化学工艺的理解范例6篇

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化学工艺的理解

化学工艺的理解范文1

一、采用多种教学方法,激发学生学习兴趣

1.教师在课堂上要想方设法提高学生学习的积极性

在《机械制图》的课堂教学中,教师要精心设计每一堂课的内容,使课堂生动、活泼起来,让学生在每一堂课都感到学有所得,逐步养成勤于思考的习惯。首先,教师可以通过提问、讨论等创设情境的方式,激发学生的创新思维。《机械制图》的理论性和动手应用性都很强,教师在课堂上要根据学生的学习程度,提出和教学内容相关的启迪性的问题,使学生通过讨论的形式解决问题,既调动了学生的创新思维,又激发了学生合作学习的习惯和兴趣。

2.教师可以采用教具等进行直观教学

在《机械制图》课堂上,教师可以采用一些直观的教具创设情境。直观的教具可以有效降低教学的难度,极大地提高学生的学习兴趣以及教师的教学效率。直观教学,除了实物直观教学外,还有模象直观(如模型、多媒体等)以及语言直观。例如,教师可以利用学生熟悉的实例或模象直观引进概念,通过语言的形象描述,给学生带来感性知识形成的想象空间以及表象的直观,以收到良好的教学效果。

3.《机械制图》课上,教师可以采用多媒体进行教学

《机械制图》课,如果仅凭教师口述,学生对于机械制图直观形象的形成,是无法完成的。计算机图形处理技术的发展,可以让学生更加容易完成对《机械制图》从抽象到形象的认知。

《机械制图》涉及实际应用以及生产实践方面的问题,独立性以及操作性都很强,但有些枯燥的内容仅凭教师口述,学生很难激发起学习热情。另外,仅凭板面、挂面、模型等静物,也无法让学生完成对机械制图的整体认知。同时,随着计算机技术的深入,教师的教学应该顺应社会发展的潮流,从尺规作图的教学转变为对学生计算机绘图能力进行重点培养。虽然计算机绘图还不能完全取代尺规作图,但在一定程度上,加强学生计算机绘图能力的培养,是大势所趋。在授课的过程中,采用多媒体教学,可以让抽象的教学过程变得生动、新鲜,学生易学、易感。同时,教师可以带动学生用橡皮泥等同步模型制作,培养学生的能力。

二、将抽象的理论与实践相结合

工学结合模式下,理论与实践一体化教学法,简单而言,就是将课堂教学延伸到实践当中,将理论教学、实践教学以及生产管理融为一体,提高专业课程的教学质量。《机械制图》传统的教学法,只重视课堂的理论教学,需要学生记忆繁琐的公式推导、复杂的数值计算以及理论教学,很容易让学生对课堂教学缺乏兴趣。另外,《机械制图》是一门技术基础课,不仅乏味、不易记忆,而且还有一些内容难以理解,直接影响到学生在其他专业知识方面的学习。在传统的《机械制图》教学的课堂上,学生对机械制图的使用不是很熟练,使很多学生即使完成了机械制图的学时,还是不能进行专业的机械制图,这种教学效果自然使学生无法胜任中职毕业后从事的工作。因此,笔者认为,有必要在中职院校进行工学结合的理论与实践相结合的教学模式。

抽象性的理论与实践相结合,既可以提高课堂的教学效果,又可以提高学生的实际动手操作的能力。讲授《机械制图》时,可以将《机械制图》抽象性的理论,用通俗易懂的比喻表达出来,引发学生的情感共鸣。在课堂讲解之后,教师要带学生到实验室或工厂去上课,让学生一边回忆理论,一边进行相应的操作。例如,教师可以先回忆机械制图的方法,然后组织学生对实际制作完成的图进行研讨,找到独立完成机械制图的触发点。长此以往,传统的教学方法中理论与实践严重脱节的不足,会逐渐在一体化教学中得到弥补。在实践阶段,教师要认真研讨一体化课程的教学标准和要求,制定出相应的教学计划、教学大纲、教案、学生评教表、作业考核表等。

随着社会和科学技术的发展,对现代职业人要求的越来越高,《机械制图》教学也已经从单纯的知识传授转为全面提高学生的职业技能及素养。在可以进行实地操作的实训车间环境中,教师可以在演练操作的过程中讲解技巧。同时,教师及时实践,也使知识点在实践操作中得到消化、理解和掌控。工学结合模式下的一体化教学中,学生从被动的教学模式转变成为真正的学习主人,彻底改变了教学分离的现象。在这一过程中,学生在掌握课堂内容的基础上,增强了动手能力,能够更好地适应社会对职高学生的工作要求。教师对学生加强了实践教学,注重了学生技能的培养和考核,也使职校学生毕业后更容易就业。

三、工学结合模式下理论与实践一体化教学的特点

《机械制图》教学过程中,为了使教学理论与实践更好地衔接,教师将理论教学与实训教学结合在一起。教师要根据《机械制图》的培养目标重新整合教学资源,逐步体现学生的能力本位的特点,花大力气教会学生制图,以培养目标和教学大纲为中心,以向实验室以及实训车间为中心要效率。工学结合模式下的理论与实践一体化,指的就是一种从实践到理论,再从理论到实践的一体化教学模式。在这一过程中,教师要一体化,教材要一体化,教室也可以一体化。教学过程中,专业课的理论课教师和实训课的指导课教师构成一体,也可以由一个教师来担任;《机械制图》的理论课教材也要和实训课的教材构成一体,而理论课的教室和实训课的教室也构成了一体。这样,真正使培养能力与传授知识形成了统一,社会使用和学校的教学形成了统一,实践能力以及理论的知识形成了统一。

