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化工工艺的概念范文1
基于振型的位移展开
1基于振型的位移公式推导
振型是结构空间位移的坐标基，所有位移都可通过振型进行展开。同理，内力和应力也可由振型展开，据此可定量化反映结构某方向上的变形状态。结构位移的展开公式如下，设结构的位移表达式为其中，s为位移空间向量;v为位移的幅值，即最大值。式(1)展开的关键是s向量的推导，假定s向量可展开为在式(2)两侧前乘Tr，并利用振型展开的正交性，可以得到利用式(3)和式(4)可将任意空间向量展开成以结构振型为坐标基的空间向量之和的形式。
2基于振型的位移展开
(1)平面问题的振型展开某5层框架结构，如图1所示，每层的质量和刚度均为m和k，结构的位移有以下两种形状，应用本结构的振型加以展开。利用以上推导出来的公式，可求出A和B展开以Φ为坐标基的式子AT和BT，见下页式(7)和式(8)所示。
从式(7)、式(8)可以看出，对于位移形式较为简单的A式，第一振型占主导地位，各自由度处几乎占总反应的80%以上;相对较为复杂的B式，第一振型占总反应的比例有所下降，但仍以第一振型为主。所以对于中、低高度类型结构，传统的Pushover方法具有一定的使用价值。(2)空间位移的振型展开假定某3层5榀3跨规则框架结构，如图2所示，长度方向5跨40m，宽度方向为3跨13m，层高3m。坐标轴方向:长度方向为x轴，宽度方向为y轴，高度方向为z轴。混凝土强度等级为C40。
结构除承担自重外，另外沿X轴和Y轴正方向每层梁柱交点施加集中荷载。对结构进行动力特性分析，前5阶频率和振动形态如图3所示。取结构中某一榀框架柱空间位移值，用前8阶振型展开，并观察各方向上位移量所占比例。某柱的位移分量为:［1．45E－03，2．00E－03，－5．45E－05，－2．24E－04，1．95E－04，0;1．92E－03，2．59E－03，－6．73E－05，－1．31E－04，1．7E－04，0］，表示单元i端和j端自由度位移，分别为每端的3个平动和3个转动，共12个位移量。位移用前8阶振型展开式如式(11)所示。
从式(11)可以看出，由前8阶振型的位移展开式基本上达到了总位移的80%以上，满足一般结构设计精度的需要，故用振型指导概念设计仅需观察前几阶振型即可。
基于振型的概念设计
对于一般建筑，概念设计时，平面和空间布置尽可能规则、刚度连续;在振型上，前几阶振型以平动或弯曲振型为主，推迟或减小剪切振型、扭转振型、局部振型和耦合振型。结构的变形主要表现为4种情况:平动变形、纯扭变形、平动耦联变形和平扭耦联变形。平动和扭转振型方向因子计算公式如下。平动振型方向因子:当结构的外形确定后，平动振型方向因子和扭转振型方向因子完全确定。振型方向因子的大小决定了各阶振型中不同方向上变形状态及所占比例，对分析结构在荷载作用下的力学性能具有重要意义。图2中框架结构振型方向因子如表1所示。
由于本框架横向宽度13m，纵向长度40m，前两阶振型为平动振型，分别为纵向和横向变形;第3阶振型为弱平动耦联，同时伴有扭转变形;第4阶基本上还表现为横向平动;第5阶为较强的平动耦联，伴有扭转变形。因此，在结构设计时，要注意角柱的配筋，同时边柱的配筋也要引起注意，防止扭转破坏。利用振型指导结构概念设计的步骤如下:
(1)建立结构模型，对其进行动力特性分析，结构频率避开场地特征频率、设备工作频率和人的敏感频率等范围，满足适用性和安全性要求。
(2)观察结构振型模式，利用振型方向系数量化各阶振型中不同方向上变形量，判断结构的变形状态。
(3)对于某些不规则结构的角柱和边柱，鉴于其变形的特殊性，应采取必要的构造措施，防止脆性破坏。
(4)对于特别不规则结构，应加强某些楼层或某些杆件的构造措施，提高结构的延性性能。
结论
利用结构振型为坐标基，对任意位移进行展开，进而利用振型方向因子对各振型不同方向上的变形值进行量化，得到以下结论:
(1)任意位移均能以振型为空间坐标基进行展开，并且根据结构的规则程度，仅需前几阶振型就能满足工程精度需要。
(2)利用振型方向因子可以量化结构在荷载作用下的变形顺序及平扭振型所占的比例。
化工工艺的概念范文2
关键词：化学工程与工艺 环保 发展趋势
化学工程与工艺就是对材料进行加工处理，然后进行再次利用实现能量的传递，这样高效环保完成资源的优化配置，优化产品加工生产的过程。化学工程与工艺的发展由来已久，它以化学工程相关理论还有实际的一些运用为指导，利用这一学科知识对各种产品进行研究、开发跟生产。化工工程领域的相关行业非常多，比如石油化工、生物化工、材料化工、冶炼化工等相关行业。化学工程领域相关的行业都是关乎我国经济发展的重要领域，化工工程还与一些高新科技领域相互影响作用，共同推动着科技的发展，促进社会的进步。目前化学工程领域正向着自动集约化、高效精细化方向发展。总而言之，化工工程涵盖的专业领域范围非常广，因此，加强对化工工程与工艺发展研究时非常有必要的。
