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

化學工程與工藝論文1
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
化學工程與工藝論文2
摘要:基于研究及筆者多年工作實踐,首先對化工生產工藝流程展開分析,隨后在此基礎上就如何對化工生產工藝技術進行優化談一談自己的看法,以供同行參考。
關鍵詞:化學工程;化工生產;工藝
1化工生產工藝流程分析
通過對相關文獻研究以及結合筆者工作實踐來看,化工生產工藝流程通常涉及三個方面:
1.1原材料預處理
為了確保化工生產中反應能夠充分地進行以及降低原材料使用量,通常各企業在生產前都需要進行原材料預處理。目前在化工生產中對原材料進行預處理的方法眾多,根據材料狀態可以將其分為三類:
(1)固體原材料預處理。化工生產中固定原材料預處理環節主要是溶解、粉碎或混合;
(2)液態原材料預處理。液態原材料預處理上通常為過濾、預熱蒸發;
(3)氣體原材料預處理。氣體原材料預處理主要為凈化、加溫或加壓。對此,各化工企業在生產前應依據產品實際選擇適宜的原材料預處理方法,這樣一來既確保生產有效開展,同時對于降低成本也大有幫助。
1.2各步化學反應控制
化學反應是化工生產中重要環節,其反應情況直接決定了化工產品的質量,這就要求企業必須基于相關生產規范對各部化學反予以嚴格控制。從實際來看,化工生產中所涉及反應種類眾多,并且不少反應發生條件相互矛盾,比如某些化工生產反應過程中需要進行加溫,而另外一些則要冷卻,因而為了確保化工產品質量企業必須對各步化學反應進行準確控制。對此,化工企業首先需根據產品生產所涉及化工反應予以掌握,隨后在此基礎上對反應中所需儀器設備、條件等分析出來,之后根據化學反應不同環節制定出相對應的控制與保障措施,最后還需做好化學反應過程中的監控工作,從而確保生產中各步化學反應得到切實有效的控制。
1.3分離產物與精制
通過前面所進行的各項準備以及呼吸反應后,就可得到初步產物。然而這離預期想要獲得的產物還相差甚遠。因此,還需要對產物進行分離與精制。在分離完成后,切勿馬上將雜質當做廢物處理掉,因為大部分雜質還能夠重復利用,變廢為寶,在保護環境的同時還能夠提升原材料的利用率。由于產物的分離純化與最終產物的產率密切相關,并且在很大程度上關系著企業的經濟效益。所以在選擇化工生產設備時,企業必須要全面考慮到設備對化工工藝產品產率的影響,選取最佳反應設備,從而不斷提高化工生產的效益。
2提高化工工程中化工生產工藝探究
2.1對化工生產工藝技術進行優化
除了上述工藝之外,還需要從根本上對化工生產工藝技術進行優化,深入研究化工反應的一系列原理與條件。以乙烯為例,合成乙烯的方式多種多樣,可以通過將乙醇脫水、裂解石油品或是將長的碳鏈斷裂成短的碳鏈等多種方式來獲得。合成方式較多時,就有必要深入研究哪種原料來源更便利、哪種方式更節能、哪種工藝流程產率更高等。因為原料不同,其生產原料及方式均有所差別。所以在實際生產過程中,應當結合具體情況來選擇合適的工藝流程,以促使工業化生產更高效、節能、環保的開展。換而言之,我們應當對當前化工生產現狀進行深入研究,除去弊端并積極研發新工藝。
2.2進一步優化化工生產工藝條件
正如上文所述,反應條件不僅是保證化工工藝生產得以有效開展的環節,同時更是確保其產品質量的重點。另外,對化工生產工藝來說,良好的反應條件在提高生產效率與降低廢料生成方面發揮著積極作用。鑒于此,為了提升化工生產工藝成效,進一步優化反應條件就顯得十分必要。首先,化工企業在各種反應材料采購上除了要充分結合生產所需購進齊全外,材料質量也應要達到相應標準。其次,化工生產中所使用到的諸如催化劑、器皿以及設備等也需要根據要求準備齊全。最后,選擇最適宜的.化工生產反應設備,比如精餾塔作用力出現變化,則會造成反應過程中回流比減小,而采用熱泵蒸餾則能夠降低反應使能力損失,對此各化工企業應當在充分結合自身產品、生產工藝等實際情況下,并基于國家、行業相關規定指導選擇最適宜的反應設備。
3盡可能降低生產過程中的動力能耗
3.1積極采用變頻控制
一般情況下,電機拖動系統常常被運用于化工生產過程中。然而在使用過程中,電機拖動系統往往需要耗費大量電能,而變頻節能調速則能夠對普通的閥門靜態調節技術起到改善的作用,從而讓電動拖機系統的輸出與輸入均可以維持動態平衡,以降低生產過程中的電能損耗。所以在生產過程中可以選用變頻控制進行調速以起到節能的效果。
3.2升級與改造供熱系統
在實際操作過程中,化學工藝需要熱能來促成反應,因此在生產過程中需要耗費大量的熱能。在升級與改造供熱系統過程中,應當突破以往單套裝置的約束,在整體上優化組合裝置,從而在根本上解決“高熱低用”的問題,將熱能的利用率發揮到最大化。
4結束語
總而言之,化工生產是化學工程中的重要組成部分,如何有效提升其生產效率與質量,并有效解決其對環境所造成的影響是當前擺在化工企業面前的重要課題。為此,本文通過對化學工程中化工生產工藝進行解析,希望能為促進化工生產進步以及化工企業的發展貢獻一份力量。
參考文獻
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化學工程與工藝論文3
摘要:本文主要側重于化學工程工藝的研究,主要對化學工程工藝中的綠色化工技術、化工分離技術以及超臨界流體萃取技術進行闡述和介紹,從而實現了化學工程工藝在企業生產、化學工程制造中的應用。
關鍵詞:化學工程工藝;綠色化工;分離技術;超臨界流體
1概述
隨著我國社會經濟的快速發展,各種化學制品已經充斥在我們周圍,成為我們日常生產生活中不可或缺的基本物品。然而,這些物品的原材料生產,都是來自于化學工程與工藝。化學工程與工藝是通過對化學材料的處理,從而實現了化學生產的環保資源的高效優化,生產過程也變得非常完善。尤其是當前,經濟的快速發展也隨之帶來了嚴重的環境污染問題,化學工程與工藝更是要朝著綠色環保的方向發展,尤其是與化學工程工藝相關而且環境問題息息相關的行業,例如石油化工行業、材料化工行業、生物化工行業等,這些都是利用化學工程與工藝的技術來帶動經濟發展的行業,對于我國社會的經濟發展來說,具有非常重要的現實意義。所以利用高新科技實現的化學工程與工藝,不僅有利于科學的發展和進步,而且對于經濟可持續發展來說意義重大。尤其是目前化學工程與工藝正朝著高精化、自動化、數字信息化的方向發展,加強對化學工程工藝的研究是非常有必要的。
2化學工程工藝
化學工程與工藝是涵蓋冶煉、藥物生產、食品加工、材料化工、印刷業等多行業一門科學,其實現是以化學的基本理論知識為基礎的,具有工業特色的技術。化學工程工藝涵蓋了原有化學的理論知識,結合了現代最新的環保思想和理念,對于促進社會的發展、人類的進步、經濟的可持續化來說意義重大。目前環境保護越來越被人們所看重,也是人們在物質經濟條件逐漸優越的前提下追求更高質量生活的體現。而化學工程工藝的相關研究,這實現環保節能、優化工業生產過程、提升社會經濟發展的重要途徑,它的出現,能夠使人們在減能節排的前提下使其經濟利益最大化,也是目前更多企業愿意嘗試和追求的環保生產途徑。科技的`發展帶動社會的進步,經濟的提升勢必會對自然環境造成破壞,在綠色環保、減能節排的前提下,化學工程工藝勢必為社會可持續發展帶來新的契機,這對于社會發展來說,具有非常重要的現實意義。新型的化學工程工藝與傳統的化工相比,更加注重環境保護,更加看重生產效率,例如綠色化工技術、最新的分離技術以及超臨界流體萃取技術等,都是當前化學工程工藝最新興的生產技術。
3綠色化工技術
綠色環保、節能減排是當前企業工業生產一直看重和強調的生產方式,化學工程工藝中的綠色化工技術,則是對綠色環保的工業生產的最好的詮釋,綠色化學工程又被人成為環境優化化學工程,核心理念就是注重環境保護、降低環境污染、節能減排,從而實現環境污染與企業生產利益最大化之間的最佳平衡,對人類的健康和發展具有非常積極的意義。所以綠色化學工程工藝就是在化學工程過程中原材料選取、催化劑選用以及化學反應過程中都在強調綠色化工的理念,從而從化學工程生產的源頭阻止環境污染,促進廢物利用。
3.1選用綠色化學原料
綠色化工源頭做起就需要對化學工程的原材料入手,通過選擇綠色環保的、無害的化學化學物質作為企業生產的原材料,在根本上減少或消除化工生產的污染物的排放,進而將對環境污染源消滅在萌芽之中。當前,在企業生產中原材料的選取非常重要,尤其是在各種高新科技的快速發展下,各種化工原材料、催化劑、溶劑等都已經能夠加工成無毒無害或低毒少害的化學材料,所以在針對化學工程原材料選取時,盡量選擇使用高新技術生產的無毒無公害的原材料,或者采用天然的植物、農作物或其他很多自然生物作為企業生產的原材料,從而有效地促進化學工程原材料綠色化,從根本上消除自然環境污染源。
3.2選用綠色化學催化劑
在化學工業生產中,很多都需要催化劑來加速整個化學反應的過程,從而節約生產時間成本,提升經濟收益。然而,在傳統的化學工程生產過程中,很多催化劑雖然加速了化學反應的過程,但是在污染物生產和排放量等方面,都對環境造成了很嚴重的污染。目前在綠色化工技術中,大都采用天然無公害的催化劑的開發和使用,在化學工程中,盡量選擇無污染公害或少污染的催化劑替代傳統的污染重的催化劑,從而促進化學反應工程的綠色無公害。目前,部分化學工程工藝研究人員發現一種烷基化固相催化劑,其在促進化學反應的過程中基本上能夠做到無污染物排放,同時能夠加大廢棄物的使用率,這對于企業綠色化工生產來說,將是一個很大的福音。
3.3選擇綠色的化學反應
在企業化工成產過程中,會有很多化學反應,而對于這些化學反應的選擇,盡量提升化學反應的選擇性,從而將化工過程中減少污染排放和能源消耗,使生產物更加純凈化、提取更加便捷。以石油化工生產為例,對于烴類的處理常常選擇氧化處理,這個操作會對生產物造成污染和破壞,所以在石油化工生產過程中,要盡量避免此種反應,通過優化化學反應的選擇性,選擇綠色生產,從而提升整個化學反應的綠色生產過程。
4化工分離技術
在化學工程工藝中,有很多物質都是混合的,對于化工企業的生產來說,是遠遠不能符合生產所需的,那么在化學工程工藝的物質分離技術,則是將物質進行凈化、提純的重要過程,是使物質從雜亂無章、無規律的變化,通過外在作用力,如壓力、重力、溫度、電磁場等作用下能夠有序的轉變的過程,而過程中是需要消耗能量的,而這種過程這是化學工程工藝中的物質分離技術。在化工分離技術中,應用最為廣泛的是蒸餾法,這種方法的實現是通過外在的燃料燃燒對物質進行加熱,通過混合物中不同物質的氣化溫度點,來充分掌握加熱溫度的變化,使得混合物的溫度在預期溫度點進行持續加熱,從而實現對應物質氣化分離。在我國,對于蒸餾分離的技術和工程實現,都已經積累了深厚的理論知識和豐富的應用實踐經驗,為我國的化工也生產做出了不可磨滅的貢獻。但是,蒸餾法整體來說速度比較慢,效率相對較低,所以在化學工程分離技術的實現中,目前推出了各種熱門的物質分離方法和技術,無論是在時間效率上、還是在生產成本上,都能很好地應用在企業化工生產過程中。
4.1膜分離技術
