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關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)工程;教學(xué)改革;實(shí)踐
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.200
化學(xué)反應(yīng)工程是化工類專業(yè)的一門核心課程。該課程以物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)等化工專業(yè)基礎(chǔ)課為先修課程,其主要研究物料從進(jìn)入反應(yīng)器到離開為止的全過程,主要解決過程中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)器分析與設(shè)計(jì)兩個(gè)基本問題?;瘜W(xué)反應(yīng)工程內(nèi)容涉及多學(xué)科,理論較抽象,數(shù)學(xué)模型多,計(jì)算復(fù)雜繁瑣,有些方程只能通過數(shù)值計(jì)算求解。因此有不少學(xué)生把化學(xué)反應(yīng)工程認(rèn)為是大學(xué)中最難學(xué)的課程之一[1-3]。
重慶三峽學(xué)院是一所普通本科院校,學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才。在化學(xué)反應(yīng)工程的教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,讓學(xué)生能系統(tǒng)掌握本課程的內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容達(dá)到較為合理的程度,力求把化學(xué)反應(yīng)工程基本觀點(diǎn)與相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)緊密聯(lián)系起來,著重培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、應(yīng)用型化工高級(jí)人才。為此,以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的能力為目標(biāo),把課程的理論研究與教學(xué)方法、手段等方面研究相結(jié)合,積極地進(jìn)行教學(xué)改革探索與實(shí)踐[4-6]。
1 教材的選擇和教學(xué)內(nèi)容的精選
優(yōu)秀的教材是課程教學(xué)的基本保證。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)工程的教材版本很多,體系編排差別較大,所涉及到的內(nèi)容大都符合教學(xué)大綱的規(guī)定,因此合理選擇教材對(duì)于教學(xué)和學(xué)習(xí)非常重要。根據(jù)我校的實(shí)際情況,在研究多個(gè)版本教材的基礎(chǔ)上,認(rèn)為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材、由陳甘棠教授主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》(第三版)符合教學(xué)內(nèi)容及授課體系,該書定為我?;瘜W(xué)反應(yīng)工程課程教材。該書內(nèi)容經(jīng)典系統(tǒng),覆蓋面大,循序漸進(jìn),篇幅較短,易于學(xué)生掌握。其它版本的教材當(dāng)中,朱炳辰教授主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》更注重反應(yīng)工程研究方法介紹,并在相應(yīng)章節(jié)中論述了反應(yīng)工程學(xué)科的新進(jìn)展,便于讀者深入鉆研。兩本教材各有特色,可互為補(bǔ)充。另外選取優(yōu)秀的外文版教材譯本作為學(xué)生的參考書,讓學(xué)生涉獵到化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的前沿知識(shí),開拓視野。
課程教學(xué)內(nèi)容要力求體現(xiàn)本學(xué)科的科學(xué)性、先進(jìn)性和適用性。教師只有掌握了該課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),才能夠抓住教學(xué)重、難點(diǎn),精心選擇教學(xué)內(nèi)容?;瘜W(xué)反應(yīng)工程課程的基本內(nèi)容包括反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)器設(shè)計(jì)與分析兩個(gè)方面,依據(jù)化工過程中的化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)過程中的動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞關(guān)系來講解,并對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,闡明反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基本原理。在實(shí)際的教學(xué)中,教師應(yīng)清楚課程各部分知識(shí)的結(jié)構(gòu)層次與相互關(guān)系,緊緊圍繞反應(yīng)工程學(xué)科的兩個(gè)基本問題,把基本觀點(diǎn)與基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)系起來,從工程分析的角度討論化學(xué)反應(yīng)工程中的重要概念。因此任課教師備課時(shí)必須認(rèn)真鉆研教材,了解本學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)及前沿,精心組織講課內(nèi)容,合理安排,突出重難點(diǎn),內(nèi)容詳實(shí)。重點(diǎn)講授氣-固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)與宏觀動(dòng)力學(xué)、理想流動(dòng)反應(yīng)器、反應(yīng)器中的混合及對(duì)反應(yīng)的影響等章節(jié),突出工程意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。對(duì)于氣-液反應(yīng)及反應(yīng)器、氣-液-固三相反應(yīng)工程和多流體相的反應(yīng)過程等內(nèi)容,進(jìn)行適當(dāng)講解。同時(shí)努力拓寬教學(xué)內(nèi)容信息,把學(xué)科研究的最新工業(yè)化成果向?qū)W生介紹,激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)和工程意識(shí)。對(duì)于本課程與其他學(xué)科領(lǐng)域交叉形成的一些新的分支,如聚合反應(yīng)過程、生物反應(yīng)工程、電化學(xué)等,以學(xué)生自學(xué)為主,達(dá)到開拓學(xué)生的視野和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的目的。
2 采用靈活多樣化的課堂教學(xué)模式
課堂教學(xué)是化學(xué)反應(yīng)工程理論教學(xué)的主要環(huán)節(jié)。本課程涉及較多工程數(shù)學(xué)知識(shí),且要求有一定的邏輯思維能力,由于學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱,專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)面也不寬,課堂講授的內(nèi)容和方法必須適當(dāng),才能收到較好的教學(xué)效果。在化學(xué)反應(yīng)工程課程的教學(xué)過程中,采用多種多樣的n堂教學(xué)方法,改變完全以教師為中心的講授式教學(xué)為多種教學(xué)方法并用, 以達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提高課堂教學(xué)效果。下面介紹主要采用的幾種教學(xué)方法。
2.1 講授式教學(xué)
教師系統(tǒng)地向?qū)W生傳授學(xué)科知識(shí)。教師在講授每一章時(shí)都可先用幾分鐘的時(shí)間,采用圖示的方法,概括本章主要內(nèi)容和基本理論結(jié)構(gòu)框架,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)教學(xué)目標(biāo),明確教學(xué)思路和重、難點(diǎn)以及具體應(yīng)用實(shí)例,特別要聯(lián)系實(shí)際和知道如何應(yīng)用到相應(yīng)的具體計(jì)算當(dāng)中。在每一堂課開始時(shí),都應(yīng)該有承上啟下的對(duì)上一節(jié)課的內(nèi)容相應(yīng)的總結(jié),使學(xué)生能夠?qū)⒅R(shí)有機(jī)地結(jié)合起來。教師在講授過程中要詳細(xì)講解典型內(nèi)容,并要突出重、難點(diǎn)。如氣-固催化反應(yīng)和氣-液反應(yīng)過程,可以根據(jù)反應(yīng)物分子必須接觸碰撞才能進(jìn)行反應(yīng)的共同特點(diǎn)入手,講解其最基本的反應(yīng)步驟。讓學(xué)生了解其共性后,能夠舉一反三,推導(dǎo)出相應(yīng)的液-液、液-固反應(yīng)過程,既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,又能使學(xué)生牢固掌握基本理論。
2.2 互動(dòng)式教學(xué)
即授課過程中教學(xué)雙方經(jīng)常進(jìn)行交流互動(dòng)。教師可以選出教材中較為典型的章節(jié)或例題,首先提出問題,由學(xué)生自行閱讀課本,讓學(xué)生帶著問題自主學(xué)習(xí),以學(xué)習(xí)課程知識(shí)為重點(diǎn),讓學(xué)生自行討論閱讀的內(nèi)容后,全班討論或小組討論,最后教師強(qiáng)調(diào)并總結(jié)該部分內(nèi)容中的關(guān)鍵概念和原理等。每次課程結(jié)束時(shí),教師可以給學(xué)生布置總結(jié)本次課程內(nèi)容的任務(wù),下次課上隨機(jī)抽出幾位學(xué)生對(duì)前一次課的內(nèi)容進(jìn)行提綱挈領(lǐng)式的回顧,由此達(dá)到督促學(xué)生課后自主復(fù)習(xí),及時(shí)消化,保證知識(shí)的連貫性,達(dá)到溫故而知新的目的?;?dòng)式教學(xué)方法能夠促使學(xué)生自主學(xué)習(xí),新問題的提出,又能刺激學(xué)生主動(dòng)想法獲取問題答案,學(xué)生上課的積極性很快提高,取得了良好的教學(xué)效果。
2.3 歸納對(duì)比法教學(xué)
化學(xué)反應(yīng)工程教材中的概念抽象,公式繁多,教學(xué)推導(dǎo)過程復(fù)雜。歸納對(duì)比法在化學(xué)反應(yīng)工程的教學(xué)過程和指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固知識(shí)過程中起著重要的作用,可以把零散的、不成系統(tǒng)的基本概念知識(shí)系統(tǒng)化、理論化。例如,將理想反應(yīng)器和非理想反應(yīng)器,連續(xù)反應(yīng)器和間歇反應(yīng)器,平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器,等溫恒容反應(yīng)與等溫變?nèi)莘磻?yīng),流化床反應(yīng)器和固定床反應(yīng)器等基本概念進(jìn)行對(duì)比。通過比較,找出概念的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),把相近的概念區(qū)別開來,從而達(dá)到簡(jiǎn)化、概括和記憶的目的。除了本學(xué)科之內(nèi)的概念比較外,也可以不同學(xué)科進(jìn)行比較。如把反應(yīng)器中三傳問題與化工原理中的單元操作相比較,把宏觀動(dòng)力學(xué)與物理化學(xué)課程的本征動(dòng)力學(xué)相比較,有意將化學(xué)反應(yīng)工程和已經(jīng)學(xué)過的課程進(jìn)行聯(lián)系,以加深學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)的興趣。將復(fù)雜的概念用列表、提綱等簡(jiǎn)單明了的形式表達(dá)出來,使學(xué)生在“識(shí)同辨異”中增進(jìn)學(xué)習(xí)興趣,在“歸納”中滲透,在“對(duì)比”中鞏固,最終達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率的目的。
2.4 案例教學(xué)法[7]
化學(xué)反應(yīng)工程教材中的很多化工案例,內(nèi)容過于簡(jiǎn)略,學(xué)生很難從中真正領(lǐng)會(huì)到案例的作用。對(duì)于教學(xué)過程中選用的一些能夠反映技術(shù)發(fā)展前沿和創(chuàng)新科研的工業(yè)實(shí)例,可采用案例教學(xué)法。從化工實(shí)踐中選取合適的案例,進(jìn)行專題討論,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用,使他們通過積極的思維后主動(dòng)獲取知識(shí)。在案例教學(xué)的討論中要注意教材中前后章節(jié)內(nèi)容的連貫性,不孤立分割每一章節(jié)內(nèi)容,要讓同學(xué)意識(shí)到,所學(xué)的知識(shí)不是獨(dú)力的而是共同為解決實(shí)際問題服務(wù)的。例如在講授固定床氣-固相催化反應(yīng)時(shí),選擇學(xué)校實(shí)習(xí)基地宜化化工集團(tuán)公司合成氨多段絕熱固定床反應(yīng)器的案例,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)認(rèn)識(shí),對(duì)固體催化劑的裝載具體要求,反應(yīng)器的具體實(shí)際類型和操作條件、操作方式等進(jìn)行詳細(xì)講解和討論,讓學(xué)生深刻體會(huì)氣-固相反應(yīng)的過程、固定床催化器的特點(diǎn)、使用情況和選型原則等,初步掌握化工生產(chǎn)過程分析問題和解決問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力。案例教學(xué)可以給學(xué)生留下深刻的印象,從而激發(fā)他們的創(chuàng)造欲,使他們成為推動(dòng)學(xué)科發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步的新生力量。
3 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)充分融合
在教學(xué)過程中,化學(xué)反應(yīng)工程課程組教師充分認(rèn)識(shí)到理論教學(xué)與化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)和化工設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性,理論知識(shí)能指導(dǎo)實(shí)踐,科學(xué)實(shí)踐又能幫助將感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)后,再應(yīng)用到實(shí)踐中去。抓住各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的機(jī)會(huì),將本課程中的理論融入實(shí)踐教學(xué)之中。
由于校院兩級(jí)投入的加大,實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)踐教學(xué)條件有了較大的發(fā)展。針對(duì)本課程所設(shè)置的教學(xué)實(shí)驗(yàn)有多釜串聯(lián)反應(yīng)器停留時(shí)間分布測(cè)定實(shí)驗(yàn)、管式反應(yīng)器烴類裂解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)、苯酐合成實(shí)驗(yàn)、固定床與流化床的流動(dòng)特性測(cè)定實(shí)驗(yàn)和乙苯脫氫制苯乙烯實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)在開設(shè)的化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)中,有很多實(shí)驗(yàn)是和理論課程緊密相連的,只要科學(xué)合理安排理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué),就能使二者有機(jī)結(jié)合,為本課程的實(shí)踐教學(xué)提供良好的支撐。進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)識(shí)真正的反應(yīng)器,并將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到反應(yīng)器的操控和數(shù)據(jù)的處理。改變那種老師“抱著走”的單一教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性。
課程設(shè)計(jì)是完成課程教學(xué)后對(duì)該課程基本知識(shí)和技能進(jìn)行綜合應(yīng)用的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力和知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。為了進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)化工反應(yīng)器的認(rèn)識(shí),建成了仿真計(jì)算實(shí)驗(yàn)室,仿真實(shí)驗(yàn)室安裝有化工設(shè)計(jì)模擬軟件,為學(xué)生化工設(shè)計(jì)實(shí)踐提供了良好條件。化學(xué)反應(yīng)工程課程的主講教師也是化工設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師,學(xué)生以小組為單位,教師提出設(shè)計(jì)課題,學(xué)生查閱工程手冊(cè)等資料,采用CAD 繪制設(shè)計(jì)圖紙,并通過答辯完成課題設(shè)計(jì)。通過反應(yīng)工程的課程設(shè)計(jì),初步培養(yǎng)學(xué)生的工程理念。
