能源化学工程范例

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能源化学工程

能源化学工程范文1

关键词:化学工程技术;热点;发展趋势

化学工程技术是研究以化学工业为代表的,以及其他过程中与化学过程有关的原理和规律的学科,最终目的是利用探究出来的原理和规律解决或者优化过程中的相关问题。化学工程与计算机、生物、能源等诸多高新技术领域息息相关,对于推动国家的工业化进程有着基础性的作用。因此,对化学工程技术的不断探究,不断了解和掌握国内外的最新研究内容和成果,都是很有必要,值得鼓舞的。

1化学工程技术的热点分析

1.1绿色化学技术

中国在工业发展初期有着先污染后治理的错误理念,导致现金社会对绿色生态、保护环境的重视,而绿色化学技术则是通过化学技术和方法去消除或者减少生产中的污染,从而达到减少环境污染,保护环境的目的。绿色化学通常会选用无毒无害的物料或者可再生的物料作为化学反应的原料,在反应过程不产生有毒有害品,从源头上就杜绝了对环境的污染。当今社会不仅在环境污染上加大整理力度,在新能源的挖掘和使用上也在不断加大投入和研究。绿色化学技术将是新能源使用过程中必然应用得到的技术。在已经生成的化学污染方面,对能产生绿色化学反应的废料进行化学反应,可以达到消除难以降解或者污染极大的废料,或者产生新的可利用化学品,达到废物利用的效果。绿色化学技术是绿色环保研究的重要内容,是我国化学家们研究的热点。

1.2分离技术

化学工程中的分离技术是以生产过程中混合物的分离和产物的提纯为研究内容,达到能量高效化的目的。在分离技术的诸多分支中,膜分离技术和萃取技术已在我国化工生产中得到广泛应用。今年来比较新的热门的分离技术有:超临界流体萃取技术、膜分离技术、分子蒸馏技术和不同分离技术下产生的耦合技术等。超临界流体萃取技术拥有保护热敏性物质、效率高、成本低、能耗低等优点,对环境也是无毒无害,原料高效应用的同时还能够保护环境。这种技术主要应用在医药和化学工业中,对有效药用成分的提取及药品的浓缩精制、油渣深加工等问题有巨大的贡献。膜分离技术从诞生至今已有一百多年的历史,主要是实现对混合气体或者液体的分离、提纯和浓缩。我国这这种分离技术方面已经达到国际先进水平,目前仍旧是化学工程技术中的热点。主要应用在医药、废水处理方面。我国的水污染还是比较令人担忧的,膜分离技术的应用可以有效地治理水污染。分子蒸馏技术是利用不同物质分子之间的运动平均自由度差异来实现分离的。在真空条件下进行,适用于高沸点、易氧化的物料。因为是利用物质的物理特性进行的分离,故不会损坏物质的结构、特性,并且在分离过程中无污染产生。主要应用在精油提纯和医药工业方面。在实际工业生产中,往往会用到不只一种分离技术,将多种分离技术组合的方式即为不同分离技术的耦合。应用比较广泛的有膜萃取技术和超临界流体技术与膜分离技术耦合。我国在分离技术方面研究投入一直在不断的加大中,也取得了不俗的成绩,但是还没有达到发达国家的研究水平,仍需要化学工作者不断努力。又由于分离技术牵扯到机械、信息技术等专业,所以在化学家们自身努力吸收国内外先进研究成果的同时,对化学反应的设备也需要不断创新更新,不拖后腿。

1.3超临界化学反应技术

超临界化学反应是指在反应物处于超临界状态或者反应在超临界介质中进行的一种化学反应。在超临界状态下,压力对反应速度常数有非常大的影响,细小的压力变化可能会引起反应速度的急剧变化;使得反应物产生均相反应而非多相反应,消除反应物与催化剂之间的扩散;可以降低一下高温反应的所需温度;通过调节温度和压力,可以使失活的催化剂重新富有催化作用。超临界化学反应技术在酶催化反应、加氢反应、固体催化反应和F-T合成反应中都有广泛地应用。科学家们发现酶在超临界二氧化碳作介质时,具有水解性、酯化和氧化反应活性,能够促进酶催化反应,并且酶的活性与超临界状态下的压力无关。对化工业的生产具有极大的促进作用。无论是超临界二氧化碳下的加氢反应还是超临界一氧化碳下的加氢反应,某些反应中的催化剂活性都比相同反应条件下的溶液环境的高,并且更加稳定。在超临界状态下进行固体催化反应,可以抽提出失活的固体催化剂表面上的积碳结焦等物质,从而恢复固体催化剂的活性。超临界固体催化反应拥有速度易控制、生产安全性高等特点。在超临界状态下的F-T合成反应可以避免引起催化剂失活和阻塞催化剂微孔问题,具有传热快、传质速度快等优点。超临界水氧化法是最近几年研究的热点,主要用来处理有机废物和废水。它可以完全消除有害物质。

2化学工程技术的发展趋势

微米和纳米技术的流行,使得化学工程技术得到了更大的发展。将化学家们的目光吸引到微细尺度传热学上来,同时在时间尺度和空间尺度上对物体进行细微研究。现金细微尺度研究理论已经在化学工程技术中独成一派,研究理论已经初具规模,给企业创造了巨大的经济效益,因此仍旧具有很大的发展空间。鉴于国家对环保事业、污染治理等环境问题的重视度越来越高,化学工程技术将会得到更加大的财政资助,化工产业将会得到大力度地扶持。应工业化进程的需要,还有越来越多的企业自发的加大在化学工业技术的研究投入,所以化学工业技术的发展空间仍旧巨大。在巨大的经济效益的诱惑下,诸多化工企业会选购现金的化学反应设备来提高产业产值,而化学家们为了取得先进的成果,会不断改善或者发明新型化学反应设备。促进了化学工程与材料科学的结合。在信息化程度日益提高的今天,化学工程也正在不断地与信息工程相结合,化学家们可以借助四通八达的信息技术快速收集到数据,加快实验进程;借助计算机快速计算的能力来提高化学元素和化学反应条件的分析能力以及化学研究的准确性。国内诸多名校已经开展应用先进的信息处理技术来孵化出化学工程的新型研究形式,值得全力推广。化学工程技术从实验室理论逐步向实验、计算和理论三者相结合的方向发展,具体的研究方向有复杂系统、微过程和系统、大系统、计算化学工程、产品导向的研究和资源导向的研究等。在新能源、新材料和生物技术等新兴产业,化学工程技术起着重大的作用,利用化学工程技术为新兴产业提供更好的服务,不断发展相关学科理论。由此目标滋生出的材料化学工程是现今化学工程技术的热门学科,其主要内容是发展新技术和集成技术。新材料的生产能够解决化学工程技术中的难题,而化学工程技术又为新材料的产生服务,两者相互渗透、交叉,只有同时发展好才能共同推动中国的工业化进程。

3化学工程技术在发展过程的建议

化学工程与信息、生物、材料、计算机、能源等众多产业都有交集,相互之间都有一定的推动作用,这就需要我们在不断更新有关化学工程技术方面的理论知识外,也要不断关注相关产业、学科的新技术、新动态,把握最新的研究成果来提高化学工程技术。在化学反应的设备上,政府、企业加大经费投入的同时,也需要实时创新,为更好的化学反应成果创造条件。在人才培养上,学校应把理论培养的重心转移到理论、实验和数据三者结合的模式上来,为国家培养实用型人才。化工企业也要对相关职务人员进行业务上的培训,不断提高整体的业务水平。

4结语

当今社会,绿色化学技术、分离技术和超临界化学反应技术等都是化学工业技术的研究热点,对化学工业技术不断地革新可以帮助我们治理环境污染,高效利用可再生资源和非可再生资源,保护环境,促进材料、能源、航空等其他高新产业的发展,促进工业化进程等等。我们可以从理论知识实时更新,加大设备投入和人才培养上逐步提高化学工程技术。

参考文献:

[1]何明远.探析化学工程技术的热点问题以及发展趋势[J].中国石油和化工标准与质量,2017,(04):67-68.

