應用
生物技術(shù)也是從生物學(xué)的角度進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)的,它只要包括一些微生物、酶以及基因、細胞等方面的技術(shù)研究。從它在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中的具體應用來(lái)看,主要有化學(xué)仿生學(xué)和生物化工。因為我們所提倡的綠化化學(xué)工程與工藝中的催化劑需要運用大自然中的一些無(wú)毒無(wú)害物質(zhì),比如說(shuō)工業(yè)酶,它與其它化學(xué)催化劑相比,具有無(wú)污染、反應不強烈、終結物性能穩定、沒(méi)有不良影響等等優(yōu)點(diǎn),所以在化學(xué)領(lǐng)域中的應用也得到了人們的認可和肯定。
2.3有利于環(huán)境保護的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)
在近年來(lái)我國的化學(xué)工程與工藝研究中,許多環(huán)境友好型的產(chǎn)品已經(jīng)頻頻開(kāi)發(fā),不僅節能環(huán)保,而且具有良好的發(fā)展前景。比如說(shuō)為了保護大氣的臭氧層不被破壞而開(kāi)發(fā)研究另一種產(chǎn)品來(lái)代替氟利昂;隨著(zhù)汽車(chē)用戶(hù)的增多,控制汽油給大氣帶來(lái)的污染,而進(jìn)行研究的無(wú)污染燃料二甲醚就是一個(gè)很好的例子,其它的諸如太陽(yáng)能的使用及推廣,無(wú)磷洗衣粉的上市等,都是綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)節能的一種促進(jìn)和提高,更是人類(lèi)的一種進(jìn)步。
2.4綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的打造
為了使綠色化學(xué)工程與工藝走上可持續發(fā)展之路,可以在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)上采取一些相對應的措施,打造綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)展循環(huán)型經(jīng)濟帶,這樣可以進(jìn)一步減少廢物的排放量,實(shí)現節能環(huán)保的目的。
3結語(yǔ)
社會(huì )的進(jìn)步需要經(jīng)濟發(fā)展來(lái)作為動(dòng)力,但人類(lèi)的健康則需要綠色環(huán)保來(lái)奠定基礎,為了實(shí)現人類(lèi)文明的不斷升華,人民生活質(zhì)量的不斷提高,必須對環(huán)境資源保護問(wèn)題加以重視和關(guān)注,而只有把綠色化學(xué)工程與工藝切實(shí)有效的實(shí)施下去,才能從根本上解決環(huán)境污染問(wèn)題,達到節能減排、綠色生產(chǎn),實(shí)現人類(lèi)真正意義上的綠色低碳生活理念,推動(dòng)社會(huì )的可持續性發(fā)展。
參考文獻:
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化學(xué)工程與工藝論文9
摘要:隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展,科技的不斷進(jìn)步,我國各個(gè)領(lǐng)域均得到了很好的發(fā)展,而社會(huì )各界對人才的要求也越來(lái)越高為了能夠為社會(huì )培養更多優(yōu)秀人才,針對化學(xué)工程與工業(yè)專(zhuān)業(yè)展開(kāi)論述,介紹關(guān)于煤化工特色建設背景、化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)煤化工的優(yōu)勢,并提出了行之有效地開(kāi)展化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)煤化工特色建設的相關(guān)措施,以期能夠為促進(jìn)化學(xué)工程與專(zhuān)業(yè)煤化工特色建設方面的發(fā)展提供有價(jià)值的參考。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程與工藝;煤化工;特色建設
高校教育一直備受關(guān)注,在高等院校中,化學(xué)工程與工藝是理科類(lèi)中十分重要的組成部分,在教學(xué)過(guò)程中需要學(xué)生掌握與之相關(guān)的基礎理論知識,并逐漸掌握實(shí)驗技能、計算機技術(shù)以及工程實(shí)踐能力等,學(xué)生今后的就業(yè)方向主要是化工、能源、冶金以及醫藥等領(lǐng)域。開(kāi)展該專(zhuān)業(yè)的`特色教學(xué)不僅可以充分滿(mǎn)足現代化專(zhuān)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(xué)生就業(yè)難的問(wèn)題。
1煤化工特色建設背景
化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)最早出現在我國時(shí)被稱(chēng)作煉焦化學(xué)專(zhuān)業(yè),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展后,其又被稱(chēng)作煤化工專(zhuān)業(yè)。時(shí)代的持續發(fā)展,教育理念的不斷更新,教育改革的穩步實(shí)施,使得該專(zhuān)業(yè)漸漸被納入到化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)中,雖然發(fā)生了該轉變,但煤化工專(zhuān)業(yè)的自身特色、人才培養方向依然沒(méi)有變化,而導致發(fā)生此種情況的原因主要有:該專(zhuān)業(yè)的教學(xué)目標中始終有冶金領(lǐng)域;在教學(xué)中教學(xué)實(shí)踐環(huán)節一直備受關(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)展有了穩固的后盾[1]。
2化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)煤化工的優(yōu)勢
此方面建設中有很明顯的兩個(gè)優(yōu)勢,具體可以在以下內容中表現出來(lái):地域優(yōu)勢。我國地大物博地區眾多,且各個(gè)地區之間有著(zhù)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(xué)院為例,該學(xué)院具有很好的地域優(yōu)勢,為教學(xué)實(shí)踐、科研等方面提供了良好的環(huán)境,且該地區相關(guān)行業(yè)的發(fā)展情況較為優(yōu)異,避免了與省內其他高校之間的正面競爭;辦學(xué)優(yōu)勢[2]。
3開(kāi)展化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)煤化工特色建設的相關(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(jìn)行了教育理念的更新,但在特色專(zhuān)業(yè)建設方面顯然還有很多不足,特色專(zhuān)業(yè)建設具有專(zhuān)業(yè)性、綜合性以及創(chuàng )新性,在進(jìn)行教學(xué)時(shí)需要能夠緊跟時(shí)代發(fā)展步伐,對現有教育理念、教學(xué)規劃以及教學(xué)手段進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng )新,使其能夠滿(mǎn)足社會(huì )發(fā)展要求。
3.2創(chuàng )新課程體系
創(chuàng )新是社會(huì )發(fā)展的主旋律,教育事業(yè)的重要性不言而喻,與社會(huì )各界的聯(lián)系也十分密切,鑒于此,今后應在教育領(lǐng)域持續創(chuàng )新,使教育能夠真正成為推動(dòng)社會(huì )發(fā)展的中堅力量[3]。
3.3改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節
該專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)性、實(shí)踐性均相對較強,且當代教育也十分提倡實(shí)現實(shí)踐教學(xué),根據高校教育的特點(diǎn)可以積極開(kāi)展校內外實(shí)習活動(dòng),在校內為學(xué)生建立相應的實(shí)訓基地,使學(xué)生能夠緊跟教學(xué)步伐做好實(shí)踐能力的培養工作;校外應積極與相關(guān)企業(yè)加強合作,將校企合作的作用充分發(fā)揮出來(lái)。
3.4優(yōu)化教師隊伍建設
教學(xué)中,教師的作用是不可替代的,雖然如今越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)被應用到教學(xué)中,但若缺少教師的講解、指導和監督,專(zhuān)業(yè)學(xué)習依然無(wú)法取得很好的進(jìn)步。我國師資力量薄弱問(wèn)題一直未得到很好的解決,今后應加強對師范類(lèi)學(xué)校的支持,吸引更多學(xué)生投入到教育事業(yè)中,同時(shí)也要對現有教師進(jìn)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(zhuān)業(yè)建設的重要性,能夠自動(dòng)自發(fā)地豐富自我,將教學(xué)作為首要任務(wù)。
4總結
