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能源化学工程范文1
引言
我国“十三五”能源规划进一步突出了深化能源体制改革、增强能源科技创新能力、大力拓展能源国际合作、清洁高效开发利用煤炭、增强国内油气供应能力、建立能源可持续发展的政策标准体系等重点。随着社会经济的快速发展，能源消耗和环境污染的矛盾日益突出，解决这对矛盾已成为了关乎国家发展和安全的战略性问题。根据我国现阶段经济发展还主要依靠资源消耗的特殊性，2011年教育部新增了能源化学工程专业，各高校也陆续从2011年开始开设能源化学工程专业。该专业是国家战略性新兴产业相关本科专业，以开展化石资源优化利用为基础研究，面向可再生能源技术、低碳经济、清洁煤技术等领域的人才需求，重点解决高效催化剂研制及其产业化等重大问题；其主要关注怎么利用能源且对大自然造成最少的伤害[1-4]。我国专门解决能源与环境矛盾问题的相关专业开设较晚，能源化学工程专业的建设还处于起步阶段[4-6]，因此，如何建设该专业课程体系，使其有助于达到人才培养效果，是能源化学工程专业教学过程中必须思考的问题[6，7]。西南科技大学于2012年开始筹建能源化学工程本科专业，通过充分的前期调研、在强大的硬件设施和师资力量的支持下于2013年获批，目标为培养厚基础、高素质、强能力，具有创新潜能和协作精神的高级应用型专门人才，培养学生扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识，使学生能够适应涉及化学、化工和新能源化学工程等领域的广泛需求。毕业生可在锂离子电池、碱性电池、燃料电池、太阳能电池等领域从事工艺设计、生产控制、科技管理以及新技术、新材料、新产品的开发与研究工作。文章通过总结西南科技大学3年来在能源化学工程专业核心课程建设方面的经验和积累，对该专业课程的建设进行探讨。
一、西南科技大学能源化学工程专业现有核心课程设置与建设情况
今年，我校能源化学工程专业在校本科生已达120余人，为达该专业培养目标，学生毕业总共需修满170学分，其中专业课程需修满86学分，占50.6%。根据专业建设培养目标和专业教师的知识背景，设置的现有专业课程可分为四个板块，即化学基础课程、电化学课程、分析测试课程和实践课程（见图1）。这样设置的依据在于能源化学工程专业涉及多学科交叉的课程，仅靠某一个学科知识很难培养出适合新形势发展需求的专门型人才。其中化学基础课程涵盖了有机化学、物理化学、无机化学、分析化学、化工原理、化学反应工程、工程制图（化学工程）、化工热力学、工业催化基础、化工安全工程化学等基础课程；电化学课程涵盖了电化学原理、能源材料基础、化学电源设计、应用电化学、太阳能电池概论、动力电池原理及应用、燃料电池技术等课程；分析测试课程包括材料分析与测试方法、仪器分析、电化学测试技术、材料分析与测试方法；实践课程涵盖了电化学基础实验（电化学原理实验、电化学测试技术实验）、化学电源设计与应用实验（化学电源设计实验）和能源化学工程实践（能源化学工程综合设计实验A、能源化学工程专业认识实习、能源化学工程专业毕业实习）等实践课程。我校课程的设置有如下优点：
（1）通过化学基础课程的学习，尤其是通过化学、物理、化工原理、化工催化等基础课程的系统学习，能够夯实学科基础，具备多学科知识交叉的背景
（2）完成化学基础课程群的学习之后，学生紧接着进入与电化学及电化学测试技术有关课程的学习，这样设置有利于学生较好地理解和掌握所学习的知识。此外，学生可在此基础上根据自己的兴趣选择相应的侧重新能源材料某一个方向的选修课，巩固所修的专业知识，成为某一个方向上的专门人才。
（3）对一些重要的基础课，如无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析、材料分析与测试方法等，都分别单独或者在课程学习中开设有实验课，有利于学生学以致用，加强了学生实践能力的培养。
（4）学生的实践课程合理而丰富。电化学原理实验、电化学测试技术实验、化学电源设计实验、能源化学工程综合设计实验的内容让学生掌握和学习从电化学基础实验到锂离子电池、超级电容器等器件从材料至成品的制作工程应用知识。此外，我校学生可在四川长虹新能源科技有限公司、四川长虹电源有限责任公司、四川久远环通电源有限责任公司等公司完成工程实践，体现了我校对学生第二课堂建设的重视。
二、存在的主要问题和建议
经过近三年的建设，我们发现在专业课程设置上仍存在不足之处，在21世纪及目前新形势下其课程建设还应注意以下问题。
（1）当前的体系过于偏重化学基础课程，轻材料科学基础学科课程，如固体物理、半导体物理或材料科学基础等以材料结构与性能之间关系的基础课程没有开设，不利于学生掌握相关器件材料的合成及其使用性能。
（2）在煤化工、石油化工及其绿色合成、污染控制与防治等可选修的基础课程上应完善。能源化学工程专业开设的最初目的是以化石资源优化利用为基础研究，解决能源与环境污染的重大问题。煤化工、石油化工在当今我国国民经济中还有重要地位，因此，课程设置在煤化工、石油化工及其绿色合成等选修课程上还应加强。这些课程可供学生学习专业基础课程后选修，拓宽培养人才的知识面和技能。
