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(必备)化学工程与工艺的论文
在日常学习和工作中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文可以推广经验,交流认识。为了让您在写论文时更加简单方便,下面是小编帮大家整理的化学工程与工艺的论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
化学工程与工艺的论文1
摘要:本文主要侧重于化学工程工艺的研究,主要对化学工程工艺中的绿色化工技术、化工分离技术以及超临界流体萃取技术进行阐述和介绍,从而实现了化学工程工艺在企业生产、化学工程制造中的应用。
关键词:化学工程工艺;绿色化工;分离技术;超临界流体
1概述
随着我国社会经济的快速发展,各种化学制品已经充斥在我们周围,成为我们日常生产生活中不可或缺的基本物品。然而,这些物品的原材料生产,都是来自于化学工程与工艺。化学工程与工艺是通过对化学材料的处理,从而实现了化学生产的环保资源的高效优化,生产过程也变得非常完善。尤其是当前,经济的快速发展也随之带来了严重的环境污染问题,化学工程与工艺更是要朝着绿色环保的方向发展,尤其是与化学工程工艺相关而且环境问题息息相关的行业,例如石油化工行业、材料化工行业、生物化工行业等,这些都是利用化学工程与工艺的技术来带动经济发展的行业,对于我国社会的经济发展来说,具有非常重要的现实意义。所以利用高新科技实现的化学工程与工艺,不仅有利于科学的发展和进步,而且对于经济可持续发展来说意义重大。尤其是目前化学工程与工艺正朝着高精化、自动化、数字信息化的方向发展,加强对化学工程工艺的研究是非常有必要的。
2化学工程工艺
化学工程与工艺是涵盖冶炼、药物生产、食品加工、材料化工、印刷业等多行业一门科学,其实现是以化学的基本理论知识为基础的,具有工业特色的技术。化学工程工艺涵盖了原有化学的理论知识,结合了现代最新的环保思想和理念,对于促进社会的发展、人类的进步、经济的可持续化来说意义重大。目前环境保护越来越被人们所看重,也是人们在物质经济条件逐渐优越的前提下追求更高质量生活的体现。而化学工程工艺的相关研究,这实现环保节能、优化工业生产过程、提升社会经济发展的重要途径,它的出现,能够使人们在减能节排的前提下使其经济利益最大化,也是目前更多企业愿意尝试和追求的环保生产途径。科技的发展带动社会的进步,经济的提升势必会对自然环境造成破坏,在绿色环保、减能节排的前提下,化学工程工艺势必为社会可持续发展带来新的契机,这对于社会发展来说,具有非常重要的现实意义。新型的化学工程工艺与传统的化工相比,更加注重环境保护,更加看重生产效率,例如绿色化工技术、最新的分离技术以及超临界流体萃取技术等,都是当前化学工程工艺最新兴的生产技术。
3绿色化工技术
绿色环保、节能减排是当前企业工业生产一直看重和强调的生产方式,化学工程工艺中的绿色化工技术,则是对绿色环保的工业生产的最好的诠释,绿色化学工程又被人成为环境优化化学工程,核心理念就是注重环境保护、降低环境污染、节能减排,从而实现环境污染与企业生产利益最大化之间的最佳平衡,对人类的健康和发展具有非常积极的意义。所以绿色化学工程工艺就是在化学工程过程中原材料选取、催化剂选用以及化学反应过程中都在强调绿色化工的理念,从而从化学工程生产的源头阻止环境污染,促进废物利用。
3.1选用绿色化学原料
绿色化工源头做起就需要对化学工程的原材料入手,通过选择绿色环保的、无害的化学化学物质作为企业生产的原材料,在根本上减少或消除化工生产的污染物的排放,进而将对环境污染源消灭在萌芽之中。当前,在企业生产中原材料的选取非常重要,尤其是在各种高新科技的快速发展下,各种化工原材料、催化剂、溶剂等都已经能够加工成无毒无害或低毒少害的化学材料,所以在针对化学工程原材料选取时,尽量选择使用高新技术生产的无毒无公害的原材料,或者采用天然的植物、农作物或其他很多自然生物作为企业生产的原材料,从而有效地促进化学工程原材料绿色化,从根本上消除自然环境污染源。
3.2选用绿色化学催化剂
在化学工业生产中,很多都需要催化剂来加速整个化学反应的过程,从而节约生产时间成本,提升经济收益。然而,在传统的化学工程生产过程中,很多催化剂虽然加速了化学反应的过程,但是在污染物生产和排放量等方面,都对环境造成了很严重的污染。目前在绿色化工技术中,大都采用天然无公害的催化剂的开发和使用,在化学工程中,尽量选择无污染公害或少污染的催化剂替代传统的污染重的催化剂,从而促进化学反应工程的绿色无公害。目前,部分化学工程工艺研究人员发现一种烷基化固相催化剂,其在促进化学反应的过程中基本上能够做到无污染物排放,同时能够加大废弃物的使用率,这对于企业绿色化工生产来说,将是一个很大的福音。
3.3选择绿色的化学反应
在企业化工成产过程中,会有很多化学反应,而对于这些化学反应的选择,尽量提升化学反应的选择性,从而将化工过程中减少污染排放和能源消耗,使生产物更加纯净化、提取更加便捷。以石油化工生产为例,对于烃类的处理常常选择氧化处理,这个操作会对生产物造成污染和破坏,所以在石油化工生产过程中,要尽量避免此种反应,通过优化化学反应的选择性,选择绿色生产,从而提升整个化学反应的绿色生产过程。
4化工分离技术
在化学工程工艺中,有很多物质都是混合的,对于化工企业的生产来说,是远远不能符合生产所需的,那么在化学工程工艺的物质分离技术,则是将物质进行净化、提纯的重要过程,是使物质从杂乱无章、无规律的变化,通过外在作用力,如压力、重力、温度、电磁场等作用下能够有序的转变的过程,而过程中是需要消耗能量的,而这种过程这是化学工程工艺中的物质分离技术。在化工分离技术中,应用最为广泛的.是蒸馏法,这种方法的实现是通过外在的燃料燃烧对物质进行加热,通过混合物中不同物质的气化温度点,来充分掌握加热温度的变化,使得混合物的温度在预期温度点进行持续加热,从而实现对应物质气化分离。在我国,对于蒸馏分离的技术和工程实现,都已经积累了深厚的理论知识和丰富的应用实践经验,为我国的化工也生产做出了不可磨灭的贡献。但是,蒸馏法整体来说速度比较慢,效率相对较低,所以在化学工程分离技术的实现中,目前推出了各种热门的物质分离方法和技术,无论是在时间效率上、还是在生产成本上,都能很好地应用在企业化工生产过程中。
4.1膜分离技术
膜分离技术是当前化学工程工艺领域中,实现物质分离技术中比较流行的分离方法,在环保节能、低污染、高效率等诸多方面都表现出优异的性能。膜分离技术是以各种材质的膜作为基本的分离介质,膜的介质可以采用气体材质、固体材质、液体材质或混合材质,最终构成一个膜两边互不连通的界面,根据其自身的渗透特性,在不同的外在作用力(例如重力、压力、电磁场、渗透压差)下,实现物质分离。按照膜不同材质划分,常见的膜有包括支撑液膜、乳化液膜的液体材质膜以及无机材料膜、聚合物膜的固体材质膜,这些膜的材质、特性不同,最终实现的分离过程也不尽相同,有渗透、电渗析、微滤、液膜分离等,这些分离技术和过程在气体干燥、废水处理等方面广泛应用,正式因为膜分离技术效率高、耗能少、工作条件需求低,也逐渐化学工程工艺中分离技术的主体。
4.2吸附技术
在分离技术发展迅速的今天,新型吸附技术也逐渐进入了物质分离工程中,通过变压吸附、层析、模拟移动长等分离方法,新型的吸附技术也成为了分离技术中的新型技术,在工业制造和化工生产中起到非常重要的作用。
4.3反应分离耦合技术
反应分离耦合技术是提高生产效率、优化化学工程生产过程、降低生产成本中发挥越来越重要的作用。反应分离耦合技术是通过利用物质分离来促进反应或通过物质反应来促进分离的一种化工分离技术,整个技术的应用效率非常高,操作费用也很低。以醋化反应为例,该反应过程就是在精馏塔中进行可逆的醋化反应,利用精馏的反应来分离醋和水,同时逆向反应也能够加强醋化过程,从而在原料成本等多方面节约成本。
5超临界流体萃取技术
超临界流体又称为SCF,是SupercriticalFluid的缩写,一般的气体或液体在温度或者压力的持续变化下,达到某个临界点就会发生气体到液体的变化或者液体向气体的变化,但是,超临界流体是某种流体物质在达到临界压力点或温度点时,如果持续提升外界条件,该流体密度不断增加,但是并没有真正发生液化或气化的现象,此时的物体就成为超临界流体,该流体既具有气体的特性,又具有也提到特质,利用超临界流体来实现物质分离的技术,则被称为SCFE超临界流体萃取技术,该技术目前被广泛应用在食品加工、化学工程和企业生产、生物制药等诸多领域。SCFE的超临界流体萃取技术,是对混合物进行施加温度或压力的条件,从而使其进入超临界状态,进而使萃取物从其中分离出来,实现物质的分离。流体物质在超临界状态下,融合了气体和液体的综合特性,密度上比气体大得多,一般与液体比较接近,但是粘性度方面则与气体接近,比液体小得多,而且超临界流体自身的溶解度非常高、而且很容易流动和扩散,而且在压力或温度的临界点,能随着外加条件的微小变化,密度则发生显著变化,极易实现混合物中萃取物的提取和分离。利用超临界流体萃取技术,一般是使用流体作为萃取物的溶剂,使其进入超临界状态,然后与物料进行接触,使其中的萃取物溶于流体中,进而实现萃取物与物料的分离,而后降低外在施加条件,如降低压力或温度,流体密度发生变化,溶解度降低,萃取物则很容易从流体溶剂中解析出来,从而实现萃取物的分离。利用SCFE的超临界流体萃取技术来实现物料萃取物的分离,在提取速率、萃取物兼容范围等方面都非常优异,而且外在条件是通过温度或者压强的调节来实现对流体密度、溶解度的控制,从而能够有效地实现萃取物的分离,而且提取萃取物的纯度非常高,对于化工生产来说非常重要。其次,流体溶剂的选择一般选择二氧化碳流体,这种低温、无氧环境的操作可以有效地分离热敏或容易氧化的物质,此外,SCFE技术的实现,可以从固体或中液体中快速提取有效地萃取物成分,整个过程无污染、耗能少,而且对于有机物的分离提取和精致都有非常显著的功效。
6总结
化学工程工艺是目前涵盖冶炼、药物生产、食品加工、材料化工、印刷业等多行业的专业学科,其实现的专业技术对于企业的生产来说具有非常重要的现实意义。在化学工程工艺中,常见的技术有绿色化工技术,该技术是从原材料、催化剂以及化学反应的过程中选取绿色无毒无公害的物质和反应选择性来提升化工的低污染率,分离技术则是通过蒸馏分离、膜分离等分流技术来实现的化工材料的分离,超临界流体萃取技术则是采用超临界流体对物料中萃取物的提取,通过改变外在条件来实现萃取物的提取,从而实现物质分离。这些化学工程工艺都在为企业的生产、化工过程等起到非常重要的作用,为促进我国的经济发展奠定了良好的技术基础。
参考文献:
[1]吴建颖.浅析化学工程与工艺[J].中小企业管理与科技(下旬刊),20xx,(02).
[2]张杨.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].科技创新与应用,20xx,(08).
[3]谢若曦,赵阳.化学工程与工艺[J].民营科技,20xx,(08).
[4]化学工程20xx年(第39卷)第1-12期(总第263-274期)总目次[J].化学工程,20xx,(12).
[5]李娴,解新安.超临界流体的理化性质及应用[J].化学世界,20xx,(03).
[6]霍鹏,张青,张滨,郭超英.超临界流体萃取技术的应用与发展[J].河北化工,20xx,(03).
[7]武昊宇.绿色化工发展方向及技术动态探究[J].产业与科技论坛,20xx,(23).
[8]古仪方.基于绿色化工技术的发展与应用研究[J].化工中间体,20xx,(05).
