化工设计范例

更新时间:2023-06-14 15:57:23

化工设计

化工设计范文1

关键词:石油化工;工程设计;概述;节能减排;数字化

自改革开放以来,石油化工行业迅速发展起来,对促进我国经济更快地发展做出了巨大贡献。在石油化工产业中,石油化工工程设计是促进其发展的重要部分,科学合理的设计,不仅能够提高石油化工工程中设备运行的效率,减小设备生产过程中的损耗,达到节能环保的要求,并提升石油化工工程的质量与安全,进而提高生产效率,增加企业经济效益。因此,对石油化工工程设计进行深入的分析,在促进石油化工行业更好发展方面具有很大的现实意义。

1石油化工工程设计的概述

石油化工工程设计主要是为石油化工和化工工程项目提供工程设计和工程总承包等专业技术而服务,能够将工程设计科技成果转化为现实生产力,能够推动石油化工行业创新发展,并有效地提升石油化工行业的管理水平与服务水平,同时,也带动了新材料、新设备及工程施工等行业向更深层次发展。石油化工工程设计作为工程项目的重要组成部分,其参与了从投资到最终实现的整个过程,不仅是总方案细化为各目标方案,还是工程施工的重要依据,工程设计行业伴随着石化和化工行业的快速发展不断壮大,成为国民经济建设的重要行业之一。随着大气污染物排放以及油品质量等环保标准的提升,石油化工工程设计需求也随之增加,更使其市场逐渐扩大,但同时也提出了更高的要求,必须以节能减排为第一要务,优化当前能源结构,通过工程设计改造并升级老旧石油化工生产设备,促进我国石油化工产能向更好的方向发展。

2节能是石油化工工程设计的主要目标

在人类社会不断进步中,每况愈下的环境已经严重威胁到我们赖以生存的地球,当前亟待解决的问题就是节能减排、维护能源可持续利用。石油化工行业要想实现“节能减排、维护能源可持续利用”这一目标,就要从根源上——石油化工工程设计出发,控制好能源消耗模块,提高能源的利用率,实现真正的节能减排。石油化工工程设计中,电气节能技术是实现节能减排的途径之一。

2.1电气节能的概述

随着科技的不断进步以及经济的不断发展,石油化工电气设备非常先进,种类以及数量与日俱增,但要满足我国现阶段节能技术的要求,必须在石油化工工程设计时,注意电子设备、照明系统等节能模块的相互协调,做好好各环节的节能控制,在设计过程中,做好防火、防爆、绝缘以及防腐等方面的工作,能够延长电气设备的使用寿命,大大降低维修成本,提高节能效率,为企业创造更高的经济效益。

2.2电气节能设计的要点

(1)要从电气设备各个环节中展开调研,找出能源损耗因素并将其控制住,比如变压器的选型、设备的运转功率、线路损耗等,提升设备功率因数,提高能源的整体利用率,降低设备运行成本,增加企业效益。(2)建立综合素质高的设计队伍。只有建立这样的队伍,才能够高效地保障石油化工电气节能设计的质量。这支队伍中的工作人员,必须具备过硬的专业技术能力以及较高的职业道德。(3)完善技术交底工作。设计人员一定要做好技术交底工作,明确图纸中的安装节点,与施工人员进行详细的交谈,对图纸不明确的地方进行详细地讲解,明确电气设备在安装过程中的操作方法、注意事项、应急方案、检验标准等,避免设计漏洞给企业造成巨大的经济损失。

3数字化是石油化工工程设计的必然趋势

随着科学技术的进步,数字化成为各行各业的发展趋势,石油化工工程设计亦是一样。石油化工工程设计积极转变传统设计模式向数字化模式发展,数字化移交也已成为石油化工工程设计行业的发展战略,数字化已经开启了石油化工工程设计的新模式。数字化设计是基于三维软件的应用和集成进行的,将设计中各要素实现数字化,比如图纸数字化主要是利用三维设计软件来完成,设计数据化是将设计中产生的数据通过平台进行上传以及交互,产生信息流等,将这些数字化整合起来,就是工程设计数字化。数字化集成设计模式是一种全新的设计模式,它是基于平台、模型、对象进行的,通过某个公共平台的建立,实现信息以及行业间的相互交流,为设计师提供专业的素材以及资源,并实现石油化工工程设计成果的透明化与可视化,当前石油化工工程数字化集成设计中,应用较广泛的是SmartPlantFoundation软件。设计的数字化移交,就是交付了一个集成了大量工程数据且与物理工厂相对应的虚拟数字化工厂,这一技术主要应用与大型的石油化工工程企业,在我国的应用还不太成熟,但随着国家的重视与支持,会逐渐发展起来。

4结束语

为了适应环境保护以及社会经济发展的需求,石油化工工程设计必须要健全设计体系,以节能减排这一主要目标为根本出发点,积极利用当前先进的设计理念以及设计技术,不断优化优化石油化工工程设计方案,将能源损耗降至最低,提升能源的整体利用率,促进企业的经济效益、社会效益以及生态效益统一发展,为企业的长期健康可持续性发展做出应有的贡献。

参考文献

化工设计范文2

关键词:化工工程;设计;安全问题

目前化学工程对我国工业的发展具有重要的推动作用,通过研究工程中化学反应或者物理反应的规律,可以促进新材料和新产品的产出,从而为其它领域提供重要的材料基础。但在研究过程中,很容易用到可燃性、腐蚀性和毒性介质,因此研究过程中存在一定的安全风险。在化工工程的设计阶段应该对各种不安全因素进行及时处理,从源头上解决问题,防患于未然。

1化工工程设计概述

化工设计内容复杂,大致可以分为三个重要阶段:计划阶段、设计阶段和建设阶段。设计阶段与其他两个阶段关系紧密,因此也是关键性阶段。设计阶段的主要内容有:工艺流程图设计、化工工程基本建设的概预算、设备布置图、车间平面布置图等。在设计过程中也会受到一定因素的影响,从而导致出现一定的安全性问题。这些因素主要有:基础资料的不完整性、化工生产过程中装置以及生产工艺的独特性、化工工程物料复杂特点以及化工工程的规模不同等。

2化工工程中存在的安全问题

为保证化工工程的质量,当前的化工设计跟传统模式相比,具有更大的复杂性。因此需要在复杂的设计环境中对安全问题提高重视,这些安全问题主要表现在:对安全因素考虑不够周全、设备安全问题以及资料安全问题。

2.1对安全因素考虑不够周全

由于化工设计过程中用到的设备种类繁多,管道的布置具有一定复杂性,因此对其中的安全因素不能及时解决,会影响设计工作的进度。对安全因素考虑不周全的主要体现在以下两个方面:设备过多,技术人员水平、精力有限,导致许多因素难以保证在考虑范围以内;由于各方面的投资已经较高,为节约成本,防止收益降低,对安全设计工作进行了一定程度的放弃,从而造成工程粗糙,埋下隐患。