一、化学工程学科的发展特点趋势
1.化学工程与工艺特点
化学工程简称化工，是研究以化学为代表的相关工业的，化学工程与工艺这门学科是一门工业特色十分显著学科，化学工程与工艺的研究范围广，是一门应用十分宽泛的专业。如一些食品加工业、印刷业、冶炼业、医药生产、材料化工等都是建立在化学工程与化学工艺的基础之上。化学工程与工艺这门课就是培养学习化学工程与化学工艺方面的理论知识，想要在这一门学科能够为我国各个行业都做出贡献，就必须要组织构建一个能够发展化学工程与工艺学科的研究基地。构建适合专业特点的，有利于人才培养的创新型体系。
2.化学工程与工艺研究对环境保护的意义
化学工程与工艺这门学科是一门工业特色明显的专业，它覆盖了原有的各种化学相关的专业。现阶段，环保已经是人们普遍追求的一种生活方式跟生活态度。化学工程与化学工艺的相关研究是实现环保节能这一理念的重要实现途径。对于化学工程跟化学工艺的研究发现，人类在降低污染节约能源的时候可以实现利益的最大化，这样的前提条件下，人们都愿意进行节能环保方面的尝试。很多跨国大型企业都针对这种情况成立专门的科研小组，进行相关绿色环保方面的研究。社会的发展离不开科技的发展，科技发展不能以牺牲环境为代价。这就要求绿色环保的概念。科技的发展过程中化学工程与化学工艺的发展一定会占据重要位置。针对这样的情况，应该积极改变策略加大对化学工程与化学工艺方面的研究。
二、相关新兴化学工程与工艺的技术研究
1.绿色化学工程
绿色化学也就是现今的人们所说的环境友好化学，这种化学方面的术语是现如今最为流行的术语。绿色化学就是环保，降低污染，用一些化学方面的技术还有方法来减少对生态环境的影响，降低环境污染对人类健康的影响。运用化学工程与化学工艺减少一些有害的原料还有催化剂等的生产还有使用。从根本上杜绝环境污染的产生，绿色化学的技术就是从源头来阻止污染的产生，用无毒无害的原料，并且对一些废弃物进行回收再利用。
2.化学工程与化学工艺的分离工程
分离工程就是使物质从无序向有序转变的一种非自发的过程，在一些重力、压力还有一些温度、电的影响下由外力的作用，这是一个消耗能量的过程，并且这也是化学工程与化学工艺分离工程研究的重要内容之一。现今使用比较多的分离工程方法就是蒸馏法，我国在蒸馏分离方法方面的研究已经有了非常深厚的理论依据跟实践经验，但是蒸馏分离方法在速度方面还是要进一步的改善。并且在一些蒸馏设备上也值得改进，蒸馏分离法如果在设备上采用现今新型的材料会取得较好的经济效益。并且对于提高蒸馏吸收的效率，降低蒸馏分离时间上，可以采用新型的吸收剂，吸收剂对蒸馏时间的长短也有很大的影响，因此，吸收剂的研究开发也是值得关注的。
膜分离技术也是现今比较流行的分离技术，膜分离具有节能、高效、易于清理等一些特点，被许多国家的科学家认为是当下最有发展潜力的分离技术。膜分离就是吸附分离，这种吸附分离的办法被广泛运用一些气体的干燥、废水等污染物的处理等等。膜分离的研究重点在于新型吸附剂的开发，膜分离的主要问题就是膜的污染还有防治。膜分离的研究必须要实现膜使用的长寿还有高效。
3.Supercritical Fluid，SCF（超临界流体）
Supercritical Fluid，SCF（超临界流体）是一种温度还有压力都在临界点之上的无气体液体的相界面，同时具有液体跟气体性质的一种流体。这一技术在化工、食品加工还有生物医药工程中都有非常广泛的应用。SCF质量高、工艺要求高。开发附加值高使其有着广阔的发展前景十分诱人的发展利润。近几年来，SCWO（超临界水氧化法）用于环境治疗保护方面的研究比较多，在化学工程与化学工艺方面的研究较少，还处于研究试验期。
三、结束语
当今世界面临着资源还有能源的短缺，全球国家都指出社会经济的发展不能以牺牲环境为代价，并且提出资源的节约还有保护环境的要求，这就需要化学工程与化学工艺的配合共同发展，我国在此基础上提出了转变可持续发展经济的概念，所以，相关的化学工程与化学工艺的行业领域应该要积极配合，对于化学工程与化学工艺的相关技术研究必须要重视其发展的环保性，推动传统的化学工程与化学工艺成为绿色的工艺。最大限度的减少环境污染，节约资源，积极研究开发新能源，走科技发展与环境友好的道路。
参考文献：
[1]艾宁，计伟荣，项斌等.化学工程与工艺专业人才培养模式改革的探索与实践[J].化工高等教育，2009，26（6）：28-31，35.
