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化学工程与工艺研究方向范文1
关键词:能源化学工程;培养目标;课程体系;人才培养模式
1能源化学工程专业的产生
随着世界经济的不断发展,人类社会对能源的需求越来越多。能源问题成为21世纪人类面临的最基本问题。长远来看,在全世界范围内,一次能源仍将占主要地位。但随着时间的推移,一次能源逐渐消耗殆尽,煤、石油和天然气等含碳能源的洁净、高效利用,太阳能、风能、地热能、生物质能、潮汐能等具有清洁、低碳、可再生等优势的新能源的开发利用将成为未来世界经济可持续发展的关键[1]。能源化学工程(EnergyChemicalEngineering)作为一个全新的专业应运而生。安徽理工大学化学工程学院化学工程系根据自身化学工程与工艺(煤化工方向)专业优势,仅仅依托煤化工,但又不局限于煤化工,涵盖燃料电池、生物质能、电化学、生物柴油、环境化工等丰富内容,于2011年新增加能源化学工程专业。关于能源化学工程专业本科生课程体系建构、人才培养模式正处于不断探索和完善中。
2能源化学工程专业的培养目标
能源化学作为化学的一门重要分支学科,是掌握煤炭综合利用,了解非煤矿物能源,普及新能源和可再生能源知识、实现能源科学利用和可持续发展的重要科学技术基础。它利用化学与化工的理论与技术来解决能量转换、能量储存及能量传输问题,以更好地为人类经济和社会生活服务。化学变化都伴随着能量的变化,而能源的使用实质就是能量形式发生转化的过程。能源化学因其化学反应直接或者通过化学制备材料技术间接实现能量的转换与储存[2-8]。能源化学工程属于一个全新的专业,之前仅在化学工程与工艺专业里涵盖过一点,主要关注怎么利用能源、对大自然造成较少的伤害。主要研究方向:能源清洁转化、煤化工、环境催化、绿色合成、新能源利用与化学转化环境化工。如今上升到一个全新的专业独立出来,可见其重要程度。专业人才培养目标的制定应建立在对专业深入分析和了解的基础上并结合国情、校情,能源化学工程专业人才培养目标也不例外[9-10]。考虑到安徽省淮南市是历史悠久的煤炭城市,再结合安徽理工大学化学工程学院化学工程系专业的办学特色,考虑专业发展与社会进步对人才的客观、合理的要求。我们在制定本专业的培养目标时,强调“厚基础、宽专业、高素质”,力求培养出具有良好科学素养、基础扎实、知识面宽,同时具有创新精神和国际视野的高级专门应用型人才[11-12]。学生具有了扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识就能够快速适应涉及化学、化工、传统和新能源加工等领域的相关工作。具备在煤炭行业、电力行业、石油石化行业、生物质转化利用行业从事低碳能源清洁化、可再生能源利用以及能源高效转化、化工用能评价等领域进行科学研究、生产设计和技术管理等工作。我们培养的毕业生工作领域包括:煤化工行业、天然气化工行业、电厂化工综合利用行业、生物质能源化工行业、固体废物综合处理行业、石油加工行业、石油化工行业、催化剂生产和研发行业。可以在这些行业从事设计、科学研究、技术管理等工作或继续深造[13-16]。
3能源化学工程专业课程体系
除了公共基础课程、学科专业必修课程,立足能源城淮南市,依托安徽理工大学化学工程学院化学工程系的特色开设特色专业核心课程(如,能源化工导论、化学反应工程、化工热力学、化工分离工程、煤化学、工业催化I、能源化工工艺学、化工过程分析与合成、化工过程控制、化工设计基础)以及特色专业任选课(如,煤气化工艺学、煤基合成燃料、生物质能源及化工、燃烧工程、燃料电池、现代仪器分析、电化学工程、膜科学技术过程与原理、基本有机化工工艺、废弃物处理与资源化、环境化工、化工专业英语)。此外专业实践模块本系能源化学工程专业开设的专业基础实验-《煤化学及工艺学实验》,包含实验项目:煤样的制备、煤样的粒度分析、煤样堆积密度的测定;煤中水分、灰分、挥发分产率的测定及固定碳的计算;煤中硫元素的测定;煤的发热量测定;煤中碳氢元素的分析;煤气成分分析;烟煤坩埚膨胀序数的测定;烟煤奥亚膨胀度的测定;煤的粘结性指数的测定;煤灰熔融性的测定。这些实验项目以煤化工为特色,厚基础理论,意在培养学生扎实的理论基础。开设的专业实验-《能源化工专业实验》,包含实验项目:煤样的XRD分析;煤的热重分析;水煤浆的制备和性能评价;油品的常压蒸馏;生物柴油制备及性能评价;石油产品的性能测定1;石油产品的性能测定2;电化学-燃料电池电化学性质的测定;电化学-质子交换膜电化学性质的测定。这些实验项目不限于煤化工,设计生物柴油,电化学,燃料电池等,重在拓展知识面,培养宽专业,高素质人才。