綜上所述,研究關(guān)于化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)煤化工特色建設方面的內容具有十分重要的意義,其不僅關(guān)系到該專(zhuān)業(yè)的教學(xué),也關(guān)系到學(xué)生學(xué)習、就業(yè)以及各方面能力的提升。在教育改革后,化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的各方面建設均有了完善,專(zhuān)業(yè)特色也越來(lái)越突出,然而在實(shí)際教學(xué)中依然會(huì )暴露出些許問(wèn)題,因此相關(guān)機構和人員應加強此方面的研究。
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化學(xué)工程與工藝論文10
一、化學(xué)綜合實(shí)驗教學(xué)的思考和改革。
1、實(shí)驗方法綠色化。
結合我院的實(shí)際情況,我們對化學(xué)綜合實(shí)驗內容進(jìn)行了合理的選擇。首先,在溶劑、原料及產(chǎn)品的選擇方面,盡量使用無(wú)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(jìn)行實(shí)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(chǎn)品的實(shí)驗等,并努力實(shí)現半微量或微量反應。
其次,在化學(xué)反應方面,積極探索無(wú)溶劑反應和超聲波、微波催化等新型實(shí)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(shí)間,而且收率可達90%以上。最后,在實(shí)驗“三廢”處理方面,主要實(shí)行“統一回收、循環(huán)使用、綜合處理”的原則,最終實(shí)現“三廢”無(wú)害排放。
2、實(shí)驗內容現實(shí)化。
在化學(xué)綜合實(shí)驗過(guò)程中應增加與日常生活相關(guān),以及對化學(xué)、社會(huì )發(fā)展的緊密聯(lián)系的內容,以提高學(xué)生自我鉆研、創(chuàng )新的意識和興趣。膏霜類(lèi)化妝品已經(jīng)完全滲透人們的生活,其配制實(shí)驗也是學(xué)生極為感興趣的綜合性實(shí)驗之一;瘖y品原料種類(lèi)繁多,性能特點(diǎn)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(pán)類(lèi)、吐溫類(lèi);為保證外觀(guān)和流變性,應加水溶性高分子聚合物;此外,還應根據實(shí)際情況加入保濕劑、營(yíng)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(gè)具有優(yōu)良性質(zhì)的膏霜類(lèi)化妝品的設計,需要掌握原料的性質(zhì)特點(diǎn)、性質(zhì)影響因素及相互影響;實(shí)驗方案的設計、改良和優(yōu)化;產(chǎn)品性質(zhì)評價(jià)等多方面的內容。膏霜類(lèi)化妝品設計方案與學(xué)生日常生活密切相關(guān),學(xué)習興趣濃,在實(shí)驗過(guò)程中可以體味到科研實(shí)踐的'價(jià)值,很好地調動(dòng)了學(xué)生的科研積極性。學(xué)生在實(shí)驗完成后,積極主動(dòng)地對實(shí)驗進(jìn)行總結和分析,對比不同方案優(yōu)化實(shí)驗方案,受到多方面的鍛煉,實(shí)驗思路、動(dòng)手能力得到了有效的培養。
3、實(shí)驗學(xué)科交叉化。
化學(xué)綜合實(shí)驗應綜合體現有關(guān)知識:理論知識和實(shí)驗知識;單元實(shí)驗方法和實(shí)驗操作技能;基礎實(shí)驗知識和科研創(chuàng )新能力訓練;實(shí)驗室實(shí)驗能力和工業(yè)化生產(chǎn)能力訓練等;瘜W(xué)合成屬無(wú)機化學(xué)和有機化學(xué)的內容,是驗證、鞏固和加強理論知識,培養學(xué)生正確選擇化合物的合成方法、條件優(yōu)化以及一般的分離和鑒定方法,如重結晶、熔點(diǎn)測定等,應該注重合成方法的適用范圍、實(shí)際條件、應用領(lǐng)域等。
化合物分析包括分析化學(xué)和儀器分析,培養學(xué)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(guān)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(jià)能力;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的學(xué)生除了掌握化合物合成和分析等自然科學(xué)領(lǐng)域的有關(guān)知識外,還應具備工程技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域的有關(guān)知識和技能。在化學(xué)綜合實(shí)驗過(guò)程中滲入化工原理實(shí)驗,回答過(guò)程和設備的問(wèn)題,使學(xué)生熟悉工藝流程和操作設備,掌握單元操作的過(guò)程規律和典型設備,學(xué)會(huì )利用理論知識分析操作變量對過(guò)程的影響,調整操作參數以完成指定工藝要求,還應啟發(fā)學(xué)生積極思考過(guò)程實(shí)驗裝置和操作規范所蘊含的科學(xué)依據,為工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎。如在合成分析純乙酸乙酯的實(shí)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(yè)上如何除去反應過(guò)程中生成的水?產(chǎn)品如何進(jìn)行純化,使用何種設備?設備的設計應該滿(mǎn)足什么條件?產(chǎn)品純度如何檢測?在回答所有問(wèn)題時(shí),學(xué)生必需掌握合成、設備、分析等有關(guān)學(xué)科內容,實(shí)現學(xué)科交叉,對分析純乙酸乙酯的從合成到工業(yè)化產(chǎn)品就有了非常深刻的認識。通過(guò)化學(xué)綜合實(shí)驗使學(xué)生初步具備查閱文獻、選擇合成方法、擬定實(shí)驗方案、建立產(chǎn)品分析方法和基本工程操作能力,培養觀(guān)察、分析和解決問(wèn)題的能力,為研究性實(shí)驗和創(chuàng )新性實(shí)驗打下基礎。為了滿(mǎn)足實(shí)驗需要,還應補充其他教學(xué)內容,如文獻檢索、波譜解析、試驗設計方法等。
4、實(shí)驗項目科研化。
化學(xué)綜合實(shí)驗除承接基礎實(shí)驗的提升外,還應為科研創(chuàng )新性實(shí)驗的開(kāi)展奠定基礎,因此必然需要在綜合實(shí)驗中滲透科研的方法和技能;瘜W(xué)綜合實(shí)驗一般在第三學(xué)期,開(kāi)設時(shí)間為兩周,對一個(gè)實(shí)驗項目不能進(jìn)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(lái)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(kāi)發(fā)的綜合實(shí)驗;學(xué)生提出可實(shí)行的實(shí)驗項目等?蒲袑(shí)驗對于本階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定難度,因此教師要從文獻的查閱、實(shí)驗方案的確定、實(shí)驗條件優(yōu)化、實(shí)驗儀器操作、數據采集和處理分析等各個(gè)環(huán)節對學(xué)生進(jìn)行指導,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,培養其實(shí)踐和創(chuàng )新的能力,有利于提高其綜合素質(zhì),培養其交流協(xié)作能力和團隊精神。
二、結語(yǔ)。
化學(xué)綜合實(shí)驗教學(xué)的目的是夯實(shí)學(xué)生基本理論,培養學(xué)生掌握實(shí)驗技能,提高學(xué)生動(dòng)手能力,使學(xué)生具有較強的獨立解決問(wèn)題的能力和良好的專(zhuān)業(yè)素質(zhì),還要重視對學(xué)生實(shí)事求是的工作作風(fēng),嚴謹的科學(xué)態(tài)度和具有創(chuàng )新性的科學(xué)思維方法的培養。因此,我們必須不斷精選和更新實(shí)驗內容,重視和加強實(shí)驗教學(xué)研究工作,探索新的實(shí)驗方法,增加現代的實(shí)驗技術(shù)和手段,努力提高學(xué)生的綜合素質(zhì),以期為社會(huì )培養出合格的應用型人才。
化學(xué)工程與工藝論文11
摘要:MCM-41中孔分子篩具有相當大的潛在價(jià)值。該文在堿性條件下,采用水熱晶化法,以硅酸鈉為硅源,表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨為結構模板劑,成功合成出MCM-41中孔分子篩。采用XRD,IR,TG等表征手段研究了合成條件(pH值),凝膠后處理條件(老化時(shí)間,晶化時(shí)間和焙燒溫度)和堿介質(zhì)的選擇對MCM-41結構的影響。
關(guān)鍵詞:MCM-41分子篩 晶化時(shí)間 十六烷基三甲基溴化銨的量 溫度
MCM-41分子篩是一種中孔分子篩催化材料,孔徑大小在1.5~10nm范圍,廣泛適用于具有較大分子尺寸的有機反應物之間的催化反應。
具有高比表面積(約1000?m2/g)和大吸附量(大于0.7?ml/g)的特點(diǎn),有利于有機分子的快速擴散,能為大分子擇型反應提供有利空間和有效酸性活性中心,這類(lèi)分子篩具有重要的理論和實(shí)際意義的課題,介孔材料存在巨大的比表面積及規則的孔道排布,在材料的表面有可能形成催化活性中心,用于催化酸、堿或氧化還原反應。