化工工艺的概念范文3
关键词：化工；工艺设计；存在问题；对策
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
化工工艺设计是化工生产可以实施的前提，除了要严格、正确地执行政府法规、标准规范，还应该加强工艺过程的安全性。因此在当前化工工艺设计中，工艺的安全问题越来越受到化工行业的重视，在设计中保证生产的安全稳定显得越来越重要。下面本文主要对化工工艺设计中常见的安全问题、工艺控制及发展建议几个方面进行分析。
1 化工工艺设计理论概述
众所周知，在整个项目设计过程中，设备布置、工艺流程和管道布置是化工工艺设计的3个重要方面。化工工艺设计的主要内容是通过工艺计算绘制工艺流程图，提供给设备专业绘制设备图纸的相关参数，并提出工艺控制方面的参数供自控专业仪表选型，然后工艺专业根据工艺流程图完成初步的设备布置图，最后由管道专业结合设备布置图进行管道配管并完成最终的管道布置图纸。
化工工艺设计要紧跟时展，同时将理论和实际有机结合起来，只有这样才能发挥其巨大的功效。化工工艺设计包括不同的种类，主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。这些不同种类的设计在化工工艺的实践中都发挥着重要的作用。化工工艺设计过程中往往存在如下问题：设计的基础资料不完整，数据的可靠性和完整性不如常规装置；化工工艺设备种类繁多，规格特殊，对设备的设计和选用都提出了特殊要求；化工工艺设计工作量大，管道设计要作特殊考虑；设计周期短，为尽快占领市场，化工工艺设计往往边开发边设计，边建设边更改设计；规模大小不一，为节约投资，某些设计不可能完全按照规定去做。这些特点无疑会造成化工工艺设计的安全隐患，对化工设计的安全有很大的影响，也是引发化工工艺设计安全问题的重要因素，也越来越受到人们的重视。
2 化工工艺设计中经常出现的安全问题与控制策略分析
化工工艺设计中的安全问题主要指的是生产中存在的可能导致事故发生的隐患和损失的不安全因素。因此在化工工艺设计中要不断增强危险识别意识，积极控制事故隐患，尽量防止不安全技术，避免危险物品及设备的使用，并采取相应的控制手段，提出预防、降低甚至消除危险性，提高工艺安全高效运转的措施及建议。
2.1 对工艺物料方面安全问题的控制
化工工艺生产中的原材料、半成品、中间产品、副产品、产品以及贮存中的物质分别以不同的状态存在，即气、液、固态，这些物质都有其特殊的物理、化学性质，在一定状态下会产生危险或危害。因此，对这些物质的危险特性进行了解和掌握是非常重要的，而且要增强对这些物质稳定性、化学反应、毒性等的识别意识，进而做出评价和分析，防止或降低危害的发生。
2.2 化工工艺路线方面的安全问题与控制
化工设计中的一种反应往往会涉及几条工艺路线，在设计中要考虑采用哪条路线能使生产更安全或把危害降到最低。这个过程中对物料、生产条件、设备等的使用都要做出最完善的考虑。要尽量使用无害的或低危险性的物料；降低生产条件的苛刻程度来缓解反应的剧烈程度；新设备、新技术的采用要减少三废（废气、废液、废固）排放，并积极实施三废的回收循环使用，以减少对环境的污染。
2.3 化工反应装置方面的安全问题与控制