四、工学结合模式下理论与实践一体化教学的具体措施

《机械制图》的课程是基于职教学校和高技生的学习特点,重构课程体系与教学的内容。教师可以边讲解、边演示,学生在接受的时候,可以一边学习理论知识,一边进行实践操作,遇到疑难问题及时提问,实现理论知识与实训技能的完美统一,在“教、学、做”的教学氛围中,较好地掌握机械制图的规律,具备较强的手工制图以及电脑制图的能力。在教学实践的时候,教师可以让学生认真观察教具,提出《机械制图》所要教授的内容,让学生带着相关问题,有针对性地听课。最后,在不断地和学生沟通交流的情况下,完成相关实训,使《机械制图》的理论教学和实践教学同步进行。

在教师的“教”和学生的“学”的每一个环节,教师都要既保持知识的系统性,又要在实训场地保持理论知识的应用性,使学生在课堂上学习的理论知识能够在实训场地得到有效验证。这样,不但在一定程度上提高了学生的阅读兴趣,也培养了学生初步操作的能力,解决了传统教学中的理论与实践严重脱节的问题,实现了理论与实践相结合的工学结合的一体化。

1.在教学中实施项目验收制度

教学要想拥有好的教学效果,就应该实施项目验收制度。因此,这就需要教师在实训课之前,合理地改革教材,设计好每一个实训课的教学案例项目。教师要考虑技工学校学生的认知过程,从而开展相应的教学;在处理教材的时候,可以根据学生的实际学习情况和实训课的安排,打乱教材顺序进行教学;教师可以将原有的《机械制图》教材作为教学重难点、知识点的基础,将理论和实践操作融为一体。在教授完一定的理论知识之后,引导学生动手操作,进行手工和电脑制图。这样,既可以在很大程度上加深学生对理论的印象,又可以让学生获得动手操作的能力,既节省了时间,又有效而充分地调动了学生学习的积极性,锻炼了学生的思维以及操作的能力。

在时间上,教师要保证每一个课题都能做到教师指导和学生实践保持连贯性。在教、学、做一体化的教学课堂中,教师介绍课堂实例的应用环境等预备知识后,给出机械制图事例的解决思路,再引导学生在实践中操作、归纳、总结,最后得出适合实训的机械制图案例,成功实现该实例,并在这一过程中,让学生掌握理论知识,且在此基础上进一步提高学生的动手操作能力。学生在“教”中学习制图,在“学”中进行制图,在制图中进一步巩固理论知识,为模块式教学成功提供了强有力的保证,充分发挥了学生的积极性以及对于机械制图的主动积极性。

另外,在实训课中,也要实施项目验收制度。对于学生完成的制图成品,要实施项目验收制度。只有完备的验收制度,才会让学生谨慎而认真地对待自己的每一份制图,为学生毕业后顺利进入工作岗位“保驾护航”。

2.在机械制图教学中探索工学一体化的分组分层次教学

分组分层教学,要根据学生的不同层次,从学生的具体情况出发,有针对性地进行《机械制图》的教学活动,达到全面提高学生学习成绩的目的。

化学工艺的理解范文2

本文阐述了化工工艺设计的内容与特点,对于化工工艺设计中安全危险问题的策略进行了分析。

【关键词】

化工工艺设计;安全危险问题;问题策略

1前言

化工工艺设计主要是指工艺工程师根据一个或是几个化学反应来将化学材料转化为客户要求的产品的化学生产流程。在这一设计工作中工艺工程师所需要考虑的不仅仅包括了成本、产量、效率、时间等因素,安全危险问题的发现与控制更是化学工艺设计中的重中之重。

2化工工艺设计简析

2.1化工工艺设计内容化工工艺设计包括了许多方面的内容。众所周知安全问题是化工领域中各个行业都需要给予高度重视的行业。在这一过程中由于化工工艺设计工作有着自身的特殊性,因此这导致了工艺工程师需要对于其给予更高的重视程度。其次,工艺工程师在思考化工工艺设计内容时还应当进一步的熟悉设计工作的基本原则和精神,从而能够在此基础上更好的将其贯彻到整个设计工作中去。与此同时,工艺工程师在进行化工工艺设计内容确定时还需要把化工工艺设计中的细节进行灵活运用,从而能够在保证其符合化学工艺生产规范的同时也不会影响到化工产品的高效高质生产。

2.2化工工艺设计类型化工工艺设计的类型是以不同的概念进行区分的。工艺工程师在选择化工工艺设计类型时首先应当做好必要的概念设计工作。通常来说概念设计也被称为假象设计,这一设计实际上是按照规模工业生产装置进行的。此外,由于概念设计主要是在中试前进行,这一设计的主要目的在于更好的检查工艺条件和生产路线是否存在问题,并且进一步的确定数据和小试补充的内容。与此同时,工艺工程师在选择化工工艺设计类型时还应当对于试制产品考核的使用性能有着清晰的了解,从而能够在此基础上精确的判定出工艺系统连续运转可靠性。

2.3化工工艺设计步骤化工工艺设计的步骤总体而言较为繁琐。设计人员在进行设计步骤分解的过程中首先应当根据基础设计和批准的设计任务书和厂址选择报告来对于工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。此外,设计人员在进行设计步骤分解时还需要确保初步设计结果能够有效的满足项目审查和施工准备的规定,并且能够给建厂投资提供足够的依据。与此同时,设计人员在进行设计步骤分解时还应当做好相应的施工图设计,在这一流程中应当依据上级对初步设计的审批意见来进一步的确定的设计原则和方案,然后在此基础上根据建筑与非标准设备制作的要求来解决初步设计阶段待定的各项问题。