2.2设备安全问题

化工工程中使用的设备不仅种类多、数量多,并且具有很强的特殊性和针对性。因此在实际连接过程中,由于设备之间的型号不匹配等问题,导致存在设计隐患。另外,设备质量也是重要的安全性问题。尤其是化工工程中使用的管道材料,介质的特殊性,要求管道必须有高度的质量保证。

2.3化工工程设计中的资料安全问题

为保证化工工程设计的可靠性,需要全面详细的材料作为支持。但在实际研究中发现,资料的审核力度有待提高,并且资料的详细性和全面性依然不够,这种环境下的设计必然会引起一定的安全威胁。

3解决化工工程设计中安全问题的措施

解决化工工程设计中安全问题的主要措施有:加强管道安全管理、合理进行选址以及加强对电气设备的管理。

3.1加强管道安全管理

管道是化工工程设计中重要的材料设备,在化工工程中,管道保证设备之间的连接,同时也是输送流体的管道。对于化工使用的管道,必须具有一定强度的耐高温性、抗腐蚀性。在使用之前对管道质量进行严格检测,同时重视后期的维护工作,切实做好管道的防护工作。

3.2合理进行选址

化工工厂的定位、选址和布局对于保证工厂安全具有重要作用。化工工程由于具备一定的特殊性,因此在进行选址时应该遵循以下原则:保证原材料、燃料和产品出厂的流通;具有良好的公共设施和生活设施;交通条件便利;水源充足,由于化工工程中有害物质较多,因此在自然灾害易发区和人口密集区域选址。除此之外,为了降低化工工厂作业时,对周围的影响,应该尽量将工厂设立于社区的下风区,从而缓解对自然环境的影响。

3.3加强对电气设备的安全管理

化工工程中使用的电气设备较多,并且由于化工工厂环境复杂,因此加强对电气设备的管理,也是提高安全作业、保证安全环境的重要措施。电气设备管理工作中最重要的就是防爆管理,对电气设备的设计应该从以下三个方面入手:对点燃源进行合理控制,设计电气设备时,应该对环境中可能成为点燃源的因素充分考虑,并采取针对性措施加以控制;电气设备在工程上会长期使用,因此需要对释放源进行严格控制;爆炸浓度也是工程设计中需要考虑的重要方面,通过对浓度进行实时监控,采取有效措施。同时对于设备的匹配问题以及本身质量问题也应该提高重视,从而保证化工工厂作业环境。避免设备带电,保证人员不会受到电力伤害是保护接地最直接的作用。在生产过程中,设备的外壳不会带电,但是由于受到环境以及人为何工作时间等因素的影响,随着时间的延长,包裹电线的外壳容易受到损坏,一旦人员碰触,就会有触电的风险。通过保护接地,可以在人员碰触时,将电快速传输给大地,降低对人员的伤害。在实际工作中,会根据设备的类别选择是否使用保护接地,若无生命,可以不用。

4结语

综上所述,安全生产是化工工程中的重要内容。化工工程设计中,由于内容复杂,影响因素众多,因此容易出现一定的安全风险。为降低工程设计中安全事故的发生几率,应该在设计中具有针对性的采取安全防护措施,从而保证安全环境。

参考文献:

[1]张以梅.从化工工程设计看安全问题[J].化工管理.2014(05):112-114.

[2]陶建设.化工工程设计中安全问题浅析[J].科技创新与应用.2012(23):78.

[3]孙明.化工工程施工问题及其安全管理探究[J].化工管理.2013(12):81.

[4]肖涛.化工工程施工安全管理措施[J].化工管理.2016(12):134-136.

化工设计范文3

关键词:化工设计;课程;教学;改革

《化工设计》是化工专业学生的重要专业课程,是以化工装置的建设为目的,在技术、安全、环保可靠性的前提下,设计选择最佳工艺路线和工艺条件、进行化工设备的设计和选型,并进行环境危害分析与经济评估,其内容庞杂,不仅包括化工流程设计的内容,还涉及厂区设备管道布置、化工设备、化工仪表与自动化、化工环保、技术经济、非工艺专业和化工制图等内容,迫切需要优化组合[1];传统的化工设计课程的内容侧重于理论教学,对于当代设计手段的介绍较少,无法满足社会对高水平化工设计人才的要求。为此,安徽建筑大学材化学院化工系对传统的化工设计课程有针对性地进行教学改革,并取得了一些经验。本文介绍了化工设计课程教学改革的内容和实践,并提出了进一步改革的思路与展望。

1课程内容优化

1.1突出重点,合理安排授课内容

安徽建筑大学材化学院化工系在2011年制订的培养方案中,开设有化工设计、化工计算两门独立课程,学时数分别为48和32。由于化工设计课程中的“物料衡算和能量衡算”部分,与化工计算课程的主要内容重复,在2015年调整教学大纲时,将化工设计课程的“物料衡算和能量衡算”部分剔除,只留下工艺流程设计和工艺流程图、设备的工艺设计及化工设备图、车间布置设计、管道布置设计、非工艺专业、工程设计概算及技术经济;学时数由原来的48缩减为32,精炼了内容,突出了重点,减轻了学生负担。

1.2与时俱进,加强化工设计软件教学

随着大量化工设计软件在化工设计单位的项目实践中的广泛使用,对化工设计课程教学内容的改革提出了新的要求。在2011年制订的培养方案中,化工设计课程侧重理论教学,讲授的设计手段仍然是以手工为主,对于利用化工专业软件实现化工设计便利化、自动化、智能化的发展趋势还没有在化工设计教学中完全体现出来。在2015年调整教学大纲时,除了传统的化工流程设计软件和塔设备设计软件的教学内容还增加了工程建模软件的教学内容。传统的化工设计课程注重化工计算和工艺流程设计,对于表达工艺计算和设计结果的快速高效的制图技能和工具则介绍不多,很多同学感到学了很多化工工艺计算和设计的知识,却缺乏高效率的表达设计结果的手段,如同茶壶煮饺子,肚里有货很难说出来。当前,随着互联网+、云计算、大数据时代的到来,BIM(BuildingInformationModeling)工程建模软件(例如Bentley公司AxsysProc、OpenPlantPID、OpenPlantModeler等软件)已经开始进入工程设计院,成为设计建模的有力工具。BIM是以工程项目的各项相关信息数据作为基础,管理三维模型,通过数字信息仿真模拟构筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。使建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方能够在同一平台上,共享同一工程项目信息模型,有利于项目可视化,精细化建造和运营。BIM不仅仅只是一款如AUTOCAD一样的绘图软件,更是一种设计施工和运营的管理软件,是实现工程项目精细化建造,信息化管理的重要工具[2-4]。目前,世界上BIM技术的应用和发展方兴未艾,前景广阔。我校15级化工专业学生参加2017年首届“新佑杯”化工工程设计大赛期间获准试用Bentley公司的AxsysProc、OpenPlantPID、OpenPlantModeler等软件。很多同学意识到在互联网+,云计算技术的支撑下,工程设计的大数据信息时代已经到来,绘图将被建模所取代,图纸将被数据所取代。传统的AUTOCAD软件绘制PFD、PID和轴测图,是没有属性和数据信息的,被称为“死图”,用AxsysProc、OpenPlantPID绘制的PFD、PID是有属性且有数据的“活图”,可直接做数据归并和统计,并传递给三维建模软件OpenPlantModeler使用,非常方便灵活。BIM软件在工程设计领域的应用和推广给化工设计行业带来巨大的便利和进步,也对化工专业大学生的化工设计能力与素质提出更高要求;面对未来就业形势,有必要在化工设计课程中加强BIM软件知识及相关技术的教学,为化工类大学生的就业和职业发展奠定扎实基础。