作者:朱雅雯 单位:武汉工程大学邮电与信息工程学院
化学工程与工艺的论文2
自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。
不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。
基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。
1、调整培养计划,进行培养规范的整体设计
专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。
应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。
2、加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作
化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自20xx年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:
(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。
(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。
(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。
(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的.团队协作精神。
(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。
结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:
(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。
(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。
(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。
(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。
3、灵活设定培养方向
专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。
4、优化各级结构,提高培养质量
当前,大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。
我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点[4]。
通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。
化学工程与工艺的论文3
一、化学工程与工艺专业实习现状的分析与改进
生产实习是化学工程与工艺专业教学当中的必修内容,旨在培养学生对知识的实际运用能力,为以后的工作打下坚实的基础。就目前我国该专业的生产实习状况来看,主要存在着以下几点问题:
(1)实习方式单一,学生动手机会不多。在学生的实习过程当中,出于安全考虑,主要以参观为主,教学为辅,偶尔动手的方式。学生仅仅通过有限的时间来观察工厂中的工艺流程,初步了解生产单元操作,然后整理实习报告,却很少有自己动手操作,深入学习的机会。这样不仅削弱了学生的实习主动性,而且对于其实践能力的提高产生了阻碍。
(2)学生对于实习没有足够的重视。由于习惯于应试教育下的以成绩衡量科目的重要性,实习在大多数学生的眼里都不是重要课程,显得可有可无。很多学生甚至以分散实习的名义,仅仅找企业签字盖章,敷衍了事,却没有真正的投身到企业实习当中去。在这样一种大环境中,学生很难认识到实习对于化学工程与工艺这一学科的重要性。
(3)学校没有对学生的实习进行良好的规划。目前很多学校对于实习对提高学生实践能力重要性的认识也有待提高,没有真正的从各个方面进行规划,仅仅是为了完成教学任务走走过场。而且很多学校的实习时间都安排在大四上学期。那个时候课程负担仍然很重,而且很多学生还有考研的计划,所以很少有学生把精力真正放在实习上面。很多学生甚至将课本和考研材料带到实习单位,使实习的效果大打折扣。除此之外,学校将所有学生的实习均放在一个学期,这也造成了联系实习单位的实际困难。
(4)没有进行很好的校企联合。很多企业都认为学生实习无法给企业带来相应的市场价值和经济效益,反而因为要分心管理来企业实习的学生,会延误其正常的生产活动。同时也因为学校和学生本人对实习的不重视,造成企业接纳实习生的热情受到挫伤。而事实上,学校和企业如能充分利用学生实习的平台,校企紧密结合,既有利于提高高校毕业生的实践能力,又能帮助企业在用人方面避免“用工荒”这一尴尬现象。针对以上状况,建议对该专业的实习进行以下几点改进:
①加大实习改革,提高动手实践能力。在教学过程当中,注重实践环节,致力于培养学生的实践能力。在实验教学中,增加创新型实验,减少验证性内容,以此来培养学生的创新能力。针对我国现在各大高校化学工程与工艺实习的问题,应该从几个方面进行改革。首先,要为学生提供稳定的实习基地,让学生将集中实习和分散实习结合起来。其次,应当提高学生的动手能力。企业应该为学生配备相应的企业导师,让学生在导师的指导下,亲自动手实践,将书本中学到的理论知识真正的运用到实践当中来。在实习过程中,不能仅仅让学生当一个旁观者,更应该让其成为真正的实践者。最后也是最重要的一点,通过帮助企业解决生产过程中碰到的技术问题,让学生在实习中体会到攻克技术难题的乐趣,培养学生的兴趣点,让学生从起初的被动学习中走出来,真正积极主动的投身到化学工程与工艺实践中来。
②加强实习的组织管理。以往,无论是学生、学校还是企业都没有给予化学工程与工艺学生的实习以足够的重视,因此造成疏于管理,松懈怠慢等现象。现在,学校和企业作为组织者:a.应该从组织上着手,加强组织管理,制定相关的制度对学生加以约束。b.学校应该提高实习在考试当中的比例,以此来提高学生的重视程度。另一方面,也应该从学生的角度出发,为学生制定符合他们自身发展的实习制度。c.从规章制度上加强管理,杜绝离岗脱岗现象。而企业则可以通过一些和就业相关的激励政策对学生加以引导。
③做好课程与实习的规划工作。a.为了避免与其他课程的考试和实习相冲突,学校应该提前对学生在校学科学习的时间进行协调,为学生实习留下充足的时间。b.学校在实习时间上宜采取分批次、分不同类型企业来组织学生实习。避免所有的学生都在同一时间段、同一家企业进行实习的情况,实习效果大打折扣。
④加强校企联合。目前化学与工艺实习存在的最大问题就是实习地点的'联系问题。因此来自于企业的社会保障必不可少。以往学校的实习环节当中,企业考虑学生安全的问题,往往存在着联系企业难这一问题。应当加强.校企联合,为学生提供充足的实习资源。在校企联合的模式当中,可以为学生提供双导师选择制度,校内导师和校外导师相结合,实现优势互补,合作共赢。企业可以配备相应的导师,对学生的实践进行指导,让学生不仅有理论知识,而且可以学以致用。其次,企业可以和学校签订合约,每年从学校选拔优秀的毕业生定点输送。这样做及解决了学生就业困难,又可以为企业招到熟悉其运营机制的劳动者,达到双赢的局面。除了企业,政府的支持也是必需的。政府应该从政策上对化学工程与工艺予以重视,并且帮助学校为学生的学习提供良好的条件和环境。
(5)改善实习考核制度。通过重建学生的实习考核制度,改变学生的被动实习状态。以往学生的实习最后都是由企业盖章,并不加入或者很少加入学生最终成绩的考核。现在,为了使学生更加积极主动的投身到化学实践当中,学生在实习中的动手能力,创新能力以及最终的实习效果等均应列入考核机制当中。
二、化学工程与工艺课程体系和教学内容的改革
随着知识信息时代的发展,以往的教育模式已经无法适应当前的形势。首先我们应该分析一下以往课程体系中存在的问题,然后有针对性的进行解决。
2.1课程体系支离破碎,整合度太低
现在化学工程与工艺的课程体系还很不完善。每门课程的联系性不高,以至于学生无法形成一个完整的知识框架和体系,不利于学生将学到的知识融会贯通,学以致用。该专业是一门结合度很高的专业,知识体系的不连贯也不利于和其他学科的有机结合。
2.2过分注重基础知识和书面知识,忽视学生的实践能力
在应试教育的影响下,很多学生和老师把更多的关注放在了考试成绩上,我们经常看到成绩很好的毕业生来到企业,操作能力却非常差。这也是现在应届生就业困难的一个重要原因。
2.3弱化了单元工程与环境和系统的关联
课程中所学到的知识,其最终的目的还是要用来解决实际的需要。目前化学工程与工艺的开发重点主要在于环境保护方面。但是现在的课程却片面注重书面知识,忽略了这一最主要的功能的联系。新的课程体系改革的着力点应该主要放在对学生实践能力和综合素质的培养。关于该专业的高校课程设置,实践探索比理论探索更为复杂,是一项艰苦的工程,需要不断地进行磨合与调试。现在主要针对以上几点,提出相应的改进方案:
(1)扩充知识体系,培养学生的综合能力。建立逐层递进的知识系统。教学模块从基础知识到基础实践,再到实践操作,创新提高的层面。其中实践模块应该予以足够的重视。该模块可以使学生的专业学习和实际应用结合起来,为企业提供专业性人才。在学生的课程体系当中,除了对于必修课的注重,也应该扩大选修课的范围。在选修课的设置方面,要根据课程的发展性、创新性以及与本学科的联系性来进行选择。注重学科的技能强化,使学生根据自己的职业志愿进行选择。还可以通过讲座等方式,来激发学生的专业兴趣。另外,可以根据培养目标,增加化工管理等相关内容。在原有的课程体系中,扩大设计类课程的比重。这样既有利于学生知识面的拓展,又有利于完善学生的知识体系,最终为国家培养出适应社会需要的一专多能的人才。
(2)加强学生实践能力,增强社会责任感。一方面,学生应该积极主动的投身到化学工程和工艺的试验和实习当中来,另一方面,要有强烈的社会责任感。现在该专业的迅速发展,即为当代大学生提供了自身发展的契机,也带了压力和动力。当代大学生应该以保护环境为己任,投身到绿色化学的研究当中去。另外,应当增加课程中的实验内容,增加设计性实验和创新性实验,适当调整理论教学和实验教学时间分配。同时在课程设计等实践环节中,注意培养学生的工程观念和团队精神。
(3)强化课程与系统和环境的联系。通过整合课程结构,使该专业的知识之间的关联性得以加强,并能够更好地与系统和环境相关联。为绿色化学的发展提供有利的契机。
(4)为化学工程与工艺专门人才培养提供师资保障。良师在学生的学习生涯当中起到的作用是举足轻重的。因此,学校在老师的选拔与配置方面应该着重注意,为学生选择理论知识和实践能力双优的教师。另外,学校也要和企业积极交流,在企业中为学生选择适合学生发展的校外导师,对学生的实习和毕业设计进行指导。
三、总结
化学工程与工艺作为构建环境友好型社会的一项重要技术,其发展对于现代社会有着不可估量的意义,因此对于其课程设置方面的改革也显得势在必行。本文通过对于之前其实习方面存在的弊病进行分析,得出了有效的改革方案。学生、学校和企业三方应该共同努力,致力于为我国培养出化学工程与工艺方面的专业人才。
化学工程与工艺的论文4
【摘 要】以服务浙江及周边地区经济为导向,基于CDIO工程教育理念对化学工程与工艺本科专业的教学进行初步改革探索。建立了“华峰班”、请企业的专家来讲学、让学生到企业去等教学模式,使学生在工程实际环境中学习学科知识,得到了一些正面的结果,并初步尝试建立了化学工程与工艺专业CDIO工程理念的考核制度,为CDIO工程教育理念在化学工程与工艺专业的应用型人才培养方案改革提供一些思路。
【关键词】华峰班 CDIO 工程教育
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(20xx)09-0001-03
20世纪的工程教育课程主要是提高学生的动手实践,使学生掌握相关的专业知识和解决工程实际问题的能力。然而,随着世界经济全球化以及科学知识的发展,工程教育课程的教育偏向了“厚基础、宽专业”的工程科学的培养模式,从而削弱了对学生解决工程实际问题的能力培养。这种培养方式导致了学生缺乏对现实工程情况应有的认知程度。为了解决这个难题,20xx年由麻省理工学院Crawley等人通过4年的探索创立了CDIO工程教育理念。CDIO作为一种新的工程教育理念,主张以产品研发的CDIO全过程,即构思(ConcEive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)为载体,以工程项目生命周期全过程为载体培养学生的工程能力、学生的职业道德、学术知识和运用知识解决实际问题的能力,以及具备终生学习和团队交流能力。
化学工程与技术作为化学工业的主要学科领域,担负着促进化学工业及相关行业发展与进步的重要使命,因此培养出具有解决实际化工过程问题能力和创新能力的人才是非常重要的。本文以温州大学化学工程与工艺专业的学生作为教学改革培养对象,将CDIO工程教育理念与化学工程与工艺的专业教育有机地结合,探索适合于以服务浙江及周边地区经济为导向的化学工程与工艺专业教学模式的改革与实践。
一 工科人才教育培养现状
我国传统的教学模式是以教师为中心、以课堂讲授为主,以理论考试成绩来评价学生的模式。当前,我国工程教育是通识教育模式和苏联教育模式的结合体。解放前,我国的先进高等工科教育主要是来自西方一些教会式的大学教育。建国后,由于化学工业发展的需要,我国效仿苏联搞起了专业教育。这种专业教育培养模式为我国的现代化建设作出了较大的贡献。其缺点是过于强调教材和教学大纲的统一,影响了教育工作者的思维活跃性,也阻碍了对工科学生创新能力的培养。因此,教育家们对苏联教育模式进行了回顾和反思,制定了通识教育和专业教育相结合的工科通识教育模式。然而,随着我国产业的进一步升级以及高校的持续扩招,导致了大量的工科毕业生找不到适合自己的工作,这可能是因为通识教育过于强调基础科学理论,而弱化了专业内容和工程实践,导致了工科毕业生只了解一些表面的理论,缺乏工程应具备的实践创新能力。
在办学机制上,一方面,高校过于强调科研业绩考核,许多具备丰富工程经验的老师很少参与到实际的教学过程中,而参与教学的教师又与企业的联系不紧密。负责教学的教师缺乏产业经验,工程教学过程又缺乏与企业的有效沟通,造成了工程教育和社会需求的严重脱节。另一方面,虽然在教学上安排了生产见习、毕业实习等环节,但是不少学校在实践教学环节上是比较薄弱的,这是因为见习、实习的时间一般比较短,相应的考核制度也不健全。
综上所述,我国工科教育从教学模式、办学机制等众多方面都存在着与产业发展脱节的问题,严重影响了人才培养的质量。尤其是理论脱离实际、实践环节薄弱、产学脱节的问题直接导致了学生找不到适合自己的工作岗位以及企业有岗位找不到合适的人才。由此可见,我国的工科人才培养模式已经不能满足产业升级的需求。为了更好地培养适合产业升级所需的人才,我们从培养模式上进行了改革探索。
二 化学工程与工艺专业CDIO工程教育改革探索
CDIO工程教育模式改革旨在培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,以及较强的自学、组织沟通和协调能力。CDIO模式以工程项目全生命周期的要求来组织教、学、做,学生需要掌握各门课程知识之间的联系,并用于解决综合问题。因此,课程体系的建设要突出课程之间的关联性,这就必须打破教师单打独斗的传统教学方法,而围绕CDIO工程项目的实施进行教学计划和课程关联工作。
