化学工艺与流程范例6篇

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化学工艺与流程

化学工艺与流程范文1

关键词:化学工艺流程

一、专题特点

特点与作用:一是试题源于生产实际,以解决化学实际问题为思路进行设问,使问题情境真实,能培养学生理论联系实际,学以致用的学习观;二是试题内容丰富,涉及的化学基础知识方方面面,能考查学生对化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力;三是试题新颖,一般较长,阅读量大,能考查学生的阅读能力和资料的收集处理能力。

二、直击高考

近几年化学工艺与流程题热衷于以碱金属及其矿物、镁铝及其矿物、铁铜及其矿物为载体考查物质制备、反应原理、化学实验等有关知识点,具体包括:流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;环境保护与绿色化学评价;反应速率与平衡理论的运用;氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;利用控制pH分离除杂;化学反应的能量变化;实验基本操作除杂、分离、检验、洗涤、干燥等。估计今年的高考还会沿袭这一形式来对这些内容进行考查。

三、考查功能

化学工艺与流程题既能考查学生的基础知识,又能考查学生的基本能力。基础知识涉及元素和化合物、反应原理、化学实验等知识的方方面面,能力考查的范围包括联系实际、学以致用的能力,应用知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力,信息的提取和处理能力,能充分体现考查能力的命题指导思想。

四、方法突破

要准确、顺利解答化学工艺流程题,除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外,最关键的问题是要具备分析工艺生产流程的方法和能力。分析时,首先从题干中获取有用信息,了解生产的产品,然后整体浏览一下生产流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段,最后分析流程中的每一步骤,可从几个方面进行分析:该步骤反应物是什么,发生了什么反应,该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。

化工流程图题问题设置相对独立,无连带效应,一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决,超纲知识题目中要么有信息提示,要么与解答题目无关,做题时提倡“各个击破”,争取多得分。

五、典例精析

题型一:化学工艺流程与物质的制备

要点提示:物质的制备的主线为:

规律:主线主产品、分支副产品、箭头为循环。

题型二:化学工艺流程与反应原理

要点提示:化学工艺流程常涉及的化学反应原理有:(1)沉淀溶解平衡的相关应用:沉淀的最小浓度控制;沉淀转化的条件。(2)反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用:反应速率控制;化学平衡移动;化学平衡常数的应用;反应条件的控制。(3)氧化还原反应的具体应用:强弱规律、守恒规律、选择规律。(4)盐类水解的具体应用:水解规律、水解反应的控制(抑制或促进)。

题型三:化学工艺流程与实验技术

要点提示:结合化学工艺流程考查化学实验比单纯考查实验难度又上升一个档次,但“万变不离其宗”,考查的实验知识仍是最基本的,如基本仪器使用、基本实验操作等,而基本实验操作中最常见的考点是物质的分离和提纯,加入某种试剂除杂、调节pH值除杂、蒸发浓缩、冷却结晶(如除去KNO3中的少量NaCl)、蒸发结晶、趁热过滤(如除去NaCl中的少量KNO3)。

常见文字叙述模式:(1)洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,等水自然流下后,重复以上操作2~3次;(2)从溶液中得到晶体:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等。(3)在写某一步骤是为了除杂时,应该注明“是为了除去××杂质”。

化学工艺与流程范文2

关键词:应用化学 化学工艺学 理论教学

应用科学是研究和说明特定的设备运用于特定的生产和生活领域的具体方法和具体程序的科学。应用科学是理论科学和技术科学在生产和生活中的具体化和实际应用[1]。

化学工艺学是一门综合性、实践性很强的课程,是应用化学专业在学习了化学基础理论后所开设的一门应用性课程。该专业培养具备化学基本理论、基本知识和较强实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位从事科学研究、教学工作及管理工作的专门人才。根据本专业的特点,在开设化学工艺学课程时应能充分将化学基础理论、基本技能与实践有机的结合起来,实现理论科学、技术科学对应用科学的指导。通过对本课程的学习使学生对化学工艺学所研究的内容有较为系统的认识。能将基础化学所学的知识与化学工艺学较好的衔接和运用起来,实现理论与实践的结合。对化工生产的基本原料、工艺过程、设备、环保要求有全面的了解。