2.教学手段的改进

教学过程不只是一个教师讲、学生听的过程,还要加强师生思想沟通、感情交流,做到教学相长。完善现有的多媒体教学方式,提高学生的学习兴趣和学习主动性;理论教学与化工软件上机实验教学相结合,更注重通过综合性、探索性上机实验教学环节提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的创造性,训练提高化工系学生的化工设计能力。[5-6]

2.1加强师生互动,提高教学效果

传统的化工设计教学手段侧重老师讲授,缺少课堂互动环节。对于提高教学效果的新教学模式的引入提出迫切的要求。翻转课堂在培养学生自主学习意识和提升学习效率方面,有着非常大的优势,但考虑到中国学生学习的根深蒂固的习惯,一下子彻底推翻传统,也是不适宜的。选择哪些知识点,什么时候来实施就显得格外重要。对于化工设计理论部分的内容,仍然采取先教后学的传统模式,目的是在有限的课堂时间里,老师利用面对面的讲授,高效率地带学生迅速入门,打好基础;对于教学时间较宽松的化工软件上机实验的教学环节,则会选择“翻转课堂”新模式来进行,即先由教师制做上机实验步骤截图,共享到学生群中,让学生事先自学,再在上机实验课上,由学生直接操作软件验证所学知识。这样,既可以使学生享受新的学习模式带来的效率的提高,也避免出现知识陌生带来的学习挫败感。

2.2以赛促学,以项目实践带动理论教学

在化工设计教学的同时,引入化工设计学科竞赛是提高学生学习化工设计的兴趣和积极性的有效手段。全国大学生化工设计竞赛是由中国化工学会、中国化工教育协会和教育部高等学校化学工程与工艺教学指导委员会共同举办的化学工程与工艺专业的规模最大、水平最高的部级年度赛事;“新佑杯”化工工程设计大赛是由上海市化学化工学会、华东理工大学化工学院和马后炮化工网联合主办的地区性年度赛事。我校化工系学生分别从2012、2017年开始,报名参加上述两项赛事。这些赛事一般都是以当年的化工生产或产品需求的热点为背景,立足于学科前沿命题,设计内容覆盖面广,综合性强,难度比较大。参照化工设计竞赛的模式,在学生掌握化工设计基本知识及设计工作的程序、方法和步骤的基础上,以一个典型工程设计实例为主线,将每一环节的教学内容划分为课堂教学、课程设计、教师点评、设计修改等四个教学环节,构成与培养目标相适应的多维教学体系[7-8]。比赛的指导老师利用寒暑假和周末组织学生参加化工设计集训,形成了良好的学习化工设计知识的氛围;同时,参赛学生与兄弟学校的参赛队伍切磋交流,获得最新的化工设计的技术发展信息,开阔了视野,增强了能力,普遍增强了同学们努力学好化工设计课程的决心和信心。很多参加过比赛的同学指导老师表示,参加竞赛的经历,使得他们在考研面试、找工作面试时更加自信,因为很多面试者都认可他们参加化工设计比赛的资历。

3.总结

本课程系根据我校的工科院校性质,针对化工专业的特点,通过多年的教学实践,优化了教学内容,完善了课程体系,提高了教学效果。初步建立化工设计课程多维立体教学体系,充分运用现代教学手段,推动教学改革,提高教学质量。注重理论教学与实践教学的呼应,强化实践教学对理论教学的促进作用。在今后的《化工设计》课程教学工作中,教师还要注意把最新教学研究成果和学科最新发展成果引入教学环节;要以现代的眼光审视、选择和组合好教学内容,课程内容的基础性和先进性关系要处理得当;在教学过程中,教师要理论联系实际,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,提高教书育人效果。还需要不断完善化工设计软件上机实验教学的软、硬件设施和条件,提高任课教师参与上机实验教学的积极性,克服上机指导教师数量相对短缺的问题。

参考文献:

[1]赵云鹏,周敏.化工设计课程教学改革与实践[J].广州化工,2014,42(8):193-194.

[2]王廷魁,杜长亮,张巍,等.基于BIM的全装修房个性化设计研究[J].工程设计学报,2013,20(1):44-48.

[3]丁克伟,夏珊,陈东,等.基于BIM技术平台的土木工程专业生产实习改革探讨[J].高等建筑教育,2015,24(6):133-136.

[4]崔建华,夏珊,丁克伟,等.将BIM技术应用于土木工程专业实践教学的探索[J].安徽建筑,2015,22(3):45-46.

[5]吴世彪,王颖,徐海燕,等.保障基础化学实验教学质量的新探索[J].合肥师范学院学报,2010,28(3):91-93.

[6]吴世彪.计算机辅助化工设计课程建设初探[J].文学教育,2016(1):156-156.

[7]靳治良,杨晋,朱桂华,等.“中国石化—三井化学杯”大学生化工设计竞赛模式在我校化工设计课程教学改革中的借鉴与实践[J],化工高等教育,2013,30(3):28-31.

化工设计范文4

1)化工工程的设计总体分为三个阶段进行

即计划、设计和实施三个阶段,先从相关的学科理论上分析设计是否可行,再经过逐步的工程试验,最后把设计落实到工程中去,应用于实际的生产,化工工程设计与其他的工程有着不同的特点,化工工程的技术含量在工程行业位居前列,且工艺流程与其他工程大不相同。化工工程的内容包含了设备的遴选、设计工艺线路、绘制成图以及对周围环境进行可行性评估,这些设计最重要的是落实到图纸上形成规范性的图件,即化学工程工艺流程图、化工预算、化工工程设备布局图等。化工工程设计是化工工程进行的首要也是重要的环节,要考虑到诸多方面的因素,解决安全问题也要由此开始,在设计时,设计人员要考虑到化学工程的安全性,诸如化学设备的选用,设备如何布局才能避免安全事故发生等等。