4能源化学工程专业建设中存在的问题
安徽理工大学化学工程学院化学工程系根据自身化学工程与工艺(煤化工方向)专业优势,开设能源化学工程专业,经过这些年的不断摸索,至今已有一届毕业生,通过学生反馈,在专业建设上仍有一些不足:
(1)专业实践教学条件有待改善。就当前现状来看,本专业实验条件还相对落后,缺少大型分析仪器和设备,实验室建设相对滞后,现有实验器材台数还不能很好满足学生分组实验要求。
(2)师资队伍建设还需进一步加强。由于本专业办学历史较短,师资力量相对不足,专业结构也不近合理,一批青年教师还需逐渐成长,缺乏高水平科研项目和教学研究成果。
(3)部分课程设置不尽合理,同时,专业基础课、专业课开课的先后顺序还需进一步调整和完善。对于新开设的课程,有的授课教师对内容不太熟练,有必要加强教师的授课水平,有条件的话可以走出去,加强与兄弟院校和科研院所的交流合作。
(4)校外实习基地建设有待加强。现有实习基地以煤化工企业为主,与能源化学工程专业培养目标中强调的“宽专业”背景还有一定差距[17]。以煤化工行业为背景的院校能源化学工程专业建设是一个不断发展的过程。在开设该专业时仍需明确方向,吸收、借鉴相关院校办学经验,不断摸索、改进、完善专业建设。不仅要办出自身专业特色,还要进一步解放思想,紧跟经济社会发展需要,培养出适应经济社会发展的高素质应用型人才。截止到目前为止,安徽理工大学能源化学工程专业建设经费陆续到位,新进大型设备招投标已完成,等待供货、安装调试。专业教师也正忙于实验室和实训基地的规划设计。结合应用型人才培养目标,学院领导带领专业教师通过广泛调研,集众家之长,具有专业特色的实践教学基地也逐步落实到位。相信安徽理工大学能源化学工程专业的明天会更加光辉灿烂。
参考文献
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[8]能源化学工程-百度文库[OL].wenku.baidu.c,2012.
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[14]陈彦广,韩洪晶,杨金保,等.能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践[J].教育教学论坛,2013(15):228-229.
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[16]走进奇妙的“化学反应”中-历数化工制药类专业[J].考试与招生,2012(5):42-43.
化学工程与工艺研究方向范文2
1 化工科技促使温童气体排放量藏少
我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。
2 化学工程技术使可持续发展战略任务逐步向前推进
传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是昵,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。
3 化学工程技术的新热点
3.1 化学超临界反应技术
超临界的化学反应技术是指反应过程中的温度和压力都在临界点之上,这样的状态往往是液体和气体之间。这样形式的存在被广泛运用到生物化工、食品、医药等领域,已经显示出很好的效益,发展前景很好,但近年来的探究和发展阶段仍处于初级,待进一步深入研究。
3.2 绿色化学研究技术
