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化學產品工程概念

時間:2023-08-17 18:04:37

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篇化學產品工程概念,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。

化學產品工程概念

第1篇

有機食物簡單的講,就是以生命養生命的一種綠色循環。它完全不含有有機食物沒有生命存在的化學成份,以微生物培植或自然轉換成的天然的養份來孕育各種人們可食用的植物。有機食物對人類健康不存在任何的威脅,是天然、無害,對人身體有益的健康食品。

除有機食品外,國際上還把一些派生的產品如有機化妝品、紡織品、林產品或有機食品生產而提供的生產資料,包括生物農藥、有機肥料等,經認證后統稱有機產品。

有機食品 - 起源

1939年,Lord Northbourne在《Look to the Land》有機認證標志中提出了有機耕作的概念,意指整個農場作為一個整體的有機的組織,而相對的,化學耕作則依靠了額外的施肥,而且,不能自給自足,也不是個有機的整體。

這里所說的“有機”不是化學上的概念——分子中含碳元素——而是指采取一種有機的耕作和加工方式。有機食品是指按照這種方式生產和加工的;產品符合國際或國家有機食品要求和標準;并通過國家有機食品認證機構認證的一切農副產品及其加工品,包括糧食、紅棗、菌類、蔬菜、水果、奶制品、禽畜產品、蜂蜜、水產品、調料等。

有機食品 - 主要品種

經認證的有機食品主要包括一般的有機農作物產品(例如糧食、水果、蔬菜等)、有機茶產品、有機食用菌產品、有機畜禽產品、有機水產品、有機蜂產品、采集的野生產品以及用上述產品為原料的加工產品。中國市場銷售的有機食品主要是蔬菜、大米、茶葉、蜂蜜等。

有機食品 - 判斷標準

1.原料來自于有機農業生產體系或野生天然產品。

2.有機食品在生產和加工過程中必須嚴格遵循有機食品生產、采集、加工、包裝、貯藏、運輸標準,禁止使用化學合成的農藥、化肥、激素、抗生素、食品添加劑等,禁止使用基因工程技術及該技術的產物及其衍生物。

3.有機食品生產和加工過程中必須建立嚴格的質量管理體系、生產過程控制體系和追蹤體系,因此一般需要有轉換期。

4.有機食品必須通過合法的有機食品認證機構的認證。

食品是否有污染是一個相對的概念。世界上不存在絕對不含有任何污染物質的食品。由于有機食品的生產過程不使用化學合成物質,因此有機食品中污染物質的含量一般要比普通食品低,但是過分強調其無污染的特性,會導致人們只重視對終端產品污染狀況的分析與檢測,而忽視有機食品生產全過程質量控制的宗旨。

有機食品 - 認證機構

歐盟認可的認證機構QC&I

美國認可的認證機構IBD

荷蘭認可的認證機構Skal

歐盟、美國、日本認可的IMO

中綠華夏有機食品認證中心

中國第一批有機產品認證機構之一FOFCC(與QC&I與IBD簽有互認協議)

有機食品 - 與其他食品主要區別

1.有機食品在其生產加工過程中絕對禁止使用農藥、化肥、激素等人工合成物質,并且不允許使用基因工程技術;而其他食品則允許有限使用這些技術,且不禁止基因工程技術的使用。如綠色食品對基因工程和輻射技術的使用就未作規定。

2.生產轉型方面,從生產其他食品到有機食品需要2-3年的轉換期,而生產其他食品(包括綠色食品和無公害食品)沒有轉換期的要求。3.、數量控制方面,有機食品的認證要求定地塊、定產量,而其他食品沒有如此嚴格的要求。生產有機食品要比生產其他食品難得多,需要建立全新的生產體系和監控體系,采用相應的病蟲害防治、地力保護、種子培育、產品加工和儲存等替代技術。

有機食品 - 營養爭議

2012年9月,美國斯坦福大學研究顯示,從營養和維生素的角度來看,沒有多少證據可以證明吃有機食物會使人更健康。在有機的和傳統的植物或動物產品中,維生素含量沒有差別,唯一的營養素差別是,有機食品含的磷稍多一些。不過其他學者認為,需要進行更多研究來探索,有機食品和傳統食品在健康利益和安全水平方面的不同,現在就說有機食物不比非有機食物更健康還為時太早。美國兒科學會在一份名為《有機食品:健康及環境優勢和劣勢》的報告中指出,與傳統食品相比,有機食品在殺蟲劑殘留水平方面優勢明顯。以有機方式飼養的家畜染有耐藥細菌的可能性較低,因為在飼養過程中,它們只在生病時才會服用抗生素。有機食品的益處就在于此。

有機食品產品標志

第2篇

在19世紀初,化學工業就已經形成了隸屬于資金和知識密集型的行業。隨著信息和技術的飛速發展,化學工業由最初只能生產少數無機產品和有機產品的行業,漸漸地發展成一個能有效利用天然資源、規模龐大、多行業、高產量的一大工業門類。化學工業的發展與人類生活息息相關,化工生產過程同時也給人們的生活環境帶來了巨大的影響,當下解決化工生產過程所帶來的環境問題和能源消耗問題迫在眉睫,綠色化學化工也應運而生。近年來,提出的綠色化學化工在化工生產過程中采用環保與資源可持續發展的理念,降低了原料的成本,減少了廢棄物的排放等不良影響。

1 綠色化學化工

1.1 概念

綠色化學又稱為環境無害化學,是利用化學來防止污染的一門科學。其研究的目的是通過利用一系列的原理與方法來降低或除去化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生,使化學產品或過程的設計更加環保化。綠色化學包括所有可以降低對人類健康產生負面影響的化學方法和技術,在此基礎上產生的無害化工過程,被稱為綠色化工[1]。

1.2 基本原則

綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體,主要涵蓋下列幾方面。

(1)在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生,而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。

(2)產品進行設計時,盡量做到原料利用率最大化。

(3)產品進行分析時,在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。

(4)對于析出劑和溶劑等輔助物,盡量少用或選擇使用無害產品。

(5)減少生產過程中能量的損耗及其對環境的影響。

(6)除了考慮經濟和技術的因素,生產原料盡量選擇可回收的加工原料。

(7)盡量避免生產過程中產生不必要的化學衍生物。

(8)所選的催化劑應更符合化學計量。

(9)危險物產生之前進行檢測并控制。

2 綠色化學工程與工藝的發展現狀

傳統化學工程與工藝在處理有毒污染物方面的滯后性較強,其一般方法是在污染物產生后才采取措施對其進行處理,不但沒有做到對污染物進行根除,還提高了處理成本及時間。20世紀末期,人們開始留意到可以通過化學方式減少化學污染,這種方式很快在西方國家推廣起來,美國1990年污染防治法案的頒布開始了綠色化學化工的研究。此外,歐盟和日本等國家也都非常重視綠色化學化工的發展,并采取各種形式來推動無污染化學這一產業的發展。中國也十分重視這一行業動態,1995年確定了《綠色化學與技術》院士咨詢課題,1997年召開了“可持續發展問題對于科學的挑戰及綠色化學”研討會,積極推動相關研究和產業的發展[2]。

2.1 采用綠色能源

化工生產過程中的生產原料對生產過程和工藝有一定的影響。綠色化學化工采用無毒無害的原料,在開車階段防止了廢棄物的產生,而不是傳統化學工程與工藝中在廢棄物產生之后再進行處理。原料的是否可再生成為綠色化學工程與工藝的重點研發項目,選取類似自然物質這一類可再生且無污染的化工原料是綠色化學工程與工藝的首要步驟。

2.2 提高反應選擇性

化學反應是化工生產過程中的重要組成之一,原料由反應得到產物,提高生產效率和產品質量則可通過合理選擇反應途徑實現。化學反應的影響因素有很多,如反應溫度、反應條件、反應時間等。例如氧化反應大多會產生大量的熱,那么原料會因受熱發生變質,導致產品的質量降低,產率也減少。

3 綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

3.1 清潔生產技術

清潔生產在《清潔生產促進法》[3]第二條中的定義為:“本法所稱清潔生產,是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等從源頭削減的措施,提高資源利用效率,減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環境的危害。”在化工生產中,清潔生產技術是脫硝和脫硫技術的重要組成部分,也在其他領域中有一定的發展。

3.2 生物技術

迄今,生物技術在化工中應用的主要形式為借助于酶反應進行化學品的合成,通過微生物的發酵方法制取有機化合物以及用微生物處理工業廢水[4]。在現代化工生產中,生物技術在化工中的重點研發目標在于研發出種類繁多、具有更高活性和選擇性的酶。

第3篇

判斷標準

1.原料來自于有機農業生產體系或野生天然產品。

2.在生產和加工過程中必須嚴格遵循有機食品生產、采集、加工、包裝、貯藏、運輸標準,禁止使用化學合成的農藥、化肥、激素、抗生素、食品添加劑等,禁止使用基因工程技術及該技術的產物和衍生物。

3.有機食品生產和加工過程中必須建立嚴格的質量管理體系、生產過程控制體系和追蹤體系,因此一般需要有轉換期;這個轉換過程一般需要2~3年時間,才能夠被批準為有機食品。

4.有機食品必須通過合法的有機食品認證機構的認證。

有機食品絕對沒有污染嗎

食品是否有污染是一個相對的概念。世界上不存在絕對不含有任何污染物質的食品。由于有機食品的生產過程不使用化學合成物質,因此,有機食品中污染物質的含量一般要比普通食品低,但是過分強調其無污染的特性,會導致人們只重視對終端產品污染狀況的分析與檢測,而忽視有機食品生產全過程質量控制的宗旨。