2.4化工工艺设计特征化工工艺设计有着自身独特的特征。设计人员在分析化工工艺设计特征时应当根据化工工艺设计新技术含量高、工艺流程独特等特点来进行相应的设计工作。此外,设计人员在分析化工工艺设计特征时还对于必要的基础设计资料进行完善与优化,从而能够在此基础上提升试验数据的完善性与可靠性。其次,工艺工程师在考虑设计特征时还应当努力的使数据的可靠性和完整性达到常规装置,从而能够对于总体投资进行持续的优化,最终能够保持设计的优越性。

2.5化工工艺设计规模化工工艺设计的规模实际上大小不一。一般而言化工生产装置的规模有着各自的区别,但是工艺工程师在进行化工工艺设计时为了能够更加有效的节约投资,则应当理解到部分设计环节实际上是无法完全按照规范规定来做的。此外,工艺工程师有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量,部分情况下也需要对于工艺的规模进行调整与优化。与此同时,由于部分化工产品的设计周期短,因此企业为了能够尽快的占领市场,则青睐于缩短设计周期,因此这导致了工艺工程师在确定设计规模时受到了一定的现在?,这实际上对于设计安全造成了一定程度上的不利影响。

3化工工艺设计中安全危险问题控制策略

3.1安全问题识别方法化工工艺设计中安全控制的第一步就是做好安全问题识别工作。设计人员在进行安全识别的过程中首先应当理解到危险因素的定义。通常来说化学工艺设计过程中的危险因素主要是指生产中的事故隐患,并且可以将其具体到生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。其次,设计人员在进行安全识别的过程中还应当对于项目生产工艺的全过程和配套的公辅设施的生产过程进行细致的检查和分析,从而能够在此基础上摸清危险因素和有害因素产生的方式与种类,最终能够有效的提升化工工艺设计的安全水平。

3.2采取工艺防护措施化工工艺设计中安全控制离不开工艺防护措施的有效支持。设计人员在采取工艺防护措施时首先可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而能够促使存在的危险因素不至于进一步的激化。其次,设计人员在采取工艺防护措施时还应当努力的保证设计的安全性,例如设计人员可以在理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性等方面采取对应的措施来获得良好的防护效果。与此同时,设计人员在采取工艺防护措施还应当全面的考虑采用哪条路线才能消除或减少危险物质的量,从而能够确保各种危险性因素不会在化学产品生产的过程中出现。

3.3控制化学反应装置化工工艺设计中安全控制的关键是化学反应装置的控制。工艺工程师在控制化学反应装置时应当深刻的理解到化学反应是整个产品生产的核心,因此其本身必然会有着许多危险性因素。因此这意味着工艺工程师应当在反应器的设计和选型前需要想到可能发生最严重的事故是什么。此外,由于化学反应的种类繁多,并且反应的速度也较快,因此一旦出现较为严重的失控反应时,工艺工程师应当努力的寻找降低反应速度的方法,从而能够在此基础上切实的提升反应装置的应用水平。

3.4整体园区设计工作化工工艺设计中安全控制还应当适度的从园区整体设计上面来着手。企业在优化整体园区时首先应当考虑到自身的监管能力和职工的工作水平,从而能够在此基础上避免监管力度滞后于化工产品生产的现象。此外,企业在优化整体园区时还应当努力的减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题,并且进一步的创建完整性的安全生产标准,最终能够将安全危险有效控制在预期的范围内。

4结语

化工工艺设计是一项具有一定危险性的设计工作,因此考虑设计的安全性就是每一个工艺工程师所必须进行的工作了。工艺工程师在减少化学工艺设计的危险性时应当秉持着从宏观到微观的原则,从园区设计到工艺防护到方程选择等不同的方面着手,就能够有效的提升化工工艺设计的安全性与可靠性。

参考文献:

[1]朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备,2014,06(15):45~47.

[2]李珊珊.化工工艺设计中的安全危险问题与策略分析[J].山西化工,2014,12(15):61~63.

化学工艺的理解范文3

关键词:MATLAB 化学工程 工艺实验 数据处理 应用

化学工程与工艺学科是我国重要的学科之一,在化学工程中,化学实验起着重要的作用。化学实验的好坏严重影响着化学工程的建设。而数据处理过程又是化学实验中的重要组成部分。对程序中的数据进行有效的处理有助于化学实验的研究与开发。然而以往的数据处理方法基本上都是人工处理,这种处理方法既浪费时间又浪费资源。因此,开发新的化学数据处理方法成为我国化学工程研究的重点,而MATLAB软件就是新型化学数据处理方法之一,也对化学工业的发展起到巨大的作用[1]。

一、化学工程和工艺中的实验数据处理

化学工程实验是化学工程的重要组成部分,也是化学实验人员进行数据处理的重要手段。化学实验与其它的科学实验不同,其主要强调实验的结果是否可以反映一定的化学现象并且处理一定的化学问题,化学实验对人类的生活有一定的影响,其结果可以解决社会上的一些化学工业问题,并为化学工业的进行带来方便[2]。可见化学工程实验在化学工程中的重要性。但是以往的化学工程实验需要用人工处理法对大量的化学数据进行处理,由于数据的繁多和复杂,使得处理过程十分困难,并且实验需要运用大量的时间,也会耗费大量的人力及物资,这样的实验方法过于陈旧,已经不能满足社会对化学工程的需求。然而,随着社会科学的不断发展与完善,人们生产出的计算机已经完全可以代替以往的人为处理数据方法,使化工实验变得简单易行,并且可以大大提高处理化学数据的实验效率。

