化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系精選(九篇)

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第1篇：化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系范文

關(guān)鍵詞：專業(yè)教學(xué)設(shè)計；項目課程設(shè)計；校企合作平臺；實訓(xùn)教學(xué)體系

        一、把握專業(yè)職業(yè)能力的“四個特征” 

        1、“動手”與“動腦”。在“動手”與“動腦”能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練方面，經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生的職業(yè)技能更多的表現(xiàn)在應(yīng)具備“動腦”能力。即在復(fù)雜、多變的市場環(huán)境下所具有的分析、思辨、判斷決策以及各種方案和策劃的制訂、改善、調(diào)整、實施的能力。

        2、“管物”與“管人”。如果說工程技術(shù)類專業(yè)畢業(yè)生大多面對的是材料和設(shè)備等有形物品，而經(jīng)管類專業(yè)畢業(yè)生更多的是與“人”打交道。因此，勾通、協(xié)調(diào)、組織能力就顯得尤為重要。

        3、“規(guī)定動作”和“自選動作”。高職經(jīng)管類專業(yè)畢業(yè)生不管是在什么職業(yè)崗位上，其所處的環(huán)境都是千變?nèi)f化的。即使是按照固定的管理流程、標(biāo)準(zhǔn)和程序?qū)嵤┕芾磉^程，但管理流程中的各個環(huán)節(jié)和管理點都會由于環(huán)境和條件的隨時變化而產(chǎn)生許多變量。這就需要管理作業(yè)人員具有隨時適應(yīng)環(huán)境，調(diào)整策略和方法的能力。

        4、“單體”與“協(xié)同”。從管理的組織原理看，絕大多數(shù)的管理項目不可能是“單體”作戰(zhàn)，管理的層級組織注重的是協(xié)同效率。因此高職經(jīng)管類專業(yè)畢業(yè)生，必須具備在組織環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)的合作、服從、交流和領(lǐng)導(dǎo)的職業(yè)素質(zhì)。

        二、抓好課程體系開發(fā)的三個環(huán)節(jié)

        1、界定行動領(lǐng)域。行動是指職業(yè)人在特定職業(yè)崗位上根據(jù)職業(yè)行動目標(biāo)所進(jìn)行的職業(yè)活動。行動領(lǐng)域是一系列職業(yè)行動的集合，其載體是來自企業(yè)的工作項目（任務(wù)）。界定行動領(lǐng)域是課程體系設(shè)計和課程開發(fā)的基礎(chǔ)，需要專業(yè)教師和企業(yè)專家共同組織研究小組，在企業(yè)第一線進(jìn)行深入調(diào)研。確定行動領(lǐng)域應(yīng)重點考慮業(yè)務(wù)范圍的一致性、工作過程的完整性、信息傳輸?shù)谋憬菪?、業(yè)務(wù)流程的范例性、經(jīng)營目標(biāo)的統(tǒng)一性、工作任務(wù)的相關(guān)性、職業(yè)能力的聚合性和產(chǎn)品流動的增值性等原則。

        2、行動領(lǐng)域向?qū)W習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化。學(xué)習(xí)領(lǐng)域是經(jīng)過教學(xué)論加工的行動領(lǐng)域，學(xué)習(xí)領(lǐng)域即是課程。在行動領(lǐng)域向?qū)W習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化中，行動領(lǐng)域和學(xué)習(xí)領(lǐng)域可以是“一對一”的關(guān)系，也可以不是。行動領(lǐng)域向?qū)W習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換，應(yīng)保證教學(xué)實施的可行性、行動過程的連續(xù)性、行動目標(biāo)的指向性、行動內(nèi)容的多維性、工作過程的典型性、知識和能力的相關(guān)性以及教學(xué)方法的普適性。

        3、學(xué)習(xí)情景設(shè)計。基于工作過程系統(tǒng)化的課程開發(fā)并不排斥職業(yè)能力分析，而是使二者做到有機(jī)結(jié)合。學(xué)習(xí)情境設(shè)計原則包括七個方面：知識和能力的相容性、能力目標(biāo)的特殊性、能力結(jié)構(gòu)的層次性、職業(yè)行動的針對性、學(xué)習(xí)和考核方法的多樣性、教學(xué)環(huán)境和條件的適應(yīng)性以及職業(yè)領(lǐng)域的拓展性。

        三、正確處理項目課程教學(xué)的“五個關(guān)系”

        （一）工作過程、工作項目與職業(yè)崗位分析的關(guān)系

        通常，只做職業(yè)崗位分析所帶來的問題是，大多數(shù)職業(yè)崗位因其所具有的多變性和復(fù)合性的特征，而不具有同一性和代表性。同是物流企業(yè)，不同規(guī)模和經(jīng)營范圍其職業(yè)崗位設(shè)置的差異是很大的，因此，單純建立在職業(yè)崗位分析基礎(chǔ)上的課程體系構(gòu)建就缺乏充分的根據(jù)?；诠ぷ鬟^程和工作項目分析并不排斥職業(yè)崗位分析，而是二者應(yīng)做到有機(jī)結(jié)合。它的具體表述應(yīng)是：一個具備職業(yè)能力的職業(yè)人在特定的職業(yè)崗位上，通過實施一個完整的工作過程，進(jìn)而完成一項具體的工作項目。這樣職業(yè)人通過完成具體工作項目所具備的職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)就具有了典型性和代表性。

        (二)工作過程與工作項目的關(guān)系

        按照基于工作過程和工作項目設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)方案的思路，工作過程與工作項目的關(guān)系是鏈條與結(jié)點的關(guān)系。工作項目體現(xiàn)在工作過程之中，而工作過程和其過程目標(biāo)的實現(xiàn)則要求具體工作項目的實施，二者的有機(jī)合成構(gòu)成一條完整的“工作鏈”。

        (三)工作項目中“大項目”與“小項目”的關(guān)系

        在高職經(jīng)管類專業(yè)中，有的專業(yè)，從專業(yè)整體看工作過程比較明顯，如會計、市場營銷專業(yè)等，由此，應(yīng)首先明確工作過程，在此基礎(chǔ)上確定工作項目；而有的專業(yè)，如物流管理、國際商務(wù)等專業(yè)，從專業(yè)整體看工作過程不明顯，則首先應(yīng)確定工作項目，以工作項目的實施排列工作過程，而一個具體工作項目在實施過程中又要通過“小工作項目”（工作任務(wù)）的完成才能實現(xiàn)其項目目標(biāo)，這就出現(xiàn)了在課程開發(fā)中“大項目”和“小項目”的關(guān)系。

        (四)工作項目與課程體系的關(guān)系

        在課程開發(fā)中，工作項目與課程體系是對應(yīng)關(guān)系。其中，應(yīng)把握的要點是，在職業(yè)能力和工作過程分析的基礎(chǔ)上，工作任務(wù)應(yīng)和課程相對應(yīng)，有時一門課程可以對應(yīng)多項工作任務(wù)，但不允許一項工作任務(wù)對應(yīng)多門課程。如果出現(xiàn)此情況，就意味著應(yīng)對該課程進(jìn)行解構(gòu)和重構(gòu)。如物流管理專業(yè)課程體系中，倉儲設(shè)備操作（工作任務(wù)）和運(yùn)輸設(shè)備操作（工作任務(wù)）分別體現(xiàn)在倉儲業(yè)務(wù)操作和運(yùn)輸業(yè)務(wù)操作兩門課程中，出現(xiàn)這種情況就應(yīng)經(jīng)過整合獨立開設(shè)“物流設(shè)備操作”課程，從而避免課程內(nèi)容的重復(fù)。課程的設(shè)置一方面要與工作任務(wù)相對應(yīng)，同時應(yīng)明確完成該任務(wù)，學(xué)生應(yīng)具備的知識點，能力點和職業(yè)素質(zhì)，從而為制訂課程標(biāo)準(zhǔn)和教材開發(fā)奠立基礎(chǔ)。

        (五)課程教學(xué)中專、兼職教師的關(guān)系

        根據(jù)教育部有關(guān)文件精神，“專業(yè)主干課和核心課程的實訓(xùn)教學(xué)應(yīng)以兼職教師為主”，這樣的要求無疑是經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研，是科學(xué)、可行的。但是，應(yīng)注意的問題是，在課程教學(xué)中，專、兼職教師同講一門課程，依據(jù)同一個課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)方案。因此，專、兼職教師必須彼此熟悉，相互溝通，雙方的合作應(yīng)作到“零縫隙”，否則專、兼職教師雖然在課程教學(xué)中發(fā)揮了各自的專長，但偏離了課程標(biāo)準(zhǔn)，則不可能真正體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合和教學(xué)做一體，其教學(xué)效率也將大打折扣。

        四、構(gòu)建校企合作的“六個平臺”

        1、專業(yè)建設(shè)平臺。在專業(yè)建設(shè)平臺上的合作項目應(yīng)包括：專業(yè)和專業(yè)方向的開發(fā)、專業(yè)人才需求調(diào)研、專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定和論證、專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的制定和論證、專業(yè)教學(xué)評估、雙證融通教學(xué)模式的實施等。對此院校應(yīng)充分利用企業(yè)優(yōu)勢，依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，聘請企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和專家實實在在參與上述項目實施的全過程。

        2、課程開發(fā)平臺。在課程開發(fā)平臺上的合作項目重點應(yīng)圍繞精品課程和優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)。精品課程和優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)是示范專業(yè)的主要建設(shè)項目，根據(jù)教育部有關(guān)文件精神上述項目的建設(shè)必需有企業(yè)深度參與。

對此項目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)根據(jù)課程的性質(zhì)和內(nèi)容，選擇并深入典型合作企業(yè)，與企業(yè)共同開發(fā)。其中包括：共同制定課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)方案、共同實施項目教學(xué)過程、依托企業(yè)選擇真實的工作場景、開發(fā)企業(yè)管理案例、廣泛匯集企業(yè)真實的制度等有關(guān)資料等。實踐證明，離開了企業(yè)的支撐和幫助，精品課程和優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，也很難做出示范。