根據國家質檢總局的《有機食品認證管理辦法》的規定:“有機食品在原料生產和產品加工過程中不使用農藥、化肥、生長激素、化學添加劑、化學色素和防腐劑等化學物質,不使用基因工程技術,并且通過本辦法規定的有機食品認證機構認證,使用有機食品標志。”

《有機食品認證管理辦法》明確規定:“沒有獲得有機產品認證的產品,不得在產品或者產品包裝及標簽上標注‘有機產品’、‘有機轉換產品’和‘無污染’、‘純天然’等其他誤導公眾的文字表述。”

無公害食品、綠色食品、有機食品之間

有什么區別

無公害食品是按照無公害食品的技術標準和要求生產的、符合通用衛生標準并經有關部門認定的安全食品。嚴格來講,無公害食品是普通食品都應當達到的一種基本要求。

綠色食品分為A級綠色食品和AA級綠色食品。其中,A級綠色食品生產中允許限量使用化學合成生產資料,AA級綠色食品則較為嚴格地要求在生產過程中不使用化學合成的肥料、農藥、飼料添加劑、食品添加劑和其他有害于環境和健康的物質。從本質上來講,綠色食品是從普通食品向有機食品發展的一種過渡產品。

有機食品與其他食品的區別體現在三個方面:一是有機食品在其生產加工過程中絕對禁止使用農藥、化肥、激素等人工合成物質,并且不允許使用基因工程技術。二是生產轉型方面,從生產其他食品到有機食品需要2~3年的轉換期,而生產其他食品(包括綠色食品和無公害食品)沒有轉換期的要求。三是數量控制方面,有機食品的認證要求定地塊、定產量,而其他食品沒有如此嚴格的要求。

有機食品烹調指南

有機食品營養豐富,但錯誤的烹調方法不僅會毀滅這些精華,還會產生毒素和廢料。如何烹調有機食品呢?由于有機食品保質期較短,味道鮮美,不含農藥、化學添加劑和轉基因成分,因此專家建議:

每周采購2~3次有機食品,盡量鮮吃;如果不能及時采購,可以冷凍儲藏(零下18度左右);

冰箱的保鮮溫度可以保持在5度左右,有機鮮魚可以保存12小時左右,有機家禽24小時左右,有機紅肉48小時左右,有機牛奶2~3天,有機雞蛋1~2周;

帶皮食品不需要削皮,因為50%左右的營養素通常分布在植物表皮里;

不需要長時間浸泡,否則水溶性維生素會流失;

能生吃的盡量生吃(糧食除外),如果加熱烹調,用盡量低的溫度或盡量短的時間;

糧食選擇有機全麥類或全谷類,例如糙米、麥粒和豆類;

少放調料,因為有機食物本身的味道非常鮮美;

第4篇

關鍵詞:應用化學 化學工藝學 理論教學

應用科學是研究和說明特定的設備運用于特定的生產和生活領域的具體方法和具體程序的科學。應用科學是理論科學和技術科學在生產和生活中的具體化和實際應用[1]。

化學工藝學是一門綜合性、實踐性很強的課程,是應用化學專業在學習了化學基礎理論后所開設的一門應用性課程。該專業培養具備化學基本理論、基本知識和較強實驗技能,能在科研機構、高等學校及企事業單位從事科學研究、教學工作及管理工作的專門人才。根據本專業的特點,在開設化學工藝學課程時應能充分將化學基礎理論、基本技能與實踐有機的結合起來,實現理論科學、技術科學對應用科學的指導。通過對本課程的學習使學生對化學工藝學所研究的內容有較為系統的認識。能將基礎化學所學的知識與化學工藝學較好的銜接和運用起來,實現理論與實踐的結合。對化工生產的基本原料、工藝過程、設備、環保要求有全面的了解。

一、根據專業特點安排教學內容

1.教學內容與基礎化學密切相聯系

應用化學專業與化學專業相比,增強了應用背景,是化學與化工的銜接,是化學學科在應用方面的拓展,培養的是理工結合的應用型人才[2]。本專業學生受到基礎研究和應用基礎研究方面的科學思維和科學實驗訓練,具有較好的科學素養,具備運用所學知識和實驗技能進行應用研究、技術開發的基本技能。因此,化學工藝學課程教學內容的選擇應滿足專業的特點。在教學內容安排時,選擇典型工藝進行較詳細的介紹。無機化工工藝部分以合成氨為教學重點。合成氨在化學工業發展中具有里程碑式的意義,它在幾大化學領域都有突出的發展。是化學理論與實踐結合的成功典范。“正是由于對氮、氫、氨體系化學平衡的研究,把熱力學理論推進到了真實氣體高壓化學平衡的研究領域,在研究氨合成催化反應速率方面,推動了反應動力學的發展。這些理論的形成直接指導了氨的合成。”[3]同時,合成氨在催化技術的應用方面也為現代催化理論奠定了基礎,許多重要的催化理論概念如催化劑的活性中心、催化劑表面的非均一性、毒物作用及催化機理等都是在研究合成氨的反應過程中確立下來的。有機化工工藝部分以烴類裂解為重點。以“三烯”(乙烯、丙烯、丁二烯)和“三苯”(苯、甲苯、二甲苯)總量計,約65%來自乙烯裝置,因此,常常將乙烯生產作為衡量一個國家石油化工生產水平的標志。[4]烴類裂解工藝在反應設備、分離系統、能量利用等方面都代表著最先進的世界化工發展水平,這對于培養學生工程理念,了解世界化學工業發展方向是非常重要的。

2.注重基礎理論與應用相結合

將基礎理論與實踐應用相結合不僅僅是基礎理論知識的簡單應用,對學生來講首先帶來的是思維模式的改變。基礎理論是由概念、定律等建立起來的具有嚴密邏輯結構的知識體系。學生更擅長從概念到概念,從公式到公式的思考模式。但實踐中有更為復雜的因素對工藝過程的選擇、工藝條件的確立、產品的分離等產生影響。在化工生產中對反應的化學熱力學和化學動力學的研究是決定工藝條件的最重要的化學基礎理論。反應的溫度、壓力、濃度、催化劑或其他物料的性質以及反應設備的技術水平等各種因素對產品的數量和質量有重要影響[5]。在課堂教學中應充分把化學熱力學、化學動力學知識與實踐中的應用結合起來。例如在合成氨的生產中平衡氨含量是一個非常重要的參數,從平衡常數KP=PNH3/P0.5N2P1.5H2開始分析,到最終確立平衡氨含量XNH3/(1-XNH3-Xi)2=KPpr1.5/(1+r)2,分析此式不難看出總壓強P,平衡常數KP氫氮比r以及惰氣的含量都對平衡氨X的含量有影響。如不考慮組成對平衡常數的影響,當氫氮比r=3時平衡氨含量具有最大值。考慮到組分對平衡常數KP的影響,具有最大XNH3的氫氮比略小于3,隨壓力而異,約在2.68~2.90之間[6]。因此惰性氣體對平衡氨含量的影響必須考慮進去。這是實施合成氨工業生產的一個重要理論依據,理論上的定性討論與實驗上取得的定量數據完全吻合,滿足了定性與定量的統一,理論與實踐的統一[7]。在對化學反應的速率分析中,基礎化學理論中對動力學方程式的描述學生很熟悉,但在實踐的工業生產中,反應動力學方程式與反應控制步驟的研究、反應溫度、催化劑等因素有密切的聯系,反應所用的催化劑不同,反應條件不同,則動力學方程式也不相同,這使實際的動力學方程式與基礎化學中所學習到的相差甚遠。因此,通過課堂教學讓學生了解化工過程的復雜性。在實踐中,實現一個化工過程對基礎化學理論不是一個簡單的應用。這也是工藝課程本身所具有的特點。

二、以化工生產過程及工藝流程為教學重點

應用化學專業的學生已學習了化工原理,對主要化工單元操作的基本原理、過程、計算方法等有了系統的掌握。但對實際生產過程相對比較陌生,通過對具體工藝單元的介紹結合所學的化工原理知識,學生能歸納出工藝單元的共性,對工藝過程的結構有一個概括的了解,并能對工藝流程有一定深度的認識。

1.掌握通用反應單元工藝的特點

化學反應單元是根據化學反應類型來分類的。反應單元僅是生產中的一個環節。在教學中根據學科需要有選擇的介紹一些典型反應單元。由于同一反應單元有不少共性,通過對具體反應單元工藝的學習使學生自覺的找出規律性的東西,這樣便于學生掌握所學的知識,也能很好的指導今后的科研、生產,做到觸類旁通。例如在學習了二氧化硫催化氧化制硫酸、乙烯環氧化制環氧乙烷等后學生很快發現氧化反應是強放熱反應,生成的副產物較多,對于烴類氧化還要防止造成深度氧化等特性。在找出反應的共同點后,針對反應單元的特點,對實際生產中設備的要求、流程的選擇就有清晰的認識。如氧化反應器的設計必須從安全的角度出發,對易深度氧化的反應應選擇有良好性能的催化劑以防止深度氧化的發生,等等。通過對反應單元的學習比較使學生能更加靈活的運用反應單元工藝。