[2]陈清松.化学工程与工艺发展趋势分析[J].信息记录材料,2017,(02):21-22.

[3]刘威.化学工程技术的几个热点与发展趋势分析[J].化工管理,2015,(17):148.

能源化学工程范文2

[关键词]专业认证;能源化学工程;人才培养方案;课程体系;工程师素养

能源化学工程专业属于战略型新兴产业专业,北部湾大学毗邻中国(广西)自由贸易试验区钦州港片区和中国化工园区20强的钦州石化产业园,区位优势明显,以广西优先重点发展石油与化工千亿元产业为契机[1],北部湾大学申请开办能源化学工程专业,并于2015年开始招生,已为社会和企业输送了大量专业人才,有力推动了地方经济发展,但在进一步满足国家、行业、企业的需求和毕业生综合能力的培养要求方面,专业的建设也存在诸多的问题和瓶颈,制约着专业向高水平高质量高层次方向发展。这些问题和瓶颈主要有以下几点:(1)专业培养目标和毕业要求定位不清晰,难以准确全面的体现行业企业的需求;(2)专业能源特色不明显,与同属化工与制药类学科的化学工程与工艺专业的区分度较弱;(3)在课程设置方面,侧重对学生工程实践能力培养的课程较少,且体系化程度弱;(4)对学生在工程师综合素质与创新能力的培养方面关注不足,毕业生离合格工程师的要求差距较大;(5)课程教学方面,侧重于学科和教材导向,考核方式单一,对学生利用知识解决工程问题的能力关注不够,导致学生知识迁移能力偏弱。国内很多高校和专业也在一定程度上存在类似问题并进行了深入研究[2-7]。工程教育专业认证是以《华盛顿协议》为基础开展的对工程教育本科专业的认证工作,贯彻OBE(Outcome-BasedEducation,成果导向教育)理念,促使专业培养出能够胜任行业、企业工作的合格的工程技术人才[8]。北部湾大学能源化学工程教研室开展了能源化学工程专业人才培养方案的修订工作,此次修订的指导思想是全面贯彻工程教育专业认证理念、注重学生的工程师综合素质和创新能力的培养,广泛收集了行业、企业意见和建议,几易其稿,得到了最终的2020版能源化学工程专业人才培养方案(以下简称2020版人培)。本文从以下几个方面对本次修订工作的探索与实践进行了总结。

1专业定位

北部湾大学作为一所新建应用型地方本科院校,致力于把学生培养成为具有较强的实践能力、创新能力、高度社会责任感的新时代高素质复合型、应用型人才,毕业生就业主要集中于广西区内,特别是北部湾经济区。学校毗邻的广西钦州石化产业园对能源化工人才需求旺盛,但能源化学工程专业招收的学生高考分数普遍不高,毕业后选择直接工作的比例很高,考研率偏低。以上这些因素决定了能源化学工程专业必须选择合适的定位和培养目标,经过深入调研和分析,将能源化学工程专业的培养目标修订为:立足北部湾经济区,服务区域能源化工产业和地方经济建设,培养德智体美劳全面发展,拥有一定创新意识,具备扎实的能源化学工程专业知识,较熟练掌握能源化工生产过程的基本原理、专业技能和研究方法,能够在能源化工及相关领域从事生产运行与管理、工程设计、工艺和技术的改进与开发等工作的高素质应用型工程技术人才,并成长为中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人。另外,针对毕业生5年左右达到的预期目标,专业从人文素养、专业能力、社会能力、自我发展等方面进行了细化。并依据工程教育认证通用标准,对课程结构进行了深度优化,构建了合理的课程支撑体系。

2专业能源特色的打造

在旧版人才培养方案中,能源化学工程专业的课程体系与化学工程与工艺专业较为接近,没有体现出专业本身的能源特色,对于地方能源化工产业的支撑不足,为此,此次修订过程中将能源特色课程的优化作为了首要目标。针对钦州石化产业园中石油石化企业众多的现状,并且近年来中国石油广西石化二期、华谊、桐昆、恒逸、四川能投等企业陆续进驻和开工建设现代煤化工项目、芳烃及乙烯项目,对相关能源化工人才需求旺盛,为此除在《能源化学工程专业导论》中通过理论和实践向学生介绍能源化工技术、现状和发展趋势外,在专业必修课方面在第五学期开设《石油炼制工程》、《现代煤化工技术》和第七学期开设《能源催化转化原理》,讲解石油一次加工和二次加工、煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇等新型煤化工技术以及在这些工艺过程中的催化技术。在能源化工专业实验中优化了油品、煤性质分析实验项目和工艺转化综合实验,在选修课方面第六、七学期开设《石油化工工艺学》、《高分子材料》两门侧重讲解石化下游技术和产品的课程。除石化企业外,北部湾经济区内还有大量生产新能源电池及其原材料、生物质能源相关产品的企业,因此学生掌握新能源方面的专业知识也是非常必要的,为此专业在第七学期开设《新能源技术与应用》、《储能技术概论》、《生物质能源技术》、《新能源材料》四门选修课程,学生通过学习可以掌握多种类型的新型能源的知识。将《能源化工专业实验》调整为2学分、2周的集中实践课程,以方便耗时较长实验项目的开展。在内容方面,优化开设的实验项目,涵盖两方面的实验内容,一方面主要开展石油、煤相关原料及产品性能测试实验,另一方面主要开展能源化工转化的综合性、设计性的实验项目,有效保证了课程的能源化工特色。

3化工学科基础能力的培养

能源化学工程专业属于化工与制药类学科,要保证毕业生在能源化工领域的职业发展有强劲的动力和广阔的前途,本着“厚基础”的教学方针,扎实的化工学科知识培养是必不可少的,因此,在此次人才培养方案的修订过程中,化工学科的基础课程和专业课程的教学得到了充分保障。根据新版《化工与制药类教学质量国家标准(化工类专业)》和毕业生工程实践能力的培养和达成的要求,优化了课程的开设和学分安排,调整了先修后续关系,优化了四大基础化学的学分及开课学期。化工学科的专业核心课程《化工原理》及实验、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工分离工程》的教学集中在第四、五、六学期,而对于侧重培养学生的化工行业现代化生产意识的《化工仪表与自动化》、《化工过程分析与合成》、《化工节能技术与原理》调整为选修课程,在第五、六学期开设。为培养学生使用现代工程工具的能力和掌握必要的信息检索手段,在第二学期开设1学分的《化工计算机数据与图形处理》课程,在第六学期开设1学分的《化工文献检索与科技论文写作》课程。对于化工学科理论知识的实践训练方面,2020版人培专门增设了一门《化工学科基础实验》集中实践课程,有针对性的开展涉及《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工分离工程》等课程知识的实验项目,促进学生的化工学科基础实践能力的培养。