       3、實訓(xùn)教學(xué)平臺。根據(jù)教育部2006年16號文件精神，“專業(yè)的生產(chǎn)性實訓(xùn)應(yīng)占實訓(xùn)教學(xué)時數(shù)的80%以上”。根據(jù)經(jīng)管類專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)的特點，生產(chǎn)性實訓(xùn)應(yīng)體現(xiàn)在生產(chǎn)過程、生產(chǎn)場景、生產(chǎn)對象、生產(chǎn)方法等方面。在實訓(xùn)教學(xué)平臺上，校企可以通過課程內(nèi)實訓(xùn)、綜合實訓(xùn)和頂崗實習(xí)，使學(xué)生在真實場景和職業(yè)崗位上訓(xùn)練職業(yè)技能，培養(yǎng)職業(yè)素質(zhì)，逐漸做到校內(nèi)教學(xué)與企業(yè)真實的職業(yè)崗位“無縫對接”，并逐漸過度到“訂單培養(yǎng)”，同時為學(xué)生就業(yè)創(chuàng)造條件。

        4、項目研究平臺。項目研究對于校企雙方是雙向的。一方面，在示范院校和示范專業(yè)建設(shè)過程中有大量的教學(xué)研究項目，如工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式、教學(xué)和課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)管理及其運(yùn)行機(jī)制等。上述教學(xué)研究項目只有借助于校企合作平臺，請企業(yè)專家深度參與，研究成果才能具有真實性、科學(xué)性、代表性和實用性；另一方面，企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中也必然會遇到大量的需要研究的項目，企業(yè)可以充分借助院校教師所具有的科研能力優(yōu)勢，結(jié)合企業(yè)需要，真題真做，從而實現(xiàn)校企雙贏。

        5、專任教師培養(yǎng)平臺。高職院校的年輕教師普遍缺少企業(yè)經(jīng)歷，從而不具備“雙師素質(zhì)”和“雙教能力”，這已成為深化教學(xué)改革的瓶頸。在專任教師平臺上，院校的青年教師可以有目的、帶項目下企業(yè)進(jìn)行實踐鍛煉，這是教師團(tuán)隊建設(shè)不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

        6、培訓(xùn)與服務(wù)平臺。校企合作過程中，企業(yè)的收益往往包括需要院校提供員工培訓(xùn)、技術(shù)支持和服務(wù)以及項目咨詢等。在培訓(xùn)與服務(wù)平臺上，校企雙方可以根據(jù)企業(yè)需要共同開發(fā)員工培訓(xùn)和服務(wù)項目，共同制訂培訓(xùn)大綱和實施方案，通過員工培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)，一方面可以全方位地提升企業(yè)員工的素質(zhì)和經(jīng)營管理水平；另一方面也是院校教師接觸企業(yè)實際，提升教學(xué)與科研能力的極好機(jī)會。

        五、實施“五個環(huán)節(jié)”，建立點、線、面一體化的實訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)

        點、線、面一體化的實訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)是指：根據(jù)認(rèn)知規(guī)律，構(gòu)建以“單項能力、崗位能力和綜合能力”，即“點——線——面”為一體的技能訓(xùn)練系統(tǒng)。

        其中，“點”是指崗位單項能力，即在職業(yè)崗位完成某一工作任務(wù)應(yīng)具備的單項操作技能，其載體是工作任務(wù)鏈的節(jié)點，單項能力尚不能完成該工作任務(wù)的全部技能操作?！熬€”是崗位能力，即在特定崗位上，履行職責(zé)，根據(jù)工作過程，完成全部工作所具備的技能，是單一工作任務(wù)鏈上相關(guān)技能的集合。 “面”是指專業(yè)綜合能力，即適應(yīng)輪崗、轉(zhuǎn)崗需要的工作技能，是多工作任務(wù)鏈相關(guān)技能的集合，也包括可持續(xù)發(fā)展能力。點、線、面實訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的實現(xiàn)方式為：

        崗位單項能力=課程實訓(xùn)+綜合實訓(xùn)

        崗位能力=綜合實訓(xùn)+頂崗實習(xí)

        專業(yè)綜合能力=頂崗實習(xí)

        六、建設(shè)具有“七個結(jié)合”功能的校內(nèi)實訓(xùn)基地

        1、課程實訓(xùn)與綜合實訓(xùn)相結(jié)合。專業(yè)主干課和核心課程內(nèi)的實訓(xùn)是指，在該課程中的學(xué)時范圍內(nèi)，為了培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)應(yīng)安排的實訓(xùn)環(huán)節(jié)。其形式為企業(yè)參觀+校內(nèi)計算機(jī)軟件模擬+沙盤模擬演練+相關(guān)設(shè)備操作；綜合實訓(xùn)是指，學(xué)生在已經(jīng)完成專業(yè)主干課和核心課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上為了實現(xiàn)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)所進(jìn)行的綜合訓(xùn)練，其實現(xiàn)方式應(yīng)是在真實場景下的生產(chǎn)實訓(xùn)。在課程實訓(xùn)和綜合實訓(xùn)中，校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)應(yīng)力求符合生產(chǎn)性實訓(xùn)，學(xué)時應(yīng)占總實訓(xùn)學(xué)時的60%-70%的基本要求。

        2、仿真模擬與實際操作相結(jié)合。仿真模擬實訓(xùn)是高職經(jīng)管類專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)主要形式之一。從目前看，仿真模擬實訓(xùn)主要包括計算機(jī)軟件模擬實訓(xùn)和沙盤演練模擬實訓(xùn)。仿真模擬實訓(xùn)利用其理念和方法虛擬了企業(yè)真實的經(jīng)營環(huán)境、條件、流程、數(shù)據(jù)和管理，符合教育部2006年16號文件中關(guān)于“建立虛擬工廠和虛擬車間”的基本精神。由于仿真模擬的實訓(xùn)過程體現(xiàn)了企業(yè)的真實場景和真實的經(jīng)營過程，尤其是符合經(jīng)管類專業(yè)“實訓(xùn)應(yīng)設(shè)置在復(fù)雜、多變的市場環(huán)境”的基本要求，因此仿真模擬實訓(xùn)應(yīng)視為生產(chǎn)型實訓(xùn)。但是在高職經(jīng)管類有的專業(yè)中，實訓(xùn)過程只依靠仿真模擬是不夠的，應(yīng)使學(xué)生在真實的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境中進(jìn)行設(shè)備操作，接觸到真實的合同、憑證和單據(jù)。在項目課程教學(xué)中應(yīng)圍繞一個具體工作任務(wù)的完成，將仿真模擬和實際操作訓(xùn)練進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生通過訓(xùn)練具備相應(yīng)的知識、技能和職業(yè)素質(zhì)。

        3、“動手”與“動腦”訓(xùn)練相結(jié)合。“動手”與“動腦”的能力培養(yǎng)體現(xiàn)了經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生職業(yè)技能的特征。在這里尤其要強(qiáng)調(diào)注重學(xué)生“動腦” 能力的培養(yǎng)。近年來國內(nèi)有的公司開發(fā)的“沙盤模擬演練”以及課程教學(xué)中的小組活動與研討，典型案例分析等應(yīng)當(dāng)在實訓(xùn)教學(xué)和實訓(xùn)基地建設(shè)中給予充分考慮。

        4、課程教學(xué)與技能取證相結(jié)合?！半p證融通”在許多高職院校中已經(jīng)成為專業(yè)人才培養(yǎng)模式的特色。在經(jīng)管類專業(yè)中，許多專業(yè)的職業(yè)資格鑒定充分體現(xiàn)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此雙證書教育既是學(xué)生就業(yè)的需要，也是深化專業(yè)教學(xué)改革和課程建設(shè)的需要。在實踐中，課程教學(xué)和職業(yè)技能取證在學(xué)生的知識和素質(zhì)培養(yǎng)以及技能訓(xùn)練中，其內(nèi)容和方式具有一致性。高職經(jīng)管類專業(yè)實訓(xùn)基地所具備的實訓(xùn)功能和開出的實訓(xùn)項目也應(yīng)當(dāng)與專業(yè)職業(yè)資格鑒定的要求相吻合。

        5、校內(nèi)與校外實訓(xùn)相結(jié)合。由于條件所限，經(jīng)管類專業(yè)有的實訓(xùn)項目在校內(nèi)很難達(dá)到預(yù)期效果，因此必須注重校外實訓(xùn)基地建設(shè)。使“兩個基地”在實訓(xùn)教學(xué)中各自發(fā)揮優(yōu)勢，開發(fā)不同的實訓(xùn)項目，并且互為補(bǔ)充，以滿足實訓(xùn)教學(xué)的要求。

        6、校內(nèi)實訓(xùn)與對外開放相結(jié)合。根據(jù)教育部有關(guān)文件精神，示范專業(yè)在建設(shè)中必須發(fā)揮其引領(lǐng)、輻射和帶動作用。因此實訓(xùn)基地建成后應(yīng)做到資源共享和充分利用。一方面提高有限教育資源的利用效率，另一方面通過向社會開放也可以進(jìn)一步搞活實訓(xùn)基地運(yùn)行機(jī)制，創(chuàng)新實訓(xùn)基地的管理模式。

        7、政府投資與企業(yè)共建相結(jié)合。高職院校實訓(xùn)基地建設(shè)融入企業(yè)資金，做到校企共建將會改變實訓(xùn)基地的性質(zhì)，使其具有雙重屬性和不同的服務(wù)功能，這對校企雙方是雙贏的。經(jīng)管類專業(yè)在實訓(xùn)基地建設(shè)中應(yīng)積極尋找與企業(yè)合作的機(jī)會，積極吸收企業(yè)資金，逐漸使實訓(xùn)基地和企業(yè)環(huán)境做到“零距離”，雙方共同建設(shè)、共同管理、共擔(dān)風(fēng)險、共享收益。 