2.以化學反應為核心,探索工藝流程的內在聯系

工藝流程指工業品生產中,從原料到制成成品各項工序安排的程序。對于不同的化工產品其生產工藝流程也各不相同。但各流程都是圍繞著化學反應這一核心問題展開的。如烴類裂解流程。根據裂解反應吸熱、體積增大、裂解產物組成復雜、二次反應的影響等特點,裂解反應在高溫、短停留時間條件下有較高的產品收率。這一反應特點,也決定了在對核心設備管式裂解爐設計時應滿足傳熱面積大、裂解管變徑,裂解管程數減少等的要求。從流程上來看,由于裂解產物組成復雜因此后續分離系統非常的龐大。從能量的利益來看,乙烯裝置的節能技術關鍵是使用最少的裂解原料和燃料得到最大收率的目標產品,最大限度地回收裂解余熱,并將回收熱量合理分配到壓縮、深冷、精制各工段。優化裝置蒸汽系統,合理利用蒸汽等級,節約能量,并可向界區外輸送能量[8]。因此,從化學反應性質入手充分發現流程中各單元的內在聯系,把握好問題的主線,這樣才能真正的對工藝過程有一個清晰的認識。在實際生產中還要充分考慮如何以最少的消耗、最低的成本得到最高的生產效率制。在教學中要讓學生明確一個具體工藝流程安排不僅僅是生產實際對理論的檢驗,更多的還要從社會的、經濟的角度去作全面的考慮。雖然一般工藝過程的組成大致相同,但每種產品的生產還有特殊性。在講課時,抓住主要矛盾以展開,并著重于基本原理、基本知識和基本規律的講解,力求達到清晰、嚴格和準確。

三、結束語

應用化學專業是介于化學與化學工程之間的一個應用理科專業,其任務是培養理工結合型的“用”化學的人才[9]。理論課的教學僅僅是學好這門功課的一個環節。要真正的掌握好這門課程還需要加強實踐環節的學習。通過采用將多媒體、化工仿真實驗、生產實踐教學與化學工藝學課程教學相結合的教學方式,強化學生的化學工程意識,提高分析和解決化工生產實際問題的能力。同時,結合本地區化學工業發展的特點,對應用化學人才的需要不斷調整教學內容。在科技發展迅猛的今天,應讓學生了解更多化學的理論前沿、應用前景、最新發展動態,以及化學相關產業發展狀。

參考文獻

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[2]李水清,梅平.應用化學專業人才培養模式改革探索[J].長江大學學報:社會科學版,2008,31(6):253-254.

[3]張家治,化學史[M].太原:山西教育出版社,2004,124.

[4]何細藕,烴類蒸汽裂解制乙烯技術發展回顧[J].乙烯工業,2008,20(2):59-60

[5]米鎮濤,化學工藝學[M]. 北京:化學工業出版社,2006, 24.

[6]陳五平,無機化工工藝學,化學工業出版社,北京,2007, 207.

[7]石啟英,合成氨的熱力學淺析[J].商洛師專學報(自然科學),1996年第2期(第7卷,總第9期),37-38.

第5篇

英文名稱:China Powder Science and Technology

主管單位:中國科學技術協會

主辦單位:中國顆粒學會;中國粉體工業協會(籌);濟南大學

出版周期:月刊

出版地址:山東省濟南市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1008-5548

國內刊號:37-1316/TU

郵發代號:24-155

發行范圍:

創刊時間:1994

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

期刊榮譽:

Caj-cd規范獲獎期刊

聯系方式

第6篇

在當前高等工程教育中,越來越多的人們意識到,學生除了要具有扎實的專業技術知識,還必須擁有良好的團隊協作精神、系統分析及實際動手能力,以便適應現代化工程團隊、新產品及新系統的開發需求。《化學工程基礎》課程理論性強,又較抽象,學生在學習過程中興趣不足,普遍感覺知識難以理解和掌握,缺乏系統的分析思路。目前,化學工程基礎教學主要存在以下問題[3,6]:(1)授課主要以講授理論知識為主,學生接觸實踐環節少,缺少對學生工程能力的訓練;(2)授課方法單一,是一種完全以教師為中心的傳授接受式教學模式,難以激發學生的學習興趣,調度學習積極性;(3)教學中驗證性內容偏多,設計性、綜合性和探索創新性實驗內容偏少,影響學生探討問題的積極性和創新能力的提高;(4)知識點之間缺乏有效的銜接和延伸,不利于學生理解單元操作過程原理深層次的內涵,更不利于掌握和應用基礎知識;(5)“工程”概念模糊。化工生產的過程是復雜的,需要具體問題具體分析,而問題通常很難在理論學習中找到答案,缺乏實踐經驗的學生對此就會有理論與實際相脫節的錯覺,不容易形成“工程”概念。學生工程能力的培養不僅在于對工業生產的了解、積累經驗,更需要掌握工程科學研究方法和工程經驗的意義,以此提高綜合運用知識和技能解決生產問題的能力。現有的化學工程基礎教學體系存在著各種不足和弊端,與當前社會對化工專業人才的要求尚存在一定的差距。將CDIO理念與其教學體系相結合,彌補不足之處,是解決各種弊端的有效辦法。

2《化學工程基礎》課程中CDIO教學模式的實踐與體會

2.1轉變教學觀念,培養學生的工程觀念

在CDIO理念中,培養學生工程概念是一個關鍵的步驟。首先要給學生一個大工程概念,使學生從感性上認識到這門課程在整個化學工業中是解決什么問題的。教師應參與更多的工程項目,在提升自身產業經驗的基礎上培養學生的興趣和專業能力。由于化工過程影響因素多,制約因素多以及經驗公式與經驗數據多,在教授的時候,需要理論聯系實際,逐步深入,突出工程設計的意識和思維過程,即強化設計型問題。這既突出了各單元操作學習的目的性、真正弄清各單元操作工程理論的來龍去脈、培養了學生的工程設計能力,同時又鍛煉了學生分析解決工程操作型問題的能力。另外,通過化工基礎的單元操作過程仿真模擬軟件,以加強書本知識與工程實際之間的聯系,培養學生的工程觀點。

2.2問題式驅動教學,理論聯系實際,激發學生學習興趣,培養學生自學能力

與一些理論性較強的基礎課如高等數學、物理學及物理化學等不同,《化學工程基礎》具有很強的實踐性,在石油、冶金、輕工、制藥等工業中都有廣泛應用。聯系生產實例描述化工原理對化工研究、設計和生產過程的指導作用,使學生充分認識到這門課程的重要性,激發起他們強烈的求知欲和學習興趣[7]。讓學生感到學以致用,學好它受益匪淺,從而明確學習目的,勇于克服學習中遇到的困難,取得良好的學習效果。在教學方法上,教師要明確所授課程在本專業知識結構中的地位和作用,以及學生學習本課程應該掌握的基本知識和能力。《化學工程基礎》這門課的綜合性強,涉及到多門學科,概念多,物理量多,公式多,方法多,而且計算繁雜,尤其是對課程中半理論、半經驗公式和準數關聯式感到頭疼,學習起來不得要領,很多初學者普遍覺得比較難學[8]。在教學中針對這些可能出現的問題,要鼓勵學生提前做好預習,對將要學習的內容有個大致了解,帶著問題學習。筆者采用每章節講授前布置一個與實際關聯的問題,章節結束后讓同學們做出自己的設計思路,這一方法大大提高了學生學習的興趣。例如,在講授流體的流動與輸送前,要求同學們分組設計一個水利設施,利用流體力學的原理,不輸入其他的外能將河水輸送到3米高的岸堤上;在講傳熱過程時,要求同學們章節結果后分組設計一個水泥高溫回轉窯保溫層的方案。另外教師在授課過程中也要有所偏重,突出重點,下一次上課之前帶領學生對上次課的主要內容進行回顧和討論,使學生對每一章節的內容串聯起來,掌握本章節的知識鏈。這樣不僅提高了教學效果,還間接培養了學生概括總結和自學能力。在課后復習過程中,教師也要鼓勵學生自己把公式推導一遍,在推導的過程中不知不覺加深了對知識的理解,養成思考和分析問題的習慣。

2.3以項目為中心的實踐教學,培養學生創新能力

為了提高學生綜合運用所學專業知識分析、解決實際問題的能力,我們在教學中采用以項目為導向的教學。項目教學是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動,它將學習者融入有意義的任務完成過程中,讓學生有目標地自主學習;同時要求學生通過自己的實踐進行知識建構和技能訓練。教師根據學生的狀況、教學目的和內容,結合知識點,制定具有實用性的項目。按照化工開發的過程,首先提出項目任務設想,與學生一起討論項目的目標和任務。然后確定項目完成的功能,使學生帶著明確的目的汲取知識,減少學習的盲目性。隨著教學內容的展開,教師依據綜合項目安排大部分子項目內容的講授。最后指導學生以小組的形式進行項目擴展和鏈接,生成一個綜合項目。例如,在講傳熱過程和傳熱設備時,我們與同學們一起確立了一個開發項目:高溫回轉窯由于窯內溫度往往較高(1400℃以上),且處于運動過程中,如何測量窯內氣氛溫度并不是一件容易的事。要求通過本章節的學習設計一個測溫裝置,通過測量高溫回轉窯的表面溫度,從而探測回轉窯內表面氣氛溫度。經過同學們的努力,學生們運用本章節知識,成功設計了一個測溫裝置,并給出了該測量儀的測量原理和爐內氣氛溫度的計算公式。學生們正在將該成果申報學校的課外科技創新活動成果獎,并且已形成實用新型專利申報書準備申報專利。通過項目為中心的實踐教學方法,不僅使學生認識到了知識是創新的基礎,也加深了對講授內容的理解和掌握,大大提升了同學們的學習興趣和成就感。