一、根据专业特点安排教学内容

1.教学内容与基础化学密切相联系

应用化学专业与化学专业相比,增强了应用背景,是化学与化工的衔接,是化学学科在应用方面的拓展,培养的是理工结合的应用型人才[2]。本专业学生受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养,具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发的基本技能。因此,化学工艺学课程教学内容的选择应满足专业的特点。在教学内容安排时,选择典型工艺进行较详细的介绍。无机化工工艺部分以合成氨为教学重点。合成氨在化学工业发展中具有里程碑式的意义,它在几大化学领域都有突出的发展。是化学理论与实践结合的成功典范。“正是由于对氮、氢、氨体系化学平衡的研究,把热力学理论推进到了真实气体高压化学平衡的研究领域,在研究氨合成催化反应速率方面,推动了反应动力学的发展。这些理论的形成直接指导了氨的合成。”[3]同时,合成氨在催化技术的应用方面也为现代催化理论奠定了基础,许多重要的催化理论概念如催化剂的活性中心、催化剂表面的非均一性、毒物作用及催化机理等都是在研究合成氨的反应过程中确立下来的。有机化工工艺部分以烃类裂解为重点。以“三烯”(乙烯、丙烯、丁二烯)和“三苯”(苯、甲苯、二甲苯)总量计,约65%来自乙烯装置,因此,常常将乙烯生产作为衡量一个国家石油化工生产水平的标志。[4]烃类裂解工艺在反应设备、分离系统、能量利用等方面都代表着最先进的世界化工发展水平,这对于培养学生工程理念,了解世界化学工业发展方向是非常重要的。

2.注重基础理论与应用相结合

将基础理论与实践应用相结合不仅仅是基础理论知识的简单应用,对学生来讲首先带来的是思维模式的改变。基础理论是由概念、定律等建立起来的具有严密逻辑结构的知识体系。学生更擅长从概念到概念,从公式到公式的思考模式。但实践中有更为复杂的因素对工艺过程的选择、工艺条件的确立、产品的分离等产生影响。在化工生产中对反应的化学热力学和化学动力学的研究是决定工艺条件的最重要的化学基础理论。反应的温度、压力、浓度、催化剂或其他物料的性质以及反应设备的技术水平等各种因素对产品的数量和质量有重要影响[5]。在课堂教学中应充分把化学热力学、化学动力学知识与实践中的应用结合起来。例如在合成氨的生产中平衡氨含量是一个非常重要的参数,从平衡常数KP=PNH3/P0.5N2P1.5H2开始分析,到最终确立平衡氨含量XNH3/(1-XNH3-Xi)2=KPpr1.5/(1+r)2,分析此式不难看出总压强P,平衡常数KP氢氮比r以及惰气的含量都对平衡氨X的含量有影响。如不考虑组成对平衡常数的影响,当氢氮比r=3时平衡氨含量具有最大值。考虑到组分对平衡常数KP的影响,具有最大XNH3的氢氮比略小于3,随压力而异,约在2.68~2.90之间[6]。因此惰性气体对平衡氨含量的影响必须考虑进去。这是实施合成氨工业生产的一个重要理论依据,理论上的定性讨论与实验上取得的定量数据完全吻合,满足了定性与定量的统一,理论与实践的统一[7]。在对化学反应的速率分析中,基础化学理论中对动力学方程式的描述学生很熟悉,但在实践的工业生产中,反应动力学方程式与反应控制步骤的研究、反应温度、催化剂等因素有密切的联系,反应所用的催化剂不同,反应条件不同,则动力学方程式也不相同,这使实际的动力学方程式与基础化学中所学习到的相差甚远。因此,通过课堂教学让学生了解化工过程的复杂性。在实践中,实现一个化工过程对基础化学理论不是一个简单的应用。这也是工艺课程本身所具有的特点。