1.化工核心课程群的组织与教师队伍建设
核心课程群由化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程、化学工艺学、化工设计6门课程组成,构成了化学工程与工艺核心专业课的主体。化工设计以其他五门课程为基础,对提高学生分析问题、解决问题的综合工程能力起到非常重要的作用。化工原理是讲述单元操作的基本原理,是学好其他专业课程的基础;化工热力学则建立在分离工程的基础之上,阐述工业条件下各种流体热力学性质的计算;化学反应工程以传递过程为基础,传递现象和化学反应工程利用数学的方法,从微观角度阐述化学反应过程、设备设计的共性科学问题;化工工艺是关于化学品生产方法的技术科学,它以自然科学和工程科学规律为基础,使化学反应达到工业化应用水平。由此可见,核心课程群的各门专业课是相辅相成的。
在课程群建设中,涉及专业课教学的老师主要通过进修、企业实践、参加会议三种方式提高业务水平,对化工专业工程教育模式做到整体的认识,同时要求参与指导学生的化工设计。利用校企合作的机会,与企业方面的人才进行专业知识和其他方面的交流与沟通。其具体的组织与实施过程如下:
第一,教学方法改革的探索。首先,按照CDIO的教育理念,要逐步形成教师引导和以学生为主体的思想,使教师从教育者转变为引导者,教师不再是简单地卖知识,而是引导学生学习知识,把主要任务放到教会学生学习方法上来。在教学方面的改革要得到全校上下的支持才可能顺利进行。温州大学为课程体系建设和师资建设提供了很好的平台,在化工核心课程群教改的.过程中提供了强有力的物质基础和政策鼓励。在这种良好的环境下,教师也愿意投入更多的时间去听课评课,吸纳好的教学手段和方法。由于化工班都属于小班上课(30人左右),对部分课程如化工专业英语、精细化工工艺学实施角色互换教学模式,让学生参与到化工教学的过程中。这些课程的效果反映较好,对化工原理等课程中的部分章节,我们也将逐步展开开放式的教学方法。
为了达到各门课程的知识体系能够很好地衔接,通过教研室教师集体备课,相互切磋,讨论每门课程讲授的重点,个别章节内容的舍弃和补充,做到教学的知识体系完整、重点难点突出、学时合理分配,真正做到精选、精讲教学内容。摒弃了过去教学活动中的单打独斗,改为教学团队授课,使各门课程有机地衔接起来。通过相互听课并课后集体讨论,指出教师课堂教学中存在的问题与不足,相互交流教学经验,讨论改进的方法与策略,使教师的整体教学水平迅速得到提升。
第二,教师工程素质的培养。不少高校在引进人才方面主要考虑的是教师科研水平,其次关注人才的企业实践经验。鉴于科研压力,假期教师也不能到企业去参与实践或者工作。此外,许多教师只对与自己科研相关的专业课非常熟悉,对其他的专业课则非常生疏。因此,利用现有的教学资源,培养教学团队的建设是很重要的一环。温州大学化学工程与工艺教研所以化工设计为主线,基于地方化工企事业单位为依托,派遣年轻教师每年到相关的化工企业实践两个月,逐步培养教师的专业水平。近几年,利用学习、调研以及下派科技特派员的方式,
到杭州化工研究院、衢州巨化、瑞安华峰等不同类型的企业参观学习,不断地提高老师的业务水平。同时,为了让教师能够很好地参与到企业生产实践中,温州大学对担任科技特派员的教师提出教学科研任务减半、考核优先等政策鼓励。仅20xx年,我们派年轻老师带队到衢州巨化学习15天,杭州化工研究院学习3天,华峰学习7天,温州本地化工企业实践1个月左右,有效地提高了教师的工程素质。教师工程素质的增强也使学生收益颇丰,在20xx年省化工设计大赛和全国“三井杯”化工设计大赛中多次获奖。 2.学生工程能力和团队合作的培养
作为地方院校,温州大学化学工程与工艺专业的办学宗旨是以培养创新应用型人才为主,服务地方经济和社会的发展。经过对近两年该专业的毕业生调查的情况来看,目前该专业存在以下问题:(1)毕业生虽然掌握较多的书本知识,但实践能力不强,导致他们从学校到公司需要较长的“岗位过渡时间”;(2)毕业生普遍缺乏对现代企业工作流程和文化的了解,缺乏团队工作经验、沟通能力和创新能力;(3)工程职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,责任感不强。具体体现在:工作不踏实、心浮气躁、做工程不细心、不愿承担责任,客观上他们的实践能力与企业要求存在较大差距,而主观上又不能沉下心来虚心向前辈学习。
从以上的调查结果来看,以目前的培养方案和评价标准来指导学生的专业教育经不起企业用人单位的考验。为了更好地培养适应地方经济社会发展的人才,实现对学生创新思维、创新方法和创新能力的培养,我们与温州地区最大的化工企业华峰集团实行校企联合培养本科生,实施“华峰特色班”战略。目前,“华峰班”的学生采用“3+1”模式培养方案(即学生前三年在学校集中学习理论知识并完成实践教学,最后一年到企业,接受企业的培训,并在企业盯班盯岗接受生产实践活动)。同时在工程专家的指导下,根据企业的需要对培养方案进行部分修改,增设华峰提出的部分课程,使得学生在校期间所学的基本知识和专业理论更贴近于华峰实际的应用。在这种战略方针下,学生在企业的环境中真正做到知识和能力之间的无缝连接,缩短了“岗位过渡时间”,增加了学生的工程实践能力,有效地推进了CDIO教学改革。在20xx届的化工专业毕业生中,华峰集团招聘了7名华峰班学生。提升了学生的工程能力、团队合作精神以及专业素养。
3.逐步建立适合CDIO工程理念的考核制度
正确、公平、合理且科学有效的考核制度对本专业的健康发展起着至关重要的作用,它应当是对教学效果做出真实和客观的评价,同时有利于提高学生学习的积极性和主动性。现行的课程考核方法主要是通过期中和期末考试成绩来评定,它能在一定程度上反映学生掌握知识的程度以及教师上课的教学效果,但不能很好地促进学生学习的主动性。部分学生比较反感现行的考核制度,这是因为现行的考核方法存在比较单一、部分学生在学习上投机取巧也能获得高分而影响其他学生学习的积极性、不能全面反应学生的综合应用能力等问题。
CDIO教学模式以能力培养为目标,其主要培养的是学生的理论知识、职业技能、人际交流以及产品研发的CDIO全过程。采用CDIO教学模式,评价方法则应侧重能力的考核,能力本位的教学观贯穿课程设置和教学实践的全过程。我们进行教改,其目的是提高学生的工程实际能力,因此我们的考核将使用过程能力评测替代以往单一的成绩评定。
我们现阶段的具体做法是:(1)选题:在学生进入大三学习开始,从企业选出一些与本专业相关的课题以及近两年化工设计大赛的课题,让学生自动组成4~5人的小团队;(2)专业学习:上专业课的老师或工程师把握好主要的授课内容,然后将大部分时间留给学生,让他们针对自己的课题与本课程相关的知识点进行思考、提问、讨论;(3)阶段性测试:上完某些知识点后,老师或者企业工程师根据学生所做的课题和所学的专业知识进行评价,其中主要包括面试、答辩、自我评价、团队合作能力等方面;(4)中期成绩总结:这次总结是比较重要的,一般在大三上学期结束后,包括阶段性测试的成绩、平时的表现、专家化工设计大赛作品的评价、企业对学生课题的反馈等进行中期总结,由学校老师和企业专家对学生现阶段的学习进行方法论指导,提出下学期的目标;(5)最后专业课成绩评定:最后专业课成绩进行A、B、C、D四个等级进行划分,其中阶段性测试占40%、中期成绩总结10%、企业专家评价10%、课题完成情况10%、专业综合能力20%、化工设计大赛10%。目前,整个评价体系尚在完善中。
三 结束语
化学工程与工艺专业学生的工程概念、分析和解决工程问题的培养对我国高等工科教育可持续发展以及化学工业的产业化升级起着非常重要的作用。本文就温州大学化学工程与工艺专业的毕业生进行调研,发现学生在所学的知识和培养的能力和企业所需的人才具有一定的差距。本文以服务浙江及其周边地区的经济作为出发点,初步建立了温州大学化学工程与工艺专业的CDIO工程教育理念,获得了一些正面的成果,为将来进行深入教学改革奠定了基础。同时,我们的改革尝试也为CDIO工程理念在化学工程与工艺专业的教育改革提供了一些思路。
参考文献
[1]孙晓莹.德国职业教育对我国职业教育发展的启示[J].教学研究,20xx(5):384~387
[2]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国家化[J].中国大学教学,20xx(5):16~19
[3]Edward F. Crawley, Johan Malmqvist, Sren stlund, Doris Brodeur: Rethinking Engineering Education: the CDIO Approach[M]. Springer, 20xx
[4]余国琮、李士雨.化学工程与工艺专业创新人才培养方案的制定与实践[J].天津大学学报,20xx(1):1~4
[5]夏淑倩、张金利、傅虹、王保国.培养化工类专业创新人才的探索[J].化工高等教育,20xx(3):10~12
[6]刘长久.适应经济社会发展需求的化工类人才培养改革探索与实践[J].高教论坛,20xx(3):17~19
[7]吴洪达、李利军.化学工程与工艺专业实践性课程体系的构建[J].高教论坛,20xx(6):105~107
[8]冯建军、李为忠.教育发展的根本之道在于尊重教育规律[J].教育纵横,20xx(2):53~56
[9]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,20xx(3):1~9
[10]顾佩华、沈民奋、李升平、庄哲民、陆小华、熊光晶.CDIO到EiP-CDIO——汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究,20xx(1):12~19
化学工程与工艺的论文5
摘要:化工行业对环境造成的危害难以想象,已成为当下非常紧迫的重大课题,针对环境的巨大破坏,将绿色化工技术应用到化学工程工艺中十分重要,既能从根源上解决环境污染的问题,又能实现社会健康、和谐、持续发展。本文阐述了绿色化工技术的开拓情况及其在实际中的应用状况,对绿色化工技术深化探究,达到改观化工生产的目的。
关键词:化学工程;工艺;绿色化工技术;应用
在我国经济飞速发展的条件下,环境问题呈现出了可怕的形势,环境污染问题已慢慢的浸透到人们的日常生产生活中,而化学工业中的污染对环境造成的危害十分突出,是需要迫切解决的问题,因此,化学工程工艺中绿色化工技术的应用价值更为显著,具有长远的影响,不仅对环境污染问题进行改善,更对化学工业健康持续发展起着不可估量的作用。
1绿色化工技术阐述
绿色化工技术在化学工业生产过程中充当的角色十分突出,绿色化工技术应用的主要目的是控制化学工业生产对环境所产生的`污染,期望通过对化学工业生产方法的革新和改良,来控制化学技术中化学原料和废弃物给环境所带来的污染和潜在的危害,因此,一定要减少排放有毒的废弃物,将废弃物资源回收利用做好,使资源利用率得到充分高效的提高,对污染物的排放实行有效的限制,把绿色化学工业的健康持续发展作为前进的方向。
2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓
(1)化学原料选取化学原料作为绿色化工技术开拓中的基础,能从根源上使污染源得到很好的控制,进而缓解环境污染问题。对于绿色无污染化工原料并不是最佳的原料选取,其依然存在着缺陷,在生产的过程中依旧会产生污染物,给环境造成污染。因此,在生产中最好选用无毒的或是毒害相对少的原材料,不添加化学药剂的,比如,天然植物、天然农作物都是较好的材料选择。随着化学工业的兴盛,应该舍弃有毒害的材料,而选用无污染、无毒害的原材料,这样,才能在达到环境保护标准的条件下,使原材料成本减少,材料来源得到充分扩展。(2)化学催化剂选取化学工业在具体的生产过程中,往往会习惯性地运用化学催化剂加速化学反应,对化学工业生产效率的提升具有明显的效果,但是,同时也会有大量的有毒废弃物排放出来,给周围环境造成潜在的危害。因此,在面对具体的绿色化工技术开发时,应将焦点聚集在无毒无害化学催化剂研发上,以此为核心,使有毒废弃物排放量得到有效控制。另外,需要重视化学催化剂的选取要点,把无毒害或是毒害甚小的化学催化剂作为首选,从而接近工业绿色发展。在现阶段的化学工业中,众多研究人员在对无毒害催化剂研发方面的成绩令人们醒目,对烷基化固相催化剂倾向关注,它是一种无毒害,甚至不会对环境造成污染的化学催化剂,非常适合大力扩展应用。在此,需要强调说明的是,关于无毒害化学催化剂的研发,必须控制废弃物排放量严格符合规定要求,重视排放的废弃物循环使用这一点,使资源利用率有良好的改观。(3)化学反应选择性深化绿色化工技术具体钻研过程中,需要偏重深化化学反应选择性,进而达到加倍有效地实现化学生成物的提取,在确保符合减少环境污染标准要求的情况下,还可以使化学工业生产成本得到有效降低,更进一步改进资源利用效率。比如,在石油化学工业中,通常会运用烃类选择性氧化物,因为其化学反应极其易于发生氧化,在生成物产生方面存在着严峻的损坏与浸染。对此,针对化学反应选择性深化这一点,必须把防止产生损坏生成物的反应作为重点关注,进而使化学工业沿着绿色生产发展,消除对环境污染的潜在危害。
3化学工程工艺中的绿色化工技术应用
(1)清洁生产技术应用清洁生产技术的优点非常独到,不仅在冶金、海水淡化、废弃物处理等范畴被普遍的应用,而且也不会出现任何毒害反应,更不会产生任何的污染物。比如,在海水淡化中,通过清洁生产技术针对海水实行淡化处理,把海水里面的盐分和其他物质提炼出来,转化为日常生产生活中需要的水资源,所有环节中应用的清洁生产技术对环境不会造成污染,不会存在潜在的危害。(2)生物技术的应用生物技术通常在生物化工中比较充分的展示其优势,在实际操作应用中膜化学技术应用比较普遍,其效果最佳。通过生物技术把很多可再生资源转化成有价值的化学品,比如,酶成分,是一种比较普遍存在与环境中的化学催化剂,在化学反应过程能够充分发挥其作用,加快反应速度,而且不会出现污染废弃物,其反应特点相对温和,在化学行业中使用意义相当深远。而在以前的化学生产过程中,通常是把动植物内部的有机原料作为原料,以后改用自然环境条件下的石油和煤炭。(3)环境友好型产品应用环境与人们的日常生活紧密相关,拥有良好的环境十分的重要,因此,对环境的要求越来越严格,对环境的注重程度也越来越高,而环境友好型产品是针对控制环境污染问题而研发的一种摒除以往污染严重的产品。传统汽油,在日常生活中使用相当普遍,传统汽油燃烧,不仅给大气带来严重的污染,更会对人们身体健康造成危害,对此,需要开发新型产品取代这种情况,环保型汽油和新型燃料和能源等迅速出现,人们的环保意识在不断的增强。比如,酒精的生产,其原料以天然甘蔗为主,以新型乙醇汽油代替原来的汽油,在实际中应用非常普遍。环境友好型绿色产品,在具体的实际应用中对减缓环境污染起着至关重要作用。
4结语
总而言之,在化工生产过程中产生的有害物质给环境造成了危害,导致污染问题日趋严重,使社会健康和谐持续发展受到了严重的限制。因此,发展绿色化工,将绿色化工技术恰到好处的应用到化学工程工艺中,不仅能高效控制环境污染,更能对资源的合理利用起到关键作用,进而促使化工行业朝着健康和谐的方向发展。
参考文献:
[1]高为娜,赵秀华.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].城市建设理论研究(电子版,20xx,14(18):291-292.