2.4以實用為導向的教學,加強工程實踐性,培養解決實際問題的能力

教學要從實用性激發學生的興趣,培養解決實際問題的能力。《化學工程基礎》是高校化學化工及相關專業類學生必修的一門專業基礎課,它是基礎理論課向工程專業課過度的橋梁。由于課程理論性強,又較抽象,加之同學們沒有工程設計和工藝管理經驗認識,往往感覺知識難以理解和掌握,缺乏系統的分析思路。在教學過程中,實例可大大激發學生的興趣,調動學生的學習積極性。例如,在講授流體的流動與輸送時,組織同學們分組討論桂林遇龍河水利設施,結合本章節內容分析該水利設施是如何利用流體輸送原理達到不輸入外能的條件下、利用河水的機械能將水輸送到2米高的岸堤上的原理。這一上世紀50年代建成的永久性水利設施大大調動學生的學習積極性。同時我們增設開發項目,組織課堂外的競賽,按小組方式,假想自己是水利工程師,仿照桂林遇龍河水利設施提出設計方案,如何改進才能利用河水的機械能將水輸送到4米高的岸堤上。另外,通過講授江蘇昆山某公司加熱反應器的工藝選型和操作條件選擇的實際案例,使同學們懂得了實際工作中本課程知識的實用性。通過實用為導向的教學,大大激發學生的興趣,也提高了解決實際問題的能力和增加了對課程知識的認識。

2.5開放創新型實驗的教學,培養動手能力和實踐能力

化工實驗是《化學工程基礎》課程的重要組成部分,它是理論與產業相結合的重要過程,學生對這門課的掌握直接關系到實踐能力。實驗教學突出對學生綜合實驗能力的培養,不僅僅局限于基本的實驗課程安排,更需要注入科研以及工程應用的意識;不僅僅是動手能力,更需要全面培養手腦協調、手腦并用、手腦并重的實驗能力和科學素質。在CDIO執行標準中,只有主動學習和經驗學習方法才能有效促進專業目標的達成,才能使學生思考和解決問題的能力在教學中得到體現。目前,我校化學化工教研室已建起了初具規模、設備較為先進的化工實驗室,對于學生了解離心泵、板式精餾塔、填料吸收塔、換熱器和板框過濾器等化工設備的基本結構及操作特點十分有益。通過對設備的操作和儀表的使用,不僅能加深學生對化工基礎課堂教學內容的理解,還有利于提高學生的動手能力和實踐能力,而且進一步強化了學生的工程觀念。傳統的實驗教學是由教師先講解實驗原理、實驗步驟及注意事項,然后由學生分組進行實驗,按照固有的操作,得到預計的實驗結論,學生完全處于被動角色,實驗教學并不能達到預計的效果。在教學中,我們改變單一的教學模式,采用多層次、開放式教學,統籌安排實驗教學和理論教學,合理分配課時,留給學生思考的時間。通過推行選題模式,使學生組成合作團隊參與到實驗教學的設計中,讓學生自己思考、設計實驗過程,以提高學生的開發創造能力。開放實驗室給學生提供了獨立活動的空間,學生可以針對自己薄弱的項目進行強化練習,也可以根據自己設計的實驗方案進行實驗。教師對整個實驗不進行任何干預,只有在學生遇到問題向教師提問時,才給予必要的啟發和指導,實驗完成后對實驗結果和實驗報告進行審查和評估。

第7篇

關鍵詞:高分子化學與物理;教學改革;科學研究;創新能力培養

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)43-0083-02

一、《高分子化學與物理》課程特點

經過高分子科學與技術的快速發展,高分子的理論發展與應用已經滲透到物理學、化學、材料學、生物學等各個學科與領域,具有鮮明的學科交叉特色。高分子化學與物理的研究成果已經進入了我們日常生活的每個方面[1-6]。作為一門多學科交叉、實用性很強的學科,高分子對各個工業部門和科技領域的滲透作用已成為不爭的事實,所以在現行中國高等教育的本科專業中,如化學、應用化學、材料化學、材料物理、復合材料、輕化工程、包裝工程、紡織工程、生物工程和環境工程等許多非高分子專業都將高分子相關知識作為必修課和選修課。

非本專業《高分子化學與物理》教學的側重點在于闡述現代高分子科學已成熟的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法,對涉及高分子科學研究前沿的理論、測試方法以及高分子的新產品介紹等內容點到為止,該課程的學習為輕化工程專業學生開啟了一扇通往高分子科學的窗戶,引導學生了解高分子化學在高分子學科中的地位,通曉課程的主要研究對象和研究內容,為后續專業基礎課的學習和高分子在染整中的應用奠定基礎[1,2]。通過多年的教學實踐證實,對于輕化工程專業(染整方向)的本科生來說,《高分子化學與物理》課程教學呈現以下幾方面的特點。

(一)基礎課程,銜接不夠

對于輕化工程專業(染整方向)的本科生,高分子的學習顯得尤為重要,一方面后續課程(如《纖維化學與物理》、《染整工藝原理》和《染料化學》等)的學習必須以高分子為學科背景,另一方面大學生的生產實習、創新學分實驗、創新訓練計劃和本科畢業論文等實踐性環節的開展也必須要有高分子基礎,因此為了讓染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理論知識和應用,開設了《高分子化學與物理》學科平臺課程。該課程的學習必須以《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》的課程學習為基礎,但江南大學輕化工程專業將《高分子化學與物理》課程設置在大二下學期,《物理化學》等課程也在此學期開設,因此課程開設時間過早,缺乏基礎課程的知識,建議在大三上學期開設,以期獲得較好的教學效果。

(二)內容多、學時少,課時緊張

《高分子化學與物理》課程主要包括高分子化學和高分子物理兩個部分,其中高分子化學部分包括高分子科學的發展歷史、發展趨勢,基本概念、分類與命名、基本原理、高分子合成反應與方法等,涉及逐步聚合、自由基聚合、離子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分則側重于高分子的結構(如鏈結構、聚集態結構等)、分子運動、力學狀態與轉變,物理性能等。對于高分子專業的本科階段,通常會開設《高分子化學》和《高分子物理》兩門課程,分別在32至48學時不等;而對于輕化工程專業,只開設了《高分子化學與物理》一門課程,48學時,相對來說內容多、課時少。在這樣的情況下,教學活動的有效開展、課程體系的完善、講授內容的連貫與取舍等都顯得非常重要,對任課老師是一種不小的挑戰。

(三)注重理論,缺乏實踐

《高分子化學與物理》是一門以實驗為基礎的自然科學,但輕化工程專業只開設理論學習課程,沒有相關實驗課程。為了使學生能夠更好地掌握課程學習內容,同時培養學生的動手能力和分析、解決問題能力,提高學生的實驗技能,相應的實驗課程的開設顯得非常迫切,能夠讓所學知識與理論在實驗中得到驗證,注重理論與實踐的結合,讓學生從最初的原料出發,選擇合適的聚合方法與聚合反應,得到在實際生活中真正用得上的高分子產品。

二、教學改革舉措

針對輕化工程專業《高分子化學與物理》的課程特點,結合本校的實際情況,要求學生在理解基本概念和掌握基礎理論的基礎上能夠了解高分子的應用,重點培養他們的實踐與創新能力,作者經過幾年的教學實踐和摸索,總結了幾點教學改革舉措。

(一)規劃本科培養方案,合理調整課程設置

目前我校輕化工程專業的課程設置還存在一定的問題,建議對本科培養方案進行修改,在《高分子化學與物理》授課前完成《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》等基礎課程的學習,這樣才能提高學生的學習效率,增強他們的學習興趣,便于更好地掌握相關理論與知識。

(二)多媒體資源課件與傳統板書有效結合

多媒體課件具有豐富表現力、良好交互性和極大共享性等特點,它可以將枯燥乏味的理論知識直觀化和形象化,能夠充分調動和發揮學生學習的積極性和主動性。但在運用多媒體教學的同時也出現了諸如教師幾乎不寫板書,學生不記筆記等問題,嚴重影響了教與學的質量。建議對任課教師的教學大綱、考核方式、教學難點與重點等相關教學文件進行監督,要求授課過程中課件放映與傳統板書相結合,將學生上課情況、學生主動參與積極性、平時作業等與學生的最終成績掛鉤,進行綜合評定。

(三)增設實驗課程,提高學生實踐能力

《高分子化學與物理》是一門理論與實踐相結合的課程,實驗課是對理論課學習的有效補充,通過直觀的現象和結果驗證理論學習的真實性,幫助學生理解所學理論知識,因此實驗課的教學顯得尤為重要,建議在輕化工程專業開設實驗課程,但涉及的實驗眾多,要求任課老師充分考慮實驗的可操作性、重復性和可行性等方面,認真編寫實驗講義。此外,學校和學院應重視實驗室配套設施建設,突破實驗教學完全依附于理論課程教學的傳統框架,增加啟發式實驗和創新性實驗所占比例額,注重驗證性實驗、啟發式實驗和創新性實驗有效結合,開動學生的思維,發揮學生的潛質,提高學生的創新意識。

(四)理論聯系實際,注重啟發式教學

《高分子化學與物理》是一門相對來說比較抽象、枯燥的課程,但它也是一門應用性很強的課程,高分子材料用途廣泛,遍及現代社會生活中衣、食、住、行、用等各個方面,因而在課程講授時注重理論聯系實際,將抽象的概論、理論與實際應用有機結合,將對課堂教學效果起到重要的促進作用。

三、創新能力的培養

(一)培養方案中開設新生研討課和專業導論課

為了提高學生對專業的認同感以及學生的學習興趣和熱情,可以嘗試在本科培養方案中針對大學新生開設新生研討課和專業導論課,以趣味講座和座談的方式進行專業介紹,了解專業背景,告知學生輕化工程這個專業是以化學與高分子為學科背景的,加強學科平臺課程的學習至關重要。