膜分離技術是當前化學工程工藝領域中,實現物質分離技術中比較流行的分離方法,在環保節能、低污染、高效率等諸多方面都表現出優異的性能。膜分離技術是以各種材質的膜作為基本的分離介質,膜的介質可以采用氣體材質、固體材質、液體材質或混合材質,最終構成一個膜兩邊互不連通的界面,根據其自身的滲透特性,在不同的外在作用力(例如重力、壓力、電磁場、滲透壓差)下,實現物質分離。按照膜不同材質劃分,常見的膜有包括支撐液膜、乳化液膜的液體材質膜以及無機材料膜、聚合物膜的固體材質膜,這些膜的材質、特性不同,最終實現的分離過程也不盡相同,有滲透、電滲析、微濾、液膜分離等,這些分離技術和過程在氣體干燥、廢水處理等方面廣泛應用,正式因為膜分離技術效率高、耗能少、工作條件需求低,也逐漸化學工程工藝中分離技術的主體。
4.2吸附技術
在分離技術發展迅速的今天,新型吸附技術也逐漸進入了物質分離工程中,通過變壓吸附、層析、模擬移動長等分離方法,新型的吸附技術也成為了分離技術中的新型技術,在工業制造和化工生產中起到非常重要的作用。
4.3反應分離耦合技術
反應分離耦合技術是提高生產效率、優化化學工程生產過程、降低生產成本中發揮越來越重要的作用。反應分離耦合技術是通過利用物質分離來促進反應或通過物質反應來促進分離的一種化工分離技術,整個技術的應用效率非常高,操作費用也很低。以醋化反應為例,該反應過程就是在精餾塔中進行可逆的醋化反應,利用精餾的反應來分離醋和水,同時逆向反應也能夠加強醋化過程,從而在原料成本等多方面節約成本。
5超臨界流體萃取技術
超臨界流體又稱為SCF,是SupercriticalFluid的縮寫,一般的氣體或液體在溫度或者壓力的持續變化下,達到某個臨界點就會發生氣體到液體的變化或者液體向氣體的變化,但是,超臨界流體是某種流體物質在達到臨界壓力點或溫度點時,如果持續提升外界條件,該流體密度不斷增加,但是并沒有真正發生液化或氣化的現象,此時的物體就成為超臨界流體,該流體既具有氣體的特性,又具有也提到特質,利用超臨界流體來實現物質分離的技術,則被稱為SCFE超臨界流體萃取技術,該技術目前被廣泛應用在食品加工、化學工程和企業生產、生物制藥等諸多領域。SCFE的超臨界流體萃取技術,是對混合物進行施加溫度或壓力的條件,從而使其進入超臨界狀態,進而使萃取物從其中分離出來,實現物質的分離。流體物質在超臨界狀態下,融合了氣體和液體的綜合特性,密度上比氣體大得多,一般與液體比較接近,但是粘性度方面則與氣體接近,比液體小得多,而且超臨界流體自身的溶解度非常高、而且很容易流動和擴散,而且在壓力或溫度的臨界點,能隨著外加條件的微小變化,密度則發生顯著變化,極易實現混合物中萃取物的提取和分離。利用超臨界流體萃取技術,一般是使用流體作為萃取物的溶劑,使其進入超臨界狀態,然后與物料進行接觸,使其中的萃取物溶于流體中,進而實現萃取物與物料的分離,而后降低外在施加條件,如降低壓力或溫度,流體密度發生變化,溶解度降低,萃取物則很容易從流體溶劑中解析出來,從而實現萃取物的分離。利用SCFE的超臨界流體萃取技術來實現物料萃取物的分離,在提取速率、萃取物兼容范圍等方面都非常優異,而且外在條件是通過溫度或者壓強的調節來實現對流體密度、溶解度的控制,從而能夠有效地實現萃取物的分離,而且提取萃取物的純度非常高,對于化工生產來說非常重要。其次,流體溶劑的選擇一般選擇二氧化碳流體,這種低溫、無氧環境的操作可以有效地分離熱敏或容易氧化的物質,此外,SCFE技術的實現,可以從固體或中液體中快速提取有效地萃取物成分,整個過程無污染、耗能少,而且對于有機物的分離提取和精致都有非常顯著的功效。
6總結
化學工程工藝是目前涵蓋冶煉、藥物生產、食品加工、材料化工、印刷業等多行業的專業學科,其實現的專業技術對于企業的生產來說具有非常重要的現實意義。在化學工程工藝中,常見的技術有綠色化工技術,該技術是從原材料、催化劑以及化學反應的過程中選取綠色無毒無公害的物質和反應選擇性來提升化工的低污染率,分離技術則是通過蒸餾分離、膜分離等分流技術來實現的化工材料的分離,超臨界流體萃取技術則是采用超臨界流體對物料中萃取物的提取,通過改變外在條件來實現萃取物的提取,從而實現物質分離。這些化學工程工藝都在為企業的生產、化工過程等起到非常重要的作用,為促進我國的經濟發展奠定了良好的技術基礎。
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作者:朱雅雯 單位:武漢工程大學郵電與信息工程學院
化學工程與工藝論文4
摘要:近代的化學工業是廣泛應用現代化學理論和化工技術基礎上發展起來的一種知識密集型工業,它與科學技術和經濟發展密切相關。化學領域的科學成就是化學工業不斷創新的前提和條件。本文對化學工程與工藝特點進行一個分析。
關鍵詞:化學工業 化學工程與工藝 創造 技術 產業 專業
1 化學工程與工藝概述
化學工程,簡稱化工,是研究以化學工業為代表的,以及其他過程工業生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律,如石油煉制工業、冶金工業、食品工業、印染工業等,并應用這些規律來解決過程及裝置開發、設計、操作等問題,它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用于化學工業上,主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質,來替生產化學品或是物料工廠提供一個反應流程設計方式。實驗研究、理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學工程的研究領域最初只是化工單元操作,如:輸送現象(為化工學科當中“單元操作”的理論基礎)、化工熱力學輸送現象。隨著發展,后來又發展出一些新的分支,化學工程領域的分支龐大,可應用在各類化學相關領域的研究及實務上的操作,因應現代工業發展的需要,以化工的知識背景為基礎,例如半導體工業。隨計算機的快速發展,數值模擬(cfd)在化工的發展占據重要的地位。
2 化學工程與工藝專業簡介
2.1 化學工程與工藝任務。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。
2.2 化學工程以及化學工業的一些特點。以物理學、化學和數學為基礎,并結合工業經濟基本法則,研究化工單元操作以及有關的流體力學、傳熱和傳質原理、熱力學和化學動力學等在化學工業上的應用,以指導各種過程及其設備的開發、改進和發展屬于化學工程學的內容。化學工程是隨著化學工業的大規模生產發展而形成的。化學工程包括過程動態學及控制、化工系統工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學、化學反應工程等方面。化學反應是化工生產的核心部分,提供過程分析和設計所需的有關基礎數據,研究傳遞過程的方向和極限,化工熱力學是單元操作和反應工程的理論基礎,它決定著產品的收率,對生產成本產生重要影響。對單元操作的研究,可用來指導各類產品的生產和化工設備的設計;傳遞過程是單元操作和反應工程的共同基礎,化學工業在新的形勢下要求處于化學核心地位的催化技術和化學工程都必須用跨學科的戰略進行多學科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞,這三種傳遞,實質上就是各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程。
合成化學是化學學科的核心,化學家不僅發現和合成了眾多天然存在的化合物,同時也創造了大量非天然的化合物,使人類社會所有的化合物達到2230萬個(美國化學文摘1999年12月10日收錄的化合物數),并且以幾個月就有100萬個的`速度發展,大量新化合物的產生是化學工業產品開發的基礎。信息技術及工程技術的進步為設備和工藝創新創造了條件,推動了化工行業的技術進步。 化學工業的生產技術和許多深度加工的產品更新換代快,要求化學工業必須不斷發展和采用先進科學技術,從而提高生產效率和經濟效益。不斷尋求技術上最先進和經濟上最合理的方法、原理、流程和設備是化學工業工藝創新追求的目標。化工新技術開發程序是一套科學的程序,它是以市場為導向、以創新為宗旨,以工業化和商業化為目的的創新過程。世界上經濟發達國家化學工業的研究開發費用、科研人員以及專利和文獻的數量都居各工業部門的前列。
3 化學工程與工藝實驗數據處理分析
傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來。
化學工程與工藝專業實驗是初步了解、學習和掌握化學工程與工藝科學實驗研究方法的一個重要的實踐性環節。化工實驗的特點流程較長,規模較大,數據處理也較為復雜。因此依靠計算機處理數據會使繁瑣的數據處理過程變得簡單快捷,大大提高工作效率。數據處理是每一個化學工程實驗必不可少的步驟,也是至關重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術的可行條件。但是化工實驗數據的處理往往并不是那么簡單,它需要通過復雜的數學計算,若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間,而且化工實驗數據的處理量很大、重現性很高,因此應用計算機來處理實驗數據可以大大提高工作效率。化學工程與工藝專業是一個以實驗為基礎的專業學科。實驗的目的是通過有限的實驗點去尋找某一對象或某一過程中各參數之間的定量關系,從而揭示某化工過程所遵循的客觀規律。
MATLAB在化學工程與工藝實驗中的應用進行初步的嘗試。傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數據處理過程的重復性也非常大。而MATLAB是一個強大的數學軟件,能夠方便地繪出各種函數圖形,一方面可以解決符號演算問題,另一方面可以解決數學中的數值計算問題。MATLAB的應用范圍非常廣,包括信號和圖像的處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。它已成為國際控制界的標準計算軟件。借助MATLAB軟件的應用,可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來,利用MATLAB軟件編寫一個數據處理程序:只需輸入任意一組原始數據,就可以把實驗結果,數據模型以及作圖一起顯示出來。
4 結束語
21世紀世界進入資源、能源短缺的時代,解決由國家提出的節約資源對保護自然生態環境的任務,需要化學與化工學科的共同發展,社會經濟的可持續發展,我國提出轉變經濟發展模式,為此,化工教育首先要端正學生和家長對化工產生的片面認識。融合從分子水平的化學到大規模制各工程科學的寬闊視野,現代化學工程教育內容既應跨越和涵蓋整個化學和化工領域,也仍要重視工程教育的特征,強化工程實踐環節,培養學生解決復雜問題的能力,完成化學工程教育的歷史任務,探討化工與其他學科的跨學科交叉,并落實到教學實踐中,正確認識化學工程的學科范式和內涵。
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化學工程與工藝論文5
1、發酵工程的分析
