時間：2023-08-20 15:00:52
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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12篇化學技術與工程，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1.1綠色化學工程
綠色化學這個詞匯已被人們所熟知。綠色化學是通過化學工程與工藝實現的。研究化學工程與工藝不僅能夠使人們獲得最大的利益，而且減少消耗資源和環境的污染。許多國內外的公司運用化學工程與工藝，研發符合公司要求的綠色產品。化學工程與工藝促進了化學的發展。運用化學工程與化學工藝能夠減少催化劑等有害的原料的使用。綠色化學的技術就是在源頭上阻止環境污染的產生，從根本上杜絕產生環境污染，并且回收再利用一些廢棄物品。
1.2分離工程
物質在一些重力、壓力還有溫度和電的影響下，通過外力的作用，將物質自發的從無序轉變成有序的過程被稱為分離工程。化學工程與化學工藝的分離工程是一個消耗能量的過程，分離工程是化學工程與化學工藝研究的重點之一。目前使用最多的分離工程方法就是蒸餾法，雖然我國在蒸餾分離法方面的研究已經有深厚的理論依據和實踐經驗，但是蒸餾分離方法在蒸餾速度方面需要進一步改善。除了改進蒸餾速度外，還要采用最先進的蒸餾設備，采用新型的材料才會獲取更好的經濟效益。采用新型的吸收劑不僅能夠影響蒸餾時間的長短，而且能夠提高蒸餾吸收的效率。膜分離技術因其具有節能、高效、易于清理等特點，成為現如今比較流行的分離技術，備受各個國家的科學家關注。膜分離的吸附分離法在氣體干燥、廢水等污染物的處理等方面得到了廣泛的運用。膜分離重點開發新型吸附劑和實現膜的高效的使用壽命，但是膜分離存在著膜的污染和防治。
1.3SupereriticalFluid,SCF（超臨界流體）
超臨界流體是一種具有液體和氣體的性質的一種流體，在溫度和壓力臨界點之上的無氣體液體的相界面。這項技術廣泛應用在化工、食品加工、生物醫藥工程中。對質量和工藝的要求較高。開發超臨界流體有著廣泛的發展前景，并且會為企業帶來豐富的發展利潤。近幾年來，超臨界水氧化法在環境治療保護方面的研究較多，但是在化學工程與工藝方面的研究較少，現如今處于研究試驗期。
2結語
化學工程與工藝的發展不僅影響著現代社會的發展，而且有助于環境友好型社會的構建。當前世界面臨著資源和能源的短缺，社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價，這就需要化學工程與化學工藝共同發展，滿足我國資源節約和環境保護的需要。化學工程與工藝的行業領域需要積極配合國家提出的可持續發展戰略。轉變可持續發展的概念。重視化學工程與工藝發展的環保性，轉變傳統的化學工程與工藝，減少環境的污染，積極開發新能源，走環境友好型道路。
作者：陶春榮 單位：山東潤昌工程設計有限公司新疆分公司
1化學工程技術的技術理念與核心優勢分析
化學工程技術簡稱化工技術，在化學生產領域中有著非常重要的地位。利用化學反應理論技術基礎，進行大規模的化學工程生產，從而生產滿足化學領域需求的產品。在農業方面，化學工程技術就起到了非常重要的作用。農作物的農藥，化肥等都是化學生產的產品。這些產品對于人們的生產與生活都有著非常重要的聯系。因此化學工廠成為了市場化學產品的主要生產基地，而化學工程技術也成為了化學生產的技術基礎。那么，對于化學工程技術而言，其有著哪些核心優勢呢？化學工程技術的技術理念又是什么呢？
1.1化學工程技術的技術理念分析
化學工程技術是基于化學反應以及化學元素等理論基礎進行的大規模的生產性技術，利用先進的設備與反應環境，實現對某種產品的大量批量生產，以此來滿足人們對于化學產品的需求。在化學工程技術中，理論基礎是必不可少的，但是，在生產的過程中，反應設備等的建筑也非常重要。因此反應設備也有可能是反應物質，因此為了能夠追求最高的生產效率，滿足人們的生產需求，化學工程技術在技術完善性方面做了非常大改進。在廢物處理方面，也有了完善的體制，從而減少了因為化學生產而對環境方面造成的傷害。
1.2化學工程技術的核心優勢分析
化學工程技術以化學反應以及化學元素理論為基礎，通過大規模的化學反應來生產市場所需的化學產品。由于在自然界中，很多化學產品不是自然形成的，即便在自然界中存在，其存量也無法滿足需求。因此，為了能夠滿足人們對于某些化學產品的使用。就可以通過化工生產，來進行批量的生產，保證足夠的供應。因此，對于化學工程技術而言，其技術核心可以概括為以下幾個方面：第一，完善的技術理論基礎；化學反應原理，原子守恒等化學理論技術，成為了化學工程技術的完善的理論基礎體系。如果在生產的過程中，對于某一種元素物質產品需求量較大，那么就可以通過化學技術進行實現。例如，在現代社會中，為了能夠呼吸到新鮮的空氣，很多人開始喜歡吸收純氧。那么，就可以利用化學理論進行純凈氧氣的生成，從而滿足人們的需求，當然，這也在一定程度上實現了市場的拓展。第二，高效的生產效率，化學工程技術為化學產品的生產奠定了強大的技術基礎，為了滿足市場的需求，化學工程技術在高產出，以及高效率等方面做出了非常大的改進，在原料提取以及生產加工的流程方面也有了十足的進步。因此，在技術優勢方面，滿足了市場化的生產模式。通過化學工程技術的引入，讓化學生產領域實現了模式化，一體化以及車間化的生產模式，不僅僅實現了高效的化學生產，更在一定程度上實現了成本壓縮等。總之，化學工程技術的核心優勢非常明顯，對于市場的發展而言，也有著推動性的作用。
2綠色化工技術在化學生產中的應用
雖然在化學生產領域中，化學工程技術起到了非常重要的作用，也讓人們的需求得以滿足。但是，由于化學生產過程中，容易產生大量的污染物質或者是廢棄物質，在傳統的化學生產以及化學工程技術中，并沒有完善合理的治理措施。甚至在一些化學工廠中，這些污染物或者廢棄物是直接進行無處理排放的。長期以往，對于環境造成的傷害是非常大的。近年來，我國的霧霾以及化學煙霧，癌癥村等現象的出現，也就在一定程度上說明了化學生產中出現的問題。因此，為了能夠保證化學生產的良性發展，也是為了能夠符合當前節能環保技術的理念。綠色化學工程技術開始得以研發，并逐步應用到化學生產領域，從而從根本上改變了化學工程技術的面貌。綠色化學與綠色化學工程技術，是代表未來化學生產的方向性理念。在化學生產的過程中，建立完善的生產體系，尤其是在反應的過程中，杜絕傳統的為了結果而不惜代價的生產方式，采用綠色型與節約型的生產方式，在技術方面，也需要不斷進行技術改革，尤其是廢物處理技術中的一些設計中，要充分體現綠色化學的特點，并能夠做到真正意義上的節能減排，廢物有效處理。總之，化學生產領域中，綠色化學的理念一定要深入其中，綠色化學工程技術的研發也應該繼續，生產需要滿足市場，也同樣要保證環境的安全。
3結語
本文通過對化學工程技術的核心技術與理念研究，對于化學工程技術有了深入的認識，雖然在生產效率與成果方面，化學工程技術可以實現較大的飛躍，但是在環境保護以及環保方面，傳統的化學工程技術依然會對環境造成較大的影響。因此，為了能夠在保證生產效率的同時，更加合理的使用與發展化學工程技術是目前的重點研究項目。因此，綠色化學工程技術也得以產生，并且在化學生產過程中的應用更加廣泛，更加高效，也符合未來化學生產的發展，化學生產的后期處理，是需要企業管理人員給予高度重視的。大力推動綠色化學工程技術的創新，不僅僅可以保證化學生產的高效性，也為整個行業的良性發展奠定了基礎。
作者：侯海霞 柯楊 王勝壁 單位：安順學院 貴州省教育廳功能材料與資源化學特色重點實驗室
關鍵詞：化學工程技術；化學生產；應用；分析
在我國，科學技術一直是我們的一項重要的生產技術，隨著科技的快速發展，在化學生產過程中也開始廣泛的采用化工技術。化學工程技術主要是一項研究化學生產過程中需要采用的相關技術，其主要目的是對化學工程產品進行開發、設計、制造和管理。由于化學工程技術能夠有效的提高產品的質量，同時也能夠提升化學生產中的工作效率，因此我們對化學工程技術有了更廣泛的關注，并不斷的將其拓展到化學生產中的各個領域，使得化學工程技術能夠發展的更好，進而不斷的推進我國的經濟發展和科技發展，使我們的生活條件更加優越。
1化學工程技術的技術概念闡述