化学工程与工艺的论文6
摘要:MCM-41中孔分子筛具有相当大的潜在价值。该文在碱性条件下,采用水热晶化法,以硅酸钠为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出MCM-41中孔分子筛。采用XRD,IR,TG等表征手段研究了合成条件(pH值),凝胶后处理条件(老化时间,晶化时间和焙烧温度)和碱介质的选择对MCM-41结构的影响。
关键词:MCM-41分子筛 晶化时间 十六烷基三甲基溴化铵的量 温度
MCM-41分子筛是一种中孔分子筛催化材料,孔径大小在1.5~10nm范围,广泛适用于具有较大分子尺寸的有机反应物之间的催化反应。
具有高比表面积(约1000?m2/g)和大吸附量(大于0.7?ml/g)的特点,有利于有机分子的快速扩散,能为大分子择型反应提供有利空间和有效酸性活性中心,这类分子筛具有重要的理论和实际意义的课题,介孔材料存在巨大的比表面积及规则的孔道排布,在材料的表面有可能形成催化活性中心,用于催化酸、碱或氧化还原反应。
1 实验内容
1.1 实验药品
十六烷基三甲基溴化铵,乙二胺,正硅酸乙酯,盐酸。
1.2 实验仪器
磁力搅拌器,反应釜,干燥箱,抽滤机。
1.3 制备步骤
(1)将1.767?g十六烷基三甲基溴化铵溶解于48.0?ml去离子水中,再加入0.583?g乙二胺,搅拌15?min;
(2)逐滴、缓慢加入8.524?g正硅酸乙酯,保持温水浴(约35?℃至40?℃),继续搅拌2?h;
(3)调节溶液pH,将试样装入反应釜,在110?℃下水热反应48?h;
(4)将试样抽滤洗涤至中性、干燥8?h,最后在550摄氏度下煅烧6?h,得到MCM-41分子筛。
1.4 因素考察
(1)模板剂用量:1.178?g、1.473?g、1.767?g、2.356?g、3.534?g。
(2)晶化时间:12?h、24?h、36?h、48?h、60?h。
1.5 对MCM-41分子筛的表征
(1)X射线粉末衍射(XRD)谱图分析:观察X射线粉末衍射谱图,标记特征吸收峰,并归纳吸收峰和结晶度随考察因素的变化规律,例如峰强、峰宽、峰位移。
(2)傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析:观察红外光谱图,标记特征吸收峰,并归纳吸收峰随考察因素的变化规律。
(3)热重-差热(TG-DTA)曲线分析:观察曲线,标记DTA曲线吸热峰和放热峰,和TG曲线上的转折点。
2 表征结果分析
(1)晶化时间的影响:老化时间越长,可提高MCM-41的孔道规整性;一定的晶化时间是必要的。
(2)X射线粉末衍射(XRD)
分析:
MCM一4l的.XRD图谱中,在小角区出现四个衍射峰:在2。C左右有一强衍射峰(100),在3~7。
C有三个小峰(110)(200)(210)。这些峰的位置与六方品格衍射峰的位置吻合。文献中通常采用XRD图谱中(100)面的衍射峰高表示晶体有序度[1]。衍射峰较强,表明晶体有序度较高;衍射峰较弱或半峰宽较宽,表明晶体有序度较低或粒度较小;而当XRD峰分辨不清及峰值极小,表示试样中存在短程六角对称或含有一定量的无定性二氧化硅。
非离子表面活性剂作模板剂时,XRD衍射峰中只出现一级衍射峰,说明孑L道排列的有序度较低。这是因为非离子表面活性剂与硅酸盐物种间通过氢键相互作用较弱,模板剂的诱导作用较弱所致。
CTAB与非离子表面活性剂复合体系为模板剂时,因阳离子表面活性剂的存在会增强与无机物种间的作用,有助于孑L道排列有序度增加。
这样通过调节两类表面活性剂的比例及改变非离子表面活性剂的烃链链长,可合成有一定稳定性的材料
(3)傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析:FT―IR谱图亦常用于MCM一41的表征。测定在1O0。
C下制得的MCM一41的FT―IR谱图,发现在骨架振动区(1500~400?cm)的振动峰谱与合成体系中未加模板剂(CTAB)时得到的硅胶的振动峰谱一致,即存在1081、966、804和467cm振动峰。
(4)热重-差热(TG-DTA)曲线分析:MCM-41中孔分子筛的热稳定性较好,在840?℃时焙烧仍能保持较好的介孔结构。
结论表明:合成MCM-41中孔分子筛时。老化时间越长,可提高MCM-41的孔道规整性;一定的晶化时间是必要的。在合成MCM-41分子筛时,使用乙二胺的效果最好。
参考文献
[1] Kresge C T,LeonowiczM E,Roth W J,et a1.Na―ture[J].1992,359:710-712.
[2] Beck J S,Vartuui J C,Roth W J,et a1.J AmChemSoc[J].1992,114:10834―10843.
[3] Huo Q,Margolese D I,Ciesla U,et a1.Nature[J].1994,368:317―321.
[4] Cheng C F,Luanz H,Klinowski J.Langmuir[J].1995,11:2815―2819.
化学工程与工艺的论文7
摘要:随着我国经济的不断发展,化学工业发挥的作用越来越明显,成为我国现代化建设的重要推动力。尤其是随着我国自动化技术的不断进步,只有将自动化技术融入到传统的化学工程与工艺中,才能够在新时期促进化学工业的产业结构转型升级,以使其更加符合我国经济的发展特点。化学工程与工艺作为化学工业中的重要分支,其发展水平直接决定了整个化学工业的进步。在目前我国的化工行业中,依旧存在很多问题限制了其创新与发展。本文将通过分析化工行业存在的问题及化学工程与工艺自动化的基本概念,探索其技术应用与发展趋势。
关键词:自动化;发展;化学工程与工艺
在化学工程与工艺的发展过程中,其技术应用是促进其改革和创新的关键所在,尤其是在当下科技行业如此繁荣的情况下,化学行业只有借助于先进的技术手段才能够实现传统模式的变革,促进化学工业的长远发展。基于自动化发展的化学工程与工艺,是目前出现于化学行业的重要产业,以其技术优势逐渐成为促进化学行业改革的重要推动力。在过往的化学工业中,由于化学工程与工艺存在不合理的地方,这就使得其生产效率低下,而且会造成一定的环境污染,极大地限制了化学行业的长远发展。为此,需要将自动化技术引入到化学工程与工艺中,以促进环保绿色能源在经济发展中的应用,并且使得能源的利用率得到最大限度发挥,以实现经济和环境的协调发展。基于自动化发展的化学工程与工艺,是目前化学工业的发展方向。
1化学工程与工艺的发展现状
在全球化的趋势下,人类进入信息时代,信息技术的发展呈现空前繁荣的态势,逐渐促进了各行各业的发展与进步,而且随着大数据时代的到来,社会产业结构的转型升级更加具有技术保障。在如此激烈的市场竞争下,企业只有借助于技术优势才能够实现自身的创新,保持强大的市场竞争力,促进自身长远发展。自动化、精细化以及绿色环保,是在信息时代我国化学工业的一个发展方向。为了实现我国化学工业的发展,国家正在加大重点学科的'建设力度。但是,目前我国的化学工业也存在一定的弊端。由于社会发展对于化学工业的精细化要求越来越高,使得在化学工程与工艺的成本投入上就会增加,增加企业经济成本的同时,对于能源的消耗也会非常巨大。此外,在化学工业的发展过程中,对于环境的污染是限制经济发展的重要因素。另一方面,管理制度的陈旧、管理经验的缺失、技术人才的匮乏和生产技术的落后等等,都是限制化学工程与工艺发展的关键点。
2基于自动化发展的化学工程与工艺
2.1基于自动化发展的化学工程与工艺的特点
基于自动化发展的化学工程与工艺,是以化学工程与工艺为基础,结合多学科特点发展起来的新兴产业,比如对于物理学、数学、计算机等学科的融合,使得化学工程与工艺的发展动力充足。自动化是在化学工程与工艺中的显著特点,也是实现产业结构转型升级的关键所在。在传统的化学工业中,较低的自动化水平严重限制了生产的效率,增加了企业的人力、物力、财力投入,而且还存在环境污染的问题,严重限制了化学工程与工艺的发展进步。自动化技术在化学工程与工艺中的应用,能够很好的解决此类问题。这就要求化学工业的从业人员必须具备丰富的自动化知识,还要具备能够用于实践的自动化操作能力。此外,计算机时实现自动化的基础,所以在化学工程与工艺的自动化中,需要掌握一定的计算机操作能力。
2.2基于自动化发展的化学工程与工艺前沿技术
2.2.1MES生产管理系统
生产成本的降低和生产效率的提升,是化学工程与工艺自动化的优势所在。产品包装无人化操作是MES生产管理系统的一大优势,此外还能够实现全程终端控制,这就大大降低了生产成本,也是提升生产效率的重要推动力。在化学工程与工艺的发展过程中,生产数据至关重要,MES生产管理系统能够通过数据的实时更新,对于产能进行跟踪。为了确保化学生产的安全性及有效性,能够对于各个生产设备进行实时监控,当生产设备出现问题时能够及时进行反馈,在第一时间完成故障的维修,保障企业的生产效益。MES生产管理系统还能够提升信息化管理水平,使得管理更加系统化和科学化,不断提升企业产能。在化学工程与工艺的发展过程中,对于仪器故障的检测和维修,MES生产管理系统能够发挥作用,实现检测和维修的自动化,不但能够保障安全性,也大大提升了工作效率。
2.2.2DCS技术
为了提升化工生产的效率,自动化技术不断完善,DCS技术就是应用于分散管理的一种先进技术,在计算机的基础上,通过智能系统的运行,能够对生产的各个环节进行整体把控,保障生产的有序高效进行。DCS技术能够对于化工生产的数据进行记录、传输和共享,提升化工生产的可操控性。在化工生产中,对于温度、压强等参数的设置,也能够通过DCS技术高效完成。DCS技术还能够实现设备故障的自动报警,确保工作人员能够在第一时间进行故障的排查,保障企业的生产安全性及高效性。另外,在化学工程与工艺中降低能耗、实现绿色生产是目前化学工业的发展趋势。利用DCS技术能够实现操作的智能化和多元性,是减少化学工程与工艺对环境造成的污染的关键技术。
2.3基于自动化发展的化学工程与工艺的应用
在传统化学工程与工艺的发展过程中,其应用范围就已经十分广泛,比如在军工企业生产领域、医药领域、冶金领域和科研领域等等,化学工程与工艺能够发挥其独特优势。尤其是随着近年来自动化技术在化学工程与工艺中的应用,使得其应用领域逐渐扩大。在多个行业的应用范围不断扩大,使得其研究领域也在扩增,对于物质分离和能量传递等的研究正在行业内开展。在化学工程与工艺的实践应用中,技术是保障其应用优势的关键所在,所以必须加强自动化技术的研发和引进,才能够保障其在各个行业的应用性能逐渐提升。
3化学工程与工艺自动化发展的趋势
3.1绿色化
新时期,经济的发展必须与环境保护相协调,这是实现经济可持续发展的重要理念。在基于自动化发展的化学工程与工艺中,绿色化也是其发展的趋势之一,必须在生产中实现节能减排,解决与环境保护之间的矛盾。由于基于自动化发展的化学工程与工艺属于新兴行业,在其发展的过程中由于经验的缺失和技术不完善等,会造成一定的环境污染,这不利于其长远发展。所以,环保技术的引进势在必行。这将有助于降低化学工程与工艺生产中的能耗,减少环境污染,是实现绿色化的关键所在。
3.2现代化
在基于自动化发展的化学工程与工艺中,能量传递、化学反应、运行优化和物质分离等都是化学工程的研究内容,如此丰富的研究内容使得化学工程与工艺在化工生产中的地位越来越重要。为了促进化学工程与工艺的发展,使其更加符合我国经济发展和社会发展的需求,必须对于其整体水平进行提升,不断实现现代化生产。而且现代化也是新时期我国经济发展对于各个行业提出的具体要求,化学工程与工艺的应用范围十分广泛,这就使得其现代化建设更加必要,只有化学工程与工艺的现代化得到保障,才能够提升其相关行业的现代化水平,提高生产效率。
3.3创新化
创新永远是一个企业提升自身发展水平和市场竞争力的关键所在,在化学工程与工艺的发展过程中,也应该不断对其进行技术创新,为其长远进步打下坚实的基础。化学工程分离工艺和膜分离技术等,都逐渐被应用于企业的化学工程与工艺中。蒸馏法是在创新过程中的主要内容,能够在提高生产效率的同时,促进生产流程和设备的不断完善。由于化学工程与工艺的应用范围十分广泛,这就使得膜分离技术的应用能够发挥其独特优势,促进各个行业的产业结构调整。所以,在基于自动化的化学工程与工艺的发展过程中,创新化是其发展的主要趋势,也是其增强市场竞争力的必要。
4结语
化学工程与工艺作为化工行业中重要分支,只有不断提升其水平,才能够使得化工行业的发展满足当下经济与社会发展的需求。随着自动化技术的不断发展,自动化技术的应用越来越普遍。在化学工程与工艺中应用自动化技术,是目前化工行业的重要发展方向。基于自动化发展的化学工程与工艺,对于计算机操作能力和自动化技术实践能力的要求较高。MES生产管理系统和DCS技术,是目前应用于化学工程与工艺自动化中的关键技术,能够大大提升生产效率、降低能耗。绿色化、现代化和创新化,是目前化学工程与工艺自动化发展的趋势。
参考文献:
[1]冯林林.基于自动化发展的化学工程与工艺分析[J].化工设计通讯,20xx,44(03):230.
[2]罗晓明.浅谈化学工程与工艺的自动化发展[J].广东蚕业,20xx,52(03):34.
[3]赵伟.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].化工管理,20xx(36):62-63.
[4]欧阳小兵.论化学工程与工艺的自动化发展[J].化工设计通讯,20xx,43(11):120+122.