（3）创新意识和科学素养培养不足。创新意识和科学素养来源于对基础知识的扎实掌握及对行业的全面和前瞻性了解，当前课程还存在容量不够大、涵盖面不足、供学生选择的课程还不够丰富，需要在今后的建设中继续完善。其次，学生工程实践机会和场地还有待进一步挖掘和拓展，加强与更多的国内乃至国外知名公司合作更佳。因此建议能源化学工程专业在今后在发展中要不断完善专业课程的设置，进一步扩大课程体系容量。
三、结束语
能源化学工程专业课程的建设直接关系到培养出的专业人才质量以及人才专业素质能否满足社会需求，在当前国家和地方急需能源化学工程专业技术人才的大背景下，完善该专业课程的建设尤为重要。西南科技大学经过3年的建设，取得了一定的成果，但也应该看到专业课程的建设还需要进一步完善。希望文章对能源化学工程专业课程建设的阐述能为国内开设该专业的相关兄弟院校有借鉴和启迪作用，也希望有更多的研究工作能集中在能源化学工程专业课程的建设上，加快其完善的步伐。
参考文献
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能源化学工程范文2
关键词：化工原理；教学内容；工程处理方法；能力培养
在高等工科教育中，完善的知识体系框架为基础科学知识、工程科学知识、工程技术与设备知识。从自然科学到工程技术之间，必须有一个中间知识层次，这一中间知识层次的教育就是通过技术基础课程来承担。可以看出，技术基础课程在学生的知识教育计划中起着承前启后、由理及工的“桥梁”作用，是从自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。化工原理课程是化工类及相近专业的一门重要的技术基础课。该课程的主要内容是利用数学、物理和化学等自然科学的原理，研究实际化工物理过程中的客观规律，并利用这些规律进行化工过程设计、工艺计算、设备构造设计等。它承担着工程科学与工程技术的双重教育任务。科学是反映自然、社会和思维等的客观规律的分科的知识体系；科学从自然现象中被抽象出来，再应用到生产实践活动中去。技术是人类在利用自然和改造自然的过程中积累起来并在生产劳动中体现出来的经验和知识。可见，技术的根基是科学。笔者结合多年从事化工原理课程教学的体会，谈一下在该课程教学过程中，有意识彰显化工原理课程内容特点，对学生进行工程能力培养的做法及认识。
一、应用科学理论进行工程技术问题分析的能力培养
化工原理课程内容的研究对象就是实际化学工程中的问题。某些化工过程中的实际问题在做合理的简化处理的基础上，可以直接应用相关的基础科学理论进行分析描述。这种方法是基础理论课程中常用的方法，是培养学生由科学到技术、由理到工的基本能力和工程问题基本分析能力的重要环节。通过这种方法引导学生学会观察问题、描述问题，培养学生理性逻辑思维的能力，同时引导学生认识科学理论在工程实际中的应用，培养理论联系实际的工程能力。例如，应用相关的物理定律和数学手段，进行流体静力学方程式的导出、柏努利方程式的导出、圆管中流体定态流动时的剪应力分布式、圆管中牛顿型流体定态层流流动时流速分布式、沿程能量损失公式、一维定态温度场中热传导速率式、一维定常态浓度场中分子扩散传质速率式等都应用了这种数学解析方法。
二、应用实例分析进行工程观点的培养
化工原理课程各种单元操作的发展积累了丰富的材料。在讲授这些工程科学和工程技术知识时要突出工程观点。例如，以建立循环流动说明蒸发设备的沿革；以机械能平衡和动量平衡的观点观察管内流动和均布现象；结合吸收和传质设备的分析引入返混的工程概念。学者们非常重视在教学中突出对学生工程观点的培养教育［1-3］。
在授课过程中通过列举实例分析的思路中对学生工程观点的形成给予引导和强调。在基础理论课程中，从一个理论出发分析影响某一物理量的诸因素时，学生会不分实际与否、不分主次地找出各种影响因素和影响关系。但是，在分析实际工程问题时就不同了，在分析影响某一工程中物理量的各种因素时，首先要考虑实际可能性，分清因果关系，其次再要善于分清主次因素。例如，在通过传热实验测定换热器的传热总系数K时，由实验数据计算传热总系数是根据传热基本方程式 。如果要求学生指出在实验中影响K测定准确性的各主要因素的话，很多学生就围绕着传热基本方程式考虑问题，不分主次地罗列出T1、T2、t1、t2、qm1、qm2等因素。传热基本方程式是通过实验数据反映换热器的传热总系数的一个方法。如果分析实验中影响K测定准确性的各因素的话，应该从本质上来考虑问题，根据K的表达式 来考虑，该式是从根本上反映各影响因素的关系式。并非该式中的每个物理量都是工程中的变量因素，对于实验中某一确定的换热器来说，仅有对流给热系数out、in是变量因素，因此，影响out、in的变量因素就是影响K测定准确性的因素。再根据对流给热系数的表达式可知，流体的流速（即流量）是最敏感的影响因素。因此，对于上述问题，实验中的qm1、qm2是影响K测定准确性的关键因素。这样来分析问题，注重了问题的客观实际性，使学生认识到哪些是表面关系（或者纯数学关系）、哪些是本质关系，并且认识到同一台换热器的换热性能参数K是因流体流量不同、操作条件不同而变化的，从而建立起灵活的而非僵化的工程概念。