数据处理是化学实验中的重要组成部分,化学实验的实现主要通过进行大量的数据处理得来。数据处理并不简单,需要将大量的数据进行运算,从而得到合理的化学实验结果,但只是单单的运用人工运算方法,耗时耗力,而运用计算机进行化学数据的处理却可以很好的解决这一问题。

化学工程与化学工艺的基本组成部分是化学实验,化学实验的主要目标是根据有效的化学实验数据对生活中出现的一些化学问题进行合理的实验,从而得到合适的解决办法[3]。但在进行化学实验过程中,会有很多的限制因素,因此,实验人员需要在考虑这些限制因素的基础上进行数据处理,从而得到与实验现象相符的数据,只有这样才能更好的解决化学问题。

对于不同的生活现象有不同的化学实验验证方法,而不同的实验方法的难易程度不同,大多数的化学实验都是比较复杂且不易实行的,化学的数据之间有着多种多样的联系,这种联系往往不能单单从表面就被看出,需要经过大量的复杂的运算后才可进行进一步的观察[4]。而这就造成了处理数据需要运用大量的人力资源,并且对一些难理解的数据进行合理的分析也是比较耗时的工作。但如果应用计算机对实验中产生的一系列数据进行整合,将无效的甚至对有效数据有所干扰的数据进行消除,就可以留下有用的数据进行实验处理,这样的做法可以使数据结果非常精准,并且可以节省数据处理时间。

二、应用MATLAB进行化学工程与工艺的数据处理过程分析

MATLAB软件是化学工程实验中所运用到的一种先进的软件,这种软件可以进行编写化学程序、化学数据运算、数据结果运行等,并且可以运用高科技的技术进行化学计算得到有效可靠的数据,再对化学现象进行分析,从而得出合理的化学结论[5]。MATLAB软件的好处有很多,其中最主要的是操作简单,易懂、易学、易会,并且其操作界面比较人性化,有易于操作人员进行有效合理的操作,可以使以往复杂的计算过程变得简单易行,并且使计算结果比以往的更为精准,还可以减小误差。

MATLAB软件运用一种特殊的简单的程序语言对化学实验现象进行编写程序。其应用范围非常广、内部功能非常多、程序便于维护、利于编写程序,并且可以拥有多种平台的操作系统等。这种软件是化学工程实验中的重要软件,在对实验的数据处理上,发挥着重大的作用。这是化学工程及工艺中的重大突破与创新,也是化学工程学科未来的发展方向。

1.画程序图

对于不同的化学实验需要有其不同的数据处理过程,也有其不同的程序图、程序中所应用到的各种公式等,这些影响因素决定了实验的难易程度。一个实验拥有一个与之相符的独特的程序,也只有这一程序可以对其对应的化学实验进行很好的描述。但是,不论怎样的实验都有其共同点,下面就是对于大多数化学实验的总程序图。

图一 实验数据处理总程序图

2.编写程序

2.1输入数据

输入数据时,主要应用的函数是INPUT,应用INPUT将化学工程中有效的数据输入MATLAB软件的程序中,MATLAB再对数据进行处理,得出相应的结论。下面以温度为例对数据进行输入,其主要实现形式是:t=input,即表示系统要求程序输入温度值。但被输入程序的主要数据都是成组出现的,只有这样才会形成有效的程序处理系统。这种系统的处理数据能力高,处理速度快、处理效果好。

2.2处理数据

通常情况下,对实验所需数据进行处理需要先将数据进行整合,使程序模型被整合成一条连续的曲线形式。而对于不同的程序有其不同的整合方法,这里,对常见的整合方法,最小二乘法进行分析。

应用最小二乘法对数据x和y进行整合,是使x和y得到相应的函数关系式y=f(x),其主要思想是使残差的平方 2在定值x上最小。在进行数据测验时,经常会出现误差,最小二乘法不需要整合后的关系式y=f(x)经过所有的x点和y点,只需要残差平方的总和数最小。这证明最小二乘法最适于整合数据。这些方法都是MATLAB软件中所应用到的处理数据的方法。

2.3建立数据库

由于数据是在特殊情况下得出的,但是在实际的生活中,往往不会碰巧与数据相一致,而是会与实验数据有一定的偏差,这就需要技术人员将不同情况下的不同数据进行整合后,得到相应的关系式,即当程序输入一定的数据后,程序便会根据该数据进行及时的分析与运算,得出相对于输入数据的输出值。这就是数据库的建立过程。

三、总结

将MATLAB软件运用到化学工程与工艺中去是我国化学工程中的重大突破,MATLAB软件可以将复杂难懂的数据自动进行分析、整合,并得出有效的合理的数据进行程序设计。这种方法可以节省大量的人力、物力、时间等,并且最终处理数据的结果将更加准确,更便于在化学工程中使用。可见,MATLAB软件在化学工程及工艺中的重要作用。

参考文献

[1]房鼎业,乐清华,李福清主编.化学工程与工艺专业实验[M].北京:化学工业出版社,2009

[2]李丽,王振领编著.MATLAB工程计算机应用[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[3]黄华江编著.实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M].北京:化学工业出版社,2009

化学工艺的理解范文4

Abstract: Based on the characteristics of Coal Chemical Technology course, and combined with the author's teaching experience, this article discusses on how to make students understand, recognize and apply the professional course. The author's teaching experience is stated in this article in hope of getting more improvements and support in the future teaching.