绿色化学由于能够有效避免对环境的污染,近年来备受推崇。绿色化学就是指利用化学反应技术来充分利用资源、减少污染物的产生来起到对环境的保护。比如,它可以对产生污染物的相关溶剂和废料进行处理,利用原子技术或高选择性的化学反应生产处对环境有利的产品,这不仅能够增加经济效益而且带来可观的社会效益。
3.3 分离技术的新研究
首先,分离技术强调对生产设备的强化,其次是生产技术。总结来说就是将设备更新,将生产率提高的技术都属于化学分离技术的结果。古老的分离技术方法是利用各种材料沸点不同将其分离然后做研究。随着科学技术的发展和各领域研究合作分工改变为分离技术新发展提供了广阔的前景。比如近年来,在力学的传递以及多相流方面,采用信息技术发生分离,还有分子的模拟就很大的提高了预测热力学平衡的水平,对分子的人为设计加速了分离等等。因此进一步研究高效的分离技术有着深远的意义。
4 传热过程新的研究发展方向
4.1 传热学中细微尺度的研究进展
细微尺度是指从时间尺度和空间尺度进行更细微的研究的热学范畴,如今它在热学中已经形成了一个分支,具有广阔的发展前景。当一个物体的尺寸远大于其载体时,这样的情况会存在,但是由于尺寸的更加细微,原来的假设影响因素也会发生相应变化。目前纳米技术已经取得显著的成绩,很多领域都是围绕传热学中的细微尺度技术进行研究的,近年来取得了高集成电路、多空介质流等新成果,产生了巨大的经济效益。
4.2 传热设备的研究进展
近些年来,利用翘片来强化传热,管外的翘片强化传热原理包括有前缘效应和非稳定性扰动以及减薄边界层等几种。常用的片是冲缝片和百叶窗。将来对此的研究应该将分布参数和场地模拟相结合,来优化传热装置结构的参数,实现管翘式的传热针设计。
4.3 与计算机技术的相结合
计算机技术的不断进步是化学中大量的技术问题能够得到有效的解决。同时节约了大量的人力物力财力,也增加了数据和相关机械的精密度。计算机的主要贡献表现在计算流体力学、数值传热力学、采用计算机技术进行统计、计算有利于将数据更直观的表现出来,表现形式更加多样,能够有效分析大量实验数据。
4.4 与材料科学和信息工程相结合
科学的进步和新技术的研究涌现就为化学工程的研究提出了新的机遇。如何形成优质的服务体系和完整地理论作为研发支撑成为化学工程面临的问题。所以它必将进入一个新的发展阶段,在发展中应注重与多学科的交叉,更多的研究应该包括信息和化学应用、生物与化学以及能源环境与化学相结合的学科,这都为化学工程的发展提供了新的研究方向。由于信息技术不断深入各个行业,为此通过信息技术可以将大量的信息收集、整理进行数据统计分析,得出的结论可以为化学工程发展研究提供新的方向。
化学工程与工艺研究方向范文3
材料是人类生存及发展的物质基础,是经济建设和国防安全的重要基石。新材料是现代高新技术发展的先导,是提升传统产业技术能级的关键。新材料的发展及材料技术的创新将会促进国家经济繁荣发展、提升国际竞争优势,是世界各国科技发展战略的重要组成部分。
长江师范学院经过多年的发展,在师资队伍建设、人才培养、科研创新平台建设等多方面取得了长足进步。在本次申硕工程中,我校拟申报的材料与化工专业硕士学位点是立足重庆,面向全国,以国家新材料发展战略和区域绿色产业发展需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术应用为主线,培养出德智体全面发展、具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。
拟申报的专业学位点以国家新材料发展战略和区域绿色产业发展需求为导向,围绕国内外在新材料开发技术与化工工程技术领域存在的科学问题,开展有特色的工程应用研究,拟在高分子材料化工新技术、能源与功能材料、环境污染治理与低品位资源开发利用等新材料与化工工程领域形成突出优势,在特种功能材料与新能源材料的制备技术和污水处理技术上形成专业特色。
经过多年发展,材料与化工专业学位点的主要研究方向:材料化工新技术、能源化工新技术、环境化工与低品位资源开发利用。
(1)材料化工新技术 本研究方向主要围绕化学工程中的关键材料与技术,针对工程应用中遇到的具体材料瓶颈问题,开发具有实际意义的功能高分子材料和功能合金材料等。
化学工程与工艺研究方向范文4
专业学术之路