(二)實施學生雙導師制

全面推進學生雙導師制是確保創新型人才培養的重要手段,企業導師和校內導師組成課程小組,共同確定課程教學大綱、教學內容、教材及承擔教學任務,使專業理論課程與行業實際需求緊密結合。

(三)強化實驗課程學習和創新能力培養

實驗課程采用自主設計實驗,在實驗大綱的規范下完成實驗要求,將驗證性實驗、啟發式實驗和創新性實驗有機結合。在國家大學生創新創業計劃項目、江蘇省大學生創新創業計劃項目和江南大學大學生創新訓練計劃項目等資助下,實現學生創新訓練的全參與和全覆蓋,指導教師從選題開始就應該注重基礎理論知識在創新實驗中的應用,達到學以致用的目標。

(四)強化學生的畢業論文(設計)指導

畢業論文(設計)是學生畢業離校前最后一個實踐性環節,也是所學基礎理論知識得到充分應用的關鍵環節,因此可以從課題的選擇、采取的技術路線、擬采用的研究方法和達到的預期目標等方面進行合理規劃與設計,充分發揮學生所學知識與理論的應用,提升學生運用知識的綜合能力,強化學生的專業基礎。同時,輕化工程專業的畢業生中從事與高分子相關行業的人數眾多,學科交叉特色鮮明,為學生的出國深造、攻讀研究生和就業奠定堅實的高分子基礎。

四、結語

根據國內外行業需求和自身特色,通過教學改革與實踐,圍繞復合型、創新型染整專業技術人才的培養目標,通過理論與實踐相結合、教學和科研相結合、校內與校外相結合、科學素養與人文情懷相結合的人才培養模式,注重理論知識的傳授與學生創新能力的培養相結合,全面提高和調動學生的學習積極性和學習興趣,為學生的學習與工作奠定堅實的基礎。

參考文獻:

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[4]胡建設,周愛娟,王宏光.高分子化學與物理實驗教學探索與實踐[J].高分子通報,2010,(5):70-73.

第8篇

[關鍵詞] CDIO;化工實踐教學;項目設計;實訓改革

[中圖分類號]G642.4[文獻標識碼]A[文章編號]10054634(2016)060097040引言

隨著社會科技的飛速發展,化工行業對工程技術人才的要求越來越高。化學工程專業作為理工科專業之一,實施 CDIO 教育模式成為化工專業教學改革的重要方向之一[1]。化工實踐教學是化工專業課程體系中的重要組成部分,其內容包含化工實訓、化工仿真、化工認識實習、化工生產實習、本科生科研立項、專業課程設計、化學反應工程實驗、化工原理實驗及畢業設計等實踐環節。進行化工專業實踐教學的CDIO 模式改革,不僅可以提高教學質量,而且可以培養學生的工程素質、創新意識和團隊意識,提高就業競爭力。

1基于CDIO教育理念構建化工專業實踐教學體系按照 CDIO 工程教育模式要求,教學過程要以學生為主體,教學內容安排設計型及綜合型內容,引導學生主動學習,提供更多的實踐動手機會[2]。基于燕山大學省級化學實驗教學示范中心的化工實踐教學體系,是按照CDIO的工程理念對實踐教學內容重新整合設計,構建了課程教學演示、化工仿真操作、實訓綜合、化工設計、科研創新5個層次的化工實踐教學體系平臺,兼顧基礎性、綜合性、研究性,如圖1所示。1.1基礎型

基礎型包括教學演示和仿真操作。教學演示是使用化工設備多媒體素材庫及化工原理實驗仿真軟件, 以真實直觀的仿真界面和豐富的資料展示實際過程;仿真操作內容使用了“聚丙烯聚合工段仿真系統”和“苯胺生產3D虛擬仿真系統”等仿真系統[3],可以在計算機上真實地再現化工生產過程。仿真操作是學生在掌握化工產品的工藝流程及操作步驟的基礎上,用計算機模擬化工產品生產過程中的開車、停車、正常運行及事故處理,彌補了傳統實習學生無法親自動手操作的不足。通過局域網互聯的教師站,教師可以實時修改培訓內容,匯總并分析學生成績等。

1.2綜合型

綜合型內容由化工實訓基地的多套化工實驗裝置組成,如圖 1所示,這些實驗裝置的操作幫助學生樹立工程實踐概念,使其在完成化工產品的生產操作的同時在化工過程基本原理和化工實踐之間建立起緊密聯系。例如,在“化工生產工藝流程優化實驗裝置”的實訓過程中,要求學生通過仿真DCS控制系統進行生產操作,由原料乙烯、氧氣及冰醋酸經過換熱器預熱,在氣固相管式反應器中反應生成產品醋酸乙烯酯,粗產品經過水洗釜、氣液分離器分離后進入精餾塔進行精餾,得到的純醋酸乙烯酯在聚合反應釜中發生聚合反應得到聚醋酸乙烯酯。該項目要求學生在掌握“三傳一反”基本原理基礎上,學會熟練操作并完成各項工藝參數的控制。該項目的實訓操作不僅使學生理解了氣固相催化反應器、氣液分離器、醋酸乙烯酯精餾塔及聚合釜等化工單元設備的基本原理,而且可以培養學生的工程實踐能力,實現基本理論與工程實踐的結合。

科研創新型主要是在化工設計和科研方面。化工設計型按照CDIO的工程理念及教育模式要求,將本科生第6學期的化工原理課程設計、第7學期的專業課程設計及畢業設計環節整合到一起,由點到面,從局部到整體,對學生的分析和解決問題能力、創新意識和團隊意識進一步訓練。例如“丙烯腈合成工段設計”題目中,在化工原理課程設計中,要求學生在掌握化工過程基本原理后,根據老師給定的設計任務完成氨中和塔、空氣飽和塔或反應器等某一化工單元的設計計算,而在專業課程設計中,要求學生在完成某一化工單元的設計任務基礎上完成丙烯腈合成工段的初步設計與計算及工藝流程圖的繪制,在畢業設計時候,則要求學生在專業課程設計基礎上進行完整的工藝設計,包括主要設備的工藝計算、工藝設備、原料消耗、能耗表、排出物表及帶控制點的工藝流程圖等。

科研型是鼓勵學生自主創新,積極參加創新與設計競賽等。例如,學生在教師的指導與帶領下,完成了“基于Aspen plus的聚醋酸乙烯酯生產工藝流程仿真及優化”和“平推流與全混流反應器系統仿真”等創新項目,并在由中國化工學會、中國化工教育協會、教育部高等學校化工類專業教學指導委員會主辦的第九屆全國大學生化工設計競賽中榮獲全國二等獎、華北賽區一等獎的優異成績。

2基于CDIO模式的化工實踐教學體系改革與實踐2.1改革實訓內容,培養學生工程實踐能力

1)課堂教學引入討論環節,培養學生工程分析能力。 按照CDIO的教育理念,課程的教學過程應圍繞著設計項目展開。在化學反應工程教學實踐過程中,分別針對課程重點內容“均相反應過程”和“氣固催化反應工程”燒擄才帕肆醬翁致劭危由教師指定兩章的討論選題內容。例如,針對“氣固催化反應工程”中的難點“固定床反應器計算”,要求學生在擬均相模型求解算法和Aspen Plus反應器計算中選題,學生在討論課前需進行相關文獻資料的查閱整理,討論完后由小組派出代表進行主題發言,其他同學討論主題發言同學的意見,最后由教師進行總結。討論課使學生的綜合能力、創新能力及團結協作能力都得到了加強和鍛煉。

2)采用3D虛擬現實仿真,提高學生學習興趣。CDIO的教育理念倡導“做中學”的教學方法,讓學生在知識的學習和應用之間形成良性互動。3D虛擬現實仿真技術[4]營造了“自主學習”的環境,學習者可以通過自身與信息環境的相互作用獲得知識與技能。在化學反應工程教學實踐中[5],使用了“苯胺生產3D虛擬仿真軟件”等仿真系統。如圖2所示,學生在掌握了苯胺生產的工藝流程及流化床反應器的內部結構基礎上,在3D虛擬生產環境中貼近真實地體驗實際操作的感受,在激發了濃厚學習興趣的同時更深刻理解了所學的專業知識,提高了學生分析和解決生產操作中各種問題的能力。

2.2采用項目式教學,培養學生工程設計創新能力和團隊協作能力CDIO倡導“基于項目的教育與學習”。在化學反應工程教學實踐過程中引入了Aspen Plus工藝軟件進行三級項目設計[5]。項目要求學生結合實際問題從Aspen Plus反應器模塊中進行選題,學生要采用類似討論課的方式分組完成反應器的選型及計算模塊選擇、物性方法及參數的設定、計算過程和結果輸出、項目報告及答辯等工作,以答辯的形式進行驗收。

三級項目的實施為后續的專業課程設計和畢業設計等實踐環節打下了良好的基礎,學生通過對反應器模塊設計的熟練運用,掌握了分析和設計化工過程的基本技能,同時也加深了對反應器設計基礎知識的理解。例如,在“乙烯法生產聚醋酸乙烯酯工藝設計”畢業設計題目中,學生按設計任務對氣固相催化反應器、油水分離器、醋酸乙烯酯產品精餾塔、水洗釜及聚合釜等化工生產單元進行分析,在完成設計計算后通過操作“化工生產工藝流程優化實驗裝置”來驗證計算結果。此類項目設計與實施是對學生的工程設計能力和團隊協作能力的進一步提高。