[5]张军,罗德敬,徐飞.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].四川水泥,20xx(11):245
化学工程与工艺的论文8
在我们目前所接触的工业中,化工是非常重要的一个步骤,虽然不像航天事业那样惊喜动魄,也不如军事可以直接用来保家卫国,可是化工却能渗透到很多行业中,其中很多都是足以值得我们骄傲的行业,化工通过提供优良以及合适的材料,来促进社会发展和科技的进步,起到基石的作用。本文主要是以化工生产作为入手点,将生产化学物品的新工艺融入到化学工程里,以寻找到更加安全环保的方法为目的,以便研制出更多又好又新的材料。
1目前化工行业中所存在的问题
作为中间环节的化学生产工艺作用非常重要,直接关系到产品的纯度、原材料的利用率并要严格控制环保,确保无污染物排出,无论什么时候都要确保人民的生活环境质量,这也是衡量国家化工行业是否发达的一个重要的参考准则。我国在化工行业的发展起步有些晚,所以亟待解决的问题也相对比较多,最主要突出的就是环保方面的问题。
1.1目前我国的化工生产率比较低
世界各个国家的工业都在迅速发展着,所以存在的问题也就更加突出,我国目前的化工产业在产率方面与发达国家的差距比较大,而在化工生产时,对于压力以及温度的要求比较高,也就是说在生产过程中所使用的生产设备要非常达标才可能有较高的产率。举例来说,比如我们在生产肥料时,器皿温度是否达标是一项很关键的因素,而我国目前的反应器皿大多都无法达到理想的温度状态,温度不足会导致化肥在生产时反应进行的不够充分,导致废料产生过多,即对原材料是种浪费,也会污染环境。而更严重的事情是,由于生产时反应不充分,会直接导致产品合格率很低,无法达到生产所需要的条件,造成了能源以及资源方面的浪费,这直接导致目前化工产率较为底下的现状。
1.2化工厂的.环保能力低下
在进行化工生产时,如果环保的能力较低,则会直接导致空气以及环境污染。这也是造成我国污染严重的罪魁祸首之一。像印刷、造纸、印染、重金属以及纺织业都属于污染环境较为严重的行业。这些行业的废水检测结果,一般都是重金属超标非常严重,对环境造成的危害不可估量,从而严重影响人们的衣食住行,也影响了我国的环境污染指数。这些重金属污染型废水的排放会严重影响我国人民饮水的质量以及土壤的质量,使得生态环境失调。
1.3不能使化工生产过程连续化
众所周知,连续性的生产过程无论在哪个行业都能极大地节省人力财力,同时又能最为充分地利用资源和能源。但我国的化工行业却存在化工生产过程连续性不好的问题。生产过程可能会因为连续性不佳而造成生产过程的中断,使得整个生产过程脱节,对化学品的成品质量造成极大的危害,并造成原料的浪费,这也是化工生产中最容易出现问题的环节。
2关于化工生产工艺的研究
我国工业是由化学工业、机械设计制造工业和煤矿工业组成的。而化学工业是其中最为重要的组成部分,因为化工工业与人民的生活密切相关。我们吃的粮食是有糖类等碳水化合物组成的,我们穿的衣服是有纤维或者尼龙等化学品制成的,我们用的工具更是由化工材料做成的。
2.1努力改善反应环境和条件
作为化学工程中的起始工作,反应环境和反应条件对化工生产过程的产率起着很大的作用。尤其是反应条件,它既关系着反应是否能顺利进行,又关系着化工生产过程产率的问题,反应条件好了,自然可以达到高效生产,减少废弃物的产出,提高原料产率。综合以上原因,为了能够达到高效生产我们最应该做的就是加强化工生产过程中的反应条件。催化剂能够有效地缩短反应时间,降低反应能垒,增加反应的速率。
2.2合理处理废弃物
在化学品的生产过程中,反应条件和反应环境固然重要,但废弃物的处理也很重要。我们国家是一个资源大国同时也是一个人口大国,使得人均资源占有率很有限,为了以后子孙后代的发展,我们不能走先污染后治理的道路,应该合理处理好废弃物。我国现行的法律规定,化工生产过程中产生的重金属和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外,对有毒废气也要经过处理才能排放到大气中。被污染水质的排放应该严格采用化学原理对其进行化学处理,等到指标合格后,才能通过专用渠道,排放到自然环境中。比较简单的则是通过基本反映,利用沉淀的方式,将重金属离子转变为化合物沉淀下来,使其危害性降到最低。而废气则应该在排放装置的中部和顶端设置有效的废气处理系统,过滤掉有毒的粉尘和气体,之后再排放到空气中。
2.3优化化工生产的工艺技术
除了这些工艺以外,我们还要真正改善化工生产中的工艺,对化工反应的一系列的反应条件和反应原理进行研究。例如,乙烯的合成方式有很多种,可以裂解石油品也可以将乙醇脱水,还可以将长的碳链断裂成短的碳链。出现多种方式时,我们就需要研究哪种方式更为节省能源,哪种方式的原料来源更广,怎样的工艺流程设计能取得最大的经济效益以及最高的产率。不同的原料,所需要的化工原料和生产方式都是不一样的,我们需要针对不同的情况采取不同的工艺流程,使得这些流程能更好的适应工业化生产,来提高化工生产过程的有效性并且达到绿色环保高效的目的。
3结论
在化学工程中,化工生产是很重要的过程,只有保证在化学生产过程中的有效性,使化工生产的工艺达到设计的要求,同时也要提高生产设备水准,增加在生产过程中的利用率,提高产量。要将小的化工厂进行合并,组合成规模比较大、在处理污染方面更有能力的化工厂,同时也要提高化工生产工艺的水平,使工艺在进行过程中可以最大程度的连贯起来。
化学工程与工艺的论文9
1发酵过程中的化学工程问题
1.1动力学与放大问题
乙醇发酵过程前期主要的活动内容是乙醇原料的液化、糖化等,在初期阶段结束以后进入到乙醇的应用特性控制阶段。这一阶段解决的主要问题是其发酵反应的动力学问题,也就是发酵反应能否继续下去的关键问题,主要包括有两个层次,一是本征动力学,主要是指从一种物质形式的本质属性出发对发酵生物反应固有速率的研究;二是宏观动力学,主要是从乙醇制备的反应器整体角度出发,充分考虑反应器中原料物质之间的能量传递情况的动力学研究。其中酶催化反应是应用最广泛的一种动力学模型。
1.2发酵罐多场问题
在具体的乙醇发酵过程中发酵罐是发酵功能实现的主要设备,而乙醇的发酵过程是一个复杂的过程,发酵过程中受各种因素的影响,温度、浓度等各种反应特性的传递会受到限制,从而在罐内形成不同的反应场,这种不规则分布的反应场会对反应的正常进行产生影响,例如对氧在发酵液中的传递速度、固定化酶传播等反应应有的过程产生影响,进而影响发酵反应的`质量。但是正是发酵罐中的这种多场现象,为研究人员提供了干预发酵罐中发酵反应的契机,通过对反应罐中多场化现象的研究和有效利用,可以实现对乙醇发酵过程的人工干预,为乙醇质量的提升奠定了基础。
2提纯过程中的化学工程问题
使用发酵方法制作乙醇制得的发酵液中,乙醇的含量较低,通常情况下只有5%到12%之间,这种浓度的乙醇是无法用作燃料的,所以在乙醇发酵工作完成后对乙醇溶液进行提纯是一个必要的环节。当前应用最广泛的乙醇提纯技术是蒸馏技术,通过精蒸馏的方法将乙醇中的水分有效排出,通常情况下使用这种提纯技术只能将乙醇的含量提升到90%左右,在这种纯度基础上再使用蒸馏技术进行提纯,其提纯效率已经极低。所以为了保证乙醇溶液实现有效的工业应用,应该使用综合提纯方法对其进行提纯,提纯活动中首先以精蒸技术对乙醇溶液进行粗提纯,在提纯形成的90%乙醇溶液基础上再应用萃取、共沸和吸附等精提纯工艺做进一步提纯,形成工业应用需求的相应浓度乙醇产品。
3生物发酵反应与分离过程的耦合
从乙醇发酵工艺角度来看,现代乙醇制作工艺研究的内容还是一些基础性的内容,涉及到乙醇制作的具体工艺步骤,而生物发酵反应与分离的耦合并不是一种单纯的乙醇发酵制作工艺的完善,而是从乙醇制造整体角度出发对乙醇制造过程中的能量传递和化学反应的优化。从当前的乙醇制备角度来看乙醇制造存在着一个乙醇分离和提纯的过程,这两个过程的分离导致了整个制备过程制备资源和能量的浪费,如果能够将乙醇的分离过程和提纯过程结合在一起,也就是说提升发酵分离过程产生的乙醇溶液浓度,就能够减少乙醇提纯过程的负担,甚至可以实现化学反应结束以后直接制得符合浓度要求乙醇的目标。这种生物发酵反应与分离过程的耦合极大的提升了乙醇制备的效率,是乙醇制备工艺发展的未来技术。
4结语
燃料乙醇是当前实用性崔强的清洁能源技术形式,其制备工艺的发展对我国能源危机的化解、能源结构的优化具有鲜明的现实意义。本文从发酵过程中的化学工程问题、提纯过程中的化学工程问题和生物发酵反应与分离过程的耦合三个角度对这一问题进行了简要分析,认为当前燃料乙醇技术存在的主要问题集中在发酵反应过程的控制、分离提纯技术的应用两个方面,针对这一问题应该从乙醇制备的整体角度出发,切实将发酵过程与提纯过程结合在一起,从二者耦合的层面出发去解决。
化学工程与工艺的论文10
摘要:化学工业在国民经济发展过程中发挥着非常重要的功能,在改进工业生产工艺、节省原材料、提高人们生活水平方面起到很大的作用。随着科学技术的发展,化学工程与工艺逐渐呈现出自动化的发展趋势,这对化工行业的未来发展提出了新的要求,本文首先对化学工程与于工艺进行了概述,然后分析了化学工程与自动化的特点和应用,再次阐述了化学工程与工艺的发展现状,最后论述了化学工程与工艺中的自动化发展趋势。
关键词:化学工程;工艺;自动化;发展
化学工程与工艺与国民经济发展和人们的日常生活有十分密切的关系,所以必须时刻处在化学行业发展的前沿阶段,将化学理论与实践进行充分结合,根据市场的需求进行化学生产。采用先进的生产技术提高化学原材料的使用效率,降低化学生产中废弃物的排放,让化工行业能够与生态环境和谐发展。化工企业应该掌握化学工程与工艺的发展特点,促进其继续向自动化发展方向发展。
1化学工程与工艺简介
化学工程与工艺的的研究以化学为基础,可以将其与工业进行充分融合。化学本身就具有实用性的特点,这个特点在化学工程与工艺中能偶充分体现出来。化学工程与工艺在国民经济领域中具有相对独立性,所以决定了其在工业中的应用领域不断扩大,专业性不断增强,其中涉及的专业也更加全面。在化工生产过程中,最为重要的就是各种化学反应,化学反应直接关系到化工生产的效率和化工品的质量。副产品的回收是化学生产中的关键环节,需要得到化工企业的重视。总之,化学工程与工艺的科学应用可以极大提高化工生产的高效性,降低对生态环境的污染程度,这也是关系到化工行业未来发展的重要因素。
2化学工程与工艺自动化概述
2.1化学工程于工艺自动化的特点
化学工程与工艺自动化中涵盖了数学、物理等多学科特点,其中还涉及到很多工业发展的法则。自动化发展趋势在化学工程与工艺中较为明显,自动化技术的应用可以极大促进化学工程与工艺的发展。以往我国化学工程与工艺中的自动化水平比较低,对化工行业的发展产生了一定的限制,很多方面长期得不到突破。应用了自动化技术之后有效改变了这种情况,需要化工企业掌握更加先进的技术,不断提高实践能力,而且自动化与计算机二者之间有十分紧密的联系,所以化工企业还需掌握扎实的计算机理论基础与专业技术,为化学工程与工艺的自动化发展奠定坚实的基础。化学工程与工艺的自动化发展给人们的日常生活带来了非常大的便利,显著提高了化工行业的生产效率。
2.2化学工程与工艺自动化应用
化学工程与工艺自动化的应用范围十分广泛,在医药行业、军工行业等国民经济的重要领域都得到了应用。自动化水平提高之后又进一步提高了化工生产的效率,扩展了化学工程与工艺的应用范围,让更多的'行业都开始应用化学工程与工艺。这种发展趋势也增加了学术界的研究领域,成为促进整个化工行业发展的理论基础。化学工程与工艺本质上属于一种微观的化学技术,需要更为先进的化学技术的支持为其后续发展提供动力。在现代化建设如火如荼开展的背景下,化学工程与工艺自动化也应该随着时代的发展不断与时俱进,加强与其他学科之间的联系,促进各个学科的共同发展,让化学工程与工艺能在更多的领域中进行应用。随着时代的变化,化学工程与工艺自动化的概念也出现了一定的变化,因为整个化学行业的生产水平限制,在很多方面妨碍了化学工程与工艺的发展,这就需要化工企业在发展过程中不断进行技术和工艺的创新。现如今,整个世界的生态环境面临着相当严峻的局势,再加上研究对象呈现出复杂化的发展趋势,给化学工程与工艺的发展带来了更大的机遇和挑战。化工企业需要采取更为先进的科学方法来提高化工生产过程的效率,尽量实现零排放的生产目标,充分利用大数据时代的技术优势,进一步提高化工程与工艺的自动化水平。
3基于自动化发展的化学工程与工艺的发展现状
3.1MES生产管理系统在化工生产过程中应用
MES生产管理系统可以实现产品包装的自动化操作,对化工生产过程的相关数据进行实时更新,按照分钟为单位,对产能进行实时跟踪,加强对生产设备流水线日常运行的的监控,提高生产过程的安全水平和高效水平。有的化工企业不具有较高的信息化管理水平,人工执行度比较差,所以化工企业应该充分掌握生产车间和设备的实际使用情况,在此技术上研发MES生产管理系统。MES生产管理系统的应用可以极大提高人工封包效率,有效提升化工生产的产能。在化工生产中应用自动化技术除了具有提高生产效率的作用外,还能有效保证生产过程的安全管理水平。通过信息化技术可以对设备故障进行自动化检测,科学诊断设备的故障因素,为化工生产的安全性提供最大化的保障。通过自动化技术可以提升设备故障检测的精确度,有效降低检修人员的工作量。通过微处理技术和通讯技术来确保仪表运行的准确性。基于自动化控制的化工生产紧急停车系统可以对日常的工作情况进行准确的监测和分析,一旦发现任何异常情况都可以及时进行反映,让化工生产时刻处在安全的生产状态中。
3.2DCS技术的应用
DCS技术是建立在智能操控系统之上的,可以实现化工生产管理的高效性和分散性。DCS技术具有多项功能,可以实现化工生产数据的记录、传输和共享,加强对化工生产过程的的操控。DCS技术的应用需要根据化工生产的实际需求,设置相应的温度和压力等参数,而且还具有自动报警装置,一旦化工生产过程出现了异常情况,就会自动发出报警信息,以便相关部门及时派人进行现场查看。现如今,节能减排是国民经济各行业发展的主题,这就对化学工程与工艺的自动化提出了更高的要求。基于化工生产的非线性和强耦合性可以实现化工生产的多样化操作。进一步优化了化工行业的产业结构,提高了能源资源的利用效率,降低了污染物的排放,有效节约了化工生产的成本。
4化学工程与工艺的自动化发展趋势
4.1创新化
在化学工程与工艺的自动化发展进程中需要不断创新其中涉及的相关技术手段,更好地满足市场对化工生产的需求。随着技术的发展进步,很多全新的研究成果比如膜分离技术在化学工程中得到了广泛的应用。现在最为典型的化工技术创新就是蒸馏法,将其普及到化学工程与工艺中可以极大提高化工生产效率,而且还能改善化工设备和生产技术的应用效果。此外,膜分离技术还能在其他多个领域进行应用。可见,为了促进化学工程与工艺的自动化发展,当务之急就是加强化工技术和工艺的创新。