二、以化工生产过程及工艺流程为教学重点

应用化学专业的学生已学习了化工原理,对主要化工单元操作的基本原理、过程、计算方法等有了系统的掌握。但对实际生产过程相对比较陌生,通过对具体工艺单元的介绍结合所学的化工原理知识,学生能归纳出工艺单元的共性,对工艺过程的结构有一个概括的了解,并能对工艺流程有一定深度的认识。

1.掌握通用反应单元工艺的特点

化学反应单元是根据化学反应类型来分类的。反应单元仅是生产中的一个环节。在教学中根据学科需要有选择的介绍一些典型反应单元。由于同一反应单元有不少共性,通过对具体反应单元工艺的学习使学生自觉的找出规律性的东西,这样便于学生掌握所学的知识,也能很好的指导今后的科研、生产,做到触类旁通。例如在学习了二氧化硫催化氧化制硫酸、乙烯环氧化制环氧乙烷等后学生很快发现氧化反应是强放热反应,生成的副产物较多,对于烃类氧化还要防止造成深度氧化等特性。在找出反应的共同点后,针对反应单元的特点,对实际生产中设备的要求、流程的选择就有清晰的认识。如氧化反应器的设计必须从安全的角度出发,对易深度氧化的反应应选择有良好性能的催化剂以防止深度氧化的发生,等等。通过对反应单元的学习比较使学生能更加灵活的运用反应单元工艺。

2.以化学反应为核心,探索工艺流程的内在联系

工艺流程指工业品生产中,从原料到制成成品各项工序安排的程序。对于不同的化工产品其生产工艺流程也各不相同。但各流程都是围绕着化学反应这一核心问题展开的。如烃类裂解流程。根据裂解反应吸热、体积增大、裂解产物组成复杂、二次反应的影响等特点,裂解反应在高温、短停留时间条件下有较高的产品收率。这一反应特点,也决定了在对核心设备管式裂解炉设计时应满足传热面积大、裂解管变径,裂解管程数减少等的要求。从流程上来看,由于裂解产物组成复杂因此后续分离系统非常的庞大。从能量的利益来看,乙烯装置的节能技术关键是使用最少的裂解原料和燃料得到最大收率的目标产品,最大限度地回收裂解余热,并将回收热量合理分配到压缩、深冷、精制各工段。优化装置蒸汽系统,合理利用蒸汽等级,节约能量,并可向界区外输送能量[8]。因此,从化学反应性质入手充分发现流程中各单元的内在联系,把握好问题的主线,这样才能真正的对工艺过程有一个清晰的认识。在实际生产中还要充分考虑如何以最少的消耗、最低的成本得到最高的生产效率制。在教学中要让学生明确一个具体工艺流程安排不仅仅是生产实际对理论的检验,更多的还要从社会的、经济的角度去作全面的考虑。虽然一般工艺过程的组成大致相同,但每种产品的生产还有特殊性。在讲课时,抓住主要矛盾以展开,并着重于基本原理、基本知识和基本规律的讲解,力求达到清晰、严格和准确。

三、结束语

应用化学专业是介于化学与化学工程之间的一个应用理科专业,其任务是培养理工结合型的“用”化学的人才[9]。理论课的教学仅仅是学好这门功课的一个环节。要真正的掌握好这门课程还需要加强实践环节的学习。通过采用将多媒体、化工仿真实验、生产实践教学与化学工艺学课程教学相结合的教学方式,强化学生的化学工程意识,提高分析和解决化工生产实际问题的能力。同时,结合本地区化学工业发展的特点,对应用化学人才的需要不断调整教学内容。在科技发展迅猛的今天,应让学生了解更多化学的理论前沿、应用前景、最新发展动态,以及化学相关产业发展状。

参考文献

[1]杨玉辉,现代自然辩证法原理[M].北京:人民出版社,2003,257

[2]李水清,梅平.应用化学专业人才培养模式改革探索[J].长江大学学报:社会科学版,2008,31(6):253-254.

[3]张家治,化学史[M].太原:山西教育出版社,2004,124.

[4]何细藕,烃类蒸汽裂解制乙烯技术发展回顾[J].乙烯工业,2008,20(2):59-60

[5]米镇涛,化学工艺学[M]. 北京:化学工业出版社,2006, 24.

