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化學(xué)工程與工藝論文

發(fā)布時(shí)間:2022-05-29 04:23:30

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇化學(xué)工程與工藝論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

化學(xué)工程與工藝論文

化學(xué)工程工藝論文:工藝實(shí)驗(yàn)與化學(xué)工程論文

1數(shù)據(jù)處理的程序框架

因?yàn)槊恳粋€(gè)化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的目的都不相同,因此其處理的步驟以及涉及的化學(xué)公式也不盡相同,不可能以一個(gè)程序來概括,但是經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究和總結(jié),發(fā)現(xiàn)不同的化工實(shí)驗(yàn)中都會(huì)有其相似之處,它們都可以由圖1來概述。

2數(shù)據(jù)處理的程序編制

2.1數(shù)據(jù)輸入。化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)輸入主要依靠提示的函數(shù)input實(shí)現(xiàn),比如以溫度為例子,則其輸入函數(shù)為:t=input(‘請(qǐng)輸入實(shí)驗(yàn)的溫度(攝氏度):’),其中輸入函數(shù)大多是以矩陣的輸入形式為主。

2.2處理和作圖。化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)時(shí)常會(huì)存在離散的情況,必須經(jīng)由多種擬合的方法將它們結(jié)合成一條或多條連合的曲線,而其中最常用的擬合方式是最小二乘法,因此本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的擬合方式也采用最小二乘法的方式。設(shè)實(shí)驗(yàn)的離散數(shù)據(jù)(x1,y1)通過最小二乘法將其擬合成因變量y,自變量x,輸入的函數(shù)關(guān)系為y=f(x),函數(shù)關(guān)系的主要思路是讓離散數(shù)據(jù)中的x1的殘差平方以及Σ(f(x1)-y1)2達(dá)到最小值。因?yàn)樵诘贸龌?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中多少會(huì)因?yàn)橥饨绲囊蛩卮嬖谥恍┱`差,因此最小二乘法可以無需使輸入函數(shù)y=f(x)必須經(jīng)過全部的離散數(shù)據(jù)(x1,y1),但是殘差平方和必須達(dá)到最小值。根據(jù)最小二乘法的擬合方法可知,最小二乘法可以滿足化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的擬合應(yīng)用需求。在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)中會(huì)涉及到流體的流動(dòng)阻力研究,研究主要是通過測(cè)試流體的流動(dòng)阻力,在經(jīng)過特定的計(jì)算之后得出摩擦系數(shù)(λ)和雷諾準(zhǔn)數(shù)(Re)的離散數(shù)據(jù),再同理,經(jīng)過最小二乘法擬合出連續(xù)的曲線,并根據(jù)其畫出相對(duì)應(yīng)的圖形。得出上述式子之后可以將MATLAB里的函數(shù)polyfit()進(jìn)行線性的擬合,以作為化工數(shù)據(jù)處理的程序原理。

2.3建立數(shù)據(jù)庫(kù)。因?yàn)榻?jīng)過上述的設(shè)計(jì),化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理只能得知在特定的溫度下(比如10℃、20℃以及30℃等)實(shí)驗(yàn)的物性數(shù)據(jù),但是在實(shí)際的生產(chǎn)中,工業(yè)生產(chǎn)所涉及的溫度多變,不單單只停留在設(shè)計(jì)好的溫度當(dāng)中,因此,這就需要我們?cè)跀?shù)據(jù)中選擇最相近的數(shù)據(jù),假設(shè)它們屬于線性的關(guān)系,再利用內(nèi)插或者外推的方式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)的物性數(shù)據(jù)常數(shù)。在本文的化工實(shí)驗(yàn)中,編寫的程序已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)溫度和密度以及實(shí)驗(yàn)的溫度與黏度進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)擬合,建立出了一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)據(jù)庫(kù),在工作中只需將溫度輸入進(jìn)系統(tǒng),則程序可以自動(dòng)跳出在特定溫度下的物性數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)處理效率。

3程序的運(yùn)行

在編制完成化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理程序,且建立數(shù)據(jù)庫(kù)之后,便應(yīng)該輸入數(shù)據(jù)以驗(yàn)證程序是否能有效地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理中,MATLAB軟件的應(yīng)用是十分重要的,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可知,在化工實(shí)驗(yàn)當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)大量的離散數(shù)據(jù),必須經(jīng)過擬合的方式進(jìn)行處理,其處理過程中不僅工作量大,而且十分繁瑣,一旦出現(xiàn)差錯(cuò)則必須重新推翻重來,浪費(fèi)大量的人力物力資源,而且在處理好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后,在查看實(shí)驗(yàn)當(dāng)中還要將化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重新計(jì)算一次,看結(jié)果是否與原先的計(jì)算結(jié)果相同,工作量十分重,但是如果運(yùn)用MATLAB軟件則大大降低了數(shù)據(jù)處理難度,只要在MATLAB軟件中輸入相應(yīng)的化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),就可以得到結(jié)果,節(jié)省了時(shí)間,提高了工作效率。

4結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際的應(yīng)用中,化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)所要處理的數(shù)據(jù)十分龐大,而且涉及的計(jì)算公式也十分多,甚至很多時(shí)候?yàn)榱藢?shù)據(jù)的計(jì)算公式導(dǎo)出來還要建立復(fù)雜的模型,一旦有一個(gè)步驟出現(xiàn)差錯(cuò)則會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)的成果,如果使用傳統(tǒng)的手工計(jì)算方式,為了避免差錯(cuò)則必須對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)計(jì)算,降低了工作效率,因此MATLAB軟件的應(yīng)用對(duì)于化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理十分重要,它不僅將復(fù)雜的計(jì)算變得簡(jiǎn)單,也讓事后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效率得到提高,促進(jìn)了化工實(shí)驗(yàn)的發(fā)展。

作者:李世英單位:內(nèi)蒙古蒙西建設(shè)集團(tuán)有限公司鋼結(jié)構(gòu)分公司

化學(xué)工程與工藝論文:石油加工工藝學(xué)與化學(xué)工程論文

1每章增加課后習(xí)題

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及自我總結(jié)能力,每章增加不同類型的課后習(xí)題與思考題。包括石油產(chǎn)品有哪些分類及各自用途等基礎(chǔ)性習(xí)題;冬天柴油車掛蠟如何處理等與實(shí)際生活相關(guān)的習(xí)題;如何根據(jù)油品的特性實(shí)現(xiàn)油品的安全管理等與實(shí)際生產(chǎn)相關(guān)的習(xí)題。學(xué)生即掌握了基礎(chǔ)知識(shí),又可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來分析和解決實(shí)際問題。另外每章結(jié)束后要求學(xué)生對(duì)本章重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),再相互交流,把握主線,整體思路清晰。

2教學(xué)方法改革

2.1現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用多媒體教學(xué)課件以它圖文并茂、動(dòng)靜結(jié)合的表現(xiàn)形式,達(dá)到增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)抽象概念、圖形性質(zhì)和學(xué)科定理的理解與感受,從而極大地提高了課堂的教學(xué)效果。石油加工工藝學(xué)課程具有專業(yè)性強(qiáng),需要良好的專業(yè)知識(shí)鋪墊;知識(shí)綜合性強(qiáng),涉及內(nèi)容廣泛,內(nèi)容復(fù)雜,新工藝技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)繁多;應(yīng)用性強(qiáng),理論與實(shí)際密切結(jié)合等特點(diǎn),決定了該課程的授課形式必須多樣化,達(dá)到最好的教學(xué)效果。所以授課中把新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)等以多媒體的形式講授,既直觀、形象、又便于學(xué)生了解掌握,節(jié)省教師畫圖、畫表的時(shí)間,在有限的教學(xué)時(shí)間里實(shí)現(xiàn)了大容量、高效率的教學(xué)。運(yùn)用視頻將理論與專業(yè)實(shí)驗(yàn)、仿真素材等緊密聯(lián)系起來,如對(duì)實(shí)沸點(diǎn)蒸餾先進(jìn)行理論介紹,再播放視頻,一動(dòng)一靜,將枯燥的理論以實(shí)際過程表現(xiàn)出來,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課外學(xué)習(xí)平臺(tái)也不斷完善,包括授課視頻、實(shí)驗(yàn)視頻、課件、配套習(xí)題、實(shí)際問題解決方法等,用現(xiàn)代技術(shù)及豐富生動(dòng)的內(nèi)容吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

2.2啟發(fā)式與對(duì)比式教學(xué)相結(jié)合為了改變大學(xué)生在中學(xué)階段養(yǎng)成的被動(dòng)式、機(jī)械式的學(xué)習(xí)方式,變被動(dòng)為主動(dòng),增加學(xué)習(xí)的積極性,提高對(duì)知識(shí)的渴望與興趣,本課程的講授過程中大量采用啟發(fā)式教學(xué)。如在講授清潔燃料生產(chǎn)時(shí),先通過圖片了解現(xiàn)在全球氣候變化帶來的影響,并給出具體數(shù)據(jù),再討論導(dǎo)致的原因。汽車尾氣的排放就是源頭之一,為了改善全球氣候,減少汽車尾氣排放的污染物是當(dāng)務(wù)之急,這就要求提高燃料的質(zhì)量,即生產(chǎn)清潔的汽油和柴油。應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué),從我們切實(shí)能體會(huì)到的事情出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題,既可以把問題簡(jiǎn)單化,又增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣。除了啟發(fā)式教學(xué)外,還并用對(duì)比式教學(xué)方式,兩者相互補(bǔ)充。如把汽油和柴油進(jìn)行對(duì)比講解,找出異同點(diǎn),便于學(xué)生的理解與掌握。先指出汽油機(jī)與柴油機(jī)的雖然都是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),工作過程都是由進(jìn)氣、壓縮、膨脹做功、排氣4個(gè)過程構(gòu)成,但兩者的壓縮比、進(jìn)入氣缸的氣體、著火方式等不同,所以對(duì)燃料的要求不同。汽油和柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒不正常時(shí)都會(huì)發(fā)生爆震,且爆震現(xiàn)象相同,但是產(chǎn)生爆震的原因及時(shí)期卻完全不同,兩者用不同的指標(biāo)來表示其抗爆性,由此得出各自的理想組分。通過對(duì)比歸納,內(nèi)容清晰,層次分明,相似的知識(shí)點(diǎn)不易混淆,便于理解與掌握,取得了良好的教學(xué)效果。

2.3小組討論形式進(jìn)入課堂為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,我們會(huì)不定期的提出一些與石油相關(guān)的問題,鼓勵(lì)學(xué)生通過各種渠道(期刊、報(bào)刊、互聯(lián)網(wǎng)、電視等)收集資料進(jìn)行了解,之后在課堂上進(jìn)行分組討論,把枯燥乏味的理論知識(shí)結(jié)合到我們的生活中,學(xué)生積極性較高,課堂氣氛高漲。比如緒論講完之后提出問題:石油與你有多大關(guān)系,你一天消耗掉多少石油?在下次課中用部分時(shí)間進(jìn)行分組討論,在激烈的討論中,同學(xué)們各抒己見,真正了解到了我們的衣食住行確實(shí)離不開石油,但石油又是什么,它又是如何加工成我們想要的產(chǎn)品呢?有了疑問和好奇心,增強(qiáng)對(duì)本課程的興趣。

2.4培養(yǎng)獨(dú)立查閱并加工文獻(xiàn)的能力在授課過程中提出幾個(gè)比較熱門的課題,如原油價(jià)格對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響?煉化企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)清潔燃料的生產(chǎn)?現(xiàn)代煉油工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)?中國(guó)的能源安全及戰(zhàn)略問題等。學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣,選取某一個(gè)課題,獨(dú)立查閱文獻(xiàn)并經(jīng)過整理完成一份報(bào)告,提高學(xué)生查閱加工文獻(xiàn)的能力,為以后畢業(yè)論文奠定良好的基礎(chǔ),又加深對(duì)某一方面的深刻理解。

2.5加強(qiáng)工程意識(shí)與理論的聯(lián)系石油加工工藝學(xué)是一門專業(yè)課,除講授理論內(nèi)容,還引入大量工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究案例,提升學(xué)生工程意識(shí)與理論聯(lián)系實(shí)際的能力,真正做到理論與工業(yè)生產(chǎn)緊密相連。如以遼陽(yáng)石化加工原油-俄羅斯原油為例,根據(jù)原油性質(zhì)、實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)及直餾產(chǎn)品性質(zhì),確定加工方案;以遼陽(yáng)石化550萬t/a常減壓裝置為例,講授常減壓裝置工藝流程、主要設(shè)備、直餾產(chǎn)品性質(zhì)等,運(yùn)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品實(shí)沸點(diǎn)切割計(jì)算,分離精確度計(jì)算等;增加解決實(shí)際問題的環(huán)節(jié),如當(dāng)某一側(cè)線產(chǎn)品出現(xiàn)頭重尾輕的時(shí)候應(yīng)如何調(diào)節(jié)操作?本專業(yè)定期聘請(qǐng)工廠有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員到學(xué)校進(jìn)行講課,介紹工廠相關(guān)裝置概況、原料及產(chǎn)品、市場(chǎng)需求、主要設(shè)備及生產(chǎn)工藝流程、從事化工行業(yè)要注意的安全事項(xiàng)等事項(xiàng),使學(xué)生不但有了安全意識(shí),也對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程有所了解,有利于理論知識(shí)的理解,引起學(xué)生對(duì)自己未來工作的興趣,提高學(xué)習(xí)動(dòng)力。專業(yè)實(shí)驗(yàn)最能反映專業(yè)特色,是與本專業(yè)學(xué)科發(fā)展關(guān)系最密的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),因此我們不斷對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改善,除了開設(shè)傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,又增加了設(shè)計(jì)型、研究型實(shí)驗(yàn);建設(shè)煉油化工與自動(dòng)化仿真培訓(xùn)中心,強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐與運(yùn)行能力;鼓勵(lì)學(xué)生參加“中國(guó)石化-三井化學(xué)杯”大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽,聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院人員與教師共同指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程技能,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,增強(qiáng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力,實(shí)現(xiàn)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。

3教師實(shí)踐能力的提高

作為石油加工工藝學(xué)課程的老師,本人除了具有豐富的理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn),也具有實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)歷,曾在中石化滄州煉油廠催化裂化裝置工作兩年,每年參加知道學(xué)生下廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),并于2012年在遼陽(yáng)石化煉油廠進(jìn)行為期一個(gè)月的實(shí)踐培訓(xùn),因此對(duì)煉油加工工藝過程及主要生產(chǎn)設(shè)備的操作及工作原理頗為了解。在理論教學(xué)過程中,能夠?qū)?shí)際生產(chǎn)與理論知識(shí)結(jié)合在一起,并對(duì)生產(chǎn)中遇到的問題作為實(shí)例進(jìn)行分析、講解,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及理論聯(lián)系實(shí)際,分析問題和解決問題的能力。從事石油加工工藝學(xué)課程的教師除了擔(dān)任理論教學(xué)外,還擔(dān)任專業(yè)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)工作。在學(xué)校、學(xué)院的推薦下,每年都有青年教師到中石油遼陽(yáng)石化公司的生產(chǎn)一線進(jìn)行實(shí)習(xí),并派專業(yè)教師參加相應(yīng)的技能培訓(xùn),定期聘請(qǐng)工廠專業(yè)技術(shù)人員到學(xué)校進(jìn)行講座,以提高青年教師的工程實(shí)踐能力。

4結(jié)束語(yǔ)

卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃對(duì)促進(jìn)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才,全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用,石油加工工藝學(xué)課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的重要專業(yè)課程,主要培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐的工程意識(shí)與能力,減少?gòu)男@到石油化工企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的過渡期。

作者:朱靜李素君傅承碧孫明珠單位:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)石油化工學(xué)院

化學(xué)工程與工藝論文:工藝與化學(xué)工程論文

一、化學(xué)工業(yè)特點(diǎn)延伸

依據(jù)數(shù)理、化學(xué)內(nèi)涵作為支撐媒介,進(jìn)而深度聯(lián)合工業(yè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)條件進(jìn)行窺測(cè),將化工單元操作和熱學(xué)、動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行深度融合,進(jìn)而有力指導(dǎo)設(shè)備開發(fā)工作。化學(xué)工程主要隨著化學(xué)工業(yè)的過渡改造而形成,其中化學(xué)反應(yīng)作為生產(chǎn)流程的優(yōu)秀內(nèi)容,將為過程分析創(chuàng)設(shè)主動(dòng)適應(yīng)空間,將研究過程方向梳理完全;而化工熱力學(xué)條件作為單元反應(yīng)的理論基礎(chǔ),對(duì)于產(chǎn)品回收效率有著充分的界定要求,其將直接決定產(chǎn)品后期回收效率,對(duì)于產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)成本規(guī)模產(chǎn)生著重大影響效果。因此,在單元詳細(xì)操作流程中,技術(shù)人員可針對(duì)各類化工設(shè)備以及產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)行科學(xué)審視,由于傳遞流程作為單元操作、反應(yīng)工程的支撐媒介,而化工產(chǎn)業(yè)在全新發(fā)展形態(tài)下需要落實(shí)優(yōu)秀催化技術(shù),就必須聯(lián)合跨學(xué)科形態(tài)的戰(zhàn)略進(jìn)行綜合比對(duì)、研究,爭(zhēng)取達(dá)到統(tǒng)一規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)格局。內(nèi)部傳遞機(jī)制主要圍繞動(dòng)力、熱能、產(chǎn)品質(zhì)量元素闡述,這其實(shí)就是異質(zhì)化單元內(nèi)部反應(yīng)裝置的物理演變過程。

另一方面,合成化學(xué)作為既定學(xué)科的優(yōu)秀要素,為設(shè)計(jì)主體開發(fā)大量非天然化合物質(zhì)提供靈感經(jīng)驗(yàn)。在大量創(chuàng)新化合產(chǎn)物的影響下,有關(guān)化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)模型便開始順利過渡。信息技術(shù)為各類設(shè)備、工藝創(chuàng)造主動(dòng)適應(yīng)條件,整體上推動(dòng)了行業(yè)的進(jìn)步趨勢(shì)。這部分生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)聯(lián)合各類深加工流程進(jìn)行替換改造,需要化學(xué)工業(yè)不斷開發(fā)新型歸控技術(shù),進(jìn)而為既定產(chǎn)業(yè)規(guī)范效率和經(jīng)濟(jì)成果提供適應(yīng)條件。技術(shù)人員需要全面開發(fā)最為先進(jìn)的協(xié)調(diào)處理細(xì)則,這是創(chuàng)新化學(xué)工藝改造流程的必要準(zhǔn)則。整個(gè)技術(shù)開發(fā)活動(dòng)利用市場(chǎng)導(dǎo)向機(jī)理進(jìn)行布置,使得工業(yè)、商業(yè)化動(dòng)機(jī)需求得到全面綻放。

二、化學(xué)工程、工藝試驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)搭配分析

傳統(tǒng)形態(tài)的化工實(shí)驗(yàn)操作,內(nèi)部數(shù)據(jù)排列機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜,整體活動(dòng)延展下來,具體的人力、物力資源全面堆積。因?yàn)閮?nèi)部流程需要借助平行試驗(yàn)進(jìn)行掌控,特定數(shù)據(jù)處理重復(fù)性特征廣布。因此,必要時(shí)技術(shù)人員可依靠MATLAB軟件進(jìn)行流程過渡,將人工演算過程中的數(shù)據(jù)限制因素調(diào)節(jié)完畢。這部分實(shí)驗(yàn)流程是掌握化工研究方式的重要環(huán)節(jié),整體流程較為漫長(zhǎng)。所以,計(jì)算機(jī)信息技術(shù)便將這些復(fù)雜的演算流程進(jìn)行智能模擬操作,并透過實(shí)驗(yàn)要求建立必要的模型基礎(chǔ),使得工藝技術(shù)管制范圍下的各類可行條件全面延展?;ぎa(chǎn)業(yè)講求專業(yè)實(shí)驗(yàn)的引導(dǎo)價(jià)值,具體行動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)機(jī)也是圍繞特地實(shí)驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)定量關(guān)系探索,進(jìn)而將化工所需遵循的客觀規(guī)律羅列完整。

MATLAB軟件在整個(gè)研究過程中開辟引導(dǎo)先河,其將各類函數(shù)圖形進(jìn)行輕松規(guī)劃,肅清細(xì)致符號(hào)演算和數(shù)值計(jì)算限制問題。這類軟件應(yīng)用范圍較為廣闊,包括數(shù)字通訊和財(cái)務(wù)建模等內(nèi)容。目前這類程序已經(jīng)成為國(guó)際控制終端的必要支撐媒介,現(xiàn)場(chǎng)操作人員基本只需編寫某種數(shù)據(jù)處理程序,之后將原始數(shù)據(jù)輸入,就能輕松提煉相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,將優(yōu)質(zhì)化數(shù)據(jù)和圖示模型展出。另外,涉及這方面人員素質(zhì)的強(qiáng)化工作也相當(dāng)重要。隨著技術(shù)創(chuàng)新和科技產(chǎn)業(yè)化的加快,環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng),必然會(huì)帶來對(duì)分析檢驗(yàn)專業(yè)人才需求的上升,且無論在數(shù)量和質(zhì)量上,都提出了新的要求。

三、結(jié)語(yǔ)

按照上述內(nèi)容論述,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)事業(yè)的不斷發(fā)展,有關(guān)化學(xué)工業(yè)整改工業(yè)也大面積擴(kuò)張。為了積極改良化工產(chǎn)業(yè)歸控形態(tài),就必須聯(lián)合工程實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行有力疏導(dǎo),爭(zhēng)取將各類操作限制問題歸控完畢,完成工程改造的歷史任務(wù),為后期產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展灌輸全面適應(yīng)活力。