从化工原理的教学内容中多提炼出此类问题进行课堂分析，对于引导学生建立工程概念、树立工程经济意识起着非常重要的教育作用。
三、工程处理方法应用能力的培养
在化工原理各单元操作的分析和描述中，体现了研究工程问题的共性和方法论。对于所研究问题（对象）进行受力分析、物料衡算、能量衡算、相平衡关系描述、传递速率描述等以及经济性基本分析，是研究工程问题的最基本而有效的处理方法[4]。在研究复杂的工程问题时，根据复杂工程问题的特性，灵活采用的系数校正法、参数归并法、过程分解组合法、实验研究法、数学模型法和极限处理法等，更体现出工程技术研究者的智慧和工程处理方法的策略性。
1．系数校正法
对于所研究问题分清共存的主要矛盾和次要矛盾，首先抓住主要矛盾忽略次要矛盾，利用理论分析描述问题，得到反映问题规律的数学关系式。然后再考虑次要矛盾的影响，根据实践经验在数学关系式中加上合理的系数给予校正。在研究孔板流量计流量计算式、毕托管流量计算式、重力射流流量计算式、压力射流流量计算式等问题时都运用了这样的工程处理方法。
2．参数归并法
参数归并法又可以称集总参数法。很多化工实际问题通过数学描述后所得到的数学关系式的形式特别复杂。为了将这种数学关系式的形式进行简化并且使得公式变得更为简捷实用，此时就要根据实际生产中的情况做分析，哪些物理量是在生产过程中需要不断调整的工程参数，哪些是在一般情况下不易发生变化的、或者不需要作调整的，尤其是对某些工程因素，尽管从理论上做出了定义，但是其数值必须通过实验获得。这种情况下，可以将不易发生变化的、一般不需要作调整的以及必须通过实验获得数值的多个工程因素进行归并，定义为一新的参数来表示这多个工程因素的组合式，便得到在通常情况下方便应用的简捷的数学关系式，这个组合式的值一般通过实验确定之。如果是某种生产参数作了调整，所定义的多个工程因素组合式中的某种因素数值发生了变化，我们便可以根据所定义的组合式的数学形式有目的地将组合式值给予校正得到新生产状况下的值。这样，无需重新通过实验测定组合式的值了，使得实际生产变得更为经济。过滤速率表达式以及恒压过滤方程式的表示法即是一典型的例子。实际上，表示流体对流传热速率的牛顿冷却定律和流体对流传质速率的方程式的提出，将诸多复杂的工程因素全归并到传热系数及传质系数中，然后通过实验研究方法再研究之，就是工程上集总参数法的处理方法。
3．过程分解组合法
将一个复杂的过程（或系统）分解为联系较少或相对独立的若干个子过程（或子系统），分别研究各子过程（或子系统）的特有规律，然后再将各子过程（或子系统）联系起来，探求各子过程（或子系统）之间的相互影响及总体效应。在研究带泵管路时首先分别研究管路的特性方程和泵的特性方程，然后将问题综合起来分析泵的工作点。在研究填料层高度时分别分析影响传质单元高度的因素和影响传质单元数的因素。在研究板式塔高度时分别研究理论塔板数、塔板效率和板间距。此类问题都是过程分解与组合法基本工程思想的体现。
4．实验研究法
工程技术的发展过程恰好反映了人类认识的发展过程。化学工程中的某些问题，矛盾错综复杂，难以利用单一的物理概念和数学方法进行描述。解决复杂工程问题存在着两种典型的思维方式，即实验研究方法和数学模型方法。
管内流体湍流流动时的机械能损失和管内流体湍流流动时的对流传热系数的研究就是采用的这种方法。该方法是在量纲理论的科学指导下分析问题的。如果实验工作必须遍及各种尺寸的设备和各种不同的物料的话，那么这样的实验将不胜其烦，而且失去了实验的指导意义。因此，必须建立实验研究的方法论，使实验结果在物料品种方面能“由此及彼”，在几何尺寸上能“由小见大”。在实验研究方法中，量纲理论和π定理对于科学地设计实验，减少试验次数，起到了非常有益的指导作用。实验研究方法是在对于所研究的问题具有一定的经验基础之上，能够比较全面而准确地寻找出影响工程问题的诸多因素的条件下开始的，该方法不去剖析问题的本质，将问题视作一“黑箱”，只关注其各输入变量及输出量，研究的目的是获得输出量与各种输入变量的函数关系。将所要研究的未知函数首先设成幂函数的形式，利用量纲理论和π定理的理论指导，经过分析演绎，得到无因次（量纲）准数的关联式。在此基础之上，再通过实验使得所研究的函数关系具体化。
5．数学模型法
数学模型方法又称为半理论半经验方法，流体穿流过固定颗粒床层时的机械能损失问题的研究就是采用的这种方法。化工技术问题的研究成果发展到一定程度的基础上，人们遇到新技术问题时总善于同相关的问题联系起来考虑，并尽量引用已有的基础理论和研究成果。数学模型方法是在对所研究问题深刻剖析的基础上，在保持所研究目标函数值等效（即不失真）的前提下，将复杂的真实模型转化成一个足够简单并且可以进行数学描述的物理模型，将复杂的真实问题转变为可以利用已有数学公式进行描述的简单问题，这是数学模型方法中创新性思维的关键。要保证所研究目标函数值等效，关键是在复杂问题简化的过程中，一定要保持影响目标函数值的诸因素值相等，即保持所研究问题的本质不变。显然，要做到这一点，必须对于所研究问题的内在规律，特别是对于决定所研究目标函数值的本质因素有着深刻的理解。