4.2现代化
化学工程是化工行业的一级学科,所以研究内容非常之多,能量传递、物质分离等都属于化学工程研究的范畴,可见化学工程与工艺的重要性。化学工程与工艺本质上属于微观层面的加工技术,所以只有显著提升化学工程与工艺的整体发展水平,才能切实促进化工行业的可持续发展,与时代发展需求相契合。在新时期的发展背景下,随着工业化发展趋势的日益增强,现代化成为化学工程与工艺未来发展的主要趋势。化工企业需要加强对化学工程与工艺现代化发展路径进行深入探索,加强化工行业与其他学科之间的融合,充分利用现代先进技术来促进化学工程与工艺的现代化发展,有效提高化工生产的效率和质量,最大程度满足化学工程与工艺的精细化发展需求。
4.3绿色化
长期粗放型的经济发展方式给生态环境带来了严重的破坏,所以绿色发展成为国民经济各行业未来发展的需要重点关注的话题。实现化学工程与工艺的绿色化发展与我国可持续发展的倡导十分契合,实现化工生产环节节能减排的目的。以往受到资金和技术的限制,化学工程与工艺自动化发展过程多少会带来一定的污染问题,资源能源的利用也会出现一定程度的浪费。在化学工程与工艺自动化发展中大量应用环保技术可以有效提高能源的利用效率,减少不必要的浪费,将对环境带来的污染控制到最低。此外,还能逐渐淘汰自身有毒有害的原材料,从根本上规避化学工程与工艺中的污染问题。
5结语
自动化发展趋势是化学工程与工艺未来发展的主要趋势,这是时代发展的必然趋势。化工行业不仅是工业体系中的重要组成部分,而且还与人们的衣食住行有十分密切的关系。本文基于化学工程与工艺中自动化特点与实际应用现状对其自动化发展趋势进行了分析,认为化学工程与工艺具有创新化、现代化和绿色化的发展趋势。
参考文献:
[1]张军,罗德敬,徐飞等.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].四川水泥,20xx,(11):245.
[2]吴海红.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].中国化工贸易,20xx,8(10):112.
[3]乔旭.新时代背景下化学工程与工艺发展趋势探讨[J].化工管理,20xx,(2
化学工程与工艺的论文11
摘要:近代的化学工业是广泛应用现代化学理论和化工技术基础上发展起来的一种知识密集型工业,它与科学技术和经济发展密切相关。化学领域的科学成就是化学工业不断创新的前提和条件。本文对化学工程与工艺特点进行一个分析。
关键词:化学工业 化学工程与工艺 创造 技术 产业 专业
1 化学工程与工艺概述
化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。
化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。
2 化学工程与工艺专业简介
2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。
2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。
合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。
3 化学工程与工艺实验数据处理分析
传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的.数据处理当中解脱出来。
化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。
MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。
4 结束语
21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。
参考文献:
[1]房鼎业,乐清华,李福清主编.化学工程与工艺专业实验[M].北京:化学工业出版社,20xx.
[2]李丽,王振领编著.MATLAB工程计算机应用[M].北京:人民邮电出版社,20xx.
[3]黄华江编著.实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M].北京:化学工业出版社,20xx.
[4]姚玉瑛主编.化工原理(新版)(上册)[M].天津:天津大学出版社,20xx.
[5]夏淑倩,张金利,傅虹,王保国.培养化工类专业创新人才的探索[J].化工高等教育,20xx(3):10~12.
[6]刘长久.适应经济社会发展需求的化工类人才培养改革探索与实践[J].高教论坛,20xx(3):17~19.
[7]吴洪达,李利军.化学工程与工艺专业实践性课程体系的构建[J].高教论坛,20xx(6):105~107.
[8]冯建军,李为忠.教育发展的根本之道在于尊重教育规律[J].教育纵横,20xx(2):53~56.
[9]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,20xx(3):1~9.
[10]顾佩华,沈民奋,李升平,庄哲民,陆小华,熊光晶.CDIO到EIP-CDIO——汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究,20xx(1):12~19.
化学工程与工艺的论文12
一、精心选择教材和教学内容。
我校化学工程与工艺专业英语课程的参考教材是华东理工大学胡明、刘霞编写的《化学工程与工艺专业英语》。笔者选取该教材里具有代表性的五个单元作为基础部分,让学生掌握化学化工常见专业词汇,了解专业英语构词规律,掌握专业英语中常见句式和翻译技巧。同时,从ACS、ScienceDirect、RSC、JohnWiley等数据库出版的化学化工方向的专业杂志中,精选近三年的文献作为学生的参考教材,进行大胆的尝试。常见的化学化工英文文献有三种:全文、快报和综述。这三种文献的写作风格和各组成部分(题目、摘要、关键词、引言、各级标题、结果与讨论、结论、参考文献等)都有各自的特色。在第一次讲述一篇美国人发表在JournaloftheAmericanChemicalSociety上面的文献时,同学们都很好奇,课堂气氛顿时变得活跃起来。
很多学生反映,这是他们首次接触到英文文献。好奇之余,也暴露了一些问题。比如,在短短的三页文献上有太多不认识的英文专业词汇、较多的长难句和定语后置等,给阅读带来了极大的不便,论文的写作风格与教材上面的单元有较大差别,同学们一时间难以适应等。随着教学时数的增长,同学们逐渐适应了英文科技文献写作的风格和格式。比如,美国人写的科技文章(美式英语)和英国人写的科技文献(英式英语)的写作风格就有较大的差别。
二、激发学生学习的兴趣,营造宽松、愉悦的课堂氛围。
兴趣是最好的老师,是学业成功最重要的心理动力。因此,要让学生充分认识到学习专业英语的重要性和必要性。在第一次上课时,笔者就试图从以下几个方面培养学生学好专业英语课程的兴趣和紧迫感:
(1)让学生了解中国化学工业和世界化学工业的状况。中国化学工业在深化改革中取得重大的发展,但是与世界发达国家相比还有一定的差距,在技术方面还远远落后于发达国家,这就需要同学们发扬“师夷长技以制夷”的爱国主义精神。
(2)让学生了解中国化学工业日益成为世界化学工业发展中一支充满生机和活力的重要力量。许多跨国公司把中国作为投资和贸易合作的对象,如:巴斯夫、陶氏、联合利华、杜邦等。毕业生要想在这些公司谋得一席之地,就必须具有良好的语言能力和丰富的专业知识。
(3)让学生认识到专业英语在本科最后两年学习中的重要性。专业英语知识掌握的好坏,将直接影响着我校化工专业学生学习化工热力学(双语和英语)的效果。此外,本科生毕业论文(设计)的环节要求学生翻译一篇和毕业论文相关的英文文献(译文字数不少于3000字),撰写毕业论文的英文摘要,熟悉本专业的几种主要外文期刊。
最后,在研究生面试时,很多高校和研究所都要求翻译一篇或者几段英文文献。尝试将课堂交给学生,营造宽松、愉悦的教学氛围。不论什么课,如果只是老师一味地讲解,学生没有参与到其中,那么课堂气氛一定很沉闷。有些老师希望通过提问的'方式促进师生之间的互动,但又发现,中国的学生,尤其是大学高年级的本科生,很少有学生在课堂上愿意主动回答问题。笔者采取的做法如下:明确地告诉学生,本课程的平时成绩占35%,每个同学至少在课堂上回答一次问题才能得到平时成绩,回答问题次数越多,平时成绩越高。这样一来,就使得本来很沉闷的教学课堂,气氛一下子变得非常活跃,甚至出现多个学生争抢回答一个问题的现象。
三、以公平为原则,改革单一的考核模式。
专业英语考试的重点应放在考察学生综合利用专业英语知识从英文资料中获取信息的能力。其关键在于学生能否理解英文文献资料。笔者认为,能够用自己的语言,将一篇文献中的工作描述出来,并且能让同学们听懂,就可以称之为“理解”。基于这种观点,笔者采取了全新的考核方式。在第一次课的时候,就将同学们分成不同的小组(5人一组),老师给出几十篇英文文献,要求每个小组从中选择一篇,并以之为基础,制作PPT。当本学期课程快结束时,由其中一个学生上台讲解他们制作的幻灯片(时间约6min)。
讲解完毕后,该小组的其他成员和其他小组的学生均可补充,并回答同学们和老师提出的问题。最后,根据学生在报告中所体现的对文献的理解程度和回答问题的情况给出考核成绩。这种模拟学术报告及问答的过程,不仅对学生专业英语的应用能力进行了考察,还锻炼了他们制作幻灯片和现场演讲的能力。通过这种考核方式,学生不仅学到了知识,而且也锻炼了人际交往和团队协作的能力,为以后的应聘求职奠定了良好的基础。
四、结语。
所谓“授人以鱼,不如授之以渔”,在有限的化工专业英语教学课时内,笔者采用这样的教学方法对我校化工专业连续三届学生进行教学,取得了良好的教学效果。学生不但掌握了基本的化学化工类专业词汇,还掌握了较为完整的专业英语知识、扩大了学生的适应面,为学生日后的应聘求职和研究生生涯奠定了一定的基础。
化学工程与工艺的论文13
作为支撑“化学工程与技术”一级学科的本科专业,化学工程与工艺专业涵盖了化学、化工相关的诸多领域。进入21世纪,国际经济、社会和科技的发展对化学工程与工艺专业人才培养提出了新的要求,化学工程与工艺专业教育面临新的挑战。因而,在新形势下,以就业为导向构建化学工程与工艺专业人才培养模式,赋予化学工程与工艺专业教育新的内涵,培养创新能力和实践能力突出的综合型高素质人才成为化学工程与工艺专业教育新的课题。
“人才培养模式”是指在一定的现代教育理论、教育思想指导下,按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的课程体系和教学内容,管理制度和评估方式,实施人才教育的过程的总和。[1-4]本文将围绕“人才培养模式”的内涵,对新形势下高校化学工程与工艺专业人才培养模式的研究与实践进行分析和论述。
一、化学工程与工艺专业培养目标和人才规格的确定
人才培养目标和人才规格是构建人才培养模式的核心依据,是高等院校人才培养质量的关键,也是办学定位的基础。人才培养目标是指高等院校通过人才培养活动,使受教育者达到的知识、能力和素质结构的预期设定,它界定了人才培养的方向问题,综合反映了学校对培养人才的总期望和要求,是高等教育质的规定性。人才培养规格是培养目标的具体化,界定了高等院校人才培养的质量问题。
进入21世纪,化学工程与工艺专业教育面临新的挑战。一方面,化学、化工技术的发展层次更为深入,化学工程与工艺专业内涵更为丰富,化学工程与工艺专业高等教育必须注重培养适应社会需求的创新能力和实践能力突出的精英人才。另一方面,化学工程与工艺专业与其他学科交叉更为深入,其作为通用工程基础专业的特征愈发突出。专业外延的扩大导致专业界线更加淡化,进一步引起就业形势和就业观念的深刻变化,化学工程与工艺专业毕业生越来越广泛地参与各类技术工作。这就对专业人才培养的多层次和多样化提出了高要求。同时,经济全球化趋势日益明显,世界经济飞速发展,化学工程与工艺专业高等教育必须主动适应国际经济、社会的发展,培养既懂技术、管理又了解国际市场运转规律的复合型国际化人才。
因而,化学工程与工艺专业培养目标和人才规格应该定位于,掌握化学工程与工艺专业基础知识及相关交叉学科知识;掌握扎实的工程技术基础知识;掌握宽厚的数学与自然科学基础知识;掌握至少一门外语知识;掌握国际行业规则;掌握必备的科学思维方法与工具性知识;掌握较丰富的经济、管理、营销、社会、法律、环境、人文等社会科学知识。具备综合运用知识分析问题、解决问题的能力;具备运用科研创新思维进行技术创新和产品开发的能力;具备有效的进行沟通和社会交往的能力;具备进行组织、管理、营销的能力;具备运用外语进行跨国交流与服务的能力;具备运用化工商贸知识进行谈判的能力;具备终身学习与提高的能力;具备运用计算机及信息技术的能力。具有良好的思想道德素质、健全的人格品质和优良的心理素质;具有良好的文化素养和文化艺术修养;具有良好的社会责任意识、团队协作意识;具有广阔国际视野和全球意识。培养能够在化工、轻工、医药、炼油、冶金、能源、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理、科学研究和产品销售等方面工作的复合型高素质人才。
二、化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建
(一)课程体系和教学内容构建的指导原则
课程体系是课程目标在课程内容上的要求和反映,它属于课程结构中以内容为维度的结构,是构建人才培养模式的核心,是实现人才培养目标和人才规格的总纲领,是组织教学过程、安排教学任务的主要依据。为了满足国内国际经济、社会发展对人才的.需要,化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建应该围绕如下原则进行。
1.厚基础、宽口径构建“平台教育”课程体系
随着世界科技的发展,化学工程与工艺学科领域与其他学科的交叉、渗透、融合进一步深入,其所涉及的领域不断扩大,专业人才需求市场也发生了较大变化,专业人才需要适应较宽的知识领域的要求。因而,化学工程与工艺专业人才培养必须以化学、化工技术学科以及现代高新技术产业相关交叉学科的需求为前提,本着加强化学工程与工艺专业基础教育,完善自然科学基础、人文社会科学基础,构建化学工程与工艺专业平台教育体系,采取厚基础、宽口径方式开展学科交叉与综合背景下的平台专业教育和个性化人才培养。[10]