作者:劉曉明單位:沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院

化學(xué)工程與工藝論文:化學(xué)工程與工藝教學(xué)變革

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是化學(xué)工程與工藝(海洋化工與工業(yè)分析)專業(yè)重要的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí),可以達(dá)到鞏固所學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維和實(shí)踐能力的目的。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是進(jìn)行素質(zhì)教育和加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1],可以增加學(xué)生對(duì)所在專業(yè)及相關(guān)行業(yè)現(xiàn)實(shí)狀況和發(fā)展水平的了解,可以使學(xué)生建立起清晰的專業(yè)意識(shí),有利于學(xué)生人生觀、價(jià)值觀、效益觀和競(jìng)爭(zhēng)觀的形成。通過實(shí)習(xí)還可以加強(qiáng)學(xué)生的組織紀(jì)律性,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和吃苦耐勞的精神,從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。對(duì)于化學(xué)工程與工藝(海洋化工與工業(yè)分析)專業(yè)的本科學(xué)生來講,進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí),其作用同樣是不言而喻的。通過實(shí)習(xí),能夠讓學(xué)生了解海洋化工生產(chǎn)的概況和特點(diǎn),熟悉生產(chǎn)工藝和主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理及其作用,掌握安全生產(chǎn)的知識(shí)和預(yù)防及應(yīng)對(duì)措施,增加感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)海洋化工生產(chǎn)的基本概念。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)可以加深學(xué)生對(duì)本專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容和專業(yè)方向的認(rèn)識(shí),是理論聯(lián)系實(shí)際的重要過程,充分做到理論與實(shí)踐相結(jié)合,以實(shí)踐促進(jìn)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。目前,由于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化等多種因素的影響,生產(chǎn)實(shí)習(xí)現(xiàn)已成為該專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量提高的限制性瓶頸,如何突破這一瓶頸,保證并提高化學(xué)工程與工藝(海洋化工與工業(yè)分析)專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的質(zhì)量已是一個(gè)亟待解決的問題。

1化學(xué)工程與工藝(海洋化工與工業(yè)分析)專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)中存在的問題

1.1學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)重視程度不夠由于受中國(guó)長(zhǎng)期以來所形成的傳統(tǒng)教育觀念的影響,在教學(xué)內(nèi)容方面重理論,輕實(shí)習(xí);以理論教學(xué)為主,把生產(chǎn)實(shí)習(xí)放在次要位置。學(xué)生認(rèn)為課堂理論知識(shí)非常重要,而生產(chǎn)實(shí)習(xí)則無關(guān)緊要、可有可無,所以對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)抱著“混”的態(tài)度。另外,在中國(guó)當(dāng)前嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)下,學(xué)生的就業(yè)壓力越來越大。很多學(xué)生剛進(jìn)入大四就開始為找工作四處奔波,而生產(chǎn)實(shí)習(xí)正好安排在這個(gè)時(shí)期,有些學(xué)生根本無法安心進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)。除此之外,有些學(xué)生為了提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力,選擇了考研。目前我國(guó)碩士研究生入學(xué)考試時(shí)間一般安排在第七學(xué)期期末。安排生產(chǎn)實(shí)習(xí)的時(shí)間正是學(xué)生復(fù)習(xí)考研的時(shí)間,很多考研學(xué)生為了能夠順利考取而爭(zhēng)分奪秒地進(jìn)行備考,心中只有考研一個(gè)想法,其他的一切都放在了次要地位。在這種情況下,考研學(xué)生根本無法安心進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí),嚴(yán)重影響了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的質(zhì)量。

1.2學(xué)校投入實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足在整個(gè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中,需要提供學(xué)生相應(yīng)的交通費(fèi)、住宿費(fèi);在實(shí)習(xí)過程中企業(yè)承擔(dān)了一定的管理、指導(dǎo)和培訓(xùn)任務(wù),還需要支付相應(yīng)的管理費(fèi)用和酬金;為了加強(qiáng)聯(lián)系,保證實(shí)習(xí)基地的穩(wěn)定,往往還需要一定的禮品費(fèi)用和應(yīng)酬費(fèi)用等。以上所產(chǎn)生的費(fèi)用都需要從實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)中支付,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,消費(fèi)水平的大幅提高,學(xué)校能夠提供的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)多年來一直不變,沒有相應(yīng)的增加,根本無法滿足生產(chǎn)實(shí)習(xí)的正常進(jìn)行。

1.3校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地不穩(wěn)定在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,企業(yè)都把經(jīng)濟(jì)效益放在了首位。出于自身管理、生產(chǎn)保密、實(shí)習(xí)學(xué)生人身安全等方面的考慮,企業(yè)普遍對(duì)于接納學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)的積極性不高。大批學(xué)生進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)必然影響正常秩序,加上接待、住宿、就餐等問題,給企業(yè)帶來不少額外的負(fù)擔(dān)及不便,因而企業(yè)不愿意學(xué)生去生產(chǎn)實(shí)習(xí),造成聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地困難,即使聯(lián)系好的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地也很不穩(wěn)定,缺乏一種長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系。

1.4生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師隊(duì)伍層次不高,人員不穩(wěn)目前在我?;瘜W(xué)工程與工藝(海洋化工與工業(yè)分析)專業(yè),年輕教師占有較大比例,這些教師大都是“從學(xué)校到學(xué)校”,沒有企業(yè)一線的具體工作經(jīng)驗(yàn),實(shí)際動(dòng)手能力普遍較低。另一方面,生產(chǎn)實(shí)習(xí)枯燥而單調(diào),而且有些企業(yè)崗位環(huán)境也不好。所以一般教師不愿從事生產(chǎn)實(shí)習(xí),致使生產(chǎn)實(shí)習(xí)的指導(dǎo)教師量不足、層次不高、人員不穩(wěn)。

1.5學(xué)校對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程缺乏有效監(jiān)管生產(chǎn)實(shí)習(xí)一般由學(xué)校教務(wù)處統(tǒng)一部署,確定實(shí)習(xí)時(shí)間、內(nèi)容和考核標(biāo)準(zhǔn),然后再將具體任務(wù)進(jìn)行分解,最終由指導(dǎo)教師具體安排學(xué)生的實(shí)習(xí)方式、地點(diǎn)和內(nèi)容等。在整個(gè)實(shí)習(xí)過程中,教務(wù)處和學(xué)院缺乏一套統(tǒng)一有效的監(jiān)管機(jī)制,從而導(dǎo)致生產(chǎn)實(shí)習(xí)的效果完全依賴于指導(dǎo)教師的責(zé)任心和學(xué)生的自覺性。如果指導(dǎo)教師缺乏責(zé)任心,學(xué)生沒有自覺性,就會(huì)出現(xiàn)在整個(gè)實(shí)習(xí)期間,老師和學(xué)生都在“混日子”的結(jié)果,實(shí)習(xí)效果可想而知。

2化學(xué)工程與工藝(海洋化工與工業(yè)分析)專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革的措施

針對(duì)以上所提出的關(guān)于生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題,結(jié)合近幾年天津科技大學(xué)化學(xué)工程與工藝(海洋化工與工業(yè)分析)專業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)本專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革的措施進(jìn)行了總結(jié)。

2.1加強(qiáng)教育宣傳,提高學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的認(rèn)識(shí)程度在每學(xué)期生產(chǎn)實(shí)習(xí)之前,本專業(yè)教研室主任召集全體生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師通過課堂灌輸、日常宣傳、動(dòng)員大會(huì)等多種形式,讓學(xué)生在思想上充分認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)實(shí)習(xí)的重要性,使他們清醒地認(rèn)識(shí)到,只有經(jīng)過實(shí)踐的鍛煉和檢驗(yàn),掌握真正的本領(lǐng),才能在日趨激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。這樣才能夠提高學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的重視程度,變被動(dòng)為主動(dòng),自覺自愿地去完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù),提高實(shí)習(xí)效果。

2.2開源節(jié)流,保障生產(chǎn)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的投入生產(chǎn)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)是制約生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果的一個(gè)重要因素,必須對(duì)其加強(qiáng)管理,改善經(jīng)費(fèi)不足的現(xiàn)象,保證生產(chǎn)實(shí)習(xí)能夠正常、順利地進(jìn)行。一方面,我們壓縮不必要的開支。本著節(jié)約資金、便于管理的原則,在滿足教學(xué)要求、保障實(shí)習(xí)效果的前提下,盡量就近安排實(shí)習(xí)。凡能在校內(nèi)實(shí)習(xí)的,不到校外去;能在本地實(shí)習(xí)的,不到外地去;能在近處實(shí)習(xí)的,不到遠(yuǎn)處去。就近建立相對(duì)穩(wěn)定、長(zhǎng)期合作的校外實(shí)習(xí)基地,以減少交通費(fèi)和住宿費(fèi)等開支。另一方面,積極爭(zhēng)取企業(yè)資金贊助。本著“互惠互利”的原則,發(fā)揮學(xué)校的技術(shù)和人才優(yōu)勢(shì),通過人才培訓(xùn)、技術(shù)合作、成果轉(zhuǎn)化等途徑,與企業(yè)建立緊密的“雙贏”合作關(guān)系,以此來爭(zhēng)取企業(yè)資金贊助,改善生產(chǎn)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足的現(xiàn)象。

2.3建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的建立是實(shí)踐教學(xué)的基本條件,高質(zhì)量的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地是培養(yǎng)高水平人才的重要保證[2]。首先是學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和系主任高度重視校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的建立,認(rèn)真對(duì)待學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)工作,從財(cái)力、人力、物力上把生產(chǎn)實(shí)習(xí)當(dāng)做一門重點(diǎn)課程來抓。其次是根據(jù)學(xué)校實(shí)踐教學(xué)體系的總體設(shè)計(jì),制定校外實(shí)踐基地的建設(shè)規(guī)劃;再次是根據(jù)專業(yè)方向和特色選擇好對(duì)應(yīng)企業(yè)單位,按照互惠互利原則,通過簽訂協(xié)議和長(zhǎng)期合作經(jīng)歷,形成穩(wěn)定、有效的校外實(shí)習(xí)基地。到目前為止,筆者專業(yè)建立的長(zhǎng)期穩(wěn)定的校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地有:中鹽制鹽工程技術(shù)研究院、天津長(zhǎng)蘆海晶集團(tuán)有限公司、天津長(zhǎng)蘆漢沽鹽場(chǎng)有限責(zé)任公司、天津泰達(dá)新水源科技發(fā)展有限公司。在與校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作基礎(chǔ)上,積極探索“產(chǎn)學(xué)研”合作基地高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式,增加學(xué)生就業(yè)渠道,提高就業(yè)質(zhì)量。

2.4加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師隊(duì)伍的建設(shè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師指導(dǎo)工作的好壞直接關(guān)系到生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果的優(yōu)劣,這是生產(chǎn)實(shí)習(xí)最重要的一環(huán)。師資隊(duì)伍建設(shè)可以通過進(jìn)修、內(nèi)部培訓(xùn)、招聘引進(jìn)等方式,優(yōu)化結(jié)構(gòu),提高水平[3]。筆者通過擴(kuò)大外聘兼職教師在指導(dǎo)教師中的所占比例,積極聘請(qǐng)專家、技術(shù)能手來校上課或現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)。筆者也通過選取生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師參與到天津?yàn)I海新區(qū)“科技特派員”的工作,讓生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師積極到校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地學(xué)習(xí)和合作,進(jìn)一步提高教師指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的水平。筆者學(xué)校也組織合作團(tuán)隊(duì),深入企業(yè)第一線,以解決工程實(shí)際問題為優(yōu)秀,邊工作邊學(xué)習(xí),既可提高教師水平,還可配合企業(yè)組建開放型的研究開放中心,促進(jìn)企業(yè)有針對(duì)性地開展繼續(xù)工程教育活動(dòng),以促進(jìn)教師工程實(shí)踐能力的提高。

2.5加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程管理,嚴(yán)格考核制度為了保證生產(chǎn)實(shí)習(xí)能夠取得良好的效果,必須進(jìn)行嚴(yán)格的管理。學(xué)校教務(wù)處和學(xué)院除了要抓好兩頭外,還要著重管理好生產(chǎn)實(shí)習(xí)中間過程。實(shí)習(xí)開始之前要制定詳細(xì)的規(guī)章制度來作為指導(dǎo);實(shí)習(xí)過程中務(wù)必將各項(xiàng)規(guī)定落到實(shí)處,嚴(yán)格進(jìn)行中期檢查,定期進(jìn)行交流和匯報(bào),認(rèn)真檢查學(xué)生們的生產(chǎn)實(shí)習(xí)筆記,加強(qiáng)過程管理;生產(chǎn)實(shí)習(xí)結(jié)束后,要進(jìn)行考核,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對(duì)于一些弄虛作假、抄襲嚴(yán)重的堅(jiān)決不予通過。并通過調(diào)查和與學(xué)生交流的方式了解指導(dǎo)教師的情況,對(duì)于玩忽職守、不負(fù)責(zé)任的指導(dǎo)教師要進(jìn)行嚴(yán)肅處理。只有通過加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程管理,嚴(yán)格考核制度,才能確保生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得良好的效果。

3結(jié)語(yǔ)

生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)改革是一項(xiàng)涉及面廣、環(huán)節(jié)多的復(fù)雜系統(tǒng)工程。探索有效的化學(xué)工程與工藝(海洋化工與工業(yè)分析)專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)方式,加強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐訓(xùn)練,對(duì)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,著力提高學(xué)生服務(wù)國(guó)家人民的社會(huì)責(zé)任感、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實(shí)踐能力具有十分重要意義。在不斷創(chuàng)新工程教育觀念的前提下,社會(huì)、學(xué)校和企業(yè)仍需要從多方面、多途徑探索有效的化學(xué)工程與工藝(海洋化工與工業(yè)分析)專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)方式。

化學(xué)工程與工藝論文:化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用

摘要:化學(xué)工程與工藝專業(yè)是一個(gè)極富創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性的重要工業(yè)領(lǐng)域,能在化工、石油、能源、輕工、冶金、醫(yī)藥、微電子生產(chǎn)、食品和環(huán)保等多領(lǐng)域行業(yè),從事產(chǎn)品的研制開發(fā)與評(píng)估、過程工藝與裝置的設(shè)計(jì)放大、過程科學(xué)研究、高等工程教育、生產(chǎn)過程的控制及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)、教育教學(xué)和管理營(yíng)銷人才,具有技術(shù)密集、人才密集、資本密集的特征,特別是二十一世紀(jì)的化學(xué)工業(yè)在向“綠色化工”方向發(fā)展的同時(shí),對(duì)知識(shí)的交叉滲透、產(chǎn)業(yè)的相互交融提出了更寬更深的要求,該專業(yè)就是為了適應(yīng)面向二十一世紀(jì)化學(xué)工業(yè)發(fā)展而設(shè)置的一個(gè)厚基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)性強(qiáng)的大專業(yè)。

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程與工藝;專業(yè);就業(yè)方向

化學(xué)工程與工藝專業(yè)是一個(gè)極富創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性的重要工業(yè)領(lǐng)域,能在化工、石油、能源、輕工、冶金、醫(yī)藥、微電子生產(chǎn)、食品和環(huán)保等多領(lǐng)域行業(yè),從事產(chǎn)品的研制開發(fā)與評(píng)估、過程工藝與裝置的設(shè)計(jì)放大、過程科學(xué)研究、高等工程教育、生產(chǎn)過程的控制及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)、教育教學(xué)和管理營(yíng)銷人才,具有技術(shù)密集、人才密集、資本密集的特征,特別是二十一世紀(jì)的化學(xué)工業(yè)在向“綠色化工”方向發(fā)展的同時(shí),對(duì)知識(shí)的交叉滲透、產(chǎn)業(yè)的相互交融提出了更寬更深的要求,該專業(yè)就是為了適應(yīng)面向二十一世紀(jì)化學(xué)工業(yè)發(fā)展而設(shè)置的一個(gè)厚基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)性強(qiáng)的大專業(yè)。本專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展,具備在工業(yè)界、科技界、政府及行業(yè)機(jī)構(gòu)中擔(dān)任重要職務(wù)的基本素質(zhì),掌握化工生產(chǎn)技術(shù)的基本原理、專業(yè)技能與研究方法。

通過上述闡述,我們簡(jiǎn)單了解到了化學(xué)工程與工藝的定義,在一些重要領(lǐng)域的關(guān)鍵作用。下面就讓我們分開來解讀化學(xué)工程和工藝在哪些領(lǐng)域起到了什么作用,在工作中,如何將資源更好的利用?

化學(xué)工程與工藝就是研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中的共同規(guī)律,并用化學(xué)方法改變物質(zhì)組成或性質(zhì)來生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的一門工程W科。簡(jiǎn)單來說,也就是化學(xué)在工程實(shí)際中的應(yīng)用。該專業(yè)主要開設(shè)高等數(shù)學(xué)、無機(jī)與分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、化工原理、化工熱力學(xué)、化工分離工程、儀器分析、化工設(shè)計(jì)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝等課程。其中英語(yǔ)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、高等數(shù)學(xué)為學(xué)位課程,參加省自學(xué)考試。

化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科是從19世紀(jì)末由于化學(xué)品大規(guī)模生產(chǎn)的需要而形成和發(fā)展的。當(dāng)時(shí),為了化工生產(chǎn)的高效和大型化,根據(jù)典型的化學(xué)工藝和設(shè)備中出現(xiàn)的一些具有共同屬性的工程問題,形成了單元操作的概念。20世紀(jì)50年代后發(fā)展的傳遞過程原理和化學(xué)反應(yīng)工程使化學(xué)工程學(xué)科上升到了新的階段。人類穿的各種合成纖維的衣物,吃的各種食物的包裝加工,住的房屋的水泥鋼材,以及人們開車所用的石油天然氣,都是化工研究的方向。中科院院士陳洪淵就曾經(jīng)評(píng)價(jià)化工產(chǎn)業(yè)為“國(guó)之重器”,能創(chuàng)造出數(shù)千萬個(gè)“新物種”。譬如說,1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術(shù)使世界糧食翻倍,解決了世界上一半人的溫飽問題。1995年我國(guó)的化學(xué)纖維產(chǎn)量為330萬噸,其中90%是合成纖維,這一化工技術(shù)的應(yīng)用,使大多數(shù)人免于挨凍。

當(dāng)今社會(huì),化學(xué)工程與工藝也應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域,如分析化學(xué)師、食品化學(xué)師、化妝品研發(fā)員、醫(yī)藥技術(shù)師等職業(yè),這些職業(yè)你肯定聽說過,但不一定想到他們與化學(xué)工程與工藝專業(yè)相關(guān)??傮w來說化學(xué)工程與工藝專業(yè)的就業(yè)領(lǐng)域還是相當(dāng)廣泛的。畢業(yè)生能在化工、能源、信息、材料、環(huán)保、生物工程、輕工、制藥、食品、冶金和軍工等部門從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作。一般主要的主要就業(yè)方向可以從一下幾個(gè)方面來看:

首先,可到科研院所、高等院校從事化學(xué)工程與工藝相關(guān)科研、教學(xué)等工作。不過這需要該專業(yè)學(xué)生具備一定的科研水平和較高的學(xué)歷。

其次,到化工類、石油類、輕工類、車輛化工、建筑機(jī)械、制藥、食品、涂料涂裝等相關(guān)的科研單位、企業(yè)、公司從事應(yīng)用研究、精細(xì)化工產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)和科技等工作?;ば袠I(yè)有很多知名的企業(yè)如美孚、殼牌、巴斯夫、中石油、中石化等。當(dāng)然,除了這些大企業(yè)外,一些冶金、化纖、煤炭、橡膠等化工企業(yè)也是畢業(yè)生不錯(cuò)的選擇?;ば袠I(yè)是個(gè)講究經(jīng)驗(yàn)和積累的行業(yè),技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)是技術(shù)型人才的資本,對(duì)于剛走出校門畢業(yè)的學(xué)生來說,一般需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)積累,從基層做起,讓理論和實(shí)踐充分的結(jié)合后,才能謀取個(gè)人職業(yè)更好的發(fā)展。

再次,可以在相關(guān)化工類企業(yè)從事銷售、管理等工作。除了走工藝、研發(fā)、質(zhì)量檢驗(yàn)等技術(shù)人才的道路外,該專業(yè)復(fù)合型銷售和管理人才在人才市場(chǎng)中也特別受歡迎。關(guān)鍵是如何取得化工類技術(shù)以外的教育背景和從業(yè)經(jīng)歷。化工貿(mào)易、管理人才基本都需要是化工專業(yè)出身,同時(shí)熟知貿(mào)易規(guī)則和單位業(yè)務(wù),還必須具備耐心細(xì)致,和較強(qiáng)的語(yǔ)言表達(dá)能力。

國(guó)家教育部曾公布的化學(xué)工藝與工程專業(yè)就業(yè)狀況顯示,該專業(yè)2013年全國(guó)普通高校畢業(yè)生規(guī)模在28000-30000人,近三年全國(guó)就業(yè)率區(qū)間在90%-95%之間,屬于就業(yè)率較高專業(yè)。

據(jù)調(diào)查,相關(guān)從業(yè)人員都表示,化工專業(yè)畢業(yè)生要找到一份工作并不難,但找什么樣的工作就因人而異了。由于化工各個(gè)方向分類較細(xì),各個(gè)大學(xué)都有自己擅長(zhǎng)的專業(yè)方向。如有些學(xué)校側(cè)重石油化工、煤化工;有些側(cè)重醫(yī)藥化工;有的則偏重金屬冶煉或精細(xì)化工等。另外,還有一些人對(duì)化工就業(yè)存在這樣的誤區(qū),擔(dān)心學(xué)這個(gè)專業(yè)畢業(yè)后要去挖煤、煉石油。實(shí)際上,傳統(tǒng)的石油化工、煤化工只是其中的一個(gè)就業(yè)方向,如果你對(duì)這個(gè)方向不感興趣,還有更廣泛的領(lǐng)域可供選擇。如可以選擇和人們生活息息相關(guān)的精細(xì)化工,我們用的洗發(fā)水、洗面奶、沐浴液的研發(fā)生產(chǎn)都是化工的主要就業(yè)領(lǐng)域。還有食用油、巧克力等食品加工企業(yè),香水、化妝品、奢侈品制造等也是化工很好的就業(yè)方向。目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平不斷提升,涉及綜合技術(shù)項(xiàng)目的開發(fā)工作節(jié)奏也顯得急躁起來,對(duì)于化工專業(yè)建設(shè)工作人員來說,需要聯(lián)同系統(tǒng)性的設(shè)施布置和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目開發(fā),積極穩(wěn)固綜合人力資源的開發(fā)動(dòng)力,為我國(guó)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供更加優(yōu)質(zhì)的貢獻(xiàn)力量。