4工程基础及实践课程体系的构建

工程认证更加强调知识的实践性,注重通过研究和实践来构建知识和发展知识[9],在2020版人培中,侧重工程基础理论知识培养的课程主要有《电子电工学》、《工程制图与AutoCAD》(理论)、《化工设备机械基础》、《能源化工设计基础》,侧重工程基础实践知识培养的课程有《工程制图与AutoCAD》(实践)、《化工设备机械设计》、《化工原理课程设计》。在能源化工设计综合能力培养方面开设《化工设计综合实践(课赛结合)》,参照每年的全国大学生化工设计竞赛的题目和比赛规则,专业全体大三学生自行组队参加校赛,再选拔质量较好的作品参加华南赛区比赛。校赛和华南赛区的比赛成绩作为该课程的最终成绩,通过实际的比赛过程锻炼学生综合运用知识解决问题和团队协作的能力。在涉及校内外行业及企业生产的实践课程方面,精心设计好《认识实习》和《生产实习》教学内容,建立稳定实习基地,通过接触能源化工的实际生产过程,提升学生工程实践能力。另外,开设《能源化工模拟仿真实训》、《能源化工综合实训》两门综合性集中实践课程,通过对典型能源化工生产过程的虚拟仿真、实际操作的实训和贯穿其中的安全生产和环保的理念,培养学生综合运用所学理论知识解决工程实践问题的能力。

5工程师综合素质培养的课程体系构建

工程师是综合素质的持有者,除了专业理论知识和实践能力的培养外,专业还在毕业生其他素质的培养方面做出合理的课程安排(如表1所示),并通过课程教学内容和考核方式改革支撑毕业生的工程师素质及能力的达成。对于毕业生的终身学习能力,则通过《就业指导》、《职业生涯规划》、《能源化学工程专业导论》等课程的学习培养基本能力,并在专业课程学习的全过程中得到锻炼和提升。特别指出的是,现代工程技术人才不仅要夯实自身理论技术水平,而且要具备较高的职业道德与伦理修养[10],对工科学生开展工程伦理教育是非常必要的。2020版人培为此新开《工程伦理学》课程,通过理论和案例教学,使学生对工程的生态环境、公众健康、安全和人文等社会影响有足够的认识,具备对专业工作进行道德价值判断的能力。

6结语

能源化学工程范文3

关键词:化学;工程技术;发展趋势

1现阶段化学工程技术主要热点

1.1节能技术

在能源日趋紧张的背景下,各行业领域都开始重视节能技术。随着化学工程生产力不断提升,资源消耗逐渐增加,世界范围内都表现出不同程度的能源危机。在化学工程领域引入节能技术不仅能提高资源利用率,而且还能生产绿色产品,减少生产及产品使用对环境造成的污染和破坏,这对化学工程未来发展而言具有重要作用。如今,工业化进程正日益加快,为适应经济发展和生产生活水平提高的需要,对资源进行大量开发与利用,尤其是不可再生能源,未来必定面临枯竭。基于这种大背景,化学工程发展节能技术意义重大,一方面能提高各类资源的实际利用率,从根本上减少浪费;另一方面实现对可再生能源的利用,减少一次能源投入,摆脱对其的依赖。除此之外,化学生产中用到的某些原料或反应后的产物会破坏自然生态,违背人与自然和谐共处的宗旨,对此通过绿色技术引入,能从本质上解决这一问题。

1.2分离技术

分离技术即充分利用不同物质具有的不同性质,采用简单的物理化学手段来实现物质分离。对工业化生产而言,因物质有不同的性质与特点,所以想要最大程度利用这些特质,必须要分析掌握物质的物理化学性质及特点,再采用相应的技术手段予以处理。我国对化学工程领域的技术研究目前正处提高阶段,尽管有很多类型的分离技术出现,但均未得到大范围应用。作为生产过程中最常用且重要的物质处理手段,分离技术需在研究过程中得以专业化实验与论证,采用环境模拟等方式定量分析分离的关键过程,从而保证技术可行性,在实际应用中发挥应有作用及效果。

1.3超临界技术

超临界是指将某种流体的温度超过其临界温度,压力超过临界压力。一般水有三种存在形态,即气、液、固,具有极强的溶解性,能对多种电解质进行溶解。对于液态水,其密度基本不会因为压力改变而变化,而若将其温度与压力均升至临界点,则其性质将有显著变化,无论是溶解性、密度还是介电常数,都和普通水有所不同。以溶解性为例,当温度超过临界点后,产生的超临界水能和有机物、气体以任意比例互溶,而对无机盐的溶解性却明显降低,这与普通的水几乎是完全相反的。

2化学工程技术发展趋势分析

2.1充分结合系统工程

因物质特性具有复杂性,所以化学反应同时是一个十分复杂的过程,对其进行的研究不可停留在特性分析上,而是要深入到物质的结构当中,研究物质的构成及其变化机理。过去人们普遍认为随着物质控制因素不断增多,则结构变化力度明显变大,进而造成相关研究工作的繁复与冗杂。未来发展中的技术研究应将工程与系统之间的结合作为重点,使那些复杂的问题简单化,再根据一般结构进行推导,了解物质结构发生的变化,以此达到提高技术实际利用率的目的。如今,在化学工程领域,技术研究范围越来越宽,在这种局势下,要对技术研究进行简化,与结构等其他工程充分结合,实现理论与操作两者的融合,然后借助现代化技术进行定量分析,整理研究内容,最终为后续研究工作创造良好条件。

2.2充分结合信息工程

技术研究和发展离不开数据信息采集、整理、处理和分析,技术越发展对数据信息处理的要求就越高,因此,应重视与信息工程之间的结合,以提高数据信息采集和处理效率,并提供数据存储空间。如今,信息技术正用于各大行业领域,与人们日常生活也有着密切的联系,若能在化学工程中引入信息技术,实现和信息工程的良好结合,则能借助计算机进行信息采集,然后整理分析采集到的各类信息,从中选出对技术发展有利的部分,明确特征,积累经验,找出规律,从而为技术研究及行业发展提供依据。此外,信息技术的引入还能彻底改变以往人工处理数据的局面,减少人员工作量,提高效率,并减少人为误差。

2.3技术研究综合性

为适应人们日益增长的对物质生活的追求,作为与人们日常生活息息相关的行业,化学工程必定受到全社会的高度重视,其技术研究和发展将成为社会热点。而化学工程的涉及范围十分广泛,其研究内容包括物质基本性质及其化学反应,不仅原理、特性十分复杂,而且过程多变。在当今这个信息化日益完善的时代,技术研究和发展将具有更强的综合性。以往的研究工作侧重于物质特性及设备,从内容上看较为单一,缺乏针对性,伴随科技发展,人们接触到越来越多的物质,这就需要在技术研究中保证完整化与体系化。对化学工程体系而言,其复杂度越来越高,其技术研究要在对理论进行拓宽的前提下,加强对概念的类比及转化,使结构分析更加简便、系统,通过总结得出规律,为今后的技术应用提供指导。

3结束语

综上所述,节能技术、分离技术与超临界技术作为化学工程热点,对化学工程技术及其研究提出更高要求,在实际工作中,应充分考虑这些热点,通过与系统工程和信息工程的结合,加快技术研究与发展进程,适应社会经济发展需要。

参考文献

能源化学工程范文4

关键词:化学工程与工艺;自动化;发展趋势

技术应用是发展化学工程与工艺过程当中必不可少的环节,通过技术应用能够促进创新改革化学工程与工艺,尤其是在当前科技繁荣,愈加高新的情况之下,只有通过借助先进的科技手段才能够实现传统化学行业模式转变为新型,适应于当下发展背景的模式,从而有利于长远的发展化学工业。在化学行业当中基于自动化发展的化学工程与工艺是几年来出现的的重要产业,其具备的技术优势能够促进推动化学行业改革,是化学行业当中不可或缺的一部分。以往的化学工业存在不合理的应用导致生产率下降且对环境造成了一定的污染,对化学行业的发展产生了极大地限制。因此,在化学工程与工艺中引入自动化技术能够最大限度的发挥利用能源的功能,并应用环保绿色能源促进发展经济,从而使经济与环境得到绿色协调发展。化学工业目前的发展方向向化学工程与工艺的自动化发展。以下主要围绕着化学工程与工艺自动化展开简单的分析与探讨。