化工反应是产品生产的核心，通过化工反应在获得所需产物的同时也产生了很多安全性问题，甚至可能导致严重事故的发生，因此反应装置的设计和选择都需要经过科学的分析和计算。化学反应的种类多样，在反应安全控制方面存在较大的难度。在化工反应中也存在着反应失控的潜在危机，如何控制反应物的反应速度或热效应都是非常重要的。在工艺设计中采用减少进料量、控制某种物料的加热速度、加大冷却能力如外循环冷却器的方法或采用多级反应等措施来控制反应。在反应器的运行过程中，有时会出现容器超压而变形甚至遭到破坏的现象，容易造成安全事故，因此在容器上安装压力释放装置必不可少。
2.4 管道方面的安全问题与控制
通常管道输送的物料多属易燃、易爆甚至腐蚀性或毒性物品，如果管道中某些部分出现泄漏，各种有毒有害的物质就会漏出，这不仅对环境造成污染，而且对化工生产造成很大的安全隐患。因此在管道设计中，要充分考虑到管道的材料选择、布置和应力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管径、材质等的合理选择，尤其是注意管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择，同时无论是在室内还是在室外，管道都必须可靠地与地面连接。
3 促进化工工艺设计良性发展的建议
3.1 化工工艺设计要注重降低能源消耗量
能源成本是化工生产总成本中的一个重要的组成部分，采用先进的技术手段降低能源消耗量是化工工艺设计和研究的重要方面。首先要选用先进的生产技术及最优化的工艺流程，从源头上控制能源的消耗，其次在工艺设计上要求流程简练、设备选型合理、布置紧凑、能量利用合理，同时还应尽可能采取物物换热设计，实现能量的分级使用和回收，以节约能源的消耗，根据工艺参数选择最佳的流程和最适宜的管径，降低流体输送阻力损失，降低能耗。
3.2 积极改善生产环境
当前化工污染问题不可忽视，解决污染问题就要减少污染源并对废物进行回收利用。从工艺过程上要减少污染就必须重视现有装置的更新和污染物的终端处理两个问题。针对这两种情况就要不断提高化学反应和能源分离效率，提高能源利用率、减少能源转化率在生产过程中的损失，这不仅能增加产业效益而且能减少处理废物时的费用；积极应用HEN分析方法不断改进和更新装置，节约用水，并对废水进行再次回收利用，最大限度的节约水资源。
3.3 工艺设计理论研究与实践协调发展
当前工艺设计应用亟待拓展，这就需要将研究开发与设计建设联系起来综合发展，并积极开发新的工艺设计方式。新的工艺设计方式应该是开发一个带有能量平衡流程、热力学软件包及研究容器设备的一个简单经济模型，摒弃传统方式过于程序化且生产效率较低的发展方式。新的发展方式应更重视推测和估算，目的是将试验计划尽快涉及到工艺的关键技术和相关经济问题，并通过专门的试验成果不断更新工艺发展的模型。总之化工工艺设计要将理论和实践结合并与时代的最新发展技术相接轨从而发挥其巨大功效。
4 结束语
本文对化工工艺的概念、特点及分类进行阐述，并分析化工工艺设计中工艺物料、工艺路线、反应装置、管道方面的安全问题及其控制，并提出通过降低能源消耗量、积极改善生产环境、工艺设计理论研究与实践协调发展等途径提高化工工艺生产的高效运转，促进化工工业的良性发展。
参考文献：
[1] 王红林，陈砺.化工设计简明手册[M].华南理工大学出版社，2005.
