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中图分类号:O652 文章编号:1009-2374(2015)09-0059-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0785
1 MATLAB软件
MATLAB软件最早由美国的Mathworks公司提出,其首要面对迷信计较、可视化和交互式法式设想的高科技计较情况。它将数值阐发、矩阵计较、迷信数据可视化和非线性静态系统的建模和仿真等诸多壮大功效集成在一个易于操纵的视窗情况中,为迷信研讨、工程设想和必须停止有用数值计较的浩繁迷信范畴供给了一种周全的措置打算,并在很大程度上挣脱了传统非交互式法式设想说话的编辑情势,代表了现今国际迷信计较软件的前进前辈程度。最近几年来MATLAB软件慢慢被用于化学工程与工艺测验测验的数据措置中,极大地前进了数据措置的效力。
2 化学工程与工艺测验测验数据措置
化学工程与工艺测验测验差别于通俗的化学测验测验只正视一个道理的求证,它的方针是为了措置财产中的化工题目,其特点首要有测验测验时辰长、测验测验规模大和测验测验数据措置庞杂等。在全数化学工程与工艺测验测验里数据措置是必不可少的阶段,也是印证化学测验测验功效是不是行之有用的须要手腕,可是因为测验测验数据过于庞杂,测验测验傍边相干的参数干系大多长短线性的,单单依靠传统的手工计较不只速度慢,还轻易呈现计较失误的情况,底子没法知足现实的须要,是以,将MATLAB软件融入测验测验数据的措置中迫在眉睫,它能有用地将烦琐的计较步骤化解成简略的计较,前进使命效力,让测验测验数据的精确性到达最高值,防止偏差的产生。以下颠末进程研讨两个化学工程与工艺测验测验,阐发MATLAB软件在措置测验测验数据时与传统的手工计较有甚么上风和便利。
3 化学工程与工艺测验测验数据措置设想
3.1 数据措置的法式框架
因为每一个化学工程与工艺测验测验的方针都不不异,是以其措置的步骤和触及的化学公式也不尽不异,不能够或许或许或许以一个法式来归纳综合,可是颠末大批的测验测验研讨和总结,发现差别的化工测验测验中都会有其近似的处所,它们都能够或许或许或许由图1来概述:
图1
3.2 数据措置的法式体例
3.2.1 数据输出。化学工程与工艺测验测验的数据输出首要依靠提醒的函数input实现,比方以温度为例子,则其输出函数为:t=input(‘请输出测验测验的温度(摄氏度):’),此中输出函数大多是以矩阵的输出情势为主。
3.2.2 措置和作图。化学工程与工艺测验测验中获得的数据经常会存在团圆的情况,必须颠末多种拟合的体例将它们连系成一条或多条团结的曲线,而此中最常用的拟合体例是最小二乘法,是以本测验测验设想中的拟合体例也接纳最小二乘法的体例。
设测验测验的团圆数据(x1,y1)颠末进程最小二乘法将其拟分解因变量y,自变量x,输出的函数干系为y=f(x),函数干系的首要思绪是让团圆数据中的x1的残差平方和Σ(f(x1)-y1)2到达最小值。因为在得出化工测验测验数据中几多会因为外界的身分存在着一些偏差,是以最小二乘法能够或许或许或许无需使输出函数y=f(x)必须颠末全数的团圆数据(x1,y1),可是残差平方和必须到达最小值。按照最小二乘法的拟合体例可知,最小二乘法能够或许或许或许知足化工测验测验数据措置中的拟合操纵须要。
在化学工程与工艺测验测验中会触及到流体的勾当阻力研讨,研讨首如果颠末进程测试流体的勾当阻力,在颠末特定的计较今后得出磨擦系数(λ)和雷诺准数(Re)的团圆数据,再同理,颠末最小二乘法拟合出延续的曲线,并按照其画出绝对应的图形。因为磨擦系数(λ)和雷诺准数(Re)属于成双对数函数,则:
λ=aReb+c (1)
当a,b,c是常数时,则能够或许或许或许设c=0:
λ=aReb (2)
因为λ与Re属于成双对数函数,则:
Logλ=blogRe+loga (3)
得出上述款式今后能够或许或许或许将MATLAB里的函数polyfit()停止线性的拟合,以作为化工数据措置的法式
道理。
3.2.3 成立数据库。因为颠末上述的设想,化学工程与工艺测验测验数据措置只能得悉在特定的温度下(比方10℃、20℃和30℃等)测验测验的物性数据,但
是在现实的出产中,财产出产所触及的温度多变,岂但单只逗留在设想好的温度傍边,是以,这就须要咱们在数据当挑选最附近的数据,假定它们属于线性的干系,再操纵内插或外推的体例计较出测验测验的物性数据常数。在本文的化工测验测验中,编写的法式已将测验测验温度和密度和测验测验的温度与黏度停止屡次的测验测验拟合,成立出了一个绝对完全的数据库,在使命中只需将温度输出进系统,则法式能够或许或许或许自动跳出在特定温度下的物性数据,前进数据措置效力。
3.3 法式的运转
在体例实现化学工程与工艺测验测验的数据措置法式,且成立数据库今后,便应当输出数据以考证法式是不是能有用地措置测验测验数据。在化学工程与工艺测验测验的数据措置中,MATLAB软件的操纵是很是首要的,颠末测验测验可知,在化工测验测验傍边会呈现大批的团圆数据,必须颠末拟合的体例停止措置,其措置进程中不只使命量大,并且很是烦琐,一旦呈现过失则必须从头重来,华侈大批的人力物力资本,并且在措置好测验测验数据今后,在查抄测验测验傍边还要将化工测验测验数据从头计较一次,看功效是不是与本来的计较功效不异,使命量很是重,可是若是操纵MATLAB软件则大大降落了数据措置难度,只需在MATLAB软件中输出响应的化工测验测验数据,便能够或许或许或许获得功效,节流了时辰,前进了使命效力。
4 结语
在现实的操纵中,化学工程与工艺测验测验所要措置的数据很是庞杂,并且触及的计较公式也很是多,甚至良多时辰为了将数据的计较公式导出来还要成立庞杂的模子,一旦有一个步骤呈现过失则会间接影响到测验测验的功效,若是操纵传统的手工计较体例,为了防止过失则必须对每一个数据措置关头停止频频计较,降落了使命效力,是以MATLAB软件的操纵对化学工程与工艺测验测验的数据措置很是首要,它不只将庞杂的计较变得简略,也让过后的测验测验考证效力获得前进,增进了化工测验测验的
成长。
参考文献
[1] 赵新强,谢英慧,曹吉林,李国玲.化学工程与工艺讲授现实[J].河北财产大学成人教导学院学报,2014,6(1).