2.3利用化工實踐教學平臺,培養學生工程實踐能力CDIO的含義為構思―設計―實現―運作[6]。將這一理論應用到化工實踐過程上,就是化工過程的合成、設計、分析、評估和實現。利用圖 1所示的綜合型化工實訓裝置,選擇具有實際應用背景的產品開發項目,企業工程技術人員和校內教師作為指導教師相互協作,指導學生組成團隊合作完成設計案例。例如,在“聚乙烯醇合成工段工藝”設計題目案例中,以“化工生產工藝流程優化實驗裝置”為基礎進行二次開發,利用Aspen Plus工藝軟件設計了以聚醋酸乙烯酯為原料合成聚乙烯醇的工藝方案,初步完成了聚乙烯醇合成工段工藝設計計算、主要設備計算選型及工藝流程優化等工作。

2.4成績評價體系的改革

在化學反應工程教學實踐中,按照CDIO的教育理念,建立了一套完整實踐考核體系[5],依據全程監控的理念從7個方面進行考核,見表 1。其中,討論課、仿真操作及項目設計是考核的主要內容,學生在鞏固反應器基本知識的基礎上,又熟悉了應用Aspen Plus軟件進行反應器設計的基本內容,并通過平推流和全混流反應器的實驗操作做到了理論和實踐的結合,真正實現了“做中學”。期末的閉卷考試只占總成績的50%,閉卷考試分值的弱化也避免了以往學生考試突擊及作弊的現象。

2.5加強校企合作,突出教師工程素質培養

校企合作及企業的參與是真正實現CDIO 工程教育模式的關鍵途徑。全方位的校企合作不僅可以實現化工專業實踐與科學研究、工程實際及社會應用的有機結合,而且對教師的工程素質的提高有很大幫助。學校和秦皇島華瀛磷酸有限公司及中國阿拉伯化肥有限公司建立了長期的合作關系,積極推進校企共建平臺建設,利用學校現有的科研平臺及信息資源等主動服務于企業,幫助企業解決實際問題,加大企業參c高校人才培養的步伐,并由企業工程技術人員和校內教師共同指導學生來完成項目案例,保障實踐教學的實施。

表1化學反應工程教學實踐成績評價

序號內容比例%考核方式1出勤5簽到2作業5作業內容及完成情況3討論10分組答辯、報告及PPT4仿真操作10仿真在線測試5項目設計10分組答辯、報告及PPT6實驗10分組操作表現及實驗報告7期末考試50閉卷考試3結束語

基于CDIO教育理念的化工實踐教學體系,在實踐教學的過程中效果明顯,提高了化工專業的教學質量,培養和鍛煉了學生的工程創新能力和團隊意識。結合學校的人才培養和教學理念,在化工實踐教學體系構建與實踐過程中,不斷深化CDIO工程教育改革,繼續構思與設計以構建實施新的人才培養方案。

參考文獻

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Construction and exploration of chemical engineering practice system

teaching based on the concept of CDIO education

Li Jianjun,Zhang Yongqiang

(College of Environmental and Chemical Engineering,Yanshan University, Qinhuangdao 066004,China)

第9篇

關鍵詞:化學工程;化工生產;工藝解析

化學生產工藝的提升有助于實現良好的綠色生產效果,減弱傳統化學生產對環境的污染和資源的大量消耗。進而營造良好的化工環境,為此化工工藝的提升在如今環境壓力不斷增大、資源浪費極為嚴重的情形下具有顯著的意義,筆者根據多年的生產和實踐經驗,將在下文對化工生產工藝進行詳細的分析與研究。

1當前化工生產存在的實際問題

1.1化工生產效率有待提升

化工生產效率的低下長期以來困擾著化學工業的進步,當前諸多化工企業為了實現對生產效率的提升便采取諸多對自然環境有害的方法進行生產技術的革新,工藝設備的質量和排污的能力缺失是目前諸多化工生產廠家在現實環境中遇到的問題,這種缺憾將無法在現實環境中提升化工生產效率,最終只能訴諸對生產時間以及排放標準的忽略而實現定量生產,長期必然造成環境壓力的增大。

1.2環境壓力進一步增大

上述提及了現在諸多化工生產廠家的實際生產效率較低,不注重環保生產的問題,而化工企業盲目擴充生產量,導致資源極速耗散、環境壓力與日俱增的問題也日漸突出和尖銳。化學工業的相關生產附屬物大多具有有毒有害的性質,廢氣和廢水的實際危害十分巨大,可導致土壤肥力喪失、霧霾加重、溫室效應等一系列后果。而由于現時化學工藝的不完善導致實際的生產環節缺乏控制,將會給人們的生活環境帶來極大的破壞。

2有效加強化學工程中化工生產工藝的分析

2.1依據實際狀況對化學反應條件和環境進行改善

在化工生產中,化學反應條件是一個極為重要的影響條件,改善化學反應條件可以極大的促進化學反應過程的效率并保證排放物的規模和毒性的降低,因此,在實際的化學生產中,務必要嚴格保證生產環境并在經驗和理論的基礎上做到對反應條件的合理改善,同時注重化學反應過程中不同催化劑使用的具體要求,對于濫用催化劑或者通過提高反應物的配比加速反應的情況要及時制止和整頓,保證化學生產環節嚴格按照相關理論和條例的約束進行,以此來優化反應的整體效率并提升工業三廢的環保性,減輕對環境的壓力。

2.2合理處理工業廢料,促進循環利用

眾所周知,許多化學反應之后殘余的反應物仍然具有二次利用價值,即使在完全反應之后變成工業廢料的反應物也應該遵循相關的廢物處理條例進行無害化處理,杜絕簡單的填埋和燃燒等可能加重污染的廢物料處理方式。積極利用現代科技尋求可以循環利用或者簡單的二次利用的方式。由于化學行業本身的特性,參與化學生產的工業原料本身就可能是工業生產的產物,而相關的化工生產也將為之后的化學工藝服務,這就為循環利用這種發展的理念提供了良好的使用場景。未來只需要讓參與工業生產的工人以及相關化工產品生產企業的負責人明確工業生產綠色化的概念和具體措施,引導其在實際的工業生產安排過程中積極進行環保革新,促進化學生產工藝的進步,減少有毒有害品的排放。

2.3依據實際情況對工藝進行調整

化工生產所涉及到的化學反應是極其廣泛的,但從反應環境和條件來對其進行改善顯然是不夠的。若想從根本上提高化工生產的工藝,那就必須根據不同的化學反應原理來進行不同的生產工藝調整,在尊重規律的前提下對化工生產工藝做出創新和提高,這種工藝的調整給予了化工生產綠色、節能的可能。工藝的調整是化學生產過程中必要的環節,由于不同時期的環保要求和化學生產品的不同致使化學工業生產與普通的工業品生產存在較大的差異,而化學工藝的革新既有化學工業自身的特點也是順應時代環保要求的選擇,因而不同的化學品生產企業在進行化工生產的過程中要明確根據不同的生產品類型以及可能的污染物排放水平來確定不同的工藝進行生產與調整,這涉及到對化工生產人員專業技術和知識儲備的要求,同時也是對化工生產工藝整體彈性能力的考量。這是現代化學工業必須具備的生產能力,同時也是對化工生產整個過程負責的表現。

3結語

綜上所述,我國雖然在化學工業領域取得了重要成就,但是在化工發展道路的規劃和如何同時實現環保與效益的現實問題思慮還略顯不周全,未來,我國面臨的環境壓力將不斷加大,而對化工生產工藝的革新是完善我國化學工業發展的必由之路,同時也是促進綠色化學的有效措施之一。

參考文獻:

[1]王玲華,凌越.化學工程中化工生產的工藝解析[J].中國石油和化工標準與質量,2015,33:192-193.

[2]劉軍.化學工程中化工生產的工藝解析[J].電子技術與軟件工程,2016,01:215.

第10篇

摘要:介紹快速成型技術的原理,重點討論了與快速成型相關的技術,并試圖將此技術充分應用于產品設計評價,以期縮短產品的開發周期。

關鍵詞:快速成型;RP;反求工程

引言隨著科技進步和全球市場一體化的形成,現在工業正面臨產品的生命周期越來越短的寫作論文問題,作為一種新產品開發的重要手段,快速成型能夠迅速將設計思想轉化為產品的現代先進制造技術。它為零件原型制作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現手段,提高產品研發的效率。

1快速成型技術原理在工業產品設計過程中,設計師往往希望能快速由三維CAD模型,得到產品的實物模型,快速成型技術可以滿足這種需求。快速成型(RapidPrototyping,RP)技術是一種基于離散/堆積成型思想的新型成型技術,它根據零件或物體的三維模型數據,快速、精確地制造出零件或物體的實體模型。