孙益民教授是恢复高考制度后首届大学生,就读于安徽师范大学化学系,毕业后的第一份工作是在母校的化学系物理化学教研室从事《物理化学》等专业课的教学工作,第二年起担任了化学系的实验室主任一职。
孙益民教授兢兢业业,教学和科研工作两手抓,两方面都作出了突出成绩。由于精湛的专业技术和深厚的学术功底,1987年国家教委将他派往到四川外国语学院学习,随后前往瑞典皇家工学院物理化学系学习,从事计算机在物理化学、物理化学分析、化学工程教学与研究应用的课题研究。在瑞典学习期间,进行了包括红外、紫外可见光谱、质谱、核磁共振、X射线、化学分析电子能谱等多项内容在内的波谱学及波谱仪器的使用维修理论和技术研究工作,均取得了优异的成绩。
回国之后的孙益民教授返回母校工作,担任化学系物理化学教研室的讲师、副教授,从事多门课程的教学事务,同时还承担了学校的多个科研项目,与此同时,他也没有停下自己在科研道路上不断求索进取的脚步。自1994年起他在北京科技大学物理化学系攻读工学博士学位,研究方向是“稀土金属卤化物相图计算与模式识别评估”,在此期间参与了两项国家重点自然科学基金研究项目,其中“冶金物理化学若干前沿问题探讨”为重大项目,同时还在“无铅焊料研究”课题项目中担任了神经网络计算焊料的表面张力研究工作。
1996年至1998年,孙益民再次出国深造,就读于加拿大蒙特利尔大学工学院,主要攻读方向为材料热力学研究。1998年10月份返回北京科技大学,就读于冶金学院,1999年6月份以优异成绩通过了博士论文答辩,之后回到安徽师范大学,历任有机化学研究所所长、化学与材料科学学院科研副院长、教授、博导等专业技术职务。
回首孙教授的求学历程,扎实的学术功底和严谨的治学精神为他今时今日取得的成就奠定了坚实的基础。
用心培育人才
孙益民教授在国内外的权威学术刊物上发表了数十篇各类学术论文,在材料科学、物理化学、稀有金属有机化合物物理性质研究、超临界流体提取技术系统研究等多个专业领域均有不凡的建树,但是谈及自己,他对自己的身份定位始终有着“大学教授”这一项,教书育人、为国家培养科技人才既是梦想,也是他从未曾偏离的坚持。
早在上世纪80年代大学毕业初期,那个时代的大学生是时代的骄傲、社会各行业都紧缺的人才,孙教授就已经选择了留校任教,从事紧张繁重的科研实验工作的同时还担任了化学系“物理化学”和“物理化学实验”等课程的教学工作。
在瑞典皇家工学院学成归国之后,回到安徽师范大学的孙益民作为科研中坚力量承担起多个纵向和横向研究项目,同时他依然没有放松教学工作,担任了“化工仪表自动化”、“分析仪器使用及维修”,用英文开设“物理化学”等多门课程的教学工作。
虽然因为继续求学的原因,孙益民有五年时间分别在北京科技大学和加拿大蒙特利尔大学度过,取得博士学位回到安徽师范大学后的他研究工作更加繁忙、研究任务也更重,但是教学工作始终在他的工作当中占了相当的比重。他坚持在教学的第一线培养青年一代的科技工作者,在化学与材料科学学院先后担任研究生导师和博士生导师,多年来,已经为祖国培养出了多位在化学与材料科学领域学有所长的青年人才。
研究硕果累累
孙益民教授的研究方向包括了材料热力学的优化与计算、天然产物提取的物理化学机制研究、金属有机化合物物理性质计算的应用研究、多组分共存物系浓度同时测定计算应用研究、相图模式识别构筑、新型结构材料改性研究、微波法制备纳米材料、熔盐化学与技术、中药现代化研究、农作物脱农残研究、医用复合材料研究、生物质杀菌剂研究、超临界流体提取有效成分群工艺系统研究、活性炭绿色生产工艺、重金属同时检测及脱除、农药残留快速同时测定、大米脱农残研究等多个领域的项目,2010年提出室温(常温)沥青概念,为节能减排二氧化碳做出贡献。
研究项目当中,其中有国家自然科学基金研究项目和安徽省自然科学基金项目以及高校自然科学基金项目,不少已经获得了发明专利或实用新型专利,其中的医用复合材料已经开始了有规模的产业化生产。
累累的研究硕果为孙益民教授赢得了荣誉,先后获得北京市科学技术进步二等奖,中国高校科学技术进步二等奖以及安徽省教育厅优秀教学成果奖等多个科研和教学奖项。
工业技术优化