除了化學(xué)工程與工藝在工作上的應(yīng)用外,可以說,我們?nèi)粘I钪械摹耙?、食、住、行”樣樣都離不開化工產(chǎn)品。化學(xué)工業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),它為農(nóng)業(yè)、能源、交通、機(jī)械、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農(nóng)業(yè)和人民日常生活提供保障和配套服務(wù)。同時(shí)它還是工業(yè)經(jīng)濟(jì)中最具活力,有待開發(fā)且競(jìng)爭(zhēng)力極強(qiáng)的一個(gè)行業(yè)。老人常說,“三百六十行,行行出狀元”,不管研讀什么專業(yè),都有一定的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),只要潛心學(xué)習(xí),任何領(lǐng)域都可以走出一片輝煌的天地。

化學(xué)工程與工藝論文:試論綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用

【摘要】伴隨我國(guó)科技水平的不管進(jìn)步,一些工業(yè)技術(shù)得到了很大的發(fā)展,這樣就對(duì)化工材料的節(jié)能提出更高層次的要求。在化學(xué)行業(yè)中,綠色化學(xué)工程與工藝的運(yùn)用起到了非常大的節(jié)能作用,該工程與工藝主要是對(duì)化學(xué)生產(chǎn)中的資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等現(xiàn)象進(jìn)行有效處理,從而就可以很大程度降低化工材料對(duì)環(huán)境的污染,也能大大提高能源的利用效率?;诖?,本文主要對(duì)綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】綠色化工工程;化工工業(yè);節(jié)能;促進(jìn)作用

引言:對(duì)于化工來說,其是促進(jìn)社會(huì)和物質(zhì)文明發(fā)展的關(guān)鍵,并且為人類做出了非常大的貢獻(xiàn)。與此同時(shí),環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重,這樣就需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。而綠色化學(xué)工程與工藝是利用科學(xué)有效的方法和材料等進(jìn)行處理,不僅大大提升了生產(chǎn)的利用效率,還很好的解決了存在的污染問題,因此,其對(duì)化工節(jié)能就有很大的促進(jìn)意義。

1.綠色化學(xué)工程與工藝概述

1.1 綠色化學(xué)工程與工藝的重要性

目前很多我們生活中需要用到的物品都有賴化工生產(chǎn)流程,傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝中往往對(duì)于綠色化學(xué)不重視,生產(chǎn)過程中只是注重結(jié)果,短期內(nèi)或許能收獲相應(yīng)的產(chǎn)品及利益,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,很多化工生產(chǎn)工藝流程在生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境造成很多污染,有的污染對(duì)環(huán)境的破壞是不可逆的,后果可想而知。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),近年來綠色化學(xué)工程與工藝越來越被人們提倡,這樣的方式采用一種更科學(xué)更自然的方式實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn),仍然能通過有效途徑得到最后的目標(biāo)產(chǎn)品,但大大降低了生產(chǎn)工藝對(duì)于環(huán)境的污染與破壞,同時(shí)很好的促進(jìn)了化學(xué)工藝的節(jié)能,也實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的要義。

1.2 綠色化學(xué)工程與工藝的基本原則

綠色化學(xué)化工在世界范圍內(nèi)的原則相對(duì)一體,主要涵蓋下列幾方面。(1)在反應(yīng)過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產(chǎn)生,而不是在廢棄物產(chǎn)生之后再對(duì)其進(jìn)行凈化處理。(2)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),盡量做到原料利用率最大化。(3)產(chǎn)品進(jìn)行分析時(shí),在考慮生產(chǎn)效率的同時(shí)使原料和產(chǎn)品的毒性降低。(4)對(duì)于析出劑和溶劑等輔助物,盡量少用或選擇使用無害產(chǎn)品。(5)減少生產(chǎn)過程中能量的損耗及其對(duì)環(huán)境的影響。(6)除了考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的因素,生產(chǎn)原料盡量選擇可回收的加工原料。(7)盡量避免生產(chǎn)過程中產(chǎn)生不必要的化學(xué)衍生物。

2.化工企業(yè)節(jié)能減排的措施

通常情況下,大型化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中往往會(huì)消耗大量的煤炭、石油和一些化工原材料,最終排放出大量的“三廢”,也只有通過不斷循環(huán)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),才能夠促進(jìn)化工企業(yè)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)展,并取得一定的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。而目前化工企業(yè)應(yīng)該在節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,其方法主要有以下幾點(diǎn):(1)加大化工污染這方面的技術(shù)、資金投入力度,對(duì)污染問題進(jìn)行全面的控制。(2)針對(duì)化工生產(chǎn)項(xiàng)目使用先進(jìn)的節(jié)能減排生產(chǎn)工藝,控制好化工原料,進(jìn)而從源頭上對(duì)污染問題進(jìn)行防控。(3)創(chuàng)建綠色的化工生產(chǎn)鏈條,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排技術(shù)集中化處理。(4)全面提高企業(yè)職工的綠色減排意識(shí),從自身出發(fā)做好環(huán)境保護(hù)工作。

3.綠色化學(xué)工程與工藝的合理開發(fā)

3.1 綠色化學(xué)原料的合理運(yùn)用

在化工生產(chǎn)工藝及具體流程中,化學(xué)生產(chǎn)原料是起著決定性作用的主要因素,在傳統(tǒng)化學(xué)工程中,所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國(guó)家不可再生能源的消耗,同時(shí)還導(dǎo)致污染物的排放量大大增加,加重生態(tài)環(huán)境污染程度。將綠色化學(xué)原料作為化工生產(chǎn)材料是綠色化學(xué)工程重要研發(fā)內(nèi)容之一。在化工生產(chǎn)過程中,可使用綠色化學(xué)物質(zhì)、自然物質(zhì)等無染污、可再生的化學(xué)原料。典型的綠色化學(xué)原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產(chǎn)過程中,可使其轉(zhuǎn)化為酮、醇、酸類等多種化學(xué)品。在整個(gè)轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中,這些原料僅會(huì)產(chǎn)生一定量的氫氣,而不會(huì)有任何一種有害、有毒的物質(zhì)產(chǎn)生。

3.2 提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性

在化學(xué)工程的物質(zhì)反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學(xué)原料的轉(zhuǎn)化均是需要化學(xué)反應(yīng)才能得以實(shí)現(xiàn)。在化工生產(chǎn)過程中,合理選擇有效的化學(xué)反應(yīng)形式可有效促進(jìn)化學(xué)工程生產(chǎn)效率及質(zhì)量得到提高[2]。對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響的因素有很多種,反應(yīng)原料、環(huán)境、時(shí)間、特點(diǎn)等均會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不同程度的影響。在化學(xué)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最為普遍的反應(yīng)形式為氧化反應(yīng)。在氧化反應(yīng)過程中會(huì)有大量的熱產(chǎn)生,所有化學(xué)原料均會(huì)在熱的催化作用下發(fā)生變質(zhì),因此會(huì)大大降低化學(xué)品的生產(chǎn)質(zhì)量。在綠色化學(xué)工程中,應(yīng)用新型的反應(yīng)形式,這種新型反應(yīng)形式為烴類氧化反應(yīng)。這種反應(yīng)形式的應(yīng)用不僅可促進(jìn)催化物反應(yīng)催化能力得到提高,同時(shí)還可有效促進(jìn)生產(chǎn)物同分異構(gòu)反應(yīng)時(shí)間增加。

3.3 使用無毒無害催化原料

從目前的現(xiàn)狀來看,伴隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展,合理運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)成為了化工行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵,而在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的時(shí)候,催化劑的使用是非常關(guān)鍵的,既可以對(duì)反應(yīng)速度進(jìn)行加快,也可以對(duì)反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行縮短,那么在進(jìn)行化工生產(chǎn)中,要想確保綠色化工工程和工藝得到快速的發(fā)展,就要使用沒有毒害的催化原材料。同時(shí)現(xiàn)在我國(guó)有關(guān)部門對(duì)催化原材料的選擇和應(yīng)用已經(jīng)給予了高度重視,并且催化劑的開發(fā)、研究和制作在不斷增多,從而就促使在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的時(shí)候,催化原材料有了很大的改善。此外,使用沒有毒害的催化原材料還能夠大大提高化學(xué)反應(yīng)的效率,對(duì)能源消耗含量進(jìn)行降低,也能夠很大程度減少環(huán)境的污染。

4.綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用

加強(qiáng)對(duì)綠色化學(xué)工程與工藝的研究是化學(xué)工程的一次全新探索與實(shí)踐創(chuàng)新,綠色化學(xué)工程工藝研究能夠?qū)U棄物的科滋控制在合理的范圍之內(nèi),實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程的規(guī)劃化發(fā)展,與此同時(shí)也可以改善人民群眾生活環(huán)境,對(duì)構(gòu)建環(huán)境友好型社會(huì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)的合理應(yīng)用

清潔生產(chǎn)技術(shù)的合理應(yīng)用具有超高的價(jià)值,對(duì)化學(xué)原料進(jìn)行無公害化的處理,以期最終達(dá)到合格生產(chǎn)的目的。清潔生產(chǎn)技術(shù)的使用可促使原料等到有效的利用,提升原料的使用效率,清潔生產(chǎn)技術(shù)最為常見技術(shù)例如脫硫技術(shù)等,化學(xué)生產(chǎn)加工不可避免將會(huì)產(chǎn)生一定廢氣,為了進(jìn)一步降低廢氣對(duì)于空氣質(zhì)量的污染,就需要進(jìn)行脫硫處理。此外,除了清潔生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)外,當(dāng)前自然發(fā)電技術(shù)也被賦予了更多的重視,在環(huán)境污染日趨惡劣下,自然發(fā)電技術(shù)受到的關(guān)注,利用風(fēng)能等自然資源發(fā)電,可在生物工程中降低污染,并提高環(huán)境質(zhì)量,以期實(shí)現(xiàn)資源有效利用。

4.2 生物技術(shù)的有機(jī)結(jié)合

在可持m發(fā)展理念推進(jìn)下,生物技術(shù)也不斷得以升級(jí),生物技術(shù)也可理解成為生物工程,其中包括生物化工以及仿生學(xué)兩部分。生物技術(shù)利用生物科技進(jìn)行生產(chǎn)與加工,如常見的生物酶技術(shù),生物酶是一種具有催化作用的有機(jī)物,該種有機(jī)物可具有超高應(yīng)用價(jià)值,加之其污染系數(shù)較小,故此被廣泛的應(yīng)用到各領(lǐng)域之中。例如紡織領(lǐng)域,通過氧化還原酶的作用促使衣物處于仿舊狀態(tài)等。生物技術(shù)的使用符合綠色化學(xué)工程工藝的要求,因此將生物技術(shù)與綠色化學(xué)工程工藝相互結(jié)合,可進(jìn)一步的深人落實(shí)化學(xué)工程節(jié)能理念,并改變傳統(tǒng)化學(xué)生產(chǎn)工藝模式,共同打造綠色環(huán)保社會(huì)。

4.3 環(huán)境友好型產(chǎn)品的加工生產(chǎn)

綠色化學(xué)工程與工藝的主要發(fā)展目的之一即為為社會(huì)生產(chǎn)處環(huán)境友好型產(chǎn)品,如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產(chǎn)品。通過綠色化學(xué)工程可以生產(chǎn)出與社會(huì)、自然環(huán)境發(fā)展相符合的友好型產(chǎn)品。綠色化學(xué)工程生產(chǎn)的出現(xiàn)在很大程度上起到了保護(hù)環(huán)境的作用。在社會(huì)生產(chǎn)、生活中,人們的購(gòu)買的產(chǎn)品均為綠色產(chǎn)品,不僅有效保證了人們身體健康,同時(shí)也可促進(jìn)社會(huì)健康、和諧發(fā)展。因此,在化工生產(chǎn)過程中,如能夠促進(jìn)綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮,可有效降低生態(tài)環(huán)境的染污,促進(jìn)國(guó)家自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到可持續(xù)發(fā)展,對(duì)國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展及社會(huì)的進(jìn)步具有重要意義。

結(jié)語(yǔ)

通過上文對(duì)綠色化學(xué)工程和工藝技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析可知,綠色化學(xué)工程對(duì)促進(jìn)化學(xué)工業(yè)節(jié)能發(fā)展起到了重要助推作用,是實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排發(fā)展目標(biāo)的重要手段?,F(xiàn)階段,開發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)工藝,已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù),是建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

化學(xué)工程與工藝論文:論提高技工學(xué)?;瘜W(xué)工程與工藝教學(xué)質(zhì)量的方法

摘 要:當(dāng)前,在職業(yè)教育努力服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大背景下,怎樣創(chuàng)新中等職業(yè)學(xué)校的化學(xué)工藝專業(yè)教學(xué),為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)搞好服務(wù)?筆者認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)認(rèn)真把握專業(yè)課程教學(xué)和學(xué)生就業(yè)的關(guān)系,結(jié)合中等職業(yè)教育的發(fā)展現(xiàn)狀及化學(xué)工藝學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn),通過對(duì)專業(yè)課程的正確定位和教學(xué)方法的進(jìn)一步改革,努力培養(yǎng)高素質(zhì)的化學(xué)工藝職業(yè)勞動(dòng)者。

關(guān)鍵詞:中等職業(yè)教育 化學(xué)工藝 校企合作 能力培養(yǎng)

化學(xué)工程與工藝專業(yè)作為一個(gè)注重實(shí)踐能力的專業(yè),要求學(xué)生具有很強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。但在實(shí)際工程實(shí)踐能力培養(yǎng)過程中,學(xué)生在工程實(shí)踐能力培養(yǎng)方面還是遇到了許多問題。為此,本文將圍繞這個(gè)話題進(jìn)行相應(yīng)探討,期望通過簡(jiǎn)單分析可以給學(xué)生能力培養(yǎng)帶來實(shí)質(zhì)性幫助。

一、中等職業(yè)教育現(xiàn)狀分析

中等職業(yè)教育其實(shí)就是就業(yè)教育,這已經(jīng)成為人們的一個(gè)共識(shí)。也就是說,人們?cè)絹碓礁惺艿铰殬I(yè)教育對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用,越來越認(rèn)識(shí)到職業(yè)教育與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的緊密聯(lián)系,認(rèn)識(shí)到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)職業(yè)教育資源的配置利用。同時(shí),市場(chǎng)也對(duì)職業(yè)教育的發(fā)展起著制約和促進(jìn)作用,主要表現(xiàn)在:生源市場(chǎng)構(gòu)成了職業(yè)教育的入口環(huán)節(jié);產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)需求構(gòu)成了職業(yè)教育的運(yùn)行環(huán)節(jié);就業(yè)市場(chǎng)影響著職業(yè)教育的出口環(huán)節(jié)。市場(chǎng)已成為影響職業(yè)教育的重要因素,在一定程度上講,市場(chǎng)變化已成為職業(yè)教育發(fā)展變化的一個(gè)晴雨表。

二、化學(xué)工藝學(xué)科特點(diǎn)分析

根據(jù)教育部面向21世紀(jì)中等職業(yè)教育教材建設(shè)的精神,以及培養(yǎng)高素質(zhì)化工職業(yè)勞動(dòng)者的要求,化學(xué)工藝課程立足化工工藝崗位操作工所需要的基本知識(shí)、基本原理和基本技術(shù),在介紹化工生產(chǎn)原料、闡述化學(xué)工藝基本知識(shí)與原理的基礎(chǔ)上,選擇可體現(xiàn)化學(xué)工藝特點(diǎn)的工藝,討論工藝原理、工藝條件及工藝流程,使學(xué)生學(xué)習(xí)掌握化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)知識(shí),基本原理和技術(shù),為他們走向生產(chǎn)崗位奠定了化工職業(yè)基礎(chǔ)。

三、如何改革化學(xué)工藝學(xué)教學(xué)

1.改革思路要以市場(chǎng)為基礎(chǔ)。要以市場(chǎng)調(diào)研為基礎(chǔ),結(jié)合地方工業(yè)的特點(diǎn)對(duì)化學(xué)工藝課程內(nèi)容及要求進(jìn)行定位。首先,課程定位必須要實(shí)事求是。職業(yè)教育辦學(xué)方向就是依靠市場(chǎng)辦專業(yè),如果脫離了這個(gè)目標(biāo),那么課程定位就是無源之水。其次,職業(yè)學(xué)校的學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱,學(xué)生的水平差距也比較大,學(xué)生缺乏興趣,容易失去學(xué)習(xí)動(dòng)力,所以我們要了解教學(xué)的主體即學(xué)生的實(shí)際情況。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)按學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)能力和就業(yè)市場(chǎng)需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減,應(yīng)著重介紹與實(shí)操和就業(yè)企業(yè)緊貼的內(nèi)容。注重理論聯(lián)系實(shí)際。教學(xué)內(nèi)容突出實(shí)用性,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生感覺到學(xué)有所用,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和參與意識(shí)。

2.基本方法要與地方經(jīng)濟(jì)相結(jié)合。目前中等職業(yè)教育的專業(yè)課教材中,化學(xué)工藝學(xué)教材中的內(nèi)容大多是以一些相對(duì)完善、通用的一些工藝作為優(yōu)秀內(nèi)容。由于不同地區(qū)化工行業(yè)的資源、人才需求和生產(chǎn)工藝不同,現(xiàn)行教材中很多內(nèi)容并不能很好地被企業(yè)、教師和學(xué)生認(rèn)可。在實(shí)際教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)將一些本地具有代表性、基礎(chǔ)性的工藝作為優(yōu)秀教學(xué)內(nèi)容,將化學(xué)工藝中的工藝學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)融入優(yōu)秀工藝完成教學(xué)目標(biāo)。如我們濟(jì)源地區(qū)以樹脂生產(chǎn)、煤化工和化肥生產(chǎn)為主,教學(xué)內(nèi)容就應(yīng)當(dāng)與企業(yè)合作制定以樹脂生產(chǎn)、煤焦化、煤氣化和化肥生產(chǎn)的工藝作為主線,將工藝學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和生產(chǎn)工藝相結(jié)合為內(nèi)容的校本教材。

3.實(shí)施化學(xué)工藝教學(xué)的幾項(xiàng)措施。一是要加強(qiáng)教師的業(yè)務(wù)能力培訓(xùn)及師資隊(duì)伍建設(shè)。首先,要重視學(xué)歷、職稱的提高與實(shí)踐本領(lǐng)和研發(fā)能力的培養(yǎng)。鼓勵(lì)教師主動(dòng)到當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)企業(yè)鍛煉為行業(yè)企業(yè)提供各種技術(shù)支持與服務(wù)。同時(shí)參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂,積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),提高實(shí)踐教學(xué)能力。其次,組建“校企互通、動(dòng)態(tài)組合”的兼職教師隊(duì)伍。拓寬兼職教師來源,建立校外兼職教師數(shù)據(jù)庫(kù),通過正式引進(jìn)、柔性引進(jìn)和與企業(yè)“共引共享”等方式,聘請(qǐng)當(dāng)?shù)匦袠I(yè)企業(yè)技術(shù)骨干和能工巧匠來校兼職上課。 二是要針對(duì)崗位特點(diǎn)使用特殊教學(xué)模式。項(xiàng)目教學(xué)、生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)等職業(yè)教育大力提倡的教育模式都是對(duì)傳統(tǒng)理論教學(xué)、課堂教學(xué)的“顛覆”。隨著項(xiàng)目教學(xué)和生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)等教學(xué)模式的推進(jìn),帶動(dòng)了校企合作辦學(xué)模式、學(xué)做合一學(xué)習(xí)模式和產(chǎn)教結(jié)合教學(xué)模式的改革。以工作任務(wù)為中心,許多項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施安排在校內(nèi)和校外企業(yè)開展生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)。開展項(xiàng)目課程和生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)不僅是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能的重要方式,同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生良好職業(yè)道德、科學(xué)創(chuàng)新精神的理想途徑。 三是工學(xué)交替,將理論與實(shí)際相結(jié)合。以學(xué)科教育模式針對(duì)化學(xué)工藝基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行教學(xué),以實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)管理教學(xué)進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練。將地方企業(yè)與學(xué)校理論知識(shí)與實(shí)踐技能教育緊密結(jié)合起來,是一種主要以專業(yè)技術(shù)工人為培養(yǎng)目標(biāo)的職業(yè)教育制度。化學(xué)工藝教學(xué)過程中的理論知識(shí)部分要在實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)時(shí)進(jìn)行強(qiáng)化和講解。將實(shí)際操作所需知識(shí)在課堂上進(jìn)行分析和理解。如在聚氯乙烯化工工藝課程的教學(xué)過程中,要在學(xué)生掌握部分安全和理論知識(shí)后到企業(yè)觀摩學(xué)習(xí)。在理解工藝和實(shí)際操作后回到學(xué)校重新對(duì)理論和操作知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和反饋,能夠更好地讓學(xué)生掌握知識(shí)。

4.關(guān)于專業(yè)教學(xué)考核與評(píng)價(jià)的方法。一是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)考核,以能否勝任崗位工作為標(biāo)準(zhǔn),占總評(píng)成績(jī)的60%。二是對(duì)工藝認(rèn)識(shí)、理解的考核,以在企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行提問及考核為方式,占總評(píng)成績(jī)的30%。三是工藝基礎(chǔ)知識(shí)筆試成績(jī)考核,占總評(píng)成績(jī)的10%。

四、在了解了化學(xué)工程與工藝專業(yè)可以有哪些就業(yè)路線

1.技術(shù)型路線:技術(shù)員-工程師-總工程師(或創(chuàng)業(yè))。化工行業(yè)是個(gè)講究資歷和積累的行業(yè),很少有“一飛沖天”的特別機(jī)遇,初畢業(yè)的我們可以做些技術(shù)類的工作,踏踏實(shí)實(shí),一步步積累技術(shù)資本和經(jīng)驗(yàn),然后到了一定程度后,便能獲得比較好的機(jī)遇和地位?;瘜W(xué)工程與工藝工作,一般需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間來讓自己的理論和實(shí)踐得以充分的結(jié)合后,才能謀取個(gè)人職業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)。所以,若要走技術(shù)路線,對(duì)于剛畢業(yè)的我們,必須在寂寞與微薄的薪水中提升自己,技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)是化學(xué)工程師的資本,基本可以替代金融資本進(jìn)行創(chuàng)業(yè),這也是工作最開始幾年的寂寞和低收入換來的回報(bào)。有技術(shù)在手,想有高薪或者是創(chuàng)業(yè),都不是問題。