現如今，化學產品已經成為了人們生活中非常常見的物品，例如藥物、食品和日用品，還有農業藥物和工廠生產所需的原料等等。因此化學工程技術變成為了一項炙手可熱的技術，不斷的受到人們的關注。化學工程技術是根據化學理論基礎與相關的技術相結合的一項應用于化學生產中的技術，利用化學設備，通過一系列的化學反應進行產品的大量生產。在化學生產的過程中，化學的反應物和設備對于工程的技術要求是非常高的，而化學工程技術的優勢就在于能夠滿足化學反應的要求，進而提高了化學產品的質量。除此之外，化學工程技術還有一項更大的優勢就是對廢物的處理，這項技術能夠盡可能不對環境造成很大的影響，正符合我國當前對生產的要求。
2化學工程技術在化學生產中的應用
2.1超臨界流體技術在化學生產中的應用
超臨界流體技術主要的內容是，控制一定的溫度和壓力，使得需要的流體處于液體與氣體中間的狀態。這種流體的特點集合了氣液的優點，它的粘度低與氣體相似，它的密度很高與液體相似，這就導致它的擴散能力很強，介于氣體和液體之間。同時它還擁有很強的溶解能力和壓縮能力。將這種技術應用于化學生產中，通過控制溫度與壓力，得到超臨界流體，利用其擁有的優勢來達到節省能耗的目的。現如今，我們將這種技術應用于更過多領域，比如，高分子材料、復合材料、有機物材料和無機物材料。
2.2傳熱技術在化學生產中的應用
化學工程之中的傳熱技術主要是分為兩方面，一方面是微細尺度傳熱技術，另一方面是強化傳熱過程。首先微細尺度傳熱，是以熱對流、熱傳導、熱輻射為主要的內容，從空間尺度和時間尺度微細進行討論和研究的一項傳熱技術。這項技術在微米、納米科學中得到了廣泛的應用，并取得了不錯的成績，因此人們更加關注它在化學生產中的應用。強化傳熱過程，主要的重點是通過調試換熱器設備，不斷改進生產過程中的傳熱系數，使其能夠有能力不斷的對外放熱。為了強化傳熱過程，就要增加冷熱流體間的溫差，這就必須通過改變換熱的面積來提高傳熱系數，從而來提高傳熱的效率，使得在化學生產的過程節能減耗。
2.3綠色化學反應技術在化學生產中的應用
通常化學生產的產品一般對我們生活有一些影響的，因此我們就需要采用綠色化學反應來防止化學生產的過程中對環境造成污染，這是從源頭來解決污染問題的技術方法。綠色化學只得就是通過使用化學的技術與方法，結合相關的知識來解決化學對人們和環境造成的危害。主要要求就是，化學生產過程中用到的試劑、催化劑、反應原料，和反應完成后的產物與副產物都必須對人類和環境無危害，同時也要保證綠色環保。例如，采用綠色無毒的原料方面，可以將石油原料裝換成生物原料。像是在化學產品尼龍的生產過程中，原先采用的是含苯的石油化工原料，我們將可以其原料改換成生物原料，一樣也可以制成尼龍，不僅保護了環境，而且也保護了人體收到傷害。除此之外，這項技術在綠色食品生產中也起到了很大的作用，綠色食物是對人體很有益的，在其生產過程中一般禁止使用化學藥劑，這樣不僅減少了對人體的傷害，同時也減少了對環境的影響。然而生產綠色食品的代價就是成本高，為了可以降低成本又能夠有質量，我們可以將化學技術與生物技術相結合，開發基因技術，提高并促進農作物的產量和質量，生物技術與化學反應技術相結合可以在以下過程中充分的利用。
3現今化學工程技術存在的問題
3.1化學工程技術需要進一步的提高
現如今，我國的化學工程技術應用的領域非常更廣泛，但是仍存在一些不足。滴狀冷凝在工業上的應用仍然不能有很好的表現，因為在獲得滴狀冷凝后，冷凝的液滴不能夠被長久的保存，所以，我們應該在這問題上有進一步的研究，從而來解決這個問題。使得我國的化學工程技術能夠有更好的發展，人們能夠有更好的生活條件。
3.2化學工程技術的人才匱乏
在化學工程中存在的另一個嚴重的問題就是技術人才問題，只有用化學專業技術強的人才，才能夠更好的提高化學生產的質量。而我國現在就存在這樣的問題，化學領域的工作人員的普遍的技術能力和專業能力不強，主要是由于我國的教育體制問題，當代的大學生理論要點掌握很好，但實際操作方面卻嚴重的匱乏，這就導致技術型人才的缺乏，從而影響了化學工程技術的進步。
4對化學工程技術的發展提出對策
4.1不斷提升化學工程技術
隨著我國的科技不斷的發展，化學工程技術也會越來越進步，我們應該不斷的更新技術，以此來適應社會科技的發展。應該在鞏固傳統的化學技術的同時不斷的添加新型技術，并拋棄不利的部分，從而實現化學工程技術有更好的發展。
4.2培養化學技術人才
人才的重要性是我們有目共睹的，化學技術人才對于化學工程的發展有著至關重要的作用。因此為了化學工程技術能夠有更好的發展，我們重點培養化學技術人才，化學生產企業可以通過與相關專業的院校進行合作，讓專業對口的大學生能夠有機會到生產工廠進行相關的實習操作，從而來培養理論知識牢固并且有一定的操作能力的技術人才來工作。
5結語
化學工程技術在化學生產過程中的應用廣泛，它不僅促進了社會經濟的發展，更是提高了人們的生活水平，通過技術和人才的不斷涌進，我國的化學工程技術會有更好的發展。
參考文獻：
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前言
進入21世紀，人類正面臨著越來越嚴重的環境危機，最突出的是人口劇增、能源日漸減少、資源瀕臨枯竭、生活廢棄物和工農業污染物正迅速惡化生態環境，使得人與自然的矛盾不斷激化。
綠色化學的設想是在化學生產過程中，不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物，不再處理廢物。相應的，綠色化學工程與工藝是通過改進化學的技術和方法，減少甚至完全消除對人類健康、生態環境有危害作用的化工產物，同時促進化學工業節能目標的實現。
一、綠色化學工程與工藝的開發
我國傳統的化學工程與工藝對有害污染物是滯后的被動治理，即不能根除污，并且成本很高，治標不治本。如利用煙氣除塵、脫硫，雖然達到了凈化氣體的目的，但是污染物卻轉移為廢渣、廢水。綠色化學工程與工藝的開發，則本著零排放、清潔生產的原則，從化學反應的始端著手，進而有效防止和控制污染的產生。
1.選擇、采用無毒害化學原料
原料的選擇生產化學品的源頭，同時，還決定著不同的化學生產流程和工藝。綠色化學工程與工藝的開發首要目標是不使用有毒有害的原料。為了從源頭上防止化學污染，綠色化學工程與工藝開發的原則是盡量選用可再生的自然物質作原料，如野生植物、農作物等生物質。將諸如蘆葦、木屑、樹枝等野生纖維植物以及諸如蔗渣、麥秸、稻草等農副產品的廢棄物作為原料加工為糠醛以及醇、酮、酸類化學品，用生物質氣化產生氫氣等，都是綠色原料應用的典型例子。
2.提高化學反應的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工中經常會有這種反應，其目的產物不穩定，容易進一步氧化成H2O和CO2.在各類的催化反應中，此反應的選擇性最低，有時有些產品還具有異構體形式，為了得到更多的終產物，需要使用那些選擇性高的試劑。為了降低分離產品和純化產品的難度，需要提高反應的選擇性，這樣可以降低成本，節約資源，減少環境污染。在這一方面已經有不少的科研成果，比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，來應對不同的烴類氧化反應。
3.采用無毒無害的化學催化劑
目前，約 90 %以上的化學反應要實現工業化生產必須采用，催化劑提高其反應速率。開發新型高效、無毒無害的催化劑是綠色化學工藝的方向之一。國內外都在研發新的烷基化固相催化劑。另外，分子篩催化劑也得到了很好的開發和應用。
二、綠色化學工程與工藝在化學工業節能中的應用
綠色化學工程與工藝開始與使用，很大程度上促進了化學工業節能的實現。具體來講，目前在國內主要有以下幾方面的應用。
1.清潔生產技術的應用
清潔生產技術也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術，比如先進的脫硝和脫硫技術；城市垃圾的無害化處理技術；生活垃圾制沼氣技術；高效清潔的煤氣化技術；利用風能、太陽能等自然能發電技術等等，這些都利用了清潔生產的技術。清潔生產技術包括的范圍很廣，主要有以下幾種技術：生物工程技術，這其中有細胞工程、酶工程、基因工程等等；輻射加工技術，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行的反應；綠色催化技術，這里有多種催化劑，比如分子篩催化劑、相轉移催化劑等；超臨界流體技術，這里有超臨界H2O和超臨界 CO2，都能阻燃并且無毒。清潔生產技術具有許多優點，其產品清潔無毒，不管是對環境還是對人體都是安全的。
2. 結合生物技術的應用
生物技術領域包括有細胞、基因、微生物和酶等的技術范疇。它在化工領域的應用主要包括兩個方面，化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內作為一種催化劑具有高效性和專一性，廣泛參與到生物合成的各個過程。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領域使用到生物技術。
綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術，使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數直接來源于動植物，之后才發展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中，催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業酶。酶與一般的化學催化劑相比，具有無污染、反應條件溫和產物性質優良等優點。比如制備丙烯酰胺，使用的是丙烯腈，換用酶催化后，能耗大幅度降低，反應完全且無副產物。
3.生產環境友好型產品
發展綠色化學工程與工藝，其目的是生產出環境友好型產品。在生活中有許多實例，比如尋找替代品來替代氟利昂，這樣可以保護大氣的臭氧層；使用可降解的塑料制品；無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統汽油柴油給大氣帶來了嚴重污染，近年來國內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。又如在山東推行的用二甲醚來做汽車用的燃料，二甲醚既經濟又環保，這具有很好的發展前景。巴西在生物能源的開發上取得一定成就，如使用乙醇汽油，利用甘蔗產酒精，酒精燃料已經取代了接近一半的汽油消費。另外還有H2和CO2在太陽能和電解質存在的條件下合成乙醇這一新工藝，生產過程和產品均對環境友好。
三、結束語
總之，綠色化學工程與工藝采用無毒害的溶劑、原料、催化劑等，選擇無污染、低耗、節能的化學工藝過程，應用清潔的生產技術，實現生產與環境相容，產品和生態友好。開發和應用綠色化學工藝，已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是建設環境友好型社會，實現可持續發展的關鍵。
參考文獻
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化學工程與材料學科相互支撐發展的這種態勢導致了新興交叉學科——“材料化學工程”的誕生。它是將傳統化學工程與材料學科交叉融合，以化學工程為基礎和手段，面向生物材料、高分子材料和無機材料制備及應用的一個新興學科。它既是化學工程學科內涵的拓展和應用領域的外延，也是學科間的交叉滲透，符合當今社會的需求和學科發展的必然規律。材料化學工程學科的內涵主要表現在兩個方面：一是應用化學工程的理論與方法對材料生產與加工過程進行系統的研究，其目的在于在材料高性能化的同時，最大限度地降低材料生產對于資源、能源的消耗和環境污染，實現材料制備的高質量、低成本、環境友好和可循環再生利用；二是利用新材料，如新型催化材料、分離材料等發展新型高效的化工技術與理論，形成新的流程工藝和集成技術。
2材料化學工程二級學科發展現狀
近十年來，材料化學工程學科作為化學工程和材料科學與工程領域的新增長點，發展迅速。目前，國內外一些大學的化工學院或材料學院均出現了材料化工的研究領域，有的大學(如大連理工大學化工學院)甚至出現了專門的“材料化工”系等人才培養和科研機構。材料化工的交叉研究已經展示出了良好的發展前景，近年來我國在該領域取得了包括國家技術發明一等獎在內的一系列重大研究成果。2005年7月，南京工業大學經國家教育部批準，成立“省部共建材料化學工程教育部重點實驗室”；2006年5月在南京召開了第一屆材料化學工程大會，大會總結了國內外材料化學工程的研究進展，明確了我國材料化學工程進一步發展的方向和重點。2007年10月國家科技部正式批準建設“材料化學工程國家重點實驗室”。基于化學工程和材料學科的交叉融合，國內多所重點院校開始在“化學工程與技術”及“材料科學與工程”一級學科下設置“材料化學工程”二級學科。2002年，南京工業大學首先在化學工程與技術一級學科下設立“材料化學工程”二級學科。隨后，天津大學、華東理工大學等知名高校開始設立“材料化學工程”二級學科。據初步調研，已經有11所重點大學設立材料化學工程，如表1所示。該學科的設置，有力地促進了“化學工程與技術”與“材料科學與工程”一級學科的交叉和融合，有利于材料化工領域交叉型人才的培養和學科建設。
3材料化學工程二級學科的建設對策
3.1重新定位“材料化工”學術碩士培養目標的定位
“材料化工”學術碩士的培養定位以工程為主，理工結合，既要考慮到與化學、化工、材料學的學科交叉以及與生物、環境等學科的滲透，又結合地方經濟和社會產業發展的需求，培養符合現代科技發展趨勢和地方產業要求的素質高、專業寬、基礎厚、能力強、具有創新精神和實踐能力、工程和工藝結合、理工結合的高素質復合型專業人才。
3.2構建“材料化工”學術碩士學位課程體系
在“材料化工”學術碩士人才培養的課程體系中強化兩個方面，一是開發新材料為基礎的化工單元技術與理論，二是用化學工程的理論與方法指導開發材料制備技術，因此，設立與之相適應的學位基礎課和學位必修課程體系，而學位選修課緊密結合地方產業發展，突出特色。在理論課程的教學中，逐步借鑒或采用國際一流大學的教材、教學內容和教學手段，努力提高教學質量。
3.3打造“材料化工”學術碩士點的師資隊伍
引進具有企業背景的高級工程技術人員和國外學習進修經歷的教師，發揮他們豐富的企業工作經驗和國外人才培養經歷。聘請相關企業具有工程師以上職稱的人員擔任兼職教師，給學生講授理論聯系實際內容較多的工程設計類課程，突出應用型人才的培養，豐富課堂教學內容。另外，有計劃、有目的地選派高學歷、高職稱的教師到企業掛職鍛煉或國外進修，進一步提高他們的企業工作經驗和國外學習經歷。
3.4建立“材料化工”學術碩士的教學管理體制
一是圍繞研究生課題的研究方向，理論教學不再單獨突出“化學工程與技術”和“材料科學與工程”，而是強化交叉性和相互滲透性，再結合科學研究，既滿足了“材料”“化工”交叉與滲透的理論教學的要求，又可讓理論來支撐科研的深入開展；二是科學研究中強化理論基礎，構建解決科學問題的理論體系。研究生采用化學工程的理論與方法開發材料制備技術，同時也運用在開發新材料為基礎的化工單元技術與理論解決相應的科學研究的關鍵技術問題。這種體制強化了“材料”“化工”交叉與滲透性的理論教學，同時也促進了科學研究，建立了既增強研究生理論學歷，又培養了學生科研能力的教學管理模式。
4結論
一、綠色化學工程與工藝的開發
（一）提高化學反應的選擇性在化學工程的物質反應中，化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中，合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高[2]。對化學反應產生影響的因素有很多種，反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生，所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質，因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中，應用新型的反應形式，這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高，同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。
（二）使用無毒無害催化原料隨著化學工業發展速度的不斷加快，將化學反應合理的應用于化工生產過程中已經成為促進工業可持續發展的重要前提之一。在化學反應過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應用于化學反應過程中，可有效加快反應速度，縮短法寧時間。所以，在化工生產過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學工程與工藝不斷深入發展的重要前提條件之一。目前，我國相關部門已經高度重視對催化原料的選擇及應用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發和研制，化學反應過程中使用的催化原料不斷得到改善，分子篩除催化劑等優良催化原料在化工生產過程中的應用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應用可有效提高化學反應效率，降低能源消耗量，同時也可減少環境污染。