[6]陈五平,无机化工工艺学,化学工业出版社,北京,2007, 207.

[7]石启英,合成氨的热力学浅析[J].商洛师专学报(自然科学),1996年第2期(第7卷,总第9期),37-38.

化学工艺与流程范文3

化学工业特点延伸依据数理、化学内涵作为支撑媒介,进而深度联合工业经济基础条件进行窥测,将化工单元操作和热学、动力学原理进行深度融合,进而有力指导设备开发工作。化学工程主要随着化学工业的过渡改造而形成,其中化学反应作为生产流程的核心内容,将为过程分析创设主动适应空间,将研究过程方向梳理完全;而化工热力学条件作为单元反应的理论基础,对于产品回收效率有着充分的界定要求,其将直接决定产品后期回收效率,对于产业经济成本规模产生着重大影响效果。因此,在单元详细操作流程中,技术人员可针对各类化工设备以及产品形态进行科学审视,由于传递流程作为单元操作、反应工程的支撑媒介,而化工产业在全新发展形态下需要落实核心催化技术,就必须联合跨学科形态的战略进行综合比对、研究,争取达到统一规划标准格局。内部传递机制主要围绕动力、热能、产品质量元素阐述,这其实就是异质化单元内部反应装置的物理演变过程。另一方面,合成化学作为既定学科的核心要素,为设计主体开发大量非天然化合物质提供灵感经验。在大量创新化合产物的影响下,有关化工产业基础模型便开始顺利过渡。信息技术为各类设备、工艺创造主动适应条件,整体上推动了行业的进步趋势。这部分生产技术已经联合各类深加工流程进行替换改造,需要化学工业不断开发新型归控技术,进而为既定产业规范效率和经济成果提供适应条件。技术人员需要全面开发最为先进的协调处理细则,这是创新化学工艺改造流程的必要准则。整个技术开发活动利用市场导向机理进行布置,使得工业、商业化动机需求得到全面绽放。

二、化学工程、工艺试验数据的科学搭配分析

传统形态的化工实验操作,内部数据排列机理相当复杂,整体活动延展下来,具体的人力、物力资源全面堆积。因为内部流程需要借助平行试验进行掌控,特定数据处理重复性特征广布。因此,必要时技术人员可依靠MATLAB软件进行流程过渡,将人工演算过程中的数据限制因素调节完毕。这部分实验流程是掌握化工研究方式的重要环节,整体流程较为漫长。所以,计算机信息技术便将这些复杂的演算流程进行智能模拟操作,并透过实验要求建立必要的模型基础,使得工艺技术管制范围下的各类可行条件全面延展。化工产业讲求专业实验的引导价值,具体行动标准动机也是围绕特地实验点进行参数定量关系探索,进而将化工所需遵循的客观规律罗列完整。MATLAB软件在整个研究过程中开辟引导先河,其将各类函数图形进行轻松规划,肃清细致符号演算和数值计算限制问题。这类软件应用范围较为广阔,包括数字通讯和财务建模等内容。目前这类程序已经成为国际控制终端的必要支撑媒介,现场操作人员基本只需编写某种数据处理程序,之后将原始数据输入,就能轻松提炼相关实验结果,将优质化数据和图示模型展出。另外,涉及这方面人员素质的强化工作也相当重要。随着技术创新和科技产业化的加快,环境保护意识的加强,必然会带来对分析检验专业人才需求的上升,且无论在数量和质量上,都提出了新的要求。

三、结语

化学工艺与流程范文4

关键词:燃料乙醇 工艺 创新

随着世界石化能源的日趋匮乏,石油类产品价格日益攀升,开发一种绿色可持续的能源已经变得相当急迫。乙醇作为一种生产工艺成熟、生产来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。