1.化学工程与工艺自动化概述

(1)化学工程与工艺自动化特点

在发展化学工程与工艺的自动化趋向过程中充分结合了多门学科如数学、化学以及物理学等学科的特点。在不断发展自动化的过程当中,严格遵循相关工业经济所设立的基本准则。自动化的特点是最为明显的,自动化的运用十分广泛,化学工程和工艺通过自动化发展能够得到快速发展且效率得以提升。在传统发展过程中由于低下的自动化水平导致发展化学工程与工艺时受到诸多的限制和一系列影响,不但发展速度慢,且对于所面临的一系列困难和问题均得不到有效合理的解决方案。但随着不断兴起的化学工程与工业自动化发展,在很大程度上改善了这些状况。随着自动化的快速发展,提出了更高的技术掌握要求和标准,人们在应用实践过程中,必须具备丰富的实践能力,掌握实践技术和强劲的理论知识。不但如此,计算机技术也密切的影响到化学工程与工艺的自动化发展进程,这就表明,在发展过程中还需要具备计算机基础操作能力。计算机技术为化学工程与工艺的自动化发展打下夯实的有利基础,对于人们的生活以及工作都提供了巨大的便利,化学工业的生产效率也得到有效的提升。

(2)化学工程与工艺自动化应用

化学工程与工艺的应用范围相当广泛,就当前科研领域中均会涉及化学工程与工艺,更不用说冶金领域、医药领域、农业领域等等都离不开化学工程与工艺。随着化工自动化的快速发展,工作效率也得到有效的提升,因此在各个行业当中更加广泛的应用化学工程与工艺。在所有化工的应用领域当中,研究的项目和范围也变得更加广泛,通常涉及到物质分离、能量传递等项目。化学工程与工艺的自动化发展正是受到诸多因素的影响使得其逐渐成为化工行业夯实的基础。化学工程与工艺的本质是微观化学技术,正因如此,其在发展过程中需要借助先进的技术力量来提供其发展动力。面对当前时代的不断变迁和快速发展,化学工程与工艺的自动化发展也需要跟上时代的潮流,跟随时展的步伐,不断提高技术的发展,完善加强与其他领域以及学科之间的关联、交流和应用,促进化学工程与工艺自动化得到更好的更高效的发展和应用。

2.化学工程与工艺发展现状

化学工程与工艺在现阶段是一种新兴的产业,其应用前景十分可观且广泛,同时能够提供给我国经济的发展以强而有力的支撑力量。但目前的问题在于,化学工程与工艺的自动化发展在当前仅处于初级阶段,在应用过程中存在问题和不足,面对这种情况需要对化学工程与工艺的自动化未来的发展趋势和发展前景进行全面加强分析研究。目前,我国各个行业的发展均随着大数据的到来面临着巨大的发展机遇。对于化学工程与工艺而言同样是不可多见的机遇,因此在这种日益激烈的竞争情况下,想要具备强力的竞争力在各个行业中站稳脚跟就需要加强自身技术的发展,以精细化、自动化和绿色化作为发展方向。在发展过程中还需要积极的带动与自身相关的其他产业,通过这种方式能够更加快速的实现发展目标,并推动共同发展。同时,虽然科技的高速发展给化学工程与工艺带来了不可多求的机遇但也带来了严峻的挑战和诸多难题,在这种背景下,化学工程与工艺如何对当前的技术体系进行优化和创新成为急需解决的难题。我国化工行业在当前的发展阶段仍旧存在以下问题:生产技术滞后、资源严重浪费、管理理念落后等。面对这些严峻的现象,必须结合实际采取有效的改进和解决措施,从而更好更快的发展化学工程与工艺自动化。

3.化学工程与工艺自动化发展趋势

(1)现代化

化学工程与工艺具有广泛的研究项目,正因如此其逐渐成为化工领域中关键的内容。化学工程与工艺的发展需要提高整体化工水平,满足当前时展对于化工的需求。工业领域目前处于不断发展的状态,而接下来的发展趋势便是化学工程与工艺的现代化发展,为应对其现代化发展必须加强探索,并借助先进的科技。

(2)创新化

化学工程与工艺的自动化发展需要更高的技术要求。因此,为满足当前化学工程与工艺的创新化发展需求需要引进全新的科学技术,如分离工艺、膜分离技术等。将这些技术应用至实际化工生产中不但能够有效提高生产率,还能提供更加广泛的空间以此优化生产流程和生产设备。

(3)绿色化

人们的环保意识在近年来不断加强,不再是注重于发展工业发展经济而是重视可持续发展和绿色发展。受到传统因素的影响,化学工程与工艺在自动化发展过程之中,给生态环境带来了或多或少的影响。因此,在这种背景下,化学工程与工艺的绿色化发展是必要的,改变以往传统对环境的破坏和资源的浪费,积极引进最新环保技术,降低能源资源消耗,实现节能降耗、生态环保对于化学工程与工艺的发展意义重大,发展前景可观。

4.结语

综上所述,改变传统化学工程与工艺自动化发展中所存在的不足,转化为新型绿色化、现代化以及创新化的化学工程与工艺,能够促进化工行业得到有效快速的发展。

【参考文献】

[1]郭树景.新时代背景下化学工程与工艺发展趋势探讨[J].科技风,2018,21:128.

[2]郭树景.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].科技风,2018,22:130.

[3]杨杰,钟颖.基于自动化发展的化学工程与工艺探讨[J].化工管理,2018,24:208-209.

[4]王永祥.探究化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].绿色环保建材,2018,08:255-256.

能源化学工程范文5

关键词:循环经济;生态化学;工程技术

所谓的循环经济,就是指“资源——产品——消费——废物再生”的资源闭环利用经济模式,这种经济模式下,能够在保证经济持续增长同时,集合资源再生利用、资源综合利用、绿色生产、可持续发展等内容。可以说,利用循环经济模式,不仅能够不断提升人们的生活水平,还能降低生态破坏的程度。对于生态化学工程来说,必须强化技术创新,肩负起支撑循环经济发展的重担。基于此,加强对循环经济下生态化学工程技术支撑的研究具有十分现实的意义。

1工程科学下循环经济模式分类

根据物质流循环层次,以工程科学角度出发,能够将循环经济分为初级资源循环、简单分解循环、产业链循环以及物理-化学-生物耦合循环等几个类型[1]。第一,初级资源循环。这种模式主要指的是保持分子水平不便,通过物理形态变化实现对资源的循环利用,主要指的是对可再生资源的回收利用,包括废玻璃、废钢铁、塑料瓶等资源回收。利用这一循环经济模式,刺激了20世纪初期很多产业发展。第二,简单分解循环。该模式主要指的是将废气的复杂产品进行拆分,对拆分后的原材料进行再次利用,包括废旧汽车、废旧家电、废旧电器等,拆除后的热塑性塑料能够造粒复用,还可以作为填料使用;而拆除中得到的金属也可以浸出。这种循环模式尽管与初级资源循环一样,分子水平并没有发生太大变化,但也向着更加高级的循环经济迈进。第三,产业链循环。主要是分子水平在产业链之间发生变化,体现更加深层次的物质循环。从二十世纪中期开始,这种产业链循环经济模式在我国逐渐开始发展,直到现在这种循环模式为我国经济发展依然发挥了重要的作用。例如,对于硫元素循环利用,实施“硫酸厂——磷肥厂——水泥厂”生态产业链结构,实现了环环相扣的硫元素循环利用,还有效解决了材料污染问题。在工业园区、开发区建设规划中,产业链循环已经成为了循环经济重要的考量指标内容。第四,物理-化学-生物耦合循环。这种循环经济模式主要是在物理、化学以及生物之间进行多重转化的物资循环利用模式[2]。低碳经济是目前全球经济发展的重要趋势,也是解决“碳中和”的重要渠道。人们逐渐对环保、绿色开始重视,“零碳家庭”、“零碳企业”的概念逐渐出现,并成为人们追求的低碳经济(循环经济)类型。例如,通过生物转基因技术,利用工业生产中排放的二氧化碳培育转基因素材、含油藻类等,而这些植物生长过程中,又能够将空气中的二氧化碳固定合成生物物质,作为生产生物柴油的重要原材料,这对于解决二氧化碳排放问题是一种十分经济的模式。就目前我国经济发展现状而言,仍然需要将产业链循环作为主要的循环经济类型,同时加速对物理-化学-生物耦合循环模式的研究,将其作为重要的研究方向,坚持因地制宜、低碳环保的原则,最以上四种循环模式进行妥善利用。