化工工艺的概念范文4
关键词：绿色化学；工程工艺；化学工业节；应用
工业是国民经济的基础，随着社会经济的不断快速发展，对于工业生产也提出了更高的要求。然而，当前我国工业发展面临着资源价格飞涨，环境污染日益严峻的情况，这也使得全社会对于工业生产越来越关注。怎样有效的处理好工业污染物，防止其对环境的二次污染，怎么有效的利用好数量庞大的生活废品，是当前许多学者都在研究的问题。绿色化学工程是在社会迫切需要的情况下诞生的新型项目，这个项目的目标是：对日常化学生产当中的一些资源浪费及环境污染进行有效的处理，从而使得化工污染得到有效缓解，化工生产过程中的资源浪费得到很大的改善。
一、绿色化学工业的概念
绿色化学又被称为无污染化学，以此为理念而开发出的技术就是绿色化学工程技术，采用化学原理从根本上降低化学工业对环境造成的破坏。化工业发展的基础是绿色化学工程，它已成为了未来化学工业发展方向的重要研究目标之一，绿色化学具有以下两种特性：首先，绿色化学的根本思想在于保护环境，使自然资源可持续发展，让人与自然之间的关系和谐，人们对环境造成的破坏促使了对绿色化学的研究；其次，绿色化学是将环境改变的技术，发展下的绿色化学技术以逐渐可以应付各种环境下对自然的破坏。从根本上来说，绿色化学是预防环境污染；而环境化学则是对污染后的环境进行改善和治理。两者之间是根本不一样的，在最终目的上也是千差万别的。
目前，对绿色化学进行研究的重要发现和实践活动为绿色化工技术。基本原理是采用原料中的原子进行转化，这就使化学工业在进行工作时不会产生污染物，达到对化学工业污染物的零排放。并且，在进行化学工业工作时，不使用任何具有危害性和毒性的原材料，这样可以生产出对环境不造成破坏的产品。这种技术目前处于理论状况，但是在众多科研人员的努力探索下，还是可以逐渐实现此种设想的。
二、绿色化学工程与工艺的开发
在传统化学的生产过程中，在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性，因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果，资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高，还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷，其通过对相关科学技术及先进方法的利用，对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。
（一）采用绿色化学原料
在化工生产工艺及具体流程中，化学生产原料是起着决定性作用的主要因素，在传统化学工程中，所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗，同时还导致污染物的排放量大大增加，加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中，可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中，可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中，这些原料仅会产生一定量的氢气，而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。
（二）提高化学反应的选择性
在化学工程的物质反应中，化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中，合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高。对化学反应产生影响的因素有很多种，反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生，所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质，因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中，应用新型的反应形式，这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高，同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。
（三）使用无毒无害催化原料
随着化学工业发展速度的不断加快，将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中，可有效加快反应速度，缩短法宁时间。所以，在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前，我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制，化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善，分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的應用可有效提高化学反应效率，降低能源消耗量，同时也可减少环境污染。
三、结论
化学工程与工艺的发展不仅影响着现代社会的发展，而且有助于环境友好型社会的构建。当前世界面临着资源和能源的短缺，社会经济的发展不能以牺牲环境为代价，这就需要化学工程与化学工艺共同发展，满足我国资源节约和环境保护的需要。化学工程与工艺的行业领域需要积极配合国家提出的可持续发展战略。转变可持续发展的概念。重视化学工程与工艺发展的环保性，转变传统的化学工程与工艺，减少环境的污染，积极开发新能源，走环境友好型道路。
参考文献