1 實(shí)驗內容
1.1 實(shí)驗藥品
十六烷基三甲基溴化銨,乙二胺,正硅酸乙酯,鹽酸。
1.2 實(shí)驗儀器
磁力攪拌器,反應釜,干燥箱,抽濾機。
1.3 制備步驟
(1)將1.767?g十六烷基三甲基溴化銨溶解于48.0?ml去離子水中,再加入0.583?g乙二胺,攪拌15?min;
(2)逐滴、緩慢加入8.524?g正硅酸乙酯,保持溫水。s35?℃至40?℃),繼續攪拌2?h;
(3)調節溶液pH,將試樣裝入反應釜,在110?℃下水熱反應48?h;
(4)將試樣抽濾洗滌至中性、干燥8?h,最后在550攝氏度下煅燒6?h,得到MCM-41分子篩。
1.4 因素考察
(1)模板劑用量:1.178?g、1.473?g、1.767?g、2.356?g、3.534?g。
(2)晶化時(shí)間:12?h、24?h、36?h、48?h、60?h。
1.5 對MCM-41分子篩的表征
(1)X射線(xiàn)粉末衍射(XRD)譜圖分析:觀(guān)察X射線(xiàn)粉末衍射譜圖,標記特征吸收峰,并歸納吸收峰和結晶度隨考察因素的變化規律,例如峰強、峰寬、峰位移。
(2)傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)分析:觀(guān)察紅外光譜圖,標記特征吸收峰,并歸納吸收峰隨考察因素的變化規律。
(3)熱重-差熱(TG-DTA)曲線(xiàn)分析:觀(guān)察曲線(xiàn),標記DTA曲線(xiàn)吸熱峰和放熱峰,和TG曲線(xiàn)上的'轉折點(diǎn)。
2 表征結果分析
(1)晶化時(shí)間的影響:老化時(shí)間越長(cháng),可提高M(jìn)CM-41的孔道規整性;一定的晶化時(shí)間是必要的。
(2)X射線(xiàn)粉末衍射(XRD)
分析:
MCM一4l的XRD圖譜中,在小角區出現四個(gè)衍射峰:在2。C左右有一強衍射峰(100),在3~7。
C有三個(gè)小峰(110)(200)(210)。這些峰的位置與六方品格衍射峰的位置吻合。文獻中通常采用XRD圖譜中(100)面的衍射峰高表示晶體有序度[1]。衍射峰較強,表明晶體有序度較高;衍射峰較弱或半峰寬較寬,表明晶體有序度較低或粒度較;而當XRD峰分辨不清及峰值極小,表示試樣中存在短程六角對稱(chēng)或含有一定量的無(wú)定性二氧化硅。
非離子表面活性劑作模板劑時(shí),XRD衍射峰中只出現一級衍射峰,說(shuō)明孑L道排列的有序度較低。這是因為非離子表面活性劑與硅酸鹽物種間通過(guò)氫鍵相互作用較弱,模板劑的誘導作用較弱所致。
CTAB與非離子表面活性劑復合體系為模板劑時(shí),因陽(yáng)離子表面活性劑的存在會(huì )增強與無(wú)機物種間的作用,有助于孑L道排列有序度增加。
這樣通過(guò)調節兩類(lèi)表面活性劑的比例及改變非離子表面活性劑的烴鏈鏈長(cháng),可合成有一定穩定性的材料
。3)傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)分析:FT―IR譜圖亦常用于MCM一41的表征。測定在1O0。
C下制得的MCM一41的FT―IR譜圖,發(fā)現在骨架振動(dòng)區(1500~400?cm)的振動(dòng)峰譜與合成體系中未加模板劑(CTAB)時(shí)得到的硅膠的振動(dòng)峰譜一致,即存在1081、966、804和467cm振動(dòng)峰。
(4)熱重-差熱(TG-DTA)曲線(xiàn)分析:MCM-41中孔分子篩的熱穩定性較好,在840?℃時(shí)焙燒仍能保持較好的介孔結構。
結論表明:合成MCM-41中孔分子篩時(shí)。老化時(shí)間越長(cháng),可提高M(jìn)CM-41的孔道規整性;一定的晶化時(shí)間是必要的。在合成MCM-41分子篩時(shí),使用乙二胺的效果最好。
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化學(xué)工程與工藝論文12
一、化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)實(shí)習現狀的分析與改進(jìn)
生產(chǎn)實(shí)習是化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)教學(xué)當中的必修內容,旨在培養學(xué)生對知識的實(shí)際運用能力,為以后的工作打下堅實(shí)的基礎。就目前我國該專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習狀況來(lái)看,主要存在著(zhù)以下幾點(diǎn)問(wèn)題:
。1)實(shí)習方式單一,學(xué)生動(dòng)手機會(huì )不多。在學(xué)生的實(shí)習過(guò)程當中,出于安全考慮,主要以參觀(guān)為主,教學(xué)為輔,偶爾動(dòng)手的方式。學(xué)生僅僅通過(guò)有限的時(shí)間來(lái)觀(guān)察工廠(chǎng)中的工藝流程,初步了解生產(chǎn)單元操作,然后整理實(shí)習報告,卻很少有自己動(dòng)手操作,深入學(xué)習的機會(huì )。這樣不僅削弱了學(xué)生的實(shí)習主動(dòng)性,而且對于其實(shí)踐能力的提高產(chǎn)生了阻礙。
。2)學(xué)生對于實(shí)習沒(méi)有足夠的重視。由于習慣于應試教育下的以成績(jì)衡量科目的重要性,實(shí)習在大多數學(xué)生的眼里都不是重要課程,顯得可有可無(wú)。很多學(xué)生甚至以分散實(shí)習的名義,僅僅找企業(yè)簽字蓋章,敷衍了事,卻沒(méi)有真正的投身到企業(yè)實(shí)習當中去。在這樣一種大環(huán)境中,學(xué)生很難認識到實(shí)習對于化學(xué)工程與工藝這一學(xué)科的重要性。
。3)學(xué)校沒(méi)有對學(xué)生的實(shí)習進(jìn)行良好的規劃。目前很多學(xué)校對于實(shí)習對提高學(xué)生實(shí)踐能力重要性的認識也有待提高,沒(méi)有真正的從各個(gè)方面進(jìn)行規劃,僅僅是為了完成教學(xué)任務(wù)走走過(guò)場(chǎng)。而且很多學(xué)校的實(shí)習時(shí)間都安排在大四上學(xué)期。那個(gè)時(shí)候課程負擔仍然很重,而且很多學(xué)生還有考研的計劃,所以很少有學(xué)生把精力真正放在實(shí)習上面。很多學(xué)生甚至將課本和考研材料帶到實(shí)習單位,使實(shí)習的效果大打折扣。除此之外,學(xué)校將所有學(xué)生的實(shí)習均放在一個(gè)學(xué)期,這也造成了聯(lián)系實(shí)習單位的實(shí)際困難。
。4)沒(méi)有進(jìn)行很好的校企聯(lián)合。很多企業(yè)都認為學(xué)生實(shí)習無(wú)法給企業(yè)帶來(lái)相應的市場(chǎng)價(jià)值和經(jīng)濟效益,反而因為要分心管理來(lái)企業(yè)實(shí)習的學(xué)生,會(huì )延誤其正常的生產(chǎn)活動(dòng)。同時(shí)也因為學(xué)校和學(xué)生本人對實(shí)習的不重視,造成企業(yè)接納實(shí)習生的熱情受到挫傷。而事實(shí)上,學(xué)校和企業(yè)如能充分利用學(xué)生實(shí)習的平臺,校企緊密結合,既有利于提高高校畢業(yè)生的實(shí)踐能力,又能幫助企業(yè)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(zhuān)業(yè)的實(shí)習進(jìn)行以下幾點(diǎn)改進(jìn):
、偌哟髮(shí)習改革,提高動(dòng)手實(shí)踐能力。在教學(xué)過(guò)程當中,注重實(shí)踐環(huán)節,致力于培養學(xué)生的實(shí)踐能力。在實(shí)驗教學(xué)中,增加創(chuàng )新型實(shí)驗,減少驗證性?xún)热,以此?lái)培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。針對我國現在各大高;瘜W(xué)工程與工藝實(shí)習的問(wèn)題,應該從幾個(gè)方面進(jìn)行改革。首先,要為學(xué)生提供穩定的實(shí)習基地,讓學(xué)生將集中實(shí)習和分散實(shí)習結合起來(lái)。其次,應當提高學(xué)生的動(dòng)手能力。企業(yè)應該為學(xué)生配備相應的企業(yè)導師,讓學(xué)生在導師的指導下,親自動(dòng)手實(shí)踐,將書(shū)本中學(xué)到的理論知識真正的運用到實(shí)踐當中來(lái)。在實(shí)習過(guò)程中,不能僅僅讓學(xué)生當一個(gè)旁觀(guān)者,更應該讓其成為真正的實(shí)踐者。最后也是最重要的一點(diǎn),通過(guò)幫助企業(yè)解決生產(chǎn)過(guò)程中碰到的技術(shù)問(wèn)題,讓學(xué)生在實(shí)習中體會(huì )到攻克技術(shù)難題的樂(lè )趣,培養學(xué)生的.興趣點(diǎn),讓學(xué)生從起初的被動(dòng)學(xué)習中走出來(lái),真正積極主動(dòng)的投身到化學(xué)工程與工藝實(shí)踐中來(lái)。
、诩訌妼(shí)習的組織管理。以往,無(wú)論是學(xué)生、學(xué)校還是企業(yè)都沒(méi)有給予化學(xué)工程與工藝學(xué)生的實(shí)習以足夠的重視,因此造成疏于管理,松懈怠慢等現象,F在,學(xué)校和企業(yè)作為組織者:a.應該從組織上著(zhù)手,加強組織管理,制定相關(guān)的制度對學(xué)生加以約束。b.學(xué)校應該提高實(shí)習在考試當中的比例,以此來(lái)提高學(xué)生的重視程度。另一方面,也應該從學(xué)生的角度出發(fā),為學(xué)生制定符合他們自身發(fā)展的實(shí)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(yè)則可以通過(guò)一些和就業(yè)相關(guān)的激勵政策對學(xué)生加以引導。