參考文獻(xiàn)：

[1]黃克孝．“中等職業(yè)教育多元整合式課程模式的開發(fā)”研究報告[g].教育部面向21世紀(jì)職教課程改革和教材建設(shè)項目成果匯編.北京:高等教育出版社.2002．

第2篇：化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系范文

關(guān)鍵詞:工藝；化學(xué)工程；化工生產(chǎn)

在我們目前所接觸的工業(yè)中，化工是非常重要的一個步驟，雖然不像航天事業(yè)那樣驚喜動魄，也不如軍事可以直接用來保家衛(wèi)國，可是化工卻能滲透到很多行業(yè)中，其中很多都是足以值得我們驕傲的行業(yè)，化工通過提供優(yōu)良以及合適的材料，來促進(jìn)社會發(fā)展和科技的進(jìn)步，起到基石的作用。本文主要是以化工生產(chǎn)作為入手點，將生產(chǎn)化學(xué)物品的新工藝融入到化學(xué)工程里，以尋找到更加安全環(huán)保的方法為目的，以便研制出更多又好又新的材料。

1目前化工行業(yè)中所存在的問題

作為中間環(huán)節(jié)的化學(xué)生產(chǎn)工藝作用非常重要，直接關(guān)系到產(chǎn)品的純度、原材料的利用率并要嚴(yán)格控制環(huán)保，確保無污染物排出，無論什么時候都要確保人民的生活環(huán)境質(zhì)量，這也是衡量國家化工行業(yè)是否發(fā)達(dá)的一個重要的參考準(zhǔn)則。我國在化工行業(yè)的發(fā)展起步有些晚，所以亟待解決的問題也相對比較多，最主要突出的就是環(huán)保方面的問題。

1.1目前我國的化工生產(chǎn)率比較低

世界各個國家的工業(yè)都在迅速發(fā)展著，所以存在的問題也就更加突出，我國目前的化工產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)率方面與發(fā)達(dá)國家的差距比較大，而在化工生產(chǎn)時，對于壓力以及溫度的要求比較高，也就是說在生產(chǎn)過程中所使用的生產(chǎn)設(shè)備要非常達(dá)標(biāo)才可能有較高的產(chǎn)率。舉例來說，比如我們在生產(chǎn)肥料時，器皿溫度是否達(dá)標(biāo)是一項很關(guān)鍵的因素，而我國目前的反應(yīng)器皿大多都無法達(dá)到理想的溫度狀態(tài)，溫度不足會導(dǎo)致化肥在生產(chǎn)時反應(yīng)進(jìn)行的不夠充分，導(dǎo)致廢料產(chǎn)生過多，即對原材料是種浪費(fèi)，也會污染環(huán)境。而更嚴(yán)重的事情是，由于生產(chǎn)時反應(yīng)不充分，會直接導(dǎo)致產(chǎn)品合格率很低，無法達(dá)到生產(chǎn)所需要的條件，造成了能源以及資源方面的浪費(fèi)，這直接導(dǎo)致目前化工產(chǎn)率較為底下的現(xiàn)狀。

1.2化工廠的環(huán)保能力低下

在進(jìn)行化工生產(chǎn)時，如果環(huán)保的能力較低，則會直接導(dǎo)致空氣以及環(huán)境污染。這也是造成我國污染嚴(yán)重的罪魁禍?zhǔn)字?。像印刷、造紙、印染、重金屬以及紡織業(yè)都屬于污染環(huán)境較為嚴(yán)重的行業(yè)。這些行業(yè)的廢水檢測結(jié)果，一般都是重金屬超標(biāo)非常嚴(yán)重，對環(huán)境造成的危害不可估量，從而嚴(yán)重影響人們的衣食住行，也影響了我國的環(huán)境污染指數(shù)。這些重金屬污染型廢水的排放會嚴(yán)重影響我國人民飲水的質(zhì)量以及土壤的質(zhì)量，使得生態(tài)環(huán)境失調(diào)。

1.3不能使化工生產(chǎn)過程連續(xù)化

眾所周知，連續(xù)性的生產(chǎn)過程無論在哪個行業(yè)都能極大地節(jié)省人力財力，同時又能最為充分地利用資源和能源。但我國的化工行業(yè)卻存在化工生產(chǎn)過程連續(xù)性不好的問題。生產(chǎn)過程可能會因為連續(xù)性不佳而造成生產(chǎn)過程的中斷，使得整個生產(chǎn)過程脫節(jié)，對化學(xué)品的成品質(zhì)量造成極大的危害，并造成原料的浪費(fèi)，這也是化工生產(chǎn)中最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。

2關(guān)于化工生產(chǎn)工藝的研究

我國工業(yè)是由化學(xué)工業(yè)、機(jī)械設(shè)計制造工業(yè)和煤礦工業(yè)組成的。而化學(xué)工業(yè)是其中最為重要的組成部分，因為化工工業(yè)與人民的生活密切相關(guān)。我們吃的糧食是有糖類等碳水化合物組成的，我們穿的衣服是有纖維或者尼龍等化學(xué)品制成的，我們用的工具更是由化工材料做成的。

2.1努力改善反應(yīng)環(huán)境和條件

作為化學(xué)工程中的起始工作，反應(yīng)環(huán)境和反應(yīng)條件對化工生產(chǎn)過程的產(chǎn)率起著很大的作用。尤其是反應(yīng)條件，它既關(guān)系著反應(yīng)是否能順利進(jìn)行，又關(guān)系著化工生產(chǎn)過程產(chǎn)率的問題，反應(yīng)條件好了，自然可以達(dá)到高效生產(chǎn)，減少廢棄物的產(chǎn)出，提高原料產(chǎn)率。綜合以上原因，為了能夠達(dá)到高效生產(chǎn)我們最應(yīng)該做的就是加強(qiáng)化工生產(chǎn)過程中的反應(yīng)條件。催化劑能夠有效地縮短反應(yīng)時間，降低反應(yīng)能壘，增加反應(yīng)的速率。

2.2合理處理廢棄物

在化學(xué)品的生產(chǎn)過程中，反應(yīng)條件和反應(yīng)環(huán)境固然重要，但廢棄物的處理也很重要。我們國家是一個資源大國同時也是一個人口大國，使得人均資源占有率很有限，為了以后子孫后代的發(fā)展，我們不能走先污染后治理的道路，應(yīng)該合理處理好廢棄物。我國現(xiàn)行的法律規(guī)定，化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重金屬和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外，對有毒廢氣也要經(jīng)過處理才能排放到大氣中。被污染水質(zhì)的排放應(yīng)該嚴(yán)格采用化學(xué)原理對其進(jìn)行化學(xué)處理，等到指標(biāo)合格后，才能通過專用渠道，排放到自然環(huán)境中。比較簡單的則是通過基本反映，利用沉淀的方式，將重金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔锍恋硐聛?，使其危害性降到最低。而廢氣則應(yīng)該在排放裝置的中部和頂端設(shè)置有效的廢氣處理系統(tǒng)，過濾掉有毒的粉塵和氣體，之后再排放到空氣中。

2.3優(yōu)化化工生產(chǎn)的工藝技術(shù)

除了這些工藝以外，我們還要真正改善化工生產(chǎn)中的工藝，對化工反應(yīng)的一系列的反應(yīng)條件和反應(yīng)原理進(jìn)行研究。例如，乙烯的合成方式有很多種，可以裂解石油品也可以將乙醇脫水，還可以將長的碳鏈斷裂成短的碳鏈。出現(xiàn)多種方式時，我們就需要研究哪種方式更為節(jié)省能源，哪種方式的原料來源更廣，怎樣的工藝流程設(shè)計能取得最大的經(jīng)濟(jì)效益以及最高的產(chǎn)率。不同的原料，所需要的化工原料和生產(chǎn)方式都是不一樣的，我們需要針對不同的情況采取不同的工藝流程，使得這些流程能更好的適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)，來提高化工生產(chǎn)過程的有效性并且達(dá)到綠色環(huán)保高效的目的。

3結(jié)論

在化學(xué)工程中，化工生產(chǎn)是很重要的過程，只有保證在化學(xué)生產(chǎn)過程中的有效性，使化工生產(chǎn)的工藝達(dá)到設(shè)計的要求，同時也要提高生產(chǎn)設(shè)備水準(zhǔn)，增加在生產(chǎn)過程中的利用率，提高產(chǎn)量。要將小的化工廠進(jìn)行合并，組合成規(guī)模比較大、在處理污染方面更有能力的化工廠，同時也要提高化工生產(chǎn)工藝的水平，使工藝在進(jìn)行過程中可以最大程度的連貫起來。

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第3篇：化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系范文

1.1多尺度問題

由于酒精發(fā)酵過程是一個綜合了微生物學(xué)、生物化學(xué)以及化學(xué)工程學(xué)的復(fù)雜過程，因此模擬計算該過程不能僅僅單一采用傳統(tǒng)的生物學(xué)方法或化學(xué)工程的方法，而應(yīng)對生物反應(yīng)器中多尺度問題作綜合考慮?！岸喑叨取崩碚摰奶岢龊脱芯孔钤绯霈F(xiàn)在化學(xué)工程學(xué)科領(lǐng)域，該理論認(rèn)為以“單元操作”和“過程傳遞”為標(biāo)志的傳統(tǒng)方法已經(jīng)不能滿足這一需求。研究流動、傳遞、分相和反應(yīng)多尺度行為和同一尺度下這些現(xiàn)象共存的規(guī)律，是當(dāng)前化學(xué)工程定量化的趨勢。對生物反應(yīng)器的研究表明，細(xì)胞代謝物質(zhì)流與生物反應(yīng)器物料流變化的相關(guān)性是研究生物反應(yīng)器中多尺度關(guān)聯(lián)問題的有效方法，從關(guān)系特征中區(qū)分不同層次的問題，才能有效實現(xiàn)發(fā)酵過程的優(yōu)化[2]。當(dāng)然在這些層次中，工程中最感興趣的還是化學(xué)工程這一層面。在化學(xué)工程學(xué)角度看來，酒精發(fā)酵罐可以看做是反應(yīng)器，理論上計算反應(yīng)器的模型應(yīng)可以適用于酒精發(fā)酵罐。