2生态化学工程对循环经济的支撑作用

生态化学工程与循环经济之间存在密切的关系,后者为前者指明了发展的方向,而前者为后者提供了重要的发展支撑。

2.1现有资源(能源)优化利用技术

原油是社会经济发展中重要的资源,不仅是大多数交通工具用以动力的能源与燃料,同时也是诸多有机化工原料的重要来源[3]。加强对石油资源利用技术的优化,积极开展石油化学工业,为生态化工工程创新发展提供支持。在石油原料替代方面,经过不断的努力,找出了很多条可行性思路。其中,将煤炭作为原料,经合成气-甲醇/二甲醚生产低碳烯烃(乙烯/丙烯)就是重要的石油原料替代线路。同时采用超临界、超-超临界锅炉发电能够优化对煤炭的利用,煤炭作为原料生产的甲醇、二甲醚、乙醇等,在替代汽车用油方面具有较大的发展前景。

2.2通过优化替代产品推进低碳经济发展

从需求学角度上来说,人们对产品的需求,本身体现在产品功能上[4]。具有相同功能的不同产品,在生产及全生命周期中二氧化碳排放量不同,下表为不同产品二氧化碳单位排放量。而利用能够满足产品功能需求的其他产品加以替代,同样是实现低碳经济的重要渠道。例如,在汽车燃料方面,柴油车远比汽油车省能,如果炼厂能够从燃料油全生命周期考虑,适当增加柴油生产,减少汽油生产,能够提升整体的节能效率;同时,合成柴油、二甲醚都是柴油车重要的燃料能源,但相同公里数中,二甲醚作为燃料,其二氧化碳排放量相对较少,汽车尾气排放量少、噪音低,是低碳排放燃料中重要的一种。

2.3对分散资源富集与分离纯化

在产品消费环节,资源品质会有所下降,同时也会被分散。而为了实现循环经济,实现对资源的循环利用,必须分散的资源进行再次富集、分离以及纯化。当然,由于资源经过不同工艺合成、生产,需循环利用物质种类较多,且相互之间错综复杂,循环量往往是以亿吨计算。富集与分离纯化技术本身要求产品具有清洁特性,拒绝二次污染。当然,为了能够解决富集分离纯化问题,必须统筹考虑产品的生产、回收、消费等具体模式,才能取得相应效果。垃圾回收利用就是重要的富集模式,比如垃圾桶通常会分为“可回收”与“不可回收”两个空间,考虑到很多居民无法准确判断,可在垃圾桶外予以文字说明,配上相应的标志或图片,让居民正确投放。垃圾池、垃圾厂相对较大,不妨把生活垃圾分为可回收、餐厨、有害三类,纸张、金属、塑料等属于可回收垃圾,餐饮食品、饭菜羹汤属于餐厨垃圾,电池等则属于有害垃圾。

2.4对低价位可再生资源的高效利用

作为植物代谢产物,木质素与纤维素是全球最大规模的可再生资源。根据相关研究部门的调查,每年地球上生长的生物质总量是现在消耗总量的10倍以上。加强对这些可再生资源的利用,能够减少经济发展过程中对石油化工材料的依赖,这也是目前对绿色能源开发利用的重要趋势。在低碳经济发展中,很多清洁能源备受关注,包括太阳能、风能等。例如,利用太阳光——电转化的光伏电池材料合成,是前景远大的研究课题。另外,在工业生产发展中,不仅会生产出原本产品,也会产生大量的副产物,还会产生生活垃圾、工业垃圾、废橡胶材料、废塑料,这些材料不仅浪费资源,同时对环境也会产生大量污染。根据梯级利用的能量原则,提升能源利用效率是实现可循环的关键。

3总结

通过上述分析可知,化学工程技术发展过程中,对化学工业发展起到了重要的支撑作用,而化学工业不仅能够改善人民生活水平,同时还能够有效的促进国家经济发展。然而,传统化学工业污染性较强,不符合循环经济发展思路,必须强化创新,发展生态化学工程技术,支撑起循环经济发展。

参考文献:

[1]程东详,刘红静.基于灰色VAR模型的南京市技术创新与低碳经济增长的关系研究[J].生态经济.2016,21(7):54-56.

[2]朱静申.化学工程中的化工生产工艺解析[J].化工管理.2017,13(7):69-70.

[3]李洪祥.低碳经济下的冶金工程技术分析[J].中外企业家.2017,20(11):124-126.

[4]吴佳莲.低碳经济视角下新能源技术分析[J].中国市场.2017,12(4):85-86.

能源化学工程范文6

关键词:化学工程;化工生产;工艺流程;优化措施;发展趋势

随着科学技术进步,我国化学工程发展迅猛,化工生产行业具有良好的发展机遇。而在实际生产中,不仅会带来环境污染,还会危害工作人员的健康。针对这种情况,必须采用科学有效的措施改进生产工艺,既满足市场需求,又能提高企业竞争力,推动化工行业可持续发展。

1化学工程的研究内容

化学工程的研究内容如下:①单元操作。化工生产的基本过程,主要有换热、吸收、整流、结晶、干燥、萃取等,这些基本过程被称为单元操作,可以指导设备设计、产品生产、操作控制。②化学反应工程。化工生产的核心就是化学反应,直接影响产品收率、生产成本等要素。20世纪中叶后,随着氧化、还原、硝化、反应器稳定性、反应相内传质传热等研究的开展,充实了化学工程的内容[1]。③传递过程。该过程是单元操作、化学反应的基础,主要分为热量传递、质量传递、动量传递三种类型。此外,以气体的增湿减湿为例,同时存在两种或多种传递现象。④化工热力学。主要研究传递过程的方向、极限,为过程分析提供数据支持,实现了理论研究和实际应用的紧密结合。⑤其他问题。以化工系统工程、过程动态学及控制为代表,随着生产规模扩大,资源能源消耗量增加,此时能量利用问题凸显出来,必须对生产设计和工艺操作进行优化。

2化工生产工艺流程和存在的问题

2.1工艺流程

第一步,原料处理。化工生产之前,原料处理是一个重要环节,原料不同,处理方法也不同。其中,气体材料多采用净化、加压、加温等处理方法;固体材料多采用粉碎、溶解、融合等处理方法;液体材料多采用蒸发、过滤、沉淀等处理方法。第二步,化学反应。化学反应是化工生产中的关键环节,直接影响产品的质量。具体来说,是以处理后的材料为对象,在一定的温度、压力等条件下进行反应,达到预期反应转化率和收率。目前常用的化学反应类型,主要是氧化、还原、聚合、焙烧、异构化等,获得目标产物或混合物。第三步,产品精制。经化学反应后,得到的产品纯度较低,此时就要进行分离和精制,将杂质、副产物去除,促使产品组成符合规格。值得注意的是,精制过程中的杂质和副产物,可以进行回收再利用,而不能直接作为废物处理[2]。