、圩龊谜n程與實(shí)習的規劃工作。a.為了避免與其他課程的考試和實(shí)習相沖突,學(xué)校應該提前對學(xué)生在校學(xué)科學(xué)習的時(shí)間進(jìn)行協(xié)調,為學(xué)生實(shí)習留下充足的時(shí)間。b.學(xué)校在實(shí)習時(shí)間上宜采取分批次、分不同類(lèi)型企業(yè)來(lái)組織學(xué)生實(shí)習。避免所有的學(xué)生都在同一時(shí)間段、同一家企業(yè)進(jìn)行實(shí)習的情況,實(shí)習效果大打折扣。
、芗訌娦F舐(lián)合。目前化學(xué)與工藝實(shí)習存在的最大問(wèn)題就是實(shí)習地點(diǎn)的聯(lián)系問(wèn)題。因此來(lái)自于企業(yè)的社會(huì )保障必不可少。以往學(xué)校的實(shí)習環(huán)節當中,企業(yè)考慮學(xué)生安全的問(wèn)題,往往存在著(zhù)聯(lián)系企業(yè)難這一問(wèn)題。應當加強.校企聯(lián)合,為學(xué)生提供充足的實(shí)習資源。在校企聯(lián)合的模式當中,可以為學(xué)生提供雙導師選擇制度,校內導師和校外導師相結合,實(shí)現優(yōu)勢互補,合作共贏(yíng)。企業(yè)可以配備相應的導師,對學(xué)生的實(shí)踐進(jìn)行指導,讓學(xué)生不僅有理論知識,而且可以學(xué)以致用。其次,企業(yè)可以和學(xué)校簽訂合約,每年從學(xué)校選拔優(yōu)秀的畢業(yè)生定點(diǎn)輸送。這樣做及解決了學(xué)生就業(yè)困難,又可以為企業(yè)招到熟悉其運營(yíng)機制的勞動(dòng)者,達到雙贏(yíng)的局面。除了企業(yè),政府的支持也是必需的。政府應該從政策上對化學(xué)工程與工藝予以重視,并且幫助學(xué)校為學(xué)生的學(xué)習提供良好的條件和環(huán)境。
。5)改善實(shí)習考核制度。通過(guò)重建學(xué)生的實(shí)習考核制度,改變學(xué)生的被動(dòng)實(shí)習狀態(tài)。以往學(xué)生的實(shí)習最后都是由企業(yè)蓋章,并不加入或者很少加入學(xué)生最終成績(jì)的考核,F在,為了使學(xué)生更加積極主動(dòng)的投身到化學(xué)實(shí)踐當中,學(xué)生在實(shí)習中的動(dòng)手能力,創(chuàng )新能力以及最終的實(shí)習效果等均應列入考核機制當中。
二、化學(xué)工程與工藝課程體系和教學(xué)內容的改革
隨著(zhù)知識信息時(shí)代的發(fā)展,以往的教育模式已經(jīng)無(wú)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(wèn)題,然后有針對性的進(jìn)行解決。
2.1課程體系支離破碎,整合度太低
現在化學(xué)工程與工藝的課程體系還很不完善。每門(mén)課程的聯(lián)系性不高,以至于學(xué)生無(wú)法形成一個(gè)完整的知識框架和體系,不利于學(xué)生將學(xué)到的知識融會(huì )貫通,學(xué)以致用。該專(zhuān)業(yè)是一門(mén)結合度很高的專(zhuān)業(yè),知識體系的不連貫也不利于和其他學(xué)科的有機結合。
2.2過(guò)分注重基礎知識和書(shū)面知識,忽視學(xué)生的實(shí)踐能力
在應試教育的影響下,很多學(xué)生和老師把更多的關(guān)注放在了考試成績(jì)上,我們經(jīng)?吹匠煽(jì)很好的畢業(yè)生來(lái)到企業(yè),操作能力卻非常差。這也是現在應屆生就業(yè)困難的一個(gè)重要原因。
2.3弱化了單元工程與環(huán)境和系統的關(guān)聯(lián)
課程中所學(xué)到的知識,其最終的目的還是要用來(lái)解決實(shí)際的需要。目前化學(xué)工程與工藝的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)主要在于環(huán)境保護方面。但是現在的課程卻片面注重書(shū)面知識,忽略了這一最主要的功能的聯(lián)系。新的課程體系改革的著(zhù)力點(diǎn)應該主要放在對學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的培養。關(guān)于該專(zhuān)業(yè)的高校課程設置,實(shí)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(jìn)行磨合與調試,F在主要針對以上幾點(diǎn),提出相應的改進(jìn)方案:
。1)擴充知識體系,培養學(xué)生的綜合能力。建立逐層遞進(jìn)的知識系統。教學(xué)模塊從基礎知識到基礎實(shí)踐,再到實(shí)踐操作,創(chuàng )新提高的層面。其中實(shí)踐模塊應該予以足夠的重視。該模塊可以使學(xué)生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習和實(shí)際應用結合起來(lái),為企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)性人才。在學(xué)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(fā)展性、創(chuàng )新性以及與本學(xué)科的聯(lián)系性來(lái)進(jìn)行選擇。注重學(xué)科的技能強化,使學(xué)生根據自己的職業(yè)志愿進(jìn)行選擇。還可以通過(guò)講座等方式,來(lái)激發(fā)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)興趣。另外,可以根據培養目標,增加化工管理等相關(guān)內容。在原有的課程體系中,擴大設計類(lèi)課程的比重。這樣既有利于學(xué)生知識面的拓展,又有利于完善學(xué)生的知識體系,最終為國家培養出適應社會(huì )需要的一專(zhuān)多能的人才。
。2)加強學(xué)生實(shí)踐能力,增強社會(huì )責任感。一方面,學(xué)生應該積極主動(dòng)的投身到化學(xué)工程和工藝的試驗和實(shí)習當中來(lái),另一方面,要有強烈的社會(huì )責任感,F在該專(zhuān)業(yè)的迅速發(fā)展,即為當代大學(xué)生提供了自身發(fā)展的契機,也帶了壓力和動(dòng)力。當代大學(xué)生應該以保護環(huán)境為己任,投身到綠色化學(xué)的研究當中去。另外,應當增加課程中的實(shí)驗內容,增加設計性實(shí)驗和創(chuàng )新性實(shí)驗,適當調整理論教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)時(shí)間分配。同時(shí)在課程設計等實(shí)踐環(huán)節中,注意培養學(xué)生的工程觀(guān)念和團隊精神。
。3)強化課程與系統和環(huán)境的聯(lián)系。通過(guò)整合課程結構,使該專(zhuān)業(yè)的知識之間的關(guān)聯(lián)性得以加強,并能夠更好地與系統和環(huán)境相關(guān)聯(lián)。為綠色化學(xué)的發(fā)展提供有利的契機。
。4)為化學(xué)工程與工藝專(zhuān)門(mén)人才培養提供師資保障。良師在學(xué)生的學(xué)習生涯當中起到的作用是舉足輕重的。因此,學(xué)校在老師的選拔與配置方面應該著(zhù)重注意,為學(xué)生選擇理論知識和實(shí)踐能力雙優(yōu)的教師。另外,學(xué)校也要和企業(yè)積極交流,在企業(yè)中為學(xué)生選擇適合學(xué)生發(fā)展的校外導師,對學(xué)生的實(shí)習和畢業(yè)設計進(jìn)行指導。
三、總結
化學(xué)工程與工藝作為構建環(huán)境友好型社會(huì )的一項重要技術(shù),其發(fā)展對于現代社會(huì )有著(zhù)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(guò)對于之前其實(shí)習方面存在的弊病進(jìn)行分析,得出了有效的改革方案。學(xué)生、學(xué)校和企業(yè)三方應該共同努力,致力于為我國培養出化學(xué)工程與工藝方面的專(zhuān)業(yè)人才。
化學(xué)工程與工藝論文13
摘要:化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)非常重要的功能,在改進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)工藝、節省原材料、提高人們生活水平方面起到很大的作用。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)工程與工藝逐漸呈現出自動(dòng)化的發(fā)展趨勢,這對化工行業(yè)的未來(lái)發(fā)展提出了新的要求,本文首先對化學(xué)工程與于工藝進(jìn)行了概述,然后分析了化學(xué)工程與自動(dòng)化的特點(diǎn)和應用,再次闡述了化學(xué)工程與工藝的發(fā)展現狀,最后論述了化學(xué)工程與工藝中的自動(dòng)化發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;工藝;自動(dòng)化;發(fā)展