1.2動力學(xué)與放大

乙醇發(fā)酵過程前沿課題主要集中在液化、糖化和發(fā)酵過程節(jié)能降耗，包括：耐受高溫、高糖濃度、高乙醇濃度的能力以及酵母高效發(fā)酵過程的基礎(chǔ)研究；液化酶、糖化酶的作用機(jī)制及實際物系的動力學(xué)研究；同步糖化發(fā)酵工藝實際物系的代謝調(diào)控機(jī)制與酵母發(fā)酵動力學(xué)等方面的研究[3]。從化學(xué)工程角度看，上述問題涵蓋發(fā)酵生物反應(yīng)動力學(xué)及傳遞特性兩個方面，動力學(xué)方程是發(fā)酵過程放大的理論基礎(chǔ)。發(fā)酵動力學(xué)包括兩個層次：一是本征動力學(xué)，它是指沒有傳遞等工程因素影響時，發(fā)酵生物反應(yīng)固有的速率；二是宏觀動力學(xué)，它是指在反應(yīng)器內(nèi)所觀測到的總反應(yīng)速率及其影響因素，這些影響因素包括反應(yīng)器的形式和結(jié)構(gòu)、操作方式、物料的流動與混合、傳質(zhì)與傳熱等。對酶催化反應(yīng)，最早和最廣泛使用的生物相集總模型是Michaels-Menten方程，微生物生長和反應(yīng)的模型是Monod方程，表示底物或產(chǎn)物抑制作用的方式也很多。結(jié)構(gòu)模型最早是由Dean和Hinshelwood的提出的。他們把微生物細(xì)胞區(qū)分為兩種不同的結(jié)構(gòu)，具有獨立的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，用不同的動力學(xué)方程表示。Rankrishna把活性生物質(zhì)分為兩類，分別描述這兩類生物質(zhì)的動力學(xué)特性。但至目前，生化反應(yīng)本征動力學(xué)的研究還處在發(fā)展階段。由于生化反應(yīng)常經(jīng)歷許多中間反應(yīng)，要弄清整個反應(yīng)歷程和各中間反應(yīng)的機(jī)理比較困難的，許多現(xiàn)象尚未完全弄清。德國GBF用系統(tǒng)工程方法對一些重要的工業(yè)生物過程進(jìn)行了定量生理學(xué)、代謝工程、不同規(guī)模生物反應(yīng)器波動環(huán)境條件的細(xì)胞動力學(xué)及動態(tài)特性研究，以圖進(jìn)行工業(yè)生物反應(yīng)器的優(yōu)化與放大，取得一系列重要成果。Ghaly等[4]建立了基于奶酪乳清連續(xù)發(fā)酵的動力學(xué)模型，結(jié)果表明，模型預(yù)測的細(xì)胞濃度和乙醇濃度十分準(zhǔn)確。Birol等[5]研究了SaccharomycescerevisiaeATCC9763酵母間歇發(fā)酵的特征，并將實驗結(jié)果用11種模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，比較表明Monod和Hinshelwood兩種模型的關(guān)聯(lián)結(jié)果較好。Li[6]研究了Zymomonasmobilis發(fā)酵時乙醇的抑制作用，并提出了3個關(guān)于乙醇抑制作用的模型。Shen等[7]研究了纖維素發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的半糖化發(fā)酵動力學(xué)模型。從文獻(xiàn)報道中看，關(guān)于發(fā)酵底物、細(xì)胞生長動力學(xué)的研究較多，乙醇產(chǎn)物動力學(xué)較少；同步糖化發(fā)酵工藝的研究較多，但發(fā)酵過程尤其是同步糖化發(fā)酵技術(shù)背后的物理、生物、化學(xué)機(jī)制及工程策略報道很少，該問題是生物學(xué)和化學(xué)工程的結(jié)合點，而該方面的研究將為優(yōu)化設(shè)計控制提供強(qiáng)有力的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。對于連續(xù)酒精發(fā)酵，情況要比間歇發(fā)酵復(fù)雜。因為要模擬計算連續(xù)酒精發(fā)酵過程，不僅要考慮酒精發(fā)酵過程中的生物化學(xué)反應(yīng)特征，還要關(guān)注酒精發(fā)酵罐內(nèi)的流動情況，即停留時間分布問題。在大多數(shù)情況下，只要體系的物性、流場、流態(tài)與在實際操作（熱態(tài)）時比較接近，往往可以用冷模的實驗方法模擬在熱態(tài)下的流體力學(xué)狀態(tài)，這對大設(shè)備的放大規(guī)律的研究是很有幫助的。因此，采用大型冷模研究在過程設(shè)備中流體的流體力學(xué)特性并與用小型熱模所進(jìn)行的動力學(xué)研究相結(jié)合，是研究發(fā)酵設(shè)備放大規(guī)律的一種有效方法[8]。生物反應(yīng)工程的研究、開發(fā)與放大，目前仍然是以經(jīng)驗方法為主。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用數(shù)學(xué)模型法對生物反應(yīng)工程有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行的研究也必將會有大的進(jìn)展。

1.3發(fā)酵罐內(nèi)多場分布

多場分布包括溫度分布、濃度分布和速度分布。發(fā)酵生物反應(yīng)器中的物理因素——傳遞特性將影響到反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)和產(chǎn)物的濃度分布及溫度分布，進(jìn)而影響到反應(yīng)器內(nèi)某一組分的反應(yīng)速率。例如氧在發(fā)酵液中的傳質(zhì)速率、固定化酶顆粒及菌絲團(tuán)和菌體絮狀物內(nèi)反應(yīng)組分的擴(kuò)散傳質(zhì)，這些傳質(zhì)對反應(yīng)結(jié)果都會產(chǎn)生影響，甚至成了反應(yīng)的控制步驟，并將影響反應(yīng)器的設(shè)計和放大。因此傳遞特性的研究是不可忽視的問題，研究發(fā)酵罐內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)及傳動將是化學(xué)工程領(lǐng)域的一項重要任務(wù)，同時也為更好地控制發(fā)酵過程提供了理論依據(jù)。國內(nèi)外許多學(xué)者在這方面開展了研究并已取得許多成果[9-13]。英國伯明翰大學(xué)Nienow采用用激光測速儀研究生物反應(yīng)器中的流場，用計算機(jī)圖形分析研究菌體形態(tài)與發(fā)酵液流變學(xué)、操作條件等因素；用流動跟蹤法測試液相循環(huán)時間分布；用規(guī)?？s小法考察pH值、溶氧梯度對代謝過程的影響。Hristov等[14]、Zahradnik等[15]、Lee等[16]使用CFD模擬研究了生化反應(yīng)器的混合、傳質(zhì)和反應(yīng)情況，并建立了三維區(qū)域網(wǎng)絡(luò)模型。相關(guān)傳遞特性的實驗及模擬研究已取得一定進(jìn)展，為發(fā)酵罐優(yōu)化設(shè)計，工程放大提供了一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累與技術(shù)支撐。Xia等[17]使用CFD模擬了多攪拌器發(fā)酵罐內(nèi)的速度分布。結(jié)果表明，不同的攪拌器會產(chǎn)生不同的速度場。質(zhì)量傳遞結(jié)果表明，相同攪拌器的不同組合也會產(chǎn)生不同的質(zhì)量傳遞系數(shù)。Lian等[18]使用CFD模擬了發(fā)酵罐內(nèi)的熱量傳遞，通過求解熱量傳遞方程得出了發(fā)酵罐內(nèi)的溫度分布。CFD模型在模擬反應(yīng)器內(nèi)的溫度、濃度和速度分布上是一種十分重要的方法，應(yīng)該引起足夠的重視。