基金名目:石家庄学院讲授鼎新研讨名目(JGXM-201107B)
中图分类号:G64
文献标识码:A
原标题:化工单位仿真手艺在化学工程与工艺专业练习中的操纵研讨
收录日期:2013年1月31日
化学工程与工艺专业是培育措置化工工程设想、化工手艺开辟、化工出产手艺办理和化工迷信研讨等方面使命的工程手艺人材。本专业培育具有化学工程与化学工艺方面的常识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和兵工等局部措置工程设想、手艺开辟、出产手艺办理和迷信研讨等方面使命的工程手艺人材。石家庄学院化工学院化学工程与工艺专业是河北省级重点成长学科。石家庄学院化工学院从2007年起头与石家庄炼油厂、以岭药业等企业共建出产练习基地,自动睁开化学工程与工艺专业的出产练习的讲授勾当。为了更好地睁开出产练习的现实讲授勾当,在石家庄学院教务处教改名目(JGXM-201107B)的撑持下,从2012年起头,我院化学工程与工艺教研室自动睁开了化工单位仿真手艺在本专业出产练习中的操纵研讨,获得了杰出的功效。
一、出产练习的意思
出产练习首如果指高校工迷信生(首要指高年级大三或大四的先生),在工场出产现场首要以手艺员或办理职员的身份,间接到场企业相干的出产进程,它的首要意思首要表此刻以下几个方面:
(一)现实接洽现实。高校先生以现实使命者的身份,间接到场工场的出产进程,既能够或许或许或许操纵已有的常识手艺实现必然的出产使命,又能够或许或许或许进修和本专业相干的现实出产手艺常识及办理常识。
(二)思惟教导。出产练习是对工迷信生停止思惟政治和品德品德教导的有用路子。在出产练习中,能够或许或许或许活泼详细地对先生停止休息观点教导,培育先生酷爱休息、当真担负及爱岗敬业的休息精力。
(三)查抄讲授品质。颠末进程出产练习,岂但能够或许或许或许查抄工迷信生对专业常识的晓得及现实手艺的程度,更首要的是颠末进程出产练习的查验,对讲堂讲授品质做出一些根基的阐发和估量,作为周全评估讲授品质、改良黉舍教导使命的首要按照。
二、传统出产练习存在的题目
传统的出产练习首要包罗练习带动、厂级宁静教导、练习报告与查核等外容,它的弊病首要表此刻以下几个方面:
(一)讲授体例机器。传统的出产练习,凡是是工场派个手艺员给先生讲一讲工艺流程,而后带先生看看出产进程,而不许可先活泼手操纵,先生只能蜻蜓点水地外表领会工场的工艺流程。先生凡是只是抄一抄图纸,看一看装备,而对现实的工场出产情况却领会未几。
(二)出产练习品质不高。因为先生在练习现场根基上只能“看”、“听”、“写”。刚进厂练习的时辰,还能当真地进修,时辰一长,就落空了刚进厂的新颖性,就会感觉无事可做,是以出产练习前期,先生凡是是纪律散漫,办理坚苦,影响了全数出产练习的品质。
(三)出产练习本钱太高。化学工程与工艺专业的出产练习普通要5~7天,除要付出练习单位数额不菲的练习经费,时代的交通及食宿用度也较高,这对练习经费欠缺的高校压力很大。若何操纵无限的练习经费,更好地睁开练习讲授勾当,是每一个高校面对的题目。
三、化工单位仿真系统
(一)化工单位仿真系统先容。化工单位仿真系统是以计较机为手腕,颠末进程成立化工进程的静态数学模子再现实在化工装配系统特点。它是成立在化工工艺、自动化仪表、化工装备等学科底子上的综合性手艺,能够或许或许或许摹拟化工出产装配运转中的开车、泊车、毛病措置等工段操纵进程,能够或许或许或许前进操纵职员的现实程度和现实能力。
(二)化工单位仿真在出产练习中的操纵。石家庄学院化工学院于2010年9月从北京西方仿真公司引进1套大型化工出产工艺-乙醛氧化制乙酸工艺。乙醛氧化制醋酸装配是乙醛装配的配套工程,肇端质料为乙烯,乙烯氧化天生乙醛,再由乙醛为质料氧化天生醋酸。本软件是参照大庆三十万吨乙烯一期工程-大庆醋酸装配设想,年出产能力为制品醋酸10万吨/年。该出产工艺,工艺庞杂、装备齐备、自动化程度高,很适合于化学工程与工艺专业先生的出产练习。按照课程须要,咱们挑选乙醛氧化制乙酸工艺作为本专业先生出产练习的名目。
四、化工单位仿真系统引进到出产练习中的上风
(一)无益于前进先生的现实操纵手艺。化工出产进程的特点是整套装配的工艺流程长,装备数目大,以是工程手艺职员的综合本质和能力对化工产物的产量、品质、经济效益的程度影响愈来愈大。而先生在出产练习中很难有间接脱手的机缘,这是化工类专业现实讲授中所面对的特有坚苦。而化工单位仿真测验测验和现实化工出产工艺相连系,供给化工单位操纵、进程节制仿真、全工艺进程操纵等实训,知足培育化学工程与工艺专业的工艺手艺、计较机操纵、自动节制、进程装备等岗亭的综合能力。
(二)培育先生的化工职业思惟。在进修化工单位仿真软件的同时,要对先生停止化工职业教导,使先生清晰地熟悉到本行业在公民古代化扶植中的地位和感化,从而酷爱本专业,成立为我国化学财产古代化扶植做进献的大志壮志,指点先生传承化工行业职员守纪律、爱岗敬业的好气概。颠末进程化工单位仿真软件的进修,使先生具有按打算有序使命的杰出习气和松散的迷信立场,并具有吃苦研讨手艺、敢于降服坚苦和自动向上的精力。
(三)化工单位仿真运转本钱低。扶植化工仿真测验测验室的总本钱只需中试车间用度的五分之一。将化工单位仿真软件引入到化工道理测验测验讲授中,操纵周期长,可大大削减黉舍在培训使命中的人力及物力耗损,且易于掩护。咱们教研室在化工仿真测验测验室还装配了AutoCAD、Chem-CAD、ChemOffice等操纵软件,能够或许或许或许知足化工学院其余专业先生的操纵,充分操纵现有装备,进一步降落其全体运转本钱。
五、论断
化工单位仿真讲授是操纵前进前辈的讲授思惟和古代化的讲授手腕,培育先生的现实脱手能力,为化学工程与工艺专业人材高品质的培育前进供给了保障。
首要参考文献:
中图分类号:T655 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0064-01
0.媒介
尽人皆知,地球是咱们人类今朝独一的、赖以保存的处所。今世工贸易的迅猛成长,实在为咱们的平常糊口带来了极大的便利,可是与此同时,情况题目未然成为要挟人类安康的头号杀手。诸多行业的成长配合致使了现今比拟卑劣的情况题目,此中,化学财产的出产成长带来的影响不容小觑。比方咱们熟知的财产三废:即废气、废水、废渣,由此带来的情况好转和生态粉碎的题就极其严峻。在此背景下,为了情况友爱型、资本节俭型社会的建成,咱们必须要落实绿色化工手艺在化学工程中的操纵和实行。
1.今后化学财产的出产成长中存在的题目
化工财产的出产和成长惠及咱们糊口和使命的各个方面这点无庸置疑,更新颖、更前进前辈、更高真个手艺使得先前貌似不能够或许或许或许的使命成为能够或许或许或许,一而再的鼎新人类手艺可到达的下限。可是,不能否定的是,跟着化学财产的进一步成长,加倍严峻的题方针发天生为了化工财产成长的“替罪羊”。
1.1 情况好转
近几年来,特别是在某些重财产都会的夏季,频仍而严峻的雾霾天气引发了社会各方的遍及正视,人们对此很是发急。雾霾,很大一方面是因为平常的生发糊口产生的废气致使的,其风险程度显而易见,而肺癌、呼吸道传染等是其对人类最首要的风险。同时,财产废水和废渣的排放使得本来肥饶的泥土、干净的河道面对要挟,生物品种锐减,进一步加重了生态的粉碎。并且,据景象形象局部不完全材料统计,卑劣天气的产生频次也是以增添。
1.2 资本欠缺
化工财产出产成长面对的资本欠缺的题目也愈演愈烈。咱们都晓得,固然我国的自然资本总量很大,可是对一个有着14亿生齿的成长中国度来讲,其人均据有量就显得极其窘蹙了。再加上财产出产对原材料的操纵率比拟低、华侈严峻、贫乏收受接管再操纵手艺等现实题方针存在,致使今后资本绝对匮乏的题目只会愈来愈严峻。
2.绿色化工手艺概述
鉴于化工财产今后存在的以上两点题目,若是再不想法转变这一近况的话,资本欠缺、情况粉碎的题目将会成为障碍咱们今后化学工程成长的首要身分。是以,成长绿色化工手艺就显得尤其首要。所谓绿色化工手艺,焦点是绿色,即周全调和可延续的化工手艺,这是迷信成长观的根基请求,也是为了增进人与自然的调和,实现经济成长和生齿资本情况相调和,对峙走出产成长、糊口敷裕、生态杰出的文化成长路子。要实现绿色化工手艺,便是要颠末进程对现有的化学出产手艺和体例停止更进一步的改良和前进,操纵最新研讨的化学道理功效,旨在降落或削减在化学财产出产的各个关头中产生的化学废料或能够或许或许或许净化情况的化工产物,力图做到零排放,以此来降落化学出产功课对生态情况的净化和能够或许或许或许的风险。同时,对化学出产进程中产生的烧毁资本的再操纵也要加鼎力度,操纵最新的手艺,用可轮回的再生资本这类全新的物资取代先前的化先生业中产生的有害废料,从而使得资本的操纵率获得充分高效的前进。
3.若安在化学工程中操纵绿色化工手艺
在今朝的化学工程中操纵高档而前进前辈的绿色化工手艺,对自然资本停止加倍充分而高效操纵的同时,也能够或许或许或许尽能够或许或许或许的降落对情况构成的风险。鉴于绿色化工手艺以上诸多长处,咱们必须在开辟和研讨绿色化工手艺上苦下工夫。
3.1 自动寻觅干净新能源
化学质料对化工出产的首要性显而易见。所谓干净新能源,不过便是对情况净化较小、操纵率高的化学质料。这类能源有着以下特点:1.便利易获得:若是质料的获得体例就很庞杂的话,那末本钱自然很高,反而得失相称;2.可轮回操纵:从而使得前进原材料的操纵率成为能够或许或许或许;3.情况风险小:在今后严峻情况下,操纵无毒有害、对情况净化小的原材料,才适合绿色可延续成长的请求。比方,自然动物,农作物等便是比拟抱负的干净能源。
3.2 鼎新前进前辈的出产手艺
操纵前进前辈的干净出产手艺,使得全数化工出产的流程尽能够或许或许或许变得无毒、有害、无净化、无烧毁物排放,即便做不到,也最少要对情况构成的风险到达最低。此手艺中包罗有辐射热加工手艺,和绿色催化手艺等,在冶金、印染、烧毁物措置等范畴已获得较较着的功效。更广为人知的一个例子便是海水淡化手艺:针对今朝水资本的严峻净化和匮乏题目,人们操纵前进前辈的装备对储量庞大的海水停止淡化,一方面有用地填补了海水资本的欠缺,别的一方面更是产生了昂贵干净的化工质料--氢氧化镁,完美的做到了一举两得。
3.3 出产出情况友爱型的产物
最近几年来迸发的各类情况净化的例子不胜列举,是以人们掩护情况的熟悉也在不时前进,无磷洗衣粉、新型乙醇汽油、低排量汽车等都成为人们购物的首选,无机、绿色成了一种花费时髦,对此咱们应当感应欣喜。同时,出产出对情况友爱的产物也是咱们反映社会、报答自然最好的体例。
4.总结
综上所述,自动提倡绿色化工手艺在化学工程中的操纵具有很是首要的社会意思。为了掩护人类赖以保存的生态情况,更好的落实社会主义迷信成长观的详细请求,绿色成长的理念应当深切到每一小我的心里。颠末进程本文的阐发,但愿能够或许或许或许起到必然的感化,保障化学工程的可延续成长。
参考文献
[1] 井博勋,莒菲.浅议绿色化工手艺在化学工程工艺中的操纵[J].天津化工,2015,03:10-11.