所謂多場分布,就是指發酵生物反應器中受到的多種物理因素影響,導致反應器內基質、產物等在濃度和溫度上發生改變,從而對反應速率產生極大的影響,這些物理因素即為溫度分布、速度分布和濃度分布。以發酵液中的反應為例,其反應的最終結果都與這些多場分布因素有關,如氧的傳質速率、菌絲團以及菌體的內反應組分傳質,還有固定化酶等等,都是主要的影響因素。在很多情況下,這些影響因素在影響反應過程的同時,還會起到主導反應的作用,即為發酵罐內反應的控制環節。所以,在發酵罐中的各項反應中,傳遞特性的作用十分關鍵,它的研究對于發酵罐內化學工程的研究來說具有良好的現實意義,并且為以后的發酵過程控制理論的完善奠定了基礎。
2、乙醇提純工藝中所涉及的化學工程問題
乙醇提純的主要工藝方法在進行乙醇的發酵工藝時,水是反應中必須要產生的物質之一,于是乙醇的提純工藝就落到了水與乙醇的分離工藝上。基于化學原理上分析,這種提純工藝可以采用精餾法,可以采用吸附法、共沸精餾、萃取精餾,也可以采用滲透氣化膜分離法等等。一般來說,乙醇在發酵液中的質量分數在5%到12%之間,但是工業用乙醇的質量分數卻在90%以上,那么這就給乙醇的提純工藝提出了一定的挑戰,采用傳統的精餾方法已經無法滿足工業的要求。
由此,可以將發酵液中的乙醇混合物分兩步進行提純,首先,利用普通的精餾提純方法得到質量分數為92、4%的乙醇,然后再利用萃取、共沸、吸附等精餾方法得到高純度的工業乙醇。精餾這種乙醇提純方法已經發展多年,其工藝與流程也比較成熟,然而在這種精餾過程中由于產生很高的熱量,造成的能耗很高,并且在此過程中對于回流的要求也越來越高,大大增加了精餾成本。綜上,在傳統的乙醇提純工藝上還具有很大的發展與創新空間,可以從設備配置、生產效率以及工程理論上進一步研究,得出更適合現代工業發展的有效方法。
目前,這種工藝方法已經有所突破,如分類與反應過程耦合的`方法,就是創新的代表。在燃料乙醇方面,乙醇的純化可以采用的方法為多塔精餾,同時結合向乙醇混合液中增加原有體系分離因子的萃取精餾等,也可以利用膜蒸發分離的辦法,其優點是降低能耗,避免污染環境。此外,吸附的辦法在燃料乙醇純化工藝中還沒有很成熟的使用,需要進一步的探討。現階段,燃料乙醇生產工藝的研究,主要集中于單一操作過程,如吸附脫水共沸物、滲透蒸發、萃取精餾等,將這些單一過程組合研究的文章不多。實際的燃料乙醇純化研究中,計算機仿真的應用開始不斷增多,它在進行不同單元組合的反應規律研究上十分有利。
此外人工智能方面在乙醇純化工程模擬中也有很多的應用,對于條件限定后的每個單元操作以及分離流程耦合的篩選等都是工程模擬中的主要內容。由此可見,流程組合的研究已經上升到計算機時代,不再需要傳統的憑經驗進行流程與工藝的確定了。
3、生物發酵反應與分離耦合反應
就目前的燃料乙醇工藝研究而言,主要為基礎研究工作,如過程放大、生物反應與分析過程耦合、流程創新、工藝流程創新等。生物發酵反應與分離耦合。不是兩者的簡單結合,而是一種流程耦合,屬于一種創新的技術和理論。如果化學反應結束后就可以直接得到產品,那么反應過程就是相應的過程,而在工程上所說的反應過程則是綜合性的過程,包括方法、設備以及問題處理的過程。這其中形成了分離工程,利用能量與物質的傳遞、化學反應以及流體力學等相關知識,由此說明耦合問題可以進行,并且能夠完成相關問題的解決,并且可以將生物發酵看作是耦合過程,用于提高發酵與分離效率,這種方法大大促進了燃料乙醇工藝的發展。它利用了工藝改善,采用了創新的方法,實現了工藝過程最優化,這是化學工程發展的最新契機,多場耦合的研究意義重大,為未來的發展與進步指明了方向。
4、結語
燃料乙醇過程的進展取決于多種因素,其中最為重要的因素之一就是在此過程中存在的流體流動、質量傳遞、發酵生物化學反應以及熱量傳遞等。發酵工程的未來研究方向,應該從傳統的工藝本身研究抽身而出,致力于同步糖化發酵背后的一些工程問題,并且開始采用創新的多尺度問題研究方式,同時結合人工智能、新型分離發酵裝置等,利用多場耦合,開辟燃料乙醇領域進展的新篇章。與此同時,在未來的化學工程學理論研究上,也應該加大對生物反應工程、流程創新以及工程放大的理論研究,將經驗上升為理論。
化學工程與工藝論文6
作為支撐“化學工程與技術”一級學科的本科專業,化學工程與工藝專業涵蓋了化學、化工相關的諸多領域。進入21世紀,國際經濟、社會和科技的發展對化學工程與工藝專業人才培養提出了新的要求,化學工程與工藝專業教育面臨新的挑戰。因而,在新形勢下,以就業為導向構建化學工程與工藝專業人才培養模式,賦予化學工程與工藝專業教育新的內涵,培養創新能力和實踐能力突出的綜合型高素質人才成為化學工程與工藝專業教育新的課題。
“人才培養模式”是指在一定的現代教育理論、教育思想指導下,按照特定的培養目標和人才規格,以相對穩定的課程體系和教學內容,管理制度和評估方式,實施人才教育的過程的總和。[1-4]本文將圍繞“人才培養模式”的內涵,對新形勢下高校化學工程與工藝專業人才培養模式的研究與實踐進行分析和論述。
一、化學工程與工藝專業培養目標和人才規格的確定
人才培養目標和人才規格是構建人才培養模式的核心依據,是高等院校人才培養質量的關鍵,也是辦學定位的基礎。人才培養目標是指高等院校通過人才培養活動,使受教育者達到的知識、能力和素質結構的預期設定,它界定了人才培養的方向問題,綜合反映了學校對培養人才的總期望和要求,是高等教育質的規定性。人才培養規格是培養目標的具體化,界定了高等院校人才培養的質量問題。
進入21世紀,化學工程與工藝專業教育面臨新的挑戰。一方面,化學、化工技術的發展層次更為深入,化學工程與工藝專業內涵更為豐富,化學工程與工藝專業高等教育必須注重培養適應社會需求的創新能力和實踐能力突出的精英人才。另一方面,化學工程與工藝專業與其他學科交叉更為深入,其作為通用工程基礎專業的特征愈發突出。專業外延的擴大導致專業界線更加淡化,進一步引起就業形勢和就業觀念的深刻變化,化學工程與工藝專業畢業生越來越廣泛地參與各類技術工作。這就對專業人才培養的多層次和多樣化提出了高要求。同時,經濟全球化趨勢日益明顯,世界經濟飛速發展,化學工程與工藝專業高等教育必須主動適應國際經濟、社會的發展,培養既懂技術、管理又了解國際市場運轉規律的復合型國際化人才。
因而,化學工程與工藝專業培養目標和人才規格應該定位于,掌握化學工程與工藝專業基礎知識及相關交叉學科知識;掌握扎實的工程技術基礎知識;掌握寬厚的數學與自然科學基礎知識;掌握至少一門外語知識;掌握國際行業規則;掌握必備的科學思維方法與工具性知識;掌握較豐富的經濟、管理、營銷、社會、法律、環境、人文等社會科學知識。具備綜合運用知識分析問題、解決問題的能力;具備運用科研創新思維進行技術創新和產品開發的能力;具備有效的進行溝通和社會交往的能力;具備進行組織、管理、營銷的能力;具備運用外語進行跨國交流與服務的能力;具備運用化工商貿知識進行談判的能力;具備終身學習與提高的能力;具備運用計算機及信息技術的能力。具有良好的思想道德素質、健全的人格品質和優良的心理素質;具有良好的文化素養和文化藝術修養;具有良好的社會責任意識、團隊協作意識;具有廣闊國際視野和全球意識。培養能夠在化工、輕工、醫藥、煉油、冶金、能源、環保等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理、科學研究和產品銷售等方面工作的復合型高素質人才。
二、化學工程與工藝專業課程體系和教學內容的`構建
(一)課程體系和教學內容構建的指導原則
課程體系是課程目標在課程內容上的要求和反映,它屬于課程結構中以內容為維度的結構,是構建人才培養模式的核心,是實現人才培養目標和人才規格的總綱領,是組織教學過程、安排教學任務的主要依據。為了滿足國內國際經濟、社會發展對人才的需要,化學工程與工藝專業課程體系和教學內容的構建應該圍繞如下原則進行。
1.厚基礎、寬口徑構建“平臺教育”課程體系
隨著世界科技的發展,化學工程與工藝學科領域與其他學科的交叉、滲透、融合進一步深入,其所涉及的領域不斷擴大,專業人才需求市場也發生了較大變化,專業人才需要適應較寬的知識領域的要求。因而,化學工程與工藝專業人才培養必須以化學、化工技術學科以及現代高新技術產業相關交叉學科的需求為前提,本著加強化學工程與工藝專業基礎教育,完善自然科學基礎、人文社會科學基礎,構建化學工程與工藝專業平臺教育體系,采取厚基礎、寬口徑方式開展學科交叉與綜合背景下的平臺專業教育和個性化人才培養。[10]
化學工程與工藝專業在構建課程體系和教學內容時,應該以基礎化學、化工為支撐,把新技術、新學科融入專業學科教育范疇,按照課程內容的內在聯系,從“科學意識、科學知識、學科前沿與交叉”三個層次設立高度融合的具有基礎平臺教育性質的核心課程。[10]堅持厚基礎、寬口徑專業教育思想,設置具有科學知識特性的多門類“模塊化”選修課程和培養道德素質、政治素質和人文素質的素質教育課程,根據學生的興趣和發展潛能來培養人才,為學生個性化自主學習提供多項選擇,拓展和完善學生的智能結構,以滿足“厚基礎、寬口徑平臺教育”與“個性發展”要求。
2.堅持用工程教育理念構建課程體系,培養學生工程意識和工程實踐能力
高等教育的根本任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。化學工程與工藝專業作為工科基礎性專業,需著力培養應用型工程技術人才,而工程實踐能力培養是專業教育的重要內容。化學工程與工藝專業教育應該結合經濟社會發展對高級工程技術人才的需求,以工程教育理念為核心,整合優化課程體系和教學內容,加強學生工程意識與實踐能力培養。
為了加強學生工程實踐能力的培養,在化學工程與工藝專業課程體系和教學內容的構建中,應該改變過去強調工程科學理論知識,弱化工程實踐能力訓練,強調專業知識的傳授,弱化綜合素質與能力培養的普遍問題,本著理論與實踐相結合的原則,密切教學與科學研究、社會實踐的關系,加強實驗課、課程設計、各類實習、畢業論文(設計)、社會實踐等實踐技能訓練,增強學生分析和解決實際問題的能力。
此外,實踐教育課程是工程意識和工程實踐能力培養的綜合性教學環節,是學生工程素質教育課程體系中重要的組成部分。在化學工程與工藝專業課程體系和教學內容的構建中,在加強基礎理論教育,拓寬專業內涵,突出綜合能力和創新能力,面向應用,體現素質培養和個性化教育理念的基礎上,結合工程實際,強化實踐能力培養,構建和完善“以實驗及工藝基本操作技能訓練為基礎,以設計為主線,以提高學生的工程實踐能力和學習能力為目標的遞進式實踐教學體系”。
3.以國際化視野構建課程體系,培養外向型、復合型國際化人才
隨著世界經濟全球化、一體化,知識信息化,必然要求高校人才培養國際化。化學工程與工藝專業也必須要培養掌握化學工程與工藝專業基礎知識,具備一定外語水平,熟悉國際行業規則,能夠進行跨國交流與服務,具有廣闊國際視野和全球意識的外向型、復合型專業人才。
教學內容的國際化是高校人才培養國際化的關鍵。教學內容要國際化就必須將國內外先進的知識體系融入教學內容,以外語或雙語進行教學,構建雙語課程群,將外語教學與應用貫穿于整個教學過程當中。另外,在教學中以實用性和國際化為標準,以課程為單位引進經典原版外文教材及相應資料開展教學也是專業人才培養國際化的有效途徑。此外,專業人才培養國際化還必須要求在基礎外語教學中注重培養學生跨文化交流溝通能力,以及在傳統課程設置中增加國際知識、跨文化交流課程,讓學生熟悉多元文化,通曉國際規則,培養學生的國際修養與國際思維能力。