化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生都必須要經(jīng)歷認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)?;瘜W(xué)反應(yīng)工程課程組教師充分利用這些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生把課程理論知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。例如在實(shí)習(xí)中,給學(xué)生下達(dá)任務(wù),了解相關(guān)工業(yè)反應(yīng)器的形式和特點(diǎn),其中所發(fā)生反應(yīng)的類型和特點(diǎn),記錄反應(yīng)器進(jìn)出物料組成和流量等數(shù)據(jù),利用該數(shù)據(jù)進(jìn)行物料衡算,計(jì)算主產(chǎn)物的收率、選擇性等,使學(xué)生利用所學(xué)知識(shí),體會(huì)到所學(xué)知識(shí)在實(shí)際工作中的作用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,實(shí)現(xiàn)理論與工程實(shí)際的緊密結(jié)合。
4 改革考核方式
考試具有測(cè)評(píng)教師教學(xué)水平和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的功能,還有引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)的“無形指揮棒”作用。考試制度的改革可以同時(shí)有效促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的改革??荚囃ǔS虚_卷和閉卷兩種,各有特點(diǎn)。本課程采用平時(shí)成績(jī)(占20 %)和期末考試成績(jī)(占80 %)相結(jié)合的考核方法?;瘜W(xué)反應(yīng)工程課程試題多年來一直堅(jiān)持教考分離,每次考試試卷由其他教師按基本要求從試題庫出70%的考題,主講教師根據(jù)各自的講課特點(diǎn)出30%的考題組合而成。這種命題方式既考慮了課程的基本要求,實(shí)施教考分離,又能充分發(fā)揮各主講教師自己的講課特色,要求學(xué)生體會(huì)課堂教學(xué)的內(nèi)容。
平時(shí)成績(jī)按照學(xué)生平時(shí)出勤、作業(yè)、課堂回答問題及課堂練習(xí)考核、寫小論文、寫專題報(bào)告等情況綜合評(píng)定給出。平時(shí)學(xué)生可以上學(xué)?;瘜W(xué)反應(yīng)工程精品課程網(wǎng)站,自主學(xué)習(xí),使學(xué)生的綜合素質(zhì)得以提高。
期末筆試考核學(xué)生必須掌握和熟記的基本理論、數(shù)學(xué)模型與計(jì)算方法等,按照期末筆試答題情況給出期末成績(jī)。這種綜合評(píng)定成績(jī)方式督促學(xué)生注重綜合素質(zhì)的提高,對(duì)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)建設(shè)起到了促進(jìn)作用。任課教師在每次考試后,要求必須對(duì)試卷進(jìn)行詳細(xì)分析和課程總結(jié),找出試卷中學(xué)生存在的共性問題和薄弱環(huán)節(jié),為下一輪教學(xué)起到借鑒和促進(jìn)作用,并注意在教學(xué)過程中不斷改進(jìn)和完善,實(shí)現(xiàn)教與學(xué)兩方面共同提高。
5 結(jié)束語
在當(dāng)今實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的社會(huì)大背景下,化學(xué)反應(yīng)工程作為一門工程學(xué)科,要求學(xué)生系統(tǒng)掌握反應(yīng)工程課程的內(nèi)容,能夠把反應(yīng)工程基本觀點(diǎn)與工程知識(shí)緊密聯(lián)系起來,從工程應(yīng)用分析的角度來討論重要的工程概念。通過課堂教學(xué)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合以及創(chuàng)建課外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)平臺(tái)和考試形式等多方面的教學(xué)改革,并比較了改進(jìn)前后的教學(xué)方法對(duì)教學(xué)效果的影響進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)不同的內(nèi)容采取相應(yīng)的教學(xué)方法,學(xué)生更便于理解掌握教學(xué)內(nèi)容,收到了良好的教學(xué)效果?;瘜W(xué)反應(yīng)工程的教學(xué)改革還只做了初步的改革探索與實(shí)踐,每個(gè)學(xué)校具體情況都不一樣,應(yīng)根據(jù)自己的專業(yè)方向和辦學(xué)特色做進(jìn)一步的探討。
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關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)工程 教學(xué)水平 案例教學(xué)法 專題講座
化學(xué)反應(yīng)工程這門學(xué)科主要是針對(duì)工業(yè)規(guī)?;瘜W(xué)反應(yīng)過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制進(jìn)行研究的。它的綜合性非常強(qiáng),涉及的知識(shí)面也非常廣,因此對(duì)于教學(xué)的要求就顯得非常的高,是化工專業(yè)的一門重點(diǎn)專業(yè)學(xué)科。針對(duì)各方面要求都比較高的一門專業(yè)學(xué)科,老師如何教好這門課程,如何能讓學(xué)生學(xué)到課程的精髓,需要老師在多年的工作教學(xué)中,不斷總結(jié)各種教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來提升教學(xué)水平。筆者通過多年的工作經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了如下提升《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)水平的創(chuàng)新策略方法。
一、加強(qiáng)問題教學(xué)法與案例教學(xué)法的使用
教學(xué)方法的改進(jìn)對(duì)于教學(xué)水平的提高具有重要的作用。在多年的教學(xué)工作中,發(fā)現(xiàn)問題教學(xué)法和案例教學(xué)法對(duì)于教學(xué)水平的提升效果明顯。因此,在化學(xué)反應(yīng)工程課的教學(xué)中,要加強(qiáng)問題教學(xué)法與案例教學(xué)法的使用。
問題教學(xué)法是指圍繞問題展開教學(xué)雙方互動(dòng)。一般的思路就是:首先提出問題,接著思考并討論問題,然后經(jīng)過相互討論找出答案,最后進(jìn)行歸納總結(jié)。舉例說明:在教授多級(jí)CSTR串聯(lián)的計(jì)算和優(yōu)化時(shí),我們可以提出如下問題:如何求解串聯(lián)體系的轉(zhuǎn)化率。針對(duì)這個(gè)問題,老師和學(xué)生展開討論,然后學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)討論的結(jié)果來尋求答案,最后老師對(duì)問題進(jìn)行歸納總結(jié)。通過這個(gè)過程,運(yùn)用問題教學(xué)法進(jìn)行教學(xué),不但活躍了課堂氣氛,還深化了學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。
所謂案例教學(xué)法就是運(yùn)用實(shí)踐中的實(shí)際案例來分析所學(xué)知識(shí),做到學(xué)以致用,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。其教學(xué)過程一般為:首先進(jìn)行案例的描述,接著讓學(xué)生進(jìn)行嘗試性的解決,老師在此過程中設(shè)置懸念,然后再進(jìn)行這方面的理論知識(shí)學(xué)習(xí),最后就行方案的剖析。舉例說明:講授反應(yīng)器中的混合及對(duì)反應(yīng)的影響這章時(shí)我們可以充分利用案例教學(xué)法,通過案例教學(xué)法啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)所測(cè)得的停留時(shí)間分布情況以及如何解決實(shí)際的工程操作以及設(shè)計(jì)問題。
二、加強(qiáng)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合
對(duì)于化學(xué)反應(yīng)工程這門學(xué)科來講,它是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科,所以必須要加強(qiáng)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合。通過理論和實(shí)際的結(jié)合,讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)其理論知識(shí),并能通過實(shí)驗(yàn)學(xué)到更多的實(shí)際知識(shí),為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
為此,對(duì)于學(xué)校來說,要針對(duì)化學(xué)反應(yīng)工程這門學(xué)科,來增加硬件設(shè)施,給學(xué)生提供良好的實(shí)踐場(chǎng)所。比如學(xué)校可以配備如下實(shí)驗(yàn)裝置:固定床反應(yīng)器、多釜串聯(lián)反應(yīng)器以及流體床反應(yīng)器等等。這樣在講解了相關(guān)的理論知識(shí)之后,可以在實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親身體會(huì)到這個(gè)過程,這樣就能提高學(xué)生對(duì)理論的深入了解,同時(shí)也強(qiáng)化了其動(dòng)手能力。另外,老師可以階段性地給學(xué)生設(shè)置一些設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程,讓學(xué)生經(jīng)常進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn),不僅能夠很好地檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的掌握情況,還能解決其在學(xué)習(xí)中常遇到的問題。
三、教學(xué)中要密切聯(lián)系學(xué)科發(fā)展的前沿
化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)是一門不斷發(fā)展的學(xué)科,知識(shí)量也在不斷的增多。所以,在教授化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)時(shí),要密切聯(lián)系學(xué)科發(fā)展的前沿,這對(duì)于學(xué)生以后的工作具有非常重要的意義,也是提升化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)水平的一種創(chuàng)新方法。目前,化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展呈現(xiàn)如下趨勢(shì):第一,考察現(xiàn)象的時(shí)空尺度向兩級(jí)發(fā)展,這種現(xiàn)象主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面隨著各種試驗(yàn)儀器的快速發(fā)展,觀察事物的尺度也變得越來越小,這就讓我們更加容易了解事物的本質(zhì);另一方面時(shí)空考慮的尺度逐漸增大,并開始在更大范圍考慮諸如可持續(xù)性發(fā)展這方面的問題。第二,研究重點(diǎn)從各類大宗化學(xué)品逐漸向各種產(chǎn)量較少的專用品方向發(fā)展,這也是近年來大宗化學(xué)品不斷飽和而導(dǎo)致的。而我國還沒有完全完成從各類大宗化學(xué)品向各種產(chǎn)量較少的專用品方向發(fā)展的轉(zhuǎn)變,不過也在逐步變化中,多種小產(chǎn)量、高附加值的專用產(chǎn)品越來越受重視。第三,隨著科學(xué)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,以往各種相對(duì)困難的理論知識(shí)也得到了相應(yīng)的解決,比如非線性分析問題隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也逐漸變成可能。這些疑難問題的逐步解決有利于化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的發(fā)展。第四,對(duì)于化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科,已經(jīng)由過程導(dǎo)向性學(xué)科向產(chǎn)品導(dǎo)向性學(xué)科發(fā)展,化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的主要研究目標(biāo)也有追求時(shí)空效率和物能利用的最大化向以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能的可控化方向拓展。因此,為了更好地學(xué)習(xí)該課程,必須在教學(xué)中密切聯(lián)系學(xué)科前沿知識(shí)。
四、加強(qiáng)教師自身修養(yǎng)
要想提升化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)水平,教師水平的提高必不可少。教師自身修養(yǎng)如果上不去,其他教學(xué)方面配套再完善,也無濟(jì)于事。為了提升教師的自身修養(yǎng)和化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)知識(shí)能力,必須做到以下幾點(diǎn):第一,制訂短期培訓(xùn)班,內(nèi)容包括專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)以及自身素質(zhì)的培訓(xùn)。第二,各個(gè)學(xué)校之間加強(qiáng)學(xué)科聯(lián)系,老師之間應(yīng)多溝通,多觀摩學(xué)習(xí),多切磋,尋找出最適合學(xué)生的教學(xué)與方法。第三,促進(jìn)學(xué)校與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行交流與合作,讓老師有機(jī)會(huì)進(jìn)入工廠參觀與學(xué)習(xí),深入了解企業(yè)的一些基本運(yùn)作模式,運(yùn)用所學(xué)知識(shí),理論與實(shí)踐相結(jié)合,在很大程度上起到事半功倍的作用。由此可見,通過這些方面的提升,不斷地加強(qiáng)老師的能力,對(duì)于課程的教學(xué)也是非常有益的。
五、開設(shè)專題講座
專題講座可以開拓學(xué)生的視野,提升學(xué)生解決問題的能力。因此我們要定期開設(shè)與化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科相關(guān)的專題講座,這些專題講座可以是一些前言知識(shí)也可以是一些實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)例。在講座中積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,通過專題講座這一形式,來提升學(xué)生解決問題的能力。由此可見,開設(shè)專題講座,可以強(qiáng)化理論與生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系,是提升化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科教學(xué)水平的好方法。
綜上所述,要想提升化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的教學(xué)水平,需要學(xué)校和任課老師不斷努力,通過各種創(chuàng)新策略方法,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,真正讓學(xué)生從課程學(xué)習(xí)中學(xué)到實(shí)際的本領(lǐng),為以后的工作打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)工程;實(shí)踐教學(xué);改革
中圖分類號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-0568(2012)41-0136-02