[2] 高超江.绿色化工手艺在化学工程与工艺中的操纵研讨[J].化工设想通信,2017,01:35+76.
弁言
化学工程是研讨化学财产为代表的,是对石化财产的出产进程中有关化学进程与物理进程的道理和纪律停止研讨,并操纵这些纪律来措置财产装配的扶植。跟着石化财产的不时成长,石化财产所触及的规模也愈来愈广,是以正视化学工程手艺的立异,并在石化财产装配扶植中获得现实与成长长短常须要的。而同时,跟着石化财产装配扶植的成长,化学工程手艺立异供给了须要的前提。
一、石化财产装配扶植中的首要革新的局部
在石化财产装配中,财产炉是全数出产工艺中的重点装备,不管是炼油、无机质料的炼成和分解树脂的工艺都须要借助差别财产炉实现。比方在炼油中,最为罕见的石化财产装配有裂解炉、转化炉和加热炉等。它们能够或许或许或许按照差别的感化,差别的工艺请求,阐扬差别的功效。但今朝大大都的石化财产装配依然是按照其外形将财产炉分为五类:
1.管式加热炉:按外形分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。管式炉炉体普通由钢架及筒体(或箱体)构成,炉内衬有耐火材料和隔热材料,另有炉管系统、炉配件和烟囱等局部。按照其受热情势有纯辐射式和辐射-对流式。管式加热炉是煤油化工行业最常用的炉型,今后各节首要环绕管式加热炉睁开先容。
2.立式反映炉:这类炉的炉体根基上是受压容器,如甲烷化炉、中(低)温变更炉、气化炉、二段转化炉等;别的一局部近似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器,如沸腾炉、蓄热炉、煤气产生炉等,炉体大都均有庞杂的内件和衬耐火材料,催化剂填料等。
3.卧式扭转反映炉:炉体呈卧式扭转筒体,外部装有螺旋输运器或加热炉管,外部有传动及加速装配,如HF扭转反映炉等。
4.带传动、起落投料装配的反映炉:这类炉装备近似容器,但外部有投料晋升装配,炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料,如电热炉等。
5.其余财产炉:燃烧炉:用于废气、废液、废渣的燃烧。将此中有害物资经燃烧转化为有害物资排挤。如污泥燃烧炉、硫磺收受接管装配燃烧炉。枯燥炉:用于枯燥工艺物料。热载体炉:塑料厂用的较多。当化学工程手艺获得立异,煤油化工装配也须要做出响应的转变,以阐扬化学工程手艺的感化,晋升自我出产率。以是为了进一步晋升我国煤油财产奇迹的成长,并且配合化学工程手艺的立异成长,石化财产装配的主体——财产炉也应当停止响应的革新。
二、化学工程手艺立异在炼油方面的现实与停顿
1.催化裂化手艺
在炼油装配中的立异表现催化裂化是煤油炼制进程之一,是在热和催化剂的感化下使重质油产生裂化反映,转变为裂化气、汽油和柴油等的进程。催化裂化的首要工程须要在裂解炉中实现,裂解炉,首要以煤油馏分为质料,停止热裂解出产烯烃,其布局特点为:立管加热裂解炉。裂解炉大大都为立式钢架布局炉体,将几种差别管径组分解一组,炉底有油气连系喷嘴;对流室在顶部,为卧式盘管,预热质料或燃料等。此刻催化裂化手艺已成为石化财产装配扶植中的焦点手艺,是石化财产炼油都须要用到的一种体例。在这项手艺中就表现了很多化学工程手艺的立异的处所,如自动开辟的高效雾化喷嘴,PV高效旋风分手器、油浆旋液除尘和烟气能量收受接管等。这些手艺的立异与操纵,很好的措置了炼油中持久存在的收受接管烟气压力、掏出过剩热量等困难。有用的晋升了炼油的效力和环保性,让炼油获得了更好的经济效益。
2.炼油装配
炼油装配中的焦点局部为常压装配,是措置炼油的首要装配。能有用晋升其措置能力,降落能耗,晋升废除率。镇海炼化与SEI对炼油装配大型化开辟操纵了一系列化学工程立异手艺,如在两段闪蒸、三级蒸馏节能型常压蒸馏手艺操纵此中,并操纵真空手艺来降落落压降、高减压的废除率,是其研发出的炼油装配成为今朝国际最大的长减压装配。颠末现实的投入操纵,该常减压设置的措置能力到达了102%,总废除率到达了79.12%,全数装配的能耗量低至每吨11公斤标油。
3.催化重整手艺立异
在炼油装配中的表现催化重整是在催化剂的感化下,对油馏分中的烃类份子布局停止从头摆列成新的份子布局的进程。煤油在炼制的进程中须要在加热、氢压和催化剂阐扬感化的配合情况中,让原油中蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油,并副产液化煤油气和氢气的进程。催化重整中能够或许或许或许用作汽油调合组分,也能够或许或许或许操纵芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副产的氢气是炼油厂中首要的氢气来历。须要正视的是,制氢装配转化炉的功效与其余财产炉的布局差别,炉管里都装有催化剂,并在对制氢反映进程是在炉管内实现的。炉内温度较高,到达1000°C,反映介质出口温度为800°C摆布。而催化重整手艺的立异首如果在此中操纵了新型再生器催化剂散布器,能平均的散布下料,有用晋升反映器的操纵率和催化剂的再生医治。该手艺在进气体例及气体分派勾当手艺也有所立异改良,颠末进程改良气体的轴向及径向分流的平均性及晋升了气体在径向床成内的压力降和蔼体在轴向的压力散布情况。这些手艺方面的立异都有助于晋升全数催化重整手艺的功效。
4.新型塔板、填料和冷换装备
在改良炼油中相干的化学工程手艺中,挑选适合的材料能有用保障立异手艺的功效阐扬,并能赞助炼油厂的公道本钱办理。新型规整的填料或乱堆填料已成为催化裂化中接收不变塔和常减压塔的首要材料。高效换热器也已成为常减压装配的首要构件,其能很好的收受接管烟气热能,将热炉热效力晋升到90%以上。别的,外表蒸发冷凝器、外表多孔管换热器也已在炼油装配中获得遍及的操纵与前进。
三、化学工程手艺立异在无机质料方面
1.乙烯成套手艺
自“九五”打算以来,我国乙烯奇迹就起头疾速的成长,仅2000年中国石化团体公司的乙烯产量就到达287×104t,并且在乙烯成套手艺方面有了很好的立异和成长。石化股分公司对裂解炉和分手工艺手艺停止了立异改良,颠末进程在文丘里管流量节制手艺对裂解质料在浩繁的辐射段炉管中的流量实现了慎密的平均散布节制;操纵“湿壁”模子措置了废热汽锅结焦的题目。别的,在底部供热和侧壁供热中是由辐射段,成立有用的供热情势系统,让供热更快、加倍平均。乙烯分手手艺一向是化学工程手艺集合度很是麋集的一个规模,并且对乙烯大型化节能功效与深冷前提都有着很是严苛的请求。颠末进程对该手艺的不时研讨与立异,在颠末进程多种斟酌后,石化公司挑选中型乙烯作为乙烯分手手艺立异、改良的切入点。此刻该项手艺已胜利的在煤油化工中获得操纵。
2.甲苯歧化和烷基转移成套手艺