(二)化學工程與工藝專業課程體系和教學內容的構建
1.通用課程模塊
通用課程模塊是學生進一步學習專門知識的基礎,是保障厚基礎、寬口徑構建平臺教育的關鍵。該模塊包括人文社科基礎、政治理論基礎、身體素質課程基礎、自然科學基礎、化工基礎、計算機基礎、經濟管理基礎等課程門類。
在構建通用模塊時必須按照模塊化思維,對各門類課程內容進行統籌整合。比如,無機化學、有機化學、分析化學和結構化學中重復的內容就必須進行刪減,物理化學中與化工熱力學及化學反應工程相關的內容要進行整合,重新調整各門課程內容,科學合理分配學時、學分,以構建新的基礎課程體系。
2.專業課程模塊
專業課程模塊是根據化學工程與工藝專業培養目標而開設的專業知識和專門技能課程模塊,主要訓練學生的工程思維,培養學生探索工程知識、解決工程問題的能力。
專業課程模塊構建時,要注重設置跨學科門類的多學科交叉融合的課程。如化工專業課程與專業外語融合,化工設計與計算機程序設計、軟件運用融合,化工過程分析與開發和化工技術經濟學融合,化工產品開發與環境保護融合,文獻檢索、科技寫作與科訓、畢業論文融合等。學生通過跨學科門類的多學科交叉融合的課程的學習,提高全面素質,實現從專業型人才向復合型人才轉變。
3.綜合能力模塊
綜合能力模塊主要為多門類選修課程。該模塊為學生個性化自主學習提供選擇空間,通過對該模塊課程的學習,學生獲得跨學科的綜合知識背景,培養了學生的創造性思維、批判性思維、自學能力和人際交往技能、技術交流能力等,滿足了“平臺教育”基礎上的“個性化發展”要求。
該模塊課程設置中,應該根據學生個性發展及市場需求盡可能多的設置課程門類。除了設置專業相關邊緣課程、外延課程、文化素質拓展課程、涉及綜合道德倫理法律常識的社會課程外,尤其還要增設化工管理、化工經濟、化工商貿等課程及諸如商務英語、科技英語、學術交流英語、外國企業文化等外語或雙語課程。
4.實踐環節模塊
實踐環節模塊是教學內容和課程體系的重要組成部分,是培養學生工程意識與實踐能力的核心環節。該模塊包括實驗課、課程設計、各類實習、畢業論文(設計)、社會實踐等實踐訓練內容。
在實踐環節模塊構建中,為了滿足學生工程意識和實踐能力培養要求,實驗課程應該從驗證性實驗到設計性實驗轉變,從單科性實驗向綜合性實驗轉變,從認識性、繼承性實驗到研究性、創新性實驗轉變。
課程設計教學中,整合化工原理課程設計、化學反應工程課程設計、化工設備機械基礎課程設計、化工工藝課程設計等課程內容,構架綜合性大設計課程,并要求設計過程中充分運用計算機軟件進行設計。設計選題應緊扣學科前沿和工程實際,并鼓勵學生采用不同工藝進行設計。
實習教學是化學工程與工藝專業最為重要的實踐教學內容之一,是培養學生工程實踐能力的重要環節。實習教學應該和工業實際緊密結合,并采取多樣化的實習教學方式。
畢業論文(設計)是對學生基礎理論知識的掌握及運用其發現問題、分析問題和解決問題能力的綜合檢驗,是培養學生創新能力的重要環節。畢業論文(設計)選題應該具備前沿性和創新性,面向工程實際,和教師科研或學術課題相結合,采取項目式教學進行畢業論文設計。
三、化學工程與工藝專業管理制度和評估方式的構建
構建一套與化學工程與工藝專業人才培養模式相適應的教學管理制度是化學工程與工藝專業人才培養模式構建的重要環節之一。
教學管理制度的構建中,必須要保證課程體系中每門課程都按照制訂的教學大綱規范授課,并定期不定期對教師教學質量進行監督,構建由多種評價方式、評價主體和評價內容相互結合的多元化的評價體系,針對不同課程、不同教學環節,采取課堂教學質量評價、考試評價、實踐教學評價、畢業論文質量評價等方式對教學效果進行評價。另外,教學運行管理中要特別注重豐富和發展學分制,為個性化教育提供更為廣闊的空間。
此外,教學管理制度構建時,還必須創新學習指導制度,建立學業導師制,全方位多角度地為學生整個學業生涯提供指導。同時,還要完善專業培養目標與學生就業及工作能力跟蹤管理,既重視學生在學校期間的考核評估,也重視其在社會實踐過程中的考核評估,并根據社會對專業人才培養質量的反饋,指導并不斷完善教學計劃制訂、教學活動實施、教學運行管理、教學質量監控保障等各個環節的管理,建立和完善化學工程與工藝專業管理制度和評估方式。
四、結語及展望
人才培養模式的構建是高校培養高素質人才的關鍵,隨著國內、國際人才需求的不斷變化,高校化學工程與工藝專業也必須不斷探索、完善人才培養模式,使之更好的滿足新形勢下人才培養的需要。
化學工程與工藝論文7
化學工程與工藝作為一門技術類專業具有著悠久的發展史,屬于化學領域當中的核心組成,是以理論為基礎經由實踐指導的化學產品研發與生產技術。簡而言之就是以化學方式對各種材料處理加工之后賦予其新的利用價值并以此實現對資源的二次利用,促進資源利用率的提升與配置的最優化。時至今日,在科學技術水平不斷提升的帶動作用下,化學工程的覆蓋范圍日漸廣闊,成為了我國國民經濟發展與科技進步的重要支撐。然而隨著近年來全球生態惡化與資源枯竭等問題的愈演愈烈,化學工程與工藝的發展備受關注,推動該領域相關技術順應時代的變革而重新定位發展方向已勢在必行。
一、化學工程與工藝特點概述
化學工程是以化學學科為基礎在工業領域的應用與延伸,關于化學學科本身的特點眾所周知,其在工業領域當中的應用成就了化學工程與工藝學科的獨立性,并且憑借著化學屬性得以在諸多工業領域不斷擴大著覆蓋范圍,專業性質越發寬泛,包括化工材料、生物工程、食品加工、冶煉、印刷與制藥等等。
就化工生產的特點來講,核心環節在于化學反應,這就需要涉及生產效率、生產質量、原材料的應用、副產品的回收、節能降耗以及環境污染的防治等。可見,保證高生產率、節能、低污染與低消耗才是化學工程與工藝發展的應然選擇。
二、化學工程與工藝對生態環境的影響
化學工程與工藝水平,直接關系著工業化發展態勢,作為具有鮮明工業化特色的專業學科,其全面涵蓋了所有與化學相關的領域。在全球化發展的新時代,可持續發展戰略成為了全世界的發展目標,環境保護理念逐漸深化,對人們的生活態度產生了深遠的影響。低水平的化學工程工藝對于環境污染與資源消耗的負面沖擊不言而喻,也就是說化學工程工于對于生態環境有著直接的影響,并且這種影響還會伴隨著工業化進程的深入而快速發展。為此,各個國家都開始試圖探索提高化學工程與工藝水平提升的創新之路,以拒絕科技的發展用以犧牲環境為代價。如此也就對當代化學工程與工藝發展趨勢指引了新的方向,需要整個化學界不斷深入在此領域的理論和實踐研究。
三、新時代背景下化學工程與工藝發展的趨勢
(一)自動化
就化學工程的學科特點來看,其屬于化工行業的一級學科,所研究的項目包括能量傳遞、化學反應、物質分離以及運行優化等等,憑借這些屬性,化學工程成為了工業行業的重要基
礎。與此同時,化學工程工藝作為微觀層面的化學加工技術,只有工藝水平不斷提升,才能推動化學工程的與時俱進。在新時代背景下,工業化范圍不斷擴大,工業化的現代化發展也成為當代社會的重要趨向。為此,化學工程與工藝的發展也應當致力于探尋現代化路徑,通過多學科的交叉與融合不斷推動化學工程與工藝的自動化,以此提升工藝流程的質量、效率和穩定性,確保現代化學工業的精細化與規模化。
(二)綠色化
化學工程與工藝的綠色化發展趨勢,是新時代背景下滿足生態需求服務于節能降耗生態理念的必要舉措。長期以來,受到化學工程與工藝技術水平等諸多方面的`限制,致使化學工業對于環境的污染較為嚴重,資源的消耗也一度過量,雖然科學技術水平不斷提升,但生態環境的犧牲直到新時期才引起更多地重視。為此,可持續發展理論的普及與深化,要求當代化學工程與工藝要致力于不斷增強環保技術,最大程度降低資源消耗并減少對于生態環境的污染,在工業生產進程中逐步淘汰一些有害化學物質,包括原材料和催化劑等等。最終實現從源頭上防止污染物的產生,并提升對化學工業廢物的回收與利用率。
(三)創新化
化學工程與工藝的現代化發展,需要依賴于相關技術的不斷創新。時至今日,一些新的相關研究成果已經形成且投入生產應用,包括化學工程分離工藝和膜分離技術等。具體而言,相關創新技術目前以蒸餾法為主,理論與實踐研究成果較為豐厚,但生產效率方面依然存在巨大的提升空間,包括生產流程、技術和設備等等。另外膜分離技術的應用范圍也相對較廣,隨著其諸多優勢的凸顯,被越來越多學者視為是化學工程與工藝創新發展的一大成果。除此之外更多的創新發展方向,依然有待更多更深入地研究。
四、結語
綜上所述,化學工程與工藝同生態環境息息相關,在全球化新時代背景下,化學工程與工藝的發展必須要在不斷提高技術水平的同時密切配合資源節約與環境保護實踐,切實將可持續發展理論實為核心原則,通過技術的創新推進化學工藝朝向自動化、智能化、生態化和綠色化發展,明確定位,為科技與環境之間的和諧共進助力。
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化學工程與工藝論文8
摘要:在世界經濟飛速發展的同時,人類也面臨著另一個嚴峻的考驗,環境被污染,森林遭到破壞,土地沙化現象嚴重等等問題已經成為當前最突出的生態問題,影響人們的正常生產和生活,而且這種生態失衡現象還在繼續,如果不能得到根本性的治理與根除,將給社會發展及人類健康帶來嚴重的后患。本文從當前綠色化學工程與工藝的開發入手,對其在化學工業節能中的作用進行了研究和探討。
關鍵詞:綠色;化學工程;工藝;節能;促進
隨著我國的改革開放和現代化建設的不斷深入,各大化工型企業建設也越來越多,各種化工原料的使用直接危害著人類健康,破壞著生態環境,而綠色化學工程與工藝的研究正是為了減少這些污染和損傷,并通過一種化學的方法使之得到改善和提高,達到促進化學工業節能目標的實現和發展。
1對綠色化學工程與工藝的開發與分析
綠色化學一直是我們的一個設想和夢想,它是要求化工企業在進行化學生產當中,不再使用那些對自然環境和人類有害的物質,不再產生“三廢”的困擾,達到綠色生產的目的。從當前的現狀來看,傳統的化學工程與工藝不能從根本上解決和治理這些化學排放物,而且成本高,消耗大。而綠色化學工程與工藝則是通過對化學技術及方式的改變來達到促進化學工業節能目標,實現空氣質量及社會環境的徹底治理。
1.1化學原料無毒性
原料是一切污染的源頭,只有從源頭上進行控制和改變,才能使化學污染現象從根本上得以根除,所以綠色化學工程與工藝要實現的第一個目標就是要禁止使用有毒害性的原料,把這些污染性強的原料換作一種可再生資源來代替,不僅節能環保,還可以為我國資源的節約創造條件。
1.2化學反應的選擇性
大家都知道,化學反應中會產生出另外一些物質,比如說烴類選擇性氧化不僅產生大量的熱量,而且終產物也不穩定,可以說這種反應的選擇性是最低的,而且從化學知識中我們還知道,一些產品還具有異構體的形式,要想得到更多的終產物,那么就要對其使用選擇性較高的試劑,這樣可以有效的降低成本,節省資源,減少污染。
1.3催化劑的高效無害性
在進行化學反應時常常會使用到另一種物質來作為反應中的催化劑,不僅可以提高其反應速度,還可以為企業創造更大的.利潤,便催化劑的使用也是一個重要的污染源,所以綠色化學工程與工藝中對催化劑的研究也在不斷的深入,旨在開發一種既能夠提高化學反應效率,更保護自然環境的催化劑。比如說分子篩催化劑、烷基化固相催化劑等等。