2)化工工程设计中的安全问题。

化工工程的设计也比传统的工程设计复杂许多,其中需要进行大量的运算,包括数学、力学、化学反应方程式等等,需要多学科综合。化工设计中需要用到很多参数,参数的难把握性和可靠性又是设计人员面临的又一大挑战。在工程的设计完成阶段,设计人员必须对完成的设计图纸进行反复的实验并进行修改优化,以防止安全事故的发生,其中需要耗费工作人员大量的精力。在化工工程设计阶段,安全问题是设计的重点,应该把化工安全设计摆在一个十分重要的位置,我国化工行业主要存在以下几点问题:

a.设备的安全隐患。

前文提到,化工工程需要的设备往往是与众不同的,有的设备甚至需要定做才能满足需求,一个工艺流程中需要数个,甚至数十个设备彼此连接,所需要的设备型号也是各不相同,由此带来的型号不相互匹配,造成化工工程安全隐患。

b.设计所用资料不详实。

我国现阶段的化工工程不发达,在设计阶段所用的基本资料也并未进行严格的实验,其来自于一些中小型企业,可靠性不强,数据权威性不强,未经过大规模生产,因而在设计中使用这些数据会给安全生产埋下隐患。

c.设计中安全因素考虑不到位。

化学工程需要的化工设备纷繁多样,管道彼此交织,资金投入较大。安全因素考虑不到位分为两个方面:其一是设备过多,又限于设计人员水平有限,许多安全因素考虑不到位;其二是由于化工企业感觉投入已经过高,再花费过多进行安全设计会降低企业的收益,因而放弃了工程的质量。有些企业过于追求工程进度,导致工程粗糙,安全隐患层出不穷。

2化工工程设计安全观

工程安全在如今阶段已经备受重视,这是近年来安全事故频发以后总结的经验教训,工程事故给企业带来了严重的损失,给人们的生命安全带来了极大的威胁,近些年经济发展使工厂如春笋般涌现,但是频发的安全事故给人们心中留下了一道不可抹去的伤疤。化工工程的事故率较之其他工程更高,因而在设计阶段必须做好事故防范工作。在设计阶段要满足安全要求,重视每个生产环节的安全生产设计,严格遵守相关部门的安全标准,把安全的理念深入到设计中的每个细节中去,以主动的姿态防范安全事故的发生,设计人员严格遵守安全设计的制度,把制度作为安全的保障。根据化工工程不同阶段和不同部分的要求,注入安全运行的新元素,把安全设计深入到每个环节和每一个部分。同时对于化工工程的安全设计要有针对性,抓重点,有区别的对待不同的工艺流程。在工程设计完毕以后,要对设计完成的方案进行复议,对每个环节进行模拟实验,逐个排除其中的不安全因素,对设计好的图纸进行修改和优化,力求做到万无一失。

3化工工程设计中相关问题的解决方案

1)化工厂的选址问题以及场内布局。

化工工程的设计要从化工厂的选址开始,做好化工厂的选址工作并且做好厂内布局直接关系着化工工程的安全。按照以往的设计理念,化工厂要建在水源充足、原料供应充足、交通便捷的位置,这样的选址有利于产品的销售使用,减少运输路途,减少不安全因素,产、销、用区域化。其次,厂址的选择应该以人为本,化工厂不应该选择人口稠密、风景秀丽的地区,也不应该设立在上风向,避免有害气体扩散至人口稠密区,影响人们的日常生活,厂址的选择也要符合可持续发展的生态理念,化工厂在建立之前应该对周围进行环境影响评价,尽量少的破坏原有的生态环境,做到人与社会和谐共处,做到可持续发展。其次是厂内的布局,厂内的布局是指化工厂内部各组件之间的设置问题,化工厂中的各个设备要为物资的投入以及人员的工作提供便利,对设备中的永久性管件进行设计保护,将危险性较高的设备和危险性较低的设备分成不同的区域,并对危险性较高的设备进行专门的保护设计以及应急设计,一些可能接触发生反应的设备要隔离开。

2)管道的安全控制。

管道设计是化工工程设计中最为重要的一部分,管道担负着运送液体的任务,也是设备相互连接的通道,在化工生产过程中,管道中的液体一般具有可燃性和较强的腐蚀性,部分液体的毒性还比较强,管道安全是整个化工工程设计的关键,有的管道使用不久便会腐蚀掉,发生漏液等,进而发生危险,机械损坏也是最为常见的问题之一。因而在进行管线的设计过程中,要选用合适的金属材料,金属管道的连接处要做相应的安全处理。

3)电气设备的安全控制。

化工设计范文5

关键词:化工工程设计;安全设计;问题;措施

1化工工艺设计的特点

对于化工行业来说,在进行生产过程中需要使用大量的反应设备与系统,造成了整体投资的数量比较高,从而在造成化工工艺的设计方面存在着较大的问题。同时,随着近些年的不断发展,化工企业间的竞争越来越激烈,如果想要在这么激烈的竞争中长期的发展下去,就必须要使化工企业自身具有非常强大的竞争力,因此必须利用化工工程设计技术,使其生产工艺不断的缩短时间,提升企业的产品市场占有率,而这种做法无疑加大了化工工程设计的难度。因此,必须要在实际的化工工程设计中,保证化工工程设计的安全性,对于工程设计中涉及的复杂系统中的各方面知识也要认真掌握。下面我们详细的对化工工程设计中存在的各种安全问题进行研究,并且做出相应的控制措施。

2化工工艺设计中的安全问题

2.1化工反应装置方面的安全问题

化工反应装置是化工生产企业的生产核心,如果设计阶段设备布置不合理、辅助配套设施满足不了生产需求等就会留下安全隐患,甚至引发严重的安全事故,在设计时应尽可能选用新技术,对反应物料的特性、反应物的反应速度与产生的效应等进行严格的科学分析和计算,特别在实际的生产过程中,化工反应器当反应异常情况下发生超温超压而导致变形,进而引发安全事故,因此工艺设计时需要充分考虑生产物料的反应特点,通过对化工反应装置上合理按照规范要求增设安全联锁设施及压力释放设施,合理及时调节控制进料量,控制加热速度,加大冷却能力或者采用多级反应的方式等措施来避免事故发生。

2.2化工工艺路线方面的安全问题

每个化工生产项目都可能涉及多条工艺生产路线,因此,要在工艺路线设计时尽可能地对生产物料、生产条件、设备等因素进行综合考虑,选择无害或者危险性低的物料,尽可能降低污染物的排放,降低环境污染。同时,考虑选择工艺先进,技术成熟,安全系数高的生产工艺,避免生产安全事故的发生。

2.3管道方面的安全问题

化工生产中所使用的原材物料多数具有易燃、易爆、易腐蚀的特点,如果生产运行中物料输送出现跑冒滴漏等,不仅对环境造成污染,有可能导致设备设施损毁、火灾爆炸、人员伤亡等事故。因此,在管道设计时需要充分考虑管道的规格、材质以及应力等可能造成管道泄露的因素。特别是管道、管件、阀门等连接处法兰、垫片等的材质和规格的选择。此外,在管道设计中应根据不同的物料合理选择管道的走向,避免水锤、超压、柱塞流等危害管道安全的情况发生。