甲苯歧化和烷基转移手艺是芳烃手艺中的一个首要构成单位,是知足煤油化工对二甲苯须要的有用的办法之一。上海煤油化工研讨将HAT系列作为催化剂,并以此为底子研制出大型轴向牢固床反映器和反映器进口气体散布器,以晋升甲苯歧化反映的效力,并晋升对二甲苯的收受接管率,知足了煤油化工对二甲苯日渐增大的须要。此刻一套甲苯歧化和烷基转移成套手艺所操纵的40×104t/a已宁静、不变的操纵了6年。
3.苯乙烯成套手艺
在苯脱氢制成苯乙烯的成套手艺中,乙苯脱氢轴径向反映器是该项手艺的立异点。对反映器中的质料与反映物料流向停止更公道、更环保、更节俭的改良,能降落对催化剂的操纵量,并晋升乙苯烯的制成率。华东理工大学在6×104t/a和10×4t/a的反映器中停止屡次测验测验后,终究成立了两维气体的数学模子,并计较出反映器进口处轴向催化器的气封高度。别的,也有研讨发现操纵新型的高效静态夹杂器,是措置原有反映器进口处乙苯与水蒸气在高暖和高速勾当状态产生的品质偏离及乙苯脱氢转化率偏低的题方针最好体例。
4.化工型MTBE分解及裂解一体化成套手艺
化工型MTBE分解及裂解一体化手艺为制出高纯度的聚合级异丁烯,上海煤油化工研讨院就以下两点停止了立异:(1)操纵带有环柱形催化剂装填构件,以实现深液层塔盘的催化蒸馏手艺的操纵;(2)在预反映器中是由外轮回工艺,转变床层抽出的地位。这两点的立异捉住了化工型MTBE分解及裂成一体化手艺的关头地点,是以其所产生的功效也是倾覆性的。在MTBE裂解单位中操纵固体酸裂解工艺手艺,并恰当的缩小牢固床反映器,并对裂解产物分手和精馏塔系停止公道的设想。今朝该项手艺已获得很好的操纵,以燕化公司为例,其所出产的高纯度异丁烯很好的与丁基橡胶分解。
媒介:跟着此刻迷信手艺的发财,份子这一观点被带到了大众的眼前,人们对份子的研讨愈来愈详细,操纵现今的迷信手艺研讨份子,把份子放在显微镜下察看,化学对其布局领会的越发深切,如许份子设想的降生也鞭策了份子工程的降生,这是时代和迷信手艺下的产物,他们的降生使得化学研讨进入到更深阶段——份子工程学。以是份子工程和化学工程二者是相反相成的。
一、浅谈份子工程
在一个牢固情况下对份子布局停止机关,不只如斯,还得理清份子之间的干系,这类道理便是份子工程学。份子工程不是单一的份子学科,而是由差别品种、学科构成的,可是,只需有关份子工程就会有三个根基的题目:第一,若何按照请求对份子布局停止设想;第二,修建份子布局时要用甚么基元;第三,怎样实现份子设想预设的功效,就须要斟酌怎样组装基元。这三个题目有着密不可分的接洽,从而构成了三个实行份子工程的首要关头,这三个题目别离是份子工程的感化、布局、连系的现实底子。
与之前的化学研讨体例有所不一样的是份子工程在研讨时,会在研讨手腕、东西、内容等角度接纳新的体例。传统的化学研讨大多是操纵自然物和公式获得新的化合物,从这些化合物中找到比拟好的化合物,1930年,磺胺药物被人发现,培育了阿谁年月分解药物的壮盛时代。可是份子工程学的研讨则恰好和传统化学研讨相反,它首要以功效研讨为标的方针,颠末进程对份子布局停止切磋。这个时辰它岂但单对某一个化合物停止研讨,而是研讨化合物的功效系统。如许获得的信息要比传统化学研讨获得的信息周全,不光能够或许或许或许获得份子布局还能够或许或许或许晓得份子某些特定的布局条理。传统化学研讨过度正视份子布局和分解的接洽。可是,份子工程学却看中功效和 物理道理。此刻,化学不能单独成长了,化学的成长必须要成立在性命、材料迷信这两门学科上。固然也须要正视别的一些迷信手艺。
从化学工程学获得的经历,份子工程学也从差别的份子工程研讨中得出来。此刻的份子工程学还在孕育,也便是在差别的范畴、差别功效、对份子停止设想、机关。份子工程由差别品种的份子工程研讨中获得,以是功效差别、品种差别,这就使得份子工程学须要按照功效、品种对其停止分类。份子工程学首要研讨化合物的功效系统,针对系统的研讨就必须在份子程度上切磋之前提过的三个题目,获得纪律,功效系统和工程学道理,这几个差别方面相反相成、互惠互利。
二、浅谈化学工程
劈面对一些挑衅时工程学科阐扬的感化能力表现其首要性。此刻,情况题目成为咱们急需措置的题目,因为它与人们出产、糊口、保存都有着慎密亲密的接洽,这个时辰化学工程就有了研讨的方针,它须要措置资本可轮回操纵、化石资本的公道化操纵等。化学工程须要措置经济的轮回操纵,不光负担着迷信方面的重任,还须要通报物资、能源、信息等。
化学工程之前从没碰到过的一些题目,却跟着生物手艺等一些高新手艺的成长而产生,这有一个益处便是让化学工程的研讨深切到更详细的范畴中。一些过于详细的题目,比方纳米规范题目,这是在传统的化学研讨中都不碰到过的细小范畴,如果想增强微量产物的出产就必须扩宽化学研讨范畴。在今世这是化学工程打入到新范畴必须要做的。发现催化剂和工艺的源泉是新催化材料缔造的。从别的一个方面来讲,如果将出产变得加倍干净,把差别的工艺和流程停止归并,而后找出最好的,这也是化学工程将要研讨的首要范畴。此刻有关性命方面的迷信成长愈发成熟,生物催化在这一范畴已表现了本身代价。
此刻人们越发正视和本身相干的迷信手艺,跟着迷信手艺的成长,安康、食物、医药等范畴都对迷信手艺有了更深条理的请求,并且属于化学的题目占大大都。举一个例子,当咱们的性命性能遭到侵害就得操纵药物来节制,所要服用的药就会对人们的身材性能停止调理。将这些有关性命进程的题目措置便是化学进程在不属于本身范畴里的严重挑衅,以是必定会获得化学工程学的正视。
跟着差别系统迷信的成长,迷信手艺的成长为化学工程带来的题目在必然程度上鞭策了化学工程学的成长。一切的迷信手艺都与化学工程有着密不可分的接洽,当化学工程在成长的同时也鞭策了全数迷信范畴的前进。以是,化学工程学慢慢被人们正视,也更大化的正视迷信在化学工程中的操纵,化学工程学为全数迷信范畴所带来的代价便是该工程学今后要正视的标的方针。
为了让化学工程学获得更好的成长就必须前进化工职员的专业常识,增强对化工职员的教导。化工工程教导应当与时俱进,按照古代工程教导鼎新获得首要的功效来拟定教导内容,教导内容不能够或许或许或许枯燥,须要将专业课与底子课相连系,还得按照时代的更替而实时更新教导内容,增强化学工程职员措置题方针能力;不过也得增强先生对资本情况和别的迷信范畴的乐趣。
竣事语:
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)14-0005-01
煤油和化学财产是我国公民经济的首要构成局部,我国化学财产的成长和手艺的前进、化工园区及延长财产链的成长,和石化财产的可延续成长都须要大批化工手艺人材,这就请求咱们培育的化工人材要更多地切近石化行业。而今朝的化工讲授甚至专业测验测验过于通识化、法式化、模子化,先生颠末进程化工专业的进修,没法掌握措置现实题方针能力。本文总结了温州大学化工专业教员近几年来的科研标的方针,并对“华峰班”的3+1讲授鼎新试点和对温州大学化工专业的讲授和测验测验停止了一些立异,提出了一些比拟合用的讲授和测验测验思绪。