2.2存在的问题

第一,产品质量低下。在化工企业中,普遍存在重数量、轻质量的问题,不利于工艺水平的提升。首先,化学原料的反应不完全,不仅降低了产品质量,还会造成资源浪费。其次,生产设备的性能不过关,会增加废气、废水、废渣的产量,污染生态环境。以化肥生产为例,对温度和压力的要求高,如果反应器皿的温度不够,因反应不彻底就会产生三废。最后,化学生产工艺不连续,会影响生产进度,一旦前后生产环节相脱节,就会阻碍生产活动的进行。第二,环境污染破坏。原料经化学反应后,生成的固体、气体具有一定毒性,不经处理直接排放,就会污染生态环境。个别化工企业在生产期间,为了提高经济效益,盲目降低成本,毒害物质处理不达标就排放,会造成空气污染、土壤污染、水体污染,甚至人体中毒事件。以印刷、造纸、纺织、金属等行业为例,生产期间易出现重金属超标现象,影响生态环境的可持续发展[3]。第三,管理力度不足。近年来,为了控制化工污染,实现人与自然和谐发展的目标,国家出台了多个法律法规,约束相关行业的行为,通过转变生产模式,走上绿色发展、节能环保的道路。在具体管理中,面对环境污染、生产安全、资源浪费等问题,相关部门的管理力度不足,管理措施流于形式,甚至存在睁一只眼、闭一只眼的情况。而化工企业单纯追求经济利润,没有使用先进设备和技术,忽视了安全、环境等要素,也会造成生产问题。

3新形势下化工生产工艺的优化措施

3.1改进生产工艺

化工企业改进生产工艺,是实现可持续发展的必要途径,具体做法如下:第一,深入研究化工反应的原理和条件,以乙烯合成为例,可以采用裂解石油法,也可以采用乙醇脱水法。要求企业结合实际生产需求,选择合理的生产工艺,既能提高反应效率,又能降低生产成本。第二,严谨选择原料,应考虑到温度、压力、流速、性能等指标,具有耐温、耐压、耐磨、防腐等优势,避免发生破裂、损害、漏滴等问题。第三,合理布局设备,从平面、立体两个角度出发,提高安装精准度,为后续生产作业打下坚实基础[4]。

3.2应用新型能源

一直以来,我国化工生产使用的是传统化石燃料,缺点是燃烧效率低,且会造成环境污染,不满足新形势下的行业发展需求。对此,积极推广应用新型能源,例如电能、太阳能、地热能等,可以提高利用效率,有效保护生态环境。此外,配合使用新型催化剂,可以提高反应速度和程度,减少副产物的生成量,缓解能源浪费现象。

3.3合理处理废弃物

在化工生产期间,废弃物的处理也是一项关键工作。我国地域广阔,自然资源丰富,但人均占有量远低于世界平均水平。西方发达国家的工业发展,采用先污染后治理的道路,我国应该引以为戒,遵循以防为主、防治结合的原则。具体来说,废弃物不能直接排放,必须按照法律规范进行处理;或者进行回收再利用。以废水处理为例,可以采用沉淀法,将重金属离子转化为化合物,从而降低废水的危害,避免造成土壤污染和水体污染。

3.4降低动力损耗

化工生产除了消耗能源外,还会造成动力损耗,降低动力损耗,能节省生产成本,提高经济效益。具体操作如下:一方面,采用变频技术,适当调宽节能调速的范围,能减小电机拖动系统的能源损耗。相比于传统工艺,变频技术的应用可以减小系统磨损,延长使用寿命,不论是输入阶段、还是输出阶段,均能保证系统的动态平衡。另一方面,改造供热系统,化工生产系统是多个设备的有机结合,其中供热系统是一个重点,通过升级和优化,可将系统散发的热量传送至各个设备,实现余热的再利用,避免发生高热低用现象,实现节能降耗目标。

3.5加强生产管理

在生产管理上,首先应该结合生产现状,制定完善的管理制度体系,明确岗位职责,实行生产质量负责制。其次编制合理的奖惩措施,用来激发员工的积极性,树立高度责任心,降低生产风险。最后落实设备的检修养护工作,动态监测运行工况,及时发现问题、解决问题,提高运行稳定性。

4化学工程和生产工艺的未来发展趋势

4.1学科纵深发展

随着化学工程学科的发展,多相物系、高黏度流体、非牛顿型流体的传递规律,成为新的研究课题。针对化学反应中的多重定常稳定态问题进行研究,既能为反应器的设计和操作提供依据,也有利于化工研究和实际应用的结合。化学工程和生产工艺的纵深发展,能延长生产链、提高附加值,满足新形势下化工行业的发展需求。

4.2向新领域渗透

化学工程和生产工艺向新领域渗透,是该学科的客观需要,也是学科发展的动力所在。目前,化学工程的研究与物理工程、生物技术、生物医学工程的发展密切相关、相互影响。总结来看,在化工生产领域以外,只要涉及反应过程、传递过程的项目,均可以用到化学工程的知识和经验。

5结语

化学工程的发展与经济社会的进步密切相关。介绍了化工生产工艺流程,指出生产中存在的问题,例如产品质量低下、环境污染破坏、管理力度不足。对此,应该改进生产工艺,应用新型能源,合理处理废弃物,降低动力损耗,并加强生产管理,以推动化工行业可持续发展。

参考文献

[1]蔡成仪.危险化工工艺生产过程安全管理研究[J].中国化工贸易,2018,10(28):49.

[2]香永佳.化学工程中化工生产工艺探索及对策[J].读与写,2018,15(21):194.

能源化学工程范文7

【关键词】化学工程与工艺;自动化;发展趋势

事实上,在化学学科之中化学工程与工艺占有非常重要的地位,具有明显的先进性特点。其典型性在于能够将理论与现实有机地融合起来,继而将部分产品得以高效生产。借助化学工程与工艺中的自动化技术,还可将多种材料得以高效整合,继而使其得到再次加工。这样一来,材料的使用率就会再次提升,即对资源的再次利用。综合来讲,这一发展理念与我国的资源节约型、环境友好型发展理念是互相融合的。也就是说,在我国经济发展的背景下需要积极实施化学工程与工艺的自动化事宜。

1化学工程与工艺概述

就其研究对象而言,主要是化学方向,故而其研究基点也就是化学。实际上,它是立足于化学而实施研究的,并且可将其与现阶段的工业之间形成紧密的联系,继而实现有机地融合。化学学科本就具有鲜明的实践性与实用性,因此该特点能够通过化学工程与工艺得以清楚地呈现出来。立足于工业领域来细致分析,可知化学工程与工艺的独立性非常显著,故而可为工业发展提供有效的帮助,甚至能够使其自身同样得以发展。目前,化学工程与工艺在工业领域已经有了非常显著的发展,并且具有逐渐扩大的趋势,甚至已逐渐趋向了更加专业化的方向。实际上,化学反应直接影响着化工生产的效率,尤其是当诸多的反应均有出现的时候,必然会涉及到更大的范围。工业生产中的诸多事宜均与化学反应有关,若是生产的效率有所不同,那么就会影响到产品的质量,继而就会衍生出更多相关的问题。除此之外,在化学反应出现的时候,还应该及时做好副产品的回收工作,将其效率合理化提升。实践证明,及时借助化学工程与工艺技术可使得生产的效率得以提升,与此同时还能够将生产污染率得以降低。综上可知,当前社会发展的进程中需要的正是化学工程与工艺技术。