二、綠色化學工程與工藝對化學工業節能產生的促進作用
目前，在各工業產業的生產過程中均已廣泛應用到綠色化學工程與工藝。該工程中具有的應用性能不僅可有效改善化工產業發展過程中存在的資源浪費和環境污染問題，同時還可有效促進化工生產的結構不斷得到優化。綠色化學工程與工藝在化工產業中的應用主要表現在如下幾點。
（一）清潔生產技術的應用清潔生產技術是一種具有較高價值的綠色技術，該種技術主要是通過對化工原料進行無害、無毒、無廢處理，實現原料利用率得到提高，進而促進化學工程的生產質量得到提高。在清潔技術中，應用最為普遍的技術分別為脫硝和脫硫兩種技術。應用該兩種技術對存在較為嚴重的污染的化學廢物、生活垃圾等進行綠色處理，經過相關技術的處理后，生活垃圾可有效轉化為沼氣。應用自然發電技術來代替傳統發電技術。太陽能、風能的開發和應用是清潔生產技術飛速發展的重要標志。在生物工程中合理應用清潔生產技術，可有效促進細胞及基因工程的發展效果得到顯著提高。在輻射加工中應用清潔生產技術，可促進催化劑的作用得到顯著提高。
（二）與生物技術相互結合的應用在生物技術領域中，其技術范疇具體包含細胞、微生物、基因、酶等多種技術。其在各化工生產中的應用主要包含有生物化工合化學仿生學兩個方面的內容。在生物體內，生物酶作為催化劑存在，其具有顯著的專一性和高效性，在生物合成的每個過程中均無法脫離酶的作用。在綠色化學工程與工藝中對生物技術進行合理應用，通過相關技術處理，可使再生資源轉化為相應的化學品。早期所應用的有機化合物原料大部分是直接源自動物和植物，后來才逐漸發展為將煤炭、石油作為原材料使用。在綠色化學工程與工藝中，通常情況下均是應用工業酶或存在于自然界中的酶作為催化劑。將酶與通常應用的化學催化劑進行比較，酶在應用過程中的優點主要表現為無污染、產物性質好、反應條件溫和等。例如通常情況下均是應用丙烯腈進行丙烯酰胺制備，當使用酶作為催化劑后，能耗消耗量大大降低，反應具有徹底性，并且在反應過程中無任何副產物產生。
（三）生產環境友好型產品綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品，如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中，人們的購買的產品均為綠色產品，不僅有效保證了人們身體健康，同時也可促進社會健康、和諧發展。因此，在化工生產過程中，如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮，可有效降低生態環境的染污，促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展，對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。
三、結束語
在綠色化學工程與工藝中，應用無毒、無害的物質作為原材料，使用節能減排的生產工藝，應用清潔生產的技術，可有效降低化學工業生產過程中能源消耗，減輕生態環境污染，促進人與社會和諧發展、產品與生態互補得以實現。因此，對綠色化學工程與工藝進行開發和研究是對當代化學工業的發展產生嚴重影響的主要因素之一，是促進化學工業可持續發展的重要前提條件。
作者：李世英單位：內蒙古蒙西建設集團有限公司鋼結構分公司
化學工程與工藝專業的定位
1.化學工程與工藝專業的性質及培養模式
化學工程與工藝專業屬于工科專業，授予工學學士學位。由于化學工業的相關領域極為廣泛，化學工程與工藝專業涉及的專業方向也就非常多樣化，各高校的化學工程與工藝專業特點亦不盡相同。我校近年來根據社會經濟、工業發展的需求趨勢，兄弟院校化學工程與工藝專業方向的設置，以及我校原有的相近專業優勢，設置了能夠體現我校特色的化學工程與工藝專業方向，逐步建立了適合我校化學工程與工藝專業的教育培養模式。2008年，我校化學工程與工藝專業已有7屆本科畢業生，其學生就業形勢良好，社會反饋積極.在制定教學計劃的工作中加強教學內容和課程體系的改革，加強實踐教學環節，目的在于進一步提高教學質量，培養適應能力更強的化學工程與工藝人才。
2.化學工程與工藝專業的任務
根據化學工程與工藝專業的性質，化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識，受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造，對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多，化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外，還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況，重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用，以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向.
3.化學工程與工藝專業的業務培養目標
本專業培養具備化學工程與化學工藝方面的知識，能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面工作的工程技術人才。
4.化學工程與工藝專業的課程設置
為了使不同高校既有統一的規范，又有不同的專業特色，根據應化學工程與工藝專業的任務和業務培養目標，化學工程與工藝專業的畢業生應該具有較扎實的化工理論基礎，較寬的化工應用知識以及一定的工程技術基礎，從而該專業的課程設置(公共課、基礎課除外)應由基礎化學課、工程基礎課和專業方向課3部分組成。基礎化學課包括:無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等。工程基礎課主要包括:化工儀表與自動化、化學工程基礎、電工電子學等。專業方向課:可根據具體方向選擇專業化學課，如電化學工程方向可選理論電化學、化學電源工藝學、電解工程和電鍍工程等。精細化工方向可選擇化工工藝學、化工分離工程、化學反應工程等。另外實踐性環節包括基礎實驗、綜合實驗、提高實驗、生產實習、畢業實習和畢業論文等。
我校化學工程與工藝專業方向
就專業方向而言，化學工程與工藝專業的性質是工科。化學工程與工藝專業應該是培養具有較扎實及寬廣的化學工程理論基礎知識，特別注意培養學生的動手能力及解決實際問題的能力。教學計劃的總體設計中要體現應用型人才所具備的工程技術基礎知識，重視實驗、實踐、實習、畢業論文等環節。設置專業發展方向，結合廣西經濟發展的需要，建立在合理利用廣西及學校的資源及適應科技發展、注重社會需求基礎上。據此，我校化學工程與工藝專業專業方向設定為:電化學工程與精細化工。
關鍵詞：綠色化學；工程工藝；化學工業節；應用
工業是國民經濟的基礎，隨著社會經濟的不斷快速發展，對于工業生產也提出了更高的要求。然而，當前我國工業發展面臨著資源價格飛漲，環境污染日益嚴峻的情況，這也使得全社會對于工業生產越來越關注。怎樣有效的處理好工業污染物，防止其對環境的二次污染，怎么有效的利用好數量龐大的生活廢品，是當前許多學者都在研究的問題。綠色化學工程是在社會迫切需要的情況下誕生的新型項目，這個項目的目標是：對日常化學生產當中的一些資源浪費及環境污染進行有效的處理，從而使得化工污染得到有效緩解，化工生產過程中的資源浪費得到很大的改善。
一、綠色化學工業的概念
綠色化學又被稱為無污染化學，以此為理念而開發出的技術就是綠色化學工程技術，采用化學原理從根本上降低化學工業對環境造成的破壞。化工業發展的基礎是綠色化學工程，它已成為了未來化學工業發展方向的重要研究目標之一，綠色化學具有以下兩種特性：首先，綠色化學的根本思想在于保護環境，使自然資源可持續發展，讓人與自然之間的關系和諧，人們對環境造成的破壞促使了對綠色化學的研究；其次，綠色化學是將環境改變的技術，發展下的綠色化學技術以逐漸可以應付各種環境下對自然的破壞。從根本上來說，綠色化學是預防環境污染；而環境化學則是對污染后的環境進行改善和治理。兩者之間是根本不一樣的，在最終目的上也是千差萬別的。
目前，對綠色化學進行研究的重要發現和實踐活動為綠色化工技術。基本原理是采用原料中的原子進行轉化，這就使化學工業在進行工作時不會產生污染物，達到對化學工業污染物的零排放。并且，在進行化學工業工作時，不使用任何具有危害性和毒性的原材料，這樣可以生產出對環境不造成破壞的產品。這種技術目前處于理論狀況，但是在眾多科研人員的努力探索下，還是可以逐漸實現此種設想的。