一 构建以常识群落为底子的专业课程系统,实在推动讲堂讲授和现实讲授情势的变更
化工专业课程系统首要由化工热力学、通报进程道理、化学反映工程、分手工程、化学工艺学、化工设想六门课程构成,构成了化学工程与工艺焦点专业课的主体。化工专业测验测验是化工专业课程系统的首要构成局部,也是化学工程与工艺专业?的现实性课程。它是从工程与工艺两个角度动身,既以化工工艺出产为背景,又以措置工艺或进程开辟中所碰到的个性工程题目为方针。现行的化工专业测验测验过于简略模子化,先生很难颠末进程测验测验熬炼其阐发和措置现实题方针能力。引进计较机仿真手艺与现行化工专业测验测验连系,固然拓宽与成长了工程测验测验的内容和可操纵性,但工迷信生真实的现实脱手能力却得不到熬炼,更无从谈起培育先生的缔造性思惟体例。
本次鼎新的测验测验从整合教员科研室、化工专业测验测验室和校外现实基地的硬件与软件讲授资本起头,慢慢成立现实讲授与课表里现实讲授融于一体的讲授系统战争台。详细的做法以下:
第一,把局部讲堂讲授移入科研室停止,面对正在运转的科研装配停止现场讲授。如许的讲授情势将科研中触及的化学工程根基道理,颠末进程装备运转、教员讲授、先生操纵这一进程,实现教员、装备与先生对话,使先生获得感性熟悉的同时,加深对化学工程道理的感性熟悉,并且对化学财产的迷信研讨前沿有必然的领会。比方,将财产催化中“固体催化剂颗粒内的品质通报”的讲授内容与反映工程中“牢固床反映器”一节的局部内容停止融会,以“牢固床反映器及催化剂颗粒的内、外分散消弭”为讲授内容,带先生观赏并操纵正在运转的牢固床反映器,现场对先生停止讲授高压牢固床反映器的内分散、外分散的消弭体例,并让先生操纵高压牢固床停止煤油化工的加氢脱硫测验测验研讨。先生在这个进程中真正熟悉到一些根基的化学工程道理。回到讲堂上,再连系文献,系统地讲授课本中不触及的消弭内、外分散的几种体例。这一讲授和测验测验进程的同一岂但前进了先生的进修乐趣和脱手能力,又使先生打仗到了迷信研讨的前沿内容。
第二,操纵观赏见习、出产练习的杰出机缘,在车间装配上停止现场讲授。
在不到三年的时辰里,先生自动到场教员的科研现实。化工专业教员的局部科研装备用于专业测验测验讲授、课题研讨内容局部归入专业测验测验课讲授内容,实现了科研与讲授的高度融会。前进了先生进修的自立性、研讨性、现实性和缔造性。
二 温州大学特点的“华峰班”化工专业讲授鼎新
作为处所院校,温州大学的办学主旨是以培育立异操纵型人材为主,办事处所经济和社会的成长。为前进先生在使命方面的能力,温州大学从先生的现实动身,基于企业和黉舍的现实情况,切磋并实现了“华峰班”先生讲授与上岗现实的运转机制,深切推动了校企协作办学,根基实现了“共赢”和配分解长。其首要办法以下:
第一,在培育打算中,设置“华峰班”模块课程。在工程专家的指点下,按照企业的须要对培育打算停止局部点窜,增设华峰提出的局部课程,使得先生在校时代所学的根基常识和专业现实更切近于华峰现实的操纵。在这类计谋方针下,先生在企业的情况中真正做到常识和能力之间的无缝毗连,延长了岗亭过渡时辰,增添了先生的工程现实能力。
第二,丰硕“华峰班”的内在扶植。明白先生进入企业停止出产现实进程中各个关头的详细内容和时辰支配。细化先生在每一个关头、每一个时辰段的详细使命,明白入驻教员和企业工程师的详细使命和职责。企业特地派一名工程师作为先生的导师,二者彼此协作交换,并按期将先生的停顿情况作阶段性总结,明白下一阶段的使命和职责,并对先生裸显露的一些题目停止攻讦斧正。
参考文献
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[2]高璠、高鑫等.将科研名目引入化工专业现实讲授关头的测验测验[J].测验测验室研讨与摸索,2007(6)
[3]张林香、王俊文等.化工专业测验测验讲授鼎新的现实与切磋[J].测验测验室迷信,2007(2)
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)01-0224-01
1.近况
化学工程与工艺专业是一个老牌的专业,久长以来为行业保送着新颖血液,增进着经济的长足前进。可是最近几年来,因为高校的扩招,挂靠化工专业的热点标的方针此起彼伏降生,专业师资的全体能力跟不上等等缘由,使专业人材的全体本质和能力有所降落,而公民经济的不时成长,手艺程度的不时晋升,对专业人材的须要非常火急。高校要捉住机缘,长于操纵处所资本,增进专业办学特点, 晋升人材综合能力, 提振专业的失业程度与协作力。是以高校培育既有专业现实能力,又有脱手能力的高本质人材尤其首要。
是以,新培育打算的拟定与实行尤显凸起。我校于2010年脱手点窜化学工程与工艺专业培育打算,新培育打算于2011届起头实行。
2.新培育打算的特点
2.1 培育方针明白,凸起专业特点,表现专业操纵
“本专业培育德、智、体、美周全成长,能够或许或许或许掌握化学工程与工艺方面的底子现实、根基手艺和相干的工程手艺和常识,能在煤油化工、煤化工、化工工艺、财产催化、能源、医药和环保等局部措置出产、办事、研发和设想的高档手艺操纵型人材。”
“本专业履行宽专业,厚底子的讲授指点方针,在培育先生晓得和掌握化学工程与工艺学科现实常识的底子上,侧重培育先生掌握化工范畴工艺设想与装备设想、摹拟优化体例、对新产物、新工艺、新手艺和新装备停止研讨、开辟和设想的根基能力。先生在专业课进修阶段,颠末进程专业练习等路子,慎密接洽煤油化工、煤化工的出产现实,使先生具有自力思虑和措置现实题目及立异的开端能力”。
我校的化学工程与工艺专业有两个标的方针,即煤油化工标的方针和煤化工标的方针。我校地处辽宁化工城,素有“煤都”之称,既有煤油化工的研发和出产上风,又有煤化工的财产与科研依靠,阐扬上风,凝炼特点,努力于讲授理念和体例的立异,培育操纵型人材,具有壮大的上风。
2.2正视培育规格,强化毕业生应获得的常识和能力
起首,夸大德、体。“酷爱故国,遵纪遵法,身材安康,具有杰出的思惟品德、社会私德和职业素养”。
其次,夸大外语和计较性能力。外语和计较机属于东西型能力,会遍及操纵于将来的使命和进修。
重点夸大专业能力。获得专业根基常识,具有在专业出产第一线使命的根基能力;掌握专业范畴内工艺与装备的根基设想能力;领会专业学科前沿,领会新装配、新手艺、新工艺的成长静态;具有对新装备、新手艺、新工艺、新体例晓得、操纵和掌握的开端能力。
再次,夸大了先生掌握文献检索、材料查问的根基体例,要具有立异熟悉和自力获得常识的能力。
2.3优化课程系统,表现厚底子、宽专业的培育特点,拓宽专业口径,淡化专业熟悉,增强底子讲授,培育通才,增强人材的顺应能力,晋升自我成长能力。
起首,新培育打算前进了本来请求的划定修满讲授学分,此中恰当增添了现实讲授学分。