孙益民教授集三十年从事高等教育经验,二十多年的科研经历以及十多年的工业实践,在数据采掘、神经网络应用、非线性科学、材料计算设计等领域的探究,以及在化学化工领域、工业技术等方面积累的经验知识,在21世纪初自主研发了多因素多水平多目标可视化分析m³VA方法。可以较为有效地解决实验科学和工业技术优化的“多因素多水平多目标问题(m³)”这一世界性难题。2005年起被联合国经济及社会理事会聘为谘商专家,谘商领域为材料科学、天然产物科学、物理化学、计算化学。
M3VA方法在多个工业技术领域方面得到了成功应用,确实解决了很多困扰各类企业的技术难题。如常温沥青、沥青混料研究、高分子材料改性研究、中医骨伤外固定材料、大米脱农残、超临界二氧化碳提取植物有效成分群系统研究、化工工艺优化、多元物质混合焓神经网络模型研究、重金属同时测定研究等多个工业领域中的问题。孙益民教授多次出访美国、加拿大,2011年1月又随安徽省新能源团去德国进行技术学习交流。在国内,孙益民教授一直坚持免费为企业提供工艺优化设计。
目前列入推广的工业化技术有:I²S-MH (中药-保健品原料工业信息化系统);TOMDO(新材料设计与优化技术);TOSMAS(一步法沥青混料技术);I²S-C (化工工艺优化技术);ACIP(活性炭精深加工产业化);I²P-1 (高分子材料改性系统技术)。
化学工程与工艺研究方向范文5
[关键词]精细化工;控制技术;分析
中图分类号:TM211 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0280-01
1 前言
精细化工制造环节大都以高新技术为基石,以市场需求种类、系列化为特征的化工加工环节。在之前的20多年时间内,化学工业出现了翻天覆地的改变。其趋势大致展示为:由商品化学品加工向功能型化学品发展;由大规模环节向小规模化方向发展等。
2 精细化工概述
精细化工,是制造精细化学品行业的总称。具备种类较多,更新速度较多;产量小,大都以间歇性的形式加工;具备功能性又或是最终运用性;大部分都是复配型的产品,配方等相关的技术明确了产品的性能;产品品质需求就高;较强的商品性,大部分以商品名进行销售;技术密集程度较高,需要逐渐实施全新产品的技术研发与应用技术的开发,强调技术服务;设施费用低等其它特征。
3 精细化工过程的控制技术
3.1 集成技术
伴随现代化自动化技术的日益发展,及当代社会对于精细化工自动化需求的逐渐增强,智能化的操作系统,依托本身的丰富资源、后经济性以及运用便利等特点,在现代化的精细化工环节的数据采集与监控领域均获得了大量的运用。伴随数据通信手段的不断发展,及编程控制技术与触摸屏显示操纵的趋于成熟,以此当作基础控制器的智能操作体系被大量运用至精细化工环节的控制层面之中。计算机调控体系的逐渐进步以及本身性能的日益拓展,为了能够达到精细化工环节的集成控制奠定了较好的技术基础。集成控制所代表的是以综合经济技术标准当作最终的预期目标,对加工环节实施集成化的管理,同时涵盖了批量加工、过程改善、加工管理、安全维护以及加工调度等其它拓展功能,从根本上达到真正意义层面的一体化加工、管理、监控。
3.2 自动批量生产控制
批量生产具备较为显著的单向性与周期性特征,在完成一个批量生产过程之后,便代表了此次生产环节的完结,其次由材料购买过程始,迈入下一轮的加工,同时再次明确相应的制造规划与流程指标等等,直至产品的形成,完成第二次的制造过程。在开始实施批量加工以前,往往需要完成好所有步骤的预备工作。因此,在传统形式的精细化批量化加工控制体系里面,以流程具体指标设计为主要参考的顺序控制体系以及以机械设施与产品相关工艺数据为借鉴的程序型控制体系,获得了大力宣扬与大量运用。当前,批量小与种类繁多已经发展成现代化精细化工加工不断发展的重要趋势,其对于产品加工环节的柔性需求有着更加强的需求,其同样更加深入的推动了全球间歇环节控制指标的引进,大都涵盖了国际指标。从控制系统层面而言,需要充分融合产品的特征,明确科学的控制规划,同时按照具体的加工进程与现实的进度来便利的调节控制规划达到全面的自动批量加工控制,从根本层面实现满足现代化精细化工发展对于柔性的需求。
3.3 优化控制