2.銷售型路線:業(yè)務(wù)員-銷售主管-區(qū)域經(jīng)理-銷售總監(jiān)?;ぴ牧系谋鎰e必須是建立在扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)之上,否則無法向客戶解釋產(chǎn)品的優(yōu)劣。所以,化工貿(mào)易人才基本都需要是化工專業(yè)出身,同時(shí)熟知外貿(mào)規(guī)則和單位業(yè)務(wù),還必須具備貿(mào)易人才的耐心細(xì)致,語(yǔ)言表達(dá)能力強(qiáng),開朗樂觀,能吃苦耐勞等素質(zhì),若你具備以上的素質(zhì),那便在你涉足該行業(yè)做銷售時(shí),努力地工作。工作的前兩年是收入和職業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期,因?yàn)椋N售過程中最重要的渠道(人脈)和技巧在兩年內(nèi)基本定型。好的銷售人才永遠(yuǎn)都不用發(fā)愁企業(yè)或行業(yè)的不景氣,因?yàn)殇N售技能的通用性,跳槽轉(zhuǎn)行都是非常輕松的。

總之,化工類專業(yè)畢業(yè)生若要成為企業(yè)青睞的復(fù)合型人才,關(guān)鍵的在于如何取得化工類技術(shù)以外的教育背景和從業(yè)經(jīng)歷。除了傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)、工藝、研發(fā)、質(zhì)量檢驗(yàn)等化工專業(yè)型人才外,物流、法律、環(huán)保、項(xiàng)目管理等“邊緣性”人才的招聘比例大大提高,有時(shí)甚至超過了化工專業(yè)人才的招聘量。這些人才要求掌握多方面的專業(yè)知識(shí)。通過跨專業(yè)開研究生,是取得相關(guān)專業(yè)教育背景和專業(yè)知識(shí)的主要途徑。如此,化學(xué)工程與工藝專業(yè)的前景是廣闊的,為了美好的明天,今天的我們偏硬開足馬力,加緊學(xué)習(xí)。

化學(xué)工程與工藝論文:化學(xué)工程與工藝發(fā)展趨勢(shì)淺析

摘要:化化學(xué)工程是生產(chǎn)化學(xué)品的重要環(huán)節(jié)也是化工生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),隨著人們對(duì)環(huán)保理念的關(guān)注,化工生產(chǎn)的工藝也受到了挑戰(zhàn)。本文對(duì)化工生產(chǎn)工藝進(jìn)行探討。以期提高化學(xué)工程與工藝發(fā)展水平,為人類生存環(huán)境做出一定的努力。

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;化工工藝

引言:在化工生產(chǎn)中,往往存在著一定的污染,對(duì)人們生活環(huán)境質(zhì)量和身體健康帶來了很大的威脅,隨著人們對(duì)環(huán)保理念的關(guān)注,化工生產(chǎn)的工藝也受到了挑戰(zhàn)。為了能夠滿足當(dāng)前節(jié)能環(huán)保以及節(jié)能減排的主流理念,基于環(huán)境化以及高效化的原則,在化工生產(chǎn)中應(yīng)該不斷加深對(duì)化工工藝的研究與革新,因?yàn)榛瘜W(xué)生產(chǎn)造成的污染,從很大程度是化工生產(chǎn)工藝不夠成熟所致。

一、關(guān)于化學(xué)工程與化工工藝發(fā)展中存在的問題?

一是化學(xué)工程水平不高。在化學(xué)反應(yīng)過程中,由于生產(chǎn)環(huán)境以及生產(chǎn)設(shè)備的不過關(guān),從而使反應(yīng)不充分,造成大量廢氣、廢水和廢渣的產(chǎn)生。例如,在進(jìn)行化學(xué)肥料的生產(chǎn)過程中,反應(yīng)器皿往往無法達(dá)到反應(yīng)需求溫度,造成反應(yīng)不徹底,產(chǎn)生三廢?;瘜W(xué)反應(yīng)不充分是化工工藝不成熟的表現(xiàn),在這種情況下,生產(chǎn)出來的化學(xué)產(chǎn)品合格率十分低,質(zhì)量無法得到保證,不能滿足人們對(duì)生產(chǎn)和生活的需要。最為嚴(yán)重的是,不充分的化工生產(chǎn)會(huì)造成巨大的能源與資源的浪費(fèi),而大大降低了化工生產(chǎn)效率。并且,在我國(guó)化工生產(chǎn)過程中,連續(xù)型的化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)在具體操作時(shí)往往不能連續(xù),造成整個(gè)工程的連續(xù)性不佳,生產(chǎn)的進(jìn)度容易受到影響,尤其是當(dāng)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)脫節(jié)的時(shí)候,就會(huì)對(duì)生產(chǎn)過程造成很大的影響,這些都是由于化工生產(chǎn)工藝不完善所致。

二是環(huán)保能力低下。我國(guó)的環(huán)境污染和空氣污染之所以這么嚴(yán)重,很大程度上是因?yàn)榛どa(chǎn)的環(huán)保能力低下。造成我國(guó)環(huán)境污染這么嚴(yán)重的罪魁禍?zhǔn)字槐闶腔どa(chǎn)工程的污染。化工生產(chǎn)中污染環(huán)境的能力最強(qiáng)的幾個(gè)行業(yè)則是:造紙業(yè)、印刷業(yè)、紡織業(yè)、印染業(yè)、重金屬的生產(chǎn)等行業(yè)。這些行業(yè)的廢水檢測(cè)結(jié)果,一般都是重金屬超標(biāo)非常嚴(yán)重,對(duì)環(huán)境造成的危害不可估量,從而嚴(yán)重影響人們的衣食住行,也影響了我國(guó)的環(huán)境污染指數(shù)。這些重金屬污染型廢水的排放會(huì)嚴(yán)重影響我國(guó)人民飲水的質(zhì)量以及土壤的質(zhì)量,使得生態(tài)環(huán)境失調(diào)。而且,由于很多化工廠的規(guī)模不大,沒有足夠的人力以及財(cái)力對(duì)這些污水進(jìn)行處理,通常都是直接排放到江河湖泊中,從而影響了較大范圍的生態(tài)環(huán)境。

三是安全管理制度不嚴(yán)格。在化工污染的巨大威脅之下,國(guó)家出臺(tái)了很多相關(guān)法律政策來約束化工工業(yè)的發(fā)展,希望化工行業(yè)能轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式,走上綠色化發(fā)展道路。然而在實(shí)際的化工生產(chǎn)中各種問題層出不窮,如環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、安全問題等,這些問題都會(huì)成為制約我國(guó)化工行業(yè)良性發(fā)展的絆腳石。而產(chǎn)生這些問題的根本原因就是相關(guān)部門沒有嚴(yán)格地執(zhí)行安全管理制度。在化工生產(chǎn)時(shí)往往是先考慮到經(jīng)濟(jì)利益,可能為了節(jié)省成本不愿意投入先進(jìn)設(shè)備和技術(shù),采用不成熟或者落后的化工生產(chǎn)工藝,而忽略了安全和環(huán)境的重要性。

二、提高化工生產(chǎn)工藝質(zhì)量的控制措施

一是提高反應(yīng)技術(shù)以及反應(yīng)裝置的先進(jìn)性。反應(yīng)條件和反應(yīng)技術(shù)是化工生產(chǎn)中最為重要的環(huán)節(jié),也是提升化工工藝質(zhì)量的關(guān)鍵所在,只有具備充分的化學(xué)反應(yīng)條件,才能切實(shí)保證反應(yīng)結(jié)果,提升反應(yīng)效率,減少?gòu)U料的產(chǎn)生。例如當(dāng)精餾塔中的壓力發(fā)生變化時(shí),回流比會(huì)減小。而運(yùn)用熱泵蒸餾之類的技術(shù)能夠減少分離過程中的能量損失。當(dāng)反應(yīng)壓力減小時(shí),氣態(tài)反應(yīng)物的壓縮作用會(huì)顯著減小。吸熱的反應(yīng)溫度下降時(shí),供熱溫度也會(huì)減小,這樣能限制副反應(yīng)的發(fā)生,使產(chǎn)品的反應(yīng)和分離過程中的能耗減少。通過高效填料和傳熱裝置,能夠提升傳熱性能和轉(zhuǎn)換效率。新一代的隔熱材料及其最合適的厚度可以大大地減小熱損失,所以要盡量多使用高效的節(jié)能設(shè)備。并且,在提高反應(yīng)條件的過程中,必須保證化學(xué)反應(yīng)材料齊全,反應(yīng)材料質(zhì)量也必須符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),反應(yīng)中所須的催化劑也要準(zhǔn)備到位,反應(yīng)器皿和設(shè)備等都不能有遺漏,只有這樣才能保證在化工生產(chǎn)過程中高效生產(chǎn),并減少?gòu)U物的產(chǎn)生。保證這些廢物不直接排放到自然環(huán)境中,就能減少化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的危害。

二是降低生產(chǎn)全過程的動(dòng)力能耗。在化工生產(chǎn)過程中,常會(huì)用到電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng),電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)在使用時(shí)耗費(fèi)電能較多,可以采用變頻控制來調(diào)速達(dá)到節(jié)能的效果。變頻節(jié)能調(diào)速可以改善普通的閥門靜態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù),讓電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的輸入輸出能夠保持持久的動(dòng)態(tài)平衡,在化工工藝中可以減少電能能耗。化工工藝具體操作時(shí)需要熱能來促成反應(yīng),對(duì)熱能的消耗也是極其巨大的,在供熱系統(tǒng)改造時(shí),要不受傳統(tǒng)的單套裝置的約束,對(duì)組合裝置全體優(yōu)化,可以從源頭上解決“高熱低用”的問題,最合理地利用熱能源。

三是合理處理廢棄物。在化學(xué)品的生產(chǎn)過程中,反應(yīng)條件和反應(yīng)環(huán)境固然重要,但廢棄物的處理也很重要。我們國(guó)家是一個(gè)資源大國(guó)同時(shí)也是一個(gè)人口大國(guó),使得人均資源占有率很有限,為了以后子孫后代的發(fā)展,我們不能走先污染后治理的道路,該合理處理好廢棄物。我國(guó)現(xiàn)行的法律規(guī)定,化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重金屬和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外,對(duì)有毒廢氣也要經(jīng)過處理才能排放到大氣中。被污染水質(zhì)的排放應(yīng)該嚴(yán)格采用化學(xué)原理對(duì)其進(jìn)行化學(xué)處理,等到指標(biāo)合格后,才能通過專用渠道,排放到自然環(huán)境中。比較簡(jiǎn)單的則是通過基本反映,利用沉淀的方式,將重金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔锍恋硐聛?,使其危害性降到最低。而廢氣則應(yīng)該在排放裝置的中部和頂端設(shè)置有效的廢氣處理系統(tǒng),過濾掉有毒的粉塵和氣體,之后再排放到空氣中。

三、化學(xué)工程與工藝發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和化學(xué)行業(yè)的不斷進(jìn)步,專業(yè)人員已經(jīng)把化學(xué)專業(yè)的研究重點(diǎn)從單一研究化學(xué)過程、設(shè)備等單一方面轉(zhuǎn)而研究化學(xué)行業(yè)與其他行業(yè)的融合方面。最大限度地節(jié)約地資源、能源,實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。探究化學(xué)工程技術(shù)的熱點(diǎn)分析與發(fā)展趨勢(shì),通過對(duì)現(xiàn)有的化學(xué)工程技術(shù)的分析,研究其技術(shù)熱點(diǎn),從而經(jīng)過理論分析,判斷未來的化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)?;瘜W(xué)的影響以及需要重點(diǎn)探討的方向,就是化學(xué)環(huán)保問題。由于化學(xué)工程往往都會(huì)涉及污染問題,因此從化學(xué)工程技術(shù)角度分析,將從技術(shù)角度出發(fā),從而盡最大限度來降低化工技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響。未來化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展,直接影響著其發(fā)展態(tài)勢(shì)。

結(jié)束語(yǔ)

化學(xué)工程技術(shù)的熱點(diǎn)是將化學(xué)工程與信息工程研究相結(jié)合,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)已經(jīng)深入各行各業(yè),通過計(jì)算機(jī)技術(shù)可以收集大量信息,并對(duì)此進(jìn)行精細(xì)的計(jì)算,隨著大量的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析,可以得出很多重要的規(guī)律和結(jié)論,這些規(guī)律可以用來作為提高效率和生產(chǎn)效益的理論依據(jù),同時(shí)可以預(yù)見,將化學(xué)工程和材料科學(xué)結(jié)合起來進(jìn)行分析必將是化學(xué)工程領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題,必將成為引領(lǐng)化學(xué)研究的主要方向。

化學(xué)工程與工藝論文:試論化學(xué)工程與工藝中的裂解1

摘要:近年來,以分析裂解為主的反向工程技術(shù)發(fā)展極為迅速,通過反應(yīng)可以了解化學(xué)物品的組成、結(jié)構(gòu)以及各個(gè)體系的作用機(jī)理,以此提高物質(zhì)的品性。本文對(duì)化學(xué)工程與工藝中的裂解進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;裂解?

一、關(guān)于裂解原理?

在化學(xué)工程中,裂解是指將樣品放在嚴(yán)格控制的環(huán)境中加熱,使之迅速裂解成易揮發(fā)的分子碎片,并用其他聯(lián)用裝置分離和鑒定這些裂解碎片,從而推斷樣品的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。聯(lián)用裝置最普遍的是色譜儀和質(zhì)譜儀,故分析裂解是裂解質(zhì)譜和裂解色譜的總稱。

第一種是裂解質(zhì)譜。裂解質(zhì)譜即將熱裂解產(chǎn)生的碎片送入質(zhì)譜分析儀中,由譜圖分析裂解產(chǎn)物。裂解質(zhì)譜具有所需樣品量小、可從碎裂方式分析分子結(jié)構(gòu)、可鑒定混合物等優(yōu)點(diǎn)。故裂解質(zhì)譜是最早也是最廣泛應(yīng)用于合成和天然高分子結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜技術(shù),典型應(yīng)用包括:均聚物結(jié)構(gòu)的確認(rèn);異構(gòu)體高分子的區(qū)別;共聚物的組成和序列分布分析;高分子混合物的分析;高分子中揮發(fā)性添加劑的鑒定及添加劑對(duì)高分子性能影響的研究和高分子的熱分解機(jī)理研究等。裂解質(zhì)譜技術(shù)包括直接裂解質(zhì)譜、閃蒸裂解質(zhì)譜和裂解色譜質(zhì)譜。

第二種是裂解色譜。裂解色譜是將試樣放在嚴(yán)格控制的條件下,經(jīng)過熱裂解形成小分子碎片,而后用直接或間接方法送進(jìn)氣相色譜儀中進(jìn)行分離測(cè)定。不同的高分子材料有不同的特征譜圖,因此未知樣品譜圖與標(biāo)準(zhǔn)特征譜圖對(duì)照分析,即可對(duì)未知樣品進(jìn)行定性、定量分析。本方法可以發(fā)揮氣相色譜法的快速、靈敏度高、分離效能高的優(yōu)點(diǎn),且樣品用量少,對(duì)含有復(fù)雜填充劑的硫化膠,通常可不必經(jīng)過復(fù)雜的分離手續(xù),即可直接進(jìn)樣裂解分析。主要用于聚合物的鑒定、組成分析、結(jié)構(gòu)表征以及降解研究等方面。高分辨裂解氣相色譜和裂解同時(shí)衍生化技術(shù)是近年分析裂解技術(shù)的重要進(jìn)展,其大大推動(dòng)了裂解色譜在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。裂解質(zhì)譜與裂解色譜相比在定性分析制品方面占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但定量分析較為困難,而裂解色譜則可定量分析。綜合裂解質(zhì)譜和裂解色譜各自的優(yōu)點(diǎn),兩種技術(shù)的聯(lián)用可對(duì)橡膠制品進(jìn)行廣泛的推廣。

二、關(guān)于裂解技術(shù)在工程中的應(yīng)用

橡膠制品由于相對(duì)分子質(zhì)量大,難溶、難熔且難以揮發(fā),用通常的分析技術(shù)難以分析他們的組成。分析裂解技術(shù)可以結(jié)合化學(xué)方法并與其他儀器分析法如紅外、核磁等聯(lián)用,對(duì)橡膠制品進(jìn)行深入、系統(tǒng)的分析,是提供制品分子結(jié)構(gòu)、組成信息唯一而有效的方法。

一是關(guān)于廢舊橡膠分析

橡膠工業(yè)發(fā)展的同時(shí)廢舊橡膠的產(chǎn)量也與日俱增,這不僅造成了環(huán)境污染,還浪費(fèi)了大量資源,回收利用廢舊橡膠制品已成為一個(gè)重大的社會(huì)問題。

回收利用廢舊橡膠制品首先要對(duì)其組成結(jié)構(gòu)給以分析。景治中等人曾用熱裂解色譜2質(zhì)譜技術(shù)對(duì)硅橡膠邊角廢料及次品進(jìn)行分析,確定了兩種酸堿化合物的組成,高溫橡膠的酸催化裂解產(chǎn)物主要是環(huán)狀化合物,室溫橡膠的酸催化裂解產(chǎn)物中有環(huán)狀和鏈狀兩類化合物,從而為硅橡膠廢料利用提供了理論依據(jù)。邱清華等運(yùn)用裂解質(zhì)譜及其他輔助技術(shù)對(duì)膠粉進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,膠粉含膠率為49161%,填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50139%,其中炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29128%,為膠粉的利用提供了理論依據(jù)。孫玉珍采用色質(zhì)連用儀對(duì)氟橡膠二段硫化揮發(fā)物進(jìn)行了研究,確定揮發(fā)物及組分來源,對(duì)環(huán)境保護(hù)有很重要的意義。對(duì)廢舊橡膠制品的組成結(jié)構(gòu)分析,可以了解其廢舊原因,探討其廢舊機(jī)理,以便在制品的配方設(shè)計(jì)或工藝設(shè)計(jì)中加以改善,從而提高制品的使用壽命。Cardina利用分析裂解色譜技術(shù)研究了輪胎胎面膠廢舊后成粒子狀的原因是空氣粉塵對(duì)其破壞作用,但空氣粉塵對(duì)不同膠種的破壞作用不同,由此,我們可以優(yōu)化耐用胎面膠配方。

二是關(guān)于熱解機(jī)理的研究?

典型的熱分解反應(yīng)有:①解聚反應(yīng),最終得到單體;②支鏈取代即簡(jiǎn)單分子的消除,還伴有分子鏈的改造;③環(huán)化至較低分子量化合物;④氫轉(zhuǎn)換,伴隨含不飽和基團(tuán)的開鏈碎片的生成。烴類橡膠的熱解多數(shù)是自由基降解反應(yīng),裂解產(chǎn)物的形成遵循自由基降解反應(yīng)的規(guī)律,因此可利用此規(guī)律幫助分析裂解產(chǎn)物的譜圖,也可以用分析獲得的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行自由基反應(yīng)機(jī)理的研究。其他儀器剖析技術(shù)由于設(shè)備裝置原因或制樣較為困難,不便于對(duì)裂解機(jī)理進(jìn)行研究。而分析裂解技術(shù)采用特殊的裝置,不需對(duì)樣品進(jìn)行處理,在分析橡膠及其制品時(shí),通過熱裂解形成的小分子碎片通常是單體、二聚體及鏈斷裂的分解產(chǎn)物,可用于橡膠的初級(jí)熱解機(jī)理的研究。在絕大多數(shù)情況下,使用該技術(shù)均能給出明確無誤的橡膠初級(jí)熱解產(chǎn)物信息,從而得到聚合物初熱反應(yīng)機(jī)理。Radhakr2ishnan,R.alilarao利用裂解色譜分別討論了聚環(huán)戊二烯和聚丁二烯橡膠的裂解產(chǎn)物及機(jī)理。國(guó)內(nèi)有關(guān)學(xué)者已研究過多種橡膠,包括CR、NR及BR等,獲得了各種橡膠的特征信息,并從理論方面討論了各種橡膠的裂解機(jī)理。黃瑋等使用裂解色譜2質(zhì)譜連用儀對(duì)甲基乙烯基硅橡膠泡沫進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,輻射導(dǎo)致的裂解機(jī)制與熱裂解機(jī)制有相同之處,并對(duì)其裂解機(jī)理進(jìn)行了討論。

三是關(guān)于橡膠結(jié)構(gòu)的表征?