3化工工艺设计中的安全控制对策分析

3.1加大工艺物料安全控制

由于化工生产不仅所采用的原辅物料可能存在一定的毒性及其它危险性,而且在生产过程中,可能存在一系列的物理反应或者化学反应。这一生产过程中所涉及到的物料就会存在一定的安全隐患。因此,这就要求在工艺设计的过程中,一定要对每一环节实现对危险源的掌控,对所涉及到的物料进行安全分析,找出控制危险的措施,从而避免在实施化工工艺设计过程及生产运行过程中埋下安全隐患,最终将物料所产生的危害降至最低,以更好地保证化工工艺的安全。

3.2化工工艺设计途径方面

在同一种生产原材料的生产加工过程中,一般都存在不同的工艺生产方法可以使我们选择,在不同的生产工艺的设计过程中,存在的不同经济因素及安全问题所设计的问题也是不同的。因此,我们针对这些不同生产工艺的设计过程中需要不断的进行创新,从而使化工企业的生产水平不断提升,降低各种安全问题带来的不利影响,为企业的经济提升不断做出贡献。

3.3做好防腐蚀设计工作

化工工程生产过程中为了能够防止各种环境因素对于生产设备的影响,需要在生产设备的表层进行防腐处理,通过喷涂有机保护层将外界环境中的腐蚀因素进行有效的隔离,从而保护生产设备。一般采用的金属涂层的喷涂方法主要有有电镀火焰喷涂、热浸、蒸汽镀等施工方法处理,而无机涂层的处理办法则是喷涂、渗镀、化学转化等办法。这两种不同的涂层方法的主要目的就是保证设备的严密性,完全杜绝外界因素对设备自身金属表面的腐蚀。

4结语

综上所述,我国化工工程设计目前还存在很多问题,在设计人员、技术及质量方面都存在不同程度的缺陷。由于化工工程设计内容的广泛性、综合性,因此必须要加强设计人员自身的责任心。切实加强设计水平,完善工程设计,有效的优化化工工程设计中存在的各种安全问题,从而保证化工企业的安全生产。

参考文献:

[1]刘巍.浅析化工工艺设计的常见问题与应对措施[J].山东工业技术,2015(9):71-73.

化工设计范文6

关键词:化工;工艺设计;安全管理;识别

在我国国民经济持续提升的背景下,人们开始加强对生活品质的关注。经济的发展带动人们生活水平的提升,使得化工类产品渐渐成为人们日常生活中不可缺少的部分,这也要求相关人员加强对工艺生产水平的重视,因为从某种意义上来看,工艺生产水平的提升将关系到人们日常生活的质量,所以,必须要结合实际情况强化对化工工艺设计的重视。在化工工艺设计的过程中对安全管理危险因素进行合理的识别,只有如此才能将化工产品发生危险的可能性降低,为化工产品生产人员提供安全保障,同时,加强安全管理也能够提升化工生产的效率,为国民水平的持续提升贡献力量。据此,对相关问题进行分析,具有较强的现实意义。

1化工工艺设计的概述

想要对整体问题进行分析,就必须要在一定程度上明确化工工艺设计的相关概念。化工工艺设计就是以具备化学性质的原材料为基础,开展具体工艺设计的行为,由于化工工艺设计涉及很多原材料以及产品,这些产品的物理性质与化学性质在某种条件下会发生带有毒性的化学反应,如果不能对其加强重视,后果将十分严重。根据我国《建设设计防火规范》,将物品的危险等级分成5个部分,无论是在原料方面还是在中间品方面,亦或是在成品方面,都具有不同程度的危险因素,部分产品甚至存在引起火灾、爆炸的隐患。根据不同的危害等级,需要设置相对应的措施,包括防火、防爆等,在得出具体的信息之后,就可以以此为依据制定安全保护措施,明确合理的操作方式,对设备进行选择。化工工艺设计涉及的相关因素包括仪表、设备等[1]。

2化工工艺设计的内容和特征

2.1化工工艺设计的内容

化工工艺设计是化学工程师依照化学反应或者化学反应程序设计得到的可以把原料转化成客户需要的产品的生产步骤。化工工艺程序非常繁复,包含了大量的环节,例如化学材料的处理、化学材料的化学反应设计等,假如其中有任何一项内容设计不科学,就会使得化工生产时整体安全性能降低,无法符合社会发展要求。

2.2化工工艺设计的特征

第一,设计条件繁复且变化多。用于生产化工工艺产品的化工设备会受外界环境和内部环境等各个要素的影响,要求完成各种条件因素的实验,在所有条件均衡的环境下才可以用于化工工艺生产程序里,把控生产要素,完善生产的所有环节,最大限度地确保化工工艺产品的质量。第二,设计成本高且工程量大。化工工艺设计的材料都不是平常的工艺原料,是一种独特的原料,并且强大的市场竞争压力,导致所有的化工企业扩大了对设计流传的资金支持,要求大量科研经费的投入,这也导致了化工工艺设计程序的巨大成本。另外,化工工艺设计需要基于化学原理开展,要求化工人员熟悉各个化学原理相应的独有功能后,才可以有效地设计下一步程序,所以,化工工艺设计的工程量非常大。

3化工工艺设计目前的情况以及安全管理的重要性

3.1化工工艺设计目前的情况

化工工艺程序的很多反应都具备引发危险事故的风险,也被称为化工生产中的安全风险,针对安全风险,必须要合理对其进行管理。目前,我国存在很多化工企业。虽然化工企业在具体的工程程序当中都已经设置了安全管理的具体要求,但是其在发展过程中仍然会出现安全事故,这说明我国在化工工艺管理的过程中还存在很多没有被发现的风险,除此之外,部分化工企业对安全管理要求的落实程度不深,不具备较强的可行性,反倒具备形式主义的特征,这无疑不利于化工工艺设计水平的持续提升。

3.2化工工艺设计中安全管理的重要性

明确化工工艺设计中安全管理的重要性十分重要。在化工工艺设计的过程中,往往存在很多危险因素,因为生产时会应用不同的化学药品,这些化学药品一旦发生化学反应,就可能会出现爆炸、燃烧等情况,这些危险的事故一旦发生,不仅会给企业带来极严重的经济损失,甚至还会给工作人员的生命安全造成威胁,所以,必须要在化工工艺设计中保证化学工厂的科学性,加强危险识别工作并采取积极的措施。在化工工艺设计中安全十分重要也十分必要。化学物质的性质较为复杂,对生产环境以及操作都有极严格的要求,因此,必须要对相关因素进行充分的考虑,为工厂的顺利发展打下坚实的基础[2]。

4化工工艺设计中安全管理危险的识别

4.1化工工艺设计物料危险的识别

在化工工艺设计过程中,主要存在物料危险、生产危险、生产装置危险,对这三方面的危险进行识别十分重要。先从物料危险的角度来看,化工生产的物料基本都存在较大的风险,一旦出现工作人员操作失误、材料应用顺序不当的情况,就可能会导致整体化工生产过程出现危险、产生有毒物质,甚至会引发火灾、爆炸等事故,进而危害化工生产人员的生命安全。除此之外,化工生产往往需要在高温的环境下进行,这也提高了对生产操作的要求,在生产过程中如果工作人员不能树立正确的生产意识,就可能会引发安全危险事故[3]。