2化学工程与工艺自动化的典型特征以及应用发展

2.1典型特征

通过对化学工程与工艺的自动化实施研究之后,我们能够清楚地发现其中包含有不同学科的特征。化学能够与数学或者物理学科得以融合,当其实施发展的时候,需要严格尊崇工业经济基本法则。其实化学工程与工艺非常典型的特点就是自动化,当自动化的程度发展到一定的程度之后,便会极大的推进化学工程与工艺的积极发展。由于以往的发展过程中,存在着自动化水平低的问题,因此极易造成其发展效率低下的问题。若是发展受限且缺乏创新性,就会导致工业发展受到严重的限制。然而在自动化技术实现之后,原有的状况已经有了明显的改善。为使得自动化效率提升,就必须对相关人员进行技术培训,确保人员技术能力得以提升。员工的技术能力直接关系着化学工程与工艺的自动化效果,故而必须及时将其实践能力提升。适当的提升员工计算机水平,方可将其自动化实践能力得以提升。自动化与计算机技术具有紧密的关联,两者相辅相成、互相影响。

2.2实际应用

经过探究可知,化学工程与工艺的覆盖范围非常广泛,其自动化的元素不仅仅涉及到了科研领域,而且在冶金以及医药领域也有非常可观的发展。事实上,在我国的军工企业中也有些许应用,主要原因在于其具有显著的高效性。除此之外,还有诸多化学相关的领域逐渐有所发展,且有效的融入了先进的自动化技术。为了促进自动化发展规模扩大且效率提升,越来越多的研究项目便随之展开,最为典型的便是物质分离以及能量传递。由此可见,化学工程与工艺的自动化逐渐演变成了这一行业的重要基础。由于化学工程工艺技术具有显著的微观性特点,所以需要有效的融合更为先进的科学技术作为支持。与此同时,技术的发展还应该与时代的发展相适应,尽可能地将诸多的学科进行有效联系。如此一来,便可使得各行业得以共同发展。

2.3发展事宜

就概念方面来讲,护学工程与工艺之间存在着明显的差异。在受到化学因素的影响之后,如今的化学工程与工艺领域出现了诸多的问题,越来越多局限性层出不穷。此时,非常需要具有先进思想理念的专业人士为其融入创新性的元素,继而将原有的技术进行积极突破。在新时代背景下,原有的发展状况已在逐渐发生改变。随之而来的,便是化学工程与工艺研究对象越来越复杂。与此同时,还会受到环境因素的影响,在这一严峻的情形下只能将化学工程与工艺的要求不断提升,才能够更好的适应新的时代环境。化学工程生产的时候,需要借助更为高效的科学手段予以支持,从而逐步实现零排放的效果。除此之外,在诸多的环节中,例如产品设计等事宜可与大数据巧妙的融合,且能够共同发展。

3现阶段的化学工程与工艺

近年来,我国的科学技术水平已经有了明显的发展,而且各行业在大数据背景下也有了非常理想化的提升。若要更好的适应新时代的发展,就必须及时将化学工程与工艺融入进新时代中,增强其自动化、精细化效果。与此同时,还需要将其绿色化的效果不断增强。凡是与化学工程工艺相关的行业也需要有更加科学的规划,从而得到更加有效的发展。如此一来,就可使其基础性的作用逐渐实现。目前各行业的发展速度正在逐渐加快,可想而知机遇与挑战是并存的,故而必须及时将现有的技术体系进行改善,使其能够更好的服务于自动化技术的发展以及化学工程与工艺的积极向前。现阶段,我国化学工程与工艺的技术还比较落后,并且存在着生产线陈旧的问题,再加之制度过于落后,故而导致目前的实践效率非常低。除此之外,还存在着资源浪费严重的问题,并且高技术人才极其缺乏,因此必须及时采取高效的措施将其进行处理。同时,积极促进更多的学科得以全面发展。甚至,还需将创新的力度加强,从而开拓出更加广泛的发展领域。

4探索化学工程与工艺自动化的发展趋势

4.1化学工程与工艺会逐渐趋向现代化的方向

实际上,化学工程是非常典型的一级学科,其中包含着诸多的项目内容,不仅仅包括化学反应还包括物质分离以及能量传递,甚至还包括运行优化等诸多的领域。由此可见,化学领域的发展非常需要化学工程以及工艺的支持。除此之外,化学工程与工艺还具有微观的特点,能够从这一层面上进行技术加工。可想而知,在提升化学工程与工艺技术水平的基础上,继而便可使其得到更加合理化的发展。这样一来,也能够使其与新时代的发展相适应。如今信息时代下,技术发展是必不可少的,借其可将工业化的程度逐渐得以加深。日后未来的发展趋势便是自动化形式,当然化学工程与工艺也必将成为时代的必然趋势,故而必须积极探索更加现代化的路径,可采用多学科融合的方式推动其向现代化的方向发展。与此同时,还可将工艺流程的效率科学提升,确保其质量以及稳定性得到加强。为日后化学工程与工艺科学化、合理化发展打好坚实的基础。

4.2化学工程与工艺会更具创新性

时代进步速率正在逐渐加快,并且融入了更多创新性的元素。实践证明,只有当技术得到及时的创新,才能够更好的适应社会,适应行业的发展态势。当然,也能够为消费者提供更加合理化的服务。就现阶段而言,已经逐渐出现了诸多的先进技术,并且已有部分创新性的研究成果被应用在了生产之中。其中极为典型的便是化学工程分离工艺,还有膜分离技术等。现如今的技术创新,主要是集中在蒸馏法之中。实践证明,该技术的使用可使得日常的生产效率提升,甚至能够将现有的设备、流程以及生产技术等得以发展,不断将其发展空间得以扩大。事实上,膜分离技术的优势不容小觑,甚至能够为诸多的领域提供相应的帮助。由此可见,及时将现有的化学工程与工艺进行大胆的创新是非常有必要的。基于创新性的技术,则能够使得现有的化学工程与工艺自动化得到更加合理化的发展。

4.3化学工程与工艺会更具环保特色

目前,绿色化的发展理念已经深入人心,实践证明环保理念是非常有利于我国的可持续发展的。在化学工程与工艺领域中,及时融入绿色、环保的理念是非常有必要的,具有发展观元素存在。久而久之,就会达到节能降耗的重要目标。由于之前的生产发展中忽视了环境保护的相关事宜,加之诸多因素的影响,所以最终的自动化效果还不是很理想。这样一来,环境污染的现象就逐渐被凸显了出来,甚至还带来了资源肆意消耗的问题。所以,为使得行业发展与社会发展要求相一致,就需要及时将化学工程与工艺自动化向绿色化的方向上发展。坚决尊崇生态环保的相关理念,依据其要求进行创新发展。及时将环保的技术融入其中,从而将资源消耗量合理管控,最终达到最小化的污染,甚至零污染的效果即可。若是存在有害的原材料或者是催化剂等,就需要及时将其行为制止,尽可能从源头上制止环境污染源。

5结语

由以上内容可知,现如今的化学工程与工艺自动化水平已有所提升,但是依旧在诸多因素的影响下出现了部分问题。久而久之,就会导致更多的发展性问题出现。所以在对其进行实践操作的同时,就需要及时对其进行创新与改善,使其得以趋向更加现代化的方向。同时,加强对其绿色化的设计事宜加强监管。

参考文献

[1]赵伟.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].化工管理,2017(36):62-63.

[2]曲铮,董长胜,于立文.化学工程与工艺中的自动化发展趋势探讨[J].工程技术,2017(1):22.