2乙醇純化過程中的化學(xué)工程問題

采用發(fā)酵的方法生產(chǎn)乙醇，在獲得乙醇的同時不可避免地會生成水。要獲得乙醇勢必要對乙醇和水進(jìn)行分離，從原理上講分離乙醇和水的方法有精餾、萃取精餾、加鹽萃取精餾、共沸精餾、吸附、滲透汽化膜分離等多種方法。然而發(fā)酵液中乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為5%～12%，而燃料乙醇產(chǎn)品的純度卻要在99%以上，因而從發(fā)酵液中分離出乙醇所耗費(fèi)的能量占總能量的絕大部分。又由于乙醇易與水形成共沸物，使用普通精餾無法獲得無水乙醇。所以從發(fā)酵液中分離乙醇-水混合液一般分兩步：先用普通精餾方法得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.4%的乙醇，再用共沸精餾、萃取精餾、液液萃取、吸附或其它方法得到無水乙醇。精餾作為具有技術(shù)成熟度和應(yīng)用成熟度較高的分離方法是分離乙醇-水溶液最早也是最普遍的方法。但由于溶液較高的蒸發(fā)熱，精餾在操作過程中需要很高的能耗；并且隨著原料中乙醇濃度的提高，精餾塔中回流比必須相應(yīng)地提高，進(jìn)一步提高了成本。文獻(xiàn)報道主要有3種方法替代精餾法生產(chǎn)乙醇[19]：萃取法、超臨界流體法和滲透蒸發(fā)膜分離法。Egan等使用多種溶劑從10%含量乙醇的水溶液中萃取乙醇，發(fā)現(xiàn)把乙醇含量濃縮至95%需耗能23.55kJ/L，但其所使用溶劑大多具有毒性容易造成環(huán)境污染。Brunner等利用超臨界二氧化碳和乙烷作溶劑分離乙醇-水溶液，由于乙醇在氣相相對較低的溶解性，超臨界流體法被認(rèn)為是一種較好的方法。Shah等[20]在多種條件下研究了NaA-沸石膜蒸發(fā)分離乙醇-水，120℃下可生產(chǎn)530L/h濃度高于99.8%的乙醇。Morigami等[21]指出了NaA-沸石膜對水表現(xiàn)出很高的選擇透過性和滲透通量。由此可見，這部分的工藝幾乎等同于化學(xué)工程的分離工藝技術(shù)，而這些化工分離工程技術(shù)趨于成熟，因而可完全加以應(yīng)用。傳統(tǒng)的分離經(jīng)歷了幾十年的研究和發(fā)展，技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，但并不意味著它們不再發(fā)展，無論在理論上、設(shè)備的結(jié)構(gòu)和效率上，仍在不斷有所創(chuàng)新，目前呈現(xiàn)出分離與反應(yīng)過程耦合（增加化學(xué)作用對分離過程的影響）、分離過程的集成以及多場耦合等趨勢。王華軍等[22]提出了一種新的乙醇除水技術(shù)路線，采用了反應(yīng)+精餾同時進(jìn)行的方式除去乙醇-水共沸物中的水。目前燃料乙醇工業(yè)中乙醇純化過程一般采用多塔精餾，而向乙醇-水體系加入另一組分以增大原有體系的分離因子的萃取精餾分離方法也被采用。近年來研究工作呈現(xiàn)出采用復(fù)合溶劑特別是加鹽萃取精餾獲得無水乙醇的報道，加鹽萃取精餾利用的是鹽效應(yīng)。加入鹽溶液，可以使乙醇對水的相對揮發(fā)度大大提高，恒沸點消失，可以在較小回流比下較容易獲取無水乙醇。Cook等[23]在泡罩塔中研究了加入乙酸鉀萃取精餾乙醇-水共沸物的過程，結(jié)果表明加入少量的乙酸鉀即可消除共沸點。他們還比較了加鹽萃取精餾和傳統(tǒng)的萃取精餾的優(yōu)缺點，得出加鹽萃取精餾應(yīng)用于乙醇-水系統(tǒng)更高效。Barba等[24]從能耗的角度比較了加入CaCl2的加鹽萃取精餾過程與使用苯、戊烷、二乙酯的共沸精餾過程和使用乙二醇和汽油的萃取精餾過程，結(jié)果表明以CaCl2為鹽的加鹽萃取精餾過程優(yōu)于其它技術(shù)。從降低能耗角度而言，加鹽萃取精餾更適用于從發(fā)酵液中制得無水乙醇；與只用乙二醇的萃取精餾相比，溶劑比減少了75%～80%，塔板數(shù)大幅度減少，能耗顯著下降，然而加鹽萃取精餾中鹽的加入，不可避免導(dǎo)致對設(shè)備的腐蝕，鹽有時會從溶劑中析出，使管道堵塞，這都是目前亟待解決的問題。離子液體萃取精餾、超枝聚合物萃取精餾是新穎的分離乙醇-水混合物的方法，有較高的分離能力。膜蒸發(fā)分離乙醇-水混合物也取得了較好的進(jìn)展。膜蒸發(fā)技術(shù)是基于溶液擴(kuò)散機(jī)理，其驅(qū)動力是膜兩側(cè)的化學(xué)勢梯度。采用膜蒸發(fā)可比傳統(tǒng)方法節(jié)能1/2～2/3，且可避免產(chǎn)品和環(huán)境受污染，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。采用吸附脫水分離乙醇-水共沸物也是研究熱點，無機(jī)吸附劑如分子篩、氯化鋰、硅膠已成功應(yīng)用于發(fā)酵乙醇工業(yè)[25-27]。然而對吸附床的流場特性及放大規(guī)律認(rèn)識還不是很清楚，這方面仍需要進(jìn)一步研究。生物吸附劑，如谷粒、淀粉和纖維素以其良好的吸附性能、高的乙醇收率，引起人們的關(guān)注。Ladisch等[28]率先研究了使用生物吸附劑進(jìn)行乙醇脫水研究，結(jié)果表明淀粉和纖維素可選擇性的吸附水蒸氣，可得到高于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%的乙醇。Hu等[29]通過實驗研究了使用玉米粉作為固定床吸附劑打破乙醇-水的共沸點，然后再經(jīng)流化床重生。Hu的研究結(jié)果表明，影響吸附量的因素包括蒸汽流過固定床表面的速度、床層溫度、玉米粉的粒徑分布，玉米粉對水的吸附能力為0.14～0.025g水/g吸附劑。從目前研究來看，在燃料乙醇生產(chǎn)中對采用單一操作過程研究的較多。如單獨研究吸附脫水分離乙醇-水共沸物；單獨采用滲透蒸發(fā)分離乙醇-水；單獨采用萃取精餾法分離乙醇-水混合物等。然而對這些分離技術(shù)的綜合運(yùn)用，研究單元操作的組合優(yōu)化報道很少。具體來說，對于從發(fā)酵液到成品酒精采用何種單元操作以及單元操作如何組合、分析不同組合的能耗及分離效果等都是目前學(xué)術(shù)界關(guān)注的課題。通過實驗研究這些單元操作組合以及流程優(yōu)化，顯然耗時耗力，得不償失；然而采用計算機(jī)仿真，運(yùn)用流程仿真軟件研究工程放大，模擬并研究實際物系在不同單元操作組合下的規(guī)律和經(jīng)濟(jì)效益具有較大優(yōu)勢。計算機(jī)仿真將成為研究流程優(yōu)化的重要手段和必然趨勢。乙醇純化過程中，各種單元操作的模擬，其分離過程的耦合可以采用商品化的流程模擬軟件（如AspenPlus，ProⅡ等）。然而這些商品化模擬軟件在進(jìn)行過程設(shè)計時，一般采用“二步法”[30]。而采用該種方法設(shè)計操作困難，耗時耗力，各種單元操作方式通常依靠經(jīng)驗決定，不屬于真正意義上的過程合成或集成[31]。在乙醇的純化中，工程模擬的重點在于根據(jù)指定條件對各種單元操作和分離流程耦合篩選。這就要涉及到人工智能方面的理論，無疑當(dāng)采用專家系統(tǒng)后，計算機(jī)本身就是一個經(jīng)驗豐富的工程師，它能夠根據(jù)人設(shè)定的要求（目標(biāo)函數(shù)），自動選擇合適的流程組合，而不在需要工程師去依靠經(jīng)驗來選擇流程、確定工藝了。這方面的研究對于進(jìn)一步優(yōu)化乙醇分離無疑是十分有利的，具有重要意義。

3生物發(fā)酵反應(yīng)與分離過程耦合

現(xiàn)有燃料乙醇工藝的基礎(chǔ)研究包括生產(chǎn)過程放大和流程創(chuàng)新、研究生物反應(yīng)與分離過程的耦合、探索新的短流程工藝[3]。由于發(fā)酵反應(yīng)和分離過程耦合并不僅僅是二者的簡單疊加，流程的耦合往往會產(chǎn)生意想不到的效果，在這方面無論是理論還是技術(shù)上都有待于進(jìn)一步創(chuàng)新。對于反應(yīng)與分離過程的耦合問題的認(rèn)識，需要追溯一下這個問題的源頭。若通過化學(xué)反應(yīng)所生成的產(chǎn)物就是最終產(chǎn)品，則相應(yīng)的過程一般認(rèn)為是反應(yīng)過程。在工程上付諸實施的方法、設(shè)備以及其它問題的綜合便是反應(yīng)工程。分離過程是通過物質(zhì)的遷移從物系中除去或濃集某一特定組分。在工業(yè)上實現(xiàn)分離過程所采用的方法、設(shè)備以及大規(guī)模生產(chǎn)中所遇到的問題的綜合構(gòu)成了分離工程。它們在工程上采用的物質(zhì)和能量的傳遞、流體力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)的基本原理、規(guī)律是相同的，所采用的設(shè)備也有許多共同點[8]。因而耦合問題從原理上看是可行的，實驗結(jié)果也進(jìn)一步證實了這一點。有關(guān)生物發(fā)酵反應(yīng)與分離過程耦合方面的研究已有一些報道，如液液萃取與發(fā)酵結(jié)合。Weilnhammer等[32]使用Clostridiumthermohydrosulfuricum進(jìn)行連續(xù)發(fā)酵時，采用油烯基乙醇作為萃取劑消除乙醇的抑制作用，結(jié)果表明采用了現(xiàn)場萃取技術(shù)的乙醇收率是沒有采用該技術(shù)的兩倍。Gyamerah等[33]開發(fā)了一個中等規(guī)模的萃取發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的流程，采用月桂醇作為萃取劑移除產(chǎn)物，余下的發(fā)酵液循環(huán)使用。由于發(fā)酵時進(jìn)行萃取而移除產(chǎn)物，該流程避免了酒精對酵母的毒性，提高了發(fā)酵效率。他們的研究中也表明由于水的循環(huán)利用，新鮮水的用量減少了78%，而更加可貴的是采用穩(wěn)態(tài)法將反應(yīng)工程中的全混流模型和分離過程中的萃取模型結(jié)合建立了描述該萃取發(fā)酵的數(shù)學(xué)模型，在反應(yīng)和分離的耦合方面做了有益的嘗試。Boudreau等[34]使用戊酸、油酸和壬酸從發(fā)酵液中萃取乙醇，然后進(jìn)行閃蒸。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)蒸餾過程相比，萃取與閃蒸過程的結(jié)合節(jié)約了38%能耗。此外，膜蒸餾與發(fā)酵結(jié)合也有報道。Gryta等[35]使用膜蒸餾生化反應(yīng)器生產(chǎn)乙醇，采用多孔的聚丙烯膜從發(fā)酵液中分離乙醇和其它的抑制劑，從而增加乙醇的產(chǎn)率和糖轉(zhuǎn)化為乙醇的速率。綜上所述，將生物發(fā)酵直接看做反應(yīng)并與分離技術(shù)耦合，來提高整個發(fā)酵及分離的效率，這種觀點和方法的運(yùn)用將會極大地推動燃料乙醇工藝的技術(shù)進(jìn)步。采用反應(yīng)工程學(xué)原理，并結(jié)合分離理論進(jìn)行建模分析研究耦合過程的機(jī)理，也將會進(jìn)一步推動工藝革新。然而報道中大都是生物萃取劑、膜材料及工藝條件等方面的研究，而從傳遞特性（傳熱、傳質(zhì)、動量傳遞）、多場耦合方面等化學(xué)工程角度進(jìn)行的研究較少，這也是化工學(xué)科的進(jìn)步滯后于科學(xué)技術(shù)整體的發(fā)展的原因之所在[1]。多場耦合對于開發(fā)新型的發(fā)酵與分離設(shè)備具有重要的指導(dǎo)意義，未來的發(fā)展趨勢必將是將反應(yīng)和分離以及多種分離結(jié)合在一起的設(shè)備。如精餾與吸附、發(fā)酵與精餾等通過一個設(shè)備操作即可實現(xiàn)兩者的完美結(jié)合，而目前的多塔生產(chǎn)工藝將會被逐漸淘汰而發(fā)展對應(yīng)的短流程工藝。這方面的研究及發(fā)展將極大地消減成本，同時也會降低能耗，對于改善反應(yīng)與分離過程、提高效率具有很大的潛力。它的發(fā)展必將推動燃料乙醇工藝的技術(shù)進(jìn)步，并有望解決乙醇生產(chǎn)中的能耗問題。