黉舍前两年实行通识教导,不分专业,底子教导课程分歧性,后两年表现专业特点,凸起学科上风。
其次,在专业底子课设置上,强化了四大化学的现实课时与测验测验课时,同时整合了两个培育标的方针在《化工道理及测验测验》、《化工热力学》、《化学反映工程》、《化工设想》、《专业外语》、《仪器阐发与测验测验》、《电工学》等课程的分歧性,表现了厚专业底子,宽专业口径的特点,增强了人材壮大的现实底子。
在专业?课设置上,既要凸起两个标的方针的特点专业,又要表现咱们黉舍的办学特点,扬己之长,使培育的人材具有特点,知足化工差别行业的须要。是以,咱们将两个专业标的方针的局部特点课程穿插选修。如:煤油加工标的方针选修《煤化工底子》、《干净煤手艺》,煤化工标的方针选修《煤油化学》、《煤油加工底子》,使一切的先生,既晓得了本专业的常识,也跨入了别的一个相邻范畴,扩大了常识面,也强化了失业上风。
2.4正视现实和立异能力培育,熬炼和强化先生现实脱手能力,培育先生的立异思惟和综合现实能力,终究成为具有现实和立异能力的操纵型化工人材
新培育打算中,在现实讲授关头,除传统练习以外,引入了仿真讲授,综合测验测验和综合能力本质练习,强化了现实能力的首要性,增进了先生综合能力的晋升。
在现实讲授系统中,金工练习、熟悉练习、出产练习,为先生供给了广漠的现实平台,咱们黉舍前后与处所6个化工企业及科研院所签定了练习和谈,每一年都有先生去停止差别典范的练习,同时,咱们也鼓动勉励先生到企业拜托现实,增强先生现实与现实连系能力的培育。
在课设和毕业设想(毕业论文),斗胆立异,许可先生到场教员或企业的科研课题,发散思惟,在现实中晋升先生的立异能力;鼓动勉励先生自动到场“挑衅杯”、“立异现实”、“科技小论文大赛”“资历认证”、各类论文和测验测验等大赛、和到场各类培训及查询拜访报告等,晋升先生的立异思惟,培育立异能力。
在仿真讲授关头,黉舍引入了化工仿实在训软件,供给计较机房,使先生深居简出,在计较机上便能够或许或许或许摹拟现实化工工艺线路与现实化工装配,本身脱手操纵,将现实常识与现实措置题目相连系,既稳固了专业常识,也操纵了专业常识,同时晋升了动脑和脱手能力。
在专业测验测验关头,既表现两个专业标的方针的个性,也强化了专业标的方针的特点。比方;煤油化工标的方针先生开设化学工艺学专业测验测验与煤油加工专业测验测验,而煤化工标的方针先生开设煤化工专业测验测验的同时,也停止煤油加工测验测验,如许既淡化了专业标的方针性,强化了大化工的观点,也使先生在失业中更具有了协作力。
3.新培育打算的实行功效
新培育打算从2011届起头实行至今,功效较着。详细表此刻以下几个方面:
先生对进修的课程感乐趣程度增强,现实课学分遍及前进,受学业警示率较着降落。
中图分类号:G642.0 文献标记码:A 文章编号:1674-9324(2014)06-0209-02
一、能源化学工程专业扶植背景
能源与情况题目是21世纪人类面对的两大根基题目。跟着天下经济的不时成长,人类社会对能源的须要愈来愈多,煤油、煤炭等不可再生化石能源的储量慢慢耗损殆尽,且环球每一年因耗损化石能源而向氛围中排缩小批的气体(CO2、SOx和NOx等),除引发局部地域的烟尘、灰霾、酸雨、光化学雾和连带的重金属铅的净化外,更构成了环球的天气变更、温室效应日渐闪现。含碳能源(煤、煤油和自然气)的高效干净操纵及具有干净、低碳、可再生等上风的太阳能、风能、地热能、生物资能、陆地能等新能源的开辟和操纵成为将来中国经济可延续成长的关头。为顺应我国对可再活泼力和干净能源等新能源的火急须要,西南煤油大学化学化工学院按照本身的办学定位,阐扬已有的专业上风,自动顺应,精肯定位,于2010年新增了能源化学工程本科专业,也是教导部首批成立的10个能源化学工程专业之一。专业获批后,于昔时从09届转来1个班的先生,并新招10级2个班的先生,今朝已有1届毕业生。对能源化学工程专业本科生的培育打算、培育情势和培育系统则处于不时摸索和完美中。
二、能源化学工程专业定位与培育方针
新专业的定位决议了专业今后的成长标的方针,也决议了师资步队的设置装备摆设、测验测验室扶植、课程系统的成立和先生毕业后的失业等。专业人材培育方针的拟定,起首必须在对专业深切阐发和领会的底子上,连系国情和黉舍的前提,斟酌专业成长与社会前进对人材的客观、公道的请求。以是本专业定位应以拓宽专业面、培育宽口径的掌握能源化学工程专业常识和手艺,具有新产物、新工艺、新装备、新手艺研讨和开辟的根基能力,能措置化石能源(包罗煤油、煤、自然气)、新能源(包罗太阳能、氢能、生物资能等)化工进程工程的研制与开辟、装配设想、出产进程的节制和企业运营办理等方面的使命,具有立异精力和较强工程现实能力的高档操纵型人材。
三、能源化学工程专业课程系统的构建
课程系统是不是公道、课程内容是不是前进前辈间接干系到培育人材的品质。能源化学工程专业是一门内容丰硕而又遍及的迷信与工程,属穿插学科。专业按照西南煤油大学“通识教导+学科专业底子+专业教导+现实讲授”四个层面设置课程,构建了厚底子、宽口径、正视学科穿插的课程系统。通识教导首要包罗两课、综合底子、外语、计较机、体育、大众艺术及跨学科门类修读课程;学科专业底子首要包罗高档数学、大学物理、无机化学、无机化学等学科底子课程和物理化学、化工道理、化工热力学、化学反映工程、线性代数、阐发化学、工程制图等等专业手艺底子课程;专业课程首要包罗煤油加工工程、根基无机化工工艺学、能源化工设想、能源转化催化道理(双语)等课程,同时开设了大批的专业选修课,正视学科穿插,拓展了先生的常识面;现实讲授包罗测验测验课程和现实讲授关头两个局部,测验测验含课程测验测验和专业测验测验,一切的化学、物理类课程均设置了配套课程测验测验。测验测验中增添了综合性、设想性测验测验和立异性的比重。现实讲授关头除练习、实训、课程设想、毕业设想外,还开设了立异现实和科研练习等关头,在现实讲授勾当时代,先生可矫捷挑选在企业或校内实现。各讲授关头学分分派情况如图1。
能源化学工程专业构建的课程系统的特点是:正视各局部之间的系统性与调和性,充分夸大现实讲授与现实关头侧重,底子现实与专业常识侧重的准绳,力图表现德、智、体、美周全成长。培育的先生既有丰硕的底子现实和专业常识,又有较强的测验测验手艺和测验测验设想能力,并领会所学专业标的方针的学科前沿及成长趋向。
四、师资步队扶植
不高程度的师资步队就没法扶植高程度的专业,以是师资步队是专业扶植的底子保障。西南煤油大学拟定迷信公道的人材引进政策,接纳各类优惠前提吸收高条理人材来校使命,补充新专业扶植所需的专业教员,重点引进高程度的学科专业带头人和骨干课程的兼任教员,正视已有人材的培育前进,充分阐扬老教员带青年教员的传帮带感化,前进教员步队的全体程度和本质。今朝本专业已有10名教员,全数具有博士学位,2名传授,4名副传授,同时还礼聘了企奇迹单位、科研院所及其余高校等高程度的专业职员担负新专业的兼职教员。已构建了春秋、职称、学历等布局公道、讲授与科研综合程度高的具有成长潜力教员步队,保障了新专业的扶植顺遂实现。