关键词: 煤化工工艺学;教学;体会

Key words: coal chemical technology;teaching;experience

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)02-0238-02

0 引言

《煤化工工艺学》是煤化工专业的专业必修课,煤化工专业在我校是属于化学工程与工艺专业的一个方向。为了顺应国家大力发展煤化工产业的大战略,培养煤化工专业的应用型人才迫在眉睫。而只有学懂《煤化工工艺学》,才能基本了解煤化工专业的实质内涵。《煤化工工艺学》课程的主要内容包含:煤的低温干馏、炼焦、炼焦化学产品的回收与精制、煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治,内容涉猎了煤的绝大部分转化原理、工艺及其方法。通过本书的学习,可以使学生获得专业基本知识,具备在专业生产第一线工作的基本能力。所以教授好这门课程,并且使学生获得必要的收效显得尤为重要。

《煤化工工艺学》是一门以应用为主的专业技术课,学生学起来比较抽象难懂,因此比较科学而易懂的讲授方法,才能够与学生引起共鸣,达到较好的收效。这门课程的基础课是《煤化学》、《有机化学》、《化工原理》、《物理化学》等,作者本人讲授《化工原理》和《煤化学》课程多年,同时结合自己多年的生产实践经验,在驾驭这门课程方面谈一下自己的教学体会。

1 合理分配课时,顺应人才需求

我校引用的《煤化工工艺学》教材是大连理工大学郭树才老师编写的,建议课时80学时。而我校在教学计划中规定课时是128学时,大三下80学时,大四上48学时,因此在分配教学内容时,笔者将煤的低温干馏、炼焦、焦化产品回收与精制三大部分放在大三下的80学时里,把煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治放在大四上。这样分配的优点在于:大三下的内容主要是传统煤化工的精髓,学生利用较多的学时理解、消化、吸收;大四上的内容主要是新型煤化工的知识,并且是传统煤化工与石油化工的交汇。从我校的特色办学里可知,我校的煤化工专业既保留了煤化工专业的特色,又吸收了石油加工专业的营养,具有大化工的优势。同时,由于国内现在煤化工的开发利用重点在煤气化、煤液化以及煤制天然气等方面,所以把新型煤化工知识放在这个学期学习,可以使参加应聘的同学很容易回忆起所学过的东西,面试时更有自信。

2 内容详略有当,紧跟学科前沿

郭树才老师的《煤化工工艺学》是按照80学时的课程来设计的,我们拆开来讲解,如果只理解课本上的知识远远不能满足教学需求,因此,必须依托课本,适度引进《炼焦工艺学》、《煤化学产品工艺学》、《煤炭气化工程》、《煤炭直接液化》、《煤炭间接液化》、《煤基醇醚燃料》、《煤化工过程中的污染与控制》等相关教学内容,才能达到既使课堂内容饱满,又使学生了解学科前沿,了解新装置、新技术、新工艺的发展动态,具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。

比如在第一章,煤炭的低温干馏内容里,实质重点是煤的低温干馏和中温干馏的基本原理、工艺过程、主要设备以及主要技术,为第二章煤的高温干馏做足了铺垫。在讲解的过程中,笔者就结合国内的央企大唐国际比较成熟的“褐煤提质工艺”,以及《煤化学》教材中讲到的相关煤的基本性质与工艺性质来做适当重点讲解,这样,既使学生回顾起来《煤化学》课本上的基本重点知识,又使学生了解了煤低温干馏工艺的风向标,既满足了学生的专业好奇,又为未来就业打下良好基础。在第二章炼焦内容里,大量引进《炼焦工艺学》的基本原理、工艺过程、国内外主要焦炉类型、焦化工艺等的主要内容,同时也结合国内鞍山焦耐院与化六院开发并且使用的各类大型焦炉,展开评价,既使学生把握了煤的高温干馏的基本知识,也使学生认识到了煤焦化的瓶颈以及突破的入口,为未来煤高温干馏的技术研发打下深厚的基础。在第三章炼焦化学产品回收与精制一章,除了详细讲解煤气净化过程中如何提取并且回收重要的化学产品,同时也就目前比较看好的苯加氢工艺,以及煤焦油加氢工艺做了必要的阐述。使学生了解了课本知识的同时,也较好的把握了国内煤化工专业动态,为自己选择专业方向做好了准备。在第四章以后的煤炭气化、煤炭液化等新型煤化工知识方面,更是结合国内现在的煤化工产业动态,在讲解气化原理、气化设备、气化工艺的同时,结合本人对欧洲煤化工技术的考察,把学生引进以煤气化为基础的碳一化工领域,使学生对未来煤化工发展的大战略有了初步的思考,并对就业有了更深刻的认识。在煤化工产业的背后,实质是大量的能耗、大量的污染,如何解决,必须要使学生了解污染产生的主要环节,污染物的主要类型,针对不同性质的污染如何在生产的初、中、末,采用必要的技术消除。因此,学生在学习知识的同时,也知道了自己的专业不仅可以去煤化工行业去就业,也可以去环保、能源动力方面去就业,拓展了思维,开阔了眼界。