化學(xué)反應(yīng)過程是化工生產(chǎn)過程的核心,流程中反應(yīng)器的投資不一定最大,但反應(yīng)器的設(shè)計(jì)精度、操作控制精度均要高于其它設(shè)備,是決定最終產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵部位?;瘜W(xué)反應(yīng)工程是一門研究工業(yè)反應(yīng)過程的開發(fā)和反應(yīng)器設(shè)計(jì)、優(yōu)化、放大的工程學(xué)科。目標(biāo)是通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工業(yè)反應(yīng)器設(shè)計(jì)、操作和控制中遇到的實(shí)際工程問題的能力?;瘜W(xué)反應(yīng)工程是人類從科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)發(fā)展起來的,它離不開科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)普遍感到理論抽象、數(shù)學(xué)推導(dǎo)繁瑣、工程問題多,不少學(xué)生認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)工程課程是大學(xué)中最難學(xué)習(xí)的課程之一。本科生的工程背景知識(shí)不足,僅靠理論教學(xué)難易將反應(yīng)工程基本原理與工業(yè)反應(yīng)過程有效結(jié)合,難易將知識(shí)內(nèi)化為學(xué)生的能力。開好這樣一門課程,改革實(shí)踐教學(xué)是深化書本理論知識(shí)、強(qiáng)化工程應(yīng)用能力的有效途徑之一。為此,青海大學(xué)化工學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)在加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)方面進(jìn)行了一系列的探索,采取加大課程實(shí)驗(yàn)、開設(shè)課程設(shè)計(jì)、開展反應(yīng)器操作仿真實(shí)訓(xùn)、鼓勵(lì)學(xué)生參加科研活動(dòng)等一系列改革措施,取得良好的教學(xué)效果,顯著加深了學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)工程基本原理的理解,有效提高了學(xué)生在反應(yīng)器設(shè)計(jì)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究、反應(yīng)器操作等方面的實(shí)踐動(dòng)手能力。
一、開設(shè)課程設(shè)計(jì)、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)和反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計(jì)的能力
我院開設(shè)了為期2周的化學(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計(jì),要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成硫酸轉(zhuǎn)化器設(shè)計(jì),采用二轉(zhuǎn)二吸中的“3+1”或“2+2”式工藝、四段間接換熱絕熱式固定床催化反應(yīng)器。每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)規(guī)模、進(jìn)一段的原料氣組成、凈化率、轉(zhuǎn)化率、吸收率不相同,學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)資料、查找設(shè)計(jì)方法、搜集計(jì)算公式、選擇工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。完成后撰寫設(shè)計(jì)說明書,內(nèi)容包括設(shè)計(jì)任務(wù)書、目錄、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介、工藝計(jì)算、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總、設(shè)計(jì)評(píng)述與討論、參考文獻(xiàn),等等。設(shè)計(jì)過程中學(xué)生之間廣泛討論,商討設(shè)計(jì)方法,學(xué)習(xí)氛圍濃厚。雖然過程相似,但設(shè)計(jì)條件不同,每個(gè)學(xué)生都要單獨(dú)完成自己的設(shè)計(jì)任務(wù)。通過該課程設(shè)計(jì),學(xué)生對(duì)固定床催化反應(yīng)器的形式和特點(diǎn),固體催化劑的性能、內(nèi)擴(kuò)散有效因子的概念和計(jì)算方法,平衡溫度、平衡溫度曲線的概念和繪圖方法,最佳溫度、最佳溫度曲線的概念和繪圖方法,各段進(jìn)出口溫度、進(jìn)出口轉(zhuǎn)化率的最佳分配方法,利用本征動(dòng)力學(xué)方程,通過數(shù)值積分計(jì)算反應(yīng)時(shí)間的方法,催化劑用量的計(jì)算及校正方法,反應(yīng)器直徑、高度及其它附件尺寸的計(jì)算方法等知識(shí)點(diǎn),有了深刻的理解和較好的掌握。
二、逐步加大實(shí)驗(yàn)、鞏固所學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力
對(duì)于化學(xué)反應(yīng)工程這種實(shí)踐性很強(qiáng)的工程學(xué)科來說,實(shí)驗(yàn)是學(xué)生參加實(shí)踐獲取知識(shí)所必需的學(xué)習(xí)途徑。而化學(xué)反應(yīng)工程的主要研究方法也是應(yīng)用理論推演和實(shí)驗(yàn)研究工業(yè)反應(yīng)過程的規(guī)律而建立的數(shù)學(xué)模型方法。所以教會(huì)學(xué)生如何建立各類實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器,如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、反應(yīng)條件選擇和數(shù)據(jù)處理非常有用。為此在課程建設(shè)中,我院通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課,逐步加大與化學(xué)反應(yīng)工程有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。目前開設(shè)多釜串聯(lián)流動(dòng)特性的測(cè)定、管式反應(yīng)器流動(dòng)特性測(cè)定兩個(gè)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn);開設(shè)乙酸乙脂水解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的測(cè)定、乙醇催化裂解制乙烯反應(yīng)動(dòng)力學(xué)測(cè)定、乙苯脫氫制苯乙烯、反應(yīng)精餾制乙酸乙酯等四個(gè)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)返混、脈沖法、階躍法的概念以及停留時(shí)間分布的測(cè)定方法,多釜串聯(lián)模型、軸向混合模型的流動(dòng)特性,理想流動(dòng)反應(yīng)器與實(shí)際反應(yīng)器停留時(shí)間分布的區(qū)別,連續(xù)均相流動(dòng)反應(yīng)器的非理想流動(dòng)情況及產(chǎn)生返混原因,全混釜中連續(xù)操作條件下反應(yīng)器內(nèi)測(cè)定均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的原理和方法,反應(yīng)精餾與常規(guī)精餾的區(qū)別,連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)體系中氣――固相催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法,溫度、濃度、進(jìn)料流量對(duì)不同反應(yīng)結(jié)果的影響,轉(zhuǎn)化率、選擇性及收率的概念及計(jì)算方法等知識(shí)點(diǎn),有了透徹的理解。課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí),不但在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證和鞏固,而且得到了應(yīng)用,掌握了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定和相關(guān)設(shè)備的使用方法。
三、開展仿真實(shí)訓(xùn)、培養(yǎng)實(shí)踐操作能力
我院以前有四周生產(chǎn)實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)中遇到企業(yè)為了安全和效益等因素不允許學(xué)生親自動(dòng)手操作時(shí),學(xué)生得不到實(shí)際操作設(shè)備的鍛煉機(jī)會(huì);一般實(shí)習(xí)一個(gè)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,學(xué)生掌握了工藝流程、生產(chǎn)原理之后,實(shí)習(xí)后期學(xué)習(xí)興趣、主動(dòng)性降低,影響實(shí)習(xí)效果等問題。而且目前大部分化工企業(yè)采用DCS控制,技術(shù)員主要在控制室通過電腦操作控制生產(chǎn)過程。隨著信息時(shí)代的到來,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,采用仿真技術(shù)將復(fù)雜的工業(yè)反應(yīng)過程虛擬化,從而在計(jì)算機(jī)上以“慢速”再現(xiàn)反應(yīng)過程及變化特征,將“抽象”化為“形象”,動(dòng)態(tài)演示工業(yè)生產(chǎn)過程。并且,仿真實(shí)訓(xùn)具有無消耗、無污染、可重復(fù)操作等優(yōu)點(diǎn)。為此我院購買了北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司的化工培訓(xùn)軟件,在校內(nèi)建立仿真實(shí)驗(yàn)室,開展仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)。將以前四周全在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)改為前兩周在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),后兩周在校仿真實(shí)驗(yàn)室開展仿真實(shí)訓(xùn)。目前我院開設(shè)的與化學(xué)反應(yīng)工程有關(guān)的仿真實(shí)習(xí)項(xiàng)目有固定床反應(yīng)器單元、流化床反應(yīng)器單元、間歇反應(yīng)釜單元,以及30萬噸合成氨生產(chǎn)工藝中的反應(yīng)部分、甲醇生產(chǎn)工藝中的反應(yīng)部分,等等。學(xué)生要進(jìn)行冷態(tài)開車操作、正常生產(chǎn)操作、停車操作、故障處理操作,以及單人單工段、多人單工段、多人多工段等操作環(huán)節(jié)的實(shí)訓(xùn)。通過仿真操作訓(xùn)練對(duì)于學(xué)生了解化工反應(yīng)過程、以及工藝和控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性、提高對(duì)化工生產(chǎn)過程的運(yùn)行和控制能力具有特殊效果。這種運(yùn)行、調(diào)整和控制能力,集中反映了學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的水平。所以,仿真訓(xùn)練是運(yùn)用高科技手段強(qiáng)化學(xué)生掌握知識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的新型教學(xué)方法。
四、參與科研活動(dòng)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力
進(jìn)入21世紀(jì),隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各學(xué)科的每一個(gè)領(lǐng)域之中,各學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴程度越來越高,化學(xué)工程學(xué)科也不例外。目前,計(jì)算機(jī)已經(jīng)深入應(yīng)用到化工模擬、計(jì)算化學(xué)和化工制圖等化學(xué)工程學(xué)科的各個(gè)層面之中,對(duì)化學(xué)工程的發(fā)展起著巨大的促進(jìn)推動(dòng)作用。化學(xué)工作者應(yīng)該抓住機(jī)遇,在新時(shí)期努力學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)、熟練掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī),將其應(yīng)用到化工設(shè)計(jì)、化學(xué)本文由收集整理計(jì)算中去,使化工學(xué)科能夠更快地發(fā)展。
化學(xué)工程作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,長(zhǎng)期以來是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,是一門理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的學(xué)科。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展日新月異,化學(xué)工程的研究中又增加了計(jì)算與計(jì)算機(jī)模擬的方法,它已經(jīng)逐漸成為化學(xué)工程中最富有生命力的研究方法。隨著電子計(jì)算機(jī)在化學(xué)工程中的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的化學(xué)工程學(xué)科已逐漸成為一門集實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、理論于一體的綜合性學(xué)科。
從20世紀(jì)50年代開始,科研工作者就利用計(jì)算機(jī)解算化工過程的數(shù)學(xué)模型,使研究方法出現(xiàn)了一個(gè)革新。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,化工過程模擬已經(jīng)成為普遍采用的常規(guī)手段,被廣泛應(yīng)用于化工過程的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)操作的控制與優(yōu)化、操作培訓(xùn)和技術(shù)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(jù)化工過程的數(shù)據(jù),諸如物料的壓力、溫度、流量、組成和有關(guān)的工藝操作條件、工藝規(guī)定、產(chǎn)品規(guī)格以及一定的設(shè)備參數(shù),如蒸餾塔的板數(shù)、進(jìn)料位置等,采用適當(dāng)?shù)哪M軟件,將一個(gè)有許多個(gè)單元過程組成的化工流程用數(shù)學(xué)模擬描述,用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際生產(chǎn)過程,并在計(jì)算機(jī)上通過改變各種有效條件得到所需要的結(jié)果,其中包括最受關(guān)心的原材料消耗、公用工程消耗和產(chǎn)品、副產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量等重要數(shù)據(jù)。
流程模擬就是在計(jì)算機(jī)上“再現(xiàn)”實(shí)際生產(chǎn)過程,由于這一“再現(xiàn)”過程不涉及實(shí)際裝置的任何管線、設(shè)備以及能源的變動(dòng),因此給化工模擬人員最大的自由度,可以在計(jì)算機(jī)上任意進(jìn)行不同方案和工藝條件的探討、分析。流程模擬式計(jì)算機(jī)技術(shù)是化工方面的最重要應(yīng)用之一。應(yīng)用流程模擬系統(tǒng)不僅可以節(jié)省時(shí)間,也可節(jié)省大量資金和操作費(fèi)用,提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,降低消耗。流程模擬系統(tǒng)還可以對(duì)經(jīng)濟(jì)效益、過程優(yōu)化、環(huán)境評(píng)價(jià)進(jìn)行全面地分析和精確評(píng)估,并可以對(duì)化工過程的規(guī)劃、研究和開發(fā)及技術(shù)可靠性做出分析,并快速準(zhǔn)確地對(duì)多種流程方案進(jìn)行分析和對(duì)比。
二、單元模擬
化工工業(yè)處理的過程是以質(zhì)量、動(dòng)量和能量的連續(xù)流動(dòng)為特征,傳統(tǒng)手段對(duì)這一過程的處理很大程度上是依靠經(jīng)驗(yàn)以及一些宏觀參數(shù)表達(dá)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式?,F(xiàn)代流程模擬技術(shù)中,絕大部分單元過程仍被處理為“黑箱”模型,對(duì)流動(dòng)、傳質(zhì)、熱、反應(yīng)比較敏感的單元過程的設(shè)計(jì)、放大,需要了解有關(guān)質(zhì)量、動(dòng)量、能量流更多微觀和深入的信息,單元模擬技術(shù)就是為了解決這一問題而產(chǎn)生的。
在單元模擬過程中,單元內(nèi)部的介質(zhì)基本是多組分或多相的,傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)過程相互耦合。單元模擬技術(shù)通過離散方法求解這一耦合體系,以獲得空間和時(shí)間的速度分布、溫度分布、壓力分布、濃度分布、相分?jǐn)?shù)分布等。單元模擬技術(shù)可以提供傳統(tǒng)手段難以獲得的大量信息,如單元過程內(nèi)部所有參數(shù)的空間分布和動(dòng)態(tài)變化,通過這些信息可以深入理解單元過程內(nèi)部的機(jī)理,在發(fā)生異常時(shí)亦有助于分析原因。因此,它是一種低成本的調(diào)優(yōu)手段,當(dāng)結(jié)構(gòu)形式或結(jié)構(gòu)參數(shù)變化后,單元過程內(nèi)部隨工藝參數(shù)和操作參數(shù)而變化的過程,可以在計(jì)算機(jī)上很方便地進(jìn)行試驗(yàn),直接用于優(yōu)化和改造手段,而且單元模擬的計(jì)算不是經(jīng)驗(yàn)性的,比較可靠,目前單元模擬主要用于化工生產(chǎn)的工程放大、優(yōu)化設(shè)計(jì)、診斷及擴(kuò)能改造、生產(chǎn)調(diào)優(yōu)及控制四個(gè)方面。
三、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模擬