运用迭代学习实施优化控制,能够处理精细化工环节工艺数据运转轨迹的优化追踪控制等相关问题,避免操作人员完全不一样的操作步骤和过程特征改善所造成的影响,获得最佳的控制律,和其它的反馈控制方式相互融合,达到精细化工环节的优化控制。其已经在苯乙烯间歇聚合反应终点品质调控、PVC树脂间歇发酵环节的补料调控与间歇反应釜温度调控等非常多精细化工环节的控制环节获得验证。迭代学习控制所具备的自学习优化特征,使得其在精细化工环节具有极为广阔的发展趋势。
3.4 综合性统计过程控制
当前的精细化工加工环节的产品品质调控,大多存在与加工的开始、关键中间点以及终点等有限数量的点实施工艺材料的化验研究,操作偏差又或是过程影响往往会使得工艺环节的运转远离准确的工况,此依托自身进行经验操纵的形式往往无法对加工品质实施科学合理的控制。统计过程控制,又被叫做统计质量控制,其所指的是运用数理统计方式的加工环节的监管工具。其对于加工环节实施分析与评判,按照所反馈的信息即时发觉问题,同时运用有关措施将其排除,使其始终维持在受控的状态。因为SPC技术的重要功能,在最近几年时间内精细化工行业SPC方式的分析与运用范畴转向以数据驱动为基础的工况监管、繁琐物性数据的软测量、加工环节与终点评判、产品品质预估与控制等其它方向不断发展。
4 精细化工过程控制技术的发展方向
(1)过程控制逐渐向着计算机化的方向扩展,增强过程控制的自动化程度。在传统形式的过程控制环节,由于节约费用等因素的影响,其调控大都运用仪表的形式来完成,导致过程控制的自动化水平相对偏低。当前,伴随自动化与计算机等相关技术的完善,再加上市场对过程控制需求的增强,过程控制的自动化是其发展的必然。
(2)控制的形式逐渐向批量的方向扩展。因为精细化工所具有的间歇性加工特征,所以在传统形式的加工环节里面大都运用一次性投料的形式,运用批量的加工形式,在所有环节的制造完成之后才可以实施后续的加工,如此循环往复即可。
(3)智能化控制是当前精细化工在制造环节大多会采取事先设置的调控策略实施,其生产速度、加工温度以及压力等相关参数均是预先设定的,此调控方式能够确保所有批次的制造环节均是一样的。但是,在显示的制造环节里面,因为遭受外部环境及内部因素的改变,精细化工会遭受完全不一样程度的影响,然而传统的形式是经过操作者针对其实施干预,显示的效果完全是由操作者的技术水平所明确的,进而造成所有批次产品的品质并不完全一样。
5 结语
精细化工的过程控制便是为了能够更加好的满足市场发展的要求,展示出了复杂化与间歇性的特征,进而使得整个加工环节变得非常繁琐。为了能够保证产品的品质,需要增强自动化水平,经过引入较为先进的技术来增强加工环节的调控能力,尽可能达到加工环节的问题控制,确保精细化工的加工品质。
参考文献
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作者简介
甄世钰(1997―),男,汉族,籍贯:甘肃金昌,学历学位:本科在读,职称:无,单位:大连理工大学,研究方向:化学工程;
化学工程与工艺研究方向范文6
【关键词】化工工艺 工艺设计 安全危险 预防措施 分析探究
新形势下,随着人们在日常生产中安全防范意识的不断提高,以及对生产工艺设计的研究不断深入,促使人们对于化工工艺设计中存在的安全危险问题给予了越来越多的关注和重视。受化工行业本身的特殊性影响,化工行业在安全危险的问题上要求极为严格,需要化工企业人员在日常生产的管理和操作上,提高对安全危险的识别和控制能力。为此,本文主要从化工工艺设计涉及的一些内容和知识点加以讨论,帮助化工企业人员识别和控制化工工艺设计中存在的安全危险问题。现具体分析如下。
1 化工工艺设计的概述及特点
化工工艺设计,主要是指在设备、管道、泵阀、仪表和自动化等方面的配置,以及工艺流程的设计等。在整个化工工艺设计的过程中,为了确保化工生产的安全可靠和高效运行,需要熟悉掌握化工生产的原则和精神,并在此基础上,根据化工规范中对物品的危险程度等级的划分,确定不同危险等级的物品的防火间距、防爆等级等,从而为我们在选用设备与仪表、操作方式、消防器材等方面提供了安全保障。