[1]艾宁，计伟荣，项斌，等.化学工程与工艺专业人才培养模式改革的探索与实践[J].化工高等教育，2009，26（6）：28-31，35.
化工工艺的概念范文5
【关键词】绿色化学工艺；开发；应用
最近一段时间以来，很多大城市都笼罩在雾霾的世界里，空气质量严重下降，能见度差，甚至对人们的日常出行与交通车辆的正常通行都带来了不同程度的影响，造成这种现象的一个重要原因就是化工企业的废气排放，面对这样的形势，绿色化学成为各大企业正在研究的项目，通过发展与优化化学工艺，改善化学反应过程的内在属性来控制其产生的危害，实现对人类健康，社会安定的维护是化工发展的大势所趋，绿色化学工艺已经成为众多企业研发的对象。
1.绿色化学工艺的研发
自从上个世纪，国际组织就已经提出了“绿色科技”的概念，其内涵表现为：要对环境污染进行控制，在源头上免除生产带来的污染，传统化学工艺无法从根本上改善污染，污染仍然处于一个惨痛的境地。然而，绿色化学工艺体现为绿色生产、无废物排放，这才是控制化工污染的最根本的方法。最佳的绿色化学工艺就是使用无毒害作用的反映材料与催化剂，追求原子经济，也就是说在反应过程中不会出现额外的废物产品，达到反应原料的充分利用。
第一，研制“原子经济”反应。这一反应最早起于20世纪90年代，主要内容为：化学反应中的一切原子都变化成生产物，达到反应物中原子的百分百利用，其实，原子经济与反应类别有关系，一些反应就没有杂物的产生，例如：加成反应。一切反应物质都会被利用。原子经济反应是绿色化学工艺首要研发的反应类型，要改善反应中的催化剂，这样才能确保反应的节能、高效。
第二，确保反应的选择性。在石化产业中会经常选用烃类选择性氧化反应，会产生一些不稳定的中间体，他们容易被进一步氧化，所以，这一类反应不会用作催化剂，最新的研究表明：不仅要依照各种烃类氧化反应类型来选取性能高，载氧能力好的新型催化剂，还要依照催化剂的反映特征，研发出对应的反应工艺。
例如：苯乙烯最广泛用的工艺为：乙苯脱氢，一些企业已经研发了丁二烯作为原料的苯乙烯工艺来替代乙苯工艺，其内部的中间产物的转化率为90%，采用的催化剂能够把内部的体验转化为苯乙烯单位的选择性大于92%，另有一些海外企业所研制甲苯歧化工艺，也是利用了最新的硅改性催化剂，其中的选择性也达到了98%以上。
第三，利用无毒害的原料。在化学反应中首要的选取原料，原料的性质就在一定程度上决定了生产过程与方法。绿色化学工艺的一个要求就是杜绝使用毒害的原料，而是选择化学物质充当原料，国际知名企业研制了用二乙醇胺做原料，在催化脱氢的作用下生成氨基二乙酸钠，这一最新工艺大大改善了曾经的利用甲醛、盐酸—作为原料的二步合成工艺，减少了毒害。
要想从根本上免除环境污染，可以利用能够再生的自然材料例如：野生植物作为化学原料，以及一些农业废物，如：秸秆、稻草等进行反应成为酸、醇等化学物质。将糖类植物转化为乙酰丙酸，对谷物进行开发获得葡萄糖。
例如：以往的乙二酸是用苯作为原料生产的，苯对人体的伤害极大，改为葡萄糖后，在通过微生物进行转化，极大地提高了反应的绿化效果，减少了毒害物质的出现。
第四，利用清洁工艺。化学工艺的研发要想达到绿色环保的效果，就需要选择情节工艺，要优先设计出能够有利于环境的化学反应途径，形成物质与能量的循环体系，在具体的生产中，不但要利用无毒害、无污染的原料，而且还要尽量利用高端、先进、低消耗的工艺流程，而且也要尽量避免废弃物的出现。
2.绿色化学工艺的应用
2.1生物技术的应用
与化学工业不同，生物技术中涵盖了基因、微生物等方面的科学技术，为了提高化工生产的绿化效果，近年来，生物技术被大量利用在化工生产中，因为生物酶作为催化剂具有高效、选择性好的优势特征。将生物技术利用在化学合成中，可以说是绿色化学工艺发展的一大趋势。
早期的化工合成都的利用生物自然资源，经过发展煤、石油等矿物成为了化学生产的原料，但是这些矿物资源是不可再生的，要想有效节省能源，达到环保的效果就要减少对这些矿物资源的利用，而是要回归到酶时代，继续利用酶来作为催化剂。
2.2绿色生产技术的应用
绿色技术主要体现为清洁生产，它的特点是没有毒害作用，没有废物的产生，常见的绿色生产技术体现为：煤气化技术、脱硫或者脱碳技术，城市垃圾无害处理等技术，以及太阳能技术、沼气等绿色节能技术。
常见的绿色节能生产技术主要有：生物工程技术，其中的细胞、基因工程等工程技术。辐射加工技术，例如：离子束—他们的特征就是在一定的温度与压力下能够引起化学反应，无需高温与高压的苛刻条件。
2.3生产绿色产品
绿色化学工艺利用的终极目标为：制造一些对环境有利的产品，其中的典型代表为：能够取代氟氯昂的化学产品，减少对臭氧层的破坏，不含有磷的洗涤用品，不含铅的化妆品，燃油代替品能够控制对汽车对污染气体的排放，可以利用价格低廉、质量较好的二甲醚来代替汽油，来减少城市汽车污染物的排放，各个化工企业要尽量生产那些能够达到国家环保标准的产品，来保护生态系统。
当今世界上，已经生产出来了一系列的环境产品，其中已经包括：高分子、有机以及精细化工等多种产品，例如：生物生产干扰素、费事催化技术合成醛、醇等产品都取得了良好的环保效果。
3.总结
要想有效降低化工污染对环境的破坏，达到没有公害的绿色生产的目的，就要尽量选取一些节约资源，耗能低的化工工艺，以及一些无毒害作用的原材料，利用绿色环保的生产技术，不断提高生产工艺。
【参考文献】
[1]仲祟立.绿色化学导论[M].北京：化学工业出版杜，2000：3-5，31-60，109-123.
[2]粱红涛主编.最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手辑[S].镊声音像出版社，2004，52-61，1522-1532.
[3]陈五平，方文骥，俞裕国.无机化工工艺学[M]（上册）.第三版.北京：化学工业出版社，2002，139-145.
[4]国家发改委外事司.巴西南非替代能源发展之路[J].中国经贸导刊，2006，（19）：49.