化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是一門研究各種因素對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律和反應(yīng)機(jī)理的科學(xué),在根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對(duì)反應(yīng)機(jī)理研究的基礎(chǔ)上建立了化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,它們對(duì)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、最優(yōu)化條件的選擇都是必不可少的理論基礎(chǔ)。
目前所采用的物理化學(xué)教材對(duì)一系列對(duì)峙、平行、連
續(xù)等復(fù)雜反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程僅給出分離變量法或消元法等單一的數(shù)學(xué)處理方法,這種方法對(duì)于非常簡(jiǎn)單的復(fù)雜反應(yīng)可以求出解析解,但大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理非常復(fù)雜,由于從反應(yīng)機(jī)理得到的微分方程組,非常不便求解,因此借助電子計(jì)算機(jī)用數(shù)值解法,可以方便地求解從反應(yīng)機(jī)理得到的微分方程組。
計(jì)算機(jī)模擬在復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的計(jì)算中有著廣泛的應(yīng)用,通過計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算得到的結(jié)果可以預(yù)知反應(yīng)過程中各反應(yīng)物質(zhì)濃度的變化,通過對(duì)連續(xù)反應(yīng)最佳時(shí)間的計(jì)算可以控制反應(yīng)時(shí)間以得到所需要的物質(zhì)的最大濃度,通過計(jì)算平行反應(yīng)和對(duì)峙放熱反應(yīng)最佳溫度,可以控制反應(yīng)溫度,優(yōu)化反應(yīng)條件,使生成產(chǎn)物的速率達(dá)到最大值,這些計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算的數(shù)值可以為實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中工藝條件的控制以及反應(yīng)器的設(shè)計(jì)提供重要的參考數(shù)據(jù)。
四、分子模擬
從分子水平來研究化工過程及產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì),無疑是21 世紀(jì)化學(xué)工程的一個(gè)重要方向,計(jì)算機(jī)模擬研究已漸成為與實(shí)驗(yàn)研究及理論研究相平衡的認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的第三種重要方法?;崃W(xué)數(shù)據(jù)對(duì)于化學(xué)工業(yè)過程的設(shè)計(jì)、操作以及優(yōu)化具有重要的作用。熱力學(xué)數(shù)據(jù)一般通過三個(gè)途徑取得:即實(shí)驗(yàn)測(cè)定、理論總結(jié)及計(jì)算機(jī)分子模擬。通過計(jì)算機(jī)分子模擬,可以較為嚴(yán)格地從流體的微觀相互作用出發(fā),預(yù)測(cè)流體的宏觀熱力學(xué)性質(zhì)。特別是在一些極端的條件(如高溫、高壓、劇毒)下,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是很困難的,計(jì)算機(jī)模擬則較易實(shí)現(xiàn),并且比較經(jīng)濟(jì)。采用計(jì)算機(jī)分子模擬方法,可以得到相當(dāng)可靠的熱力學(xué)體系的徑向分布函數(shù)、宏觀熱力學(xué)性質(zhì)以及輸運(yùn)性質(zhì),這為我們建立與改進(jìn)各種描述實(shí)際現(xiàn)象的理論或模型提供可靠的依據(jù)。
化學(xué)是一門基礎(chǔ)性學(xué)科,是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的學(xué)科,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在化學(xué)學(xué)科中的廣泛應(yīng)用,逐漸形成了應(yīng)用計(jì)算機(jī)研究化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)變化的獨(dú)立學(xué)科,它以計(jì)算機(jī)為技術(shù)手段,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)方面的數(shù)值計(jì)算,這就是計(jì)算化學(xué)。
計(jì)算化學(xué)是理論化學(xué)的重要分支,是利用電子計(jì)算機(jī)、通過數(shù)值計(jì)算解決化學(xué)問題的一門方法學(xué)。計(jì)算化學(xué)是一門新興的、多學(xué)科交叉的邊緣科學(xué),它運(yùn)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的方法,進(jìn)行化學(xué)方面的理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)與信息處理、分類、分析和預(yù)測(cè)。隨著化學(xué)儀器對(duì)自動(dòng)化要求越來越高,許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程用人工進(jìn)行控制相當(dāng)困難,需要可靠的控制技術(shù)系統(tǒng),因此計(jì)算機(jī)計(jì)算模擬技術(shù)從根本上改變了化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。
計(jì)算化學(xué)以數(shù)值計(jì)算為基礎(chǔ),用高級(jí)語言及其編程技術(shù),解決化學(xué)中的數(shù)值計(jì)算問題,它將數(shù)學(xué)的計(jì)算方法通過計(jì)算機(jī)程序具體地應(yīng)用于化學(xué)過程中,通常用來研究化學(xué)中一些常用的、共同的、較為常見的計(jì)算方法,是化學(xué)計(jì)算的核心。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)插、函數(shù)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(xué)中量子化學(xué)、分析化學(xué)、化學(xué)平衡、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等密切相關(guān)?,F(xiàn)代計(jì)算化學(xué)技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)能夠?qū)⒏鞣N化學(xué)性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系定量地聯(lián)系起來,化學(xué)因此正從實(shí)驗(yàn)科學(xué)邁向?qū)嶒?yàn)、計(jì)算、理論相結(jié)合的綜合性學(xué)科,化學(xué)已經(jīng)由多實(shí)驗(yàn)少計(jì)算,演變?yōu)橄葘?shí)驗(yàn)再計(jì)算,也必將逐步演變?yōu)橄扔?jì)算再實(shí)驗(yàn)。
目前計(jì)算化學(xué)在無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)中都有廣泛地運(yùn)用,具體來說,計(jì)算化學(xué)要完成的任務(wù)主要有量子結(jié)構(gòu)計(jì)算、分子從頭計(jì)算、半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算和分子力學(xué)計(jì)算等量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)范疇,以及物理化學(xué)參數(shù)計(jì)算,包括反應(yīng)焓、偶極距、振動(dòng)頻率、光譜熵、反應(yīng)自由能、反應(yīng)速率等理論計(jì)算,這些屬于化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)及統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)范疇。在計(jì)算化學(xué)中,數(shù)值計(jì)算是最根本的任務(wù),其目的是將已知參數(shù)通過適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)計(jì)算得到一個(gè)預(yù)期的結(jié)果,這個(gè)結(jié)果可以和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較,也可以和前人的研究成果相比較,最終得出結(jié)論,用來指導(dǎo)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。
化學(xué)工程設(shè)計(jì)具體的任務(wù)涉及物料衡算、能量衡算、廠區(qū)布置圖繪制、車間布置圖繪制、設(shè)備裝備圖繪制、管道布置圖繪制、帶控制點(diǎn)工藝流程圖繪制、設(shè)備選型及強(qiáng)度校核計(jì)算等許多工作,如此眾多繁雜的工作,如能引入計(jì)算機(jī)輔助,將大大減輕化工設(shè)計(jì)工作的強(qiáng)度。
過去那種利用普通紙筆繪制化工圖樣、利用計(jì)算尺和計(jì)算器進(jìn)行的各種計(jì)算將被計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用所取代。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制圖和普通制圖相比不僅具有繪制精確、圖面整潔等優(yōu)點(diǎn),而且還具有隨意修改、重復(fù)利用、按需打印等普通手工繪制無法具備的特點(diǎn),利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
進(jìn)行化工工程圖繪制已經(jīng)是21世紀(jì)的基本趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:反應(yīng)精餾塔,優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)
一、反應(yīng)精餾塔簡(jiǎn)介
如果將化學(xué)反應(yīng)以及精餾過程合二為一,即在一個(gè)設(shè)備中同時(shí)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以及精餾過程,這樣便產(chǎn)生了一個(gè)新的概念――反應(yīng)精餾。
反應(yīng)精餾(Reactive distillation process)是化學(xué)反應(yīng)和分離在同一精餾設(shè)備中完成的過程。目前有皂化、酯化、醚化等多種生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)精餾的集成化操作。這種操作既可以對(duì)難以用普通精餾過程分離的系統(tǒng),通過添加某種組分,使之與被分離組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)混合物體系的分離;又可使反應(yīng)混合體系中的某種組分不斷從塔中分離出來,改變系統(tǒng)的相平衡和化學(xué)平衡,使之反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,提高轉(zhuǎn)化率。
(一)反應(yīng)精餾塔的優(yōu)點(diǎn)
反應(yīng)精餾過程可以縮短生產(chǎn)流程、減少成本投資;對(duì)于多數(shù)放熱反應(yīng)還可以利用反應(yīng)熱供分離所需,降低所需能耗;同時(shí)作為一種新型分離技術(shù),還可用于某些特殊精餾。因此,研究反應(yīng)精餾過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
(二)反應(yīng)精餾塔過程設(shè)計(jì)
Backhaus在1921年提出有關(guān)反應(yīng)精餾的思想。由于在精餾塔中反應(yīng)的分離之間存在許多影響因素,即使板數(shù)、傳熱、速率、進(jìn)料位置、停留時(shí)間、催化劑、副產(chǎn)物濃度以及反應(yīng)物進(jìn)料配比等參數(shù)的很小變化,都可能對(duì)過程產(chǎn)生很大影響,所以對(duì)該集成過程的研究要困難得多。因此,早期在反應(yīng)精餾領(lǐng)域的研究一直以特定體系的數(shù)學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)探索為主。
當(dāng)生產(chǎn)過程的反應(yīng)和分離條件與要求確定后,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和精餾過程集成化設(shè)計(jì)的目的是為了確定過程的可行性,合理的設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。要更好地發(fā)揮反應(yīng)精餾過程的優(yōu)點(diǎn),從技術(shù)上考慮,反應(yīng)精餾設(shè)備的選型,工藝流程和關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)的選定起著十分關(guān)鍵的作用。目前提出的設(shè)計(jì)方法主要有:
1、直觀法。直觀推斷法是基于反應(yīng)精餾系統(tǒng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和物理化學(xué)知識(shí)提出的一種結(jié)構(gòu)綜合的決策規(guī)則。
2、混合整數(shù)非線性規(guī)劃法。該法是通過混合整數(shù)非線性規(guī)劃對(duì)反應(yīng)精餾設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化研究的方法。其優(yōu)點(diǎn)在于可提供模型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并進(jìn)行同時(shí)優(yōu)化,但必須是事先給出各種可能的組合。
3、數(shù)學(xué)模擬法。數(shù)學(xué)模擬法是在精餾過程模擬的數(shù)學(xué)模型中引入化學(xué)反應(yīng)平衡項(xiàng),并假定塔的操作參數(shù)已知,對(duì)大型非線性方程進(jìn)行求解,得出塔內(nèi)溫度、流量、轉(zhuǎn)化率等分布參數(shù)。這樣得到的結(jié)果雖比較準(zhǔn)確可靠,但計(jì)算量大,特別是要憑經(jīng)驗(yàn)確定塔的初值和操作參數(shù)。
4、圖解設(shè)計(jì)法。圖解設(shè)計(jì)法根據(jù)反應(yīng)和精餾過程的特點(diǎn),結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和公式繪制算圖用于反應(yīng)精餾過程的設(shè)計(jì),可簡(jiǎn)化某些繁瑣的計(jì)算過程,為數(shù)學(xué)模擬提供較為準(zhǔn)確的初值,并可為不便于數(shù)學(xué)表達(dá)的復(fù)雜問題提供分析手段、策略和方法。
(三)對(duì)反應(yīng)精餾操作以及工藝條件的選擇
由于反應(yīng)精餾不同于其他一般的精餾過程,反應(yīng)精餾的復(fù)雜性使過程的設(shè)計(jì)、放大、操作性能和控制方案的研究等方面均存在較大的困難,上述這些反應(yīng)精餾過程的初步設(shè)計(jì)方法目前還未形成全面有效的理論體系要在這一領(lǐng)域里開展深入的研究工作,應(yīng)該從理論上進(jìn)行分析探討。但是在實(shí)際情況中,還不得不靠經(jīng)驗(yàn)來處理某些問題。ChemCAD就可解決上述問題。
二、ChemCAD軟件簡(jiǎn)介
(一)ChemCAD化工模擬系統(tǒng)的簡(jiǎn)介
ChemCAD是美國CHEMSTATIONS公司開發(fā)的化工模擬軟件。它可以用嚴(yán)格的和最新的計(jì)算方法進(jìn)行單元操作乃至全過程的模擬計(jì)算,對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行評(píng)價(jià),為企業(yè)提供可靠的相關(guān)依據(jù),達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)和操作的目的。
ChemCAD軟件提供了包括鹽、堿、烴類、電解質(zhì)(共有220種不同的電解質(zhì))、酸或其它精細(xì)化工應(yīng)用方面的所有內(nèi)容的大量最新的熱力學(xué)計(jì)算方法,共有30多種K值和12種H值的計(jì)算方法,還有不同的粘度方法、熵方法、密度方法、蒸汽壓方法,以及計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)和表面張力的方法可供選擇。這些給用戶帶來了很多的方便。
目前,國內(nèi)主要應(yīng)用于精餾操作。在ChemCAD內(nèi)部,精餾模塊分為嚴(yán)格型和簡(jiǎn)捷型兩種。簡(jiǎn)捷型以Fenske-Underwood-Gilliland模擬為基礎(chǔ),只能解決單塔的簡(jiǎn)單精餾操作。嚴(yán)格型包括SCDS(Simultaneous Correction Distillation System)、Tower和Tower Plus 三種計(jì)算模塊。ChemCAD推薦標(biāo)準(zhǔn)塔(即1個(gè)輸入物流和2個(gè)產(chǎn)品物流)可使用Tower,對(duì)于帶有熱交換器、循環(huán)泵和側(cè)線采出的塔則使用Tower Plus。SDCS通常用來模擬非理想體系,它使用的是牛頓-拉普拉斯法收斂計(jì)算,允許氣液兩相中存在20多個(gè)組分。它不僅能夠模擬簡(jiǎn)單塔的計(jì)算,還可以處理5個(gè)側(cè)線進(jìn)料和4個(gè)側(cè)線采出的復(fù)雜精餾情況,提供了Murphee板效率選擇項(xiàng)。此外,該模型還提供了冷凝器和再沸器的多種選擇。較之前兩類,SCDC功能強(qiáng)大,但運(yùn)算時(shí)間較長(zhǎng),特別是組分?jǐn)?shù)≥10.