4.2化工工艺设计中生产危险的识别

在化工工艺设计的过程中,对生产危险因素进行识别十分重要,因为化工生产流程必须要在现实情况中进行优化,只有如此才能够保证原材料之间产生的化学反应能够有效进行,这也需要在保证化工安全生产工艺的基础上对生产流程危险进行识别,虽然不同的化工生产企业在生产流程方面存在的差异不大,但是差异毕竟是真实存在的,这些细微的差异可能会在对审查流程进行选择的过程中造成安全隐患,这也要求相关的设计人员必须要根据工厂的实际情况加强对危险因素的识别,避免在生产过程中出现危险。

4.3化工工艺设计生产装置危险的识别

化工工艺设计中对生产装置危险进行识别较为重要,因为化工工艺设计中会应用到不同的仪器以及设备,对化学装置的选用应根据化学反应进行,不同化学反应所采取的生产装置都存在差异,这也要求设计人员在现实情况中对生产装置内存在的危险进行识别,进而保证生产过程的安全性,除此之外,在生产过程中相关人员还必须要对设备进行维护,加强对操作流程的优化,保证生产过程中的安全性。

5化工工艺设计中加强危险控制的具体措施

5.1对安全管理人员的职业素养进行提升

安全管理的目的在于对风险因素进行控制、防范和协调,所以,在化工企业的生产过程中需要将安全防范措施落到实处,不同的管理人员应秉持同一个原则,就是在强化安全管理意识的基础上做好安全管理培训工作,每个工作人员在安全管理过程中都需要做好本职工作,并增强模拟训练,一旦发生安全危险,工作人员也能够有效、安全地撤离,为化工厂的持续发展打下坚实的基础。

5.2进一步提升化工生产技术

在我国化工生产技术不断进步的背景下,还需要进一步提升化工生产技术,不能在取得一点成绩之后就出现懈怠的情况,要在未来的工作中始终保持严谨的态度。目前,实际化工生产过程中化工企业还存在很多安全隐患,需要引起相关人士的重视。想要合理地促进化工工艺设计水平的提升,就必须要对各个生产环节的安全管理工作进行综合考虑,对化工安全危险进行识别,采取多种不同的防护技术,提升相关部门对问题的重视程度,在生产运输的过程中加强环节指导,根据综合管理理念提升整改措施,最终应用现代化的方式完善化工工艺设计的内容。

5.3对化工实验安全体系进行完善

完善化工实验安全体系十分重要,因为化工工艺设计是保证化工生产安全的主要因素,在设计中必须要通过相关的实验来保证设计的安全性,这也要求相关设计人员必须要在实验环节就做好具体的防范工作,合理保存化学实验品并对其进行处理,避免相关的化学试剂因其存在的危险性给工作人员带来伤害。除此之外,负责实验的专业人员必须要对实验室安全体系进行合理的完善,从而对化学实验的安全性能进行把握,提升化工工艺设计的效率。

5.4加强对化工生产中危险的监管

虽然化工企业在具体的工程程序当中都已经设置了安全管理的具体要求,但是其在发展过程中仍然会出现安全事故,这说明我国在化工工艺管理的过程中还存在很多没有被发现的风险,从这个角度来看,加强监管在各行各业中都是十分正确的原则,尤其是在化工工艺设计的过程当中,必须要对危险因素进行整合,加强监管,因为在化工生产中危险因素较多,所以,相关部门必须要强化思想,深化理论,做好监管工作,相关的操作人员也必须要不断地强化其安全意识,定期开展危险因素的防范工作,让每个工作人员都能加深对危险化学性质的了解,对自己严格要求,遵守相关的标准和规范。最后,相关领导也必须要强化对监管的检查,保证生产安全并提升管理质量。

6结语

在化学工艺设计过程中会应用到不同的危险化学品,这些危险化学品之间一旦发生化学反应,就可能会出现爆炸、燃烧等情况,不仅会给企业带来极严重的经济损失,甚至会对工作人员的生命安全造成威胁,所以,必须要在化工工艺设计中保证化学工厂的科学性,加强危险识别工作并采取积极的措施。在化工企业的生产过程中需要将安全防范措施落到实处,不同的管理人员应秉持同一个原则,就是在强化安全管理意识的基础上做好安全管理培训工作;想要合理地促进化工工艺设计水平的提升,就必须要对各个生产环节的安全管理工作进行综合考虑,对化工安全危险进行识别,采取多种不同的防护技术;因为化工工艺设计是保证化工生产安全的主要因素,在设计中必须要通过相关的实验来保证设计的安全性,这也要求相关设计人员必须要在实验环节就做好具体的防范工作,合理保存化学实验品并对其进行处理。

[参考文献]

[1]顾杰.关于化工工艺中的安全管理探究[J].化工管理,2018(30):125.

[2]李卫平,耿来红,蒋捷,等.化工工艺的风险识别与安全评价研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(12):5-6.

化工设计范文7

关键词:化工工程;设计过程;安全问题

近年来,我国化工单位的规模开始不断地扩张,化工企业的数量持续性的增多,这就导致化工安全层面的事故频发。化工工程设计工作人员有责任从源头上杜绝安全性的问题,需要加大对化工工程设计安全问题的重视程度,以消除各类安全性隐患。把安全问题放置到企业发展的重要位置上,同时还需要细节化的处理设计工作,避免其内部出现腐败等的现象。严苛的检修并审核各类物资,使得化工行业可以更为可持续化的发展,最大限度提升企业运转的效能。

1化工工程设计以及特征

1.1化工工程设计概述。现阶段,我国化工企业的发展速度极快,化工生产中会使用到各类具有可燃性或者存在毒性的物质,这就导致化工工程项目自身的安全风险系数较高。对此,在构建新化工项目的阶段,企业需要高度重视各项工艺环节的安全性,无论是在实验时期,还是在生产时期,都必须保持严苛的态度,认真地监控现场各项工作环节,这样可以从源头上杜绝安全性问题的出现,真正做到未雨绸缪,制定出一系列的紧急防治措施,同时还需要加大化工工程设计时期安全层面的监管力度,确保化工工程的安全性能。在设计工作开展的初始时期,预测后期可能引发的各类安全问题。本文就安全问题进行具体化的探究,明确其影响因素,以积极处理各类安全问题。

1.2化工工艺设计特征。设计基础资料较少,且化学工业的生产检验工作也不够成熟。无论何种数据信息的可靠性都较差,不能让其和常规的装置进行对比。在生产时期,其应用到的机械设备种类十分的繁杂,施工材料应用的材料种类繁多,这就使得其工艺流程过于特殊化,并且化工工艺的规模会直接影响到工艺设计的工作任务量,施工的紧迫性会比较强,设计的时间会比较短,需要在开发新项目之前就完成各项设计的检验等工作任务。

