工艺性化学工程论文

2022-04-17

【摘要】在化学学科之中化学工程与工艺占有非常重要的地位,具有明显的先进性特点。其典型性在于能够将理论与现实有机地融合起来,继而将部分产品得以高效生产。现阶段的自动化程度还有待提升,部分缺陷还依旧存在,因此本文就其自动化的现状以及发展趋势进行探究,旨在为其日后发展提供积极的帮助。下面是小编整理的《工艺性化学工程论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

工艺性化学工程论文 篇1:

基于工程能力培养的化工工艺学课程建设与教学实践

摘要:培养具有较强工程能力的应用型人才是现代化工专业教育的主要目标。化工工艺学是化学工程与工艺专业本科教育的核心课程,课程工程性强,存在许多与实践环节的关联点,是培养学生工程能力的适宜载体。本文介绍了在化工工艺学课程建设及教学中突出工程能力培养的一些尝试,以期提高应用型人才培养的质量,也为其他化学化工类课程建设及教学提供借鉴。

关键词:化工工艺学;课程建设;工程能力;教学

随着我国经济迅速发展,社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才,使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命,专业工程性质突出。培养学生的工程能力,不仅要加强实践环节建设,更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业,属流程工业,往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就,研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备,以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科,被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强,存在许多与实践环节的关联点,是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨;邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养,并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式,提高学生学习热情,锻炼学生的实际动手能力,培养学生的创新意识,增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。

一、课程教学目的再认识

从化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法,介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等;同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识,培养工程能力,以便在生产与研究开发工作中开拓思路,灵活运用,不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备,更好地满足社会需要。为强化工程能力培养,要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用,教学活动与实践环节有机关联,画龙点睛,有的放矢。

二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作

依据课程实践性、综合性、复杂性,为提高学生的工程认知能力和感性认识,基于FLASH和网页制作等软件工具,开发了多功能的化工工艺学资源库,包括:例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带,访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多,如果采用学生自己看书本中的流程图,然后老师讲解的教学方法,很容易让学生感觉枯燥无味,所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用,课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时,尽量使用动态画面,如把物料的流动做成动画,管道、设备、阀门等做成立体图,不同的物料及公用工程用不同的颜色区分,力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计,其中大约■的设计题目与授课内容直接相关,如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等,着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力,锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型,以及车间布置和管道布置的能力,培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学,强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。

三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”

工程观是人们关于工程活动的基本理念,是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素,认为工程活动不但受生态环境的制约,而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分,我们强调工艺技术不同于实验室制备技术,工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性,还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中,将原子经济性(AE)[5]、环境商(EQ)[6,7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。

四、授课过程强化与实践环节的联系

在授课过程中,我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目,提高学习的针对性,如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题:降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等;在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用;在介绍特殊设备布置时强调设计发展,如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置;适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题,并启发学生分析、解决这些问题,引导学生建立工程应用意识;授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置,突出情景式教学,使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。

五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线

为强化工程意识,使学生形成做工程就是做细节的理念,在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时,用整体一条线的思想组织教学:按照产品性质、用途—生产原理(含主副反应、热力学和动力学分析)—催化剂选择—工艺条件讨论─工艺流程比较—设备分析的顺序,由浅入深,渐入佳境。

强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务,通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设,授课中贯彻当代工程观,授课过程与实践环节紧密结合,用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。

参考文献:

[1]黄美英,梁克中,赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报,2007,(3):122-124.

[2]邱玉娥,张秀玲,等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备,2009,(5):214-216.

[3]王钧伟,官叶斌,孔学军,等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工,2012,(4):233-234.

[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学,2008,10(3):17-20.

[5]B M Trost. The atom economy - a search for synthetic efficiency[J]. Science 1991,254,1471-1477.

[6]R A Sheldon. Consider the environmental quotient[J]. Chemtech,1994,24(3):38-47.

[7]R A Sheldon. The E Factor:fifteen years on [J].Green Chem.,2007,9,1273-1283.