(二)ChemCAD模擬化工流程的一般步驟
1、新建一個(gè)流程。在ChemCAD中新建一個(gè)流程很簡(jiǎn)單,只要單擊File菜單下的New命令,你可以選擇合適的路徑存儲(chǔ)這個(gè)新流程。
ChemCAD是一個(gè)綜合性的過程模擬程序,化學(xué)工程師熟悉的幾乎所有的單元操作,包括像嚴(yán)格的反應(yīng)器、換熱器、精餾塔、壓縮機(jī)、混合器等單元裝置的流程圖,都可在Windows下通過使用ChemCAD來模擬。
選擇流程圖計(jì)算所需要的單元操作,并把它們放在主窗口中,物流是工藝過程計(jì)算的連接器,通過物流信息由一個(gè)單元操作傳遞到另一個(gè)單元操作。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;綠色化工技術(shù);工藝
經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的環(huán)境問題受到全世界人民的關(guān)注,各國的專家們都在尋找一條既可以發(fā)展經(jīng)濟(jì)又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大污染的道路。化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)就是在這樣的形勢(shì)下產(chǎn)生發(fā)展而來的,綠色化工技術(shù)的重點(diǎn)在于綠色二字,其能夠充分溶解資源消耗時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染問題,對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展有極大的幫助。因此對(duì)于這樣的綠色化工技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用是非常有意義的。
1關(guān)于綠色化工技術(shù)
綠色化工技術(shù)的作用是減少化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的過程中無形的或有形的給環(huán)境造成的污染,通過技術(shù)的創(chuàng)新和改造完善化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)作方法。如此一來,化學(xué)技術(shù)中使用的化學(xué)原料以及化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物對(duì)環(huán)境的污染就會(huì)有所減少。而且在這一方法的應(yīng)用下,化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程向空氣中排放的廢氣、向河流中排放的廢水中的有毒物質(zhì)就會(huì)減少許多。另外綠色化工技術(shù)在一定程度上將資源的回收利用程度提高了,減少了資源的浪費(fèi),從而對(duì)環(huán)境問題的解決有極大的益處。
2化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開發(fā)要點(diǎn)
2.1選用合適的化學(xué)原料化學(xué)原料的性質(zhì)決定了整個(gè)化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作?;瘜W(xué)原料是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),而且是污染的來源,因此重視化學(xué)原料的選取是重中之重。從源頭上控制污染,是快速有效解決環(huán)境污染問題的方法。值得注意的是,研發(fā)的新型的化工原料盡管是綠色無污染的,但是不可能讓化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生絲毫環(huán)境污染的問題。從這一點(diǎn)無法避免的問題出發(fā),現(xiàn)在的技術(shù)飛速發(fā)展,化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)著手研發(fā)更加清潔的原料,盡量選取那些沒有任何毒性或者是毒性較少的化學(xué)原料進(jìn)行化學(xué)工業(yè)生產(chǎn),逐漸降低化學(xué)藥劑的使用頻率,采用一些天然的植物或者是農(nóng)作物作為無毒害性材料,是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。2.2選用綠色化學(xué)催化劑化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)用到化學(xué)催化劑加速化學(xué)反應(yīng)完成整個(gè)化學(xué)生產(chǎn),提高化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的效率。盡管可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益,為社會(huì)積累財(cái)富,但是很明顯這種財(cái)富不會(huì)長(zhǎng)久,因?yàn)榛瘜W(xué)催化劑給環(huán)境造成的污染非常大。因此研發(fā)出毒性低的化學(xué)催化劑降低有毒物質(zhì)的排放以及排放量,是當(dāng)前化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)??v觀現(xiàn)在的綠色化工技術(shù)行業(yè),其關(guān)注點(diǎn)都在研發(fā)無毒化學(xué)催化劑上,爭(zhēng)取研發(fā)出的催化劑既可以加快化學(xué)反應(yīng)又可以減少對(duì)環(huán)境的污染,努力朝著綠色化學(xué)催化劑的方向努力。依照現(xiàn)在的研發(fā)進(jìn)度來看,烷基化固相催化劑這一種催化劑的研究成果較為可觀,實(shí)驗(yàn)表明烷基化固相催化劑是沒有毒性的,對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染,可以推廣到化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)中,有不錯(cuò)的使用價(jià)值。但值得一提的是,烷基化固相催化劑這一類催化劑在研發(fā)過程中,研發(fā)人員要針對(duì)廢棄物的排放標(biāo)準(zhǔn)問題準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù),盡量達(dá)到生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物也可以循環(huán)利用的效果,進(jìn)而促進(jìn)資源的利用率。2.3選擇性強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的選擇性也是綠色化工技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn),若是研發(fā)人員可以完善這一內(nèi)容,化學(xué)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生物的提取會(huì)更加高效,也會(huì)更加便捷。也就是說強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性不僅可以讓化學(xué)工業(yè)的環(huán)境污染降低,還可以降低化學(xué)工業(yè)所需成本,如此一來還節(jié)約了資源。例如在石油開發(fā)這一類化學(xué)工業(yè)中經(jīng)常會(huì)選擇烴類選擇性氧化物,這一種氧化物會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,因?yàn)檫@種氧化物可以讓化學(xué)反應(yīng)非常容易就出現(xiàn)明顯的氧化反應(yīng)。由此可以知道,為了達(dá)到化學(xué)工業(yè)綠色生產(chǎn)的目的,減少環(huán)境污染,一定要選擇性強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)。
3化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)
3.1應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用范圍有冶金、淡化海水、處理垃圾還有發(fā)電等,一般情況下都不會(huì)產(chǎn)生毒害性。正因?yàn)檫@種獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),在現(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)中備受推崇。例如在海水淡化時(shí),清潔生產(chǎn)技術(shù)可以將海水中鹽分分離,甚至可以分離海水中的其他物質(zhì),使海水成為人們的生活用水。3.2應(yīng)用生物技術(shù)生物化工中常常應(yīng)用生物技術(shù),在實(shí)際生活中應(yīng)用的比較廣泛的是生物技術(shù)中膜化學(xué)技術(shù)。生物技術(shù)一般是通過將可再生的資源有效地轉(zhuǎn)化成可以為生產(chǎn)生活利用的化學(xué)品。例如常見的酶成分,這樣一種催化劑在化學(xué)反應(yīng)中有非常好的效果,而且最好的一點(diǎn)是不會(huì)給環(huán)境帶來無法消融的廢棄物。3.3應(yīng)用環(huán)境友好型產(chǎn)品環(huán)境友好型產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)的是不影響環(huán)境和人類的生產(chǎn)生活,杜絕污染強(qiáng)度大的產(chǎn)品的使用。比如增加使用那些綠色汽油、燃料、能源,降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)給環(huán)境和人類帶來的危害,逐漸提高資源合理利用,增加效率。
4結(jié)束語
經(jīng)過對(duì)化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的分析可以發(fā)現(xiàn),這種技術(shù)可以減少對(duì)環(huán)境的污染破壞,提高資源再利用效率,以及提升資源溶解的程度,能推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1]井博勛.淺議綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用[J].天津化工,2015(3).