2化工工程设计中安全问题的理念

安全始终是我国各个领域发展所需要注重的问题,化工设计是化工工程项目开展的基础性环节。所以,该项工作的质量会直接影响到项目后续各项活动开展的水平,对此,需要通过化工工程设计的方式,让其项目可以进展得更为顺畅,不断地强化工作人员的危险识别意识,遵守安全性的原则,做好各项环节安全设计工作,同时还需要推行并遵守相应的规范机制,让安全设计理念可以更好地融入各项工作环节当中,保持积极认真的态度,控制好安全问题,消除事故隐患,同时补充完整各项管理制度,满足不同化工工程不同时期的各类需求。赋予工程项目设计更强的针对性,结合项目实际的发展现状,调整并优化设计方案。

3化工工程设计的安全问题

3.1安全隐患考虑欠周。化工设计工程的复杂性较强,这是因为总体工程项目开展时期所运用到的机械设备类别较为繁杂,并且管道的布局工作难度也较大。在众多因素的影响下,很容易引发各类安全性的问题,如果发现安全性因素之后,不能第一时间内解决并消除安全因素,那么就会阻碍各项工程项目的开展,影响到设计工作的正常开展。化工工程设计时期会存在限制等现象,这就使得相关工作人员不能较为完全的考虑安全性的隐患。另外,该项目在开展时期其投资成本费用会比较高,所以一些企业也会为了争得更高的经济效益,不断地压缩成本,为了避免其经济收益数值过小,会在开展安全设计工作时期放弃有关内容,这就会给后续项目开展形成隐患。化工工程项目应用到的化工设备量极大,这些设备在运行时也会存在安全隐患。

3.2化工设备安装失误。在实际的工程设计阶段,设备连接以及设备型号匹配的问题频发,工程项目的安全性隐患问题会比较严重,给人们的自身安全以及企业财产形成严重的威胁。化工工程应用的机械设备和其他普通类型的生产设备有着较为明显性的差异,甚至还会存在着一些定制性的设备,一条生产线上的设备机组数量较多,会存在多个高压或者高温特性的机组,使用管道对其进行连接。在连接时期就很容易产生设备型号不适合的问题,给安全事故的发生埋下隐患。另外,化工工艺设备以及管道的质量问题也会比较严重,这是因为化工项目开展时期所用到的原材料大都会具有可燃或者腐蚀等的特性,并且其工艺的环境温度也会比较高。若其设备遭受到损坏或者被腐蚀,那么就会使得管道以及设备的做工失效。

3.3设计资料不够完善。在化工项目实际的操作时,各项材料的品质并不是特别的高,同时其材料的全面性也会比较差,材料所存在的缺陷性问题会比较严重,无法满足化工工程设计的需求,以其为基准的环境下,工程设计工作就会受到安全性的威胁。整体设计资料的完善度会比较差,无法调节好项目设计安全性和设计资料所存在的关系。

3.4化工工程设计细节处理问题。化工工程设计对工作人员专业能力素养要求会比较严格,对此,设计人员需要在实际的工作中不断去优化细节,以提升项目的设计品质。但是当前我国所开展的化工工程设计工作中,工作人员通常会忽视细节化的处理,就导致这些项目在进行投产后会有很大的概率引发一系列的安全事故。举例来说,化工工程当中的物品危险性较大,如果工作人员在设计时没有综合考虑各类因素的影响,分析物体的特性,那么就会使得这些危险物品的安全措施缺乏一定的针对性。不能将安全防护工作落到实处,总体化学工程设计的水平会比较差,不能达到无死角、全方位的防护设计标准,埋设下安全隐患。

4化工工程设计安全问题的解决措施

4.1重视管道安全管理。管道是化工工程设计当中尤为重要的一类材料,其不但可以用来连接各类机械设备,同时还可以输送液体。所以一些化工项目在运行时期,通常需要借助管道输送各类物质,管道所输送的介质通常会带有一定的腐蚀性以及可燃性,甚至还会有一些物质具有毒性。管道的品质会直接决定该项目的安全程度,对此在选择管道材料的过程中,必须要设定好管道材料的相应标准,筛选出耐高温性能较好、腐蚀性比较强的管道材料。在运用这些管道材料之前,还需要做一系列的检测工作,确保管道的品质,做好管道维护的基础性工作。这主要是因为管道需要长时间的输送各类具有腐蚀性的物质,这就会使得管道遭受到损坏,若不能及时地对其维修和养护,管道的密封性就会受到影响,还容易引发介质外泄的问题。在选择管料管道材料时期,要优先挑选硬度适宜的物质,严格遵守相关的规范条例,就其所存在的问题进行评估。

4.2注重工厂选址和布局。化工工厂的选址是否得当以及布局是否合理直接关系到整个化工工程的安全性,故在进行选址和布局过程中,相关设计人员一定要高度重视这个问题。在工程选址方面,一方面化工工厂生产需要最大限度地减少对环境的消极影响,因此它不能选择在人口密集度相对较大的地方或者风景区进行工厂的建造。另一方面,还要保证化工工厂在水源充足,产品销售方便,交通便利以及原料供应量好的位置进行建造。除此之外,为了降低化工厂在生产过程中对周围环境的影响,应该尽量将工厂的位置选择在该区域全年最小频率风向的上风侧。在工厂布局方面,合理地为工厂的物质供应以及工厂工作人员的生活提供较大的便利。通过对工厂内部机器设备和各个组件间的科学设置,把一些危险性相对较高的设备以及危险性相对较低的设备进行隔离,可以有效保护工厂设备,降低安全问题产生的概率。

4.3完善化工工程设计资料。收集资料对于化工工程设计工作来说至关重要,对此在实际的设计时期,必须要确保各项资料的真实以及全面性。企业应当构建更为专业化的管理团队,设定调查小组,对各项设计资料进行分析及审核,保证各项设计资料的全面性。在企业的各个部门当中抽取资质比较高的工作人员,使得调查工作可以进展得更为顺畅。另外,在审核工程设计资料的过程中,企业还要加大对资料审核监管的力度,避免其后续存在各项安全性的问题。

4.4优化化工工程细节设计。选址过程中要遵守以人文本的原则。因此,化工厂地址选择需要避免人口密集、风景地区等,且不得建设在上风口处。与此同时,化学产品的生产可以通过多种方式实现。因此,化工企业产品生产过程中,要选择合适的化工工艺路线。如腐蚀性化工产品生产过程中牵涉的各类设备要求具备较强的抗腐蚀性,唯有如此,才能保证化工生产安全进行的同时,保证各类设备不被损坏,最大限度提高化工企业生产效益。另外,管道设计作为化工工程设计的重要组成部分,该项设计工作具有烦琐性特点,设计人员在具体设计过程中,要熟悉各类规范和标准。鉴于管道介质具有可燃性、腐蚀性等特点,设计人员在具体的设计工作中,要全面了解各类物料的性质,并对管道应力展开综合性分析,才能保证管道设计的合理性。同时,在配管工作中,设计人员要兼顾安全、经济、便于维修等,以最大限度提高化工工程设计质量。