2綠色化學工程與工藝在化學工業節能工作中的應用及作用
2.1綠色化工技術的應用
綠色化工技術是一種沒有污染性、沒有毒害性、沒有廢物產生的技術,也可以叫做清潔生產技術,這種技術在我國的綠化化學工程研究中已經有了突破,比如說我們所常見的對城市垃圾的處理、農村用生活垃圾所建造的沼氣池、風能、太陽能技術的使用等等。從清潔生產技術的范圍上來看,有以下幾種:生物工程技術、綠色催化技術、輻射加工技術、超臨界流體技術等等,這些技術與傳統的化學工程與工藝相比具有很明顯的優點,對人類健康及環境保護都能起到很大的作用。
2.2生物技術的應用
生物技術也是從生物學的角度進行研究和開發的,它只要包括一些微生物、酶以及基因、細胞等方面的技術研究。從它在化學工業領域中的具體應用來看,主要有化學仿生學和生物化工。因為我們所提倡的綠化化學工程與工藝中的催化劑需要運用大自然中的一些無毒無害物質,比如說工業酶,它與其它化學催化劑相比,具有無污染、反應不強烈、終結物性能穩定、沒有不良影響等等優點,所以在化學領域中的應用也得到了人們的認可和肯定。
2.3有利于環境保護的產品開發
在近年來我國的化學工程與工藝研究中,許多環境友好型的產品已經頻頻開發,不僅節能環保,而且具有良好的發展前景。比如說為了保護大氣的臭氧層不被破壞而開發研究另一種產品來代替氟利昂;隨著汽車用戶的增多,控制汽油給大氣帶來的污染,而進行研究的無污染燃料二甲醚就是一個很好的例子,其它的諸如太陽能的使用及推廣,無磷洗衣粉的上市等,都是綠色化學工程與工藝對化學工業節能的一種促進和提高,更是人類的一種進步。
2.4綠色生態產業鏈的打造
為了使綠色化學工程與工藝走上可持續發展之路,可以在化學工業生產上采取一些相對應的措施,打造綠色生態產業鏈,發展循環型經濟帶,這樣可以進一步減少廢物的排放量,實現節能環保的目的。
3結語
社會的進步需要經濟發展來作為動力,但人類的健康則需要綠色環保來奠定基礎,為了實現人類文明的不斷升華,人民生活質量的不斷提高,必須對環境資源保護問題加以重視和關注,而只有把綠色化學工程與工藝切實有效的實施下去,才能從根本上解決環境污染問題,達到節能減排、綠色生產,實現人類真正意義上的綠色低碳生活理念,推動社會的可持續性發展。
參考文獻:
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化學工程與工藝論文9
摘要:隨著社會的發展,科技的不斷進步,我國各個領域均得到了很好的發展,而社會各界對人才的要求也越來越高為了能夠為社會培養更多優秀人才,針對化學工程與工業專業展開論述,介紹關于煤化工特色建設背景、化學工程與工藝專業煤化工的優勢,并提出了行之有效地開展化學工程與工藝專業煤化工特色建設的相關措施,以期能夠為促進化學工程與專業煤化工特色建設方面的發展提供有價值的參考。
關鍵詞:化學工程與工藝;煤化工;特色建設
高校教育一直備受關注,在高等院校中,化學工程與工藝是理科類中十分重要的組成部分,在教學過程中需要學生掌握與之相關的基礎理論知識,并逐漸掌握實驗技能、計算機技術以及工程實踐能力等,學生今后的就業方向主要是化工、能源、冶金以及醫藥等領域。開展該專業的`特色教學不僅可以充分滿足現代化專業人才發展的需求,也能夠在一定程度上解決我國大學生就業難的問題。
1煤化工特色建設背景
化學工程與工藝專業最早出現在我國時被稱作煉焦化學專業,經過一段時間的發展后,其又被稱作煤化工專業。時代的持續發展,教育理念的不斷更新,教育改革的穩步實施,使得該專業漸漸被納入到化學工程與工藝專業中,雖然發生了該轉變,但煤化工專業的自身特色、人才培養方向依然沒有變化,而導致發生此種情況的原因主要有:該專業的教學目標中始終有冶金領域;在教學中教學實踐環節一直備受關注,而這得到了冶金領域企業、科研院的高度支持,使得該方面發展有了穩固的后盾[1]。
2化學工程與工藝專業煤化工的優勢
此方面建設中有很明顯的兩個優勢,具體可以在以下內容中表現出來:地域優勢。我國地大物博地區眾多,且各個地區之間有著很明顯的差異,尤其是經濟發展、教育發展以及地形地貌等方面,以河南城建學院為例,該學院具有很好的地域優勢,為教學實踐、科研等方面提供了良好的環境,且該地區相關行業的發展情況較為優異,避免了與省內其他高校之間的正面競爭;辦學優勢[2]。
3開展化學工程與工藝專業煤化工特色建設的相關措施
3.1更新教育理念
在教育改革視角下,雖然我國很多院校已經進行了教育理念的更新,但在特色專業建設方面顯然還有很多不足,特色專業建設具有專業性、綜合性以及創新性,在進行教學時需要能夠緊跟時代發展步伐,對現有教育理念、教學規劃以及教學手段進行優化和創新,使其能夠滿足社會發展要求。
3.2創新課程體系
創新是社會發展的主旋律,教育事業的重要性不言而喻,與社會各界的聯系也十分密切,鑒于此,今后應在教育領域持續創新,使教育能夠真正成為推動社會發展的中堅力量[3]。
3.3改革實踐教學環節
該專業的專業性、實踐性均相對較強,且當代教育也十分提倡實現實踐教學,根據高校教育的特點可以積極開展校內外實習活動,在校內為學生建立相應的實訓基地,使學生能夠緊跟教學步伐做好實踐能力的培養工作;校外應積極與相關企業加強合作,將校企合作的作用充分發揮出來。
3.4優化教師隊伍建設
教學中,教師的作用是不可替代的,雖然如今越來越多的先進技術被應用到教學中,但若缺少教師的講解、指導和監督,專業學習依然無法取得很好的進步。我國師資力量薄弱問題一直未得到很好的解決,今后應加強對師范類學校的支持,吸引更多學生投入到教育事業中,同時也要對現有教師進行更深層次的培訓,使其能夠掌握全新的教育手段,也能夠重視到特色專業建設的重要性,能夠自動自發地豐富自我,將教學作為首要任務。
4總結
綜上所述,研究關于化學工程與工藝專業煤化工特色建設方面的內容具有十分重要的意義,其不僅關系到該專業的教學,也關系到學生學習、就業以及各方面能力的提升。在教育改革后,化學工程與工藝專業的各方面建設均有了完善,專業特色也越來越突出,然而在實際教學中依然會暴露出些許問題,因此相關機構和人員應加強此方面的研究。
參考文獻
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化學工程與工藝論文10
一、化學綜合實驗教學的思考和改革。
1、實驗方法綠色化。
結合我院的實際情況,我們對化學綜合實驗內容進行了合理的選擇。首先,在溶劑、原料及產品的選擇方面,盡量使用無毒或低毒試劑、少用或不用劇毒的有機物,如不選用苯、甲苯、二氯甲烷作為溶劑或原料進行實驗,不選用高錳酸鉀、重鉻酸鉀、氯酸鹽作為氧化劑,不選用硝基苯或苯胺作為產品的實驗等,并努力實現半微量或微量反應。
其次,在化學反應方面,積極探索無溶劑反應和超聲波、微波催化等新型實驗,如使用微波催化合成乙酸乙酯不僅可以降低乙酸、乙醇及催化劑濃硫酸的用量,縮短反應時間,而且收率可達90%以上。最后,在實驗“三廢”處理方面,主要實行“統一回收、循環使用、綜合處理”的原則,最終實現“三廢”無害排放。
2、實驗內容現實化。
在化學綜合實驗過程中應增加與日常生活相關,以及對化學、社會發展的緊密聯系的內容,以提高學生自我鉆研、創新的意識和興趣。膏霜類化妝品已經完全滲透人們的生活,其配制實驗也是學生極為感興趣的綜合性實驗之一。化妝品原料種類繁多,性能特點各異,在配方中所起的作用不同,一般而言:油脂和蠟及其衍生物為基礎組分;為使形成穩定乳化體,需加乳化劑,如司盤類、吐溫類;為保證外觀和流變性,應加水溶性高分子聚合物;此外,還應根據實際情況加入保濕劑、營養添加劑、防腐劑、色素、香精及祛痘、美白等其他功能性原料。
完成一個具有優良性質的膏霜類化妝品的設計,需要掌握原料的性質特點、性質影響因素及相互影響;實驗方案的設計、改良和優化;產品性質評價等多方面的內容。膏霜類化妝品設計方案與學生日常生活密切相關,學習興趣濃,在實驗過程中可以體味到科研實踐的'價值,很好地調動了學生的科研積極性。學生在實驗完成后,積極主動地對實驗進行總結和分析,對比不同方案優化實驗方案,受到多方面的鍛煉,實驗思路、動手能力得到了有效的培養。
3、實驗學科交叉化。
化學綜合實驗應綜合體現有關知識:理論知識和實驗知識;單元實驗方法和實驗操作技能;基礎實驗知識和科研創新能力訓練;實驗室實驗能力和工業化生產能力訓練等。化學合成屬無機化學和有機化學的內容,是驗證、鞏固和加強理論知識,培養學生正確選擇化合物的合成方法、條件優化以及一般的分離和鑒定方法,如重結晶、熔點測定等,應該注重合成方法的適用范圍、實際條件、應用領域等。
化合物分析包括分析化學和儀器分析,培養學生的基本分析方法和原理、化合物結構解析的基本知識、分析方法的有關計算,應該注重分析方法的合理選擇和初步具備對數據的評價能力。化學工程與工藝專業的學生除了掌握化合物合成和分析等自然科學領域的有關知識外,還應具備工程技術科學領域的有關知識和技能。在化學綜合實驗過程中滲入化工原理實驗,回答過程和設備的問題,使學生熟悉工藝流程和操作設備,掌握單元操作的過程規律和典型設備,學會利用理論知識分析操作變量對過程的影響,調整操作參數以完成指定工藝要求,還應啟發學生積極思考過程實驗裝置和操作規范所蘊含的科學依據,為工業化生產奠定基礎。如在合成分析純乙酸乙酯的實驗中,使用的化工原料是什么?反應原理是什么?影響因素有哪些?工業上如何除去反應過程中生成的水?產品如何進行純化,使用何種設備?設備的設計應該滿足什么條件?產品純度如何檢測?在回答所有問題時,學生必需掌握合成、設備、分析等有關學科內容,實現學科交叉,對分析純乙酸乙酯的從合成到工業化產品就有了非常深刻的認識。通過化學綜合實驗使學生初步具備查閱文獻、選擇合成方法、擬定實驗方案、建立產品分析方法和基本工程操作能力,培養觀察、分析和解決問題的能力,為研究性實驗和創新性實驗打下基礎。為了滿足實驗需要,還應補充其他教學內容,如文獻檢索、波譜解析、試驗設計方法等。
4、實驗項目科研化。
化學綜合實驗除承接基礎實驗的提升外,還應為科研創新性實驗的開展奠定基礎,因此必然需要在綜合實驗中滲透科研的方法和技能。化學綜合實驗一般在第三學期,開設時間為兩周,對一個實驗項目不能進行特別深入的研究,因此選題就顯得尤為重要,應該注意選題的難度控制和選題的意義。根據我院情況,題目來源主要有:教師科研項目中可分割的、難度適宜的試驗部分;教研組開發的綜合實驗;學生提出可實行的實驗項目等。科研實驗對于本階段的學生來說有一定難度,因此教師要從文獻的查閱、實驗方案的確定、實驗條件優化、實驗儀器操作、數據采集和處理分析等各個環節對學生進行指導,提高學生的動手能力,培養其實踐和創新的能力,有利于提高其綜合素質,培養其交流協作能力和團隊精神。
二、結語。
化學綜合實驗教學的目的是夯實學生基本理論,培養學生掌握實驗技能,提高學生動手能力,使學生具有較強的獨立解決問題的能力和良好的專業素質,還要重視對學生實事求是的工作作風,嚴謹的科學態度和具有創新性的科學思維方法的培養。因此,我們必須不斷精選和更新實驗內容,重視和加強實驗教學研究工作,探索新的實驗方法,增加現代的實驗技術和手段,努力提高學生的綜合素質,以期為社會培養出合格的應用型人才。