作者:杜春华 王菊 吴现力

工艺性化学工程论文 篇2:

化学工程与工艺中的自动化发展趋势

【摘 要】在化学学科之中化学工程与工艺占有非常重要的地位,具有明显的先进性特点。其典型性在于能够将理论与现实有机地融合起来,继而将部分产品得以高效生产。现阶段的自动化程度还有待提升,部分缺陷还依旧存在,因此本文就其自动化的现状以及发展趋势进行探究,旨在为其日后发展提供积极的帮助。

【关键词】化学工程与工艺;自动化发展趋势

引言

事实上,在化学学科之中化学工程与工艺占有非常重要的地位,具有明显的先进性特点。借助化学工程与工艺中的自动化技术,还可将多种材料得以高效整合,继而使其得到再次加工。这样一来,材料的使用率就会再次提升,即对资源的再次利用。综合来讲,这一发展理念与我国的资源节约型、环境友好型发展理念是互相融合的。也就是说,在我国经济发展的背景下需要积极实施化学工程与工艺的自动化事宜。

1化学工程与工艺概述

就其研究对象而言,主要是化学方向,故而其研究基点也就是化学。实际上,它是立足于化学而实施研究的,并且可将其与现阶段的工业之间形成紧密的联系,继而实现有机地融合。化学学科本就具有鲜明的实践性与实用性,因此该特点能够通过化学工程与工艺得以清楚地呈现出来。立足于工业领域来细致分析,可知化学工程与工艺的独立性非常显著,故而可为工业发展提供有效的帮助,甚至能够使其自身同样得以发展。目前,化学工程与工艺在工业领域已经有了非常显著的发展,并且具有逐渐扩大的趋势,甚至已逐渐趋向了更加专业化的方向。实际上,化学反应直接影响着化工生产的效率,尤其是当诸多的反应均有出现的时候,必然会涉及到更大的范围。工业生产中的诸多事宜均与化学反应有关,若是生产的效率有所不同,那么就会影响到产品的质量,继而就会衍生出更多相关的问题。除此之外,在化学反应出现的时候,还应该及时做好副产品的回收工作,将其效率合理化提升。实践证明,及时借助化学工程与工艺技术可使得生产的效率得以提升,与此同时还能够将生产污染率得以降低。综上可知,当前社会发展的进程中需要的正是化学工程与工艺技术。

2化学工程与工艺自动化的典型特征以及应用发展

2.1典型特征

通过对化学工程与工艺的自动化实施研究之后,我们能够清楚地发现其中包含有不同学科的特征。化学能够与数学或者物理学科得以融合,当其实施发展的时候,需要严格尊崇工业经济基本法则。其实化学工程与工艺非常典型的特点就是自动化,当自动化的程度发展到一定的程度之后,便会极大的推进化学工程与工艺的积极发展。由于以往的发展过程中,存在着自动化水平低的问题,因此极易造成其发展效率低下的问题。若是發展受限且缺乏创新性,就会导致工业发展受到严重的限制。然而在自动化技术实现之后,原有的状况已经有了明显的改善。为使得自动化效率提升,就必须对相关人员进行技术培训,确保人员技术能力得以提升。员工的技术能力直接关系着化学工程与工艺的自动化效果,故而必须及时将其实践能力提升。适当的提升员工计算机水平,方可将其自动化实践能力得以提升。自动化与计算机技术具有紧密的关联,两者相辅相成、互相影响。

2.2实际应用

经过探究可知,化学工程与工艺的覆盖范围非常广泛,其自动化的元素不仅仅涉及到了科研领域,而且在冶金以及医药领域也有非常可观的发展。事实上,在我国的军工企业中也有些许应用,主要原因在于其具有显著的高效性。除此之外,还有诸多化学相关的领域逐渐有所发展,且有效的融入了先进的自动化技术。为了促进自动化发展规模扩大且效率提升,越来越多的研究项目便随之展开,最为典型的便是物质分离以及能量传递。由此可见,化学工程与工艺的自动化逐渐演变成了这一行业的重要基础。由于化学工程工艺技术具有显著的微观性特点,所以需要有效的融合更为先进的科学技术作为支持。与此同时,技术的发展还应该与时代的发展相适应,尽可能地将诸多的学科进行有效联系。如此一来,便可使得各行业得以共同发展。

2.3发展事宜

就概念方面来讲,护学工程与工艺之间存在着明显的差异。在受到化学因素的影响之后,如今的化学工程与工艺领域出现了诸多的问题,越来越多局限性层出不穷。此时,非常需要具有先进思想理念的专业人士为其融入创新性的元素,继而将原有的技术进行积极突破。在新时代背景下,原有的发展状况已在逐渐发生改变。随之而来的,便是化学工程与工艺研究对象越来越复杂。与此同时,还会受到环境因素的影响,在这一严峻的情形下只能将化学工程与工艺的要求不断提升,才能够更好的适应新的时代环境。化学工程生产的时候,需要借助更为高效的科学手段予以支持,从而逐步实现零排放的效果。除此之外,在诸多的环节中,例如产品设计等事宜可与大数据巧妙的融合,且能够共同发展。