3 教学方法灵活,学科联系紧密,学生互动加强

在《煤化工工艺学》的教学过程中,如果仅仅是循规蹈矩地一味去讲解,学生会觉得枯燥、晦涩、难以进入模型。因此,教学方法的灵活多变可以促进学生的理解。

首先采用比拟的授课方式,为学生建立立体的图形,使学生对设备及工艺加深认识。比如在讲解煤加工的设备时,我们习惯称“炉子”,使学生与家庭里常见的火炉联系起来,建立形象化的模型,然后,把模型拆开来,逐一再理顺,大家就对设备有了直观的认识。然后又把“炉子”与化工生产中的“反应器”联系起来,大家就知道了在不同的领域,设备的叫法有所不同,但是原理基本相似;再就是在焦炉的认识过程中,我把学生坐的桌子和椅子分别形象地比拟成“炭化室”和“燃烧室”,使大家直观地对焦炉建立起了立体的印象,然后再把成焦过程中模型分解开来画在黑板上,大家就很直观地对“单向供热”、“成层结焦”有了更深刻的体会。其次采用相关专业课的知识关联,强化了专业理论的理解,同时也强化了相关专业课的应用。比如在学习《煤化工工艺学》之初,先复习《煤化学》相关知识重点,使大家为不同煤化度和不同性质、不同产地的煤种如何应用,对号入座;在讲到焦炉燃烧系统及烟囱的流体流动时,我们及时地与《化工原理》课程的精髓之流体流动和传热对接,把各个环节流体流动的性质分析到位,同时把如何废气循环和节能关键点抛给学生,使学生带着问题去思考,培养大学生分析问题和解决问题的能力;还有在讲解炼焦化学产品的回收与精制过程中,及时与《化工原理》里吸收及萃取的单元操作联系起来,使学生在学习本专业课的同时,把握了专业基础课如何应用的方法,既促进了本专业的理解,也促进了其他课程的学习,一举两得。再次,利用复杂的工艺流程路线图,强化训练,启发学生快速识别并分解工艺路线。教会学生如何去理清复杂的化产回收工艺流程图,然后再自己去设计工艺加工步骤,既可以快速地理清工艺,又可以把机械制图及AUT CAD用到实处。在工艺学的学习过程中,不仅仅是学会原理、工艺,认识设备,识别流程,更重要的还有如何去设计、开发,因此,组织学生讨论,带着问题去学习思考,利用相关知识去引导学生自己动手,写专业小论文,进行相关工艺设计,工艺计算以及工艺设想,掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力,很值得去推广。

参考文献:

[1]赵振新.《煤化工工艺学》的教学法思考[J].化工时刊,2012(07).

化学工艺的理解范文5

关键词:弧线叠合面 直线叠合面 叠合标准 校正 力学特性

(LiaoNing Guangsha Steel Structural Engineering Company Ltd)

Abstract:This article relates a approach of mechanical analysis、workmanship analysis and together field tracing test ,discusses the improve processing technology of large power station boiler steel framework of main load-supporting part top beam of stop log. The method includes on the premise of guarantee technical parameter of component meet the challenge ,for produce this have important function’s large steelwork play a dominant function for to bring down production risk and productivity gain.

0、引言

电站锅炉叠梁是电站锅炉顶端承载结构的一种,为电站锅炉受热部件主要承载结构之一,且因其尺寸、重量巨大,工艺、质量、工期要求严格,构件本身价值巨大,因此历来是电站锅炉钢结构制造、使用中受到主要关注的构件之一,本文所提到的工艺改进,在不影响构件本身力学要求的前提下,降低了构件的制造质量风险,缩短了工期,有效的降低了企业在制造此类大型钢构件中所面临的风险,并为此类构件的生产制造提供的一种新的可行性办法。

1、力学性能分析

电站锅炉的的顶层悬吊力学结构为悬梁垂吊结构,在电站锅炉构件中通常称为大板梁,

叠梁为其中的一种构成形式,因此类钢结构件体型、重量巨大、考虑到制造、安装以及本身力学结构的一系列环节中的各项限制条件,因此将本为一体的钢梁结构分为上下两部分制造,因此将其称为叠梁,其力学性能分析如下

1.1受力样本选择及受力环境分析

本次受力分析所采用的样本为哈尔滨锅炉厂宝清项目60万千瓦直流锅炉1#炉顶板层叠梁,其工艺制造要求为哈锅提供,因其下方悬吊具体情况不详且不影响力学分析结果,故忽略不计。