二、綠色化學工程與工藝的開發
在傳統化學的生產過程中，在有毒、有害物質的處理上存在較為嚴重的滯后性，因此導致化學工藝一直處于被動生產。應用這樣的化學工藝對污染物進行處理無法取得理想的效果，資源優化也無法得到有效實現。化學工藝的應用不但導致化學生產污染物成本提高，還導致污染物處理效率嚴重下降。綠色化學工程的應用可有效彌補傳統化學工程中存在的缺陷，其通過對相關科學技術及先進方法的利用，對化工生產相關污染物進行除塵、脫硫等處理。綠色化學工程與工藝具體實施方法主要有以下幾種。
（一）采用綠色化學原料
在化工生產工藝及具體流程中，化學生產原料是起著決定性作用的主要因素，在傳統化學工程中，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家不可再生能源的消耗，同時還導致污染物的排放量大大增加，加重生態環境污染程度。將綠色化學原料作為化工生產材料是綠色化學工程重要研發內容之一。在化工生產過程中，可使用綠色化學物質、自然物質等無染污、可再生的化學原料。典型的綠色化學原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產過程中，可使其轉化為酮、醇、酸類等多種化學品。在整個轉化反應過程中，這些原料僅會產生一定量的氫氣，而不會有任何一種有害、有毒的物質產生。
（二）提高化學反應的選擇性
在化學工程的物質反應中，化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中，合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高。對化學反應產生影響的因素有很多種，反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生，所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質，因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中，應用新型的反應形式，這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高，同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。
（三）使用無毒無害催化原料
隨著化學工業發展速度的不斷加快，將化學反應合理的應用于化工生產過程中已經成為促進工業可持續發展的重要前提之一。在化學反應過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應用于化學反應過程中，可有效加快反應速度，縮短法寧時間。所以，在化工生產過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學工程與工藝不斷深入發展的重要前提條件之一。目前，我國相關部門已經高度重視對催化原料的選擇及應用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發和研制，化學反應過程中使用的催化原料不斷得到改善，分子篩除催化劑等優良催化原料在化工生產過程中的應用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應用可有效提高化學反應效率，降低能源消耗量，同時也可減少環境污染。
三、結論
化學工程與工藝的發展不僅影響著現代社會的發展，而且有助于環境友好型社會的構建。當前世界面臨著資源和能源的短缺，社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價，這就需要化學工程與化學工藝共同發展，滿足我國資源節約和環境保護的需要。化學工程與工藝的行業領域需要積極配合國家提出的可持續發展戰略。轉變可持續發展的概念。重視化學工程與工藝發展的環保性，轉變傳統的化學工程與工藝，減少環境的污染，積極開發新能源，走環境友好型道路。
參考文獻
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關鍵詞：印制電路 培養模式 卓越工程師培養計劃
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0189-02
國家教育部推出卓越工程師教育培養計劃（以下簡稱卓越計劃）[1]，旨在通過在試點高校及專業實施卓越計劃，摸索建立具有中國特色工程教育模式。卓越計劃強調要“重視國家產業結構調整和發展戰略性新興產業的人才需求，適度超前培養人才”。從當前卓越工程師人才培養目標的發展情況來看，隨著電子化學科技發展的不斷綜合化及加速化，著力提高學生的工程實踐能力和工程創新能力，提升學生的國際視野及參與國際競爭的能力，探索電子領域中化學工程教育規律，創建與電子科技大學辦學定位和特色相適應的化學與電子的復合人才的印制電路專業人才培養模式勢在必行。目前我國電子化學教育的體系還不夠完善，特別是在電子化學“材料制備-印制電路設計與制作-器件應用”系統化的印制電路教學領域，教育教學水平相對落后于歐美先進國家，而隨著電子化學品成分趨于復雜，技術密集程度越來越高，將化學知識與電子工藝結合在一起，著重培養在信息產業重要組成部分的電子工藝技術領域的高技術復合型人才，印制電路工藝是一門必不可少的課程[2]。我校應用化學專業是我國目前唯一培養電子技術與化學技術相結合的綜合性印制電路高科技人才的專業，在應用化學教育專業人才培養體系中逐漸完善“化學”與“電子”相結合的人才培養在國內是首創，是應用化學專業人才培養模式的擴展[3]。2013年我國印制電路行業總產值到達236億美元，占全球產值的43%，盡管我國是印制電路制造大國，但不是強國。高技術含量、高附加值的高端印制電路產品，國外從制造設備、材料、工藝技術等方面對我國實行技術封鎖和產品壟斷。要想改變我國高端印制電路落后于發達國家的現狀，培養具有扎實的電子-化學理論基礎，能將所學理論知識靈活應用到印制電路工藝、制造等相關工作中，創新意識和創新能力較強的具有卓越工程師潛質的畢業生是十分必要和緊迫的。
我校應用化學專業被教育部批準為卓越工程師教育培養計劃實施專業。該文從分析卓越工程師培養計劃的培養目標出發，探討本科生印制電路工程專業工程師培養存在的問題，提出針對卓越計劃修訂印制電路教學大綱、編寫實用教材、建立校外實習基地、校企聯合培養等培養實用創新型印制電路工程人才的思路。
1 印制電路教學現狀及存在問題
1.1 教學現狀
近年來，我國印制電路（PCB）產業每年以25%以上的高速度發展，已跨入世界PCB大國之列，伴隨著印制電路產品發展，要求有新的材料、新的工藝技術和新的設備。我國印制電器材料工業在擴大產量的同時，更要注重于提高性能和質量。我校應用化學專業是我國目前唯一培養電子技術與化學技術相結合的綜合性高科技人才的基地，但目前對印制電路教學的重視度同市場需求相比存在一定差距，單從學時分配上就可見一斑。從我校情況看，應用化學系本科生印制電路教學分成《印制電路原理與工藝》（專業必修課，32學時）、《雙面印制電路板制作》（專業實驗選修課，8學時）二個教學環節進行，在第三學年第2學期內完成。《印制電路原理和工藝》課程組在教學中，按照PCB技術發展歷史與基礎、基本材料、線路設計、線路制作、三廢處理、質量管理和發展趨勢的順序組織安排教學，內容包括印制電路基板材料、印制板設計與布線、照相制版和圖形轉移、刻蝕和焊接技術、化學鍍與電鍍技術、孔金屬化技術、多層及HDI板的制作技術、特種印制板制作技術、印制板工業三廢的控制、印制板質量與標準化、印制電路技術現狀與發展趨勢等部分內容。《雙面印制電路板制作》實驗訓練項目包括：PCB布線貼圖的設計與制作相關軟件的學習、PCB照相底版的設計與制作、孔金屬化工藝及技術、印制電路板圖形轉移技術與工藝、印制電路板線路制作及線路保護技術與工藝等幾部份實驗內容。
1.2 存在問題
印制電路課程知識點多，涉及知識面廣，工藝制造問題及節點設計學習難度大，加之很多學生材料化學與工藝、應用電化學與電子化學品基礎不扎實，雖然采用多媒體教學手段，嘗試將互動討論式教學、PCB工業制造案例教學、學生調研式教學、學生小組作報告等多種教學方法引入到教學中，因課時所限及學生工程實踐能力要求高，授課時往往還是無奈停留在學生對PCB制造的基本原理的掌握及工藝能夠正確了解的層次，很難引導幫助學生提升到對印制電路線、孔構件、電氣信號穩定性及任意層Cu互連技術進行優化設計和合理構造處理，從而培養學生創新意識及工程創能能力。同時對國內外印制電路電氣結構設計規范的比較介紹也難以進行，對印制電路結構新理論、新材料、新技術介紹也不足。所以依據“卓越計劃”人才培養的要求，從印制電路原理與工藝的授課內容及授課效果分析，印制電路課程教學主要存在的問題有：