中图分类号:G642.0 文献标记码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0060-02
《化工进程设想与优化》课程是化工类研讨生专业课中的一门综合性强,常识面遍及的化学工程专业课,能够或许或许或许培育化学工程专业先生的工程现实熟悉,遭到国际化工专业高校的正视。合肥财产大学化工学院拟定了《化工进程设想与优化》的研讨生课程打算,学院颠末研讨,决议从2006年起头在化学工程专业研讨生中开设《化工进程设想与优化》选修课程。颠末几年的讲授现实,改良了讲授内容和讲授情势,开课获得胜利。在近6年的校本部研讨生及企业研讨生班讲授进程中,咱们对课程内容和讲授体例停止了一些无益地测验测验,慢慢构成了一套适合本校先生特点的课本,培育了先生的化学工程测验测验熟悉和使命能力,毕业先生遭到用人单位好评。
一、阐发弃取国际外相干课本的讲授内容
“优化”已成为一门系统的数学现实性学科。外洋的一些原版课本或译书箧大多触及优化的数学模子成立、身分阐发和计较等现实,或先容Aspen Plus和PRO/II等软件的操纵等。课本的数学现实性强,难度大,与化学工程联系关系度偏小,难以间接用于本校化学工程专业研讨生的讲授。国际出书的化工进程与设想方面的课本较多侧重工艺描写,与化工优化常识的连系点少,不能间接接纳。咱们从国际外的课本中停止拔取,正视各章常识点完全性和联贯,强化工程现实熟悉的培育。颠末几轮讲授功效比拟和先生反映,终究肯定总学时32,首要讲授内容分为:①优化根基现实及观点;②优化现实在化工范畴的操纵;③名目立项及化工场设想;④化工进程优化与装备选型;⑤化工与优化专题会商。最近几年来,颠末进程与华东理工大学、天津大学等高校的调研与交换,搜集清算相干的图书材料,咱们还对现有讲授讲议及PPT课件停止了一些充分和完美,终究构成包罗有化工底子常识,管路及装备选型,工艺线路优化,各类操纵单位设想优化与组合体例,公用工程设想,计较机赞助设想底子常识,可研性报告编写,手艺经济阐发,绿色化工进程等合用合肥财产大学的生源状态的讲授课本及PPT,措置了课程贫乏适合讲授材料撑持的题目。
二、鼎新讲授体例,因人施教
跟着研讨生招生人数的增添,合肥财产大学化工学院研讨生的生源产生较大变更。2012年度,“211”以上生源占33%,其余大多为阜阳师范学院、合肥学院,皖西学院等本省非工科背景生源。这些先生中,有的贫乏化工底子常识,有的现实使命经历丰硕,但现实功底软弱。针对生源情况,咱们在讲授中正视恰当补充一些底子化学工程常识点,颠末进程化工与优化专题会商讲授进程,安排相干章节浏览功课,补充文科或师范生源先生的化工管路,流体输运机器,反映釜,搅拌器典范,板式塔或填料塔等常识点。颠末进程讲授体例上的设想,颠末进程4~5个先生搭配构成的进修小组,配合实现一个设想型课题,让非化工专业背景先生掌握化工设想的底子常识。对底子好的先生,则安排Aspen Plus、PRO/II和ChemCAD软件操纵专题,让先生颠末进程工艺进程,掌握计较机赞助设想、摹拟及优化系统常识,到场化工名目设想比赛。在讲授进程中,教员把与企业协作中获得的感触感染向先生做活泼地讲授,并连系企业中的化工优化与化工场设想实例,讲堂氛围活泼,师生有所互动,遭到本校先生及企业研讨生班先生的好评。
三、培育先生的化工经济阐发和绿色化工思惟
最近几年来,国度对化工名目报告和实行进程有了法定法式,如名目经济阐发,可行性论证,宁静与情况评估及社会影响等流程。一些用人单位反映,相称多的化学工程专业研讨生不会编写名目可研性报告,不领会名方针设想―评估―施工―验收―冷模―中试―出产全数流程。中国化工学会理事长等专家在合肥财产大学做学术报告时,曾号令化工学院应答研讨生增设化工名方针可行性报告编写,名目经济阐发,平立面优化设想及绿色化工等课程。是以,讲授进程中,咱们以化工学院与合肥安邦化工无限公司协作开辟的“2000t/a溶剂法TAIC交联剂的干净出产手艺研讨及财产化名目”为典范,从名目倡议书起头,在讲堂上把科研报告,环评,安评,总图设想,施工图设想等材料展现给先生,讲评化工场扶植的材料编写手艺,使先生对化工场设想进程有了熟悉。在安徽省化工设想院的赞助下,连系该名方针设想图纸,补充先生化工设想制图、识图常识及化工产物的分类等国度规范。
四、在讲授进程中丰硕讲授内容,改良讲授体例
《化工进程设想与优化》属于新开课程,斟酌到贫乏课本和讲授经历,化工学院把《化工进程设想与优化》课程定位为研讨生的专业选修课,停止讲授测验测验。在2006学年选课进程中,研讨生导师和先生对这门课不太领会,选课的先生只需5人。开初,咱们从藏书楼查阅有关优化和化工设想的图书材料,从20多真相干图书中寻觅出相干的讲授素材。比方斟酌到化学工程专业先生的现实数学底子较弱,咱们避开严酷的数学推导进程,间接接纳操纵数学的优化功效,如求取极值和黄金朋分法等一些优化体例,来措置化工范畴的一些工艺优化题目。咱们将管路计较,污水措置,工艺参数,换热器,精馏塔的设想与优化作为第二章。课程竣事后,安排一些化工进程的优化专题课外功课。在承当的讲授进程中,前后补充了罕见化工单位操纵优化与装备外型,化工识图,化工经济评估,绿色化工设想等外容。跟着选课人数的增添,咱们在讲授体例上停止了改良,增添专题会商关头。将先生分为多少个专题组,让先生按照所学常识,颠末进程查阅文献,对管路设想及优化,名目倡议书,搅拌器情势与选型等某个单位停止报告和讲评,变更了先生的工程现实熟悉,活泼了讲堂学术氛围。咱们对先生的专题功课停止总结,从当选定一些新的常识点,补充到课件,用于下年的讲授。
《化工进程设想与优化》课程处于成长与完美阶段,触及的内容多,讲授内容出发点高,国际各个高校还不绝对牢固或成熟的教辅材料。从师资上讲,教员的工程现实经历缺乏,难以掌握讲授内容。拟颠末进程与同业交换进修,完美课本内容和讲授情势。
参考文献:
[1]何小荣.化工进程优化[M].北京:清华大学出书社,2003.
[2]刘品德,等.化工装备的挑选与设想[M].长沙:中南大学出书社,1991.
[3]陈声宗.化工进程开辟与设想[M].北京:化学财产出书社,2005.
[4]胡上序,等.化工进程的建模/仿真和优化[M].杭州:浙江大学出书社,2006.
[5]祝湘陵,郭海敏.高档教导综合化与工科研讨生立异型人材培育[J].长江大学报(社会迷信版),2007,31(1):117-119.
[6]李柏林,张建伟.“煤油化学”课程鼎新与现实[J].中国电力教导,2010,(28):93-94.
[7]刘敏,罗婕,戴玉春.仿真手艺在《化工道理》讲授中立异操纵与现实[J].河北化工,2010,33(9):71-73.