1.1.1 叠梁本体结构

1.1.2 叠梁本体结构受力分析

叠梁为悬挂锅炉受热部件如上部联箱,因此类受热体为均匀结构,所以叠梁本体受力均匀,故叠梁受力简单,因此可将叠梁视为均匀受力刚性体。

2、工艺改进

为了更好的了解此项工艺改进的内容,理解此项工艺改进的意义,本段将详细介绍叠梁的工艺流程、工艺改进的内容、意义、验校此项工艺合理性的方法等。

2.1 制造工艺简介

叠梁制作工艺流程及步骤为

(1) 构件组件制备即板材制备。

(2) 叠梁主体组立。

(3) 叠梁主体焊接。

(4) 叠梁主体校正。

(5) 叠梁连接构件及构件连接螺孔划线

(6) 叠梁连接构件组装。

(7) 叠梁连接构件焊接。

(8) 叠梁各构件连接螺孔钻孔。

(9) 预装配、检查构件各几何尺寸。

(10) 再次校正,达到工艺文件要求。

(11) 演示装配、最终确定构件达到工艺要求标准并完成最终质量文件的编制。

2.2 工艺改进的内容

从前文的叙述中我们已经知道,叠梁是悬吊锅炉受热件的重要承重构件,按照国家及哈锅的工艺标准其本体存在向上弯曲的挠度或者称为上拱度,其数值按照所承受力的情况按照成型的力学模型计算公式进行计算并加以修正,因此叠梁本体其实是弧线体而非直线体,而在实际的生产制作过程中由于钢板的非均匀性质,在焊接叠梁的翼板后其受热冷却收缩情况是不均匀的,而作为刚性受力体的叠梁,其工艺要求中的一项重点就是要求上下叠梁的连接紧密性因此叠合面的重合率在螺栓按要求力矩紧固的情况下必须达到100%,不能在垂直面和水平面上出现整体弯曲、错位,或局部弯曲、错位等塑性变形从而影响叠合面叠合率的情况,因此在构件主体焊接即工艺流程的第三道工序完成后,主体校正成为叠梁制作的一到关键工序,但由于上下叠梁在原工艺方案中为弧线结构,造成上下本体完成后的叠合面为弧线叠合面,且又有冷却后收缩不均现象的存在,给校正工序带来极大的困难和风险,因为在目前的生产条件下,对此类大型工件的几何形状校正多采用局部热校正的方法,即以火焰加热的方法使局部加热后冷却,由冷却后产生的塑性变形来校正此类大型钢结构的几何尺寸,但由于此类工件为弧形叠合面且存在不均匀收缩现象,因此在校正过程中既要保证构件的整体挠度又要保证局部叠合面的几何尺寸从而保证叠合面的整体叠合率就成为一项非常困难且存在巨大生产风险的工艺生产过程,以本项样本为例,哈锅宝清项目共制作叠梁8根,其中1、2、号梁为弧形叠合面叠梁其总制作工期为30天,平均工期为15天,且在第一次校正工程中存在单段弧线校正区域重合的现象,而黑色金属某一区域反复进行校正则会出现金属疲劳从而影响构件本体的力学特性,所以说存在巨大的生产风险,基于以上原因,生产单位基于上述力学分析及以往经验提出将叠梁弧线叠合面改为直线叠合面既叠梁上部下端和下部叠梁上端做成直线,从而使叠合面成为直线叠合面,但上叠梁上端和下叠梁底端仍为弧线结构,这样既不影响叠梁刚性体的整体结构特征从而不影响叠梁的整体力学特性,又避免了弧线叠合面在热校正中存在的困难和风险,此方案提出后经生产单位和设计单位共同论证后认为可行,遂在生产制造中实行,按照统计的结果,工艺改进改进后整体工期缩短为8-10天,其中主要为热校正环节工期缩短,而且在热校正过程中热校正区域及次数明显减少有效的降低了生产风险。(因为变形产生为随机过程不具备统计说明意义,所以在这里只做定性说明不做定量分析)。

2.3 工艺改进效果验证及结论

为了验证此次工艺改进对构件自身力学性能的影响,制造工厂及安装单位采用制造完成的1#、2#原弧线叠合面钢梁与工艺改进后的3#、4#直线叠合面钢梁在制造现场和安装现场进行了压载试验,即已完全装配状态的叠梁压载现实承载相同质量的压载物体进行的叠梁变形试验,其试验方法为模拟叠梁的实际安装条件将其两端安装于两个高于地面的模拟安装结构上,在其中段位置放置压载物,然后进行为期7天的沉降变形,最后记录变形值并比较前后两种工艺的变形量以及是否符合工艺的要求,经试验其数值如下:

从试验数据中可以看到,3#、4#梁的变形量≤1#、2#梁的变形量,且4根样本的挠度符合国家级哈锅的工艺技术标准,故经设计、生产、安装三方认定此项工艺改进合理可靠,并可以推广使用。

参考文献:

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化学工艺的理解范文6

【文章编号】0450-9889(2017)06C-0078-02

高分子材料是化工产品的一个分支,是目前发展最快、应用前景最广且最具生命力的一类化工产品;高分子行业的迅猛发展,急需大量复合型人才。而大多数高校高分子材料专业的人才培养侧重在材料的合成等偏理论方面,对高分子材料加工成型为终极产品的工艺环节关注的程度不高。广西大学化学工程与工艺专业在化工材料加工工艺方面开设了系统的专业课程群,为“高分子材料成型与工艺”课程的设置打下了坚实的理论基础。然而,广西大学化学工程与工艺专业没有开设过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等高分子基础或专业基础课程,且该专业作为一个覆盖范围广泛的交叉的专业,开设的专业课程很多,所有的专业课程学时都高度压缩。在高分子材料理论知识缺乏、课程学时数少、无配套实验的背景下,本文从教学内容、教学方法、创新能力培养等方面对“高分子材料成型与工艺”课程教学改革进行探索。

一、教材的选用

广西大学化学化工学院“高分子材料成型与工艺”课程刚开设时,选用的教材是史玉升等编著的《高分子材料成型工艺》,学生通过学习可以掌握高分子材料的制备、性能、成型、评价及应用,全面系统地了解高分子材料成型技术的最新知识。教学过程中,学生反映这本教材的难度太大,因为“高分子材料成型与工艺”是一门专业技术课程,需在完成化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、高分子物理和化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等基础理论课和专业基础课程后,对学生进行综合训练。