能源化学工程范文8

关键词:毕业设计;持续改进;新工科;融合发展;联合培养

引言

自党的十八大召开,我国加速升级转变经济产业,提出“新工科”就是国内面临新经济蓬勃发展对工程教育改革和发展提出新挑战的积极回应。当前,石油和化学工业是我国国民经济的能源产业、基础原料产业和支柱产业,但始终面临着节能降耗、保护环境、清洁生产和绿色低碳可持续发展的挑战和要求。中共十八届五中全会提出“创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展”的新发展概念,这对整个油田开采及化工过程中“新工艺、新设备、新材料”的开发设计提出了更高的要求,对于油田工作者及石化工作者的专业知识水平、工程实践能力、团队协作意识以及创造性思维同样提出了更高的要求。随着新工科理念的日益深入,产学研协同育人计划项目的实施,为传统工科专业的建设提供了新的思路。如何使传统专业能够适应和服务于新技术、新产业、新经济的发展,培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才是当务之急。华东理工大学化学工程与工艺专业立足上海,面向全球,服务全国,培养符合行业发展和区域社会经济建设需求,能够承担社会责任、具有创新意识和工程实践能力的化学工程与工艺技术人才。石河子大学化学工程与工艺专业面向西部,在新生入校时考试选拔优秀学生赴华东理工大学开展大二、大三两年的联合培养,大三结束后返回石河子大学学习生活。石河子大学长期重视对化学工程与工艺专业本科生的工程能力培养,自2005年化学工程与工艺专业首次招生以来,从内涵建设上始终强调化工人才关键还应拥有良好技能与工程实践能力,含终身学习、自我发展能力,独立工作、解决问题能力,工程过程设计、工程过程开发的能力。经过联合培养近十年的实践,这一化学工程与工艺专业高校联合培养模式实施效果极好,成效显著,从人才培养、师资建设(访问进修、学历提升)、专业影响力等多方面综合提升了石河子大学化学工程与工艺专业的办学水平,培养出一大批优秀的化工人才服务于地区经济发展。更为突出的是本专业2013年成为国家卓越人才培养计划试点专业,2017年1月通过国家工程教育专业认证,成为新疆第一个正式通过工程教育专业认证的化学工程与工艺专业,并于2020年通过第二轮复评,专业的快速发展和建设成效,得到了认证专家的充分肯定与好评。化学工程与工艺专业2019年入选首批国家级一流本科专业建设点,所依托的化学工程与技术一级学科2011年获批硕士授权点,2012年获专业硕士授权点,2017年成为新疆自治区高原学科,2017年成为国家一流学科,2018年获批博士授权点。然而,如何在发展中能进一步重视持续改进综合集中实践课程的毕业设计环节值得我们每一位老师进一步思考。因此,如何在高校培养中能有效提高体现这些能力的毕业设计质量,这对提高化学工程与工艺专业本科生的综合素质具有重要意义。

1.毕业设计的现状

(1)毕业设计的设置。设置较为合理的人才培养体系满足化工专业学生综合能力的培养。我校化学工程与工艺专业毕业设计要求保证每位同学都经历大设计(10周,6学分)和大论文(14周,8学分)的综合实践训练。在化学工程与工艺专业的教育中,始终重视设计指导教师队伍的建立,需要专业基础扎实、工程能力厚实、教学经验丰富的中青年队伍。化工专业自2005年学院建院同年招生,教师经过专业培训、科研和教学实践的积累,已形成了具有较强的工程知识背景和科研方向、稳定的工程教育课程、工程设计和工程实践的教学和研究团队。为进一步使化工专业学生能更系统地掌握工程设计的专业基本知识。专业培养方案分学期第三学期开设“化工设计概论”和第六学期开设“化工设计”,改变了以往设计理论教学集中进行,将集中教学和分组指导相结合,尤其是毕业设计的进行和“化工设计”课程的开课同步进行,特别是围绕“全国大学生化工设计竞赛”,针对性强,效果好。同时,为了提高化工类工程软件在毕业设计应用效果,在第六学期开设“化工过程模拟”课程,更进一步培养学生掌握工程软件提高分析问题、解决问题的能力。课程通过采用Aspen软件教学,提高学生对设计深层次认识,可与应用相结合扎实培养学生计算机应用开发能力,为培养基础扎实、适应性广的化工高素质人才起到了很好的作用。针对于联合培养生,用共同的毕业设计环节衡量评价与本校学生能力的达成,高效促进我校教师设计水平的提升。

(2)专业毕业设计存在的问题。目前,普遍高校的毕业设计在选题上具有一定的盲目性、片面性。化工毕业设计选题由教师拟定,难以统一评价选题的难易,不能针对学生因材施教,学生缺乏对自己能力正确评估,开展效果不佳。因此,因该专业毕业设计是以每年全国大学生化工设计大赛为契机,进行毕业设计的选题以及按照设计大赛的要求组队完成各项设计任务,所以学生在第六学期就开始进行毕业设计且利用课后时间进行相关的设计工作,在七月中下旬进行设计作品的最终提交参赛,第七学期再对设计作品进一步完善,最终上交留档。毕业设计培养存在片面性。个别学生态度不够端正,有“等”“靠”“混”心理,认为专业系及学院为了毕业率、学位率,毕业设计环节的指导教师不会为难总会通过,不从自身能力及毕业要求出发主动的提升自己的能力,从而影响质量和自身能力的培养进度。同时,毕业设计指导教师和学生更多是关注毕业设计的最终成果,在过程中易忽略图纸、文档等规范性等细节,人才培养中的踏实严谨能力欠缺。指导教师的工程实践经验尚显不足,不能做到与时俱进。因毕业设计属于一个开放实践环节,学生自主学习很重要,并能具有较好的沟通能力充分展示成果。在毕业能力培养中,常忽视了专业学生自主学习探索、沟通交流等能力的培养,而经常将原因归结于学生个人。因此,对指导教师的工程实践经验要求应提高,教师自身工程设计能力做到了与时俱进,对于引导学生、提升学生的毕业要求达成度是具有关键作用的。

2.毕业设计的探索与实践

(1)指导教师团队。多年来,工程设计教学团队积极申报教改课题,组织课程目标的达成度评价研讨,丰富教师队伍的工程背景,提升教师的工程软件应用能力;组织队伍参加设计培训及讲座;聘请化工企业专家、邀请行业精英能线上或线下定期举办一系列讲座,一方面培训老师,另一方面也可以紧跟最新设计理念,提高学生能力。专业系特别邀请行业校外专家来校参加化学工程与工艺专业本科生毕业设计公开答辩会和研讨交流会。答辩专家针对学生的设计任务书、设计计算书、设计图纸的规范、数据的引用、标准的失效与更新、图例的规范、计算的参考依据、对环境的影响性评价、经济核算等方面结合工程实际提出了切合实际的修改建议。该项举措不仅有利于改进理论与实际想脱离的教学现状,进一步提高在校教师工程素养,同时对于学生工程概念的强化,进一步加深对工艺与工程紧密结合的理解,掌握化工设计和实际生产过程中的诸多规范均具有良好的辅助和提升作用。

(2)设计案例与理念。建立以学校为体、企业参与的设计院—院系全方位合作的工程实践培养模式,同时建设一支由高水平教师、企业技术骨干组成的双师型指导教师队伍。围绕每年的全国大学生化工设计竞赛题目,设计院参与设计,不仅可以规范设计过程、提升校内教师的指导水平、设计内容能更好地和产业相结合,而且有助于培养学生的创新精神,能够帮助学生建立安全、健康、法律、文化及环境基本认知体系,能在设计中考虑满足的特定需求给出的设计方案所面临的各种制约因素。该模式的建立是进一步提高化学工程与工艺专业本科毕业设计质量的有益探索,校企双方可以在设计案例、师资培养等方面进一步加强,充分发挥企业—院系实践育人基地和石油加工系产学研实践基地作用。