2情况工程与化学工程复合型人材培育的课程系统
在课程系统设想上,不能简略地将情况工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。按照情况工程与化学工程复合型人材培育的特点和请求,咱们在就教专家、查询拜访先生的底子上对情况工程专业、化学工程专业的相干课程停止了无机整合,构成了培育情况工程与化学工程复合型人材的课程系统,该课程系统由5个课程模块构成。大众底子和本质课程模块。该课程模块包罗中国近古代史纲领、思惟品德涵养与法令底子、根基道理、思惟和中国特点社会主义现实系统概论、大先生心思安康教导、军事练习、大学体育、大学英语、计较机底子、大学语文。专业底子课程模块。该课程模块包罗高档数学、工程制图及CAD、无机化学及测验测验、无机化学及测验测验、阐发化学及测验测验、仪器阐发及测验测验、物理化学及测验测验、化工道理及测验测验、波谱阐发。专业焦点课程模块。该课程模块包罗情况化学、管网工程、情况微生物学及测验测验、情况生态学、情况监测及测验测验、水净化节制工程及测验测验、大气净化节制工程及测验测验、固体废料措置工程及测验测验、噪声净化节制工程、情况影响评估。特点课程模块。该课程模块包罗化工情况掩护、化工净化节制工程、化工净化节制装备、绿色氧化手艺、突发性化工情况净化变乱的防备与措置等课程。现实讲授课程模块。该课程模块包罗情况工程仿真测验测验、工程设想、工程测验测验设想与数据措置、PIDCAD工艺流程制图、熟悉练习、出产练习、毕业论文(设想)。该课程系统在保留情况工程专业的焦点课程底子上,《无机化学》、《无机化学》、《阐发化学》、《物理化学》、《仪器阐发》、《化工道理》、《波谱阐发》等专业底子课程内容和学时与化学工程专业分歧,在课程设置上表现出情况工程专业与化学工程专业课程的复合;特点课程模块和现实讲授课程模块表现出情况工程专业与化学工程专业课程的融会。
3情况工程与化学工程复合型人材培育的讲授体例
对情况工程与化学工程复合型人材,请求综合培育先生情况工程、化学工程两专业的常识和能力,到达综合培育的方针,这就请求其响应的讲授不能接纳灌注贯注性的讲授气概,而应接纳渗入式讲授、融会式讲授、案例式讲授和研讨性讲授等。(1)渗入式讲授是指在上述专业底子课程模块中渗入情况工程专业常识的讲授,在上述专业焦点课程模块渗入化学工程专业常识的讲授。比方,《物理化学测验测验》中能源学测验测验能够或许或许或许让先活泼手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反映速度常数和活化能的测定”。(2)融会式讲授是指在上述特点课程模块和现实讲授课程模块中将情况工程和化学工程中的常识、道理、手艺融成一体停止讲授。比方,《化工净化节制工程》中教员可连系工程现实停止“流化床化学反映器措置农药厂废水”的专题讲授,将流化床工艺设想参数、道理、废水排放规范等融会在一路停止讲授。(3)案例式讲授便是指在情况工程与化学工程复合型人材培育的讲授进程中连系讲授内容操纵工程中的现实案例停止讲授。比方,《水净化节制工程》中教员可连系工程现实停止“电镀厂含铬废水的深度措置”的案例讲授。(4)研讨型讲授是指在情况工程与化学工程复合型人材培育的讲授进程中教员连系讲授内容,颠末进程建立进修情境,增进、撑持和指点先生实现研讨型进修勾当,来综合培育先生能力与本质的一种讲授体例。比方,在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反映速度常数和活化能的测定”测验测验中,教员可指点先生本身查阅文献材料,指点先生思虑若何测定溶液中2,4-D的浓度?若何用计较机软件绘制2,4-D浓度的规范曲线?让先生本身肯定测验测验中所须要的仪器和操纵的体例,指点先生思虑FeSO4和H2O2操纵量对2,4-D降解速度的影响,若何求算该降解进程中的速度常数K和表观活化能Ea?
4情况工程与化学工程复合型人材培育的师资步队扶植
杰出的师资步队是实行情况工程与化学工程复合型人材培育的关头。要培育情况工程与化学工程复合型人材,起首必须有情况工程与化学工程复合型的师资。笔者以为,要转变今朝情况工程与化学工程复合型的师资匮乏题目,可从以下几个方面增强情况工程与化学工程复合型人材培育的师资步队扶植。(1)引进、培育具有情况工程和化学工程双专业学位的高程度的博士或硕士,他们在学士、硕士或博士学位教导时代接管过情况工程、化学工程的专业教导,具有情况工程和化学工程复合的常识布局和科研素养,是情况工程与化学工程复合型人材培育的抱负师资步队。(2)教员穿插自学和资历认证。在学院外部请求有情况工程专业学位的教员到场化学工程的本科现实与现实教导,请求有化学工程专业学位的教员到场情况工程的本科现实与现实教导,教导期满后停止测验认证,到达认证资历的教员能力评聘为情况工程与化学工程复合型人材培育的师资。(3)礼聘企业有工程现实经历,且有杰出师范素养的工程师到场情况工程与化学工程复合型人材培育的讲授和科研使命。
2情况工程与化学工程复合型人材培育的课程系统
在课程系统设想上,不能简略地将情况工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。按照情况工程与化学工程复合型人材培育的特点和请求,咱们在就教专家、查询拜访先生的底子上对情况工程专业、化学工程专业的相干课程停止了无机整合,构成了培育情况工程与化学工程复合型人材的课程系统,该课程系统由5个课程模块构成。大众底子和本质课程模块。该课程模块包罗中国近古代史纲领、思惟品德涵养与法令底子、根基道理、思惟和中国特点社会主义现实系统概论、大先生心思安康教导、军事练习、大学体育、大学英语、计较机底子、大学语文。专业底子课程模块。该课程模块包罗高档数学、工程制图及CAD、无机化学及测验测验、无机化学及测验测验、阐发化学及测验测验、仪器阐发及测验测验、物理化学及测验测验、化工道理及测验测验、波谱阐发。专业焦点课程模块。该课程模块包罗情况化学、管网工程、情况微生物学及测验测验、情况生态学、情况监测及测验测验、水净化节制工程及测验测验、大气净化节制工程及测验测验、固体废料措置工程及测验测验、噪声净化节制工程、情况影响评估。特点课程模块。该课程模块包罗化工情况掩护、化工净化节制工程、化工净化节制装备、绿色氧化手艺、突发性化工情况净化变乱的防备与措置等课程。现实讲授课程模块。该课程模块包罗情况工程仿真测验测验、工程设想、工程测验测验设想与数据措置、PIDCAD工艺流程制图、熟悉练习、出产练习、毕业论文(设想)。该课程系统在保留情况工程专业的焦点课程底子上,《无机化学》、《无机化学》、《阐发化学》、《物理化学》、《仪器阐发》、《化工道理》、《波谱阐发》等专业底子课程内容和学时与化学工程专业分歧,在课程设置上表现出情况工程专业与化学工程专业课程的复合;特点课程模块和现实讲授课程模块表现出情况工程专业与化学工程专业课程的融会。
3情况工程与化学工程复合型人材培育的讲授体例
对情况工程与化学工程复合型人材,请求综合培育先生情况工程、化学工程两专业的常识和能力,到达综合培育的方针,这就请求其响应的讲授不能接纳灌注贯注性的讲授气概,而应接纳渗入式讲授、融会式讲授、案例式讲授和研讨性讲授等。(1)渗入式讲授是指在上述专业底子课程模块中渗入情况工程专业常识的讲授,在上述专业焦点课程模块渗入化学工程专业常识的讲授。比方,《物理化学测验测验》中能源学测验测验能够或许或许或许让先活泼手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反映速度常数和活化能的测定”。(2)融会式讲授是指在上述特点课程模块和现实讲授课程模块中将情况工程和化学工程中的常识、道理、手艺融成一体停止讲授。比方,《化工净化节制工程》中教员可连系工程现实停止“流化床化学反映器措置农药厂废水”的专题讲授,将流化床工艺设想参数、道理、废水排放规范等融会在一路停止讲授。(3)案例式讲授便是指在情况工程与化学工程复合型人材培育的讲授进程中连系讲授内容操纵工程中的现实案例停止讲授。比方,《水净化节制工程》中教员可连系工程现实停止“电镀厂含铬废水的深度措置”的案例讲授。(4)研讨型讲授是指在情况工程与化学工程复合型人材培育的讲授进程中教员连系讲授内容,颠末进程建立进修情境,增进、撑持和指点先生实现研讨型进修勾当,来综合培育先生能力与本质的一种讲授体例。比方,在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反映速度常数和活化能的测定”测验测验中,教员可指点先生本身查阅文献材料,指点先生思虑若何测定溶液中2,4-D的浓度?若何用计较机软件绘制2,4-D浓度的规范曲线?让先生本身肯定测验测验中所须要的仪器和操纵的体例,指点先生思虑FeSO4和H2O2操纵量对2,4-D降解速度的影响,若何求算该降解进程中的速度常数K和表观活化能Ea?
4情况工程与化学工程复合型人材培育的师资步队扶植
杰出的师资步队是实行情况工程与化学工程复合型人材培育的关头。要培育情况工程与化学工程复合型人材,起首必须有情况工程与化学工程复合型的师资。笔者以为,要转变今朝情况工程与化学工程复合型的师资匮乏题目,可从以下几个方面增强情况工程与化学工程复合型人材培育的师资步队扶植。(1)引进、培育具有情况工程和化学工程双专业学位的高程度的博士或硕士,他们在学士、硕士或博士学位教导时代接管过情况工程、化学工程的专业教导,具有情况工程和化学工程复合的常识布局和科研素养,是情况工程与化学工程复合型人材培育的抱负师资步队。(2)教员穿插自学和资历认证。在学院外部请求有情况工程专业学位的教员到场化学工程的本科现实与现实教导,请求有化学工程专业学位的教员到场情况工程的本科现实与现实教导,教导期满后停止测验认证,到达认证资历的教员能力评聘为情况工程与化学工程复合型人材培育的师资。(3)礼聘企业有工程现实经历,且有杰出师范素养的工程师到场情况工程与化学工程复合型人材培育的讲授和科研使命。