采用分析裂解技術(shù)分析橡膠,可對(duì)橡膠進(jìn)行表征。楊丹等采用高分辨裂解氣相色譜2質(zhì)譜對(duì)由溶液法和膠乳法生產(chǎn)工藝制備的氯化天然橡膠的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,兩種方法制備的氯化天然橡膠具有相同的主體結(jié)構(gòu),但膠乳法制各的氯化天然橡膠中含有少量的羧基和羰基結(jié)構(gòu)。氯化天然橡膠分子鏈上的環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)為六元環(huán),其裂解特征產(chǎn)物是環(huán)己烷同系物。王朝陽(yáng)等運(yùn)用裂解色譜及其他測(cè)試技術(shù)對(duì)環(huán)化氯丁橡膠進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,二甲苯溶劑參與了環(huán)化反應(yīng),且隨環(huán)化度增加,參與反應(yīng)的溶劑二甲苯的數(shù)目也逐漸增加,并確定了環(huán)化結(jié)構(gòu)的形成。

結(jié)語(yǔ):總之,以分析裂解為主的反向工程技術(shù)已廣泛應(yīng)用于橡膠制品的分析領(lǐng)域,并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。多種靈敏度高、專用性強(qiáng)的定性分析的裂解質(zhì)譜及定量分析的裂解色譜已被成功的開發(fā)應(yīng)用。為進(jìn)一步對(duì)橡膠制品精確分析,應(yīng)結(jié)合兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),開發(fā)功能性強(qiáng)、靈敏度高的裂解色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)無疑是今后的發(fā)展重點(diǎn)。

化學(xué)工程與工藝論文:論綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用

摘要:人類社會(huì)不斷向前發(fā)展,人們的生活水平節(jié)節(jié)攀升,在人們生活不斷發(fā)展的背后,是一系列的環(huán)境問題,其中主要?dú)w結(jié)來說就是環(huán)境污染和環(huán)境破壞。本文是站在教育者的立場(chǎng)上,對(duì)綠色化學(xué)教學(xué)中的重要意義和有益探索進(jìn)行了闡釋,并在此基礎(chǔ)上探討了綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用,希望可以對(duì)綠色化工教學(xué)的征途上提供一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;綠色化學(xué)工程;推動(dòng)發(fā)展

引言

綠色化學(xué)工程就是在傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)中,將環(huán)保理念充分的融合,旨在生產(chǎn)出一種完全無公害的生產(chǎn)效果,這種狀態(tài)目前看來雖然是一種理想化的狀態(tài),但是應(yīng)用綠色技術(shù)對(duì)環(huán)境的破壞和污染作用還是具有較為顯著的成果的。

一、化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)教育的意義和探索

(一)化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)教育的意義

現(xiàn)代教育理念中講究的是素質(zhì)教育,化學(xué)思想對(duì)于當(dāng)前學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展上,有著重要的地位,引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)工業(yè)上不斷創(chuàng)新,不斷實(shí)踐。綠色化學(xué)在化學(xué)教育中不是一門獨(dú)立的學(xué)科,他是化學(xué)教育中的一種戰(zhàn)略方針,一種指導(dǎo)理念,綠色化工理念是符合我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想的。綠色化工就是將化學(xué)生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染,通過技術(shù)手段將其扼殺在搖籃中,這種防患于未然的化學(xué)思想是一種較為先進(jìn)的思想。綠色化學(xué)對(duì)教師的能力是一種新的考驗(yàn),這種理念要求教師改變舊有的教育觀念,并通過終身教育不斷完善自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)。綠色化學(xué)在戰(zhàn)略部署上是一個(gè)環(huán)境策略,這種理念是一種保護(hù)環(huán)境的高級(jí)策略,通過化學(xué)生產(chǎn)過程中的綠色化,踐行我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

(二)在化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)教育的探索

綠色化學(xué)理念滲透貫穿到真?zhèn)€化學(xué)實(shí)踐中,化學(xué)教育工作者是直接向?qū)W生傳授理念的工作人員,教師應(yīng)當(dāng)首先具有這種環(huán)保理念。綠色化學(xué)主要立場(chǎng)就是保護(hù)我們的生存環(huán)境,最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)人類的和諧健康發(fā)展?;瘜W(xué)教育中,應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)綠色性,這是對(duì)化學(xué)教育的一種完善和改進(jìn)。教師在進(jìn)行綠色化學(xué)教育中,要結(jié)合課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué),將兩種形式的教學(xué)中都要滲透綠色化學(xué)的觀念,樹立綠色開發(fā)意識(shí)?;瘜W(xué)生產(chǎn)中會(huì)經(jīng)常有很多化學(xué)反應(yīng)過程,對(duì)于一些化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)中都是需要重構(gòu)的。綠色化學(xué)在社會(huì)效益,經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益上都是有所建樹的,此外,綠色化學(xué)結(jié)合多種科學(xué)技術(shù)和相互關(guān)系,是學(xué)科的一種進(jìn)步,是化學(xué)本身的一場(chǎng)革命。

二、綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用

(一)應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)

清潔化工生產(chǎn)技術(shù)主要目的就是節(jié)能,將清潔生產(chǎn)在整個(gè)化工生產(chǎn)中作為主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié),具體來說就是在生產(chǎn)中,盡可能的避免使用一些毒害性較大的材料,并且在使用中盡量避免排放量較大的設(shè)備,采用先進(jìn)的工藝等。在生產(chǎn)中,還要盡最大程度的降低危險(xiǎn)系數(shù),例如高溫、高壓或者是易燃易爆的情況,同時(shí)還要對(duì)生產(chǎn)工藝盡可能的簡(jiǎn)單化以及可靠化,在生產(chǎn)中對(duì)其進(jìn)行操控,例如在生產(chǎn)鉻酸酐時(shí),經(jīng)過采用清潔的生產(chǎn)技術(shù)改造之后,實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧丙烷的清潔生產(chǎn)和二氯苯胺的清潔生產(chǎn),這些清潔生產(chǎn)環(huán)節(jié)都極大的促進(jìn)了環(huán)境保護(hù),對(duì)綠色化工的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

(二)和生物技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行生產(chǎn)

化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)配合多種生產(chǎn)方式,化工生產(chǎn)技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)合是清潔生產(chǎn)的一個(gè)發(fā)展方向,將生物能轉(zhuǎn)化為化學(xué)生產(chǎn)中需要的能量,生物技術(shù)是新型的生產(chǎn)技術(shù),和化學(xué)工藝結(jié)合是生物技術(shù)發(fā)展的一大創(chuàng)新,例如,在對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行煉制過程中,一般原材料為大豆和玉米,在氧氣的作用下結(jié)合發(fā)酵和基因組合的生物技術(shù)方法,進(jìn)行丙二醇的生產(chǎn)。在綠色化學(xué)的發(fā)展角度來看,綠色化學(xué)最大的特性就是在能源的節(jié)約上以及在生產(chǎn)的清潔上,都實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)化學(xué)無法實(shí)現(xiàn)的效果,并且實(shí)際的教學(xué)中,要結(jié)合化工的過程生產(chǎn),將生物技術(shù)的研究和發(fā)展推向一個(gè)更為廣闊的前景之上。

(三)綠色化學(xué)品的應(yīng)用

生物科學(xué)是當(dāng)前較為先進(jìn)的科學(xué),生物技術(shù)在很多人看來還有一定的神秘感,生物技術(shù)的產(chǎn)生在當(dāng)前的技術(shù)革新中是相當(dāng)重要的一部分?;どa(chǎn)中,綠色化工工藝的應(yīng)用,符合我國(guó)當(dāng)前建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的需要,促進(jìn)社會(huì)和自然環(huán)境相和諧健康的發(fā)展,例如傳統(tǒng)的制冷劑為氟利昂,利用綠色化學(xué)品――三氟碘甲烷,可以大大的減輕氟利昂對(duì)臭氧層的破壞,因此也就在很大程度上減輕了溫室效應(yīng),為全球的環(huán)境保護(hù)做出了積極的貢獻(xiàn)。指引學(xué)生在化學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,對(duì)一些難降解的高聚物要多加關(guān)注,并且結(jié)合自身的生活,時(shí)刻觀察生活觀察周圍,查看生活中的日用品是否能夠通過一些可降解的材料代替,更好的服務(wù)于我們自身的實(shí)際生活。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之,綠色化工的實(shí)際教學(xué)中,將綠色生產(chǎn)理念融入進(jìn)入,對(duì)于自然界中各類清潔能源加以有效整合利用,進(jìn)行新型的工藝的開發(fā),更好的促進(jìn)整個(gè)化工行業(yè)的健康友好發(fā)展,從而起到節(jié)能的作用,我們應(yīng)當(dāng)在這條道路上不斷的前進(jìn)探索。

作者簡(jiǎn)介:閔凱,男,1984年10月,畢業(yè)學(xué)校:武漢工程大學(xué) 學(xué)歷:本科 專業(yè):化學(xué)工程與工藝 現(xiàn)工作單位:云南經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 職稱:助教

作者簡(jiǎn)介:秦凱,男,漢族。1989年9月出生于河南開封,2012年6月畢業(yè)于西南林業(yè)大學(xué)體育教育專業(yè),本科學(xué)歷。職稱:助教。主要研究方向,學(xué)校體育學(xué),學(xué)生管理。

化學(xué)工程與工藝論文:淺析化學(xué)工程與工藝

【摘要】化學(xué)工程是化學(xué)的一系列生產(chǎn)活動(dòng)的組成,在化工生產(chǎn)中,為了能夠滿足當(dāng)前節(jié)能環(huán)保以及節(jié)能減排的主流理念?;どa(chǎn)中,開發(fā)了許多最新的化學(xué)工藝以及化學(xué)加工技術(shù)。從生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)效益的基礎(chǔ)分析,化學(xué)生產(chǎn)的工藝應(yīng)該更加趨于環(huán)境化以及高效化。并且,兩者應(yīng)該能夠在某一定實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。本文通過對(duì)化學(xué)工程中,化學(xué)生產(chǎn)的工藝分析,解讀未來對(duì)于化工生產(chǎn)的理念與方式。

化學(xué)工程與工藝概述

化學(xué)工程,簡(jiǎn)稱化工,是研究以化學(xué)工業(yè)為代表的,以及其他過程工業(yè)生產(chǎn)過程中有關(guān)化學(xué)過程與物理過程的一般原理和規(guī)律,如石油煉制工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、印染工業(yè)等,并應(yīng)用這些規(guī)律來解決過程及裝置開發(fā)、設(shè)計(jì)、操作等問題,它是以數(shù)學(xué)及少量的物理觀念為基礎(chǔ)應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)上,主要研究大規(guī)模改變物料中的化學(xué)組成及其機(jī)械和物理性質(zhì),來替生產(chǎn)化學(xué)品或是物料工廠提供一個(gè)反應(yīng)流程設(shè)計(jì)方式。實(shí)驗(yàn)研究、理論分析和科學(xué)計(jì)算已經(jīng)成為當(dāng)代化工研究中不可或缺的三種主要手段。

隨著發(fā)展,后來又發(fā)展出一些新的分支,化學(xué)工程領(lǐng)域的分支龐大,可應(yīng)用在各類化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究及實(shí)務(wù)上的操作,因應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要,以化工的知識(shí)背景為基礎(chǔ),例如半導(dǎo)體工業(yè)。隨計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展,數(shù)值模擬(cfd)在化工的發(fā)展占據(jù)重要的地位。

二、化學(xué)工程與工藝專業(yè)簡(jiǎn)介

1、 化學(xué)工程與工藝任務(wù)。根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)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(shí),受到化學(xué)與化工實(shí)驗(yàn)技能、工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練.具有對(duì)現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬優(yōu)化、革新改造,對(duì)新過程進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)和對(duì)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)工程與工藝專業(yè)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)一般應(yīng)用化工的基本知識(shí)和基本技能外,還應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實(shí)際情況,重點(diǎn)學(xué)習(xí)化工在某個(gè)或某幾個(gè)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,以便形成不同高校應(yīng)用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向。

2、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(shù)學(xué)為基礎(chǔ),并結(jié)合工業(yè)經(jīng)濟(jì)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(yīng)用,以指導(dǎo)各種過程及其設(shè)備的開發(fā)、改進(jìn)和發(fā)展屬于化學(xué)工程學(xué)的內(nèi)容?;瘜W(xué)工程是隨著化學(xué)工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展而形成的。化學(xué)工程包括過程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制、化工系統(tǒng)工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等方面?;瘜W(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)的優(yōu)秀部分,提供過程分析和設(shè)計(jì)所需的有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),研究傳遞過程的方向和極限,化工熱力學(xué)是單元操作和反應(yīng)工程的理論基礎(chǔ),它決定著產(chǎn)品的收率,對(duì)生產(chǎn)成本產(chǎn)生重要影響。對(duì)單元操作的研究,可用來指導(dǎo)各類產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設(shè)備的設(shè)計(jì);傳遞過程是單元操作和反應(yīng)工程的共同基礎(chǔ),化學(xué)工業(yè)在新的形勢(shì)下要求處于化學(xué)優(yōu)秀地位的催化技術(shù)和化學(xué)工程都必須用跨學(xué)科的戰(zhàn)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(shè)備和反應(yīng)裝置中進(jìn)行的物理過程。

合成化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的優(yōu)秀,化學(xué)家不僅發(fā)現(xiàn)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,使人類社會(huì)所有的化合物達(dá)到2230萬個(gè)(美國(guó)化學(xué)文摘1999年12月10日收錄的化合物數(shù)),并且以幾個(gè)月就有100萬個(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)品開發(fā)的基礎(chǔ)。信息技術(shù)及工程技術(shù)的進(jìn)步為設(shè)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(jì)效益。不斷尋求技術(shù)上最先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上最合理的方法、原理、流程和設(shè)備是化學(xué)工業(yè)工藝創(chuàng)新追求的目標(biāo)?;ば录夹g(shù)開發(fā)程序是一套科學(xué)的程序,它是以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以創(chuàng)新為宗旨,以工業(yè)化和商業(yè)化為目的的創(chuàng)新過程。世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家化學(xué)工業(yè)的研究開發(fā)費(fèi)用、科研人員以及專利和文獻(xiàn)的數(shù)量都居各工業(yè)部門的前列。

三、化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析

傳統(tǒng)的化工實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理是相當(dāng)復(fù)雜的,需要花費(fèi)大量的人力物力,由于化工實(shí)驗(yàn)需要平行實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)處理過程的重復(fù)性也非常大。借助MATLAB軟件的應(yīng)用,可以使人們從大量的數(shù)據(jù)處理當(dāng)中解脫出來。

化工實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)流程較長(zhǎng),規(guī)模較大,數(shù)據(jù)處理也較為復(fù)雜。因此依靠計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)會(huì)使繁瑣的數(shù)據(jù)處理過程變得簡(jiǎn)單快捷,大大提高工作效率。數(shù)據(jù)處理是每一個(gè)化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)必不可少的步驟,也是至關(guān)重要的一個(gè)步驟。通過實(shí)驗(yàn)可以建立過程模型、分析工藝技術(shù)的可行條件。但是化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理往往并不是那么簡(jiǎn)單,它需要通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算,若僅僅依靠手工計(jì)算則需要花費(fèi)大量的時(shí)間,而且化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理量很大、重現(xiàn)性很高,因此應(yīng)用計(jì)算機(jī)來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以大大提高工作效率?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)是一個(gè)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的專業(yè)學(xué)科。實(shí)驗(yàn)的目的是通過有限的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)去尋找某一對(duì)象或某一過程中各參數(shù)之間的定量關(guān)系,從而揭示某化工過程所遵循的客觀規(guī)律。

MATLAB在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行初步的嘗試。傳統(tǒng)的化工實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理是相當(dāng)復(fù)雜的,需要花費(fèi)大量的人力物力,由于化工實(shí)驗(yàn)需要平行實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)處理過程的重復(fù)性也非常大。而MATLAB是一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件,能夠方便地繪出各種函數(shù)圖形,一方面可以解決符號(hào)演算問題,另一方面可以解決數(shù)學(xué)中的數(shù)值計(jì)算問題。MATLAB的應(yīng)用范圍非常廣,包括信號(hào)和圖像的處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。它已成為國(guó)際控制界的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算軟件。借助MATLAB軟件的應(yīng)用,可以使人們從大量的數(shù)據(jù)處理當(dāng)中解脫出來,利用MATLAB軟件編寫一個(gè)數(shù)據(jù)處理程序:只需輸入任意一組原始數(shù)據(jù),就可以把實(shí)驗(yàn)結(jié)果,數(shù)據(jù)模型以及作圖一起顯示出來。

綜上所述:21世紀(jì)世界進(jìn)入資源、能源短缺的時(shí)代,解決由國(guó)家提出的節(jié)約資源對(duì)保護(hù)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(jì)的可持續(xù)發(fā)展,我國(guó)提出轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,為此,化工教育首先要端正學(xué)生和家長(zhǎng)對(duì)化工產(chǎn)生的片面認(rèn)識(shí)。融合從分子水平的化學(xué)到大規(guī)模制各工程科學(xué)的寬闊視野,現(xiàn)代化學(xué)工程教育內(nèi)容既應(yīng)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(qiáng)化工程實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力,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(rèn)識(shí)化學(xué)工程的學(xué)科范式和內(nèi)涵。

化學(xué)工程與工藝論文:MATLAB在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用探討

摘要:隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步,MATLAB軟件開始在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用開來。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式十分繁瑣,因此MATLAB軟件的出現(xiàn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理缺陷,提高了化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理效率。文章通過研究MATLAB軟件在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用,分析其處理數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn);數(shù)據(jù)處理;MATLAB軟件;化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);化學(xué)實(shí)驗(yàn) 

1 MATLAB軟件

MATLAB軟件最早由美國(guó)的Mathworks公司提出,其主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中,為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案,并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的編輯模式,代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。近年來MATLAB軟件逐漸被用于化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理中,極大地提高了數(shù)據(jù)處理的效率。

2 化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)不同于普通的化學(xué)實(shí)驗(yàn)只重視一個(gè)原理的求證,它的目的是為了解決工業(yè)中的化工問題,其特點(diǎn)主要有實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)規(guī)模大和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理繁雜等。在整個(gè)化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)里數(shù)據(jù)處理是必不可少的階段,也是印證化學(xué)實(shí)驗(yàn)成果是否行之有效的必要手段,但是由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過于龐大,實(shí)驗(yàn)當(dāng)中相關(guān)的參數(shù)關(guān)系大多是非線性的,單單依靠傳統(tǒng)的手工計(jì)算不僅速度慢,還容易出現(xiàn)計(jì)算失誤的情況,根本無法滿足實(shí)際的需求,因此,將MATLAB軟件融入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理中刻不容緩,它能有效地將繁瑣的計(jì)算步驟化解成簡(jiǎn)單的計(jì)算,提高工作效率,讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性達(dá)到最高值,避免誤差的產(chǎn)生。以下通過研究?jī)蓚€(gè)化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn),分析MATLAB軟件在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)與傳統(tǒng)的手工計(jì)算有什么優(yōu)勢(shì)和便利。

3 化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)據(jù)處理的程序框架

因?yàn)槊恳粋€(gè)化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的目的都不相同,因此其處理的步驟以及涉及的化學(xué)公式也不盡相同,不可能以一個(gè)程序來概括,但是經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究和總結(jié),發(fā)現(xiàn)不同的化工實(shí)驗(yàn)中都會(huì)有其相似之處,它們都可以由圖1來概述:

圖1

3.2 數(shù)據(jù)處理的程序編制

3.2.1 數(shù)據(jù)輸入?;瘜W(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)輸入主要依靠提示的函數(shù)input實(shí)現(xiàn),比如以溫度為例子,則其輸入函數(shù)為:t=input(‘請(qǐng)輸入實(shí)驗(yàn)的溫度(攝氏度):’),其中輸入函數(shù)大多是以矩陣的輸入形式為主。

3.2.2 處理和作圖。化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)時(shí)常會(huì)存在離散的情況,必須經(jīng)由多種擬合的方法將它們結(jié)合成一條或多條連合的曲線,而其中最常用的擬合方式是最小二乘法,因此本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的擬合方式也采用最小二乘法的方式。

設(shè)實(shí)驗(yàn)的離散數(shù)據(jù)(x1,y1)通過最小二乘法將其擬合成因變量y,自變量x,輸入的函數(shù)關(guān)系為y=f(x),函數(shù)關(guān)系的主要思路是讓離散數(shù)據(jù)中的x1的殘差平方以及Σ(f(x1)-y1)2達(dá)到最小值。因?yàn)樵诘贸龌?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中多少會(huì)因?yàn)橥饨绲囊蛩卮嬖谥恍┱`差,因此最小二乘法可以無需使輸入函數(shù)y=f(x)必須經(jīng)過全部的離散數(shù)據(jù)(x1,y1),但是殘差平方和必須達(dá)到最小值。根據(jù)最小二乘法的擬合方法可知,最小二乘法可以滿足化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的擬合應(yīng)用需求。

在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)中會(huì)涉及到流體的流動(dòng)阻力研究,研究主要是通過測(cè)試流體的流動(dòng)阻力,在經(jīng)過特定的計(jì)算之后得出摩擦系數(shù)(λ)和雷諾準(zhǔn)數(shù)(Re)的離散數(shù)據(jù),再同理,經(jīng)過最小二乘法擬合出連續(xù)的曲線,并根據(jù)其畫出相對(duì)應(yīng)的圖形。

得出上述式子之后可以將MATLAB里的函數(shù)polyfit()進(jìn)行線性的擬合,以作為化工數(shù)據(jù)處理的程序

原理。

3.2.3 建立數(shù)據(jù)庫(kù)。因?yàn)榻?jīng)過上述的設(shè)計(jì),化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理只能得知在特定的溫度下(比如10℃、20℃以及30℃等)實(shí)驗(yàn)的物性數(shù)據(jù),但

是在實(shí)際的生產(chǎn)中,工業(yè)生產(chǎn)所涉及的溫度多變,不單單只停留在設(shè)計(jì)好的溫度當(dāng)中,因此,這就需要我們?cè)跀?shù)據(jù)中選擇最相近的數(shù)據(jù),假設(shè)它們屬于線性的關(guān)系,再利用內(nèi)插或者外推的方式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)的物性數(shù)據(jù)常數(shù)。在本文的化工實(shí)驗(yàn)中,編寫的程序已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)溫度和密度以及實(shí)驗(yàn)的溫度與黏度進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)擬合,建立出了一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)據(jù)庫(kù),在工作中只需將溫度輸入進(jìn)系統(tǒng),則程序可以自動(dòng)跳出在特定溫度下的物性數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)處理效率。