“高分子材料成型与工艺”课程是在大三第一学期开设的专业课,此时学生已经修完化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学等基础理论课,然而基本没有学过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等专业基础课,高分子材料方面的基础较差,加上这本教材讲述的理论知识较少,所以学起来较吃力。根据学生的反映,学院及时更换了教材,采用周达飞等主编的《高分子材料成型加工》“九五”重点教材,该教材高度概括了高分子材料的最基础的知识,对加工成型影响很大的高分子流变学基础知识进行较全面深入的介绍,全面介绍了高分子材料成型加工最常用的基本工艺,也兼顾了新技术和新方法,难度适中,得到学生好评。

二、教学内容的改革

高分子材料成型技术涉及化学、材料、材料加工、机械等多种学科,“高分子材料成型与工艺”课程是一门专业技术课程,需要广泛的理论知识基础。化学工程与工艺专业的学生基本无高分子材料理论基础知识,学习起来的确难度很大。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”这条主线展开教学内容,重点掌握三者的关系,强调成型加工对制品性能的重要性,这是本课程的主题思想,也是高分子材料的工程特征;选用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》,充分利用国内外重要专业期刊了解行业最新动态,不断更新及补充教学内容,确保教学内容的先进性;在教学内容安排上,以高分子材料成型加工的大工程观点为着眼点,以宽专业为目标,概况高分子材料理论基础和概念(详细的内容指定参考范围让学生利用课外时间自学),从高分子材料的加工原理出发,着重对成型加工工艺进行讨论。从高分子材料的成型加工的共性出发,对模压、挤出、注塑及压延四大成型技术及工艺进行重点讲授,然后讲授塑料、橡胶及复合材料的成型特点和区别,对于一些新的成型方法,以及教材中未涉及而在一些科技文献中见报道的新的成型方法及工艺,教师建立了QQ群这样的交流平台,并将高分子领域权威的一些微信公众号分享到平台上,经常转发高分子材料国际国内的重要进展到平台,引导学生关注,激发学生的学习积极性,让学生以兴趣为导向自动组成兴趣学习小组的方式进行自学。笔者首先通过课内课外结合强化高分子理论基础与概念,对成型加工影响最大的流变性在课堂上进行详细介绍,而其他性能如稳定性、电性能、光性能等材料性能则作为课外学习内容,在有限的学时内,节选核心内容,把高分子材料合成、性能、加工及相互间的影响规律简要完整地介绍。比如教材中同一种成型方法按不同的应用体系分成很多小结,而教学过程中每种成型工艺仅以一种材料为代表来讲,但不同章节会选不同的材料体系来进行,比如讲橡胶的压延,那么注塑可能选塑料,而挤出可能选复合材料,这样来兼顾各类高分子材料的成型。

三、教学方法的改革

教学方法是影响教学目标是否能够实现、实现的程度和效率的关键。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程教学存在两个难点:一是许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程,这要求有实际感性认识和直观性;二是该课程的理论性和实践性都很强,如何在教学过程中实现理论与实际的结合,用理论来解释生产中的实际问题,或以具体实例来说明理论,促使学生真正掌握知识。针对这些问题,“高分子材料成型与工艺”课程在教学过程中对教学方法、教学手段进行了改革。

(一)现代化教学与传统教学相结合。“高分子材料成型与工艺”课程中许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程,这要求有实际感性认识和直观性,同时,该课程的理论性和实践性都很强。笔者根据所选用教材,利用PowerPoint加入声音、图像、动画、视频等各种多媒体信息,并根据需要设计各种演示效果,将抽象、生涩难懂的知识形象生动地展示给学生,激起学生学习的兴趣、吸引他们的注意力,大大加深学生对知识的理解和印象。由于化学化工学院缺乏相应的高分子材料成型教学设备,教学小组联系外界资源制作了几个基本成型工艺的微课,同时广泛收集案例、动画演示及成型录像,不断补充到授课内容中,让学生对高分子成型工艺及设备等有更直观的认识,对课件内容进行更新和完善,丰富课堂内容,加大课堂信息量,使学生获得对高分子材料成型加工的理性和感性双重认识,使教学达到事半功倍的效果。

同时,教师也要注意吸取传统教学中讲解的优点,将教师的语言、激情和应变能力体现在多媒体教学中,并用眼神、情感、心灵与学生沟通,必要时还要进行板书,让学生彻底把握一些关键问题。

(二)采用“任务驱动”教学法和启发式互动式教学。与传统的以教师为主体的“填鸭式”“灌输式”教学方式不同,笔者在部分知识点的授课中尝试采用“任务驱动”教学法,从传统教学的讲授、灌输和教师主宰课堂,转变为组织和引导;从单纯讲解转变为与学生进行适当的交流和探讨。笔者在讲述“高分子材料配方设计”这一章内容时,并没有按照书本来进行,而是布置了一道思考题“设计食品袋的配方”,让学生通过自学课本内容与上网查找相关知识等来完成这一思考题,并在学生完成后让他们用PPT来展示成果,通过讨论的形式与学生探讨了配方设计中的一些原则与内容。

启发式互动式教学强调先让学生积极思考,再进行适时启发;教师不仅要加强自身专业素养和知识积累,而且更重要的是建立师生互动的教学过程,并营造良好的课堂教学氛围,实现教学相长;教师注意自己角色的转变,良好的学习情境可使学生了解学习任务的必要性和与学习任务相关的学习信息,从而激发学习意愿和浓厚的学习兴趣;在教学过程中,对于重要的知识点,通过案例教学,与学生共同分析和讨论,启发学生进行思考,培养学生的创新能力。