化工工艺的概念范文6
摘 要:本文从强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨，提高了教学质量和教学效果，为更好地培养具有较强综合能力的化工工艺专业合格人才提供了重要保证。
关键词:《化工工艺学》 教学 改革
高校化工工艺学专业培养的学生要求具有扎实的理论知识和实验技能，并具有分析和解决实际生产中出现的问题，有较强的化工生产、科研、设计的管理能力。化工工艺专业学生是化工工厂、车间的技术骨干，这就要求他们必须熟悉整个生产过程和操作过程，能够解决生产中出现的各种问题，同时还要求他们能对原技术进行改进，具有创新能力，以促进生产，提高经济效益。作为化工工艺专业的专业课程，化工工艺学就显得极为重要。
化工工艺课的教学目的是从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论，介绍典型工艺的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。化工生产工艺的重点放在分析和讨论生产工艺中反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等。同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及废物处理运作进行一定的论述。通过加强基础、面向实际、引导思维、启发创新，使学生获得广博的化学工艺知识，培养理论联系实际的能力，以便在生产与开发研究工作中开拓思路，触类旁通，灵活运用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，降低生产过程中的原料与能源消耗，提高经济效益，更好地满足社会需要。
为了更好地培养学生的综合思维和分析解决实际问题的能力，在就业形势日益严峻的今天，确保化工工艺专业学生具有更强的竞争力，我们对该课程教学方法的改革进行了探讨。
一、强化课堂教学
化工工艺学是化学基础知识包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工原理、反应工程、化工热力学、化工设备机械基础等在实际生产中有机的综合应用。它根据化工产品的标准和用途、生产方法和原理，生产工艺、工艺条件、生产设备以及生产过程中三废的处理等对各种基本化工产品进行了介绍，内容广泛也复杂。因此必须确保学生掌握化工工艺学的特点以及典型化工过程的各是如何将所学基础知识串联综合起来，并应用于实际生产。作为教师首先就要把好课堂教学的质量关。
1、活化教学内容
化工工艺学是基本上都是按照某一产品的生产原理，工艺条件、生产工艺、生产设备的顺序进行讲解，但是许多产品的生产过程往往包含了多个工段，如以天然气为原料进行合成氨的生产包含了脱硫、转化、变换、脱碳、精制以及合成等，这些工段的生产原理、条件、工艺设备等之间是相互联系，互相制约的，如采用高变—低变进行CO变化，在后续精制时最好的方法就是甲烷化法，也就决定了其相应的条件、设备等环节。因此在课堂教学过程中不能孤立学习和掌握某一原理或工艺，必须前后内容互相渗透、相互联系。
另外不同的产品生产过程中也存在许多共同的地方，如乙烯生产设备采用的裂解炉，表面上与甲烷蒸汽转化一段炉没有什么共同之处，但是二者都是吸热过程，其提供热的方式是类似的，如辐射供热，这就决定了其内部结构存在共同的之处，如裂解炉和转化炉都包括辐射段和对流段两部分，辐射段内部布置反应管，炉壁上设置烧嘴，而对流段里布置的是换热器。通过对不同的产品所采用的设备结构或其他条件进行比较，可以加深学生对各种产品生产原理、设备等的理解。
课堂教学中采用提问或启发式教学，让学生带着问题学习，并结合实际生产与学生共同分析问题，寻求解决问题的最佳方案。这样既能提高学生的学习兴趣，又能提高学生分析问题解决问题的能力，为解决实际生产问题奠定基础。
2、运用多媒体教学手段
化工工艺学相对与其他课程有自己的特殊性，它注重的不是某个公式或原理的推导，而是对原有基础知识在实际生产中的应用。在教学过程中涉及到许多工艺流程都非常复杂，设备繁多，管道错综复杂。采用传统的教学方式：黑板+讲解，学生对始终弄不懂流程和设备结构，给教和学带了很大困难。采用多媒体手段应该特别适合这门课程的教学。采用PowerPoint、3Dsmax、AutoCAD、Flash等制作CAI课件，其中采用3DSmax 三维动画表现设备内部结构，采用Flash动画表现一般工艺流程方框图，采用AutoCAD表现工艺设计，并用不同的颜色、不同的宽度线表示不同的管道，还可采用视频录像表现工厂现场，这样制作的CAI多媒体课件能科学准确、形象逼真、直观生动表现在学生面前，学生有身临其境的感受，这大大提高了学生学习兴趣，增强了学生对工程设备的想象力以及对实际工业的感性认识。