3现阶段的化学工程与工艺

近年来,我国的科学技术水平已经有了明显的发展,而且各行业在大数据背景下也有了非常理想化的提升。若要更好的适应新时代的发展,就必须及时将化学工程与工艺融入进新时代中,增强其自动化、精细化效果。与此同时,还需要将其绿色化的效果不断增强。凡是与化学工程工艺相关的行业也需要有更加科学的规划,从而得到更加有效的发展。如此一来,就可使其基础性的作用逐渐实现。目前各行业的发展速度正在逐渐加快,可想而知机遇与挑战是并存的,故而必须及时将现有的技术体系进行改善,使其能够更好的服务于自动化技术的发展以及化学工程与工艺的积极向前。现阶段,我国化学工程与工艺的技术还比较落后,并且存在着生产线陈旧的问题,再加之制度过于落后,故而导致目前的实践效率非常低。除此之外,还存在着资源浪费严重的问题,并且高技术人才极其缺乏,因此必须及时采取高效的措施将其进行处理。同时,积极促进更多的学科得以全面发展。甚至,还需将创新的力度加强,从而开拓出更加广泛的发展领域。

4探索化学工程与工艺自动化的发展趋势

实际上,化学工程是非常典型的一级学科,其中包含着诸多的项目内容,不仅仅包括化学反应还包括物质分离以及能量传递,甚至还包括运行优化等诸多的领域。由此可见,化学领域的发展非常需要化学工程以及工艺的支持。除此之外,化学工程与工艺还具有微观的特点,能够从这一层面上进行技术加工。可想而知,在提升化学工程与工艺技术水平的基础上,继而便可使其得到更加合理化的发展。这样一来,也能够使其与新时代的发展相适应。如今信息时代下,技术发展是必不可少的,借其可将工业化的程度逐渐得以加深。日后未来的发展趋势便是自动化形式,当然化学工程与工艺也必将成为时代的必然趋势,故而必须积极探索更加现代化的路径,可采用多学科融合的方式推动其向现代化的方向发展。与此同时,还可将工艺流程的效率科学提升,确保其质量以及稳定性得到加强。为日后化学工程与工艺科学化、合理化发展打好坚实的基础。

5结语

由以上内容可知,现如今的化学工程与工艺自动化水平已有所提升,但是依旧在诸多因素的影响下出现了部分问题。久而久之,就会导致更多的发展性问题出现。所以在对其进行实践操作的同时,就需要及时对其进行创新与改善,使其得以趋向更加现代化的方向。同时,加强对其绿色化的设计事宜加强监管。

参考文献:

[1]赵伟.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].化工管理,2017(36):6263.

[2]曲铮,董长胜,于立文.化学工程与工艺中的自动化发展趋势探讨[J].工程技术,2017(1):22.

[3]郭树景.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].科技风,2018(22).

作者:史向楠

工艺性化学工程论文 篇3:

化学工程与工艺中的自动化发展趋势

摘要:在化学工程与工艺中引入自动化技术能够最大限度的发挥利用能源的功能,并应用环保绿色能源促进发展经济,从而使经济与环境得到绿色协调发展。化学工业目前的发展方向向化学工程与工艺的自动化方向发展。我国社会主义现代化持续展开,高新技术开展程度持续提升,化学工程也得到了很大水平的发展,在我国经济社会中发挥着越来越重要的作用。并且在如今的社会中,化学工程与工艺自动化,成为了一种疾速开展的产业,具备良好的发展势头,并且它的发展也促进了其他产业的共同发展。人民生活水平不断提高对环境质量的要求也就越来越高使得人们对于新兴洁净能源越来越需要,所以化学工程与工艺自动化就在这样的需求下产生了。

关键词:化学工程;工艺自动化;发展趋势

化学工业的开展能够运用于我国的许多范畴,比如农业工业和现代化制造业,它的发展可以对工业的生产工艺进行一定程度的提升,并且加大了我国的国防力量,为我国的国家安全提供了重要保证,使农业生产的发展也得到了提升,促进了高新技术产业的发展,使人们的生活程度与质量持续进步。化学工程与工艺是化学这一学科中十分重要的组成成分,在化学工业的发展过程中具备非常重要的促成意义。

1化学工程与工艺自动化特点

在发展化学工程与工艺的自动化趋向过程中充分结合了多门学科如数学、化学以及物理学等学科的特点。在不断发展自动化的过程当中,严格遵循相关工业经济所设立的基本准则。自动化的特点是最为明显的,自动化的运用十分广泛,化学工程和工艺通过自动化发展能够得到快速发展且效率得以提升。在传统发展过程中由于低下的自动化水平导致发展化学工程与工艺时受到诸多的限制和一系列影响,不但发展速度慢,且对于所面临的一系列困难和问题均得不到有效合理的解决方案。但随着不断兴起的化学工程与工业自动化发展,在很大程度上改善了这些状况。