3.3 程序的運(yùn)行

在編制完成化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理程序,且建立數(shù)據(jù)庫(kù)之后,便應(yīng)該輸入數(shù)據(jù)以驗(yàn)證程序是否能有效地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理中,MATLAB軟件的應(yīng)用是十分重要的,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可知,在化工實(shí)驗(yàn)當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)大量的離散數(shù)據(jù),必須經(jīng)過擬合的方式進(jìn)行處理,其處理過程中不僅工作量大,而且十分繁瑣,一旦出現(xiàn)差錯(cuò)則必須重新推翻重來,浪費(fèi)大量的人力物力資源,而且在處理好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后,在查看實(shí)驗(yàn)當(dāng)中還要將化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重新計(jì)算一次,看結(jié)果是否與原先的計(jì)算結(jié)果相同,工作量十分重,但是如果運(yùn)用MATLAB軟件則大大降低了數(shù)據(jù)處理難度,只要在MATLAB軟件中輸入相應(yīng)的化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),就可以得到結(jié)果,節(jié)省了時(shí)間,提高了工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際的應(yīng)用中,化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)所要處理的數(shù)據(jù)十分龐大,而且涉及的計(jì)算公式也十分多,甚至很多時(shí)候?yàn)榱藢?shù)據(jù)的計(jì)算公式導(dǎo)出來還要建立復(fù)雜的模型,一旦有一個(gè)步驟出現(xiàn)差錯(cuò)則會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)的成果,如果使用傳統(tǒng)的手工計(jì)算方式,為了避免差錯(cuò)則必須對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)計(jì)算,降低了工作效率,因此MATLAB軟件的應(yīng)用對(duì)于化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理十分重要,它不僅將復(fù)雜的計(jì)算變得簡(jiǎn)單,也讓事后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效率得到提高,促進(jìn)了化工實(shí)驗(yàn)的發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介:李世英(1972-),男,內(nèi)蒙古烏海人,內(nèi)蒙古蒙西建設(shè)集團(tuán)有限公司鋼結(jié)構(gòu)分公司化學(xué)工程工程師,研究方向:化學(xué)工程。

化學(xué)工程與工藝論文:論綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用

摘要:運(yùn)用科學(xué)有效的方法對(duì)化工原料、催化劑、溶劑、試劑、廢物、產(chǎn)品等等進(jìn)行改善來減少其對(duì)人類健康以及生態(tài)環(huán)境的危害,并促進(jìn)化工工業(yè)的節(jié)能發(fā)展,這就是綠色化學(xué)工程與工藝。本文作者根據(jù)工作和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)、化工企業(yè)的節(jié)能減排以及在化學(xué)工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用等方面做了論述。

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程 綠色化工 工藝改進(jìn) 節(jié)能減排

一、化學(xué)與綠色化學(xué)

20世紀(jì)80年代以來,化學(xué)品在社會(huì)公眾中的形象產(chǎn)生了一些微妙的變化。一些人甚至認(rèn)為,“化學(xué)品有毒、有味、污染環(huán)境。國(guó)內(nèi)一些食品、化妝品廣告或包裝上常有一句‘本品不含任何化學(xué)添加劑’“化學(xué)”似乎成了“有害”的同義詞。然而,殊不知,那些標(biāo)榜著純天然的也是化學(xué)品。廣義地說,任何物質(zhì)都是有毒的,物質(zhì)的毒性與物質(zhì)的“量”有關(guān)。常用衡量物質(zhì)毒性的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)LD50(半數(shù)致死量)( mg/kg)等見下表:

表1化學(xué)物質(zhì)的急性毒性分級(jí)

隨著化學(xué)的發(fā)展,尤其是化學(xué)工業(yè)給社會(huì)帶來的環(huán)境污染問題,污染環(huán)境似乎成了化學(xué)的代名詞。造成這一現(xiàn)象固然是出于誤解,但是不可否認(rèn)不少化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的排放和一些化學(xué)品的濫用,確實(shí)給整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的影響。當(dāng)前面臨的形式是,我們這個(gè)社會(huì)已經(jīng)無法離開我們當(dāng)前物質(zhì)文明的化學(xué)工業(yè)和化工測(cè)評(píng)而倒退到從前。盡管我們處于恐怖的白色污染中,但離開今天的高分子產(chǎn)品,我們的日常生活還能正常進(jìn)行嗎?“尤其是在都市中。而我們自己也己經(jīng)或者正在將一些有毒有害的化學(xué)生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國(guó)家”。這一結(jié)果最終將是自食其果,毀了我們賴以生存的地球。因此我們既要為了開創(chuàng)美好生活而發(fā)展化學(xué)工業(yè),又不能讓它的生產(chǎn)過程和它的產(chǎn)品破壞我們的環(huán)境,貽害我們的子孫。這是當(dāng)前化學(xué)工業(yè)者面臨的最大的挑戰(zhàn),即要為社會(huì)創(chuàng)造新的、安全的化學(xué)一綠色化學(xué)。

四、綠色化學(xué)的興起

什么是綠色化學(xué)?“美國(guó)綠色化學(xué)研究所長(zhǎng)P .T - Anastas博士認(rèn)為,“綠色化學(xué)就是在化學(xué)品的設(shè)計(jì)、制造和使用過程中利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒有害物質(zhì)的使用或者在過程中的生成。”綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的原理和方法來減少或消除化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生,使所研究開發(fā)的化學(xué)產(chǎn)品和過程更加對(duì)環(huán)境友好。

從這定義上來看,綠色化學(xué)的目的就是在化學(xué)轉(zhuǎn)化的全過程中對(duì)污染進(jìn)行預(yù)防,把污染末端開始控制變?yōu)樵搭^就治理。綠色化學(xué)涉及對(duì)化學(xué)產(chǎn)品及其合成設(shè)計(jì)與改造。通過提供一個(gè)新的方法,既通過改變化學(xué)方應(yīng)與化工過程,從而從根本上減少或消除危害物質(zhì)的產(chǎn)生,并進(jìn)而解決環(huán)境問題。2、綠色化學(xué)的特點(diǎn)

綠色化學(xué)是當(dāng)今國(guó)際化學(xué)工業(yè)研究的前沿,己成為21世紀(jì)化學(xué)工業(yè)的主要方向之一,其顯著特點(diǎn)是:

1)綠色化學(xué)考慮社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)人與自然的協(xié)調(diào)。大力開發(fā)人類最理想的綠色資源和能源,充分利用生物質(zhì),即植物、農(nóng)作物,以及其他通過光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物,它們是理想的石油品替代原料。此外,還可利用取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能及風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿龋龠M(jìn)化工生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)是人類用環(huán)境危機(jī)的巨大代價(jià)換來的新認(rèn)識(shí)、新思維和新科學(xué),是更高層次的化學(xué)。如:在設(shè)計(jì)獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)路線時(shí),力求使原料中的原子100%地轉(zhuǎn)變?yōu)槟康漠a(chǎn)物,實(shí)現(xiàn)廢物的‘零排放’。這樣既可以充分利用資源,又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

2)綠色化學(xué)是研究與環(huán)境友好化學(xué)反應(yīng)和技術(shù),特別是新的催化工程技術(shù),在選擇原料路線時(shí),盡量使用低污染、無污染的原料,以替代有毒有害的原材料,反應(yīng)過程中采用對(duì)環(huán)境友好的媒介和反應(yīng)技術(shù)。如:酶催化反應(yīng)、膜催化反應(yīng)、清潔合成技術(shù)、生物工程技術(shù)等。”這些采用生物技術(shù)、酶技術(shù)及基因重組工程等高新技術(shù)開發(fā)新的化學(xué)反應(yīng)與合成新的化合物,能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的綠色化。

3)綠色化學(xué)是從源頭上防止污染的生成。即污染預(yù)防(pollutionention)環(huán)境治理則是對(duì)已被污染的環(huán)境進(jìn)行治理,即“末端治理”。時(shí)間表明,這種“末端治理”的粗放式經(jīng)營(yíng)模式,往往治標(biāo)不治本,只注重污染的凈化和處理,不注意從源頭上和生產(chǎn)全過程中預(yù)防和杜絕廢物的產(chǎn)生和排放,既浪費(fèi)資源和能源,治理費(fèi)用投資又比較大,綜合效益差,甚至造成二次污染。因此,綠色化學(xué)的目的就是把現(xiàn)有的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染、后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上消除污染”。

五、綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)

1、選擇、采用無毒害化學(xué)原料

生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的源頭是原料的選擇,它決定著化學(xué)生產(chǎn)流程和工藝的選擇。綠色化學(xué)工程與工藝以不使用有毒有害的原料為首要開發(fā)目標(biāo),從源頭上防止化學(xué)污染,同時(shí)綠色化學(xué)工程與工藝本著采用可再生的自然物質(zhì)作原料的開發(fā)原則,來保證化學(xué)生產(chǎn)的無污染。

2、提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性

烴類選擇性氧化是一類具有強(qiáng)放熱性的反應(yīng),石油化工工業(yè)中時(shí)常發(fā)生這種反應(yīng),但是,它的生成物不穩(wěn)定,很容易被進(jìn)一步氧化,生成H2O和CO2。在各類的催化反應(yīng)中,此反應(yīng)一般不會(huì)被選擇,因?yàn)橛袝r(shí)生成物中還會(huì)存在同分異構(gòu)提,不利于得到最終產(chǎn)物,所以,為了簡(jiǎn)化生產(chǎn),一般都會(huì)使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度,還提高了反應(yīng)的選擇性,還能夠起到降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染的作用。所以加強(qiáng)這一方面的研究會(huì)有很強(qiáng)的實(shí)用性,比如開發(fā)載氧能力強(qiáng)、選擇性好的新型催化劑,就可以應(yīng)對(duì)不同的烴類氧化反應(yīng)。

3、采用無毒無害的化學(xué)催化劑

近年來,化學(xué)反應(yīng)越來越多的應(yīng)用到了工業(yè)化的生產(chǎn)中,而催化劑對(duì)提高反應(yīng)速率有著明泉的效果,所以開發(fā)新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學(xué)工藝的發(fā)展方向之一。如今,相關(guān)部門都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑,此外,分子篩催化劑也得到了很好的開發(fā)和應(yīng)用。

六、綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用

綠色化學(xué)工程的開始與使用很大程度上促進(jìn)了化學(xué)工業(yè)節(jié)能的實(shí)現(xiàn),主要有以下幾方面的應(yīng)用。

1、清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

清潔生產(chǎn)技術(shù)也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術(shù),比如先進(jìn)的脫硝和脫硫技術(shù);城市垃圾的無害化處理技術(shù);生活垃圾制沼氣技術(shù);高效清潔的煤氣化技術(shù);利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等自然能發(fā)電技術(shù)等等,這此都利用了清潔生產(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(xì)胞工程、酶工程、基因工程等等;輻射加工技術(shù),如離子束、射線和中子束等在常溫常壓下就可以引起一些需要在高溫高壓下才能進(jìn)行的反應(yīng);綠色催化技術(shù),這里有多種催化劑,比如分子篩催化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑等;超臨界流體技術(shù),這里有超臨界H2O。和超臨界CO2,都能阻燃并且無毒。

2、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,比如尋找替代品來替代氟利昂,這樣可以保護(hù)大氣的臭氧層;使用可降解的塑料制品;無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因?yàn)閭鹘y(tǒng)汽油柴油給大氣帶來了嚴(yán)重污染,近年來國(guó)內(nèi)外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無污染燃料,大大減少汽車尾氣造成的污染。

結(jié)語(yǔ):

綠色化學(xué)工程與工藝采用無毒的溶劑、原料,選擇無污染、低耗、節(jié)能的化學(xué)工藝過程,應(yīng)用清潔的生產(chǎn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與環(huán)境相協(xié)調(diào),產(chǎn)品和生態(tài)友好。開發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)工藝,已成為當(dāng)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù),是建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

化學(xué)工程與工藝論文:探索綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用

摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,“節(jié)能”的理念被越來越多的人們所認(rèn)可,與此同時(shí),與“節(jié)能”理念相一致的“綠色”理念也逐步的興起,成為了21世紀(jì)人們所普遍談?wù)摰脑掝}。本文以分析綠色化學(xué)工程與工藝為基礎(chǔ),對(duì)化學(xué)工程給人們帶來的影響一一講解,探討綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)中的作用。

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)工程與工藝;工業(yè)節(jié)能;促進(jìn)作用

引言

當(dāng)下,我國(guó)倡導(dǎo)節(jié)能理念之風(fēng)日益興盛,在各類的生產(chǎn)活動(dòng)中,環(huán)保的地位越來越高。國(guó)家政府出臺(tái)了一系列的規(guī)章制度來推行環(huán)境保護(hù)的實(shí)施,監(jiān)察力度日益加大,打擊環(huán)境污染的力度明顯提高,相關(guān)的工作人員的努力也有了顯著的成效。長(zhǎng)期以來,我國(guó)作為世界上的工業(yè)生產(chǎn)大國(guó),工業(yè)發(fā)展速度之快令世人驚嘆。然而,與工業(yè)迅猛發(fā)展一起出現(xiàn)的還有環(huán)境污染的問題,這時(shí),成功進(jìn)入人們眼球的“綠色”理念就成為了當(dāng)今時(shí)代下的主題,綠色化學(xué)工程的理念也逐步的興盛起來。

一、綠色化學(xué)工程興起的原由

1、綠色化學(xué)工程與工藝簡(jiǎn)介

談起綠色化學(xué)工程興起的原由,我們就應(yīng)該首先來了解一下什么是綠色化學(xué)工程。說到化學(xué)工程可能所有的人都并不陌生,它就是常常被人以簡(jiǎn)稱來時(shí)常談?wù)摰幕?。隨著新時(shí)代的發(fā)展,化學(xué)工程得到了廣泛的應(yīng)用,與此同時(shí),化學(xué)污染也成為了化學(xué)工程的代名詞,環(huán)境污染現(xiàn)象、資源浪費(fèi)現(xiàn)象等等,都給社會(huì)發(fā)展背上了沉重的負(fù)擔(dān)。

而此時(shí)發(fā)展起來的綠色化學(xué)工程于工藝就是為了解決這一問題。綠色化學(xué)工程與工藝就是用化學(xué)的方法和技術(shù)去減少或消滅那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。從而提高環(huán)境的保護(hù)效率,增強(qiáng)資源的可持續(xù)使用的效率。綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物,不再處理廢物。

2、綠色化學(xué)工程和工藝的意義

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們的生活水平有了顯著的提高并增強(qiáng),人們生活的步伐也明顯加快,化學(xué)生產(chǎn)也為人們所普遍接受并廣泛應(yīng)用,但化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢物排放,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,甚至生產(chǎn)生活用水也受到了一定程度的污染,這些不合理現(xiàn)象的存在甚至?xí):Φ饺藗兊纳踩?,長(zhǎng)期生活在這樣環(huán)境下的人們的精神也會(huì)受到?jīng)_擊。

化學(xué)生產(chǎn)不僅要大量采集自然物資,還對(duì)自然環(huán)境造成影響,這是當(dāng)今時(shí)代背景下所不能容忍的。政府的政策的出臺(tái)、監(jiān)察機(jī)關(guān)的嚴(yán)厲執(zhí)法、相關(guān)工作人員加快技術(shù)研究開發(fā)出環(huán)境友好產(chǎn)品就顯得尤其重要了,綠色化學(xué)工程與工藝也就成了未來化工生產(chǎn)發(fā)展的方向。

當(dāng)化學(xué)工程逐漸的融入了“節(jié)能”的概念和“綠色”的概念時(shí),化學(xué)工程的生產(chǎn)再也不是當(dāng)初的污染的代名詞,綠色化學(xué)工程將保護(hù)生態(tài)環(huán)境和提高資源的利用率抬到實(shí)質(zhì),自然環(huán)境得到了有效的保護(hù),原來只能廢棄的垃圾也做到了成功的再回收利用。這樣看來,綠色化學(xué)工程與工藝就成為了新時(shí)代所倡導(dǎo)的新詞匯,它成功的成為了保護(hù)環(huán)境資源的有效手段,而技術(shù)的進(jìn)步,城市污染的減少,從而提升我們賴以生存的環(huán)境條件。

二、綠色化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用

根據(jù)當(dāng)下的環(huán)境氛圍,我國(guó)綠色化學(xué)工程的開發(fā)和應(yīng)用都有了一定的發(fā)展,從本質(zhì)問題治理起來,俗話說:“射人先射馬,擒賊先擒王?!敝挥凶プ×烁拘缘膯栴},才能夠真正的解決問題?,F(xiàn)階段,我國(guó)的綠色化學(xué)生產(chǎn)體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面。

1、選用無毒、無害化學(xué)原料

從化學(xué)原料的選擇入手,盡量選擇無毒、無害,并且可進(jìn)行再生利用的化學(xué)原料來進(jìn)行化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)和制作。對(duì)于化學(xué)產(chǎn)品來說,最根本的問題在于原料的選擇,它是影響著化學(xué)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝重要原因之一。綠色化學(xué)工程與工藝是以無毒無害的化學(xué)原料為基本原則,在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的起始就采取了防治手段,并且,綠色化學(xué)工程與工藝采用可再生資源為開發(fā)原料,保證在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行無污染操作。

2、采用綠色高效的化學(xué)催化劑

綠色高效的化學(xué)催化劑的使用是非常必要的。目前我國(guó)也正在積極的研究這樣技術(shù),如采用綠色生物仿生催化劑。石油化工反應(yīng)中烷烴氧化反應(yīng)時(shí)碳?xì)滏I是相當(dāng)惰性的,通常情況下需要苛刻的反應(yīng)條件,如高溫高壓才能使之活化。采用新型的綠色生物仿生催化劑,能夠?qū)崿F(xiàn)在溫和條件下對(duì)分子氧的活化,在烷烴的氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出很高的催化活性和選擇性,因而綠色仿生催化劑使用也是綠色工學(xué)工程與工藝所追求的方向之一。

3、提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性

采用先進(jìn)工藝和使用選擇性高的試劑等手段提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性,可以降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染。如石油化工中經(jīng)常會(huì)發(fā)生的反應(yīng)――如以上所說的烷烴類選擇性氧化反應(yīng),這一類反應(yīng)具有強(qiáng)放熱性的特性,其目的產(chǎn)物不穩(wěn)定,有時(shí)有些產(chǎn)品還具有異構(gòu)體形式,在各類的催化反應(yīng)中此反應(yīng)的選擇性最低,采用選擇性高的試劑,提高反應(yīng)選擇性,從而能夠獲得更多的最終產(chǎn)物。

三、綠色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用

基于綠色化學(xué)工程與工藝下的化工產(chǎn)品的大量的使用,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了我國(guó)的化學(xué)工業(yè)節(jié)能,就目前而言,綠色化學(xué)工程與工藝在國(guó)內(nèi)已經(jīng)得到應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個(gè):

1、清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

清潔生產(chǎn)技術(shù)也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術(shù)、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),這其中有基因工程;輻射加工技術(shù);綠色催化技術(shù),這里有多種催化劑,都能阻燃并且無毒。清潔生產(chǎn)技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),其產(chǎn)品清潔無毒,不管是對(duì)環(huán)境還是對(duì)人體都是安全的。

2、結(jié)合生物技術(shù)的應(yīng)用

生物技術(shù)領(lǐng)域包括有細(xì)胞、微生物和酶的技術(shù)范疇。它在化工領(lǐng)域的應(yīng)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(nèi)作為一種催化劑具有高效性和專一性,廣泛參與到生物合成的各個(gè)過程。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(jī)化合物原料多數(shù)直接來源于動(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,具有無污染、反應(yīng)條件溫和產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。

3、生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品

綠色化學(xué)工程的生產(chǎn)也可以生產(chǎn)出來符合社會(huì)發(fā)展的環(huán)境友好型的產(chǎn)品。它的生產(chǎn)的出現(xiàn),在很大程度上做到了對(duì)環(huán)境的保護(hù)作用。在社會(huì)中,人們隨時(shí)隨地都可以買到放心的“綠色”產(chǎn)品,不僅維護(hù)了自身的健康,同時(shí)也是在為社會(huì)做著重大的貢獻(xiàn),這樣一舉兩得的事情,若是真的能夠?qū)崿F(xiàn),對(duì)國(guó)家的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步影響的意義也是十分巨大的。

結(jié)束語(yǔ)

在綠色化學(xué)工程與工藝中采用無毒無害的原料,使用節(jié)約減排的生產(chǎn)工藝,采取清潔生產(chǎn)的技術(shù),可以有效地使化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品的破壞性降低,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧,達(dá)到產(chǎn)品與生態(tài)之間的互補(bǔ)。因此,開發(fā)和研究綠色化學(xué)工程與工藝是影響當(dāng)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展的決定性因素之一,成為了可持續(xù)發(fā)展的重要前提。

化學(xué)工程與工藝論文:化學(xué)工程與工藝發(fā)展趨勢(shì)淺析

摘 要:近代化學(xué)工程與工藝的發(fā)展更加注重多學(xué)科的融合,保持良好的生態(tài)環(huán)境是發(fā)展的重要環(huán)節(jié)?;瘜W(xué)工程與工藝主要通過對(duì)相關(guān)的化工材料進(jìn)行加工處理,使資源的利用率最大化,達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,走環(huán)境保護(hù)與科技發(fā)展的道路,進(jìn)一步調(diào)整資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。本文就化學(xué)工程與工藝發(fā)展趨勢(shì)與環(huán)境的影響進(jìn)行了一些分析。

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程與工藝 環(huán)保 發(fā)展趨勢(shì)

化學(xué)工程與工藝就是對(duì)材料進(jìn)行加工處理,然后進(jìn)行再次利用實(shí)現(xiàn)能量的傳遞,這樣高效環(huán)保完成資源的優(yōu)化配置,優(yōu)化產(chǎn)品加工生產(chǎn)的過程?;瘜W(xué)工程與工藝的發(fā)展由來已久,它以化學(xué)工程相關(guān)理論還有實(shí)際的一些運(yùn)用為指導(dǎo),利用這一學(xué)科知識(shí)對(duì)各種產(chǎn)品進(jìn)行研究、開發(fā)跟生產(chǎn)?;すこ填I(lǐng)域的相關(guān)行業(yè)非常多,比如石油化工、生物化工、材料化工、冶煉化工等相關(guān)行業(yè)。化學(xué)工程領(lǐng)域相關(guān)的行業(yè)都是關(guān)乎我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域,化工工程還與一些高新科技領(lǐng)域相互影響作用,共同推動(dòng)著科技的發(fā)展,促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步。目前化學(xué)工程領(lǐng)域正向著自動(dòng)集約化、高效精細(xì)化方向發(fā)展??偠灾?,化工工程涵蓋的專業(yè)領(lǐng)域范圍非常廣,因此,加強(qiáng)對(duì)化工工程與工藝發(fā)展研究時(shí)非常有必要的。

一、化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展特點(diǎn)趨勢(shì)

1.化學(xué)工程與工藝特點(diǎn)