乙醇俗称酒精,它以玉米、小麦、薯类、糖蜜木质纤维素等为原料经发酵,蒸馏而制成。所谓燃料乙醇是指对浓度95%左右的乙醇进一步脱水,再加上5%体积分散(一般为无铅汽油或无铅的烃类)的变性剂使之成为水分小于0.8%,且不可食用的变性无水乙醇。燃料乙醇既是一种清洁能源,又是一种良好的汽油增氧剂和辛烷值调和组分,用以代替四乙基铅和甲基叔丁基醚(MTBE)或乙基叔丁基醚(ETBE),乙醇调入汽油对降低汽车尾气中的一氧化碳含量很有效,起到净化空气的效果,同时,乙醇用粮食制造,是一种生物转化的太阳能,是一种取之不尽,用之不竭的可再生能源,在汽油中加入一定比例的乙醇作燃料,能节约石油、净化空气,转化多余的粮食,为人类社会的可持续发展提供一条简单有效的途径。

目前,世界上燃料乙醇的生产方法有合成法(即乙烯水合法)和生物法两种。由于近年来受原油资源问题及乙烯价格上涨的制约,合成法被生物法所取代。生物法生产燃料乙醇,大部分是以甘蔗、玉为、薯干和植物秸杆与农产品或农林废弃物为原料酶解糖化发酵制造的,其生产工艺有酶解法、酵水解法及一步酶法工艺法等。这段工艺与食用乙醇的生产工艺基本相同,所不同的是需增加浓缩脱水后处理工艺,使其水的体积分数降到1%以下,由于乙醇生产过程中水的存在,使得乙醇与水形成二元共沸物,而采用普通精馏方法所得乙醇中水的体积分数约为5%,要想控制燃料乙醇水的体积分数达到1%以下就必须采用较新的脱水工艺(目前开发的脱水工艺主要有:渗透汽化、吸附蒸馏、特殊蒸馏、加盐萃取蒸馏、变压吸附和超临界萃取分离等),脱水后制成的燃料乙醇再加少量变性剂就成为变性燃料乙醇。

燃料乙醇生物法生产过程包含发酵生物化学反应与乙醇分离两大主要过程,其工艺流程与人们熟知的化学工程中的许多单元操作存在不少共同点,如传递和反应诸多化学工程问题,所不同的是这里反应是发酵生化反应。在理论上来说似乎是简单的过程,但要想在大规模水平上获得最大效率,却需要依靠生物学和化学工程的结合。

化学工程的核心仍是“三传一反”,即使在纳米尺度上,反应和传递两种因素的共同作用是造成形形式式物质结构的根本原因,目前发醇工艺的放大仍停留在经验阶段,并没有上升到理论水平,这与燃料乙醇发展的需求极不相称,因此,采用化学工程的成熟理论及先进技术来研究燃料乙醇工艺过程,并进行创新具有重要的理论及实际意义。

一、发酵过程的化学工程分析

1.多尺度问题

由于酒精发酵过程是一个综合了微生物学、生物化学以及化学工程等的复杂过程,因此,模拟市场计算该过程不能仅仅单一采用传统的生物学方法或化学工程的方法,而应对生物反应器中多尺度问题作综合考虑。在化学工程学角度看来,酒精发酵罐可以看做是反应器,理论上计算反应器的模型应可以适用于酒精发酵罐。

2.动力学与放大

乙醇发醇过程前沿课题主要集中在液化、糖化和发酵过程节能降耗,包括:耐高温、高糖浓度、高乙醇浓度的能力以及酵母高效发酵过程的基础研究;液化酶、糖化酶的作用机制及实际物系的动力学研究;同步糖化发酵动力学方面的研究。从化学工程角度看,上述问题涵盖发酵生物反应动力学及传递特性两个方面,动力学方法是发酵过程放大的理论基础。发酵动力学包括两个层次:一是本征动力学,它是指没有传递等工程因素影响时,发酵生物反应固有的速率;二是宏观动力学,它是指在反应器内所观测到的总反应速率及其形式和结构、操作方式、物料的流动与混合,传递与传热等。

在大多数情况下,只要体系物性、流场、流态与在实际操作(热态)时比较接近,往往可以用冷模的实验方法模拟在热态下的流体力学状态,这对大设备的放大规律的研究有帮助。因此,采用大型冷模研究在过程设备中流体的流体力学特性并与小型热模所进行的动力学研究相结合是研究发酵设备放大规律的一种有效方法。