5结语

化工设计范文8

[关键词]化工设计;课程改革;工程思维

化工设计是化学工程与工艺及其相关专业的一门综合性最强、应用性最广的专业必修课。它将化工原理、化学反应工程、化工热力学、化工制图和化工仪表及其自动化等众多课程联系起来,以使学生对化工行业形成深刻、全面的认识[1];同时以车间生产和装置设计为出发点,运用物料衡算和热量衡算对工艺的可行性进行分析[2]。该课程要求学生在学习过程中形成工程意识,掌握工程思维方法,提高分析和解决实际问题的能力,是一门让学生将所学理论知识转化为工程思维的实践性课程[3]。随着现代计算机的发展,多种化工过程模拟软件和化工物性数据库相继产生,方便工程人员调试反应设备、优化反应条件并将工作化繁为简,在极大地减轻了工作量的同时,提高了设计的精度。因此,教学中让学生学习并掌握化工模拟软件的使用是很有必要的。当今,国民经济水平不断提高,胜任化工设计的高素质人才也越来越受到用人单位的欢迎。化工设计课程的教学实践表明,基于工程思维培养化工专业卓越工程师,是当前高校教育的重中之重。

一、化工设计传统教学模式存在的问题

(一)没有带动学生的积极性

目前,化工设计课程大多使用多年前的老教材,内容陈旧,选择的工艺生产流程和技术指标也已落后甚至被淘汰。此外,授课以教材内容为主,教师只注重课本中设计流程的讲解,没有联系生活实际进行解释,导致学生理解不深刻。同时,教师与学生缺少互动,导致学生的学习积极性不高,自主学习能力不强,且学习效率不高[4-5]。

(二)理论教学与实践操作脱节

学生虽然能够解释化工设计的理论问题,也了解化工设计的主要流程,但是无法将所学知识运用到设备选型和化工设计中,无法做到理论联系实际。老师的讲解不够深入浅出,且不能联系实际,导致学生对工程设计没有形成深刻的认识,仅学到一些皮毛,对课程缺乏整体把握,认识过于片面。此外,现有化工设计流程的介绍过于死板,不利于学生工程意识和创新思维的培养。

(三)教学形式单调,教学方法单一

化工设计是一门应用性课程,综合性强,知识范围跨度大。在传统的课堂教学中,教师往往照本宣科,学生觉得内容枯燥、无聊,设计标准复杂、技术难度大,自然提不起兴趣。与此同时,计算机及化工设计软件的使用是当代化学工程与工艺及其相关专业学生不可或缺的基本能力之一,但教师对多媒体技术的应用不够合理,学生缺少运用计算机软件进行化工设计的技能训练。

二、化工设计课程改革的创新尝试

(一)改进教学内容,提高学生的学习主动性

化工设计课程的主要目的是让学生掌握设计的基本概念、化工厂设计的基本流程及注意事项。在授课过程中,教师应重点讲授设计的方法和原则。为了使学生理解得更为深刻,同时调动学生的主观能动性,教师可以先给出一个工厂设计实例,从设计理念、设计内容和设计方法出发,引出本次课程的相关知识点,如精馏塔塔板的选择、换热器管层和壳层中加热和冷却流体的选择[6]。学生从生产实际出发,可以逐步了解企业的生产流程、设备选型、管线布置和厂址位置的选择等。这就改变了以往填鸭式的教学模式,将企业实际生产和课堂知识联系起来,使课堂内容更加生动、丰富,调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,同时使学生对所学知识点和相关概念的理解更加深刻,提高了学生知识学习的内化速度,有利于培养其独立发现问题、解决问题的能力和团队协作能力,以及工程思维和创新精神。这种教学方式不仅要求教师十分了解教学内容,而且要求教师积极参与学科项目的研究,将理论知识与实际生产联系起来,从而丰富教学内容,提高课堂教学效果。

(二)通过生产实习和化工竞赛,培养学生的工程意识

生产实习是培养学生工程思维和创新意识的重要环节。在生产实习过程中,学生要对化工设计形成感性的认识,并通过老师的现场指导,明白什么是流程设计、设备选型和车间管路布置[7-8]。同时,教师可以结合实际生产进行讲解,将化工设计大作业与实际生产有机结合起来,向学生解释化工设计的具体细节,让学生对所学内容有直观的理解,并深刻认识化工设计在实际化工生产中的重要性。另外,教师应积极鼓励学生参与全国性的大学生化工设计大赛。参赛前,教师可以按照设计院的操作流程,根据每个学生的兴趣进行分组,在仔细分析任务并制定计划之后,让不同组的学生负责一套工艺设计的不同部分,将理论知识用于实践。这样既可以让学生对自己负责的工作有更深刻的认识,还能帮助学生了解化工设计院的工作流程,培养学生的工程思维和团队合作精神,提升其未来作为一名化学工程师的责任心。化工设计大赛作为一项综合性比赛,可使学生了解如何立项、选址,选择合适工艺合成路线的方法,设备选型及经济可行性分析等。化工设计大赛的答辩过程可以提高学生的语言表达能力和临场处理问题的能力。化工设计大赛不仅能够大幅提升学生的综合能力,强化学生对所学专业知识的理解,而且能够锻炼学生发现问题和解决问题的能力,培养学生的工程思维,为其以后参与设计打下坚实的基础[9]。

(三)强调化工模拟软件的重要性

AspenPlus、ProⅡ、pdmax和CAD等流程模拟和工厂设计软件对于实际生产十分重要。使用AspenPlus对化工过程进行模拟时,可以任意组合不同的反应条件和反应方法,并进行可行性分析,从而培养学生的创新能力[10]。与传统物料衡算相比,使用软件进行计算可以简化流程,极大地减少计算时间,同时为设计人员提供翔实的基础数据,方便其调整设计方案,也为优化设计方案提供了方向,能够很好地指导实际工业生产。使用AspenPlus进行化工反应工程、化工分离过程和化工热力学模拟计算可以提高计算的精度,改善设计的质量。在现代化工技术领域,设计能力强、技术过硬的综合性设计人才必须能够通过AspenPlus等化工模拟软件将所学理论知识和实际设计结合起来,并在了解设计目的之后不断进行调试,提升自己的设计能力。化工软件不仅可以用于新工艺的设计,而且能用于旧设备的改造、生产条件的优化和设备故障分析。因此,让学生掌握相关软件的使用,有利于其提早熟悉工作环境,也有助于培养其工程思维。

三、结语

化工设计是一门实践性和综合性非常强的课程,教学中应以培养学生的工程思维为出发点,运用多媒体等现代化教学手段调动学生自主学习的积极性,并重视学生合作解决问题能力的提高。同时,化工模拟软件和设计软件的使用可以培养学生解决实际工程问题的能力和思维,极大地提高化工设计的教学质量和效果,进而为国家和社会培养更多具有工程思维的高素质应用型化工专业技术人才。

参考文献:

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[4]宋峰,庄淑娟,杨乃涛,等.化工设计课程综合改革的探索与实践[J].化工高等教育,2016(6):30-32.

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