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3、增加信息量
化工工艺学书中介绍的主要是传统的成熟的生产工艺，随着科学技术和工业生产的迅猛发展，开发出了越来越多的新工艺，新技术。教师应当将科技发展的前沿情况，工业发展的行情以及科研新动向和新方向引入课堂。如磷酸生产应用中，虽然湿法磷酸成本低，但是其杂质含量高，限制了其应用范围，其主要用于磷肥的生产，为了拓宽其应用范围，国外先于我国开发成功了其净化工艺，但并未公开这项技术。近两年，国内也开发成功了湿法磷酸的净化工艺，并且通过了成果鉴定，填补了国内无湿法磷酸净化技术的空白。学生在了解新信息、开阔视野的过程中，不但兴趣倍增，而且思路也得到拓宽，为培养学生改进和开发新工艺的兴趣和能力打下了基础。
二、加强实践与理论教学相结合
化工工艺学作为一门实践性应用性非常强的课程，离不开实践教学环节。而实践环节主要包括生产实习（见习）和专业综合实验。
1、加强生产实践
工厂实习是对学生进行理论联系实际的现场教学。作为课堂教学的重要补充，实习可以采用多种形式。
一方面，根据课堂教学的内容和情况，在一个教学内容完成之后，如硫酸生产教学内容结束，可带领学生到硫酸厂见习，让学生将所学知识与实际生产过程紧密联系起来，这样既巩固提升了学生的专业理论知识，同时也提高了生产实践的有效性。
另一方面，作为化工工艺专业的学生，除对生产过程有一个感性认识之外，还必须对产品生产过程有一个理性的认识，并具有运用所学知识分析解决问题的能力。为此必须进行毕业实习，即学生需要至少有一个月时间要下到工厂。学生进厂以后，首先工程师为学生介绍生产工艺过程，并进行安全教育，然后根据工段或岗位情况进行分组，每个组跟随相应岗位的工人师傅，按照四班或三班倒制度轮流上下班，由每班的班长和工人师傅负责学生的管理工作和实习岗位的技术指导，并按照规定时间轮换岗位。实习指导教师负责学生组织纪律、安全生活以及专业知识的理论指导。实习结束时，学生必须独立完成实习报告，此外指导教师还应对学生的实习情况采用口试或笔试的办法进行考核。学生实习成绩由实习车间根据实习情况和指导教师根据学生实习报告情况以及考核情况进行综合评定。实习成绩=车间评定成绩×60%+实习报告成绩×20%+考核成绩×20%。并将实习成绩记载学生档案。
2、加强专业综合实验
化工工艺专业综合实验是化工工艺类专业的工艺性综合实验，是学生在基本完成专业理论课学习之后，必须完成的实践教学环节，该综合实验旨在培养学生的实践动手能力。一方面我们应当设立一个科学合理的专业实验室，配置相应的专业综合实验教师，确保专业实验的目的和质量；另一方面，在条件有限的院校，可让学生参加到教师进行的与化工工艺课程内容相关的研究项目中，从而实现对学生动手能力的培养，也为进行毕业论文或设计以及今后进行生产或科研工作打下基础。
通过加强实践环节与理论教学相结合，学生对化工生产工艺专业知识兴趣有了很大的提高，课堂效果明显提高，同时也提高了学生在化工生产过程中分析和解决实际问题的能力，为将来走上工作岗位打下良好的基础。
三、加强工程观念的培养
化工工艺专业课的特殊性要求工程技术人员必须具有工程观念，这是工程技术人员必须具备的业务素质。作为工程技术人员是化工生产过程中的主要组织者和参与者，其业务素质的高低、工程观念的强弱直接决定生产能否正常进行，生产是否会产生效益等。如以焦碳为原料生产合成氨的小型氨厂，包括了的生产包括了造气、变换、脱硫、脱碳、精制、合成以及水处理和压缩8个工段，涉及的物料数十种，设备和管道不计其数、能量利用和消耗等方方面面，如果没有工程观念，任何一个环节出现物料、能量或设备问题都将导致生产停滞或企业亏损。因此工程技术人员必须从工程观念的角度考虑每一个生产环节，合理配置流程，以实现过程生产的最优化。
作为化工工艺专业的老师和学生，往往都不太重视对工程观念的培养，因此尽管我们培养的工艺专业毕业生大部分都掌握了扎实的理论知识，但是工程观念淡泊，进入企业后，很难立即进入角色。而对企业来说，是非常欢迎具有初步工程观念的毕业生，因为他们在接收毕业生时不仅要求知识层次，更注重毕业生所具有的实际工作能力，这样可以缩短工作后的“再教育”过程，使他们能在更短的时间内参加到生产操作中去。
尽管工程观念是在长期工作学习过程中形成的，但是它既离不开生产实践的锻炼，也离不开对学生在校学习期间工程观念的培养。因此我们在课堂教学和实践教学过程中，必须注重培养学生的工程观念，确保培养出不但具有扎实的理论基础知识，而且还具备较强的实验技能和实践能力，即具有较强的综合能力的化工工艺专业人才。