（1）印制電路課程的課程大綱面向卓越工程師計劃的針對性不強；（2）教學內容對國內外最新印制電路制造的新理論、新材料、新結構、新技術吸收不及時；（3）印制電路課程設計和畢業設計的工程實際針對性不強；（4）學生學習興趣及熱情較低，整合高校、企業、科研資源配置的工程實踐能力培養基地較少；（5）課時偏少，未做到因材施教；（6）很多學生側重與理論知識的學習，動手能力較差，從而對印制電路板制作工藝產生畏難心理。
2 印制電路課程改革思路
應用創新人才培養應是以知識學習為載體，著力培養學生工程實踐能力和工程創新能力。印制電路技術橫跨信息電子與新材料兩大國家戰略性新興產業，而長期以來傳統的培養方式對于化學與電子融合領域復合人才能力培養的重要性認識不足，基于我國印制電路領域的高技術人才匱乏現狀，通過分析印制電路教學存在的問題，從以下幾個方面進行教改嘗試。
2.1 課題教學及實驗科目中注重創新能力培養
通過實施“卓越計劃”，探索應用化學系印制電路特色專業教育部卓越工程師計劃實施與實踐教學的人才培養的新途徑，結合現代印制電路材料、結構、體系及設計方面的最新發展，制定相應的教學計劃和課程大綱，開發出基于“材料制備-印制電路設計與制作―器件應用”系統化的印制電路教學的課件。并科學劃分及銜接本科與研究生的印制電路課程內容。針對印制電路學時少而內容多的矛盾，采取凝練授課內容、主講精講基本概念及基本原理、課后結合作業自學理解掌握相關知識的方式精煉教學內容；同時將實驗模式從講授式逐步轉化為開放式，在優化理論點教學內容的基礎上制定印制電路課程開放實驗教學大綱，啟動印制電路實驗教學改革，引入實際工程設計討論，啟發學生深入思考及掌握印制電路理論知識及設計方法，構筑開放實驗體系培養學生的創新思維能力。
2.2 加強實際工程訓練
積極拓展校外資源，形成了一條走出去、請進來的辦學模式，努力建立校企聯合培養人才的新機制，為多樣化拔尖人才培養創造“研發訓練、工程實踐、創業體驗”的多樣化拔尖人才培養環境，將先進工業化技術引進實驗教學環節。畢業設計環節及假期讓部分學生到校外實習基地、校企聯合培養基地參與印制電路的設計及制造工藝，印制電路課程設計和畢業設計題目逐步改進為實際工程設計題目。通過校外實習基地、校企聯合培養使印制電路實驗學科更具有自己獨特氣質，實現從實驗向設計研究階段的轉變，改變傳統實驗與設計研究脫節的現象，學習體驗大生產線的工藝流程和管理方式，使我校應化系學生的綜合實驗能力和設計能力得到提高，為今后成長為技術或管理人員打下堅實的工程基礎。
2.3 激發學習興趣，力求因材施教
現代印制電路技術是許多學科與技術相互滲透、交叉的產物，是一個從事電子儀器與設備設計與開發技術領域合格的專業人員應具備的知識、技能等。以資深教師進行印制電路課程學習動員，緒論課主要介紹印制電路發展的最新特點、國內外應用及研究現狀、印制電路面臨的瓶頸技術課題、印制電路未來的光電路發展前景、印制電路行業狀況及國內外重大印制電路技術革新等。通過印制電路學習動員開闊學生視野也有益于激發學生學習印制電路的興趣。鼓勵對設計感興趣的學生利用課余時間學習LPKF ProtoMat H100數控鉆機Board Master5.0、CR5000等印制電路工藝設計軟件，為做畢業設計及適應畢業后從事印制電路設計工作做準備；鼓勵對科研感興趣的學生參與任課老師的科研課題，構建“基礎性實驗 專業實驗?工程實訓?創新實驗”的遞進式、工程化、創新型的實驗體系，建立體現個性化教育和研究性學習的實驗教學新模式；建立化學虛擬工程模擬與工程實訓相結合的先進工程教學手段，培養學生自主學習興趣、開拓學生個性潛力、以期達到開闊學生知識視野、陶冶學生情操、發展學生健全身心、培養學生學習熱情的目的。
2.4 電子―化學相關知識的拓展
在電子科學技術日新月異的當今時代，各種新型材料、新型元器件以及各種新型整機的研制、生產與應用，都與化學及其工藝過程密切相關，印制電路課程是以化學與電子技術有機結合的電子化學學科方向為主線，整合電子科學與技術、有機合成與光電技術、能源化學科學與技術、應用化學等資源。這就要求學生在化學課學習階段對印制電路所需的化學知識點扎實掌握，鼓勵并指導學有余力的學生閱讀印制電路課外書籍及科研文獻、撰寫讀書報告等，從而改善學生因化學基礎差而對印制電路學習產生畏難心理的狀況，保證學生印制電路知識的系統性。
3 結語
我國要從印制電路制造大國轉變為印制電路強國及至創新強國，培養出一大批高素質應用創新型印制電路專門人才是當務之急。以實施卓越計劃為契機，修訂印制電路系列課程教學大綱，編寫側重工程應用型現代印制電路制作實驗教材，精煉實驗教學內容，采用現代化教學手段及多種教學方法想方設法調動學生學習印制電路熱情和創新意識，提高學生自主學習獨立思考的能力，把化學知識與電子產品結合起來，利用校企聯合培養方式即印制電路實習基地培養學生印制電路制造的工程實踐能力，培養出卓越計劃要求的未來卓越工程師的后備軍。
參考文獻
[1] 林文松，劉延輝，何亮.“卓越工程師培養計劃”下的工程材料課程建設[J].大學教育，2013（6）：139-140.
1．1背景
武漢科技大學是由武漢鋼鐵學院等隸屬于原冶金工業部的三所在漢高校通過合并和改名而來。1998年，根據國家高等教育管理體制改革需要，學校成為第一批實行“中央與地方共建，以湖北省人民政府管理為主”的劃轉院校。劃歸湖北省管理后，學校立足于湖北建設、面向中南地區、輻射全國。武漢科技大學化學工程與工藝專業始建于1958年，原名為“煉焦化學專業”，1985年改為“煤化工專業”。1992年，按“煤化工”、“城市燃氣”和“炭素材料”三個專業分別招生。1996年，隨著教育部大學本科專業目錄的調整，“煤化工”、“城市燃氣”和“炭素材料”三個專業歸并為“化學工程與工藝”專業［1］。總之，化學工程與工藝專業以煤化工(焦化)為特色，是武漢科技大學的傳統特色專業。武漢科技大學是我國焦化專業人才的搖籃，所培養的焦化專業人才遍布全國各地，且大多成為企業的技術骨干或領導。為了適應市場經濟形勢、進一步提高人才培養質量和擴大畢業生的就業面，需要不斷完善培養目標，加強基礎理論知識的教學和采用多學科復合型培養模式，對多學科交叉課程進行整合和調整;強化工程實踐能力、動手能力和創新能力的培養;在采用寬口徑和重基礎培養模式的同時突顯專業特色。
1．2目標
所構建的化學工程與工藝專業課程體系能適應社會發展的需要，培養出具有寬厚基礎理論、合理知識結構、較強創新能力、較全實踐技能和明顯煤化工特色的復合型化工類高級工程技術人才。畢業生能在焦化、炭素材料、燃氣、石油化工、精細化工、環境保護等行業從事生產管理、工程設計、技術開發和科學研究等方面的工作。
2課程體系建設
2．1整合與優化原有課程
2．1．1整合《工程力學》與《化工設備機械基礎》
武漢科技大學化學工程與工藝專業在課程整合之前，所開設的《工程力學》學時數為82。《工程力學》是整個課程體系中學時數很大的課程之一，且有些內容對化學工程與工藝專業并不是十分重要。為了增加學生社會的適應能力，加大學生的知識面和提高綜合素質，經過仔細研究和綜合權衡，決定壓縮一些已開設課程的學時和增加一些新的課程。《工程力學》就是這次課程體系改革的壓縮對象。考慮到《工程力學》與《化工設備機械基礎》關系最密切，就將壓縮后的《工程力學》與《化工設備機械基礎》整合成一門課程，取名為《化工設備與材料》。整合的《化工設備與材料》定位為化學工程與工藝類專業一門綜合性的機械類技術基礎課，其內容包括工程力學、化工設備材料與焊接和化工容器設計三大部分。其任務是使學生具備基本工程力學知識，了解化工設備的選材要求及常用材料的特性，了解和掌握化工設備的設計計算方法和過程及典型設備的結構設計與計算，強化化工類專業本科生對化工設備的機械知識和設計能力。整合后的《化工設備與材料》總學時數為46，其中工程力學部分由原來的82學時壓縮到16學時，為其它課程騰出66學時［2］。
2．1．2整合《化工設計》與《化工技術經濟》