化學(xué)工程簡(jiǎn)稱化工,是研究以化學(xué)為代表的相關(guān)工業(yè)的,化學(xué)工程與工藝這門學(xué)科是一門工業(yè)特色十分顯著學(xué)科,化學(xué)工程與工藝的研究范圍廣,是一門應(yīng)用十分寬泛的專業(yè)。如一些食品加工業(yè)、印刷業(yè)、冶煉業(yè)、醫(yī)藥生產(chǎn)、材料化工等都是建立在化學(xué)工程與化學(xué)工藝的基礎(chǔ)之上。化學(xué)工程與工藝這門課就是培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的理論知識(shí),想要在這一門學(xué)科能夠?yàn)槲覈?guó)各個(gè)行業(yè)都做出貢獻(xiàn),就必須要組織構(gòu)建一個(gè)能夠發(fā)展化學(xué)工程與工藝學(xué)科的研究基地。構(gòu)建適合專業(yè)特點(diǎn)的,有利于人才培養(yǎng)的創(chuàng)新型體系。

2.化學(xué)工程與工藝研究對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義

化學(xué)工程與工藝這門學(xué)科是一門工業(yè)特色明顯的專業(yè),它覆蓋了原有的各種化學(xué)相關(guān)的專業(yè)?,F(xiàn)階段,環(huán)保已經(jīng)是人們普遍追求的一種生活方式跟生活態(tài)度?;瘜W(xué)工程與化學(xué)工藝的相關(guān)研究是實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能這一理念的重要實(shí)現(xiàn)途徑。對(duì)于化學(xué)工程跟化學(xué)工藝的研究發(fā)現(xiàn),人類在降低污染節(jié)約能源的時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)利益的最大化,這樣的前提條件下,人們都愿意進(jìn)行節(jié)能環(huán)保方面的嘗試。很多跨國(guó)大型企業(yè)都針對(duì)這種情況成立專門的科研小組,進(jìn)行相關(guān)綠色環(huán)保方面的研究。社會(huì)的發(fā)展離不開科技的發(fā)展,科技發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)。這就要求綠色環(huán)保的概念??萍嫉陌l(fā)展過程中化學(xué)工程與化學(xué)工藝的發(fā)展一定會(huì)占據(jù)重要位置。針對(duì)這樣的情況,應(yīng)該積極改變策略加大對(duì)化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的研究。

二、相關(guān)新興化學(xué)工程與工藝的技術(shù)研究

1.綠色化學(xué)工程

綠色化學(xué)也就是現(xiàn)今的人們所說的環(huán)境友好化學(xué),這種化學(xué)方面的術(shù)語(yǔ)是現(xiàn)如今最為流行的術(shù)語(yǔ)。綠色化學(xué)就是環(huán)保,降低污染,用一些化學(xué)方面的技術(shù)還有方法來減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,降低環(huán)境污染對(duì)人類健康的影響。運(yùn)用化學(xué)工程與化學(xué)工藝減少一些有害的原料還有催化劑等的生產(chǎn)還有使用。從根本上杜絕環(huán)境污染的產(chǎn)生,綠色化學(xué)的技術(shù)就是從源頭來阻止污染的產(chǎn)生,用無毒無害的原料,并且對(duì)一些廢棄物進(jìn)行回收再利用。

2.化學(xué)工程與化學(xué)工藝的分離工程

分離工程就是使物質(zhì)從無序向有序轉(zhuǎn)變的一種非自發(fā)的過程,在一些重力、壓力還有一些溫度、電的影響下由外力的作用,這是一個(gè)消耗能量的過程,并且這也是化學(xué)工程與化學(xué)工藝分離工程研究的重要內(nèi)容之一?,F(xiàn)今使用比較多的分離工程方法就是蒸餾法,我國(guó)在蒸餾分離方法方面的研究已經(jīng)有了非常深厚的理論依據(jù)跟實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),但是蒸餾分離方法在速度方面還是要進(jìn)一步的改善。并且在一些蒸餾設(shè)備上也值得改進(jìn),蒸餾分離法如果在設(shè)備上采用現(xiàn)今新型的材料會(huì)取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。并且對(duì)于提高蒸餾吸收的效率,降低蒸餾分離時(shí)間上,可以采用新型的吸收劑,吸收劑對(duì)蒸餾時(shí)間的長(zhǎng)短也有很大的影響,因此,吸收劑的研究開發(fā)也是值得關(guān)注的。

膜分離技術(shù)也是現(xiàn)今比較流行的分離技術(shù),膜分離具有節(jié)能、高效、易于清理等一些特點(diǎn),被許多國(guó)家的科學(xué)家認(rèn)為是當(dāng)下最有發(fā)展?jié)摿Φ姆蛛x技術(shù)。膜分離就是吸附分離,這種吸附分離的辦法被廣泛運(yùn)用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等。膜分離的研究重點(diǎn)在于新型吸附劑的開發(fā),膜分離的主要問題就是膜的污染還有防治。膜分離的研究必須要實(shí)現(xiàn)膜使用的長(zhǎng)壽還有高效。

3.Supercritical Fluid,SCF(超臨界流體)

Supercritical Fluid,SCF(超臨界流體)是一種溫度還有壓力都在臨界點(diǎn)之上的無氣體液體的相界面,同時(shí)具有液體跟氣體性質(zhì)的一種流體。這一技術(shù)在化工、食品加工還有生物醫(yī)藥工程中都有非常廣泛的應(yīng)用。SCF質(zhì)量高、工藝要求高。開發(fā)附加值高使其有著廣闊的發(fā)展前景十分誘人的發(fā)展利潤(rùn)。近幾年來,SCWO(超臨界水氧化法)用于環(huán)境治療保護(hù)方面的研究比較多,在化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的研究較少,還處于研究試驗(yàn)期。

三、結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今世界面臨著資源還有能源的短缺,全球國(guó)家都指出社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價(jià),并且提出資源的節(jié)約還有保護(hù)環(huán)境的要求,這就需要化學(xué)工程與化學(xué)工藝的配合共同發(fā)展,我國(guó)在此基礎(chǔ)上提出了轉(zhuǎn)變可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的概念,所以,相關(guān)的化學(xué)工程與化學(xué)工藝的行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)該要積極配合,對(duì)于化學(xué)工程與化學(xué)工藝的相關(guān)技術(shù)研究必須要重視其發(fā)展的環(huán)保性,推動(dòng)傳統(tǒng)的化學(xué)工程與化學(xué)工藝成為綠色的工藝。最大限度的減少環(huán)境污染,節(jié)約資源,積極研究開發(fā)新能源,走科技發(fā)展與環(huán)境友好的道路。

化學(xué)工程與工藝論文:試論化學(xué)工程與工藝中的裂解

摘要:橡膠制品由聚合物、加工助劑、填料等配合加工而成,其復(fù)雜性可想而知。要對(duì)橡膠制品進(jìn)行全面、系統(tǒng)、深入的科學(xué)分析,研究其結(jié)構(gòu)、原材料配方、使用條件以及其他與之相關(guān)的重要因素,就需要相應(yīng)的反向工程技術(shù)。

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程 裂解

近年來,以分析裂解為主的反向工程技術(shù)發(fā)展極為迅速,其優(yōu)越性在于:①可以了解橡膠制品的組成、結(jié)構(gòu)以及各個(gè)體系的作用機(jī)理,從而優(yōu)化配方提高制品的性能,指導(dǎo)新制品的研制開發(fā);②可以分析廢舊橡膠制品的成分、結(jié)構(gòu),從而了解老化降解機(jī)理,為廢舊橡膠制品的再利用提供依據(jù)。

一、分析裂解原理

是指將樣品放在嚴(yán)格控制的環(huán)境中加熱,使之迅速裂解成易揮發(fā)的分子碎片,并用其他聯(lián)用裝置分離和鑒定這些裂解碎片,從而推斷樣品的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。聯(lián)用裝置最普遍的是色譜儀和質(zhì)譜儀,故分析裂解是裂解質(zhì)譜和裂解色譜的總稱。

1.裂解質(zhì)譜

裂解質(zhì)譜即將熱裂解產(chǎn)生的碎片送入質(zhì)譜分析儀中,由譜圖分析裂解產(chǎn)物。裂解質(zhì)譜具有所需樣品量小、可從碎裂方式分析分子結(jié)構(gòu)、可鑒定混合物等優(yōu)點(diǎn)。故裂解質(zhì)譜是最早也是最廣泛應(yīng)用于合成和天然高分子結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜技術(shù),典型應(yīng)用包括:均聚物結(jié)構(gòu)的確認(rèn);異構(gòu)體高分子的區(qū)別;共聚物的組成和序列分布分析;高分子混合物的分析;高分子中揮發(fā)性添加劑的鑒定及添加劑對(duì)高分子性能影響的研究和高分子的熱分解機(jī)理研究等。裂解質(zhì)譜技術(shù)包括直接裂解質(zhì)譜、閃蒸裂解質(zhì)譜和裂解色譜質(zhì)譜。

2.裂解色譜

是將試樣放在嚴(yán)格控制的條件下,經(jīng)過熱裂解形成小分子碎片,而后用直接或間接方法送進(jìn)氣相色譜儀中進(jìn)行分離測(cè)定。不同的高分子材料有不同的特征譜圖,因此未知樣品譜圖與標(biāo)準(zhǔn)特征譜圖對(duì)照分析,即可對(duì)未知樣品進(jìn)行定性、定量分析。本方法可以發(fā)揮氣相色譜法的快速、靈敏度高、分離效能高的優(yōu)點(diǎn),且樣品用量少,對(duì)含有復(fù)雜填充劑的硫化膠,通??刹槐亟?jīng)過復(fù)雜的分離手續(xù),即可直接進(jìn)樣裂解分析。主要用于聚合物的鑒定、組成分析、結(jié)構(gòu)表征以及降解研究等方面。高分辨裂解氣相色譜和裂解同時(shí)衍生化技術(shù)是近年分析裂解技術(shù)的重要進(jìn)展,其大大推動(dòng)了裂解色譜在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。裂解質(zhì)譜與裂解色譜相比在定性分析制品方面占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但定量分析較為困難,而裂解色譜則可定量分析。綜合裂解質(zhì)譜和裂解色譜各自的優(yōu)點(diǎn),兩種技術(shù)的聯(lián)用可對(duì)橡膠制品進(jìn)行廣泛的推廣。

二、分析裂解技術(shù)的應(yīng)用

橡膠制品由于相對(duì)分子質(zhì)量大,難溶、難熔且難以揮發(fā),用通常的分析技術(shù)難以分析他們的組成。分析裂解技術(shù)可以結(jié)合化學(xué)方法并與其他儀器分析法如紅外、核磁等聯(lián)用,對(duì)橡膠制品進(jìn)行深入、系統(tǒng)的分析,是提供制品分子結(jié)構(gòu)、組成信息唯一而有效的方法。

1.廢舊橡膠分析

橡膠工業(yè)發(fā)展的同時(shí)廢舊橡膠的產(chǎn)量也與日俱增,這不僅造成了環(huán)境污染,還浪費(fèi)了大量資源,回收利用廢舊橡膠制品已成為一個(gè)重大的社會(huì)問題。

回收利用廢舊橡膠制品首先要對(duì)其組成結(jié)構(gòu)給以分析。景治中等人曾用熱裂解色譜2質(zhì)譜技術(shù)對(duì)硅橡膠邊角廢料及次品進(jìn)行分析,確定了兩種酸堿化合物的組成,高溫橡膠的酸催化裂解產(chǎn)物主要是環(huán)狀化合物,室溫橡膠的酸催化裂解產(chǎn)物中有環(huán)狀和鏈狀兩類化合物,從而為硅橡膠廢料利用提供了理論依據(jù)。邱清華等運(yùn)用裂解質(zhì)譜及其他輔助技術(shù)對(duì)膠粉進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,膠粉含膠率為49161%,填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50139%,其中炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29128%,為膠粉的利用提供了理論依據(jù)。孫玉珍采用色質(zhì)連用儀對(duì)氟橡膠二段硫化揮發(fā)物進(jìn)行了研究,確定揮發(fā)物及組分來源,對(duì)環(huán)境保護(hù)有很重要的意義。對(duì)廢舊橡膠制品的組成結(jié)構(gòu)分析,可以了解其廢舊原因,探討其廢舊機(jī)理,以便在制品的配方設(shè)計(jì)或工藝設(shè)計(jì)中加以改善,從而提高制品的使用壽命。Cardina利用分析裂解色譜技術(shù)研究了輪胎胎面膠廢舊后成粒子狀的原因是空氣粉塵對(duì)其破壞作用,但空氣粉塵對(duì)不同膠種的破壞作用不同,由此,我們可以優(yōu)化耐用胎面膠配方。

2.熱解機(jī)理的研究

研究高分子的熱分解過程和熱分解機(jī)理,必須詳細(xì)了解熱分解產(chǎn)物的組成和分布,尤其是各種大分子量的低聚體分解產(chǎn)物,往往能反映高分子的初級(jí)分解過程。研究表明,熱分解不是隨機(jī)的,而是有選擇性的特征反應(yīng)。大多數(shù)情況下,只有一種簡(jiǎn)單反應(yīng)導(dǎo)致了橡膠的熱解過程。典型的熱分解反應(yīng)有:①解聚反應(yīng),最終得到單體;②支鏈取代即簡(jiǎn)單分子的消除,還伴有分子鏈的改造;③環(huán)化至較低分子量化合物;④氫轉(zhuǎn)換,伴隨含不飽和基團(tuán)的開鏈碎片的生成。烴類橡膠的熱解多數(shù)是自由基降解反應(yīng),裂解產(chǎn)物的形成遵循自由基降解反應(yīng)的規(guī)律,因此可利用此規(guī)律幫助分析裂解產(chǎn)物的譜圖,也可以用分析獲得的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行自由基反應(yīng)機(jī)理的研究。其他儀器剖析技術(shù)由于設(shè)備裝置原因或制樣較為困難,不便于對(duì)裂解機(jī)理進(jìn)行研究。而分析裂解技術(shù)采用特殊的裝置,不需對(duì)樣品進(jìn)行處理,在分析橡膠及其制品時(shí),通過熱裂解形成的小分子碎片通常是單體、二聚體及鏈斷裂的分解產(chǎn)物,可用于橡膠的初級(jí)熱解機(jī)理的研究。在絕大多數(shù)情況下,使用該技術(shù)均能給出明確無誤的橡膠初級(jí)熱解產(chǎn)物信息,從而得到聚合物初級(jí)熱反應(yīng)機(jī)理。Radhakr2ishnan,Ramarao利用裂解色譜分別討論了聚環(huán)戊二烯和聚丁二烯橡膠的裂解產(chǎn)物及機(jī)理。國(guó)內(nèi)有關(guān)學(xué)者已研究過多種橡膠,包括CR、NR及BR等,獲得了各種橡膠的特征信息,并從理論方面討論了各種橡膠的裂解機(jī)理。黃瑋等使用裂解色譜2質(zhì)譜連用儀對(duì)甲基乙烯基硅橡膠泡沫進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,輻射導(dǎo)致的裂解機(jī)制與熱裂解機(jī)制有相同之處,并對(duì)其裂解機(jī)理進(jìn)行了討論。

3.橡膠結(jié)構(gòu)的表征

采用分析裂解技術(shù)分析橡膠,可對(duì)橡膠進(jìn)行表征。楊丹等采用高分辨裂解氣相色譜2質(zhì)譜對(duì)由溶液法和膠乳法生產(chǎn)工藝制備的氯化天然橡膠的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,兩種方法制備的氯化天然橡膠具有相同的主體結(jié)構(gòu),但膠乳法制備的氯化天然橡膠中含有少量的羧基和羰基結(jié)構(gòu)。氯化天然橡膠分子鏈上的環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)為六元環(huán),其裂解特征產(chǎn)物是環(huán)己烷同系物。王朝陽(yáng)等運(yùn)用裂解色譜及其他測(cè)試技術(shù)對(duì)環(huán)化氯丁橡膠進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,二甲苯溶劑參與了環(huán)化反應(yīng),且隨環(huán)化度增加,參與反應(yīng)的溶劑二甲苯的數(shù)目也逐漸增加,并確定了環(huán)化結(jié)構(gòu)的形成。

總之,以分析裂解為主的反向工程技術(shù)已廣泛應(yīng)用于橡膠制品的分析領(lǐng)域,并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。多種靈敏度高、專用性強(qiáng)的定性分析的裂解質(zhì)譜及定量分析的裂解色譜已被成功的開發(fā)應(yīng)用。為進(jìn)一步對(duì)橡膠制品精確分析,應(yīng)結(jié)合兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),開發(fā)功能性強(qiáng)、靈敏度高的裂解色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)無疑是今后的發(fā)展重點(diǎn)。

化學(xué)工程與工藝論文:MATLAB在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

摘 要:隨著我國(guó)高科技人才的不斷出現(xiàn),各行業(yè)的高新技術(shù)也逐漸興起。對(duì)于我國(guó)以往的化學(xué)工程,化學(xué)人員需要進(jìn)行大量的復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理,以及相當(dāng)有難度的化學(xué)實(shí)驗(yàn),這樣的做法既浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)資源。因此,在化學(xué)工程中進(jìn)行不斷的創(chuàng)新與改革,是我國(guó)化學(xué)工程技術(shù)人員需要研究的重要課題。而MATLAB的出現(xiàn),是化學(xué)工程中的重大創(chuàng)新軟件。化學(xué)工程人員將MATLAB軟件運(yùn)用到化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中,可以大大提高數(shù)據(jù)處理效率,并且節(jié)省了很多的人力物力等資源。此軟件被廣泛的運(yùn)用到化學(xué)工程的各種試驗(yàn)中。本文就針對(duì)MATLAN在化學(xué)工程與工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用進(jìn)行深入的分析與探討。

關(guān)鍵詞:MATLAB 化學(xué)工程 工藝實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)處理 應(yīng)用

化學(xué)工程與工藝學(xué)科是我國(guó)重要的學(xué)科之一,在化學(xué)工程中,化學(xué)實(shí)驗(yàn)起著重要的作用。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的好壞嚴(yán)重影響著化學(xué)工程的建設(shè)。而數(shù)據(jù)處理過程又是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要組成部分。對(duì)程序中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理有助于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究與開發(fā)。然而以往的數(shù)據(jù)處理方法基本上都是人工處理,這種處理方法既浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)資源。因此,開發(fā)新的化學(xué)數(shù)據(jù)處理方法成為我國(guó)化學(xué)工程研究的重點(diǎn),而MATLAB軟件就是新型化學(xué)數(shù)據(jù)處理方法之一,也對(duì)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展起到巨大的作用[1]。

一、化學(xué)工程和工藝中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)是化學(xué)工程的重要組成部分,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的重要手段?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)與其它的科學(xué)實(shí)驗(yàn)不同,其主要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否可以反映一定的化學(xué)現(xiàn)象并且處理一定的化學(xué)問題,化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)人類的生活有一定的影響,其結(jié)果可以解決社會(huì)上的一些化學(xué)工業(yè)問題,并為化學(xué)工業(yè)的進(jìn)行帶來方便[2]??梢娀瘜W(xué)工程實(shí)驗(yàn)在化學(xué)工程中的重要性。但是以往的化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)需要用人工處理法對(duì)大量的化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,由于數(shù)據(jù)的繁多和復(fù)雜,使得處理過程十分困難,并且實(shí)驗(yàn)需要運(yùn)用大量的時(shí)間,也會(huì)耗費(fèi)大量的人力及物資,這樣的實(shí)驗(yàn)方法過于陳舊,已經(jīng)不能滿足社會(huì)對(duì)化學(xué)工程的需求。然而,隨著社會(huì)科學(xué)的不斷發(fā)展與完善,人們生產(chǎn)出的計(jì)算機(jī)已經(jīng)完全可以代替以往的人為處理數(shù)據(jù)方法,使化工實(shí)驗(yàn)變得簡(jiǎn)單易行,并且可以大大提高處理化學(xué)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)效率。

數(shù)據(jù)處理是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要組成部分,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)主要通過進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理得來。數(shù)據(jù)處理并不簡(jiǎn)單,需要將大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,從而得到合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但只是單單的運(yùn)用人工運(yùn)算方法,耗時(shí)耗力,而運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行化學(xué)數(shù)據(jù)的處理卻可以很好的解決這一問題。

化學(xué)工程與化學(xué)工藝的基本組成部分是化學(xué)實(shí)驗(yàn),化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)是根據(jù)有效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)生活中出現(xiàn)的一些化學(xué)問題進(jìn)行合理的實(shí)驗(yàn),從而得到合適的解決辦法[3]。但在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,會(huì)有很多的限制因素,因此,實(shí)驗(yàn)人員需要在考慮這些限制因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,從而得到與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相符的數(shù)據(jù),只有這樣才能更好的解決化學(xué)問題。

對(duì)于不同的生活現(xiàn)象有不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法,而不同的實(shí)驗(yàn)方法的難易程度不同,大多數(shù)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是比較復(fù)雜且不易實(shí)行的,化學(xué)的數(shù)據(jù)之間有著多種多樣的聯(lián)系,這種聯(lián)系往往不能單單從表面就被看出,需要經(jīng)過大量的復(fù)雜的運(yùn)算后才可進(jìn)行進(jìn)一步的觀察[4]。而這就造成了處理數(shù)據(jù)需要運(yùn)用大量的人力資源,并且對(duì)一些難理解的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析也是比較耗時(shí)的工作。但如果應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,將無效的甚至對(duì)有效數(shù)據(jù)有所干擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行消除,就可以留下有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理,這樣的做法可以使數(shù)據(jù)結(jié)果非常精準(zhǔn),并且可以節(jié)省數(shù)據(jù)處理時(shí)間。

二、應(yīng)用MATLAB進(jìn)行化學(xué)工程與工藝的數(shù)據(jù)處理過程分析

MATLAB軟件是化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中所運(yùn)用到的一種先進(jìn)的軟件,這種軟件可以進(jìn)行編寫化學(xué)程序、化學(xué)數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)結(jié)果運(yùn)行等,并且可以運(yùn)用高科技的技術(shù)進(jìn)行化學(xué)計(jì)算得到有效可靠的數(shù)據(jù),再對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行分析,從而得出合理的化學(xué)結(jié)論[5]。MATLAB軟件的好處有很多,其中最主要的是操作簡(jiǎn)單,易懂、易學(xué)、易會(huì),并且其操作界面比較人性化,有易于操作人員進(jìn)行有效合理的操作,可以使以往復(fù)雜的計(jì)算過程變得簡(jiǎn)單易行,并且使計(jì)算結(jié)果比以往的更為精準(zhǔn),還可以減小誤差。