化学工程与工艺专业在构建课程体系和教学内容时,应该以基础化学、化工为支撑,把新技术、新学科融入专业学科教育范畴,按照课程内容的内在联系,从“科学意识、科学知识、学科前沿与交叉”三个层次设立高度融合的具有基础平台教育性质的核心课程。[10]坚持厚基础、宽口径专业教育思想,设置具有科学知识特性的多门类“模块化”选修课程和培养道德素质、政治素质和人文素质的素质教育课程,根据学生的兴趣和发展潜能来培养人才,为学生个性化自主学习提供多项选择,拓展和完善学生的智能结构,以满足“厚基础、宽口径平台教育”与“个性发展”要求。
2.坚持用工程教育理念构建课程体系,培养学生工程意识和工程实践能力
高等教育的根本任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。化学工程与工艺专业作为工科基础性专业,需着力培养应用型工程技术人才,而工程实践能力培养是专业教育的重要内容。化学工程与工艺专业教育应该结合经济社会发展对高级工程技术人才的需求,以工程教育理念为核心,整合优化课程体系和教学内容,加强学生工程意识与实践能力培养。
为了加强学生工程实践能力的培养,在化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建中,应该改变过去强调工程科学理论知识,弱化工程实践能力训练,强调专业知识的传授,弱化综合素质与能力培养的普遍问题,本着理论与实践相结合的原则,密切教学与科学研究、社会实践的关系,加强实验课、课程设计、各类实习、毕业论文(设计)、社会实践等实践技能训练,增强学生分析和解决实际问题的能力。
此外,实践教育课程是工程意识和工程实践能力培养的综合性教学环节,是学生工程素质教育课程体系中重要的组成部分。在化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建中,在加强基础理论教育,拓宽专业内涵,突出综合能力和创新能力,面向应用,体现素质培养和个性化教育理念的基础上,结合工程实际,强化实践能力培养,构建和完善“以实验及工艺基本操作技能训练为基础,以设计为主线,以提高学生的工程实践能力和学习能力为目标的递进式实践教学体系”。
3.以国际化视野构建课程体系,培养外向型、复合型国际化人才
随着世界经济全球化、一体化,知识信息化,必然要求高校人才培养国际化。化学工程与工艺专业也必须要培养掌握化学工程与工艺专业基础知识,具备一定外语水平,熟悉国际行业规则,能够进行跨国交流与服务,具有广阔国际视野和全球意识的外向型、复合型专业人才。
教学内容的国际化是高校人才培养国际化的关键。教学内容要国际化就必须将国内外先进的知识体系融入教学内容,以外语或双语进行教学,构建双语课程群,将外语教学与应用贯穿于整个教学过程当中。另外,在教学中以实用性和国际化为标准,以课程为单位引进经典原版外文教材及相应资料开展教学也是专业人才培养国际化的有效途径。此外,专业人才培养国际化还必须要求在基础外语教学中注重培养学生跨文化交流沟通能力,以及在传统课程设置中增加国际知识、跨文化交流课程,让学生熟悉多元文化,通晓国际规则,培养学生的国际修养与国际思维能力。
(二)化学工程与工艺专业课程体系和教学内容的构建
1.通用课程模块
通用课程模块是学生进一步学习专门知识的基础,是保障厚基础、宽口径构建平台教育的关键。该模块包括人文社科基础、政治理论基础、身体素质课程基础、自然科学基础、化工基础、计算机基础、经济管理基础等课程门类。
在构建通用模块时必须按照模块化思维,对各门类课程内容进行统筹整合。比如,无机化学、有机化学、分析化学和结构化学中重复的内容就必须进行删减,物理化学中与化工热力学及化学反应工程相关的内容要进行整合,重新调整各门课程内容,科学合理分配学时、学分,以构建新的基础课程体系。
2.专业课程模块
专业课程模块是根据化学工程与工艺专业培养目标而开设的专业知识和专门技能课程模块,主要训练学生的工程思维,培养学生探索工程知识、解决工程问题的能力。
专业课程模块构建时,要注重设置跨学科门类的多学科交叉融合的课程。如化工专业课程与专业外语融合,化工设计与计算机程序设计、软件运用融合,化工过程分析与开发和化工技术经济学融合,化工产品开发与环境保护融合,文献检索、科技写作与科训、毕业论文融合等。学生通过跨学科门类的多学科交叉融合的课程的学习,提高全面素质,实现从专业型人才向复合型人才转变。
3.综合能力模块
综合能力模块主要为多门类选修课程。该模块为学生个性化自主学习提供选择空间,通过对该模块课程的学习,学生获得跨学科的综合知识背景,培养了学生的创造性思维、批判性思维、自学能力和人际交往技能、技术交流能力等,满足了“平台教育”基础上的“个性化发展”要求。
该模块课程设置中,应该根据学生个性发展及市场需求尽可能多的设置课程门类。除了设置专业相关边缘课程、外延课程、文化素质拓展课程、涉及综合道德伦理法律常识的社会课程外,尤其还要增设化工管理、化工经济、化工商贸等课程及诸如商务英语、科技英语、学术交流英语、外国企业文化等外语或双语课程。
4.实践环节模块
实践环节模块是教学内容和课程体系的重要组成部分,是培养学生工程意识与实践能力的核心环节。该模块包括实验课、课程设计、各类实习、毕业论文(设计)、社会实践等实践训练内容。
在实践环节模块构建中,为了满足学生工程意识和实践能力培养要求,实验课程应该从验证性实验到设计性实验转变,从单科性实验向综合性实验转变,从认识性、继承性实验到研究性、创新性实验转变。
课程设计教学中,整合化工原理课程设计、化学反应工程课程设计、化工设备机械基础课程设计、化工工艺课程设计等课程内容,构架综合性大设计课程,并要求设计过程中充分运用计算机软件进行设计。设计选题应紧扣学科前沿和工程实际,并鼓励学生采用不同工艺进行设计。
实习教学是化学工程与工艺专业最为重要的实践教学内容之一,是培养学生工程实践能力的重要环节。实习教学应该和工业实际紧密结合,并采取多样化的实习教学方式。
毕业论文(设计)是对学生基础理论知识的掌握及运用其发现问题、分析问题和解决问题能力的综合检验,是培养学生创新能力的重要环节。毕业论文(设计)选题应该具备前沿性和创新性,面向工程实际,和教师科研或学术课题相结合,采取项目式教学进行毕业论文设计。
三、化学工程与工艺专业管理制度和评估方式的构建
构建一套与化学工程与工艺专业人才培养模式相适应的教学管理制度是化学工程与工艺专业人才培养模式构建的重要环节之一。
教学管理制度的构建中,必须要保证课程体系中每门课程都按照制订的教学大纲规范授课,并定期不定期对教师教学质量进行监督,构建由多种评价方式、评价主体和评价内容相互结合的多元化的评价体系,针对不同课程、不同教学环节,采取课堂教学质量评价、考试评价、实践教学评价、毕业论文质量评价等方式对教学效果进行评价。另外,教学运行管理中要特别注重丰富和发展学分制,为个性化教育提供更为广阔的空间。
此外,教学管理制度构建时,还必须创新学习指导制度,建立学业导师制,全方位多角度地为学生整个学业生涯提供指导。同时,还要完善专业培养目标与学生就业及工作能力跟踪管理,既重视学生在学校期间的考核评估,也重视其在社会实践过程中的考核评估,并根据社会对专业人才培养质量的反馈,指导并不断完善教学计划制订、教学活动实施、教学运行管理、教学质量监控保障等各个环节的管理,建立和完善化学工程与工艺专业管理制度和评估方式。
四、结语及展望
人才培养模式的构建是高校培养高素质人才的关键,随着国内、国际人才需求的不断变化,高校化学工程与工艺专业也必须不断探索、完善人才培养模式,使之更好的满足新形势下人才培养的需要。
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摘要:人类社会在不断地进步和发展,在人们生活水平的不断提高也带来了一系列的问题,其中严峻的问题是环境和能源问题。特别是化学工程,其因为行业和学科的特殊性,导致其不可避免地会出现一些能源和环境危机,就化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用进行简要分析,希望可以为相关领域提供可行的参考。
关键词:化学工程节能;绿色化学工程;促进作用
0引言
我国近年对于环境保护和能源保护的意识逐渐增强,在某种程度上来说,节能环保可以更好地保护环境,同时也能够对有效的资源进行合理利用,使其最大限度地发挥出作用,并且也能够缓解人与自然之间的矛盾。这对于保证人类的生存,保护地球具有重要意义,同时这也是可持续发展的要求和重要体现。绿色化学工程主要在化学工程的基础上将绿色节能环保理念合理的进行融合,其最终目标是可以达到生产无公害的效果。虽然从某种意义上来说,这属于一种理想化的设想,但是这也更加符合化学工程自身发展和实践工作的目标。
1化学工程节能中绿色化学工程工艺开发的分析
1.1绿色化学工程工艺开发的意义
分析传统的化学工艺,传统的化学工程所使用的工艺在对有毒污染物进行处理的时候,往往都存在着非常明显的滞后性,这在一定程度上为有毒污染物提供了必要的时间准备。很多化学工艺都是当污染物产生之后才着手进行有针对性的处理,这在某种程度上加重了其污染物处理的成本,同时也达不到具体治理的效果。举例来说,传统工艺当中的烟气除尘,虽然在某种意义上进行了相关的气体净化,但是其污染物却能够直接地转化为废水或废渣,这样就需要再继续进行一道工序来作清洁处理,无疑增加了相应的成本。而将绿色化学工艺引入其中,能够直接在生产过程中或排放的过程中将清洁工作完成,这样可以通过相关的化学反应达到预防的效果,进而可以有效地对污染情况进行控制。从另一方面来说,化学工程的基础资源便是化学原料,化学原料对于化学生产过程中的相关工艺选择具有重要决定作用,而绿色化学工艺能够从源头上对原料生产而造成的各种化学污染进行根治,通过化学工程与绿色化学工艺的结合,可以更加高效地对各类自然资源进行利用,从某种程度上能够实现深度开发和清洁无污染的效果。
1.2绿色化学工程工艺开发的重要性
在化学反应当中,为了促进绿色工艺的合理利用,需要应用选择性较高的试剂进行相关的工作。比如石油化工,在其生产的过程中,烃类选择氢化反应的比较多,这是一种比较典型的强放热反应,其最典型的调整为生成物性质活跃,而且可能会出现进一步的氧化反应。所以催化过程中这类反应并非是最佳的选择,而且其生成物不稳定,更加不利于相关产物的提取工作。因此,对这种情况进行改善,必须选择具有较高选择性的试剂来进行催化。这样就能够更好地降低成本,同时可以达到节约资源的效果,在某种程度上还能够有效地确保生成物的纯度。在绿色化学工程当中,通过这方面的实践可以为具体的生产工作提供重要的'基础技术支持,并且在未来的时间内,随着越来越多的化学反应被逐渐的应用到研究课题之中,绿色化学工程也将会成为更加热门的课题。虽然当前在化学工艺领域中,对于无毒、无公害的高效催化剂的研究工作其主流方向存在差异,但是这些工作对于推动全局、对于绿色化学的深入研究具有重要的意义,而这也是确保建立环境友好型和资源节约型社会的一个重要体现。
2化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用
2.1绿色化学工程工艺的应用
当今社会,绿色化学工艺对于实现节能减排具有重要的意义,而对于绿色化学工艺的重视和开发也能够显示出全社会、全国乃至全世界对于绿色生活和节能环保的重视。分析化工历史,在一百多年的时间里,人们对于自然的危害正在不断地加剧和蔓延,特别是我国这样的工业大国,此时正面临着19世纪英国那样的生活,甚至这种危害程度比那时还要严重,被扣上了“三废”问题头衔。在这种背景下,资源枯竭、环境污染、生态失衡、水土流失、人口压力巨大等问题逐一地摆在了人们的面前,使人们逐渐地认识到了节能环保的重要性,而化学工程则是造成环境污染和资源浪费的一个重要的产业之一,同时其又是保障和促进人类发展必不可少的一个产业。因此,在化学工程节能中利用绿色化学工程将是一个重要的选择。
2.2绿色化学工程工艺的促进作用
从当前环境来分析,节能环保工作的实现途径有如下几点:①开发新技术;②源头上控制污染;③打造可循环的绿色生态产业链;④发展循环经济。从绿色化学工程和化学工艺的发展来说,其工艺的实现能够为节能减排的实现提供重要的保障,而且能够被广泛地应用到诸多的领域当中。从当前的角度来说,其主要体现在三个方面:其一是清洁生产技术;其二是利用生物技术;其三是创造环境友好型产品。清洁生产技术也就是无毒、无公害的技术,这是一种绿色的技术,从目前正在发展的情况来看,脱磷脱硫技术就属于此。在城市化建设过程中对于相关城市垃圾的处理等必须遵循无公害原则,比如可以循环利用和可回收利用相关垃圾,通过对生物垃圾的回收利用能够制作沼气。从某种意义上来说,清洁生产技术所涵盖的范围比较广,其这不仅涉及到了生物工程技术等范围,同时也涉及到了辐射加工技术和绿色脆化技术,其对于超临界瘤体技术也具有较好的表现。因此在不同的环境中和领域内,这都将是一场新的环保节能革命。利用生物技术就是对细胞工程和基因工程等进行合理高效的应用,当前生物技术的应用主要涉及到生物化工领域和生物仿生领域两个主流。生物酶是一种非常高效可行的催化剂,因此这种物质被广泛地应用到了医药生产的各个方面。在绿色化工产业当中对于生物技术的应用能够有效地促进可再生能源的合成,比如有机化合物原料的使用是从动植物范畴发展到了石油与煤炭的范畴之中,而今天在各行各业都开始广泛地使用有机合成的原料进行相关的生产和生活。绿色化工产业当中,所有涉及到的催化剂大多都是酶类,分别是工业酶或自然界中的酶,和其他的化学催化剂比较,酶类催化剂的特点更加突出,其反应条件比较温和、生成物比较优良、污染物比较少,因此也更加适应当前的环境发展需要。环境友好型产品对于绿色化工工艺也具有促进作用,在现实生活当中涉及到很多应用实例。在空调制冷过程中一般都会涉及到氟利昂的使用,而氟利昂则会对臭氧层造成一定的影响,同时影响紫外线,容易造成全球气候变暖等情况出现,因此需要积极地寻找可以代替氟利昂的产品,这可以有效地推动节能环保的政策;无磷洗衣粉的使用,在某种程度上减少了其对于河流的污染,也降低了其对于人类身体的伤害,这些都是绿色化学工艺在现实生活中的体现,说明环境友好型产品既是绿色化学的保障,也能够促进绿色化学工艺的进步。
3结语
笔者主要就化学工程节能中绿色化学工程工艺的开发和促进作用作了简要的分析。绿色化工是建设资源节约型和环境友好型社会的必然选择,其对于生产和生活具有深远的意义,同时也有助于人类的可持续发展,因此需要予以充分的重视。
参考文献:
[1]蔡永宏.浅论绿色化学工程与工艺,创建高效、节能、清洁的未来化工厂[J].化工管理,20xx,14(24):142-143.