化學工程與工藝論文11
摘要:MCM-41中孔分子篩具有相當大的潛在價值。該文在堿性條件下,采用水熱晶化法,以硅酸鈉為硅源,表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨為結構模板劑,成功合成出MCM-41中孔分子篩。采用XRD,IR,TG等表征手段研究了合成條件(pH值),凝膠后處理條件(老化時間,晶化時間和焙燒溫度)和堿介質的選擇對MCM-41結構的影響。
關鍵詞:MCM-41分子篩 晶化時間 十六烷基三甲基溴化銨的量 溫度
MCM-41分子篩是一種中孔分子篩催化材料,孔徑大小在1.5~10nm范圍,廣泛適用于具有較大分子尺寸的有機反應物之間的催化反應。
具有高比表面積(約1000?m2/g)和大吸附量(大于0.7?ml/g)的特點,有利于有機分子的快速擴散,能為大分子擇型反應提供有利空間和有效酸性活性中心,這類分子篩具有重要的理論和實際意義的課題,介孔材料存在巨大的比表面積及規則的孔道排布,在材料的表面有可能形成催化活性中心,用于催化酸、堿或氧化還原反應。
1 實驗內容
1.1 實驗藥品
十六烷基三甲基溴化銨,乙二胺,正硅酸乙酯,鹽酸。
1.2 實驗儀器
磁力攪拌器,反應釜,干燥箱,抽濾機。
1.3 制備步驟
(1)將1.767?g十六烷基三甲基溴化銨溶解于48.0?ml去離子水中,再加入0.583?g乙二胺,攪拌15?min;
(2)逐滴、緩慢加入8.524?g正硅酸乙酯,保持溫水浴(約35?℃至40?℃),繼續攪拌2?h;
(3)調節溶液pH,將試樣裝入反應釜,在110?℃下水熱反應48?h;
(4)將試樣抽濾洗滌至中性、干燥8?h,最后在550攝氏度下煅燒6?h,得到MCM-41分子篩。
1.4 因素考察
(1)模板劑用量:1.178?g、1.473?g、1.767?g、2.356?g、3.534?g。
(2)晶化時間:12?h、24?h、36?h、48?h、60?h。
1.5 對MCM-41分子篩的表征
(1)X射線粉末衍射(XRD)譜圖分析:觀察X射線粉末衍射譜圖,標記特征吸收峰,并歸納吸收峰和結晶度隨考察因素的變化規律,例如峰強、峰寬、峰位移。
(2)傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)分析:觀察紅外光譜圖,標記特征吸收峰,并歸納吸收峰隨考察因素的變化規律。
(3)熱重-差熱(TG-DTA)曲線分析:觀察曲線,標記DTA曲線吸熱峰和放熱峰,和TG曲線上的'轉折點。
2 表征結果分析
(1)晶化時間的影響:老化時間越長,可提高MCM-41的孔道規整性;一定的晶化時間是必要的。
(2)X射線粉末衍射(XRD)
分析:
MCM一4l的XRD圖譜中,在小角區出現四個衍射峰:在2。C左右有一強衍射峰(100),在3~7。
C有三個小峰(110)(200)(210)。這些峰的位置與六方品格衍射峰的位置吻合。文獻中通常采用XRD圖譜中(100)面的衍射峰高表示晶體有序度[1]。衍射峰較強,表明晶體有序度較高;衍射峰較弱或半峰寬較寬,表明晶體有序度較低或粒度較小;而當XRD峰分辨不清及峰值極小,表示試樣中存在短程六角對稱或含有一定量的無定性二氧化硅。
非離子表面活性劑作模板劑時,XRD衍射峰中只出現一級衍射峰,說明孑L道排列的有序度較低。這是因為非離子表面活性劑與硅酸鹽物種間通過氫鍵相互作用較弱,模板劑的誘導作用較弱所致。
CTAB與非離子表面活性劑復合體系為模板劑時,因陽離子表面活性劑的存在會增強與無機物種間的作用,有助于孑L道排列有序度增加。
這樣通過調節兩類表面活性劑的比例及改變非離子表面活性劑的烴鏈鏈長,可合成有一定穩定性的材料
(3)傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)分析:FT―IR譜圖亦常用于MCM一41的表征。測定在1O0。
C下制得的MCM一41的FT―IR譜圖,發現在骨架振動區(1500~400?cm)的振動峰譜與合成體系中未加模板劑(CTAB)時得到的硅膠的振動峰譜一致,即存在1081、966、804和467cm振動峰。
(4)熱重-差熱(TG-DTA)曲線分析:MCM-41中孔分子篩的熱穩定性較好,在840?℃時焙燒仍能保持較好的介孔結構。
結論表明:合成MCM-41中孔分子篩時。老化時間越長,可提高MCM-41的孔道規整性;一定的晶化時間是必要的。在合成MCM-41分子篩時,使用乙二胺的效果最好。
參考文獻
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化學工程與工藝論文12
一、化學工程與工藝專業實習現狀的分析與改進
生產實習是化學工程與工藝專業教學當中的必修內容,旨在培養學生對知識的實際運用能力,為以后的工作打下堅實的基礎。就目前我國該專業的生產實習狀況來看,主要存在著以下幾點問題:
(1)實習方式單一,學生動手機會不多。在學生的實習過程當中,出于安全考慮,主要以參觀為主,教學為輔,偶爾動手的方式。學生僅僅通過有限的時間來觀察工廠中的工藝流程,初步了解生產單元操作,然后整理實習報告,卻很少有自己動手操作,深入學習的機會。這樣不僅削弱了學生的實習主動性,而且對于其實踐能力的提高產生了阻礙。
(2)學生對于實習沒有足夠的重視。由于習慣于應試教育下的以成績衡量科目的重要性,實習在大多數學生的眼里都不是重要課程,顯得可有可無。很多學生甚至以分散實習的名義,僅僅找企業簽字蓋章,敷衍了事,卻沒有真正的投身到企業實習當中去。在這樣一種大環境中,學生很難認識到實習對于化學工程與工藝這一學科的重要性。
(3)學校沒有對學生的實習進行良好的規劃。目前很多學校對于實習對提高學生實踐能力重要性的認識也有待提高,沒有真正的從各個方面進行規劃,僅僅是為了完成教學任務走走過場。而且很多學校的實習時間都安排在大四上學期。那個時候課程負擔仍然很重,而且很多學生還有考研的計劃,所以很少有學生把精力真正放在實習上面。很多學生甚至將課本和考研材料帶到實習單位,使實習的效果大打折扣。除此之外,學校將所有學生的實習均放在一個學期,這也造成了聯系實習單位的實際困難。
(4)沒有進行很好的校企聯合。很多企業都認為學生實習無法給企業帶來相應的市場價值和經濟效益,反而因為要分心管理來企業實習的學生,會延誤其正常的生產活動。同時也因為學校和學生本人對實習的不重視,造成企業接納實習生的熱情受到挫傷。而事實上,學校和企業如能充分利用學生實習的平臺,校企緊密結合,既有利于提高高校畢業生的實踐能力,又能幫助企業在用人方面避免“用工荒”這一尷尬現象。針對以上狀況,建議對該專業的實習進行以下幾點改進:
①加大實習改革,提高動手實踐能力。在教學過程當中,注重實踐環節,致力于培養學生的實踐能力。在實驗教學中,增加創新型實驗,減少驗證性內容,以此來培養學生的創新能力。針對我國現在各大高校化學工程與工藝實習的問題,應該從幾個方面進行改革。首先,要為學生提供穩定的實習基地,讓學生將集中實習和分散實習結合起來。其次,應當提高學生的動手能力。企業應該為學生配備相應的企業導師,讓學生在導師的指導下,親自動手實踐,將書本中學到的理論知識真正的運用到實踐當中來。在實習過程中,不能僅僅讓學生當一個旁觀者,更應該讓其成為真正的實踐者。最后也是最重要的一點,通過幫助企業解決生產過程中碰到的技術問題,讓學生在實習中體會到攻克技術難題的樂趣,培養學生的.興趣點,讓學生從起初的被動學習中走出來,真正積極主動的投身到化學工程與工藝實踐中來。
②加強實習的組織管理。以往,無論是學生、學校還是企業都沒有給予化學工程與工藝學生的實習以足夠的重視,因此造成疏于管理,松懈怠慢等現象。現在,學校和企業作為組織者:a.應該從組織上著手,加強組織管理,制定相關的制度對學生加以約束。b.學校應該提高實習在考試當中的比例,以此來提高學生的重視程度。另一方面,也應該從學生的角度出發,為學生制定符合他們自身發展的實習制度。c.從規章制度上加強管理,杜絕離崗脫崗現象。而企業則可以通過一些和就業相關的激勵政策對學生加以引導。
③做好課程與實習的規劃工作。a.為了避免與其他課程的考試和實習相沖突,學校應該提前對學生在校學科學習的時間進行協調,為學生實習留下充足的時間。b.學校在實習時間上宜采取分批次、分不同類型企業來組織學生實習。避免所有的學生都在同一時間段、同一家企業進行實習的情況,實習效果大打折扣。
④加強校企聯合。目前化學與工藝實習存在的最大問題就是實習地點的聯系問題。因此來自于企業的社會保障必不可少。以往學校的實習環節當中,企業考慮學生安全的問題,往往存在著聯系企業難這一問題。應當加強.校企聯合,為學生提供充足的實習資源。在校企聯合的模式當中,可以為學生提供雙導師選擇制度,校內導師和校外導師相結合,實現優勢互補,合作共贏。企業可以配備相應的導師,對學生的實踐進行指導,讓學生不僅有理論知識,而且可以學以致用。其次,企業可以和學校簽訂合約,每年從學校選拔優秀的畢業生定點輸送。這樣做及解決了學生就業困難,又可以為企業招到熟悉其運營機制的勞動者,達到雙贏的局面。除了企業,政府的支持也是必需的。政府應該從政策上對化學工程與工藝予以重視,并且幫助學校為學生的學習提供良好的條件和環境。
(5)改善實習考核制度。通過重建學生的實習考核制度,改變學生的被動實習狀態。以往學生的實習最后都是由企業蓋章,并不加入或者很少加入學生最終成績的考核。現在,為了使學生更加積極主動的投身到化學實踐當中,學生在實習中的動手能力,創新能力以及最終的實習效果等均應列入考核機制當中。
二、化學工程與工藝課程體系和教學內容的改革
隨著知識信息時代的發展,以往的教育模式已經無法適應當前的形勢。首先我們應該分析一下以往課程體系中存在的問題,然后有針對性的進行解決。
2.1課程體系支離破碎,整合度太低
現在化學工程與工藝的課程體系還很不完善。每門課程的聯系性不高,以至于學生無法形成一個完整的知識框架和體系,不利于學生將學到的知識融會貫通,學以致用。該專業是一門結合度很高的專業,知識體系的不連貫也不利于和其他學科的有機結合。
2.2過分注重基礎知識和書面知識,忽視學生的實踐能力
在應試教育的影響下,很多學生和老師把更多的關注放在了考試成績上,我們經常看到成績很好的畢業生來到企業,操作能力卻非常差。這也是現在應屆生就業困難的一個重要原因。
2.3弱化了單元工程與環境和系統的關聯
課程中所學到的知識,其最終的目的還是要用來解決實際的需要。目前化學工程與工藝的開發重點主要在于環境保護方面。但是現在的課程卻片面注重書面知識,忽略了這一最主要的功能的聯系。新的課程體系改革的著力點應該主要放在對學生實踐能力和綜合素質的培養。關于該專業的高校課程設置,實踐探索比理論探索更為復雜,是一項艱苦的工程,需要不斷地進行磨合與調試。現在主要針對以上幾點,提出相應的改進方案:
(1)擴充知識體系,培養學生的綜合能力。建立逐層遞進的知識系統。教學模塊從基礎知識到基礎實踐,再到實踐操作,創新提高的層面。其中實踐模塊應該予以足夠的重視。該模塊可以使學生的專業學習和實際應用結合起來,為企業提供專業性人才。在學生的課程體系當中,除了對于必修課的注重,也應該擴大選修課的范圍。在選修課的設置方面,要根據課程的發展性、創新性以及與本學科的聯系性來進行選擇。注重學科的技能強化,使學生根據自己的職業志愿進行選擇。還可以通過講座等方式,來激發學生的專業興趣。另外,可以根據培養目標,增加化工管理等相關內容。在原有的課程體系中,擴大設計類課程的比重。這樣既有利于學生知識面的拓展,又有利于完善學生的知識體系,最終為國家培養出適應社會需要的一專多能的人才。
(2)加強學生實踐能力,增強社會責任感。一方面,學生應該積極主動的投身到化學工程和工藝的試驗和實習當中來,另一方面,要有強烈的社會責任感。現在該專業的迅速發展,即為當代大學生提供了自身發展的契機,也帶了壓力和動力。當代大學生應該以保護環境為己任,投身到綠色化學的研究當中去。另外,應當增加課程中的實驗內容,增加設計性實驗和創新性實驗,適當調整理論教學和實驗教學時間分配。同時在課程設計等實踐環節中,注意培養學生的工程觀念和團隊精神。
(3)強化課程與系統和環境的聯系。通過整合課程結構,使該專業的知識之間的關聯性得以加強,并能夠更好地與系統和環境相關聯。為綠色化學的發展提供有利的契機。
(4)為化學工程與工藝專門人才培養提供師資保障。良師在學生的學習生涯當中起到的作用是舉足輕重的。因此,學校在老師的選拔與配置方面應該著重注意,為學生選擇理論知識和實踐能力雙優的教師。另外,學校也要和企業積極交流,在企業中為學生選擇適合學生發展的校外導師,對學生的實習和畢業設計進行指導。
三、總結
化學工程與工藝作為構建環境友好型社會的一項重要技術,其發展對于現代社會有著不可估量的意義,因此對于其課程設置方面的改革也顯得勢在必行。本文通過對于之前其實習方面存在的弊病進行分析,得出了有效的改革方案。學生、學校和企業三方應該共同努力,致力于為我國培養出化學工程與工藝方面的專業人才。
化學工程與工藝論文13
摘要:化學工業在國民經濟發展過程中發揮著非常重要的功能,在改進工業生產工藝、節省原材料、提高人們生活水平方面起到很大的作用。隨著科學技術的發展,化學工程與工藝逐漸呈現出自動化的發展趨勢,這對化工行業的未來發展提出了新的要求,本文首先對化學工程與于工藝進行了概述,然后分析了化學工程與自動化的特點和應用,再次闡述了化學工程與工藝的發展現狀,最后論述了化學工程與工藝中的自動化發展趨勢。
關鍵詞:化學工程;工藝;自動化;發展
化學工程與工藝與國民經濟發展和人們的日常生活有十分密切的關系,所以必須時刻處在化學行業發展的前沿階段,將化學理論與實踐進行充分結合,根據市場的需求進行化學生產。采用先進的生產技術提高化學原材料的使用效率,降低化學生產中廢棄物的排放,讓化工行業能夠與生態環境和諧發展。化工企業應該掌握化學工程與工藝的發展特點,促進其繼續向自動化發展方向發展。
1化學工程與工藝簡介
化學工程與工藝的的研究以化學為基礎,可以將其與工業進行充分融合。化學本身就具有實用性的特點,這個特點在化學工程與工藝中能偶充分體現出來。化學工程與工藝在國民經濟領域中具有相對獨立性,所以決定了其在工業中的應用領域不斷擴大,專業性不斷增強,其中涉及的專業也更加全面。在化工生產過程中,最為重要的就是各種化學反應,化學反應直接關系到化工生產的效率和化工品的質量。副產品的回收是化學生產中的關鍵環節,需要得到化工企業的重視。總之,化學工程與工藝的科學應用可以極大提高化工生產的高效性,降低對生態環境的污染程度,這也是關系到化工行業未來發展的重要因素。
2化學工程與工藝自動化概述
2.1化學工程于工藝自動化的特點
化學工程與工藝自動化中涵蓋了數學、物理等多學科特點,其中還涉及到很多工業發展的法則。自動化發展趨勢在化學工程與工藝中較為明顯,自動化技術的應用可以極大促進化學工程與工藝的發展。以往我國化學工程與工藝中的自動化水平比較低,對化工行業的發展產生了一定的限制,很多方面長期得不到突破。應用了自動化技術之后有效改變了這種情況,需要化工企業掌握更加先進的技術,不斷提高實踐能力,而且自動化與計算機二者之間有十分緊密的聯系,所以化工企業還需掌握扎實的計算機理論基礎與專業技術,為化學工程與工藝的自動化發展奠定堅實的基礎。化學工程與工藝的自動化發展給人們的日常生活帶來了非常大的便利,顯著提高了化工行業的生產效率。
2.2化學工程與工藝自動化應用
化學工程與工藝自動化的應用范圍十分廣泛,在醫藥行業、軍工行業等國民經濟的重要領域都得到了應用。自動化水平提高之后又進一步提高了化工生產的效率,擴展了化學工程與工藝的應用范圍,讓更多的行業都開始應用化學工程與工藝。這種發展趨勢也增加了學術界的研究領域,成為促進整個化工行業發展的理論基礎。化學工程與工藝本質上屬于一種微觀的化學技術,需要更為先進的化學技術的支持為其后續發展提供動力。在現代化建設如火如荼開展的背景下,化學工程與工藝自動化也應該隨著時代的發展不斷與時俱進,加強與其他學科之間的聯系,促進各個學科的共同發展,讓化學工程與工藝能在更多的領域中進行應用。隨著時代的變化,化學工程與工藝自動化的概念也出現了一定的變化,因為整個化學行業的生產水平限制,在很多方面妨礙了化學工程與工藝的發展,這就需要化工企業在發展過程中不斷進行技術和工藝的創新。現如今,整個世界的生態環境面臨著相當嚴峻的局勢,再加上研究對象呈現出復雜化的發展趨勢,給化學工程與工藝的發展帶來了更大的機遇和挑戰。化工企業需要采取更為先進的科學方法來提高化工生產過程的效率,盡量實現零排放的生產目標,充分利用大數據時代的.技術優勢,進一步提高化工程與工藝的自動化水平。
3基于自動化發展的化學工程與工藝的發展現狀
3.1MES生產管理系統在化工生產過程中應用
MES生產管理系統可以實現產品包裝的自動化操作,對化工生產過程的相關數據進行實時更新,按照分鐘為單位,對產能進行實時跟蹤,加強對生產設備流水線日常運行的的監控,提高生產過程的安全水平和高效水平。有的化工企業不具有較高的信息化管理水平,人工執行度比較差,所以化工企業應該充分掌握生產車間和設備的實際使用情況,在此技術上研發MES生產管理系統。MES生產管理系統的應用可以極大提高人工封包效率,有效提升化工生產的產能。在化工生產中應用自動化技術除了具有提高生產效率的作用外,還能有效保證生產過程的安全管理水平。通過信息化技術可以對設備故障進行自動化檢測,科學診斷設備的故障因素,為化工生產的安全性提供最大化的保障。通過自動化技術可以提升設備故障檢測的精確度,有效降低檢修人員的工作量。通過微處理技術和通訊技術來確保儀表運行的準確性。基于自動化控制的化工生產緊急停車系統可以對日常的工作情況進行準確的監測和分析,一旦發現任何異常情況都可以及時進行反映,讓化工生產時刻處在安全的生產狀態中。
3.2DCS技術的應用
DCS技術是建立在智能操控系統之上的,可以實現化工生產管理的高效性和分散性。DCS技術具有多項功能,可以實現化工生產數據的記錄、傳輸和共享,加強對化工生產過程的的操控。DCS技術的應用需要根據化工生產的實際需求,設置相應的溫度和壓力等參數,而且還具有自動報警裝置,一旦化工生產過程出現了異常情況,就會自動發出報警信息,以便相關部門及時派人進行現場查看。現如今,節能減排是國民經濟各行業發展的主題,這就對化學工程與工藝的自動化提出了更高的要求。基于化工生產的非線性和強耦合性可以實現化工生產的多樣化操作。進一步優化了化工行業的產業結構,提高了能源資源的利用效率,降低了污染物的排放,有效節約了化工生產的成本。
4化學工程與工藝的自動化發展趨勢
4.1創新化
在化學工程與工藝的自動化發展進程中需要不斷創新其中涉及的相關技術手段,更好地滿足市場對化工生產的需求。隨著技術的發展進步,很多全新的研究成果比如膜分離技術在化學工程中得到了廣泛的應用。現在最為典型的化工技術創新就是蒸餾法,將其普及到化學工程與工藝中可以極大提高化工生產效率,而且還能改善化工設備和生產技術的應用效果。此外,膜分離技術還能在其他多個領域進行應用。可見,為了促進化學工程與工藝的自動化發展,當務之急就是加強化工技術和工藝的創新。
4.2現代化
化學工程是化工行業的一級學科,所以研究內容非常之多,能量傳遞、物質分離等都屬于化學工程研究的范疇,可見化學工程與工藝的重要性。化學工程與工藝本質上屬于微觀層面的加工技術,所以只有顯著提升化學工程與工藝的整體發展水平,才能切實促進化工行業的可持續發展,與時代發展需求相契合。在新時期的發展背景下,隨著工業化發展趨勢的日益增強,現代化成為化學工程與工藝未來發展的主要趨勢。化工企業需要加強對化學工程與工藝現代化發展路徑進行深入探索,加強化工行業與其他學科之間的融合,充分利用現代先進技術來促進化學工程與工藝的現代化發展,有效提高化工生產的效率和質量,最大程度滿足化學工程與工藝的精細化發展需求。
4.3綠色化
長期粗放型的經濟發展方式給生態環境帶來了嚴重的破壞,所以綠色發展成為國民經濟各行業未來發展的需要重點關注的話題。實現化學工程與工藝的綠色化發展與我國可持續發展的倡導十分契合,實現化工生產環節節能減排的目的。以往受到資金和技術的限制,化學工程與工藝自動化發展過程多少會帶來一定的污染問題,資源能源的利用也會出現一定程度的浪費。在化學工程與工藝自動化發展中大量應用環保技術可以有效提高能源的利用效率,減少不必要的浪費,將對環境帶來的污染控制到最低。此外,還能逐漸淘汰自身有毒有害的原材料,從根本上規避化學工程與工藝中的污染問題。
5結語
自動化發展趨勢是化學工程與工藝未來發展的主要趨勢,這是時代發展的必然趨勢。化工行業不僅是工業體系中的重要組成部分,而且還與人們的衣食住行有十分密切的關系。本文基于化學工程與工藝中自動化特點與實際應用現狀對其自動化發展趨勢進行了分析,認為化學工程與工藝具有創新化、現代化和綠色化的發展趨勢。
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化學工程與工藝論文14
一、精心選擇教材和教學內容。
我校化學工程與工藝專業英語課程的參考教材是華東理工大學胡明、劉霞編寫的《化學工程與工藝專業英語》。筆者選取該教材里具有代表性的五個單元作為基礎部分,讓學生掌握化學化工常見專業詞匯,了解專業英語構詞規律,掌握專業英語中常見句式和翻譯技巧。同時,從ACS、ScienceDirect、RSC、JohnWiley等數據庫出版的化學化工方向的專業雜志中,精選近三年的文獻作為學生的參考教材,進行大膽的嘗試。常見的化學化工英文文獻有三種:全文、快報和綜述。這三種文獻的寫作風格和各組成部分(題目、摘要、關鍵詞、引言、各級標題、結果與討論、結論、參考文獻等)都有各自的特色。在第一次講述一篇美國人發表在JournaloftheAmericanChemicalSociety上面的文獻時,同學們都很好奇,課堂氣氛頓時變得活躍起來。
很多學生反映,這是他們首次接觸到英文文獻。好奇之余,也暴露了一些問題。比如,在短短的三頁文獻上有太多不認識的英文專業詞匯、較多的長難句和定語后置等,給閱讀帶來了極大的不便,論文的寫作風格與教材上面的單元有較大差別,同學們一時間難以適應等。隨著教學時數的增長,同學們逐漸適應了英文科技文獻寫作的風格和格式。比如,美國人寫的科技文章(美式英語)和英國人寫的科技文獻(英式英語)的寫作風格就有較大的差別。
二、激發學生學習的興趣,營造寬松、愉悅的課堂氛圍。