【關(guān)鍵詞】復(fù)合教學(xué)法 研究 應(yīng)用 化學(xué)反應(yīng)工程
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2011)23-0001-02
復(fù)合教學(xué)是進(jìn)行文化知識(shí)教學(xué)的有效方法,它既符合學(xué)科知識(shí)綜合化的趨勢(shì),又順應(yīng)大學(xué)畢業(yè)生職業(yè)市場(chǎng)的變化。復(fù)合教學(xué)在西方發(fā)達(dá)國家大學(xué)中已廣泛流行二十余年,如STS課程即“科學(xué)――技術(shù)――社會(huì)”相統(tǒng)一的課程,就加強(qiáng)了自然科學(xué)的人文趨向。國內(nèi)許多綜合性大學(xué)在進(jìn)行課程體系設(shè)置和教學(xué)改革時(shí)對(duì)此也已涉及。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,學(xué)科間的交叉與相互滲透不斷加大,尤其是專業(yè)課,其內(nèi)容涵蓋了基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課等多個(gè)學(xué)科,其教學(xué)過程包括多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),注重能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高的復(fù)合教學(xué)在教學(xué)中的作用更顯突出。針對(duì)專業(yè)課的這一特點(diǎn),我們嘗試對(duì)專業(yè)課及與之相關(guān)的多學(xué)科、多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合教育,對(duì)“復(fù)合教學(xué)法”進(jìn)行了大膽的探索與實(shí)踐,不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、開闊了學(xué)生的視野、豐富了學(xué)生的知識(shí),而且培養(yǎng)了學(xué)生多方面的能力、提高了學(xué)生的整體素質(zhì),取得了較好的教學(xué)效果。在化學(xué)工程與工藝專業(yè)課《化學(xué)反應(yīng)工程》的教學(xué)中,我們所采用的復(fù)合教學(xué)模式主要包括“十個(gè)結(jié)合”。
一 課程教學(xué)與教材建設(shè)相結(jié)合
結(jié)合地方高校學(xué)生特點(diǎn)開展教材建設(shè)。為適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要,教學(xué)團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)其他地方高校合作,編寫了《化學(xué)反應(yīng)工程》教材,教材側(cè)重于工程應(yīng)用,并將最新科研成果編入化學(xué)反應(yīng)工程新進(jìn)展,強(qiáng)化教材的實(shí)用性。該教材由化學(xué)工業(yè)出版社于2009年1月出版,作為新世紀(jì)化工類應(yīng)用型工科人才培養(yǎng)的系列教材之一,被教育部高等學(xué)?;瘜W(xué)工程與工藝教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)列為推薦教材,目前已被蘭州大學(xué)、河北科技大學(xué)、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)、廣西大學(xué)等國內(nèi)近十余所高校采用。教材建設(shè)對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高起到了保證和推動(dòng)作用。
二 課程教學(xué)與專業(yè)外語相結(jié)合
在《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在重基礎(chǔ)英語,輕專業(yè)英語;專業(yè)詞匯相對(duì)貧乏;閱讀專業(yè)文獻(xiàn)少;對(duì)專業(yè)英語在文體、語法、修辭等方面的規(guī)律認(rèn)識(shí)不足等諸多問題。為了提高學(xué)生的專業(yè)外語水平,在教學(xué)過程中,我們堅(jiān)持與專業(yè)外語相結(jié)合,具體做法:第一,關(guān)鍵詞匯英文化。在專業(yè)課的教學(xué)過程中,首先把課程涉及的專業(yè)術(shù)語、關(guān)鍵詞匯等用英文給學(xué)生寫出,這樣便于后續(xù)的雙語教學(xué)。第二,板書內(nèi)容英文化。在關(guān)鍵詞匯英文化的基礎(chǔ)上,選取部分教材內(nèi)容,全部采用英文板書,保證了專業(yè)詞匯的重現(xiàn)性以及教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性,為學(xué)生下一步閱讀原版教材奠定基礎(chǔ)。第三,指導(dǎo)學(xué)生閱讀英文原版教材,教學(xué)雙語化。為了便于學(xué)生閱讀原版教材,指導(dǎo)學(xué)生將其與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,即選擇與課堂教學(xué)緊密相關(guān)的部分章節(jié)閱讀,這樣不僅提高了閱讀速度與質(zhì)量,而且也鞏固了課堂教學(xué)內(nèi)容。對(duì)學(xué)生在閱讀中遇到的問題及時(shí)給予解答,并經(jīng)常和學(xué)生交流閱讀經(jīng)驗(yàn)、體會(huì)等。課堂教學(xué)中板書及口語表達(dá)以英語為主。
三 課程教學(xué)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用相結(jié)合
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用的普及,當(dāng)今社會(huì)對(duì)大學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平也提出了較高的要求?!痘瘜W(xué)反應(yīng)工程》學(xué)科與計(jì)算機(jī)應(yīng)用密切相關(guān),在該學(xué)科中反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方法主要有兩種,即經(jīng)驗(yàn)法和數(shù)學(xué)模型法。經(jīng)驗(yàn)法比較粗略,不能高倍放大;數(shù)學(xué)模型法是從過程的內(nèi)在規(guī)律出發(fā),更好地反映了過程的本質(zhì),放大周期短,放大費(fèi)用低,可以高倍放大。但數(shù)學(xué)模型一般都比較復(fù)雜,必須借助計(jì)算機(jī)才能求解,計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步使數(shù)學(xué)模型法得到迅速發(fā)展。為了使課堂教學(xué)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用相結(jié)合,在多年的教學(xué)實(shí)踐中,我們主要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行以下幾個(gè)方面的訓(xùn)練:(1)建立反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型及邊界條件;(2)繪制數(shù)學(xué)模型法計(jì)算框圖;(3)編寫數(shù)學(xué)模型計(jì)算程序;(4)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算。
四 課程教學(xué)與文獻(xiàn)檢索相結(jié)合
文獻(xiàn)檢索是科技工作者的基本能力,尤其在當(dāng)今信息爆炸的時(shí)代更是如此。在教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生雖然掌握了文獻(xiàn)檢索的基本知識(shí)和方法,但熟練程度不夠,對(duì)本專業(yè)具有代表性的文獻(xiàn)種類及常用檢索工具了解不夠全面。鑒于此,我們?cè)趯I(yè)課教學(xué)中堅(jiān)持與文獻(xiàn)檢索相結(jié)合,具體的做法是:在介紹參考文獻(xiàn)時(shí),將本學(xué)科有代表性的學(xué)者、著作、刊物、常用檢索工具等全部介紹給學(xué)生,以便于學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,開展有針對(duì)性的檢索訓(xùn)練,我們擬定幾個(gè)本課程的專題,把學(xué)生分成幾個(gè)小組進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,再把檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行分類整理,加工提煉,撰寫專題綜述。實(shí)踐證明,通過此項(xiàng)訓(xùn)練確實(shí)提高了學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力。
五 課程教學(xué)與科技寫作相結(jié)合
科技寫作是從寫作學(xué)科體系中派生出來的新學(xué)科,承擔(dān)著科學(xué)技術(shù)信息和成果的總結(jié)、交流、傳播和貯存任務(wù)??萍紝懽魇强萍脊ぷ髡弑貍涞幕舅刭|(zhì)。為了提高學(xué)生的科技寫作水平,我們要在專業(yè)課教學(xué)中堅(jiān)持與科技寫作相結(jié)合。具體做法是:將課程的重點(diǎn)內(nèi)容分成幾個(gè)專題,讓學(xué)生首先進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,在此基礎(chǔ)上按照科技論文規(guī)范撰寫專題報(bào)告。整個(gè)過程中,教師給予幫助、指導(dǎo)。指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行文獻(xiàn)檢索;對(duì)檢索到的文獻(xiàn)資料如何進(jìn)行整理分類、加工提煉;如何把握論文的整體架構(gòu);如何展開正文部分;如何撰寫論文的中、英文摘要;如何選擇論文的關(guān)鍵詞等。為使各個(gè)專題組之間進(jìn)行相互學(xué)習(xí)和交流,舉辦專題報(bào)告會(huì)。這樣,同學(xué)們不僅鞏固了在課堂所學(xué)的知識(shí),而且文獻(xiàn)檢索、科技寫作、課件制作、上臺(tái)演講等多方面的能力都得到了提高,教學(xué)效果很好。
六 課程教學(xué)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合
作為《化學(xué)反應(yīng)工程》學(xué)科,其主要任務(wù)是對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行正確選型、有效放大、最佳控制。所制定的技術(shù)方案必須滿足“技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,生產(chǎn)上安全可靠”,由此可見,本學(xué)科與技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)聯(lián)系緊密。因此,在這門課程的教學(xué)過程中,堅(jiān)持與技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)生樹立工程觀點(diǎn),工程問題涉及諸多因素,因此工程問題是一個(gè)系統(tǒng)工程。在進(jìn)行反應(yīng)技術(shù)開發(fā)、反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)、反應(yīng)過程的控制時(shí)都要利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí),使效益最大化。同一化工生產(chǎn)過程往往有多個(gè)不同的技術(shù)方案,在教學(xué)中,注意啟發(fā)學(xué)生對(duì)不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇最優(yōu)方案。同時(shí),通過多方案比較習(xí)題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練,使學(xué)生能夠自覺地利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí),分析和解決反應(yīng)器設(shè)計(jì)中的各種問題。
七 課程教學(xué)與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合
縱觀近年的畢業(yè)環(huán)節(jié),學(xué)生基本上是以做畢業(yè)論文為主。而對(duì)化工專業(yè)的學(xué)生來說,畢業(yè)以后的主要去向是化工企業(yè),從事工作以后,無論是新工藝的技術(shù)開發(fā),還是老工藝的技術(shù)改造,都離不開化工設(shè)計(jì)。雖然化工原理有課程設(shè)計(jì),但其主要是針對(duì)單元操作的物理過程,不是一個(gè)完整的化工設(shè)計(jì)。化工專業(yè)的學(xué)生缺少了化工設(shè)計(jì)這一基本訓(xùn)練,對(duì)今后從事化工設(shè)計(jì)工作顯然是不利的。對(duì)歷屆畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查結(jié)果也說明了這一點(diǎn)。為了扭轉(zhuǎn)這個(gè)局面,在《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)中安排了課程設(shè)計(jì)。具體做法是選取“某一化工生產(chǎn)過程的工藝設(shè)計(jì)”作為課程設(shè)計(jì)的題目,要求學(xué)生完成查閱資料、制訂方案、工藝計(jì)算、設(shè)備設(shè)計(jì)、繪圖和設(shè)計(jì)說明書編寫的化工設(shè)計(jì)全過程。經(jīng)過課程設(shè)計(jì),學(xué)生五個(gè)方面的能力都得到了提高:(1)搜集和整理技術(shù)資料的能力;(2)工程計(jì)算能力;(3)技術(shù)方案比較和選擇的能力;(4)工程制圖能力;(5)科技寫作能力。
八 課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合
為了配合課堂教學(xué),搞好實(shí)踐教學(xué),構(gòu)建了以實(shí)踐教學(xué)工程觀摩中心為主體的校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),和以企業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地和社會(huì)實(shí)踐基地的校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),做到“校內(nèi)與校外相結(jié)合”,以滿足貫穿于學(xué)生整個(gè)培養(yǎng)過程的實(shí)踐教學(xué)的要求。實(shí)踐教學(xué)工程觀摩中心有化工設(shè)備展及配件區(qū)、工業(yè)催化劑展區(qū)、塔填料展區(qū)、典型工藝流程動(dòng)態(tài)模型展區(qū)、化工管道安裝實(shí)訓(xùn)展區(qū)。學(xué)生通過在實(shí)踐教學(xué)工程觀摩中心的參觀學(xué)習(xí),對(duì)化工工藝過程及設(shè)備有了比較直觀的了解和認(rèn)識(shí),有利于其工程概念的建立,也有利于課堂教學(xué)。校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建立,主要是選擇一些具有典型反應(yīng)設(shè)備的化工企業(yè)作為實(shí)習(xí)基地,如石家莊金石化肥集團(tuán)、石家莊制藥集團(tuán)、石家莊化纖化工有限公司、山西三維集團(tuán)公司、山東金嶺集團(tuán)公司、河北冀榮氨基酸公司等,他們所具有的典型反應(yīng)設(shè)備有:固定床反應(yīng)器、氣液反應(yīng)器、均相反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、反應(yīng)精餾裝置等。在校外實(shí)習(xí)基地,根據(jù)不同情況,學(xué)生可以采取參觀、短期實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)等多種實(shí)習(xí)方式。
九 課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合