6．极限处理方法
在传质单元操作中需要确定某些重要的工程参数，例如气体吸收操作中的吸收剂用量、液体解吸操作中解吸气用量、液体连续精馏中的塔顶液相回流比以及多级逆流萃取中的溶剂比等。处于工程的角度总是希望尽量降低这些工程参数值，但是，根据单元操作的原理来分析，这些工程参数存在着最小值和最佳值（经济性最好）的问题。工程上如何确定这些参数呢？采用了极限处理方法，即首先在工程中达到极限的条件下确定工程参数的最小值，然后根据最小值乘以一个合适的倍数扩大到实际值，并且尽量达到最佳值。要特别注意，在工程中达到极限的条件下正对应于工程参数的最小值，如：气体吸收操作中当填料层高度为无限大时所需的吸收剂用量为最小；液体连续精馏中当塔内的理论塔为无限多时所需的塔顶液相回流比为最小；多级逆流萃取中当萃取的理论级数为无限多时所需的溶剂比为最小等。因此，尽管工程上的极限处理方法确实找到了一种解决问题的巧妙途径，但是一定要意识到这是一种极端的工程状态，在实际工程中是不可能存在的。在教学中要提醒学生特别注意。
四、应用工程问题考察方法的能力培养
化工原理课程中所研究的问题是发生于化工生产设备或管路中化工物料中的传递过程规律，例如，动量传递、热量传递、质量传递等过程。在化工原理这门工程学科发展的过程中，在研究工程问题上形成了一套独具特色且行之有效的方法。化工过程通常是多因素、多变量的复杂工程问题。在着手分析这类问题时，应首先建立起科学而又实用的考察方法。典型的考察方法有如下几种。
（1）定常态与非定常态。为了首先分清所研究的工程过程问题中是否涉及时间变量，将所研究的工程过程分为两大类。如果没有时间这个变量，所研究的过程称为定常态过程；如果研究过程中的某些或某个参数随着时间发生变化，则这个过程是非定常态。在分析描述过程时，要重视时间这个变量。
（2）拟定常态考察法。对于非定常态的工程过程问题，过程中的某些参数随着时间发生变化。但是，在某一瞬时，参数为某一值。当经历一微元时间段时，某些参数可以认为不变，从而可以在一微元时间段内进行问题的分析与描述，或者在经历一微元时间段前后进行问题的分析与描述。
（3）流体质点考察法。大多化工生产物料呈现流体状态，如果要考察物料的流动形态，从流体的分子尺度上去考察会将问题变得非常复杂，并且根据工程上的研究目的也无此必要。因此，在工程研究上提出了流体质点的概念。流体质点是由其大量分子所组成，质点的体积比分子自由程长度大得多，但比容纳流体的设备尺寸小得多。流体的质点之间无任何间隙（无需考虑质点的形状）从而形成了连续的流体，这样连续的流体在一般生产条件下的运动过程中是连续的，从而可以利用连续的数学函数、微分及积分等数学手段进行描述。
（4）微元体考察法。如果所研究的工程过程在空间一定范围内某些参数发生着变化，为了研究参数的变化规律，首先引用数学微分积分为指导思想，在空间中的某一代表性部位，取一微元体作为重点考察对象，利用相关基础理论进行数学描述。微元体的取法有很多技巧，具体问题应具体分析，通常与分析问题时坐标系的灵活取法有直接关系。例如平壁热传导时取直角坐标系，圆筒壁热传导时取柱坐标系，而球壁热传导时取球坐标系。
（5）整体考察法。如果对于所研究的工程过程，仅关注输入物理量与输出物理量之间的关系，则取整体作为考察对象，进行分析及描述。例如整台换热器的热量平衡、吸收塔的物料平衡、精馏塔的物料平衡和热量平衡等。
五、教师在教学过程中认真做好实践智慧者
化工原理课程内容中蕴涵着人类基于科学走向技术的丰富实例材料，教师希望学生们都能够真正理解掌握到脑子里。但是，毕竟因学生思维较为幼稚，且在学习化工原理课程时刚刚转入工程类课程的学习，理解能力有限。这就要求教师在这门课程一开始讲好课程绪论，使得学生首先全面了解这门课程的内容性质特点及其在育人中的地位和作用。教师在课程内容讲授过程中，在彰显内容性质特点和重要性的基础上，认真做好一名实践智慧者[5]。首先贯彻一切为了学生学习好的意向，其次在教学意向中理解学生的具体需求，进而在理解学生的基础之上采取为了学生学习好的机智行动。教师在教学过程中使得学生受益的机智行动有待于做专门的理论研究与教学实践。但是，某些基本的做法，例如善于进行多种复杂问题的归纳总结，或许就可以使得学生受益不少。
化工原理中所涉及的实际工程问题表面看上去种类繁多，但是，根据问题的已知条件和待求物理量的性质来分析。实际工程中的多种问题都可以归纳为两大类，设计型问题和操作型问题。设计型问题是指定了生产任务，在给定的某些生产条件下，计算所需设备的主要工艺尺寸或者性能参数。操作型问题是在已有的设备中，在给定的某些生产条件下操作，计算所能够达到的生产操作结果。这两类问题都很重要，从思维方式上来说这两类工程问题正好一是正向思维，一是反向思维。对于工科学生来说，既要能够进行工程与设备设计，又要能够进行生产技术管理和生产调节，这是现代工业的基本要求。课程教学中将各单元操作中的工程问题给予分类，有利于培养学生善于剖析问题、抓住问题的本质，从根本上找出解决问题的思路、方法和步骤的能力。课程中各种单元操作工程理论的研究基本上都是沿着设计型问题的思路展开的，因此，教学中应突出工程设计的意识和思维过程，即强化设计型问题，这既突出了各单元操作学习的主要目的性，真正弄清各单元操作工程理论的来龙去脉、培养学生的工程设计能力，又奠定了学生分析解决工程操作型问题的能力，可谓是一箭双雕。解决设计型问题的训练可通过单元操作综合性设计课题来进行。学生分析解决操作型问题的能力主要通过教师多列举实例或者设置问题，使学生学会分析思路和方法，得到能力的培养。