随着自动化的快速发展,提出了更高的技术掌握要求和标准,人们在应用实践过程中,必须具备丰富的实践能力,掌握实践技术和强劲的理论知识。不但如此,计算机技术也密切的影响到化学工程与工艺的自动化发展进程,这就表明,在发展过程中还需要具备计算机基础操作能力。计算机技术为化学工程与工艺的自动化发展打下夯实的有利基础,对于人们的生活以及工作都提供了巨大的便利,化学工业的生产效率也得到有效的提升。

2 化学工程与工艺中存在的局限性

每一领域的发展都是有利性与局限性并存的,我们要正视化学工艺中存在的局限性,并且努力缩小这一局限性。化学工程与工艺是相对独立的两个方面,但是又相互融合,相互贯通,化学工程主要探讨的是关于书本上的一些知识,而化学工艺则是着眼于在日常的生产过程中所出现的一些问题,这就是化学这一学科发展的复杂性,而这一复杂性使得化学在日常的生产过程当中不能有效的利用资源,而造成了能源消耗比较大以及出现了环境污染等问题,并且在现代化高速发展的时代化学这一学科不能与其他交叉学科进行互相促进的发展,它自身的独立发展不能更好地适应这一时代的发展趋势,就会出现一些其他的问题,是化学工程与工艺自动化的展开工作十分滞后。而这一滞后性也必然导致化学工程发展的缓慢性,不利于节约资源,也不利于保护环境,所以面对这一局限性我们必须要适时提出可行的解决办法。

3化学工程与工艺自动化发展趋势

3.1现代化水平高

化学工程与工艺自动化发展的过程中,化学工程的研究内容较为多样,如化学反应、能量传递和物质分离等。因此化学工程也是化学学科中的一个关键内容。另外,从微观角度分析,化学工程和工艺的改进与完善也促进化学工程和工艺发展的催化剂,其可更好地顺应时代的发展。当前,工业生产中,其涉及的范围不断拓展,同时化学工程和工艺的现代化水平也会不断提高。对此,我们应当积极探索化学工程和工艺的现代化发展之路,从而优化化学生产流程,提高化学生产的质量和效率,为我国化学工程及工艺的精细化及规模化发展创造有利条件。

3.2重视创新

化学工程和工艺自动化发展中,务必要积极改进完善生产技术,以不断提高化学工程和工艺的发展水平。当前,研究人员已经提出了一些全新的研究成果,且部分成果已经在生产中得以应用。膜分离技术和化学工程分离技术就是较为常见的化学工程工艺技术。现阶段的技术创新,主要是在生产中采用蒸馏方式来实现物质分离,这一方面提高了化学生产的效率,另一方面也为技术、流程以及设备等诸多要素的优化提供了更多可能。在化學生产中,膜分离技术存在很多其他技术所不具备的优势,正因如此,其得到了广泛的应用。所以,我们需要采取有效措施做好化学工程和工艺的创新工作,以提高化学工程和工藝的自动化水平。

3.3绿色环保

现如今,化学工程和工艺的绿色发展趋势能够有效保护生态环境,并且也减少了生产中的能源消耗。在很长时间以来,因为受到很多因素的影响,化学工程和工艺自动化建设中,对环境会造成不同程度的污染,同时也消耗了大量的资源。为了有效改变这一现状,应在生产中积极应用环保技术,降低生产中的能源损耗,此外,也可有效控制对生态环境的负面影响。再者,在生产中要使用低损害性化学物质,以此严格控制污染源头,保证资源的合理利用。

4 结束语

目前我国社会主义现代化正处于高速发展的时期,各行各业各个领域都在积极的进行更新和提升。所以化学工程的展开一定要与环境工程的展开相结合,我国的可持续发展战略,认真执行国家的决策,也要使化学的发展惠及于民,让人民的生活可以更加富裕,更加幸福。在全体工作人员的共同努力下,在强大的经济支撑下化学工程与工艺自动化一定会得到大发展。

参考文献:

[1]冯林林.基于自动化发展的化学工程与工艺分析[J].化工设计通讯,2018,44(03):230.

[2]欧阳小兵.论化学工程与工艺的自动化发展[J].化工设计通讯,2017,43(11):120+122.

[3]潘庆辉.中小型化工企业生产工艺自动化改造研究[J].江西化工,2016(03):170-173.

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作者:戴德儒

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