很多學校將《化工設計》是列為化學工程與工藝專業的一門專業必修課。課程主要介紹化工工藝設計的基本知識和方法，包括原料路線、技術路線的選擇，工藝流程設計，物料衡算、能量計算，工藝設備的設計和選型，車間布置設計，化工管路設計，非工藝設計項目的考慮和設計文件的編制等內容。學習該課程可提高綜合運用已學過的化工原理、物理化學、化工熱力學、反應工程、分離工程、化工工藝學和機械制圖等方面知識解決化工工程實踐問題的能力。武漢科技大學化學工程與工藝專業原來的課程體系中沒有設置這門課，主要是因為受總學分和總學時的限制，沒有富余學時來開設這門課，現在通過整合《工程力學》與《化工設備機械基礎》騰出66學時，學時的問題已得到解決。所騰出66學時不能全部用于開設《化工設計》，經過仔細研究后決定將《化工設計》與已開設的《化工技術經濟》進行整合，取名為《化工工程設計與技術經濟分析》，定位為專業基礎課，學時數由原來的18調整為54。
2．1．3優化《能源化學》
《能源化學》是化學工程與工藝專業的專業基礎課，其前身為《煤化學》，為了拓寬學生的就業面，重新整理了傳統課程的教學內容，在煤化學課程的基礎上，將其它一些主要能源也引進來，從而形成了能源化學課程，總學時數為54，其中實驗學時數為8。經過幾年的教學實踐后發現，由于教學內容較多，該課程的教學時數過于緊張，尤其是實驗學時嚴重不足。在本次課程體系建設中，將該課程的理論教學內容和實驗教學內容進行分離和單獨設課。實驗教學內容取名為《能源化學實驗》，學時數為18;理論教學內容仍用原來的課程名稱，學時數為46。
2．1．4優化《能源化學工學》
《能源化學工學》是化學工程與工藝專業模塊1(煤化工模塊)的主干專業課程，由《煉焦學》和《煉焦化學產品回收與加工》整合而成。以前的課程體系設置時為了強調重基礎，對該課程的學時進行了大幅壓縮，總學時數為54，其中實驗學時數為18。經過幾年的教學實踐后發現，該課程的教學時數壓縮過大，對教學效果產生較大影響，用人單位的反饋意見也證實了這一點。在本次課程體系建設中，將該課程的理論教學內容和實驗教學內容進行分離和單獨設課。實驗教學內容取名為《能源化學工學實驗》，學時數為18;理論教學內容仍用原來的課程名稱，學時數為46。
2．1．5優化《高炭化學與碳材料工程基礎》
如前所述，炭素材料曾是武漢科技大學化工類的招生專業之一。在化工專業課程體系中設置炭素材料類的課程也是一大特色，這種特色為化工類畢業生的就業提供了更多機會。每年都有化工類的畢業生在炭素材料行業中就業，在全國的主要炭素企業中都有武漢科技大學化學工程與技術學院畢業的校友。但有一段時間為了強調重基礎，弱化了炭素材料課程的教學，僅開設了《碳材料工程基礎》，而且還是任意選修課，教學時數只有28學時。根據畢業生和用人單位的反饋意見，在本次課程體系建設中，決定優化該課程的教學設置，將該課程定位為指定選修專業課，教學時數增至44，課程名稱改為《高炭化學與碳材料工程基礎》。
2．2增設《化工CAD繪圖與識圖》
工程圖紙是工程技術上用來表達設計思想和進行技術交流的主要手段，任何工程技術方案的實施，都必須以其為依據，因而被喻為“工程界的技術語言”。很多學校的化工類專業都開設計《化工制圖》這門課程，主要內容有化工工藝圖和化工設備圖兩大部分，用于培養學生閱讀和繪制化工專業圖樣的能力。同時，它也為學生完成畢業設計和適應今后工作需要提供了不可缺少的基本能力。武漢科技大學化學工程與工藝專業原課程體系中只設置了《機械制圖》，沒有開設《化工制圖》。根據畢業生和用人單位的反饋意見，在本次課程體系建設中，決定增設《化工CAD繪圖與識圖》這門課程。該課程由《化工制圖》和《Auto-CAD繪圖》整合而成，內容包括:AutoCAD繪圖軟件及其應用、工藝流程圖、設備布置圖、管道布置圖和化工設備圖，教學時數為36，其中14學時為上機實踐學時。
3教學方式改革
3．1在實踐中培養學生的動手能力和創新能力
依托湖北省煤轉化與新型炭材料重點實驗室，通過開設本科生創新性實驗與創新性研究等課外實踐活動，為培養學生的動手能力、創新能力提供保障。鼓勵和扶持本科生進行實驗技能和化工設計競賽。本科生從三年級開始下到實驗室，參與到指導教師的實際科研項目中去，熟悉科研過程，鍛煉實踐技能，培養創新能力。
3．2組建和培養教學團隊
原來大多數專業課都只有一名任課教師，待其退修或調離工作崗位后再找教師接替。現在每門課至少有兩門任課教師，一般采取以老帶新的模式，且任課教師都要有工程實踐經驗。如《能源化學》教學團隊，由2名老教師、1名中年教師和2名年輕教師組成，其中3名教師具有博士學位，4名教師有正教授職稱，2名教授為博士生指導教師。已有8名沒有工程實踐經驗的年輕教師被派到河南、云南等地焦化企業進行了3個月實踐鍛煉，回校后教學效果有了明顯提高。
3．3多種途徑組織實踐教學
近年來，化學工程與工藝專業建立了一批相對穩定的教學實習基地。考慮到專業特色和培養方向的要求，實習基地以武漢平煤武鋼聯合焦化有限公司為主體。該公司在國內具有技術力量雄厚，生產工藝先進的特點，并具有較高的管理水平。同時，該公司可以說是焦化的一部“百科全書”，建有4．3m、6m、7．63m焦爐，所采用的配套工藝也有多種，是一個相當理想的焦化特色化工專業教學實習基地［3］。但是現在化學工程與工藝專業的招生人數越來越來多，一年的招生人數達280人之多。一個焦化公司能一次接納這么學生去實習已經勉為其難，實習過程只能用走馬觀花來形容，很難深入下去。為了解決這一問題，采取了一系列措施，如下廠前先給學生分工段介紹現場工藝流程和主要設備，播放現場錄制的錄像，開發主要設備的三維數字模型供學生在電腦進行自主觀察、解剖和組裝，購置計算機仿真培訓軟件供學生在電腦上進行仿真操作。
1.1綠色化學反應技術。我國現在提倡綠色環保，而綠色化學正好符合這一政策，不會對環境造成任何的污染，還能夠在一定程度上保護環境。綠色化學就是利用一些化學方面的技術或者是方法，將那些對人們有害的、妨礙安全、破壞環境的一些化學原料或者溶劑等減少或者消除掉。這種綠色化學是一種非常值得研究的新反應技術，它能夠深入解決污染，從源頭徹底解決，不留下任何的隱患。綠色化學是包含原子經濟性和高選擇性的反應，它生產出來的材料能夠回收循環利用，對環境進行保護。
1.2新的分離技術。隨著世界各國經濟的快速增長，原有的分離技術已經無法滿足現代化學生產的需要，只能夠進行深層次的探討創新。所以，國內外一起合作共同研究除了大量的新分離技術。由于這些新的分離技術剛剛研究出來，剛剛投入到化學生產中，所以不是很完善，還存在著許多的問題。這項研究的相關分子蒸餾在理論上的探討比較少，也沒有深入研究、設計刮模式分子蒸餾器。但是隨著時代的發展，信息技術與科學技術的進步，分離技術在實際應用的過程中得到了極大的改善，取得了顯著的成果。后來，逐漸將信息技術融合到了分離技術當中，產生膜分離技術、超臨界分離技術、超聲提取等先進的新型分離技術。
1.3超臨界化學反應技術。超臨界化學反應技術是隨著綠色化學的發展而產生的，是一種以超臨界流體作為化學反應介質或反應物的新反應技術。因為這種反應物與臨界點相當接近，所以其反應速率相當快，已經廣泛的應用到了化學工業、生物工程、食品生產等領域當中，對這些領域的發展做出了巨大的貢獻。
2傳熱過程中的新研究
2.1傳熱理論研究進展。近幾年來，由于滴狀冷凝的實現與增長冷凝表面壽命等相關問題的影響，研究人員至今未將滴狀冷凝應用到實際的化學工業生產當中。現在的機械、石油化工以及航空航天技術仍然在使用沸騰傳熱方式，利用這種方式來進行工業生產。長期以來，人們一直致力于液體發生核態沸騰原因的探索，因為沸騰的形式多變又復雜，所以增加了研究的難度。尤其是在計算方面，更是存在一些嚴重的缺陷，使得計算的準確率極低，而且還需要大量的實驗做基礎。除此之外，水沸騰時會產生一些氣泡，這些氣泡會影響到加熱器的表面，使得計算的難度再次加大。這都是現階段急需解決的問題，也是現在研究的重點。
2.2微細尺度傳熱學研究進展。微細尺度作為現代熱學中的一個分支，主要是研究熱學的一些規律以及微細的探討，研究前景非常廣闊。在研究微細尺度傳熱學的過程中，如果所研究的物體尺寸遠遠比承載粒子的平均尺寸大，我們所假定的觀點依舊成立。但是由于我們研究的尺度比較微細，所以原來假定的那些影響因素會發生一些改變，導致液體流動的規律發生變化。隨著近幾年來納米技術不斷進步，逐漸受到人們的重視，生產中的諸多領域都在引用尺度微細傳熱學，如高度集成的電子設備、微型熱管等。
2.3強化傳熱過程的研究進展。要想優化傳熱過程，就必須從換熱設備方面進行研究分析，優化設備，從而提高傳熱效率。換熱設備主要就是進行熱量的傳遞，熱量傳遞有逆流、順流、交差流、混合流等四種方式，其中逆流過程中產生的溫差是最大的，順流產生的溫差是最小的。我們應該想辦法改進換熱設備，使其能夠持續對外放熱，以此達到本次研究的目的。例如：我們可以發明一些新的換熱設備，采用新的傳熱材料應用到設備當中；改進原有的傳熱設備生產工藝；參照原有的設計方案，結合現代的科學技術對方案進行優化等。