综之，化工原理课程的教学内容是进行理论联系实际教育和进行实际工程能力培养的极好载体。深刻分析认识化工原理课程教学内容的工程观点、工程处理方法以及工程问题分类方法等，强化研究工程问题的科学性、思想性及方法论教育，对于培养学生的工程能力和素质，能够起到很好的效果。
参考文献：
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能源化学工程范文3
四川大学华西医院急诊科位于主院区第一住院楼东南角底层，原有急诊医疗业务用房面积约2600m2，于2003年初建成并投入使用。至2011年，医院的年均急诊量已逾15万人次，其中年抢救危重病员达3万多人次，还承担了四川省及成都市公共卫生事件及灾难事故的救援与急救工作，特别是在2008年的“5·12”汶川特大地震和2010年青海玉树地震发生后，还同时承担了抢救地震伤员的艰巨任务。随着急诊学科的发展和急诊业务量的快速增长，原有医疗业务空间已不能满足急诊科的使用需求，主要存在以下问题：
——急救空间严重不足，且原有急救区域通道较多、空间利用率偏低；
——急救患者与急诊普诊（含夜门诊）患者没有进行分流，原有流程布局比较混乱；
——急诊资源共享性偏低，特别是原有急诊药房和挂号收费等区域相距较远，患者及家属来回动线较长；
——急诊医疗辅助检查区域空间紧张，辅助服务区与医疗业务区协作性差，患者就诊往返次数多，影响急诊服务效率；
——污物通道与医疗动线局部有交叉，达不到院感要求；
——患者家属等候空间十分有限，整个急救区域为开放式，对患者家属不能有效管控，严重影响医护人员对患者的急救工作等。
二、急诊科功能区域及流程的全面改造
基于医院存在的上述问题，经研究决定，将医院急诊科原有医疗功能区及其使用流程进行全面改造，将附近的肠道和肝炎门诊移至院内特殊门诊区，为急诊科提供一定的医疗空间，并在原急诊科主入口进行局部扩展。经调整后，急诊科的建筑面积约3500m2，重新规划急诊功能分区和使用流程布置，并进行室内装修及安装改造工作，以解决急诊科医疗空间严重不足和流程不够合理的难题。
首先，对急诊患者的就医流程进行梳理和分析，根据急诊患者的性质（是否需急救或抢救）进行分流，并结合急诊科原有空间及资源共享的原则进行急诊医疗功能分区规划。经使用科室和医院相关部门共同研究讨论，将急诊医疗功能主要分为入口前区、急救区、急诊监护区、急诊普诊区、输液观察区、医护区等6个功能区。其次，分析急诊患者的动线及每个功能区之间的内在联系，使每个功能分区既相对独立又密切联系，并充分利用有限的空间资源。由医院相关职能部门和使用科室共同研究、反复讨论后确定了急诊科功能分区及使用流程的平面布置。各分区具体使用功能如下：
（一）急诊入口前区
将原有急诊主入口向外扩展，作为急诊主入口前区，设有急诊门厅及分诊护士站、清洗间（为冲洗伤员使用、配卫生热水）、患者家属休息室（设对讲探视系统）。在急诊普诊区与急救区之间设急诊挂号及收费室、急诊药房等（两面均有服务窗口），达到了资源共享的目的。
（二）急救区（抢救区）
经过急救绿色通道直接进入急救区，为充分利用急救空间，将原来相对独立的多个小急救室及通道整合为一个大的急救空间，经过合理布置急救床位，共设47张抢救床位（比原来增加了26张，其中2张床位相对独立，为特需病员服务）。整个急救区分为两个部分：第一抢救区（设9张床位）和第二抢救区（设36张床位），且每张床均配置了抢救设施设备（采用吊桥模式），用隔帘进行相对分隔，在合理位置设开放式医护工作站及治疗室；为方便患者饮水及擦洗伤口等，在急救区靠后的角落设有开水间（含卫生热水）。
同时，因急诊空间有限，在抢救区内设置抢救手术室1间（其空气净化为万级）及医护刷手间，其余急诊手术在二层门诊手术区完成；在急救区入口左侧设置清创室2间（其中1间为感染的患者服务，相对独立）；在急救区入口右侧靠公共卫生间处设置洗胃室（配卫生热水冲洗患者），为节约使用空间，在卫生间内设置拖布池及便池。
整个急救区通过门禁系统进行有效管控，患者家属不能进入急救区（除特殊情况经医护人员同意外），这样可避免急救时的干扰；在靠柱子处设洗手盆（配热水供医护人员洗手），达到了院感的相关要求。
（三）急诊监护区
在抢救区之后设急诊监护区（EICU），充分利用空间，将原有综合办公室进行空间整合，共设16张监护床（其中1张为单间，可相对隔离），比原来增加了10张，每张监护床均设置了吊桥及监护设备，并设治疗室及半开放式医护工作站，提高了急诊监护区空间的使用率。