第4篇：化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系范文

關(guān)鍵詞：化工安全工程；教學(xué)；認(rèn)知；評價；改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）32-0124-02

一、引言

20世紀(jì)60年代以來，隨著新型高效催化劑的發(fā)明，大型離心壓縮機(jī)的出現(xiàn)，推進(jìn)了化工裝置的大型化，其必然結(jié)果是生產(chǎn)的連續(xù)化和操作的集中化，化工生產(chǎn)安全逐漸引起世界關(guān)注。安全與生產(chǎn)的密切關(guān)系已成為眾多學(xué)者的研究課題，逐步形成各類安全理論，與之相關(guān)的安全技術(shù)日趨完善。

《化工安全工程》是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)拓展課程，旨在通過該課程了解化工安全生產(chǎn)的發(fā)展與現(xiàn)狀，認(rèn)識安全生產(chǎn)與安全管理在化工生產(chǎn)中的重要性；同時通過了解化學(xué)工業(yè)發(fā)展過程中對安全生產(chǎn)的新要求，學(xué)習(xí)化工安全基礎(chǔ)知識、化工安全理論和技術(shù)，使學(xué)生掌握發(fā)現(xiàn)安全問題、分析安全問題和解決安全問題的科學(xué)方法，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。那么如何實現(xiàn)這些目標(biāo)就成為本課程教學(xué)的重中之重。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是教師講、學(xué)生聽，大學(xué)課程受學(xué)時的影響，師生之間的教與學(xué)互動較少，在短時間內(nèi)讓學(xué)生掌握與實踐緊密結(jié)合的安全生產(chǎn)問題成為《化工安全工程》的難點，本課題組打破原有的教學(xué)模式，實施創(chuàng)新性教學(xué)，將單一課堂教學(xué)的滿堂講分解為三個部分：認(rèn)知、結(jié)合實例講授、實例安全評價，該教學(xué)方式收到了良好的教學(xué)效果，受到學(xué)生和用人單位的一致好評。

二、教學(xué)內(nèi)容

按照《化工安全工程》課程的設(shè)計目標(biāo)，本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容主要劃分為五大類：（1）化工廠的最初選址、設(shè)計安全；（2）化工生產(chǎn)過程中涉及的有毒有害、高溫高壓、易燃易爆等危險化學(xué)品安全技術(shù)及化工生產(chǎn)工藝的安全可靠性；（3）化工生產(chǎn)設(shè)備的安全，涉及壓力容器、機(jī)電設(shè)備、特種設(shè)備安全技術(shù)；（4）化工生產(chǎn)操作過程中存在危險或潛在危險的操作及由此而產(chǎn)生的防火防爆、防雷防靜電及特種作業(yè)安全技術(shù)措施；（5）化工生產(chǎn)過程中的職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)技術(shù)。這五類內(nèi)容所涉及的知識點基本都是交叉學(xué)科，我們根據(jù)實際教學(xué)經(jīng)驗，結(jié)合工廠的培訓(xùn)經(jīng)驗，對課程學(xué)習(xí)進(jìn)行了創(chuàng)新性改革。

三、課程安排

《化工安全工程》共32學(xué)時，改革后的教學(xué)課程安排分為三部分：化工裝置認(rèn)知―安全知識講授―化工裝置安全的實際評價。即先在教室里講課程緒論，主要介紹化學(xué)工業(yè)發(fā)展對安全的要求，化工安全理論和技術(shù)的內(nèi)容，按照以上教學(xué)內(nèi)容中的5項內(nèi)容介紹課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和要求，使學(xué)生對該課程進(jìn)行初步了解。接下來的第二次課，帶領(lǐng)學(xué)生去現(xiàn)代化的大型化工企業(yè)針對單一產(chǎn)品裝置進(jìn)行認(rèn)知，認(rèn)知裝置之前每個學(xué)生要有一份認(rèn)知任務(wù)書，任務(wù)書是根據(jù)課程的教學(xué)大綱要求結(jié)合化工裝置實例，按照化工安全理論涉及的五大要素“人、機(jī)、物、法、環(huán)”設(shè)計，認(rèn)知的主要內(nèi)容包括：（1）工廠位置、四周環(huán)境；（2）裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)量；（3）生產(chǎn)該產(chǎn)品所涉及的原輔材料；（4）該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝；（5）該裝置的主要設(shè)備；（6）裝置操作人員的衣著、防護(hù)措施；（7）裝置的消防設(shè)施。

在認(rèn)知學(xué)習(xí)過程中，要求學(xué)生在教師和現(xiàn)場技術(shù)人員的指導(dǎo)下完成認(rèn)知任務(wù)書，認(rèn)知結(jié)束回到教學(xué)課堂，教師將教學(xué)內(nèi)容分解，根據(jù)任務(wù)書的內(nèi)容結(jié)合實例對照規(guī)范講授，講授內(nèi)容如表1。

通過表1可以看出，教學(xué)內(nèi)容中枯燥的設(shè)計規(guī)范和法律法規(guī)要求全部穿插在實踐環(huán)節(jié)中，不再是一條條死背硬記的語句，與裝置的具體原料、產(chǎn)品、工藝、設(shè)備有機(jī)地結(jié)合到一起，將抽象的名詞轉(zhuǎn)化為實際的、看得見摸得著的東西，該過程符合哲學(xué)中的從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的認(rèn)知過程，表1中的講授內(nèi)容即為大綱要求的知識點，這種先看示例再學(xué)習(xí)理論的方法便于學(xué)生理解與記憶，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目的。那么如何對學(xué)生的掌握程度進(jìn)行考察呢？將所學(xué)的理論知識再應(yīng)用到實踐中去，檢驗理論掌握的程度和水平，是最好的考察方法。

四、與安全實習(xí)相結(jié)合解決實際問題考察學(xué)習(xí)效果

當(dāng)表1的內(nèi)容全部學(xué)完之后再組織學(xué)生去另外一個單一產(chǎn)品的化工企業(yè)進(jìn)行安全實習(xí)，這一次也帶一張表，這張表格是根據(jù)教學(xué)大綱所要求達(dá)到的知識掌握程度再結(jié)合具體應(yīng)用進(jìn)行的設(shè)計，內(nèi)容如表2所示。

對照任務(wù)書和表2的內(nèi)容可以看到，如果學(xué)生獨立完成表2的填寫，即意味著通過《化工安全工程》課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以從專業(yè)人員的角度評價化工生產(chǎn)全過程所涉及的安全問題，對安全的理解不再局限于書本內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的邏輯思維和能力。在以后的工作中，學(xué)生如果遇到實際困難就會知道該如何利用設(shè)計規(guī)范和法律法規(guī)去解決問題，所學(xué)的知識更扎實、更牢固、更靈活，使學(xué)生建立了全面完善的安全生產(chǎn)意識，畢業(yè)后既可以參與化工生產(chǎn)，也可以進(jìn)行化工科研和設(shè)計工作，開拓了眼界，培養(yǎng)了多方面化工專業(yè)人才，達(dá)到了課程設(shè)置的目標(biāo)，取得了預(yù)期的教學(xué)效果。

五、結(jié)語

我國各大高校開設(shè)《化工安全工程》課程是在20世紀(jì)末21世紀(jì)初，天津大學(xué)在1999年開設(shè)《化工安全工程》課程，迄今為止不到20年?；ぐ踩碚撾S著化工行業(yè)的發(fā)展在不斷更新完善，教學(xué)方式也將隨著社會的實際需求不斷改革創(chuàng)新，教學(xué)的任務(wù)是為社會的發(fā)展培養(yǎng)更多、更好、更有用的人才。課程組將單一的課堂教學(xué)與實際化工裝置相結(jié)合，利用了高校所在地區(qū)獨特的化工資源優(yōu)勢，所作的一切努力旨在讓學(xué)生掌握更多的專業(yè)知識，更好的回報社會。

第5篇：化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系范文

關(guān)鍵詞：化工儀表及自動化；案例教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2012）11-0009-02