實(shí)驗(yàn)設(shè)置的指導(dǎo)思想是:重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念,而是理論教學(xué)的有機(jī)補(bǔ)充和提高;注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、探索精神的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施方案為:課程組利用學(xué)校和學(xué)院設(shè)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究項(xiàng)目基金,開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革;篩選出了“基本技能―現(xiàn)代技術(shù)、綜合應(yīng)用―創(chuàng)新能力”綜合培養(yǎng)的有特色的實(shí)驗(yàn);建立了多層次、開放式的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)類型分為演示性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。演示性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力和動(dòng)手能力,鞏固學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí),使學(xué)生達(dá)到工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的基本要求。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和協(xié)作精神。學(xué)生可自主選擇課題或選擇指導(dǎo)教師提供的課題,開展科技創(chuàng)新活動(dòng)。
十 課程教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合
本著“寓教于研、以研促教、研教融貫、教研相長(zhǎng)”的教學(xué)理念,注重教學(xué)與科研相結(jié)合,將科技成果與技術(shù)轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢(shì)資源,分別從理念、成果、方法和手段等多途徑與教學(xué)結(jié)合,滲透于教材編寫、理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)與畢業(yè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了科研向教學(xué)的多方位轉(zhuǎn)化。同時(shí),言之有物的教學(xué)內(nèi)容又促進(jìn)了學(xué)生科研水平的提高。我們的具體做法是:
第一,科研成果進(jìn)教材。團(tuán)隊(duì)鼓勵(lì)教師撰寫教材、講義,并將最新研究成果融入教材之中。在編寫《化學(xué)反應(yīng)工程》教材過程中將微反應(yīng)器方面取得的科研成果引入第四章《非理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)》中,將在超重力反應(yīng)技術(shù)方面取得的科研成果寫入第十章《反應(yīng)工程新進(jìn)展》中,將在催化反應(yīng)新工藝開發(fā)過程中的科研成果引入第六章《氣固相反應(yīng)器設(shè)計(jì)》中。
第二,科研成果進(jìn)課堂。團(tuán)隊(duì)將專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的前沿科技和教師本人最新研究成果如離子液體中的化學(xué)反應(yīng)、微反應(yīng)器的開發(fā)、流化床反應(yīng)器的實(shí)際應(yīng)用等引入課堂,在第三章《理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)》的授課中,以“返混”和“平推流”為主線,講授了團(tuán)隊(duì)開展的工業(yè)反應(yīng)器改造的實(shí)例,開拓了學(xué)生的知識(shí)視野、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)科興趣。
第三,科研成果進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)團(tuán)隊(duì)著力于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的開發(fā)研究,將多年積累的科研成果與技術(shù)融入其中,開發(fā)了多項(xiàng)科研成果轉(zhuǎn)化而來的綜合型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,針對(duì)反應(yīng)工程課程的重點(diǎn)和難點(diǎn),開發(fā)了多釜串聯(lián)特性實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)精餾實(shí)驗(yàn)、氣固相催化反應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)以及超重力反應(yīng)器性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)等多個(gè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)裝置,加深了學(xué)生對(duì)課程的理解,鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。
第四,科研成果進(jìn)畢業(yè)環(huán)節(jié)。團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持將學(xué)生的畢業(yè)環(huán)節(jié)與教師的科研項(xiàng)目緊密相連,畢業(yè)環(huán)節(jié)論文題目80%以上來自縱橫向科研課題,真實(shí)的科研課題增強(qiáng)了學(xué)生的責(zé)任心、鍛煉了學(xué)生的科研實(shí)踐和知識(shí)運(yùn)用能力,使得畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量顯著提高。
本文闡述了化工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容與特點(diǎn),對(duì)于化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)問題的策略進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】
化工工藝設(shè)計(jì);安全危險(xiǎn)問題;問題策略
1前言
化工工藝設(shè)計(jì)主要是指工藝工程師根據(jù)一個(gè)或是幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)來將化學(xué)材料轉(zhuǎn)化為客戶要求的產(chǎn)品的化學(xué)生產(chǎn)流程。在這一設(shè)計(jì)工作中工藝工程師所需要考慮的不僅僅包括了成本、產(chǎn)量、效率、時(shí)間等因素,安全危險(xiǎn)問題的發(fā)現(xiàn)與控制更是化學(xué)工藝設(shè)計(jì)中的重中之重。
2化工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)析
2.1化工工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容化工工藝設(shè)計(jì)包括了許多方面的內(nèi)容。眾所周知安全問題是化工領(lǐng)域中各個(gè)行業(yè)都需要給予高度重視的行業(yè)。在這一過程中由于化工工藝設(shè)計(jì)工作有著自身的特殊性,因此這導(dǎo)致了工藝工程師需要對(duì)于其給予更高的重視程度。其次,工藝工程師在思考化工工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步的熟悉設(shè)計(jì)工作的基本原則和精神,從而能夠在此基礎(chǔ)上更好的將其貫徹到整個(gè)設(shè)計(jì)工作中去。與此同時(shí),工藝工程師在進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容確定時(shí)還需要把化工工藝設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)進(jìn)行靈活運(yùn)用,從而能夠在保證其符合化學(xué)工藝生產(chǎn)規(guī)范的同時(shí)也不會(huì)影響到化工產(chǎn)品的高效高質(zhì)生產(chǎn)。
2.2化工工藝設(shè)計(jì)類型化工工藝設(shè)計(jì)的類型是以不同的概念進(jìn)行區(qū)分的。工藝工程師在選擇化工工藝設(shè)計(jì)類型時(shí)首先應(yīng)當(dāng)做好必要的概念設(shè)計(jì)工作。通常來說概念設(shè)計(jì)也被稱為假象設(shè)計(jì),這一設(shè)計(jì)實(shí)際上是按照規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)裝置進(jìn)行的。此外,由于概念設(shè)計(jì)主要是在中試前進(jìn)行,這一設(shè)計(jì)的主要目的在于更好的檢查工藝條件和生產(chǎn)路線是否存在問題,并且進(jìn)一步的確定數(shù)據(jù)和小試補(bǔ)充的內(nèi)容。與此同時(shí),工藝工程師在選擇化工工藝設(shè)計(jì)類型時(shí)還應(yīng)當(dāng)對(duì)于試制產(chǎn)品考核的使用性能有著清晰的了解,從而能夠在此基礎(chǔ)上精確的判定出工藝系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。
2.3化工工藝設(shè)計(jì)步驟化工工藝設(shè)計(jì)的步驟總體而言較為繁瑣。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)步驟分解的過程中首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書和廠址選擇報(bào)告來對(duì)于工程在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行總體研究與計(jì)算的具體建設(shè)方案。此外,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)步驟分解時(shí)還需要確保初步設(shè)計(jì)結(jié)果能夠有效的滿足項(xiàng)目審查和施工準(zhǔn)備的規(guī)定,并且能夠給建廠投資提供足夠的依據(jù)。與此同時(shí),設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)步驟分解時(shí)還應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的施工圖設(shè)計(jì),在這一流程中應(yīng)當(dāng)依據(jù)上級(jí)對(duì)初步設(shè)計(jì)的審批意見來進(jìn)一步的確定的設(shè)計(jì)原則和方案,然后在此基礎(chǔ)上根據(jù)建筑與非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作的要求來解決初步設(shè)計(jì)階段待定的各項(xiàng)問題。
2.4化工工藝設(shè)計(jì)特征化工工藝設(shè)計(jì)有著自身獨(dú)特的特征。設(shè)計(jì)人員在分析化工工藝設(shè)計(jì)特征時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)化工工藝設(shè)計(jì)新技術(shù)含量高、工藝流程獨(dú)特等特點(diǎn)來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作。此外,設(shè)計(jì)人員在分析化工工藝設(shè)計(jì)特征時(shí)還對(duì)于必要的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行完善與優(yōu)化,從而能夠在此基礎(chǔ)上提升試驗(yàn)數(shù)據(jù)的完善性與可靠性。其次,工藝工程師在考慮設(shè)計(jì)特征時(shí)還應(yīng)當(dāng)努力的使數(shù)據(jù)的可靠性和完整性達(dá)到常規(guī)裝置,從而能夠?qū)τ诳傮w投資進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化,最終能夠保持設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。
2.5化工工藝設(shè)計(jì)規(guī)?;すに囋O(shè)計(jì)的規(guī)模實(shí)際上大小不一。一般而言化工生產(chǎn)裝置的規(guī)模有著各自的區(qū)別,但是工藝工程師在進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)為了能夠更加有效的節(jié)約投資,則應(yīng)當(dāng)理解到部分設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)實(shí)際上是無法完全按照規(guī)范規(guī)定來做的。此外,工藝工程師有時(shí)為了測(cè)得所需的工程數(shù)據(jù)或獲得一定的產(chǎn)量,部分情況下也需要對(duì)于工藝的規(guī)模進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化。與此同時(shí),由于部分化工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期短,因此企業(yè)為了能夠盡快的占領(lǐng)市場(chǎng),則青睞于縮短設(shè)計(jì)周期,因此這導(dǎo)致了工藝工程師在確定設(shè)計(jì)規(guī)模時(shí)受到了一定的現(xiàn)在?,這實(shí)際上對(duì)于設(shè)計(jì)安全造成了一定程度上的不利影響。
3化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)問題控制策略
3.1安全問題識(shí)別方法化工工藝設(shè)計(jì)中安全控制的第一步就是做好安全問題識(shí)別工作。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行安全識(shí)別的過程中首先應(yīng)當(dāng)理解到危險(xiǎn)因素的定義。通常來說化學(xué)工藝設(shè)計(jì)過程中的危險(xiǎn)因素主要是指生產(chǎn)中的事故隱患,并且可以將其具體到生產(chǎn)中存在的可能導(dǎo)致事故和損失的不安全條件。其次,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行安全識(shí)別的過程中還應(yīng)當(dāng)對(duì)于項(xiàng)目生產(chǎn)工藝的全過程和配套的公輔設(shè)施的生產(chǎn)過程進(jìn)行細(xì)致的檢查和分析,從而能夠在此基礎(chǔ)上摸清危險(xiǎn)因素和有害因素產(chǎn)生的方式與種類,最終能夠有效的提升化工工藝設(shè)計(jì)的安全水平。
3.2采取工藝防護(hù)措施化工工藝設(shè)計(jì)中安全控制離不開工藝防護(hù)措施的有效支持。設(shè)計(jì)人員在采取工藝防護(hù)措施時(shí)首先可以從設(shè)計(jì)和工藝上考慮采取安全防護(hù)措施,從而能夠促使存在的危險(xiǎn)因素不至于進(jìn)一步的激化。其次,設(shè)計(jì)人員在采取工藝防護(hù)措施時(shí)還應(yīng)當(dāng)努力的保證設(shè)計(jì)的安全性,例如設(shè)計(jì)人員可以在理化性質(zhì)、穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)活性、燃燒及爆炸特性等方面采取對(duì)應(yīng)的措施來獲得良好的防護(hù)效果。與此同時(shí),設(shè)計(jì)人員在采取工藝防護(hù)措施還應(yīng)當(dāng)全面的考慮采用哪條路線才能消除或減少危險(xiǎn)物質(zhì)的量,從而能夠確保各種危險(xiǎn)性因素不會(huì)在化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)。