（四）急诊普诊区
在急诊主入口右侧设置急诊普诊区（含夜门诊），设管控护士站及男（女）注射室、男（女）卫生间及无障碍卫生间以及供患者及家属使用的开水间等公共设施，共设8间诊室，每个诊室设洗手盆、呼叫系统及医用气体终端等设施。
（五）输液观察区
在靠近急诊普诊区处设输液观察室，根据急诊患者的病情轻重，分为坐式和卧式输液室两部分。充分利用原有空间进行座椅和床位的布置，坐式部分设20张座椅，卧式部分设32张观察床（在原有空间不变的情况下增加了5张），两部分共享护士站、治疗室与配药室等资源。卧式输液室每张观察床配置医用气体终端带接口（含2个氧气、1个负压、1个压缩空气、电源和网络接口、局部照明灯、呼叫器等），中间两排床头之间利用柱子间位置设有半高柜式隔断（便于病员物品存放），在输液观察区还设有医护洗手盆。
（六）医护区
在急诊区后集中设置医护区，包括医护办公室、值班室、医护卫生间等，该医护区与急救区和输液观察区相邻，便于在紧急情况时医护人员及时赶到患者身边实施抢救处理。
另外，在普诊区与急救区之间设有共享的超声检查室（两边开门，设医用气体终端）。为急诊配套的放射检查设备靠近急诊科普诊区布置，设1台CT和1台DR专供急诊患者24小时诊断使用（这部分在本次改造中无变化）。
能源化学工程范文4
关键词：绿色化学工程技术；意义；应用
近几年来，随着化工技术的不断发展，化学工程取得了重要的进步，但与此同时也产生了很严重的环境污染问题，进而使得化学学科的发展受到了一定的限制作用。为了很好地改善污染的问题，越来越多的人开始采用绿色化学工程技术，绿色化学工程技术的应用不仅减少了温室气体的排放，更有利于生态环境的优化，最重要的是，很好地推动了我国经济的发展与进步。由此可见，探讨绿色化学工程技术应用的具有重要意义[1]。
1应用绿色化学工程技术的意义
1.1有效减少温室气体的排放
近几年来，随着国民经济条件的改善，越来越多的人都拥有了私家车，马路上车的数量越来越多，车辆增加，车尾气的排放量自然增加，空气污染变得严重，进而产生了大量的温室气体，导致气候变暖、冰川融化，还会引发臭氧空洞，造成气候异常，进而使得我国的生活环境变得越来越差。而近几年来，绿色化学科技的一项重点研究内容就是将对生态环境没有污染的一些能源转化为可利用的资源。如太阳能、风能、生物能以及地热等。首先，这些新能源的使用可以节省现有的能源的消耗，其次，这些能源的使用可以减轻一定的费用，最重要的是，可以减少空气中温室气体的排放，进而起到保护环境的作用[2]。
1.2推动国民经济的可持续发展
经济的发展是无限的，但是自然资源是有限的。倘若一味地开采以及使用自然资源，那么便会出现自然资源匮乏的现象，“物以稀为贵”，自然资源枯竭，资源的价格自然会上涨，导致经济的发展受到一定的抑制作用。另外，随着化工污染的加剧，化工产业的发展也逐渐受到了影响，且部分产业的进出口也受到影响，进而导致国民经济得不到提升，发展受到抑制。
2绿色化学工程技术的应用探讨
2.1在海水淡化的过程中应用绿色化学工程
水是人类社会活动的起源，也是人类生活的基本，没有水，人类将很难生存，由此可见，水对于人类的生存的重要性，但是近几年来，随着工业污染的加重以及农业生产的发展，我国的水资源呈现严重匮乏的现象，为了得到很多的水资源，我们开始采取淡化海水的措施，而绿色化学工程技术在淡化海水的过程中扮演了很重要的角色。所谓的淡化海水，主要指的就是去除海水中的盐水，得到淡水，传统的环境下，很多人采用通过酸碱换去除盐水，得到淡水的方法，这种方法虽然也可以实现海水的淡化，但是同样会带来另一种污染，进而使得环境污染情况加剧[3]。
2.2绿色化学工程技术在涂料生产中的应用
在中国，除了汽车尾气的排放会严重污染空气以外，涂料的制作也会产生很多污染，进而给环境带来一定的影响。另外，在制作涂料的过程中，也会产生很多的废料，这些废料流入水中，一样会给水带来污染，且这些水一旦被人们所使用，将会引发很严重的后果，轻者产生健康问题，重者可能直接引发癌症。绿色科技逐渐应用于许多工厂进行开发绿色产品。通过对工艺设备进行改造和优化，降低VOC，优化配置、清洁生产、使得污染最大限度降低。随着无机矿物涂料、固体涂料、乳胶漆等绿色涂料的诞生，涂料生产正向着科技含量高、无毒无污染、产品更优的方向发展[4]。
3结束语
综上所述，我们可以发现，绿色化学工程技术的使用不仅可以降低空气中温室气体的排放，还可以促进经济的提升，希望在与之对应的一系列的生产措施的建议下，无论是海水的淡化还是涂料的生产都能够得到有效地改变，降低对环境的污染，提升对于绿色化学工程技术的有效利用，促进我国化学工程技术的可持续发展。
参考文献
[1]王鉴，柳荣伟，陈侠玲.绿色化学推动分离工程技术的进步——绿色分离工程[J].化工科技，2008，（1）：57-60.
[2]赵华成.绿色化学及其绿色系统工程技术与环境友好[J].化学教育，2007，（6）：6-10.
[3]朱明乔，谢方友，吴廷华.绿色化学与技术在化学工业中的应用[J].化工生产与技术，2002，（4）：27-30；51-52.