化學(xué)工程與工藝與國民經(jīng)濟發(fā)展和人們的日常生活有十分密切的關(guān)系,所以必須時(shí)刻處在化學(xué)行業(yè)發(fā)展的前沿階段,將化學(xué)理論與實(shí)踐進(jìn)行充分結合,根據市場(chǎng)的需求進(jìn)行化學(xué)生產(chǎn)。采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)提高化學(xué)原材料的使用效率,降低化學(xué)生產(chǎn)中廢棄物的排放,讓化工行業(yè)能夠與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展;て髽I(yè)應該掌握化學(xué)工程與工藝的發(fā)展特點(diǎn),促進(jìn)其繼續向自動(dòng)化發(fā)展方向發(fā)展。
1化學(xué)工程與工藝簡(jiǎn)介
化學(xué)工程與工藝的的研究以化學(xué)為基礎,可以將其與工業(yè)進(jìn)行充分融合;瘜W(xué)本身就具有實(shí)用性的特點(diǎn),這個(gè)特點(diǎn)在化學(xué)工程與工藝中能偶充分體現出來(lái);瘜W(xué)工程與工藝在國民經(jīng)濟領(lǐng)域中具有相對獨立性,所以決定了其在工業(yè)中的應用領(lǐng)域不斷擴大,專(zhuān)業(yè)性不斷增強,其中涉及的專(zhuān)業(yè)也更加全面。在化工生產(chǎn)過(guò)程中,最為重要的就是各種化學(xué)反應,化學(xué)反應直接關(guān)系到化工生產(chǎn)的效率和化工品的質(zhì)量。副產(chǎn)品的回收是化學(xué)生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節,需要得到化工企業(yè)的重視?傊,化學(xué)工程與工藝的科學(xué)應用可以極大提高化工生產(chǎn)的高效性,降低對生態(tài)環(huán)境的污染程度,這也是關(guān)系到化工行業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要因素。
2化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化概述
2.1化學(xué)工程于工藝自動(dòng)化的特點(diǎn)
化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化中涵蓋了數學(xué)、物理等多學(xué)科特點(diǎn),其中還涉及到很多工業(yè)發(fā)展的法則。自動(dòng)化發(fā)展趨勢在化學(xué)工程與工藝中較為明顯,自動(dòng)化技術(shù)的應用可以極大促進(jìn)化學(xué)工程與工藝的發(fā)展。以往我國化學(xué)工程與工藝中的自動(dòng)化水平比較低,對化工行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了一定的限制,很多方面長(cháng)期得不到突破。應用了自動(dòng)化技術(shù)之后有效改變了這種情況,需要化工企業(yè)掌握更加先進(jìn)的技術(shù),不斷提高實(shí)踐能力,而且自動(dòng)化與計算機二者之間有十分緊密的聯(lián)系,所以化工企業(yè)還需掌握扎實(shí)的計算機理論基礎與專(zhuān)業(yè)技術(shù),為化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎;瘜W(xué)工程與工藝的自動(dòng)化發(fā)展給人們的日常生活帶來(lái)了非常大的便利,顯著(zhù)提高了化工行業(yè)的生產(chǎn)效率。
2.2化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化應用
化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的應用范圍十分廣泛,在醫藥行業(yè)、軍工行業(yè)等國民經(jīng)濟的重要領(lǐng)域都得到了應用。自動(dòng)化水平提高之后又進(jìn)一步提高了化工生產(chǎn)的效率,擴展了化學(xué)工程與工藝的應用范圍,讓更多的行業(yè)都開(kāi)始應用化學(xué)工程與工藝。這種發(fā)展趨勢也增加了學(xué)術(shù)界的研究領(lǐng)域,成為促進(jìn)整個(gè)化工行業(yè)發(fā)展的理論基礎;瘜W(xué)工程與工藝本質(zhì)上屬于一種微觀(guān)的化學(xué)技術(shù),需要更為先進(jìn)的化學(xué)技術(shù)的支持為其后續發(fā)展提供動(dòng)力。在現代化建設如火如荼開(kāi)展的背景下,化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化也應該隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展不斷與時(shí)俱進(jìn),加強與其他學(xué)科之間的聯(lián)系,促進(jìn)各個(gè)學(xué)科的共同發(fā)展,讓化學(xué)工程與工藝能在更多的領(lǐng)域中進(jìn)行應用。隨著(zhù)時(shí)代的變化,化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的概念也出現了一定的變化,因為整個(gè)化學(xué)行業(yè)的生產(chǎn)水平限制,在很多方面妨礙了化學(xué)工程與工藝的發(fā)展,這就需要化工企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中不斷進(jìn)行技術(shù)和工藝的創(chuàng )新,F如今,整個(gè)世界的生態(tài)環(huán)境面臨著(zhù)相當嚴峻的局勢,再加上研究對象呈現出復雜化的發(fā)展趨勢,給化學(xué)工程與工藝的發(fā)展帶來(lái)了更大的機遇和挑戰;て髽I(yè)需要采取更為先進(jìn)的科學(xué)方法來(lái)提高化工生產(chǎn)過(guò)程的效率,盡量實(shí)現零排放的生產(chǎn)目標,充分利用大數據時(shí)代的.技術(shù)優(yōu)勢,進(jìn)一步提高化工程與工藝的自動(dòng)化水平。
3基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝的發(fā)展現狀
3.1MES生產(chǎn)管理系統在化工生產(chǎn)過(guò)程中應用
MES生產(chǎn)管理系統可以實(shí)現產(chǎn)品包裝的自動(dòng)化操作,對化工生產(chǎn)過(guò)程的相關(guān)數據進(jìn)行實(shí)時(shí)更新,按照分鐘為單位,對產(chǎn)能進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,加強對生產(chǎn)設備流水線(xiàn)日常運行的的監控,提高生產(chǎn)過(guò)程的安全水平和高效水平。有的化工企業(yè)不具有較高的信息化管理水平,人工執行度比較差,所以化工企業(yè)應該充分掌握生產(chǎn)車(chē)間和設備的實(shí)際使用情況,在此技術(shù)上研發(fā)MES生產(chǎn)管理系統。MES生產(chǎn)管理系統的應用可以極大提高人工封包效率,有效提升化工生產(chǎn)的產(chǎn)能。在化工生產(chǎn)中應用自動(dòng)化技術(shù)除了具有提高生產(chǎn)效率的作用外,還能有效保證生產(chǎn)過(guò)程的安全管理水平。通過(guò)信息化技術(shù)可以對設備故障進(jìn)行自動(dòng)化檢測,科學(xué)診斷設備的故障因素,為化工生產(chǎn)的安全性提供最大化的保障。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)可以提升設備故障檢測的精確度,有效降低檢修人員的工作量。通過(guò)微處理技術(shù)和通訊技術(shù)來(lái)確保儀表運行的準確性;谧詣(dòng)化控制的化工生產(chǎn)緊急停車(chē)系統可以對日常的工作情況進(jìn)行準確的監測和分析,一旦發(fā)現任何異常情況都可以及時(shí)進(jìn)行反映,讓化工生產(chǎn)時(shí)刻處在安全的生產(chǎn)狀態(tài)中。
3.2DCS技術(shù)的應用
DCS技術(shù)是建立在智能操控系統之上的,可以實(shí)現化工生產(chǎn)管理的高效性和分散性。DCS技術(shù)具有多項功能,可以實(shí)現化工生產(chǎn)數據的記錄、傳輸和共享,加強對化工生產(chǎn)過(guò)程的的操控。DCS技術(shù)的應用需要根據化工生產(chǎn)的實(shí)際需求,設置相應的溫度和壓力等參數,而且還具有自動(dòng)報警裝置,一旦化工生產(chǎn)過(guò)程出現了異常情況,就會(huì )自動(dòng)發(fā)出報警信息,以便相關(guān)部門(mén)及時(shí)派人進(jìn)行現場(chǎng)查看,F如今,節能減排是國民經(jīng)濟各行業(yè)發(fā)展的主題,這就對化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化提出了更高的要求;诨どa(chǎn)的非線(xiàn)性和強耦合性可以實(shí)現化工生產(chǎn)的多樣化操作。進(jìn)一步優(yōu)化了化工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構,提高了能源資源的利用效率,降低了污染物的排放,有效節約了化工生產(chǎn)的成本。
4化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化發(fā)展趨勢
4.1創(chuàng )新化