一般来说,化工工艺设计的特点主要包括设计基础资料不完整、工艺流程独特、工作量大以及规模大小不一等几个方面,设计基础资料不完整,体现在化工工艺设计的资料未经检验完善,数据缺乏足够的可靠性和完整性;工艺流程独特,主要是由于化工装置及设备的多样化和规格特殊化所导致;工作量大,则是从整个化工工艺设计来看的,化工企业的总体投资大、设备多、管道多,增加了化工工艺设计的工作负担。同时,规模大小不一,则表现在测试工程数据的化工装置规模不一。
2 化工工艺设计中安全危险问题的识别及控制
2.1 工艺物料方面
通常在化工工艺生产过程中,原料、材料、半成品和副产品,以及贮运物质都是以气态、液态和固态存在的,具有相应的物理、化学性质和危险危害。需要化工企业人员加强对这些危险特性的辨识、分析和评价。分别从化工工艺的各类物质的性质、稳定性、化学反应活性,以及爆炸特性、健康危害等加以识别和控制。
2.2 工艺路线方面
一般来说,在选择化工工艺的路线时,应该从化工物质的安全危险出发考虑,尽可能采用无害、低危险性的物料,缓和化工工艺过程的苛刻程度,可以通过采用化学反应物催化剂,稀释或缓和各类危险物料。或是采用各种高新的化工技术、设备及工艺,取消或缩小中间贮罐,一定程度上减少危险介质的藏量。此外,通过采用污水回收、生产废料和助剂回收等方式,对于实现化工工艺的节能降耗,有着极为重要的作用。
2.3 化学反应装置方面
2.3.1化学反应器选型要求
化学反应器,若以进出物料的情况划分,主要有间歇式化学反应器和连续式化学反应器两大类。若以物料流程划分,则可以分为单程化学反应器和循环化学反应器等两种。若是从化学反应器的结构来看,则有釜式、管式、塔式和固定床,以及流化床等几种。
通常情况下,构成化学反应器的装置设备特性,以及工艺流程决定了化学反应装置的整体特性。在化学反应器的选型过程中,应该注重工艺的适应性和安全性问题,并从化工工艺的操作和操作出发,确定型号形式。
2.3.2化学反应设备材质
考虑到工艺流体、流速、流体反应特性以及腐蚀特性等因素对化工工艺设计的影响,在化学反应设备材质的使用时,应该注重设备的耐腐蚀性、强度、可焊性以及机械加工性等方面,同时,对于可能影响化学反应温度的杂质要加以重视,以免化学反应速度受到影响,导致化学反应的不稳定性和一系列危险问题。此外,部分测温测压类的污染物甚至会起到类似催化剂的作用,进而引发不必要的化学反应,需要化工企业慎重考虑。
2.3.3化学反应条件控制
在化学反应条件控制上,为最大限度避免出现失控反应,可以通过外循环冷却器、多段反应等方式,加强化学反应的控制。或是采取通入低温介质的方式,帮助化学反应器降温。也可采用向化学反应器输入易挥发的液体的形式,利用液体挥发来吸收热量。
2.3.4化学反应设备结构
通常情况下,为了确保化学反应装置的安全可靠,在化学反应装置的设备结构,尤其是高压容器设备,不但要求具备足够的结构强度,还需要保证设备的严密条件好,以免大量介质泄漏引起火灾、中毒等危险问题。
2.4 管道及阀门方面
管道往往用于输送易燃、易爆、腐蚀以及具有毒性的物料,在管道设计时,应从材料选择、管道布置、振动以及应力分析等几个方面综合考虑,以免发生泄露。需要化工企业熟悉了解整个化工工艺流程,重视管道系统在化工工艺流程中的作用,包括操作条件、介质物化特性以及腐蚀情况等方面的要求。阀门一般用于调节介质的流通和压力系统,具有切断或接通介质、控制流通、改变流量、以防介质回流等显著功能。在化工工艺设计中,阀门的设计必须符合安全生产及检修。
2.5 电气设计方面
在电气设计中,应该在确定当地是否属于爆炸以及火灾等危险环境,并根据火灾和爆炸的危险程度不同,最大限度避免电气设备、电气线路等因为设计不当而发生爆炸事故。
2.6 整体化工园区方面
从现阶段我国化工园区的设计特点及监管能力来看,大多存在着不同程度上的滞后现象。为此,要减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题,化工企业可以通过设立统一的安全监测和管理部门,创建完整性的安全生产标准,并形成以“政府为主导、社会为中介、企业一体化”的综合管理体系,通过三方连带责任追究机制,将安全危险有效控制在最小范围。
参考文献
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