3.3控制化學(xué)反應(yīng)裝置化工工藝設(shè)計(jì)中安全控制的關(guān)鍵是化學(xué)反應(yīng)裝置的控制。工藝工程師在控制化學(xué)反應(yīng)裝置時(shí)應(yīng)當(dāng)深刻的理解到化學(xué)反應(yīng)是整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)的核心,因此其本身必然會(huì)有著許多危險(xiǎn)性因素。因此這意味著工藝工程師應(yīng)當(dāng)在反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和選型前需要想到可能發(fā)生最嚴(yán)重的事故是什么。此外,由于化學(xué)反應(yīng)的種類繁多,并且反應(yīng)的速度也較快,因此一旦出現(xiàn)較為嚴(yán)重的失控反應(yīng)時(shí),工藝工程師應(yīng)當(dāng)努力的尋找降低反應(yīng)速度的方法,從而能夠在此基礎(chǔ)上切實(shí)的提升反應(yīng)裝置的應(yīng)用水平。
3.4整體園區(qū)設(shè)計(jì)工作化工工藝設(shè)計(jì)中安全控制還應(yīng)當(dāng)適度的從園區(qū)整體設(shè)計(jì)上面來著手。企業(yè)在優(yōu)化整體園區(qū)時(shí)首先應(yīng)當(dāng)考慮到自身的監(jiān)管能力和職工的工作水平,從而能夠在此基礎(chǔ)上避免監(jiān)管力度滯后于化工產(chǎn)品生產(chǎn)的現(xiàn)象。此外,企業(yè)在優(yōu)化整體園區(qū)時(shí)還應(yīng)當(dāng)努力的減少和預(yù)防化工工藝設(shè)計(jì)中的安全危險(xiǎn)問題,并且進(jìn)一步的創(chuàng)建完整性的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),最終能夠?qū)踩kU(xiǎn)有效控制在預(yù)期的范圍內(nèi)。
4結(jié)語
化工工藝設(shè)計(jì)是一項(xiàng)具有一定危險(xiǎn)性的設(shè)計(jì)工作,因此考慮設(shè)計(jì)的安全性就是每一個(gè)工藝工程師所必須進(jìn)行的工作了。工藝工程師在減少化學(xué)工藝設(shè)計(jì)的危險(xiǎn)性時(shí)應(yīng)當(dāng)秉持著從宏觀到微觀的原則,從園區(qū)設(shè)計(jì)到工藝防護(hù)到方程選擇等不同的方面著手,就能夠有效的提升化工工藝設(shè)計(jì)的安全性與可靠性。
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一、認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)工藝流程的重要性
認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)工藝流程就是我們通常說的摸流程,它是化工技術(shù)類專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)和訓(xùn)練主要的內(nèi)容之一,也是要成為合格化工生產(chǎn)工作者首先必須完成的任務(wù)之一。和很多在大型化工企業(yè)工作畢業(yè)生交流過程中得知,他們進(jìn)入企業(yè)后首先要做的就是接收培訓(xùn),主要內(nèi)容就是對(duì)工藝流程的熟悉,最終要求是達(dá)到對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)每一個(gè)管道內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)的所有信息(名稱、流向、溫度、物化性質(zhì)等)都要知道,對(duì)管路中的閥門、儀表的運(yùn)行狀況也要非常清楚,經(jīng)多次考核合格后才能取得上崗資格??梢娀どa(chǎn)企業(yè)對(duì)員工是否掌握生產(chǎn)工藝流程的要求是非常高的,在他們看來熟練掌握化工生產(chǎn)工藝流程是最基本的工作能力。
事實(shí)上,當(dāng)一個(gè)化工生產(chǎn)的初學(xué)者來到化工生產(chǎn)車間時(shí),面對(duì)形形的管道、各色各樣的設(shè)備,就好像劉姥姥是進(jìn)入了大觀園,什么也摸不著頭腦,有些人還會(huì)產(chǎn)生恐懼感。而對(duì)一個(gè)優(yōu)秀的化工生產(chǎn)工作者來說,面前的一切,就猶如一頭牛在庖丁眼里一樣,對(duì)其結(jié)構(gòu)成竹在胸。目前在國內(nèi)尚沒有形成教學(xué)生如何摸流程的方法,學(xué)生間摸流程時(shí),往往總是不得要領(lǐng),同時(shí)也給實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師和工廠的工人師傅帶來了很多煩惱。怎樣摸流程、如何摸流程便成了擋在學(xué)生面前的一只攔路虎。為了能讓學(xué)生在實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)過程中,有一個(gè)引路的牌子,少走一些彎路,達(dá)到事半功倍的效果,必須尋找出一個(gè)合理的認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)工藝流程的方法。
二、研究過程及認(rèn)識(shí)方法的建立
(一)確認(rèn)化工生產(chǎn)工藝流程的組成
化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程都比較復(fù)雜,主要體現(xiàn)在生產(chǎn)工序多、操控要求高。有時(shí)要得到一個(gè)化工產(chǎn)品需要經(jīng)過幾十個(gè)工序,動(dòng)用上百個(gè)設(shè)備。但一點(diǎn)是不變的,那就是任何化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程都包含若干個(gè)化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)物分離、物料輸送流程、熱量傳遞等單元式的生產(chǎn)過程,因此,為了便于對(duì)化工生產(chǎn)工藝流程的認(rèn)識(shí),可將化工生產(chǎn)工藝流程分割成化學(xué)反應(yīng)、物料分離、物料輸送流程及熱量傳遞、物料的計(jì)量包裝等單元式的工藝流程。
1、物料輸送工藝流程
是在化工生產(chǎn)過程中將物料從一個(gè)設(shè)備輸送到另一個(gè)設(shè)備工序安排的程序。在化工生產(chǎn)過程中會(huì)使用很多設(shè)備,也就需要將物料在各設(shè)備之間轉(zhuǎn)移的工序。
2、傳熱工藝流程
包括熱量傳遞工藝流程和冷量傳遞工藝流程,傳熱工藝流程是化工生產(chǎn)工藝流程的控制部分,化工生產(chǎn)過程中的溫度、壓力可由它們來調(diào)節(jié)的。
3、化學(xué)反應(yīng)工藝流程
是化工原料在反應(yīng)裝置里進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)得到新產(chǎn)品工序安排的程序,它是化工生產(chǎn)工藝流程的核心部分。
4、物料分離工藝流程
是將化學(xué)反應(yīng)工藝流程中的生成物分離成高純度產(chǎn)品各項(xiàng)工序安排的程序,有時(shí)也稱之為傳質(zhì)工藝流程。能包含吸收、精餾、過濾、萃取、結(jié)晶、干燥等多個(gè)工序。因此在認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)物料分離工藝流程時(shí)可將分離工藝流程再分解成吸收、精餾、過濾、淬取、結(jié)晶、干燥等比較簡(jiǎn)單的單元式物料分離工藝流程。
5、物料計(jì)量、包裝工藝流程
計(jì)量就是在化工生產(chǎn)過程中對(duì)原料、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品進(jìn)行量化的過程。包裝是為便于產(chǎn)品的儲(chǔ)運(yùn)、對(duì)外供應(yīng)而進(jìn)行的一種操作。在化工企業(yè)中,物料的計(jì)量、包裝是化工生產(chǎn)過程不可活缺的一部分。準(zhǔn)確、快速對(duì)物料計(jì)量、包裝對(duì)確保整個(gè)化工裝置生產(chǎn)過程的安全連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),起著非常密切的關(guān)系和重要作用。
需要強(qiáng)調(diào)是將化工生產(chǎn)工藝流程分割成單元式工藝流程只不過是為了便于認(rèn)識(shí)生產(chǎn)流程的一種理想化設(shè)想,在實(shí)際化工生產(chǎn)過程中這些單元式工藝流程之間并不存在嚴(yán)格界限,因此,在進(jìn)行流程分割時(shí)千萬不能死搬教條,流程的分割沒有標(biāo)準(zhǔn)的答案,流程分割的唯一目的就是為了方便認(rèn)識(shí)流程,也就是說怎樣認(rèn)識(shí)流程方便就怎樣分割流程,否則就沒有任何實(shí)際意義。
(二)確立構(gòu)成化工生產(chǎn)工藝流程的基本要素
為了能使認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)工藝流程有一個(gè)比較明確的原則和步驟,尋找一個(gè)切入口,特確定關(guān)鍵設(shè)備、化工管路、測(cè)量顯示儀表為構(gòu)成化工生產(chǎn)工藝流程的三個(gè)基本要素。
1、關(guān)鍵設(shè)備
將在化工生產(chǎn)工藝流程中起主導(dǎo)、決定性作用的設(shè)備計(jì)之為關(guān)鍵設(shè)備。可將反應(yīng)釜、反應(yīng)器、反應(yīng)塔等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備認(rèn)為是化學(xué)反應(yīng)工藝流程中的關(guān)鍵設(shè)備;泵為流體輸送工藝流程中的關(guān)鍵設(shè)備,換熱器為能量傳遞工藝流程中的關(guān)鍵設(shè)備;精餾塔、吸收塔、過濾器、干燥器等為分離工藝流程中關(guān)鍵設(shè)備。
2、化工管路
化工管路是將化工設(shè)備有機(jī)、科學(xué)聯(lián)系在一起的紐帶,也是物料轉(zhuǎn)移的通道。它主要由管子、管件和閥件三部分組成,另外,還有附屬于管路的管架、管卡、管撐等管件組成。在化工生產(chǎn)工藝流程中就靠管路把各關(guān)鍵設(shè)備聯(lián)在一起,維持著生產(chǎn)的正常進(jìn)行。正因?yàn)楣苈吩诹鞒讨衅鸬氖羌~帶作用,因此在認(rèn)識(shí)流程時(shí)就應(yīng)該順著管路去找設(shè)備,確認(rèn)流程的走向。
3、化工測(cè)量?jī)x表
測(cè)量顯示儀表是對(duì)化工生產(chǎn)過程中的壓力、流量、溫度、液位等進(jìn)行測(cè)量顯示的工具,通過儀表測(cè)量的數(shù)值可以顯示化工生產(chǎn)過程進(jìn)展情況。在認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)工藝流程時(shí)也可以利用測(cè)量顯示儀表功能幫助認(rèn)識(shí)流程。例如,可以通過管路中兩個(gè)壓力表顯示的數(shù)值來判斷管內(nèi)物料的走向,利用流量計(jì)也可直接了解管內(nèi)物料走向及流量的大??;利用液位計(jì)數(shù)值的變化可以明白該容器進(jìn)出料情況;借助溫度測(cè)量?jī)x表可推斷熱量傳遞的方向。
(三)認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)工藝流程的方法簡(jiǎn)介
1、基本信息的采集
(1)原料、產(chǎn)品信息的采集
原料和產(chǎn)品是指在化工生產(chǎn)過程中所使用的主、輔材料和通過生產(chǎn)得到主、副產(chǎn)品。它們的相關(guān)信息主要包含物料的名稱、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。
(2)生產(chǎn)設(shè)備及操作方式信息的采集
生產(chǎn)設(shè)備的信息主要是指化工生產(chǎn)過程中所使用設(shè)備的名稱、型號(hào)等相關(guān)信息。操作方式信息是指各化工單元操作所選用方式的信息,例如傳熱單元,它的操作信息主要是指?jìng)鳠峤橘|(zhì)、傳熱方式等信息。
(3)化學(xué)反應(yīng)信息的采集
化學(xué)反應(yīng)信息是指在化工生產(chǎn)過程中所發(fā)生的化學(xué)變化的相關(guān)信息?;瘜W(xué)反應(yīng)信息主要包括:化工生產(chǎn)過程中發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)(用化學(xué)反應(yīng)方式來表示),化學(xué)反應(yīng)的類型,是化合反應(yīng)還是裂解反應(yīng),是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)等。
2、關(guān)鍵設(shè)備的查找和識(shí)別
在化工生產(chǎn)過程中起主導(dǎo)、決定性作用的設(shè)備計(jì)之為關(guān)鍵設(shè)備。通常情況下將化工生產(chǎn)過程中使用的泵、換熱器、反應(yīng)器、蒸餾釜、精餾塔、吸收塔等設(shè)備確定為關(guān)鍵設(shè)備,因?yàn)檫@些設(shè)備在生產(chǎn)過程中對(duì)生產(chǎn)都起到了決定行的作用。如何查找和識(shí)別這些設(shè)備呢?最簡(jiǎn)單的方法就是依據(jù)安裝在設(shè)備上的銘牌或設(shè)備的外形來查找這些設(shè)備。
3、流程的分解
為了便于對(duì)化工生產(chǎn)工藝流程的認(rèn)識(shí),依據(jù)關(guān)鍵設(shè)備將該生產(chǎn)工藝流程分解成若干個(gè)小的、單元式的工藝流程,有幾個(gè)關(guān)鍵設(shè)備就可以分成幾個(gè)小的工藝流程。一個(gè)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程通??煞纸鉃槲锪系挠?jì)量、輸送、傳熱、化學(xué)反應(yīng)、精餾、吸收、過濾、干燥、包裝等單元式的工藝流程。
4、確定管路中物料的名稱及其走向
了解管路中物料的名稱及其走向是認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)工藝流程的主要任務(wù)之一。一個(gè)合格的化工生產(chǎn)工作者是能隨時(shí)隨地說出任何管路中的物料的名稱及其走向的。
管路中物料的名稱主要以采集的基本信息來加以確定。管路中的物料的走向的判斷通常是以關(guān)鍵設(shè)備為起點(diǎn),沿著管路的走向,借助管路中的閥門、測(cè)量?jī)x表確定管路中物料的走向。例如截止閥的安裝具有方向性、輸送泵的出口通常安裝壓力表,利用這些信息可以幫助我們來確定管路中的物料走向。
5、繪制單元式化工工藝流程圖
化工工藝流程圖是用來表達(dá)一個(gè)化工廠或化工生產(chǎn)車間工藝流程與相關(guān)設(shè)備、輔助裝置、儀表與控制要求的基本概況,可供化學(xué)工程、化工工藝等各專業(yè)技術(shù)人員使用與參考,是化工企業(yè)工程技術(shù)人員和管理技術(shù)人員使用最多、最頻繁的一類圖紙。也是即將成為化工生產(chǎn)技術(shù)人員了解化工生產(chǎn)過程的最簡(jiǎn)單、最直接的工具。所以,在我們認(rèn)識(shí)了化工生產(chǎn)工藝流程后就必須要繪制出化工工藝流程圖,更是作為一個(gè)認(rèn)識(shí)、研究化工生產(chǎn)工藝流程的主要成果。
6、流程的組合并繪制工藝流程總圖
依據(jù)所了解知識(shí)和掌握的信息將已經(jīng)認(rèn)識(shí)的分解成若干個(gè)單元式工藝流程合理的組合在一起,對(duì)該化工生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行全面的了解和認(rèn)識(shí)。最后畫出完整的化工生產(chǎn)工藝流程圖。
三、結(jié)語
總之,要認(rèn)識(shí)好化工生產(chǎn)工藝流程,必須先采集相關(guān)的基本信息,然后根據(jù)設(shè)備銘牌和設(shè)備外形來查找關(guān)鍵設(shè)備,依靠相應(yīng)的管路及所用測(cè)量?jī)x表,將整個(gè)流程由大化小、各個(gè)擊破。牛在庖丁眼里不是一條完整的牛,而是形形的骨頭和各式各樣的器官。最后再由小成大、從片面到全面,徹底認(rèn)識(shí)該生產(chǎn)工藝流程。
特別說明:以上建立的認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)工藝流程的方法和步驟是針對(duì)初學(xué)者而言的,對(duì)掌握了一些化工知識(shí)的人在認(rèn)識(shí)流程時(shí),也不一定非得依照這些方法和步驟,可從生產(chǎn)的原料儲(chǔ)罐開始,沿著管路一路摸索下去,一直到產(chǎn)品的出料、包裝,這樣會(huì)簡(jiǎn)單、快捷許多。
課題項(xiàng)目:本文為“高職應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)核心課程資源庫建設(shè)研究”的論文(常州科教城院校基金項(xiàng)目K2011331)。
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國期刊全文數(shù)據(jù)庫(CJFD)