在化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程中需要不斷創(chuàng )新其中涉及的相關(guān)技術(shù)手段,更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)對化工生產(chǎn)的需求。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,很多全新的研究成果比如膜分離技術(shù)在化學(xué)工程中得到了廣泛的應用,F在最為典型的化工技術(shù)創(chuàng )新就是蒸餾法,將其普及到化學(xué)工程與工藝中可以極大提高化工生產(chǎn)效率,而且還能改善化工設備和生產(chǎn)技術(shù)的應用效果。此外,膜分離技術(shù)還能在其他多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應用?梢(jiàn),為了促進(jìn)化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化發(fā)展,當務(wù)之急就是加強化工技術(shù)和工藝的創(chuàng )新。
4.2現代化
化學(xué)工程是化工行業(yè)的一級學(xué)科,所以研究?jì)热莘浅V,能量傳遞、物質(zhì)分離等都屬于化學(xué)工程研究的范疇,可見(jiàn)化學(xué)工程與工藝的重要性;瘜W(xué)工程與工藝本質(zhì)上屬于微觀(guān)層面的加工技術(shù),所以只有顯著(zhù)提升化學(xué)工程與工藝的整體發(fā)展水平,才能切實(shí)促進(jìn)化工行業(yè)的可持續發(fā)展,與時(shí)代發(fā)展需求相契合。在新時(shí)期的發(fā)展背景下,隨著(zhù)工業(yè)化發(fā)展趨勢的日益增強,現代化成為化學(xué)工程與工藝未來(lái)發(fā)展的主要趨勢;て髽I(yè)需要加強對化學(xué)工程與工藝現代化發(fā)展路徑進(jìn)行深入探索,加強化工行業(yè)與其他學(xué)科之間的融合,充分利用現代先進(jìn)技術(shù)來(lái)促進(jìn)化學(xué)工程與工藝的現代化發(fā)展,有效提高化工生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,最大程度滿(mǎn)足化學(xué)工程與工藝的精細化發(fā)展需求。
4.3綠色化
長(cháng)期粗放型的經(jīng)濟發(fā)展方式給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了嚴重的破壞,所以綠色發(fā)展成為國民經(jīng)濟各行業(yè)未來(lái)發(fā)展的需要重點(diǎn)關(guān)注的話(huà)題。實(shí)現化學(xué)工程與工藝的綠色化發(fā)展與我國可持續發(fā)展的倡導十分契合,實(shí)現化工生產(chǎn)環(huán)節節能減排的目的。以往受到資金和技術(shù)的限制,化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程多少會(huì )帶來(lái)一定的污染問(wèn)題,資源能源的利用也會(huì )出現一定程度的浪費。在化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展中大量應用環(huán)保技術(shù)可以有效提高能源的利用效率,減少不必要的浪費,將對環(huán)境帶來(lái)的污染控制到最低。此外,還能逐漸淘汰自身有毒有害的原材料,從根本上規避化學(xué)工程與工藝中的污染問(wèn)題。
5結語(yǔ)
自動(dòng)化發(fā)展趨勢是化學(xué)工程與工藝未來(lái)發(fā)展的主要趨勢,這是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢;ば袠I(yè)不僅是工業(yè)體系中的重要組成部分,而且還與人們的衣食住行有十分密切的關(guān)系。本文基于化學(xué)工程與工藝中自動(dòng)化特點(diǎn)與實(shí)際應用現狀對其自動(dòng)化發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析,認為化學(xué)工程與工藝具有創(chuàng )新化、現代化和綠色化的發(fā)展趨勢。
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化學(xué)工程與工藝論文14
一、精心選擇教材和教學(xué)內容。
我;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課程的參考教材是華東理工大學(xué)胡明、劉霞編寫(xiě)的《化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)》。筆者選取該教材里具有代表性的五個(gè)單元作為基礎部分,讓學(xué)生掌握化學(xué)化工常見(jiàn)專(zhuān)業(yè)詞匯,了解專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)構詞規律,掌握專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)中常見(jiàn)句式和翻譯技巧。同時(shí),從ACS、ScienceDirect、RSC、JohnWiley等數據庫出版的化學(xué)化工方向的專(zhuān)業(yè)雜志中,精選近三年的文獻作為學(xué)生的參考教材,進(jìn)行大膽的嘗試。常見(jiàn)的化學(xué)化工英文文獻有三種:全文、快報和綜述。這三種文獻的寫(xiě)作風(fēng)格和各組成部分(題目、摘要、關(guān)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(fā)表在JournaloftheAmericanChemicalSociety上面的文獻時(shí),同學(xué)們都很好奇,課堂氣氛頓時(shí)變得活躍起來(lái)。
很多學(xué)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(wèn)題。比如,在短短的三頁(yè)文獻上有太多不認識的英文專(zhuān)業(yè)詞匯、較多的長(cháng)難句和定語(yǔ)后置等,給閱讀帶來(lái)了極大的不便,論文的寫(xiě)作風(fēng)格與教材上面的單元有較大差別,同學(xué)們一時(shí)間難以適應等。隨著(zhù)教學(xué)時(shí)數的增長(cháng),同學(xué)們逐漸適應了英文科技文獻寫(xiě)作的風(fēng)格和格式。比如,美國人寫(xiě)的科技文章(美式英語(yǔ))和英國人寫(xiě)的科技文獻(英式英語(yǔ))的寫(xiě)作風(fēng)格就有較大的差別。
二、激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣,營(yíng)造寬松、愉悅的課堂氛圍。
興趣是最好的老師,是學(xué)業(yè)成功最重要的心理動(dòng)力。因此,要讓學(xué)生充分認識到學(xué)習專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的重要性和必要性。在第一次上課時(shí),筆者就試圖從以下幾個(gè)方面培養學(xué)生學(xué)好專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課程的興趣和緊迫感:
。1)讓學(xué)生了解中國化學(xué)工業(yè)和世界化學(xué)工業(yè)的狀況。中國化學(xué)工業(yè)在深化改革中取得重大的發(fā)展,但是與世界發(fā)達國家相比還有一定的差距,在技術(shù)方面還遠遠落后于發(fā)達國家,這就需要同學(xué)們發(fā)揚“師夷長(cháng)技以制夷”的愛(ài)國主義精神。
。2)讓學(xué)生了解中國化學(xué)工業(yè)日益成為世界化學(xué)工業(yè)發(fā)展中一支充滿(mǎn)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(lián)合利華、杜邦等。畢業(yè)生要想在這些公司謀得一席之地,就必須具有良好的語(yǔ)言能力和豐富的專(zhuān)業(yè)知識。
。3)讓學(xué)生認識到專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)在本科最后兩年學(xué)習中的重要性。專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)知識掌握的好壞,將直接影響著(zhù)我;(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習化工熱力學(xué)(雙語(yǔ)和英語(yǔ))的效果。此外,本科生畢業(yè)論文(設計)的環(huán)節要求學(xué)生翻譯一篇和畢業(yè)論文相關(guān)的英文文獻(譯文字數不少于3000字),撰寫(xiě)畢業(yè)論文的英文摘要,熟悉本專(zhuān)業(yè)的幾種主要外文期刊。
最后,在研究生面試時(shí),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(xué)生,營(yíng)造寬松、愉悅的教學(xué)氛圍。不論什么課,如果只是老師一味地講解,學(xué)生沒(méi)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(guò)提問(wèn)的方式促進(jìn)師生之間的互動(dòng),但又發(fā)現,中國的學(xué)生,尤其是大學(xué)高年級的本科生,很少有學(xué)生在課堂上愿意主動(dòng)回答問(wèn)題。筆者采取的做法如下:明確地告訴學(xué)生,本課程的平時(shí)成績(jì)占35%,每個(gè)同學(xué)至少在課堂上回答一次問(wèn)題才能得到平時(shí)成績(jì),回答問(wèn)題次數越多,平時(shí)成績(jì)越高。這樣一來(lái),就使得本來(lái)很沉悶的教學(xué)課堂,氣氛一下子變得非;钴S,甚至出現多個(gè)學(xué)生爭搶回答一個(gè)問(wèn)題的現象。