能源化学工程范文5
化学工程技术支持着化工工业的前进与发展,化学工程技术从理论到实验,再到实践,最后投入生产成品,是必不可少的一个环节。然而,从实验室到工业生产,特别是大规模的生产,需要解决装置的放大问题,其直接影响企业工业生产规模的扩大及经济利益的增加,装置放大可以节省资金,减少不必要的消耗,节省劳动力。但是要考虑到,装置放大过程中,物流的一系列物理过程的相关条件很可能改变,达到的某些指标通常低于实验室的小型技术设备产生的结果。这种起源于放大过程的效应被笼统称为“放大效应”,包含很多已知及未知物理因素的影响。现代化工对于一套装置一年的产量,一般情况下按照目前的工业生产规模可以达到大于或者等于数十万吨,大规模的生产使其面临工程方面的问题,且在指标方面也有所降低,这对于工业而言会造成较大的资金损失。化学工程技术的进步,主要体现在新产品及工艺的不断创造,而这些都需要借助化工工业,除此之外,还需合理的经济和技术。就上述情况而言,凡是关于工业化的东西,一般情况下都归属于化学工程的研究范畴。在日常生活中,化学工程无处不在。如[文秘站:]:烟筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物质,需要经过严格的处理,才能对外排放,以防污染生态环境。在实验室达到要求后,要在工业规模中实现大量烟气的净化,就必须考虑大规模净化的经济性和可行性,要考虑的问题与实验室研究不同。又如,化工工业生产中, 要求以十分纯净的产品为原料,对实验室操作来说,这比较容易达到。对大型生产装置的要求是,消耗低而且经济方面可行,这表明课题存在很大的不同之处。
2、化学工程的研究对象及复杂性
化学工程是以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律,并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中,在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下,化学工程的对象的情况较为复杂,具体如下:首先,该过程自身具有一定的复杂特点,包括化学与物理,而且两者经常发生,彼此影响。其次,物系方面较为复杂,流体与固体,或者兼而有之。流体特质变化较大,如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后,物系流动时边界复杂,由于设备的形状较为多样,而且其在填充物方面的形状也不正常,如催化剂、填料等,使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。
3、化工工业的现状及发展
目前从形式上看,现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段,正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多,造成排放物复杂、量多及危害大,因此,目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时,在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略,制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展,各行各业进行生产都要接触化学工艺,涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题,这都是现代化学工业需要面对的问题。目前,我国的化学工业经过了半个世纪的发展,已经形成了门类比较齐全,品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001 年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6 亿元人民币,占全国工业总产值的9.8%,实现利税747.8 亿元,石油和化学工业企业13765 个,资产总额13344.2 亿元。我国化学工业获得长足进步的同时,环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中,仍存在不少问题和障碍,严重制约着我国化学工业的发展。
4、机遇与挑战中的未来
首先,在耗能上要不断的提高能源的综合开发和综合利用,降低能源损耗,最大化的开发能源的利用价值,提高其产品的附加值.同时注重能源供应区和消耗区的联系,结合能源产品的消费市场,规划最佳的化工工业园区的建设基地,其次,化工工业要进一步加大科研投入,增强化工行业的技术水平,提高化工工业产品层次,促进化学工程技术的发展和创新,为能源的高效利用提供更可靠、更有利的支持,再次,大力培养化工工业方面的高层人才,提高化学工程技术的科技成果,使我国的化工工业达到世界领先水平,确保综合利用和可持续发展的实现。
5、化学工程技术的发展
5.1 化学合成等技术的发展
化学合成技术的发展有利的促进了化工工业的发展,首先,新的合成方法和催化方法加强了物质改变的的速度和效果,使通过化学方式转变的物质更符合人们的要求,同时,利用太阳能等合成手段,节约了能源,促进了新能源的开发和利用。其次,一锅合成法简化了原有有机合成的复杂程序,使物质的合成更加高效,同时又避免了许多中间物质的产生,减少了化工生产中的污物排放,促进了合成技术的清洁、环保、再次,生物化工合成法的发展,进一步提高了化工产品的技术含量,并为我国化工产业的进一步发展鉴定了基础。此外,绿色化学技术的发展引领了绿色合成技术的发展,这种合成法极大的降低了化工合成过程的污染,对环境保护起到了积极的作用。此外,化学分离技术的发展提高了化工产品的纯度,增加了产品的层次和技术含量,增强了产品的国际竞争力,随着这些化工工艺的发展,我国的化工工业的强大指日可待。
5.2 环保