為促進(jìn)化工生產(chǎn)的高效、連續(xù)及科學(xué)進(jìn)行，以人為本的管理觀念，須將化工生產(chǎn)中各項工藝參數(shù)合理維持于某一最適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化[1]。對于化工專業(yè)的學(xué)生而言，在掌握化工專業(yè)知識的同時掌握工業(yè)過程檢測、控制方面有關(guān)知識，能在今后從事工藝技術(shù)開發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)時更好地解決有關(guān)技術(shù)問題。案例教學(xué)法是大學(xué)教育中比較先進(jìn)的教學(xué)方法之一，基于化工儀表及自動化課程的特點，將案例教學(xué)法應(yīng)用在該課程的教學(xué)中，能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力以及獨立解決問題的能力。

一、化工儀表及自動化教學(xué)現(xiàn)狀分析

化工儀表及自動化是化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程要求學(xué)生掌握一定的機(jī)械、計算機(jī)、電子電路和化工工藝學(xué)等基礎(chǔ)知識，是一門綜合性和實踐性非常強(qiáng)的課程。該課程具有一定的抽象性，且由于學(xué)生的實際生產(chǎn)知識較為缺乏，在學(xué)習(xí)該課程時存在一定的難度。目前在《化工儀表及自動化》課程教學(xué)中存在的問題主要有以下兩個方面。

（一）教學(xué)模式的問題

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師是知識的傳授者，學(xué)生是知識的接受者，教材是教的內(nèi)容。學(xué)生是被動地接受知識，在課堂上教師和學(xué)生之間的互動不夠，導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生不愛問、不想問，也不知道要問的習(xí)慣，學(xué)習(xí)主動性喪失，產(chǎn)生倦怠情緒，體會不到學(xué)習(xí)課程的重要性。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生缺乏想象力和創(chuàng)新精神，難以升華所學(xué)的知識，在今后的工作中不能將所學(xué)知識和實踐相結(jié)合，難以為自控設(shè)計提供正確的工藝條件和數(shù)據(jù)。因此，在教學(xué)模式上應(yīng)該必須改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才。

（二）教學(xué)內(nèi)容的改革

隨著檢測與控制技術(shù)的發(fā)展，老式儀表逐漸被新型的檢測儀表所代替，控制理論不斷更新，但目前所使用的教材比較滯后。在教學(xué)過程中應(yīng)順應(yīng)時展，不斷調(diào)整充實學(xué)習(xí)材料，要學(xué)生了解檢測技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展趨勢和最新發(fā)展動態(tài)，使教學(xué)內(nèi)容的組織體現(xiàn)應(yīng)用性和開放性，讓學(xué)生解決一些簡單的工程實踐實例，體驗學(xué)習(xí)化工儀表及自動化課程的價值，學(xué)會分析問題和解決問題的策略。

二、案例教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法的比較

案例教學(xué)法是一種以生產(chǎn)實際案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法（case-based teaching）[2]，案例本質(zhì)上是提出一種教育的兩難情境，沒有特定的解決之道，教師扮演著設(shè)計者和激勵者的角色，鼓勵學(xué)生積極參與討論，不像傳統(tǒng)教學(xué)法，教師是有學(xué)問的人，扮演著傳授知識的角色。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力方面，案例教學(xué)因獨有的優(yōu)勢而受到重視，近年來在工學(xué)專業(yè)課教學(xué)所占比例逐漸擴(kuò)大[3]。課堂上通過設(shè)置案例，同學(xué)們沒事先查閱文獻(xiàn)，會天馬行空地進(jìn)行分析，不僅能激發(fā)學(xué)生對課程的興趣，對教師而言，在教學(xué)中還能通過共同研討，從學(xué)生那里了解大量感性材料。

課程中有部分內(nèi)容對學(xué)生而言較抽象，通過案例教學(xué)能夠調(diào)動學(xué)生對抽象知識的學(xué)習(xí)興趣。在案例教學(xué)過程中，由于教學(xué)內(nèi)容是具體的實例，加之采用的是形象、直觀、生動的形式，，易于學(xué)習(xí)和理解。在案例教學(xué)過程中，教師在課堂上不是“獨唱”，而是和大家一起討論思考，學(xué)員在課堂上也不是忙于記筆記，而是共同探討問題。

案例教學(xué)法也存在一定的缺點，案例在編寫時需要技能和經(jīng)驗，研究和編制一個好案例需要兩三個月的時間。案例教學(xué)法在實際的教學(xué)過程中會花費(fèi)大量的課時，同時需要學(xué)生掌握堅實的理論基礎(chǔ)，對教師而言，案例選擇要精，案例中要盡量摒棄主觀臆想的成分，在整個教學(xué)過程中要十分注意培養(yǎng)學(xué)生的能力。

三、案例教學(xué)法在教學(xué)中的應(yīng)用

（一）被控變量的選擇

在講解簡單控制系統(tǒng)的被控變量選擇時，以糖化工段被控變量的選取案例進(jìn)行教學(xué)的說明和示范。在課堂上首先講解工業(yè)糖化的基本工藝流程[4]。

組織學(xué)生對糖化工藝分析，找出工藝的影響因素，討論得到被控變量的選擇原則。在討論的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)糖化工藝的影響因素有很多，主要是溫度、pH值、時間、糖化酶用量、壓力等。教師點評要點：被控變量在選擇時，需要綜合考慮選取其關(guān)鍵因素，不需對每個因素進(jìn)行控制；應(yīng)是對提高產(chǎn)量和質(zhì)量、節(jié)能等具有決定性因素的工藝變量；所選變量應(yīng)能直接測定，且測量和變送環(huán)節(jié)的滯后是比較小的因素；若不能選擇直接變量作為被控變量，則應(yīng)選擇與之有單值函數(shù)關(guān)系的間接工藝參數(shù)；被控變量必須是獨立可控的；選擇被控變量必須考慮工藝的合理性，以及目前的儀表現(xiàn)狀是否能滿足要求等。這些評論要點都是課本的重點內(nèi)容，通過案例分析，可加深學(xué)生的理解與記憶。教師還可根據(jù)實際情況，舉出其他被控變量選擇相關(guān)的案例讓學(xué)生分析，進(jìn)一步強(qiáng)化教學(xué)效果。

（二）反應(yīng)釜控制系統(tǒng)的設(shè)計

反應(yīng)釜是化工生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備之一，反應(yīng)釜內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)機(jī)理較為復(fù)雜，外界條件、原料添加量的變化、加熱及冷卻用水溫度的變化等對系統(tǒng)影響較大，使系統(tǒng)本身具有較大的時變性、非線性和時滯性，因而是過程控制領(lǐng)域備受關(guān)注的因素[5]。學(xué)生通過對反應(yīng)釜工藝的分析，發(fā)現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量有影響的關(guān)鍵因素為溫度、壓力，并確定溫度為被控變量。對控制系統(tǒng)的設(shè)計也各抒己見，在活躍課堂氣氛的同時也充分調(diào)動了學(xué)生對自動控制理論學(xué)習(xí)的積極性。

總結(jié)學(xué)生討論結(jié)果，在實際的操作過程中是如何進(jìn)行控制以滿足工業(yè)生產(chǎn)對產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能等方面的要求。在實際的生產(chǎn)中，對反應(yīng)釜的溫度控制進(jìn)行兩部分的控制，一是升溫控制，二是保溫控制，控制系統(tǒng)的方塊圖如下所示。在升溫階段，需控制溫度上升速率，同時由于溫度具有一定的滯后性，可采用前饋和反饋聯(lián)合控制的方式。另外，在升溫階段，冷卻水的用量會發(fā)生變化，從而影響溫度，為了確保升溫速率，需要同時調(diào)節(jié)夾套冷卻水量和蛇形管冷卻水量，可采用溫度―流量串級控制體系，已達(dá)到控制要求。在保溫階段，由于溫度的滯后性，采用簡單控制系統(tǒng)達(dá)不到系統(tǒng)對溫度變化的要求。通過對反應(yīng)體系的分析和研究可知，壓力的變化超前于溫度的變化，為達(dá)到較好的控制效果，采用溫度―壓力串級控制系統(tǒng)。另外，在溫度不變的前提條件下，物料B的百分比含量越高，系統(tǒng)的壓力越低，所以將物料B的流量加到壓力控制器的輸出作為靜態(tài)前饋控制，補(bǔ)償物料B的流量變化對壓力的干擾[6]。通過對其進(jìn)行詳細(xì)講解，使學(xué)生知道實際生產(chǎn)采用的是較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，而不是課本中的簡單控制系統(tǒng)。這樣能提高學(xué)生對復(fù)雜控制系統(tǒng)有進(jìn)一步了解的興趣，同時達(dá)到案例教學(xué)的目的。

圖1 控制系統(tǒng)的方塊圖

四、體會

1.選擇和纂寫優(yōu)秀的案例是案例教學(xué)法開展的前

提。案例本身要具備與教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)性，在教學(xué)過程中案例必須要能引起學(xué)生的興趣積極參與到案例討論中。教師在教學(xué)前必須對案例進(jìn)行深入研究，對教學(xué)過程中可能出現(xiàn)的問題有充分準(zhǔn)備。2.角色的定位是案例教學(xué)法的關(guān)鍵。教師要充分尊重學(xué)生的主觀能動性，對學(xué)生的不同說法要加以肯定，應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)造性的想法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。3.案例教學(xué)能夠在一定程度上解決化工儀表教材的滯后，能較好地反映檢測與控制學(xué)科的發(fā)展與化工技術(shù)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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[3]朱濤，馬恒，劉強(qiáng).專業(yè)技術(shù)課程案例教學(xué)方法研究[J].高等教育研究學(xué)報，2010，（1）.

[4]王志堅.糖化工藝對啤酒發(fā)酵度的影響[J].釀酒科技，2004，（2）.