三、以公平為原則,改革單一的考核模式。
專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)考試的重點(diǎn)應放在考察學(xué)生綜合利用專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)知識從英文資料中獲取信息的能力。其關(guān)鍵在于學(xué)生能否理解英文文獻資料。筆者認為,能夠用自己的語(yǔ)言,將一篇文獻中的'工作描述出來(lái),并且能讓同學(xué)們聽(tīng)懂,就可以稱(chēng)之為“理解”;谶@種觀(guān)點(diǎn),筆者采取了全新的考核方式。在第一次課的時(shí)候,就將同學(xué)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(gè)小組從中選擇一篇,并以之為基礎,制作PPT。當本學(xué)期課程快結束時(shí),由其中一個(gè)學(xué)生上臺講解他們制作的幻燈片(時(shí)間約6min)。
講解完畢后,該小組的其他成員和其他小組的學(xué)生均可補充,并回答同學(xué)們和老師提出的問(wèn)題。最后,根據學(xué)生在報告中所體現的對文獻的理解程度和回答問(wèn)題的情況給出考核成績(jì)。這種模擬學(xué)術(shù)報告及問(wèn)答的過(guò)程,不僅對學(xué)生專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的應用能力進(jìn)行了考察,還鍛煉了他們制作幻燈片和現場(chǎng)演講的能力。通過(guò)這種考核方式,學(xué)生不僅學(xué)到了知識,而且也鍛煉了人際交往和團隊協(xié)作的能力,為以后的應聘求職奠定了良好的基礎。
四、結語(yǔ)。
所謂“授人以魚(yú),不如授之以漁”,在有限的化工專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教學(xué)課時(shí)內,筆者采用這樣的教學(xué)方法對我;(zhuān)業(yè)連續三屆學(xué)生進(jìn)行教學(xué),取得了良好的教學(xué)效果。學(xué)生不但掌握了基本的化學(xué)化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)詞匯,還掌握了較為完整的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)知識、擴大了學(xué)生的適應面,為學(xué)生日后的應聘求職和研究生生涯奠定了一定的基礎。
化學(xué)工程與工藝論文15
摘要:隨著(zhù)我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,化學(xué)工業(yè)發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯,成為我國現代化建設的重要推動(dòng)力。尤其是隨著(zhù)我國自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步,只有將自動(dòng)化技術(shù)融入到傳統的化學(xué)工程與工藝中,才能夠在新時(shí)期促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構轉型升級,以使其更加符合我國經(jīng)濟的發(fā)展特點(diǎn);瘜W(xué)工程與工藝作為化學(xué)工業(yè)中的重要分支,其發(fā)展水平直接決定了整個(gè)化學(xué)工業(yè)的進(jìn)步。在目前我國的化工行業(yè)中,依舊存在很多問(wèn)題限制了其創(chuàng )新與發(fā)展。本文將通過(guò)分析化工行業(yè)存在的問(wèn)題及化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的基本概念,探索其技術(shù)應用與發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化;發(fā)展;化學(xué)工程與工藝
在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中,其技術(shù)應用是促進(jìn)其改革和創(chuàng )新的關(guān)鍵所在,尤其是在當下科技行業(yè)如此繁榮的情況下,化學(xué)行業(yè)只有借助于先進(jìn)的技術(shù)手段才能夠實(shí)現傳統模式的變革,促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的長(cháng)遠發(fā)展;谧詣(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝,是目前出現于化學(xué)行業(yè)的重要產(chǎn)業(yè),以其技術(shù)優(yōu)勢逐漸成為促進(jìn)化學(xué)行業(yè)改革的重要推動(dòng)力。在過(guò)往的化學(xué)工業(yè)中,由于化學(xué)工程與工藝存在不合理的地方,這就使得其生產(chǎn)效率低下,而且會(huì )造成一定的環(huán)境污染,極大地限制了化學(xué)行業(yè)的長(cháng)遠發(fā)展。為此,需要將自動(dòng)化技術(shù)引入到化學(xué)工程與工藝中,以促進(jìn)環(huán)保綠色能源在經(jīng)濟發(fā)展中的應用,并且使得能源的利用率得到最大限度發(fā)揮,以實(shí)現經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展;谧詣(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝,是目前化學(xué)工業(yè)的發(fā)展方向。
1化學(xué)工程與工藝的發(fā)展現狀
在全球化的趨勢下,人類(lèi)進(jìn)入信息時(shí)代,信息技術(shù)的發(fā)展呈現空前繁榮的態(tài)勢,逐漸促進(jìn)了各行各業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步,而且隨著(zhù)大數據時(shí)代的到來(lái),社會(huì )產(chǎn)業(yè)結構的轉型升級更加具有技術(shù)保障。在如此激烈的市場(chǎng)競爭下,企業(yè)只有借助于技術(shù)優(yōu)勢才能夠實(shí)現自身的創(chuàng )新,保持強大的市場(chǎng)競爭力,促進(jìn)自身長(cháng)遠發(fā)展。自動(dòng)化、精細化以及綠色環(huán)保,是在信息時(shí)代我國化學(xué)工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向。為了實(shí)現我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,國家正在加大重點(diǎn)學(xué)科的建設力度。但是,目前我國的化學(xué)工業(yè)也存在一定的弊端。由于社會(huì )發(fā)展對于化學(xué)工業(yè)的精細化要求越來(lái)越高,使得在化學(xué)工程與工藝的成本投入上就會(huì )增加,增加企業(yè)經(jīng)濟成本的同時(shí),對于能源的消耗也會(huì )非常巨大。此外,在化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中,對于環(huán)境的污染是限制經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。另一方面,管理制度的陳舊、管理經(jīng)驗的缺失、技術(shù)人才的匱乏和生產(chǎn)技術(shù)的落后等等,都是限制化學(xué)工程與工藝發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。
2基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝
2.1基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝的特點(diǎn)
基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝,是以化學(xué)工程與工藝為基礎,結合多學(xué)科特點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的新興產(chǎn)業(yè),比如對于物理學(xué)、數學(xué)、計算機等學(xué)科的融合,使得化學(xué)工程與工藝的發(fā)展動(dòng)力充足。自動(dòng)化是在化學(xué)工程與工藝中的顯著(zhù)特點(diǎn),也是實(shí)現產(chǎn)業(yè)結構轉型升級的關(guān)鍵所在。在傳統的化學(xué)工業(yè)中,較低的自動(dòng)化水平嚴重限制了生產(chǎn)的效率,增加了企業(yè)的人力、物力、財力投入,而且還存在環(huán)境污染的問(wèn)題,嚴重限制了化學(xué)工程與工藝的發(fā)展進(jìn)步。自動(dòng)化技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應用,能夠很好的解決此類(lèi)問(wèn)題。這就要求化學(xué)工業(yè)的從業(yè)人員必須具備豐富的自動(dòng)化知識,還要具備能夠用于實(shí)踐的自動(dòng)化操作能力。此外,計算機時(shí)實(shí)現自動(dòng)化的基礎,所以在化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化中,需要掌握一定的計算機操作能力。