[2]于贺.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].科技与企业,20xx,3(5):78-79.
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引言
工科院校教学大纲中都安排有学生生产实习环节,其目的是使学生进一步巩固所学的专业基础知识,熟悉生产工艺路线和主要设备结构,了解现代化工生产过程及行业特点,在拓展学生知识面的同时,逐渐树立工程意识,提高学生分析和解决工程问题的能力。然而以往的实习方式存在实习学生多、现场噪声大、听讲收效不好等弊端,导致实习效果不尽人意,难以达到教学大纲的要求。通过分析查找生产实习存在的问题,探索一种或多种适宜的生产实习模式对提高实习效果有重要意义。
1 生产实习存在问题的分析
1.1方式单一
生产实习有集中参观型、分散自主型两种形式。多年来,河北科技大学化工专业一直由专业教研室联系实习单位,指导教师带学生到企业集中实习。实习前,学生预习实习讲义、学习反应原理、查阅工厂操作文件、了解主要设备及作用;实习中,学生顺管路导通工艺过程、记录控制指标、画出现场工艺流程,回来后整理实习日志、撰写实习报告。这种集中参观型实习方式虽利于统一管理和学生之间互相交流学习,但存在以下弊端:实习学生多、现场噪声大、听讲效果不好;学生只能画出流程图,没有动手操作机会,学生收获不大。
1.2联系适宜实习企业难
受实习经费和其他因素的制约,联系到有一定生产规模、专业对口的实习单位难度大:学校附近的单位接送学生方便但专业相差远;专业对口的单位,差旅费、住宿费开销大。另外,企业对接纳实习学生有顾虑,如学生来厂实习不仅会增添食宿、接待的麻烦,还怕影响生产、技术失密,更怕发生安全事故;指导实习不是企业技术人员或基层班组人员的份内工作,个别人员缺乏耐心,敷衍了事。
1.3学生没有动手操作机会
现代化工生产除日趋规模化、集成化、自动化、连续化外,有毒介质、易燃易爆、高温高压也是其特点之一,现场危险性大。学生在岗实习只凭眼睛观看设备外形,导出工艺流程,记录工艺参数;另外,学生实习一般在正常生产期间,学生看不到设备内部结构。即使遇有检修机会,出于安全考虑,企业也不让学生到设备检修现场,学生看不到故障排除、设备调试、试运行等环节。只有感性认识、没有动手机会的实习方式削弱了学生对生产实习的兴趣,影响了实习的主动性。
1.4学生重视程度不够
生产实习安排在大四上学期。此时,学生专业课程还没有学习、专业知识体系尚未建立,对今后从事的职业没有明确目标。另外,受就业压力等因素的影响,部分学生把主要精力用于考研、四六级英语考试或其它资质考证上。比如,实习中曾发现个别学生到车间仍带着考研复习资料,实习中不认真听讲、不主动提问题,有聚岗、脱岗现象,对实习的重视程度不够。
1.5实习组织管理难
由于实习时间短、经费少、人数多,实习车间有毒性介质和易燃易爆隐患,学生集体住宿,使得实习组织管理难度大。要圆满地完成教学任务,带队教师不仅要负责学生的交通、食宿、身心健康与安全,还要负责学生的实习指导,教师思想负担重,工作压力大。
2 生产实习改革建议及实施
在对生产实习现状调查分析的基础上,借鉴兄弟院校生产实习的做法和经验,结合河北科技大学为省化工行业培养人才并服务于区域化工的特点,对进一步改进实习提出如下建议。
2.1多种实习方式结合,改善生产实习效果
1)集中实习与分散实习相结合。经三年学习,有的学生已有就业意向,应鼓励学生结合自己就业方向及个人特长、兴趣爱好,由学生或教师协助选择实习单位,独立完成实习任务。比如,有的学生大三时已进实验室参与科研,协助老师帮企业解决技术难题,实习时安排学生到该企业了解生产现状,查找问题产生原因,变被动实习为主动实习,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
2)重点实习与参观交流相结合。除安排学生到协议企业定岗实习外,还创造条件让学生到石家庄炼油厂等大型企业短时间参观学习,既开阔了视野,又为学生提供了与企业联系、沟通、交流的机会;参观时聘请企业管理或技术人员进行技术改造、新产品开发等成功案例的专题讲座,现身说法体现专业知识在企业的作用,激发学生的专业兴趣和树立干好本职工作的信心。
3)现场实习与仿真模拟相结合。购买北京化工大学的仿真软件辅助实习教学,该软件以动态画面展现了多种运转设备的流体输送过程;以合成氨为例的典型化工生产工艺过程及模拟甲醇精馏工况的操作,涉及了较全面的专业内容,更有利于学生巩固己学知识。在甲醇精馏模拟操作中,通过调整流量、温度、回流量的手段,保证产品数量和质量。通过模拟操作,学生加深了对状态与过程、理论与实践关系的认识和理解,建立了工程意识和思考方法,为适应今后的工作打下良好基础。
4)校外实习与校内观摩相结合。为进一步搞好实践教学,河北科技大学投资构建了校内实习基地,包括“化工工程实践教学观摩中心”和“化工典型设备组装实训基地”。“化工工程实践教学观摩中心”不仅展示了废旧反应器、分离装置、流体输送设备、换热设备、阀门等多种设备剖割后的内部结构,还展有加氢、裂解、合成氨等200余种工业催化剂、30余种工业填料,并设计组装了合成氨生产装置的动态模型。利用这一平台,通过对化工设备、催化剂、化工填料、典型化工流程的观摩,弥补了学生工厂生产实习“只看外表,想象内部”的不足。
2.2建立稳固实习基地,解决联系企业难问题
为减轻联系实习企业难度,本着互利互惠的原则,与一些企业签订协议、建立了长期合作关系:企业为实习提供住宿、饮食等硬件,安排专人负责接待工作,明确班长负责流程介绍和现场答疑,将学生实习管理纳入职工考核内容,一改往日“敷衍了事”应付实习的现象,实习收效有了明显的提高;学院除组织骨干教师帮企业进行人员业务培训、提高职工技术素质外,还帮企业解决生产中的技术难题。如与发展速度较快的河北金源化工有限公司、河北旭阳焦化有限公司、石家庄化工化纤厂等企业签订了实习合同,这些稳固的实习基地,既有利于企业、学校、学生间的相互沟通,又了解到企业对人才的需求,有利于学校培养合格的实用型人才,也为学生了解企业、毕业后就业提供了机遇。校企联合不仅帮石家庄化工化纤厂解决了甲醇分离效果差、氯乙烯管道易堵等技术难题,同时还给该企业培训职工3批,共计205人。
2.3为学生提供动手机会,强化动手能力
“化工典型设备单元组装实训基地”建有8套以水为介质、离心泵输送的换热设备构成的典型单元,供学生动手组装。实训中,首先由老师讲解意义及目的、流程设置特点、安全注意事项,布置实训内容及要求。详细过程为:学生将管道和组合管件按照设备和管道装配图进行现场安装;检查安装无误后加水,分别进行常压和打水压试漏;确认无漏点后开启离心泵将水循环运行,同时考察换热器冷热介质的热交换能力的.影响因素。考核标准为:管件安装无误、现场无漏点、用时短。这项实训,每个学生都有动手机会,他们不仅从动手拆装操作中强化了工程概念、提高了视图能力,还进一步了解了管件密封原理,重新认识了试漏在化工生产中的重要性,这一实训确实提高了学生的动手能力。
2.4注重培养学生兴趣,提高综合素质
1)展现专业特色,激发学习兴趣。统计数字表明:化工企业中,化工专业的毕业生无论在生产、技改、新产品开发或企业管理方面都占有很高比例,起着重要作用。为提高学生对专业的认识,聘请师兄师姐到校介绍他们在企业干一行、爱一行、岗位成才的成长历程及参与企业工程改扩建、为企业解决技术难题、为行业做出贡献并创造效益的实例,向学生展示专业特色,激发学生学好专业知识、热爱本专业的热情。
2)解决技术难题,感受成功乐趣。学生深入工厂实习,参与教师与企业间的新产品研发或帮企业解决技术难题等。通过这一有目的的实习,使学生了解企业现状,找出问题所在,为企业解决技术难题出谋划策,使学生在发现问题和解决问题中得到锻炼,提高业务水平和技术素质,在为企业解决技术难题中切身体会成功乐趣,为毕业后干化工、爱化工奠定基础。
2.5加强组织管理,保证实习质量
1)提前计划和落实生产实习教学内容,充分发挥教师指导作用。按照实习大纲要求,教师对学生进行下厂前的课堂教学指导,内容包括:反应原理、工艺流程、主要设备、过程控制、产品分析、安全技术等,使学生对该企业有所了解,做到有备而去;按照企业生产工艺编写实习指导书,供学生实习参阅;针对年轻教师对企业了解少、工程实践能力弱、对实习指导缺乏经验等不足之处,采取教师先一步到企业参观学习,提高专业教师的业务水平,以保证生产实习指导质量。
2)严明实习纪律,加强实习过程管理。严明实习纪律、保证实习时间是达到实习目的、提高实习效果的前提。为使学生按时、正点到岗,实施了班前(班后)会点名、排队到岗(离岗)的军事化管理,保证了学生的在岗时间;另外,为使学生实习收益最大化,教育学生放下架子,不耻下问,在与工人的融洽相处中学到知识;实习中,随机抽查学生实习笔记及收集整理其他资料的内容,重点观察学生实习表现,及时发现并随时解决存在问题。通过加强实习过程管理,达到了较好的实习效果。
3)注重消化吸收实习内容,巩固实习效果。为使学生消化吸收实习内容,利用晚上时间,每组选派一名学生在黑板上画出工艺流程、讲解工艺过程及主要设备作用及结构、岗位控制指标、找出安全隐患,对其讲解同组同学给予纠正和补充;再有其他组的同学提出问题,根据回答问题情况做出评价;最后由老师进行讲评。此方法不仅调动了学生实习的积极性,而且还督促学生多问多看多学多动脑筋,讲解中锻炼了学生的语言表达及临场发挥能力,讨论中进一步加深了对实习内容的理解,一举两得,收效颇佳。
4)合理、准确评价学生实习成绩。考核是督促学生获取知识和掌握知识的手段,成绩是对学生表现的全面评价。实习大纲中制订了实习成绩评定标准,其中明确规定了学生完成实习日志、实习报告及实习总结所占的比例。在实习结束后除按标准进行严格考核外,还将现场实习中的表现,如询问老师问题或回答老师提问及实习单位的评语鉴定均作为考核内容,使评价成绩更合理、更准确。
3 结束语
改革生产实习模式、提高实习效果是教学长期任务。充分认识生产实习重要性,根据目前形势下生产实习的特点,不断调整生产实习教学的内容和方法,完善生产实习制度,强化管理措施并认真落实,提高实习质量,培养具有一定化工生产技能、素质全面、适应社会需求的综合性化工技术人才。
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