3.发酵罐内多场分布

多场分布包括温度分布、浓度分布和速率分布。发酵生物反应器中的物理因素—传递特性将影响到反应器内基质和产物的浓度分布及温度分布,进而影响到反应器内某一组分的反应速率。因此,传递特性的研究是不可忽视的问题,研究发酵罐内传热、传质及传动将是化学工程领域的一项重要任务,同时也为更好地控制发酵过程提供了理论依据。

CFD模型在模拟反应器内的温度、浓度和速度分布上是一种十分重要的方法,应引起重视。

二、乙醇纯化过程中的化学工程问题

采用发酵的方法生产乙醇,同时不可避免地会生成水,要获得乙醇势必要对乙醇和水进行分离,从原理讲分离乙醇和水的方法有精馏、吸附、渗透汽化膜分离等方法,然后发酵液中乙醇质量分数一般为5%~12%,而燃料乙醇产品的纯度却要在99%以上。因而从发酵液中分离出乙醇所消耗费的能量占总能量的绝大部分。所以从发酵液中分离乙醇—水混合液一般分两步:先用普通精馏得到质量分数为92.4%的乙醇,再用共沸精馏、萃取精馏、液液萃取、吸附或其它方法得到无水乙醇。

精馏作为具有技术成熟度和应用成熟度较高的分离方法,是分离乙醇—水混合液最早,也是最普遍的方法,但需很高的能耗。现有3种方法替代精馏方法生产乙醇:萃取法、超临界流体法和渗透蒸发膜分离法,这部分工艺几乎等同于化学工程的分离工艺技术,可以应用。

三、生物发酵反应与分离过程耦合

现有燃料乙醇工艺的基础研究包括生产过程放大和流程创新、研究生物反应与分离过程耦合探索新的短流程工艺。

将生物发酵直接看作反应并与分离技术耦合来提高整个发酵及分离的效率,将推动燃料乙醇工艺的技术进步。

多场耦合对开发新型发酵与分离设备具指导意义,未来发展趋势必将是将反应与分离以及多种分离结合一起的设备。如精馏与吸附、发酵与精馏等通过一个设备操作实现两者完美结合,而目前的多塔生产工艺将会被逐渐淘汰而发展对应短流程工艺这方面研究及发展将极大地消减成本,同时也降低能耗,对改善反应与分离过程,提高效率具很大潜力。

贯穿于燃料乙醇生产过程的流体流动、热量传递、质量传递问题与发酵生化反应交织在一起,对燃料乙醇过程产生决定性的影响。发酵过程尤其是同步糖化发酵技术背后的物理、生物、化学机制及工程策略,发酵罐中流场、温度场及浓度场的多场耦合,对生物反应器中多尺度问题作综合考虑,采用人工智能研究流程优化组合分析工程策略,发展新型分离发酵设备等,都是目前急需研究的内容,是燃料乙醇领域的难点和热点问题。

采用化学工程学理论及方法研究燃料乙醇生物反应工程规律、工程放大及流程创新将是一种主要趋势。

参考文献

[1] 李静海.浅谈21世纪的化学工程[J]. 化工学报,2008,59(8): 1879-1883.

化学工艺与流程范文5

关键词:中职学校;化学工艺;识图能力

中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)13-036-01

识图能力是指通过识图熟悉与掌握化工生产现场工艺控制、操作等知识与技能的一种能力。化工生产的过程是一项需要多专业工程技术人员共同配合、相互交流与协作才能完成的庞大的系统工程。中职化学工艺专业的学生毕业后主要从事化工生产一线的操作工作,识图能力对该专业学生今后的职业生涯起着十分重要的作用。