興趣是最好的老師,是學業成功最重要的心理動力。因此,要讓學生充分認識到學習專業英語的重要性和必要性。在第一次上課時,筆者就試圖從以下幾個方面培養學生學好專業英語課程的興趣和緊迫感:
(1)讓學生了解中國化學工業和世界化學工業的狀況。中國化學工業在深化改革中取得重大的發展,但是與世界發達國家相比還有一定的差距,在技術方面還遠遠落后于發達國家,這就需要同學們發揚“師夷長技以制夷”的愛國主義精神。
(2)讓學生了解中國化學工業日益成為世界化學工業發展中一支充滿生機和活力的重要力量。許多跨國公司把中國作為投資和貿易合作的對象,如:巴斯夫、陶氏、聯合利華、杜邦等。畢業生要想在這些公司謀得一席之地,就必須具有良好的語言能力和豐富的專業知識。
(3)讓學生認識到專業英語在本科最后兩年學習中的重要性。專業英語知識掌握的好壞,將直接影響著我校化工專業學生學習化工熱力學(雙語和英語)的效果。此外,本科生畢業論文(設計)的環節要求學生翻譯一篇和畢業論文相關的英文文獻(譯文字數不少于3000字),撰寫畢業論文的英文摘要,熟悉本專業的幾種主要外文期刊。
最后,在研究生面試時,很多高校和研究所都要求翻譯一篇或者幾段英文文獻。嘗試將課堂交給學生,營造寬松、愉悅的教學氛圍。不論什么課,如果只是老師一味地講解,學生沒有參與到其中,那么課堂氣氛一定很沉悶。有些老師希望通過提問的方式促進師生之間的互動,但又發現,中國的學生,尤其是大學高年級的本科生,很少有學生在課堂上愿意主動回答問題。筆者采取的做法如下:明確地告訴學生,本課程的平時成績占35%,每個同學至少在課堂上回答一次問題才能得到平時成績,回答問題次數越多,平時成績越高。這樣一來,就使得本來很沉悶的教學課堂,氣氛一下子變得非常活躍,甚至出現多個學生爭搶回答一個問題的現象。
三、以公平為原則,改革單一的考核模式。
專業英語考試的重點應放在考察學生綜合利用專業英語知識從英文資料中獲取信息的能力。其關鍵在于學生能否理解英文文獻資料。筆者認為,能夠用自己的語言,將一篇文獻中的'工作描述出來,并且能讓同學們聽懂,就可以稱之為“理解”。基于這種觀點,筆者采取了全新的考核方式。在第一次課的時候,就將同學們分成不同的小組(5人一組),老師給出幾十篇英文文獻,要求每個小組從中選擇一篇,并以之為基礎,制作PPT。當本學期課程快結束時,由其中一個學生上臺講解他們制作的幻燈片(時間約6min)。
講解完畢后,該小組的其他成員和其他小組的學生均可補充,并回答同學們和老師提出的問題。最后,根據學生在報告中所體現的對文獻的理解程度和回答問題的情況給出考核成績。這種模擬學術報告及問答的過程,不僅對學生專業英語的應用能力進行了考察,還鍛煉了他們制作幻燈片和現場演講的能力。通過這種考核方式,學生不僅學到了知識,而且也鍛煉了人際交往和團隊協作的能力,為以后的應聘求職奠定了良好的基礎。
四、結語。
所謂“授人以魚,不如授之以漁”,在有限的化工專業英語教學課時內,筆者采用這樣的教學方法對我校化工專業連續三屆學生進行教學,取得了良好的教學效果。學生不但掌握了基本的化學化工類專業詞匯,還掌握了較為完整的專業英語知識、擴大了學生的適應面,為學生日后的應聘求職和研究生生涯奠定了一定的基礎。
化學工程與工藝論文15
摘要:隨著我國經濟的不斷發展,化學工業發揮的作用越來越明顯,成為我國現代化建設的重要推動力。尤其是隨著我國自動化技術的不斷進步,只有將自動化技術融入到傳統的化學工程與工藝中,才能夠在新時期促進化學工業的產業結構轉型升級,以使其更加符合我國經濟的發展特點。化學工程與工藝作為化學工業中的重要分支,其發展水平直接決定了整個化學工業的進步。在目前我國的化工行業中,依舊存在很多問題限制了其創新與發展。本文將通過分析化工行業存在的問題及化學工程與工藝自動化的基本概念,探索其技術應用與發展趨勢。
關鍵詞:自動化;發展;化學工程與工藝
在化學工程與工藝的發展過程中,其技術應用是促進其改革和創新的關鍵所在,尤其是在當下科技行業如此繁榮的情況下,化學行業只有借助于先進的技術手段才能夠實現傳統模式的變革,促進化學工業的長遠發展。基于自動化發展的化學工程與工藝,是目前出現于化學行業的重要產業,以其技術優勢逐漸成為促進化學行業改革的重要推動力。在過往的化學工業中,由于化學工程與工藝存在不合理的地方,這就使得其生產效率低下,而且會造成一定的環境污染,極大地限制了化學行業的長遠發展。為此,需要將自動化技術引入到化學工程與工藝中,以促進環保綠色能源在經濟發展中的應用,并且使得能源的利用率得到最大限度發揮,以實現經濟和環境的協調發展。基于自動化發展的化學工程與工藝,是目前化學工業的發展方向。
1化學工程與工藝的發展現狀
在全球化的趨勢下,人類進入信息時代,信息技術的發展呈現空前繁榮的態勢,逐漸促進了各行各業的發展與進步,而且隨著大數據時代的到來,社會產業結構的轉型升級更加具有技術保障。在如此激烈的市場競爭下,企業只有借助于技術優勢才能夠實現自身的創新,保持強大的市場競爭力,促進自身長遠發展。自動化、精細化以及綠色環保,是在信息時代我國化學工業的一個發展方向。為了實現我國化學工業的發展,國家正在加大重點學科的建設力度。但是,目前我國的化學工業也存在一定的弊端。由于社會發展對于化學工業的精細化要求越來越高,使得在化學工程與工藝的成本投入上就會增加,增加企業經濟成本的同時,對于能源的消耗也會非常巨大。此外,在化學工業的發展過程中,對于環境的污染是限制經濟發展的重要因素。另一方面,管理制度的陳舊、管理經驗的缺失、技術人才的匱乏和生產技術的落后等等,都是限制化學工程與工藝發展的關鍵點。
2基于自動化發展的化學工程與工藝
2.1基于自動化發展的化學工程與工藝的特點
基于自動化發展的化學工程與工藝,是以化學工程與工藝為基礎,結合多學科特點發展起來的新興產業,比如對于物理學、數學、計算機等學科的融合,使得化學工程與工藝的發展動力充足。自動化是在化學工程與工藝中的顯著特點,也是實現產業結構轉型升級的關鍵所在。在傳統的化學工業中,較低的自動化水平嚴重限制了生產的效率,增加了企業的人力、物力、財力投入,而且還存在環境污染的問題,嚴重限制了化學工程與工藝的發展進步。自動化技術在化學工程與工藝中的應用,能夠很好的解決此類問題。這就要求化學工業的從業人員必須具備豐富的自動化知識,還要具備能夠用于實踐的自動化操作能力。此外,計算機時實現自動化的基礎,所以在化學工程與工藝的自動化中,需要掌握一定的計算機操作能力。
2.2基于自動化發展的化學工程與工藝前沿技術
2.2.1MES生產管理系統
生產成本的降低和生產效率的提升,是化學工程與工藝自動化的優勢所在。產品包裝無人化操作是MES生產管理系統的一大優勢,此外還能夠實現全程終端控制,這就大大降低了生產成本,也是提升生產效率的重要推動力。在化學工程與工藝的發展過程中,生產數據至關重要,MES生產管理系統能夠通過數據的實時更新,對于產能進行跟蹤。為了確保化學生產的安全性及有效性,能夠對于各個生產設備進行實時監控,當生產設備出現問題時能夠及時進行反饋,在第一時間完成故障的'維修,保障企業的生產效益。MES生產管理系統還能夠提升信息化管理水平,使得管理更加系統化和科學化,不斷提升企業產能。在化學工程與工藝的發展過程中,對于儀器故障的檢測和維修,MES生產管理系統能夠發揮作用,實現檢測和維修的自動化,不但能夠保障安全性,也大大提升了工作效率。
2.2.2DCS技術
為了提升化工生產的效率,自動化技術不斷完善,DCS技術就是應用于分散管理的一種先進技術,在計算機的基礎上,通過智能系統的運行,能夠對生產的各個環節進行整體把控,保障生產的有序高效進行。DCS技術能夠對于化工生產的數據進行記錄、傳輸和共享,提升化工生產的可操控性。在化工生產中,對于溫度、壓強等參數的設置,也能夠通過DCS技術高效完成。DCS技術還能夠實現設備故障的自動報警,確保工作人員能夠在第一時間進行故障的排查,保障企業的生產安全性及高效性。另外,在化學工程與工藝中降低能耗、實現綠色生產是目前化學工業的發展趨勢。利用DCS技術能夠實現操作的智能化和多元性,是減少化學工程與工藝對環境造成的污染的關鍵技術。
2.3基于自動化發展的化學工程與工藝的應用
在傳統化學工程與工藝的發展過程中,其應用范圍就已經十分廣泛,比如在軍工企業生產領域、醫藥領域、冶金領域和科研領域等等,化學工程與工藝能夠發揮其獨特優勢。尤其是隨著近年來自動化技術在化學工程與工藝中的應用,使得其應用領域逐漸擴大。在多個行業的應用范圍不斷擴大,使得其研究領域也在擴增,對于物質分離和能量傳遞等的研究正在行業內開展。在化學工程與工藝的實踐應用中,技術是保障其應用優勢的關鍵所在,所以必須加強自動化技術的研發和引進,才能夠保障其在各個行業的應用性能逐漸提升。
3化學工程與工藝自動化發展的趨勢
3.1綠色化
新時期,經濟的發展必須與環境保護相協調,這是實現經濟可持續發展的重要理念。在基于自動化發展的化學工程與工藝中,綠色化也是其發展的趨勢之一,必須在生產中實現節能減排,解決與環境保護之間的矛盾。由于基于自動化發展的化學工程與工藝屬于新興行業,在其發展的過程中由于經驗的缺失和技術不完善等,會造成一定的環境污染,這不利于其長遠發展。所以,環保技術的引進勢在必行。這將有助于降低化學工程與工藝生產中的能耗,減少環境污染,是實現綠色化的關鍵所在。
3.2現代化
在基于自動化發展的化學工程與工藝中,能量傳遞、化學反應、運行優化和物質分離等都是化學工程的研究內容,如此豐富的研究內容使得化學工程與工藝在化工生產中的地位越來越重要。為了促進化學工程與工藝的發展,使其更加符合我國經濟發展和社會發展的需求,必須對于其整體水平進行提升,不斷實現現代化生產。而且現代化也是新時期我國經濟發展對于各個行業提出的具體要求,化學工程與工藝的應用范圍十分廣泛,這就使得其現代化建設更加必要,只有化學工程與工藝的現代化得到保障,才能夠提升其相關行業的現代化水平,提高生產效率。
3.3創新化
創新永遠是一個企業提升自身發展水平和市場競爭力的關鍵所在,在化學工程與工藝的發展過程中,也應該不斷對其進行技術創新,為其長遠進步打下堅實的基礎。化學工程分離工藝和膜分離技術等,都逐漸被應用于企業的化學工程與工藝中。蒸餾法是在創新過程中的主要內容,能夠在提高生產效率的同時,促進生產流程和設備的不斷完善。由于化學工程與工藝的應用范圍十分廣泛,這就使得膜分離技術的應用能夠發揮其獨特優勢,促進各個行業的產業結構調整。所以,在基于自動化的化學工程與工藝的發展過程中,創新化是其發展的主要趨勢,也是其增強市場競爭力的必要。
4結語
化學工程與工藝作為化工行業中重要分支,只有不斷提升其水平,才能夠使得化工行業的發展滿足當下經濟與社會發展的需求。隨著自動化技術的不斷發展,自動化技術的應用越來越普遍。在化學工程與工藝中應用自動化技術,是目前化工行業的重要發展方向。基于自動化發展的化學工程與工藝,對于計算機操作能力和自動化技術實踐能力的要求較高。MES生產管理系統和DCS技術,是目前應用于化學工程與工藝自動化中的關鍵技術,能夠大大提升生產效率、降低能耗。綠色化、現代化和創新化,是目前化學工程與工藝自動化發展的趨勢。
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