化学工程技术的发展 随着人们对环境保护意识的增强,化工工业环保技术得到了很大的发展,在追求产品利润的同时,提高了能源的综合利用和变废为宝的实施。首先,新型能源技术的发展为环保化工拓宽了道路,如燃料电池的使用提高了能源使用的洁净、方便、高效,又如废物回收技术的发展使很多废弃的、有污染的物质变为有利用价值的商品,比如垃圾油的深加工技术,可以使废弃的油脂变为燃料、洗涤用品等,其次,本着绿色、环保的理念,化学工程的技术进入了绿色时代,在化工行业不断的完善技术、创新开发的过程中,坚持了以人类的健康为基础的开发、发展理念,实现了化学污染的源头堵截,确保了化工生产过程的清洁、环保。
5.3 化学工程技术设备方面的发展
曾经,技术、化工设备的相对落后,不但阻碍了我国化工工业的发展,还使我国的化工行业在全球经济危机中遭受重创。因此,我们更深刻的认识到高端技术和先进的化工设备是化工工业发展和强大的保证,在化工设备的发展中,其技术发展方向以综合利用提高能源开发率为目标,目前我国新型的化工设备已经可以实现一台设备的不同功能使用,而且使用可选率高,产品质量有保障,且达到了节能、环保的要求。
能源化学工程范文6
【关键词】燃料乙醇；化学工程；探究分析
乙醇作为一种燃料，不管是在生产过程中还是在燃烧过程中均不会产生污染物，属于一种清洁能源。早期的乙醇主要是通过淀粉、纤维素等经过长时间的发酵而来，然而燃料酒精由于其需求大，在生产过程中需要大规模的生产，在生产中涉及到一定的化学工程，了解这些化学工程是燃料乙醇生产的关键，同时也是该调整我国能源结构的重点。本文主要就燃料乙醇工艺的化学工程问题分析如下：
一、燃料乙醇发酵分析
1、燃料乙醇发酵的多尺度
燃料遗传在发酵过程中涉及到的工程领域较多，其中包括微生物工程、化学工程以及生物化学工程等，因此在实际的发酵过程中化学反应相对复杂，正是由于其发酵过程中的复杂性，在研究中仅仅从单一的角度去研究与实际要求不符，因此在生产过程中应该注重多尺度问题，也就是说从多个角度对燃料乙醇的发酵过程进行分析，这样才能更加全面的将乙醇复杂的发酵过程显现出来，因此对于燃料酒精发酵的研究应该涉及到生物学以及化学两个重要方面，这样的研究才更加符合实际研究需要。
2、发酵中的动力学与放大
乙醇在发酵前期需要进行相关的准备工作，其中主要与偶乙醇原料的液化以及糖化等，然后在乙醇发酵过程中应该做好相关特性的控制，也就是动力学问题，动力学是乙醇发酵是否可以顺利发酵的基础，其中涉及到两个方面的问题，一个是本征动力学，也就是从早期的原料到发酵微生物固有速率的问题，另外一个就是宏观动力学，这个具体的就是在发酵阶段乙醇的能量传递情况，现阶段对动力学研究应用主要模型是酶催化反应。
3、发酵中的发酵罐多场
在遗传发酵过程中需要一定的设备，发酵罐就是主要设备，由于乙醇发酵的复杂性，同时在发酵中还会受到外界环境温度、湿度等各方面因素的影响。这些因素的影响会造成发酵速度缓慢，影响发酵进程，也就是溢出发酵进程的不同在发酵罐内形成了不同的反应场，不同的反应场对于发酵罐正常的发酵造成影响，最终发酵质量也会造成影响，不过这种发酵场也有有利的一面，那就是工作人员可以在发酵中采取措施进行干预，使发酵质量向更高的程度靠近。
二、燃料乙醇提纯分析
乙醇在经过发酵后在发酵液中实际含有的乙醇含量非常低，据有关资料显示，这种含量通常只能达到5.0%―12.0%，这种低含量的乙醇基本不能满足燃料的需求，所以在发酵结束后通常还需要进行提纯，当然提纯也是乙醇生产中必不可少的，对于乙醇提纯的技术方法较多，应用较为广泛的主要是蒸馏技术，蒸馏提纯乙醇主要是将乙醇中大量的水分排出，当然在具体的提纯中需要多次提纯才能保证乙醇的含量，不过乙醇通过蒸馏能达到的最大含量约为90.0%，因此想要进一步提出就需要采用其它的提纯方法。在实际对乙醇的提纯中通常是先通过蒸馏的方法将乙醇提纯到一定程度，在达到一定含量后可继续使用萃取、吸附等提纯方法进一步提升乙醇的含量，最终达到工业乙醇要求或者实际需要的浓度[1]。
三、发酵与分离的耦合
乙醇在发酵过程中其发酵过程与早期乙醇的发酵过程有较多的相同点，因此其工艺研究内容也是一些基础性的东西。在发酵反应和分离过程中进行的耦合同样是一个复杂过程，因此在技术水平以及操作水平上都应该有严格的要求。
如果通过直接的化学反应就可以得到最终的成品，那么这个过程就是一个简单的反应过程，而在这个反应过程中采用的干预措施、采用的设备等就属于反应工程，在乙醇提纯中采用一定的方法将乙醇中不需要的一些水分或者杂质清除，在这个过程中采用的试剂、设备以及提纯中遇到的实际问题均属于分离工程。因此乙醇发酵与乙醇分离的耦合在理论上是可行的，当然通过实验证明在实践操作中也是可行的。在这方面也有较多的报道，比如有学者将液体的萃取以及发酵过程结合到了一起，在进行连续发酵过程中将油烯基乙醇作为萃取剂，最终结果表明通过这种方法提取的乙醇质量相对于早期的提纯明显提高。也就是说将生物发酵技术可以简单地看成是反应与分离技术的耦合，这样在工业乙醇生产过程中可大大的提高分离效率，促进乙醇含量的提升，当然对于大范围的推广乙醇生产具有重要意义。在乙醇发酵中可以将反应工程学的原理以及分离学工程理论结合起来，然后研究整个耦合过程，这样的研究对于推动整个燃料乙醇的工业生产起着关键性作用，不过当前大多数学者的报道中报道的内容更多的倾向于工艺条件、生物萃取剂以及膜材料等，但是涉及到多场耦合、传递特性等化学工程的研究却很少，这些在一定程度上抑制了燃料乙醇的工艺生产[2]。
在未来乙醇生产中新型发酵设备以及分离设备都需要多场耦合的指导，当然在后期的乙醇发酵中将会实现反应、分离以及其其它多种分离技术设备的耦合，也就是说通过一个连续的设备可实现乙醇发酵到成品，这样的设备不仅提高了生产效率，同时乙醇的质量也会得到明显提高。当然这种设备同样的可加快燃料乙醇作为新型能源的步伐。
结束语
燃料乙醇生产中过多的涉及到流体流动、热量传递以及发酵生化反应等，这个过程是一个复杂的过程，同时也涉及到多学科，因此在燃烧乙醇工艺的化学工程分析中应该从多个角度对其进行研究，在后期较长时间内的研究目标应该集中在生物发酵反应与提纯分离过程的耦合，这样的研究可以推进乙醇工艺生产的发展，有利于尽早的调整我国能源结构，实现环保绿色可持续发展。
参考文献