2.2基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝前沿技術(shù)
2.2.1MES生產(chǎn)管理系統
生產(chǎn)成本的降低和生產(chǎn)效率的提升,是化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化的優(yōu)勢所在。產(chǎn)品包裝無(wú)人化操作是MES生產(chǎn)管理系統的一大優(yōu)勢,此外還能夠實(shí)現全程終端控制,這就大大降低了生產(chǎn)成本,也是提升生產(chǎn)效率的重要推動(dòng)力。在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中,生產(chǎn)數據至關(guān)重要,MES生產(chǎn)管理系統能夠通過(guò)數據的實(shí)時(shí)更新,對于產(chǎn)能進(jìn)行跟蹤。為了確;瘜W(xué)生產(chǎn)的安全性及有效性,能夠對于各個(gè)生產(chǎn)設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,當生產(chǎn)設備出現問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行反饋,在第一時(shí)間完成故障的'維修,保障企業(yè)的生產(chǎn)效益。MES生產(chǎn)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(xué)化,不斷提升企業(yè)產(chǎn)能。在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中,對于儀器故障的檢測和維修,MES生產(chǎn)管理系統能夠發(fā)揮作用,實(shí)現檢測和維修的自動(dòng)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(shù)
為了提升化工生產(chǎn)的效率,自動(dòng)化技術(shù)不斷完善,DCS技術(shù)就是應用于分散管理的一種先進(jìn)技術(shù),在計算機的基礎上,通過(guò)智能系統的運行,能夠對生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行整體把控,保障生產(chǎn)的有序高效進(jìn)行。DCS技術(shù)能夠對于化工生產(chǎn)的數據進(jìn)行記錄、傳輸和共享,提升化工生產(chǎn)的可操控性。在化工生產(chǎn)中,對于溫度、壓強等參數的設置,也能夠通過(guò)DCS技術(shù)高效完成。DCS技術(shù)還能夠實(shí)現設備故障的自動(dòng)報警,確保工作人員能夠在第一時(shí)間進(jìn)行故障的排查,保障企業(yè)的生產(chǎn)安全性及高效性。另外,在化學(xué)工程與工藝中降低能耗、實(shí)現綠色生產(chǎn)是目前化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢。利用DCS技術(shù)能夠實(shí)現操作的智能化和多元性,是減少化學(xué)工程與工藝對環(huán)境造成的污染的關(guān)鍵技術(shù)。
2.3基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝的應用
在傳統化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中,其應用范圍就已經(jīng)十分廣泛,比如在軍工企業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、醫藥領(lǐng)域、冶金領(lǐng)域和科研領(lǐng)域等等,化學(xué)工程與工藝能夠發(fā)揮其獨特優(yōu)勢。尤其是隨著(zhù)近年來(lái)自動(dòng)化技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應用,使得其應用領(lǐng)域逐漸擴大。在多個(gè)行業(yè)的應用范圍不斷擴大,使得其研究領(lǐng)域也在擴增,對于物質(zhì)分離和能量傳遞等的研究正在行業(yè)內開(kāi)展。在化學(xué)工程與工藝的實(shí)踐應用中,技術(shù)是保障其應用優(yōu)勢的關(guān)鍵所在,所以必須加強自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)和引進(jìn),才能夠保障其在各個(gè)行業(yè)的應用性能逐漸提升。
3化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展的趨勢
3.1綠色化
新時(shí)期,經(jīng)濟的發(fā)展必須與環(huán)境保護相協(xié)調,這是實(shí)現經(jīng)濟可持續發(fā)展的重要理念。在基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝中,綠色化也是其發(fā)展的趨勢之一,必須在生產(chǎn)中實(shí)現節能減排,解決與環(huán)境保護之間的矛盾。由于基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝屬于新興行業(yè),在其發(fā)展的過(guò)程中由于經(jīng)驗的缺失和技術(shù)不完善等,會(huì )造成一定的環(huán)境污染,這不利于其長(cháng)遠發(fā)展。所以,環(huán)保技術(shù)的引進(jìn)勢在必行。這將有助于降低化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)中的能耗,減少環(huán)境污染,是實(shí)現綠色化的關(guān)鍵所在。
3.2現代化
在基于自動(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝中,能量傳遞、化學(xué)反應、運行優(yōu)化和物質(zhì)分離等都是化學(xué)工程的研究?jì)热,如此豐富的研究?jì)热菔沟没瘜W(xué)工程與工藝在化工生產(chǎn)中的地位越來(lái)越重要。為了促進(jìn)化學(xué)工程與工藝的發(fā)展,使其更加符合我國經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )發(fā)展的需求,必須對于其整體水平進(jìn)行提升,不斷實(shí)現現代化生產(chǎn)。而且現代化也是新時(shí)期我國經(jīng)濟發(fā)展對于各個(gè)行業(yè)提出的具體要求,化學(xué)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(xué)工程與工藝的現代化得到保障,才能夠提升其相關(guān)行業(yè)的現代化水平,提高生產(chǎn)效率。
3.3創(chuàng )新化
創(chuàng )新永遠是一個(gè)企業(yè)提升自身發(fā)展水平和市場(chǎng)競爭力的關(guān)鍵所在,在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中,也應該不斷對其進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新,為其長(cháng)遠進(jìn)步打下堅實(shí)的基礎;瘜W(xué)工程分離工藝和膜分離技術(shù)等,都逐漸被應用于企業(yè)的化學(xué)工程與工藝中。蒸餾法是在創(chuàng )新過(guò)程中的主要內容,能夠在提高生產(chǎn)效率的同時(shí),促進(jìn)生產(chǎn)流程和設備的不斷完善。由于化學(xué)工程與工藝的應用范圍十分廣泛,這就使得膜分離技術(shù)的應用能夠發(fā)揮其獨特優(yōu)勢,促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構調整。所以,在基于自動(dòng)化的化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過(guò)程中,創(chuàng )新化是其發(fā)展的主要趨勢,也是其增強市場(chǎng)競爭力的必要。
4結語(yǔ)
化學(xué)工程與工藝作為化工行業(yè)中重要分支,只有不斷提升其水平,才能夠使得化工行業(yè)的發(fā)展滿(mǎn)足當下經(jīng)濟與社會(huì )發(fā)展的需求。隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)的應用越來(lái)越普遍。在化學(xué)工程與工藝中應用自動(dòng)化技術(shù),是目前化工行業(yè)的重要發(fā)展方向;谧詣(dòng)化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝,對于計算機操作能力和自動(dòng)化技術(shù)實(shí)踐能力的要求較高。MES生產(chǎn)管理系統和DCS技術(shù),是目前應用于化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化中的關(guān)鍵技術(shù),能夠大大提升生產(chǎn)效率、降低能耗。綠色化、現代化和創(chuàng )新化,是目前化學(xué)工程與工藝自動(dòng)化發(fā)展的趨勢。
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