2關鍵技術2.1制造工藝目前,世界上已有幾十種不同的快速成型工藝方法,比較成熟的就有十余種。其中光固化成型法(StereoLithographyApparatus,SLA)、疊層實體制造法(LaminatedObjectManufactur-ing,LOM)、熔融沉積法(FusedDepositionModel-ing,FDM)、選擇性激光燒結法(SelectiveLaserSintering,SLS)和3DP(ThreeDimensionalPrintingandGluing,也稱3DPG)五種方法,在世界范圍內應用最為廣泛。對于RP制造工藝的研究,一方面是在原有技術基礎上進行改進,另一方面是研究新的成型技術。新的成型方法,如三維微結構制造、生物活性組織的工程化制造、激光三維內割技術、層片曝光方式等。2.2成型材料成型材料是決定快速成型技術發展的基本要素之一,它直接影響到原型的精度、物理化學性能以及應用等。與RP制造的4個目標(概念型、測試型、模具型、功能零件)相適應,使用的材料不同,概念型對材料成型精度和物理化學特性要求不高,主要要求成型速度快。如對光固化樹脂,要求較低的臨界曝光功率、較大的穿透深度和較低的粘度。測試型對于材料成型后的強度、剛度、耐溫性、抗蝕性等有一定要求,以滿足測試要求。如果用于裝配測試,則對于材料成型的精度還有一定要求。模具型要求材料適應具體模具制造要求,如對于消失模鑄造用原型,要求材料易于去除。快速功能零件要求材料具有較好的力學性能和化學性能。從解決的方法看,一個是研究專用材料以適應專門需要;另一個是根據用途分類,研究幾類通用材料以適應多種需要。2.3加工精度影響成型件精度的主要因素有兩方面:一是由CAD模型轉換成STL格式文件以及隨后的切片處理所產生的誤差;二是成型過程中制件翹曲變形,成型后制件吸入水分,以及由于溫度和內應力變化等所造成的無法精確預計的變形。為了解決第一類問題,正在研制直接切片軟件和自適應切片軟件。所謂直接切片是不將CAD模型轉換成STL格式文件,而直接對CAD模型進行切片處理,得到模型的各截面層輪廓信息,從而可以減少三角面近似化帶來的誤差,所謂自適應切片是快速成型機能根據成型零件表面的曲率和斜率自動調整切片的厚度,從而得到高品質的光滑表面。為解決第二類問題,正在研究、開發新的成型方法、新的成型材料及成型件表面處理方法,使成型過程中制件的翹曲變形小,成型后能長期穩定不變形。2.4與RP技術相關軟件軟件是RP系統的靈魂,其中作為CAD到RP接口的數據轉換和處理軟件是其關鍵。不同CAD系統所采用的內部數據格式不同,RP系統無法一一適從,這就要求有一種中間數據格式既便RP系統接受又便于不同CAD系統生成,STL(StereoLithography)格式應運而生了,STL文件是用大量空間小三角形面片來近似逼近實體模型。由于STL格式具有易于轉換、表示范圍廣、分層算法簡單等特點,為大多數商用快速成形系統所采用,現己成為快速成形行業的工業標準。但是,STL模型也存在許多不足之處:2.4.1精度不足。由于STL模型用大量小三角形面片來近似逼近CAD模型表面,造成STL模型對產品幾何模型的描述存在精度損失,并且在對多張曲面進行三角化時,在曲面的相交處往往產生裂縫、孔洞、覆蓋及相鄰面片錯位等缺陷。2.4.2數據冗余度大。STL模型不包含拓撲信息,三角形面片的公用點、邊單獨存儲,數據的冗余度大。隨著網絡時代的到來,STL模型數據冗余大的不足也使其不利于遠程RF的數據傳輸,難以有效支持遠程制造。

3快速成型技術的應用3.1在外觀及人機評價中的應用新產品開發的設計階段,雖然可借助設計圖紙和計算機模擬,但并不能展現原型,往往難以做出正確和迅速的評價,設計師可以通過制作樣機模型達到檢驗的目的。傳統的模型制作中主要采用的是手工制作的方法,制作工序復雜,手工制作的樣機模型不僅工期長,而且很難達到外觀和結構設計要求的精確尺寸,因而其檢查外觀及人機設計合理性的功能大打折扣。快速成型設備制作的高精度、高品質樣機與傳統的手工模型相比較可以更直觀地以實物的形式把設計師的創意反映出來,方便產品的外觀造型和人機特性評價。現在的快速成型加工得到的成型件都是單一顏色,顏色主要由材料決定,為了對產品色彩外觀進行評價,有時需要手工涂色,隨著彩色成型技術的發展,這方面的問題可以解決。人機評價主要包括成型件尺寸及操作宜人性,快速成型可以很好地滿足這方面的要求。3.2在產品結構評價中的應用通過快速成型制成的樣機和實際產品一樣是可裝配的,所以它能直觀地反映出結構設計合理與否,安裝的難易程度,使結構工程師可以及早發現和解決問題。由于模具制造的費用一般很高,比較大的模具往往價值數十萬乃至幾百萬,如果在模具開出后發現結構不合理或其他問題,其損失可想而知。而應用快速成型技術的樣機制作可以把問題解決在開出模具之前,大大提高了產品開發的效率。3.3與反求工程結合反求工程(ReverseEngineering,RE)也稱逆向工程,就是用一定的測量手段對實物或模型進行測量,然后根據測量數據通過三維幾何建模方法重建實物的CAD數字模型,從而實現產品設計與制造過程。對于大多數產品來說,可以在通用的三維CAD軟件上設計出它們的三維模型,但是由于對某些因素,如對功能、工藝、外觀等的考慮,一些零件的形狀十分復雜,很難在CAD軟件上設計出它們的實體模型,在這種情況下,可以通過對模型測量和數據處理,獲得三維實體模型。作為一種新產品開發以及消化、吸收先進技術的重要手段,反求工程和快速成型技術可以勝任消化外來技術成果的要求。對于已存在的實體模型,可以先通過反求工程,獲取模型的三維實體,經過對三維模型處理后,使用快速成型技術,實現產品的快速復制,縮短了產品開發周期,大大提高產品的開發效率。

結束語快速成型技術可以大大縮短產品的開發周期,滿足產品的個性化、多樣化需求,在工業設計中得到廣泛應用。但由于該技術的制作精度、強度和耐久性還不能滿足工程實際的需要,加之設備的運行及制作成本高,一定程度上制約著RP技術的普遍推廣。隨著研究的不斷深入,制約快速成型發展的因素會逐步解決,應用領域會不斷得到拓展。

參考文獻

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[2]丘宏揚,謝嘉生,劉斌.快速成型技術研究中的若干關鍵問題[J].鍛造機械,2001.

[3]徐江華,張敏.快速成型技術在工業設計中的應用[J].包裝工程,2004.

第11篇

關鍵詞:化工;工藝設計;安全;設備安裝;管道

Abstract: the chemical process is designed according to the chemical process and chemical reaction, is the core of the chemical process design, chemical process design, help to ensure the safety of personnel and equipment in the production process, reduce the loss that causes because of security issues. This paper first analyzes the present situation of chemical process design, and then in detail from four aspects discusses the key points of chemical process design.

Key words: chemical industry; Process design; Safety; Equipment installation; pipeline

中圖分類號:TQ08文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

化工工藝設計的現狀

化工工藝往往會由于化學工業的資本密集性以及工藝失敗可能造成的巨大物資上的損失,導致在變革過程中遇到非常大的阻力,影響到化工工藝的發展。通過分析化學品生產成本的構成,我們能夠得出基本建設的投資以及原材料占總成本的主要份額。由于裝置往往需要多年運轉,并且費用較大,在化工工藝設計中將許多已經有五十年使用期的裝置進行改造,擴大裝置的能力,解決薄弱環節所需要的費用比一套新建的裝置要便宜很多。

按照這個趨勢進行分析,在2020所銷售的工藝設備產品大約有四分之三是由1999年就運轉的裝置生產出來的,可是由于這些老舊的生產裝置不具備新時代的環保要求,所以必須對其進行減少污染、擴大產能的改造,改善裝備的性能有助于綠色生產,對可持續發展也有重要作用。

化工工藝設計的要點

(一)明確化工工藝設計的分類

化工工藝設計分為概念設計、中試設計、基礎設計、初步設計和施工圖設計。

1、概念設計

概念設計是一種假象設計,只是為了檢驗生產的條件和方式是否合理,同時確定化工工藝設計的數據,確定小試補充的內同和中試規模以及目的。

中試設計

中試設計主要是為了檢驗小試中確定的工藝條件和方式是否合理、是否可靠,同時試制產品的使用性能是否過關等。中試設計的內容和業務可以檢驗全部或者是不分,要視具體情況而定。

基礎設計

基礎設計是技術開發階段的最終研究成果,是為了提供建設生產設備的所有技術要點。

初步設計

初步設計是精細化工程設計的開始,初步設計產生初步設計說明書和總概算書,是根據基礎設計的成果和設計要求對工程在技術和經濟上進行總體研究和計算的具體方案。初步設計的成果要滿足項目審查和施工要求,還要能達到項目招標要求,能夠獲得建廠投資。

施工圖設計

施工圖設計是根據上級部門對初步設計的審批,根據建筑要求和設備要求,將設計原則和設計方案具化為工藝布置和施工方法,并明確化,解決初步設計中出現或是待定的全部問題。

(二)化工工藝設計中的安全設計要點

在工藝設計中,安全問題就是指生產中潛在的事故隱患因素。因此,在設計的過程中,一定要提高工作人員的安全意識以及危險的識別意識,將隱患消滅于萌芽之中,并且能夠盡量避免對危險設備或者危險物品的使用,只有這樣,才能保證工藝安全高效運轉。

物料安全

化工工藝在生產過程中的原材料、中間產品與副產品以及產品和貯存中的物質都是以不同的狀態而存在的,這些物質都具有特殊的物化性質,在一定狀態下可造成危害。因此,要了解和掌握對這些物質的危險特性,而且要養成對其穩定性與化學反應以及毒性等相關的識別意識,進而能夠做出有效的評價與分析,預防危害的發生。

2、工藝路線的安全問題

往往在一種反應中通常會涉及到幾條工藝路線,因此,在設計的的過程中應該選用危害最低或者更安全的。在這個過程中,對于生產的條件以及物料都要進行充分的考慮,選用無害或者低危險的物料;在新型技術以及新設備的選用過程中要注意其三廢的排放量,并且盡量實行循環利用,降低污染。適當的降低生產過程中對生產條件的苛刻要求,以此來緩解劇烈反應。