那么如何提高中职学校学生化工识图的能力呢?作者认为可以从以下几个方面着手。

1、教材内容体现行业发展特征

教材是教学工作赖以进行的根本,是学生吸取知识的重要源泉。教材的结构体现任务引领特点,组织体现做学一体特色。从学生的兴趣和行业的需求出发,安排知识和技能点,体现出先感性认识后理性归纳、先简单后复杂循序渐进、螺旋上升的特点,任务(项目)选题案例化、实战化和模块化,校企结合,充分利用实习、实训基地,通过唤起学生已有的经验,并发展新的经验,善于让教学最大限度地接近实际职业的经验情境,追求最佳的教学效果。

2、专职教师和学生要树立正确的思想观念

中职学校化学工艺专业的学生毕业后主要从事化工及化工相关企业的一线技术工人,而不是从事教学、设计、科研等工作。因此培养学生的知识特点是工程知识高于化学理论,识图能力高于制图能力。所以制图是基础,识图才是重点。

对于化学工艺专业的学生而言,识图应以工艺图纸为主。工艺图纸主要有化工设备图、工艺方块图、物料流程图、管道及仪表流程图、管道单线图等。由于工艺图纸都是有工艺流程图衍生出来的,其他工艺图纸也最终是为工艺流程图服务的,因此识图时应以工艺流程图为重点。

3、教师应善于利用多媒体技术的教学手段

随着计算机技术的普及,多媒体教学已成为当今现代教学手段的主流,化工识图这门课也不能偏离这个主流。化工识图本身就比较抽象,难于理解,特别是刚开始接触物体的三视图,原本空间的形体放在二维平面上,通过平面投影的表达,想象出空间的形状,对不少学生来说都非常困难,这就需要培养学生的空间想象能力。多媒体技术的教学手段很好的解决了这一难题。多媒体集形、声、动、静于一体,编制的计算机辅助教学课件能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具,能有效减轻学生课业负担,能形象的解决教师只能口头表达而无法具体演示的问题。 例如:在讲述某工段管道及仪表流程图的工艺流程时候,可以借助多媒体以动画的形式帮助学生们掌握工艺流程是如何一步一步进行的。但是也不能完全依赖现代化的教学手段,需要动手展示给学生学习的一些作图方法,还是应该亲自动手,否则学生总是认为自己手工完成不了计算机完成的内容。

4、教学需要必要的操作演示

化工识图本身就存在许多国家标准,需要学生严格遵守贯彻,而标准是一些认为规定的繁文缛节,这就需要学生通过画图的实践掌握是远远不够的,这就要求教师必须亲自下笔去画,如:字体是长仿宋体应该是怎么样的;粗线画多粗,细线画多细;实、虚线相交怎么画;尺寸标注如何去标注;方块图的化工单元操作是用细实线来表示等等,亲自示范的效果强于口头表述的效果。

5、培养学生的空间想象力

学生在识图、读图的过程中,培养空间想象力是非常重要的,大量的例题分析是不能满足教学的。因此以下几种方法可帮助学生提高识图能力的。

(1)让学生自己做模型

在初学《化工识图》这门课程时,教师布置作业可让学生制作简单的模型,这样学生在画三视图时,不但更实际的从模型中看到三个视图的真实反映,更是帮助学生增强空间想象能力和动手的能力,有助于解决实际问题,然后在强化学生的空间想象能力的基础上,逐步脱离对模型的依赖。

(2)激发学生学习兴趣

在学习《化工识图》这门课的过程中,要提高教学质量,加强学生的识图能力,就必须不断激发学生的学习兴趣,努力提高他们的学习积极性。多年的教学实践证明,学习兴趣需要在教学过程中不断的培养,从事教学工作的教师要运用灵活多样的教学方式和方法,因势利导。最大限度的利用身边的资源,开发资源,培养学生善于发现实践与理论的真正差别,从而激发学生的学习兴趣,更好更出色的完成化工识图的任务,从而强化识图能力。

(3)小组完成课后习题

《化工识图》是一门专业基础课,学生必须通过多画图、识图、读图。所以作业内容选择的得当与否,学生是独立完成还是小组完成,都会直接影响学生识图能力的提高。小组完成作业习题可以集学生们的智慧,总结归纳小组内学生的识读步骤,提高读图正确率,增加学生的学习积极性。

化学工艺与流程范文6

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.