MATLAB軟件運(yùn)用一種特殊的簡(jiǎn)單的程序語(yǔ)言對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行編寫程序。其應(yīng)用范圍非常廣、內(nèi)部功能非常多、程序便于維護(hù)、利于編寫程序,并且可以擁有多種平臺(tái)的操作系統(tǒng)等。這種軟件是化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中的重要軟件,在對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理上,發(fā)揮著重大的作用。這是化學(xué)工程及工藝中的重大突破與創(chuàng)新,也是化學(xué)工程學(xué)科未來的發(fā)展方向。

1.畫程序圖

對(duì)于不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要有其不同的數(shù)據(jù)處理過程,也有其不同的程序圖、程序中所應(yīng)用到的各種公式等,這些影響因素決定了實(shí)驗(yàn)的難易程度。一個(gè)實(shí)驗(yàn)擁有一個(gè)與之相符的獨(dú)特的程序,也只有這一程序可以對(duì)其對(duì)應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行很好的描述。但是,不論怎樣的實(shí)驗(yàn)都有其共同點(diǎn),下面就是對(duì)于大多數(shù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的總程序圖。

2.編寫程序

2.1輸入數(shù)據(jù)

輸入數(shù)據(jù)時(shí),主要應(yīng)用的函數(shù)是INPUT,應(yīng)用INPUT將化學(xué)工程中有效的數(shù)據(jù)輸入MATLAB軟件的程序中,MATLAB再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得出相應(yīng)的結(jié)論。下面以溫度為例對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入,其主要實(shí)現(xiàn)形式是:t=input,即表示系統(tǒng)要求程序輸入溫度值。但被輸入程序的主要數(shù)據(jù)都是成組出現(xiàn)的,只有這樣才會(huì)形成有效的程序處理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的處理數(shù)據(jù)能力高,處理速度快、處理效果好。

2.2處理數(shù)據(jù)

通常情況下,對(duì)實(shí)驗(yàn)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行處理需要先將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,使程序模型被整合成一條連續(xù)的曲線形式。而對(duì)于不同的程序有其不同的整合方法,這里,對(duì)常見的整合方法,最小二乘法進(jìn)行分析。

應(yīng)用最小二乘法對(duì)數(shù)據(jù)x和y進(jìn)行整合,是使x和y得到相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=f(x),其主要思想是使殘差的平方 2在定值x上最小。在進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)驗(yàn)時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)誤差,最小二乘法不需要整合后的關(guān)系式y(tǒng)=f(x)經(jīng)過所有的x點(diǎn)和y點(diǎn),只需要?dú)埐钇椒降目偤蛿?shù)最小。這證明最小二乘法最適于整合數(shù)據(jù)。這些方法都是MATLAB軟件中所應(yīng)用到的處理數(shù)據(jù)的方法。

2.3建立數(shù)據(jù)庫(kù)

由于數(shù)據(jù)是在特殊情況下得出的,但是在實(shí)際的生活中,往往不會(huì)碰巧與數(shù)據(jù)相一致,而是會(huì)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有一定的偏差,這就需要技術(shù)人員將不同情況下的不同數(shù)據(jù)進(jìn)行整合后,得到相應(yīng)的關(guān)系式,即當(dāng)程序輸入一定的數(shù)據(jù)后,程序便會(huì)根據(jù)該數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的分析與運(yùn)算,得出相對(duì)于輸入數(shù)據(jù)的輸出值。這就是數(shù)據(jù)庫(kù)的建立過程。

三、總結(jié)

將MATLAB軟件運(yùn)用到化學(xué)工程與工藝中去是我國(guó)化學(xué)工程中的重大突破,MATLAB軟件可以將復(fù)雜難懂的數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行分析、整合,并得出有效的合理的數(shù)據(jù)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。這種方法可以節(jié)省大量的人力、物力、時(shí)間等,并且最終處理數(shù)據(jù)的結(jié)果將更加準(zhǔn)確,更便于在化學(xué)工程中使用??梢姡琈ATLAB軟件在化學(xué)工程及工藝中的重要作用。

化學(xué)工程與工藝論文:面向國(guó)家需求的化學(xué)工程與工藝特色專業(yè)課程體系構(gòu)建與實(shí)踐

摘 要:本文介紹了哈爾濱工業(yè)大學(xué)“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)面向國(guó)家需求定位特色專業(yè)方向與人才培養(yǎng)目標(biāo),依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)確定知識(shí)、能力、素質(zhì)要求,以知識(shí)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)專業(yè)規(guī)范的統(tǒng)一性與專業(yè)特色多樣性的關(guān)系,構(gòu)建既滿足專業(yè)規(guī)范要求又彰顯專業(yè)特色的課程體系。同時(shí),通過發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:專業(yè)特色;課程體系;化學(xué)工程與工藝;電化學(xué)工程

哈爾濱工業(yè)大學(xué)電化學(xué)工程專業(yè)成立于1962年,是國(guó)內(nèi)最早建立的電化學(xué)工程專業(yè)之一。1999年我國(guó)大學(xué)本科專業(yè)目錄調(diào)整,原多個(gè)化工類專業(yè)(含電化學(xué)工程)統(tǒng)一合并為“化學(xué)工程與工藝”專業(yè),但各大學(xué)中的該專業(yè)側(cè)重方向與特色不同。我校保留了原來的“電化學(xué)工程”方向與特色,并被教育部認(rèn)定為第三批高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。在特色專業(yè)的建設(shè)過程中,面對(duì)寬口徑的“化學(xué)工程與工藝”專業(yè),既要開設(shè)優(yōu)秀化工課程又要保持電化學(xué)工程專業(yè)方向的課程。2008年修訂培養(yǎng)方案時(shí),我們將化學(xué)工程與工藝專業(yè)分為“化學(xué)工藝”與“電化學(xué)工程”兩個(gè)專業(yè)方向進(jìn)行課程設(shè)置。對(duì)“化學(xué)工藝”專業(yè)方向的學(xué)生按“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)規(guī)范要求構(gòu)建化工課程體系進(jìn)行培養(yǎng);而對(duì)于“電化學(xué)工程”方向,探索以滿足專業(yè)規(guī)范中優(yōu)秀知識(shí)要求為前提,依據(jù)專業(yè)特色的需要,通過以知識(shí)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)(不拘泥于課程名稱)協(xié)調(diào)專業(yè)規(guī)范要求與專業(yè)方向的關(guān)系,構(gòu)建彰顯專業(yè)特色的課程體系。2012年修訂培養(yǎng)方案時(shí),我們?cè)谙到y(tǒng)地分析總結(jié)前期實(shí)踐效果的基礎(chǔ)上,形成了新培養(yǎng)方案。本文重點(diǎn)介紹了我們構(gòu)建與“電化學(xué)工程”專業(yè)方向?qū)?yīng)的課程體系的一些做法,以期達(dá)到拋磚引玉之作用。

一、面向國(guó)家需求的專業(yè)特色定位與培養(yǎng)目標(biāo)

專業(yè)特色是特色專業(yè)的靈魂,特色定位準(zhǔn)確與否直接決定了特色專業(yè)建設(shè)的成敗。首先,專業(yè)特色的定位要以長(zhǎng)期形成的辦學(xué)理念以及在人才培養(yǎng)方面的積累為基礎(chǔ)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的“電化學(xué)工程”方向經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的深厚積累,培養(yǎng)了大批我國(guó)電化學(xué)工程領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。20世紀(jì)80年代,本專業(yè)王紀(jì)三教授的“發(fā)泡鎳電極”技術(shù),帶動(dòng)了我國(guó)電池行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,胡信國(guó)教授的“一步法無氰電鍍銅”工藝引領(lǐng)了電鍍行業(yè)降低污染的技術(shù)革命,因此獲得了國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)。當(dāng)前,傳統(tǒng)石化類資源的日趨緊張及環(huán)境污染壓力,已成為限制我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大瓶頸,研發(fā)新型能源與電鍍清潔生產(chǎn)新工藝,是國(guó)家能源、環(huán)境的重大戰(zhàn)略需求,特色專業(yè)責(zé)無旁貸要擔(dān)當(dāng)起此方面人才培養(yǎng)的重任。我們認(rèn)為,特色定位不能脫離化工領(lǐng)域及化工學(xué)科,要根據(jù)國(guó)家對(duì)人才需求現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),充分發(fā)揮自己已經(jīng)積累的特色基礎(chǔ)和教學(xué)資源優(yōu)勢(shì),有效利用外部環(huán)境中的有利因素和發(fā)展機(jī)遇進(jìn)行定位?;诖?,哈工大“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)特色方向確定為化學(xué)電源和電化學(xué)表面處理,與電池及電鍍行業(yè)對(duì)應(yīng)。

本專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生應(yīng)具有以下幾方面的知識(shí)和能力:(1)具有堅(jiān)實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ),較好的人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及較高的科學(xué)素養(yǎng);(2)具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)和外語(yǔ)應(yīng)用能力;(3)較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)知識(shí),了解學(xué)科前沿及最新的發(fā)展動(dòng)態(tài);(4)具有創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力;(5)具有較強(qiáng)的分析解決問題的能力及實(shí)踐技能,具有從事與本專業(yè)有關(guān)的產(chǎn)品研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)以及組織管理的能力;(6)熟悉本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的發(fā)展方針、政策和法規(guī)。

二、基于專業(yè)特色的內(nèi)涵和建設(shè)目標(biāo),明確課程設(shè)置的原則

專業(yè)特色是指充分體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)定位,經(jīng)過長(zhǎng)期辦學(xué)實(shí)踐逐步積淀形成,優(yōu)于其他學(xué)校相關(guān)專業(yè)的獨(dú)特、穩(wěn)定和具有鮮明個(gè)性特點(diǎn)并為社會(huì)所承認(rèn)的專業(yè)風(fēng)格。開展專業(yè)特色建設(shè),旨在促進(jìn)高等學(xué)校人才培養(yǎng)工作與社會(huì)需求的緊密聯(lián)系,滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)多樣化、多類型和緊缺型人才的需求。通過專業(yè)特色建設(shè),探索專業(yè)建設(shè)實(shí)踐,豐富專業(yè)建設(shè)理論,形成專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展緊密結(jié)合的專業(yè)建設(shè)思路與人才培養(yǎng)方案,形成該專業(yè)建設(shè)內(nèi)容的相關(guān)參考規(guī)范,對(duì)國(guó)內(nèi)同類型專業(yè)建設(shè)起到示范和帶動(dòng)作用。

人才培養(yǎng)方案的制訂與優(yōu)化是專業(yè)特色建設(shè)的優(yōu)秀內(nèi)容,而課程體系的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ),是完成特色型人才培養(yǎng)的保證。課程體系構(gòu)建要根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求應(yīng)具備的知識(shí)、能力、素質(zhì),明確其應(yīng)具有的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)而設(shè)置相應(yīng)課程,形成結(jié)構(gòu)合理能滿足專業(yè)特色需要的課程體系。我們認(rèn)為滿足專業(yè)特色的課程設(shè)置應(yīng)遵循如下原則:

1.通識(shí)教育和專業(yè)教育相結(jié)合的原則。課程設(shè)置上要處理好寬基礎(chǔ)與專業(yè)特色的關(guān)系,注重理學(xué)基礎(chǔ)教育,既要滿足特色的要求,又要為學(xué)生未來可持續(xù)發(fā)展和繼續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。通識(shí)教育和專業(yè)教育課程的有機(jī)結(jié)合,拓寬學(xué)生知識(shí)和視野,使學(xué)生在科學(xué)基礎(chǔ)、人文素養(yǎng)、專業(yè)素質(zhì)和能力等方面同步提升,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

2.堅(jiān)持在滿足“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)規(guī)范要求前提下彰顯專業(yè)特色的原則。依據(jù)專業(yè)特色的需要,以知識(shí)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建融會(huì)貫通、有機(jī)聯(lián)系的課程體系。應(yīng)以學(xué)生為本,不但要有與專業(yè)特色要求知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的課程體系,還要通過增加選修課的方式,構(gòu)建與專業(yè)規(guī)范完全對(duì)應(yīng)的課程體系,以滿足本專業(yè)方向?qū)W生的自主選修。同時(shí)注意設(shè)置反映行業(yè)與產(chǎn)業(yè)形成的新知識(shí)、新成果、新技術(shù)和學(xué)科發(fā)展的課程。

3.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的原則。單獨(dú)設(shè)置與實(shí)踐教學(xué)及創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)對(duì)應(yīng)的課程,注重理論課與實(shí)驗(yàn)課的銜接與相互補(bǔ)充。增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)比重,及時(shí)將教師的相關(guān)研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,使我校的強(qiáng)勢(shì)科研力量轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。并通過設(shè)置產(chǎn)學(xué)結(jié)合與創(chuàng)新類課程等,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力及創(chuàng)新意識(shí)。

4.促進(jìn)本科教育國(guó)際化的原則。保證學(xué)生四年外語(yǔ)不斷線。在通識(shí)教育階段基礎(chǔ)上,參照國(guó)外同類專業(yè)課程體系,設(shè)置和建設(shè)系列化專業(yè)教育雙語(yǔ)課程,培養(yǎng)學(xué)生跨文化交流能力,提高學(xué)生的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

三、以滿足專業(yè)規(guī)范基本要求為前提,構(gòu)建彰顯專業(yè)特色的課程體系

高等教育大眾化的顯著特征之一是多樣化,但多樣化不是隨意化,不能沒有基本的人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。專業(yè)規(guī)范就是專業(yè)人才培養(yǎng)的總體框架與規(guī)定,我們不能背離專業(yè)規(guī)范中的基本要求去追求所謂的專業(yè)特色,遵循專業(yè)規(guī)范而不拘泥于規(guī)范的專業(yè)特色才能日益彰顯。專業(yè)特色總體上呈現(xiàn)多樣性特征,而專業(yè)規(guī)范體現(xiàn)了統(tǒng)一性的特征,專業(yè)規(guī)范中的人才培養(yǎng)基本規(guī)格,優(yōu)秀知識(shí)領(lǐng)域等質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的,這是專業(yè)本身具有的特征。要協(xié)調(diào)好專業(yè)規(guī)范的統(tǒng)一性與專業(yè)特色多樣性的關(guān)系,以滿足專業(yè)規(guī)范基本要求為前提來彰顯專業(yè)特色。我們以“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)規(guī)范中要求的知識(shí)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn),圍繞“電化學(xué)工程”知識(shí)結(jié)構(gòu)的需要構(gòu)建課程體系?;咀龇ㄈ缦拢?

1.在通識(shí)教育方面,強(qiáng)化數(shù)理基礎(chǔ),數(shù)學(xué)類課程278學(xué)時(shí)、物理課程177學(xué)時(shí),人文與社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)課177學(xué)時(shí),公共外語(yǔ)課200學(xué)時(shí)(前兩學(xué)年完成公共外語(yǔ)課后,大三開設(shè)雙語(yǔ)課有“化工熱力學(xué)”、“電化學(xué)測(cè)量”等,大四開設(shè)“表面工程”、“新型化學(xué)電源”、“電動(dòng)車能源系統(tǒng)”雙語(yǔ)課,保證四年外語(yǔ)不斷線),還設(shè)有文化素質(zhì)講座、全校任選課等;針對(duì)行業(yè)、學(xué)科發(fā)展的需求,在通識(shí)教育的基礎(chǔ)上,通過知識(shí)點(diǎn)不重復(fù)介紹來壓縮相應(yīng)課程的學(xué)時(shí),設(shè)置與電化學(xué)工程知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)優(yōu)秀課、專業(yè)選修課。為拓寬專業(yè)基礎(chǔ),將“工程制圖基礎(chǔ)”、“化工傳遞與單元操作”、“化工熱力學(xué)”、“化工綜合實(shí)驗(yàn)”、“專業(yè)導(dǎo)論課”、“化工安全概論”、“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”、“電工與電子技術(shù)”、“電工與電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)”、“高分子材料”、“新能源概論”、“無機(jī)材料制備方法”等定為學(xué)科基礎(chǔ)課。按教學(xué)目標(biāo)重組突出專業(yè)特色的主干課程體系,把“無機(jī)化學(xué)”、“有機(jī)化學(xué)”、“分析化學(xué)”、“物理化學(xué)”、“化工傳遞與單元操作”、“化工熱力學(xué)”、“電化學(xué)原理”、“電化學(xué)測(cè)量”、“化學(xué)電源工藝學(xué)”、“電鍍工藝學(xué)”10門課程作為專業(yè)主干課。

2.以知識(shí)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn),通過必修與限選課來滿足專業(yè)規(guī)范的基本要求?!半婂冘囬g設(shè)計(jì)”、“化學(xué)電源設(shè)計(jì)”為實(shí)踐類必修課,同時(shí)設(shè)有“化工機(jī)械與設(shè)備”專業(yè)選修課,以此涵蓋化工設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn);“化學(xué)反應(yīng)工程”與“電化學(xué)反應(yīng)工程”2門課限定為至少二選一,另外在10門專業(yè)主干課程中,包含了電極過程動(dòng)力學(xué)、催化、反應(yīng)器等內(nèi)容,滿足了反應(yīng)工程知識(shí)點(diǎn)的要求。我們?cè)黾恿诉x修課門數(shù),并以知識(shí)點(diǎn)不重復(fù)介紹為原則壓縮每門課程的學(xué)時(shí),具體分為三類:第一類是設(shè)置了“結(jié)構(gòu)化學(xué)”、“化工設(shè)計(jì)”、“化工儀表及自動(dòng)化”、“化工分離工程”等化學(xué)、化工類課程及“材料分析測(cè)試方法”課程,使學(xué)生具備專業(yè)規(guī)范要求的化工知識(shí)體系,為有志于在化工行業(yè)就業(yè)及出國(guó)、考取外校研究生的學(xué)生打好基礎(chǔ);第二類是設(shè)置了“新型化學(xué)電源”、“固體電化學(xué)基礎(chǔ)”、“電動(dòng)車能源系統(tǒng)”、“綠色能源”、“電極材料結(jié)構(gòu)表征”等課程,供希望從事電池行業(yè)的學(xué)生選修;第三類是設(shè)置了“化工設(shè)備腐蝕與防護(hù)”、“表面工程”、“電化學(xué)加工技術(shù)”、“涂裝技術(shù)”等課程,供準(zhǔn)備從事電鍍行業(yè)的學(xué)生選修。從知識(shí)點(diǎn)看,既滿足了“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)規(guī)范的要求,又構(gòu)建了適合專業(yè)特色的電化學(xué)工程知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。同時(shí),不但滿足了學(xué)生的就業(yè)要求,還為學(xué)生職業(yè)發(fā)展和繼續(xù)學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

四、發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì),設(shè)置加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程

本專業(yè)依托的哈工大化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科,具有一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán),并建有化學(xué)工程與技術(shù)博士后流動(dòng)工作站,2012年哈工大的化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科排名進(jìn)入全國(guó)評(píng)估前八名。多年來面向國(guó)家、國(guó)防重大需求,形成了本學(xué)科的優(yōu)勢(shì)特色。在應(yīng)用電化學(xué)方向上,產(chǎn)學(xué)研特色突出,多項(xiàng)原創(chuàng)性成果為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的效益。與本專業(yè)建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的科研、教學(xué)合作關(guān)系的企業(yè)有十幾家,為產(chǎn)學(xué)結(jié)合的學(xué)生培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。我校化工學(xué)科在“211工程”、“985工程”的支持下,形成了科研、教學(xué)硬件大平臺(tái),為學(xué)生的科研訓(xùn)練、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))等提供良好的實(shí)踐平臺(tái)。在軟硬件方面,對(duì)電化學(xué)工程的專業(yè)特色方向建設(shè)起到了保障和促進(jìn)作用。另外,本專業(yè)正在逐步加大科研設(shè)備和科研實(shí)驗(yàn)室等資源向?qū)W生開放的力度,創(chuàng)造條件讓學(xué)生能夠較早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,參與教師的科研工作,在具體的科研活動(dòng)中培養(yǎng)實(shí)踐、創(chuàng)新能力。在專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,鼓勵(lì)教師將適合于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科研成果轉(zhuǎn)化、更新為課程教學(xué)內(nèi)容,有利于將最新的學(xué)科知識(shí)、技能傳授給學(xué)生。

在實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)方面,對(duì)于基本技能、方法類實(shí)驗(yàn),與四大化學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課為132學(xué)時(shí)、與化工基礎(chǔ)相關(guān)實(shí)驗(yàn)72學(xué)時(shí),與專業(yè)方向?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)課100學(xué)時(shí)。特色專業(yè)是面向行業(yè)培養(yǎng)人才,在產(chǎn)學(xué)結(jié)合上,設(shè)置“國(guó)內(nèi)外專家講學(xué)”學(xué)科基礎(chǔ)課,還要求講授專業(yè)課的教師要理論聯(lián)系實(shí)際,注重啟發(fā)科研思路。專業(yè)定期從合作企業(yè)中邀請(qǐng)高級(jí)工程技術(shù)人員來校為學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)或講座,聘請(qǐng)具有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)工程師參與本科教學(xué)活動(dòng);在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面,設(shè)置了“大一年度項(xiàng)目”、“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”、“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課”、“創(chuàng)新研修課”,要求學(xué)生在校期間至少完成2個(gè)學(xué)分,可通過選修創(chuàng)新研修課、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課、參加大一年度項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽、發(fā)表研究論文、申請(qǐng)專利等方式獲得。

自1999年本科專業(yè)目錄調(diào)整后,我們圍繞協(xié)調(diào)專業(yè)規(guī)范的統(tǒng)一性與專業(yè)特色多樣性的關(guān)系上,進(jìn)行了各方面的努力與探索,構(gòu)建了面向國(guó)家需求的化學(xué)工程與工藝特色專業(yè)課程體系。作為特色專業(yè)建設(shè),我們今后要為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有前瞻性、綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強(qiáng)和具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的行業(yè)人才的目標(biāo)而繼續(xù)努力。

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