3化學工程未來發展動態
時代在進步，科技在發展，大量的科技產品及技術不斷出現在人們的視野當中，并且被廣泛的應用，這就給化學工程的研究提出了新的研究方向。那就是在今后的發展當中，如何給新技術的引用提供一些良好的服務及體系，并且將新形成的理論完善，使化學工程不斷進步，朝著新的目標發展。其次，現在主張全面發展，我們應該研究一下信息、生物、能源、環境等方面的技術，將這些與化學向結合，為化學工程的發展做出良好的鋪墊。
4結語
進入21世紀，隨著科學技術的飛速發展，電子計算機的應用已經滲透到各學科的每一個領域之中，各學科的進一步發展對計算機的依賴程度越來越高，化學工程學科也不例外。目前，計算機已經深入應用到化工模擬、計算化學和化工制圖等化學工程學科的各個層面之中，對化學工程的發展起著巨大的促進推動作用。化學工作者應該抓住機遇，在新時期努力學習計算機知識、熟練掌握運用計算機，將其應用到化工設計、化學本文由收集整理計算中去，使化工學科能夠更快地發展。
化學工程作為一門基礎學科，長期以來是以實驗為基礎發展起來的，是一門理論與實驗相結合的學科。隨著計算機技術和信息技術的發展日新月異，化學工程的研究中又增加了計算與計算機模擬的方法，它已經逐漸成為化學工程中最富有生命力的研究方法。隨著電子計算機在化學工程中的廣泛應用，傳統的化學工程學科已逐漸成為一門集實驗、計算、理論于一體的綜合性學科。
從20世紀50年代開始，科研工作者就利用計算機解算化工過程的數學模型，使研究方法出現了一個革新。經過幾十年的發展，化工過程模擬已經成為普遍采用的常規手段，被廣泛應用于化工過程的研究、開發、設計、生產操作的控制與優化、操作培訓和技術改造之中。
一、流程模擬
化工過程流程模擬或流程模擬是根據化工過程的數據，諸如物料的壓力、溫度、流量、組成和有關的工藝操作條件、工藝規定、產品規格以及一定的設備參數，如蒸餾塔的板數、進料位置等，采用適當的模擬軟件，將一個有許多個單元過程組成的化工流程用數學模擬描述，用計算機模擬實際生產過程，并在計算機上通過改變各種有效條件得到所需要的結果，其中包括最受關心的原材料消耗、公用工程消耗和產品、副產品的產量和質量等重要數據。
流程模擬就是在計算機上“再現”實際生產過程，由于這一“再現”過程不涉及實際裝置的任何管線、設備以及能源的變動，因此給化工模擬人員最大的自由度，可以在計算機上任意進行不同方案和工藝條件的探討、分析。流程模擬式計算機技術是化工方面的最重要應用之一。應用流程模擬系統不僅可以節省時間，也可節省大量資金和操作費用，提高產品質量和產量，降低消耗。流程模擬系統還可以對經濟效益、過程優化、環境評價進行全面地分析和精確評估，并可以對化工過程的規劃、研究和開發及技術可靠性做出分析，并快速準確地對多種流程方案進行分析和對比。
二、單元模擬
化工工業處理的過程是以質量、動量和能量的連續流動為特征，傳統手段對這一過程的處理很大程度上是依靠經驗以及一些宏觀參數表達的經驗關系式。現代流程模擬技術中，絕大部分單元過程仍被處理為“黑箱”模型，對流動、傳質、熱、反應比較敏感的單元過程的設計、放大，需要了解有關質量、動量、能量流更多微觀和深入的信息，單元模擬技術就是為了解決這一問題而產生的。
在單元模擬過程中，單元內部的介質基本是多組分或多相的，傳質、傳熱、反應過程相互耦合。單元模擬技術通過離散方法求解這一耦合體系，以獲得空間和時間的速度分布、溫度分布、壓力分布、濃度分布、相分數分布等。單元模擬技術可以提供傳統手段難以獲得的大量信息，如單元過程內部所有參數的空間分布和動態變化，通過這些信息可以深入理解單元過程內部的機理，在發生異常時亦有助于分析原因。因此，它是一種低成本的調優手段，當結構形式或結構參數變化后，單元過程內部隨工藝參數和操作參數而變化的過程，可以在計算機上很方便地進行試驗，直接用于優化和改造手段，而且單元模擬的計算不是經驗性的，比較可靠，目前單元模擬主要用于化工生產的工程放大、優化設計、診斷及擴能改造、生產調優及控制四個方面。
三、反應動力學模擬
化學反應動力學是一門研究各種因素對反應速率的影響規律和反應機理的科學，在根據實驗結果和對反應機理研究的基礎上建立了化學反應動力學方程，它們對反應器的設計、最優化條件的選擇都是必不可少的理論基礎。
目前所采用的物理化學教材對一系列對峙、平行、連
續等復雜反應的動力學方程僅給出分離變量法或消元法等單一的數學處理方法，這種方法對于非常簡單的復雜反應可以求出解析解，但大多數化學反應的反應機理非常復雜，由于從反應機理得到的微分方程組，非常不便求解，因此借助電子計算機用數值解法，可以方便地求解從反應機理得到的微分方程組。
計算機模擬在復雜化學反應動力學的計算中有著廣泛的應用，通過計算機模擬計算得到的結果可以預知反應過程中各反應物質濃度的變化，通過對連續反應最佳時間的計算可以控制反應時間以得到所需要的物質的最大濃度，通過計算平行反應和對峙放熱反應最佳溫度，可以控制反應溫度，優化反應條件，使生成產物的速率達到最大值，這些計算機模擬計算的數值可以為實際工業生產中工藝條件的控制以及反應器的設計提供重要的參考數據。
四、分子模擬
從分子水平來研究化工過程及產品的開發和設計，無疑是21 世紀化學工程的一個重要方向，計算機模擬研究已漸成為與實驗研究及理論研究相平衡的認識自然規律的第三種重要方法。化工熱力學數據對于化學工業過程的設計、操作以及優化具有重要的作用。熱力學數據一般通過三個途徑取得：即實驗測定、理論總結及計算機分子模擬。通過計算機分子模擬，可以較為嚴格地從流體的微觀相互作用出發，預測流體的宏觀熱力學性質。特別是在一些極端的條件（如高溫、高壓、劇毒）下，進行實驗是很困難的，計算機模擬則較易實現，并且比較經濟。采用計算機分子模擬方法，可以得到相當可靠的熱力學體系的徑向分布函數、宏觀熱力學性質以及輸運性質，這為我們建立與改進各種描述實際現象的理論或模型提供可靠的依據。
化學是一門基礎性學科，是以實驗為基礎發展起來的理論與實驗相結合的學科，隨著計算機技術在化學學科中的廣泛應用，逐漸形成了應用計算機研究化學反應和物質變化的獨立學科，它以計算機為技術手段，進行化學反應方面的數值計算，這就是計算化學。
計算化學是理論化學的重要分支，是利用電子計算機、通過數值計算解決化學問題的一門方法學。計算化學是一門新興的、多學科交叉的邊緣科學，它運用數學、統計學與計算機程序設計的方法，進行化學方面的理論計算、實驗設計、數據與信息處理、分類、分析和預測。隨著化學儀器對自動化要求越來越高，許多化學實驗過程用人工進行控制相當困難，需要可靠的控制技術系統，因此計算機計算模擬技術從根本上改變了化學實驗技術。
計算化學以數值計算為基礎，用高級語言及其編程技術，解決化學中的數值計算問題，它將數學的計算方法通過計算機程序具體地應用于化學過程中，通常用來研究化學中一些常用的、共同的、較為常見的計算方法，是化學計算的核心。實驗數據的內插、函數擬合、線性方程組求解、高階方程組求解、解微分方程組、求本征值與本征向量等，它們均與化學中量子化學、分析化學、化學平衡、化學動力學和試驗數據處理等密切相關。現代計算化學技術的發展，已經能夠將各種化學性質與分子結構之間的關系定量地聯系起來，化學因此正從實驗科學邁向實驗、計算、理論相結合的綜合性學科，化學已經由多實驗少計算，演變為先實驗再計算，也必將逐步演變為先計算再實驗。
目前計算化學在無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、結構化學中都有廣泛地運用，具體來說，計算化學要完成的任務主要有量子結構計算、分子從頭計算、半經驗計算和分子力學計算等量子化學和結構化學范疇，以及物理化學參數計算，包括反應焓、偶極距、振動頻率、光譜熵、反應自由能、反應速率等理論計算，這些屬于化學熱力學、化學動力學及統計熱力學范疇。在計算化學中，數值計算是最根本的任務，其目的是將已知參數通過適當的數學計算得到一個預期的結果，這個結果可以和實驗結果相比較，也可以和前人的研究成果相比較，最終得出結論，用來指導化學實驗的實施。
化學工程設計具體的任務涉及物料衡算、能量衡算、廠區布置圖繪制、車間布置圖繪制、設備裝備圖繪制、管道布置圖繪制、帶控制點工藝流程圖繪制、設備選型及強度校核計算等許多工作，如此眾多繁雜的工作，如能引入計算機輔助，將大大減輕化工設計工作的強度。
過去那種利用普通紙筆繪制化工圖樣、利用計算尺和計算器進行的各種計算將被計算機軟件應用所取代。計算機輔助設計制圖和普通制圖相比不僅具有繪制精確、圖面整潔等優點，而且還具有隨意修改、重復利用、按需打印等普通手工繪制無法具備的特點，利用計算機輔助設計
進行化工工程圖繪制已經是21世紀的基本趨勢。