3、反應裝置方面的安全問題

化工反應是生產的核心,在化工反映的過程中也存在著很多與安全性相關的問題,有些問題甚至會造成生產事故,因此,在反應裝置的設計與選用的過程中,要具備充分的科學性與合理性,并且應該經過嚴密的計算。由于化學反應的種類繁多,所以在安全控制方面也存在著較大難度。在工藝設計中采用減少進料量、控制加熱速度、加大冷卻能力的方法或者采用多級反應等相關措施。反應器在運行的過程中,可能會由于容器的超壓而出現損壞或者變形,因此,必須在容器上安裝壓力釋放裝置。

4、管道方面的安全問題

通常情況下,管道輸送的物料一般都屬于易燃、易爆甚至腐蝕性與毒性較強的物品,若是管道出現泄漏,各種毒害物質漏出,極易對環境造成污染,并且造成生產過程中的安全隱患。因此,在管道的設計中,要對于管道的材質選擇、應力分析以及布置方式等容易引發管道泄漏的因素進行從分的考慮,尤其是注意管道連接處和拐彎處彎頭的材料和管徑選擇,同時室內或者室外,管道都必須盡量靠地連接。

5、電氣設計方面的安全問題

電氣設計中,應結合工藝的要求,按照工作環境是否屬于爆炸和火災危險環境、危險程度和危險物質狀態的不同,采取相應的措施,防止由于電氣設備、電氣線路設計不當引起爆炸事故。

整體園區設計中的安全問題

針對我國現階段化工園區的特點和現有監管能力嚴重滯后的現實,應當設立統一的安全監管和危機管理部門,創建完整的區域性安全生產標準化監管模式,構建政府主導、社會中介機構、企業一體化的綜合管理體系。三方連帶責任追究機制和化工園區相關安全技術標準都亟待完善,最大限度地把園區安全風險控制在可接受的范圍內。

我國化工園區建設的安全生產整體實施科學化、可視化、網絡化的解決方案,全流程、全方位支撐突發事件的綜合應對,引領安全生產從被動應付型向主動保障型戰略轉變。建設全過程、全方位、空間立體的企業安全生產系統,可以有效提高化工園區安全生產水平。

(三)設備安裝設計的要點

如果在工程設計中不夠重視設備安裝設計,或是在設備安裝設計工作上不夠細心、缺少經驗,就會造成不必要的返工等問題,減緩施工的進度同時降低施工的質量,這是大量的施工實踐告訴我們的經驗。

化工工藝設計中包含著設備安裝設計,但是它往往被工藝設計人員所忽略。實際上,設備安裝設計的內容很重要,我們必須重視它在整個工程設計中發揮的作用。

設備安裝設計包括車間設備布置、設備支架和操作臺設計、設備保溫和刷漆、設備安裝檢修和吊裝位置的設計、設備安裝施工說明五個方面。在設備安裝設計中,我們必須充分考慮設備安裝檢修的問題。例如,在設備布置時,應當充分考慮水平運輸主干線的凈距,以保證所有設備都能運送至主干線。

總之,設備安裝設計是化工工藝中不可忽視的重要內容,只有重視設備安裝設計,才能保證工藝設計是一個完善的設計,如果忽視設備安裝設計,就會給生產操作、裝置維修帶來嚴重的后果,甚至會產生安全生產問題。

(四)化工工藝設計中應體現的設計理念

1、要能體現降低能耗

盡管在實際的設計生產中,很多人把能源成本當作生產總成本之中的一個重要部分,但是這種想法是錯誤的。將基建投資高和能量消耗大這兩個問題解決,能有效的提高生產效益,降低生產成本,減低能效和與之相關的投資課題一般來說頗為有效,比如在許多大型的分離裝置上運用超臨界流體。通過對當前資料和實際應用的研究可以看出,一些系統能源費用比很多常用的技術要低,比如恒沸蒸餾以及蒸餾的獲取。降低能耗是工藝設計與研究需要重視的一部分。

2、要能體現降低基本建設投資

由于化學工藝屬于密集型產業,如果沒有化學研究上的重大成果讓主要的產品生產工藝得到提升和完善,那么一般來說,要改進以及提高化學工藝設計就需要通過解決瓶頸問題、改造現有裝置、擴大產能的方式的來解決,這些方式可以有效地減少在基本建設上的投資。

3、要能體現改善環境行為

根據社會各界相關人士的研究得出,回收利用、減少污染源、終端處理等手段能夠解決污染的問題。從化學工藝過程上要達到減少環境污染的摸底就需要重視兩個設計戰略上的問題:第一個是在2020年之前再多數裝置上擴大和升級現有裝置;第二個是在終端處理的應用上可能會出現多數機遇。而在工藝過程自身的基礎上改進裝置也有以下幾種方式:

(1)提高分離效率和產品轉化率達到降低損失的目的,并且減少廢料處理費來提高收益;

(2)提高化學反應效率;

(3)運用HEN分析法減少用水量,縮小裝置的規模。在工藝過程的設計中進行水資源再次利用,將廢水量降到最低。

結語

綜上,化工工藝設計是化工生產的重要環節,關系到安全生產和連續生產,做好化工工藝各個環節的設計,發現問題,解決問題,有助于進一步提高化工企業的生產效益。

參考文獻

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[2]高金吉,王峰,張雪,等.化工生產人工誤操作危險與可操作性分析研究[J].中國工程科學,2008.8.

[3]梁穎,張冰.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計研究[J].中國石油和化工標準與質量,

第12篇

關鍵詞:化工工藝;安全設計;危險因素;解決對策

在現階段的化工工藝設計過程中,對于化工工藝設計過程中的安全性越來越重視,在實踐中要對相關工藝安全設計存在的危險因素進行系統的分析,對其存在的問題進行探究,進而提出具有一定實踐意義的解決對策。

1化工工藝設計的主要類別

1.1概念設計

所謂的概念設計就是通過模擬具體的工業生產設備狀況開展實施的一種技術手段。概念設計一般會在設計過程中開展并實施,其主要目的就是要提升整體的工藝條件以及相關生產路線的合理性。

1.2中試設計

中試內容與相關任務主要就是對小試中已經確立的相關條件以及工藝路線進行系統的檢查,對于具體的產品進行系統的考核,了解其主要性能,對于具體的工藝系統的持續性以及可靠性進行探究,進而收集到相關工藝需求的數據,這些內容與系列內容可以作為整個檢驗部分,也可以對其進行部分的檢驗,具體操作要根據實際情況開展。

1.3初步設計

初步設計就是基于相關化工項目設計中的初始階段進行優化,其主要成果為總概算書以及初步設計的說明書。主要是對相關化工工藝的設計的技術與經濟進行計算。

1.4施工圖設計

主要就是根據相關審批意見,將初步設計過程的具體設計計劃與原則進行確定,在實踐中要基具體的操作要求,明確具體的布置以及施工方式,明確具體的方法,解決各種初步設計問題。

2化工工藝設計中的安全問題與對策

化工工藝設計中主要存在的安全問題就是在生產過程中存在的各種安全隱患以及一些可以造成安全損失的不穩定要素。對此要提升對整個化工工藝設計的重視,加強對其危險意識的重視,通過科學的方式與手段,對其進行系統的控制,避免各種安全隱患問題的出現,在操作過程中,要盡可能的應用一些具有一定安全性的工藝技術與手段,要避免危險產品的應用,同時,在化工工藝設計中要采取與其相匹配的安全措施。

2.1化工工藝相關物料中存在的安全問題與控制對策

化工工藝在生產過程中要使用不同的原材料與半成品,這些物料應用中都是通過各種不同狀態存在的,主要可以分為氣態、液態以及固態三種形式。在相關物質具備特定的物質與化學性質與特定的狀態之下,才可以判定其是否具有危害。因此,要對一些具有一定危害特征的物質進行詳細的分析,對其具體狀態進行了解與掌握,進而了解此種物質的穩定性與化學反應,對其毒性進行識別,通過科學的分析與評價,在一定程度上降低各種危險問題發生。

2.2化工工藝設計路線存在的安全問題與控制對策

化工工藝設計中的一種反應會對多種不同的工藝路線產生影響,對此在相關設計過程中,要對其進行綜合考量,選擇較為合適的生產路線,要盡可能的將各種危害降低到最小。工藝設計要對相關物料以及生產條件與設施等因素進行綜合考量,要盡可能的使用一些危害相對較低的物料。同時要通過各種全新的設施與技術手段,降低廢氣、廢水以及廢渣的總排放量,要在合理范圍之內對其進行回收時候,提升資源的最大利用率,進而避免對環境造成過度的污染。

2.3化工工藝設計中反應設備存在的安全問題與控制對策

化工反應是產品生產過程中最為關鍵的內容,在實踐中主要就是通過各種化學反應獲得一定的產物,整個過程在操作過程中存在著諸多的安全性問題,如果不足夠的重視,會導致各種安全事物問題的產生,對此在進行相關反應設備的設計與選擇過中要進行科學的設計與分析,避免各種問題的出現。在相關化工設計中存在著各種不同種類的化學反應,這也就直接給安全控制與管理問題帶來了一定的挑戰。同時,在化工反應過程中也存在一定的反應失控危機,也就是說提升對相關反應物的整體反應速度與熱效應的控制,是十分重要的。

3結束語

在化工工藝設計過程中,要嚴格執行相關法律政策,保障操作的標準性,提升整個工藝設計的安全性,加強重視,對設計方案中的漏洞與缺點進行完善,在根本上避免各種事故與問題的產生。熟練掌握相關設計與生產過程中存在的各種安全隱患,保障化工工藝的整體安全性。

作者:孟佳 單位:眾一阿美科福斯特惠勒工程有限公司寧夏分公司

參考文獻