第6篇：化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系范文

關(guān)鍵詞：聚丙烯　生產(chǎn)過程　催化劑　優(yōu)化控制　建模研究

一、聚丙烯生產(chǎn)工藝

聚丙烯生產(chǎn)工藝的兩大重要因素是催化劑和聚合工藝。其中，對聚丙烯產(chǎn)品性能起著關(guān)鍵性的作用是催化劑，同時也是聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的核心。隨著催化劑的更新?lián)Q代，促進(jìn)了聚丙烯生產(chǎn)工藝的快速發(fā)展。上個世紀(jì)中期，齊格勒研制的催化劑經(jīng)納塔改進(jìn)后，成功研制出了結(jié)晶性聚丙烯，這大大促進(jìn)了聚丙烯的發(fā)展。到了20世紀(jì)80年代后期，又研發(fā)出了茂金屬催化劑和后過渡金屬催化劑。茂金屬催化劑在保持之前的催化劑的性能和特點的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了樹脂的性能；而后過渡金屬催化劑在兼具前者性能的同時，還降低了催化劑的生產(chǎn)成本。

聚丙烯的聚合工藝是影響聚丙烯生產(chǎn)工藝的另一重要因素，聚合工藝方法包含有溶劑法、溶液法、液相本體法以及氣相法。其中，溶劑法和溶液法是在早期工業(yè)化時期所采用的方法，前者在使用過程中，要進(jìn)行溶劑回收，物耗較高，并且生產(chǎn)過程較長且過于復(fù)雜，因而這種方法早已不再使用。而后者在現(xiàn)代雖還在使用，但由于其生產(chǎn)成本較溶劑法高，工藝復(fù)雜，因此，在生產(chǎn)中溶液法所占的份額很小。隨著研究人員對聚丙烯聚合工藝的深入研究，液相本體法和氣相法因其能耗低，不需要脫離催化劑殘渣、產(chǎn)品牌號新的優(yōu)勢，逐漸在聚丙烯的生產(chǎn)聚合工藝中占據(jù)主導(dǎo)地位。

二、聚丙烯生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制

聚丙烯的生產(chǎn)過程是一個紛繁復(fù)雜的系統(tǒng)工程，生產(chǎn)設(shè)備龐大，生產(chǎn)過程復(fù)雜。聚丙烯的的生產(chǎn)過程包含了聚合反應(yīng)、分離、單體沖洗以及后期處理等。從聚丙烯產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備來看，它是一個不確定性、非線性、大純滯后、強(qiáng)耦合、分布參數(shù)等特性的生產(chǎn)裝置系統(tǒng)，為實現(xiàn)聚丙烯的的生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制一直是實務(wù)界的難點和重點。從控制的角度來講，在生產(chǎn)工藝和設(shè)備已經(jīng)確定的情況下，實現(xiàn)生產(chǎn)的平衡控制是產(chǎn)品生產(chǎn)最基本的原則和目標(biāo)。因為生產(chǎn)的平衡、穩(wěn)定是工廠生產(chǎn)的前提、基礎(chǔ)，只有在平衡、穩(wěn)定的基礎(chǔ)上才能為產(chǎn)品生產(chǎn)提供機(jī)理模型，實現(xiàn)優(yōu)化控制。從近十年化工生產(chǎn)過程的控制情況來看，雖早已采用集散型控制系統(tǒng)，但其缺點在實際操作過程中已暴露的愈加明顯。因為這種集散型控制系統(tǒng)只是將操作變量和控制變量之間的關(guān)系設(shè)定為一一映射的關(guān)系，從不考慮因變量的變化從而導(dǎo)致它們之間關(guān)系的變化。在化工產(chǎn)品的實際生產(chǎn)過程中，正是由于這種一一映射的設(shè)定，使得變量之間的關(guān)系無法真實反應(yīng)出生產(chǎn)設(shè)備、裝置的實際情況，從而也很難實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的平穩(wěn)控制。

聚丙烯生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制可分為兩個層次：一是建立工藝機(jī)理模型，這是一種靜態(tài)的模型優(yōu)化，是在先進(jìn)的控制基礎(chǔ)上的穩(wěn)定模型，該種模型是按照目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行的優(yōu)化計算，計算出的優(yōu)化值將作為在線經(jīng)濟(jì)優(yōu)化控制范圍內(nèi)的限值；二是在線經(jīng)濟(jì)優(yōu)化控制，是在多變量預(yù)估控制的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，該控制在預(yù)先設(shè)定好的目標(biāo)函數(shù)基礎(chǔ)上尋找優(yōu)化值，為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益而實行優(yōu)化控制。

常見的優(yōu)化控制主要有：模糊邏輯控制，它是以模糊語言變量和邏輯推理為基礎(chǔ)的數(shù)字控制技術(shù)，本質(zhì)上是非線性控制，主要特點是具有系統(tǒng)化的理論。其中模糊邏輯控制分為Mamdani模糊模型和Takagi—Stgeno模糊模型兩種；預(yù)測控制，它不是一種非線性的系統(tǒng)理論控制，而是直接來源于聚丙烯產(chǎn)品的生產(chǎn)實踐。經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展，它已演變出三種形式，分別為基于非參數(shù)化模型、參數(shù)化模型和結(jié)構(gòu)化模型的預(yù)測控制。但是，不管形式如何變化，每種形式的預(yù)測控制都包含了預(yù)測模型、滾動優(yōu)化和反饋校正三個部分。

三、聚丙烯生產(chǎn)過程控制策略

連續(xù)法本體聚合工藝按采用的聚合反應(yīng)器的不同，分為釜式聚合工藝和管式聚合工藝。這種工藝的特點是結(jié)構(gòu)簡單，具有單位體積傳熱面積、總傳熱系數(shù)高、單程轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)品牌號切換時間短的特點。在全世界以及在國內(nèi)生產(chǎn)聚丙烯的裝置中，采用環(huán)管法工藝是最多。整個工藝生產(chǎn)過程對丈量及控制系統(tǒng)要求較高的是反應(yīng)系統(tǒng)及相關(guān)流程。它包括預(yù)接觸罐、預(yù)聚合反應(yīng)器及環(huán)管反應(yīng)器3個部分。整個反應(yīng)過程對于溫度、壓力、丙烯進(jìn)料、氫加進(jìn)量、環(huán)管反應(yīng)器的緩沖罐液位、聚合物含量的檢測控制要求較嚴(yán)格，各參數(shù)的控制相互關(guān)聯(lián)。

丙烯聚合屬于配位陰離子聚合，是一種自由基鏈?zhǔn)骄酆?，在丙烯分子里面含有大量活潑的π鍵，這些π鍵的作用是被丙烯中的欽系絡(luò)合物催化劑吸附或配位，讓雙鍵極化，從而使得丙烯單體插入到欽、碳鍵之間，形成活性鏈，最終實現(xiàn)鏈增長或是終止。然而對于催化劑的活性中心而言，主要有雙金屬活性中心模型理論和單金屬涪陛中心模型理論兩種。

釜式聚合裝置作為生產(chǎn)聚丙烯產(chǎn)品的主要設(shè)備，深入對其研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。在實踐操作中，裝置中的攪拌釜可以單獨使用，也有多釜串聯(lián)、并聯(lián)使用。為達(dá)到提高模型運(yùn)行效率的目的，一般都將反應(yīng)器作為動力學(xué)控制狀態(tài)，因而我們在研究該問題時以采取以下一些假設(shè)：擬穩(wěn)態(tài)處理，等活性理論，聚丙烯的聚合總速率等于鏈增長速率等等。在對反應(yīng)釜進(jìn)行建模的過程中，反應(yīng)過程中主要涉及到得物料為丙烯單體、氫氣以及催化劑等，并且要充分考慮到熱量平衡。

聚丙烯生產(chǎn)過程的熱點問題是建模研究，而反應(yīng)釜作為主要生產(chǎn)裝置，對聚丙烯生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化控制是建模研究的基礎(chǔ)性工作。所以因在過程描述時可作進(jìn)一步簡化：當(dāng)物料進(jìn)入反應(yīng)器中時，會發(fā)生一級放熱不可逆的反應(yīng)，這些熱量會使溫度升高，影響到反應(yīng)物的反應(yīng)速度和濃度。因此，必須對熱量加以控制，可采取冷卻兩種方式是氣相冷凝回流和夾套將熱量移走。同時，為了有利于阻止聚合過程中的產(chǎn)物在反應(yīng)器的內(nèi)壁上沉積，反應(yīng)釜內(nèi)的聚合過程應(yīng)在液相內(nèi)攪拌。另外，進(jìn)入到反應(yīng)器中的物料由兩部分組成，一部分是新鮮物料，另一部分是反應(yīng)釜中沒有反應(yīng)的物料，經(jīng)過處理后被再次利用。

參考文獻(xiàn)

第7篇：化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系范文

關(guān)鍵詞：反應(yīng)耦合，乙苯，苯乙烯，脫氫

中圖分類號：O414.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、概述

苯乙烯作為石油化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品、合成塑料和橡膠的主要原料，而全世界年產(chǎn)量1300萬噸中90%是由乙苯高溫催化脫氫制得。這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法有很多缺陷。

近年來，反應(yīng)耦合技術(shù)的提出無疑成了解決這個問題的熱點。耦合技術(shù)的特點就是對于受熱力學(xué)平衡限制的化學(xué)反應(yīng)，可以通過反應(yīng)耦合的方法來推動化學(xué)反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動，從而降低反應(yīng)溫度，提高轉(zhuǎn)化率和選擇性，并降低能耗。常用的耦合技術(shù)有加氫-脫氫、吸熱-放熱、氧化-還原等反應(yīng)的耦合。乙苯脫氫制苯乙烯與逆水煤氣屬于加氫-脫氫的耦合。

二、反應(yīng)原理

乙苯脫氫制苯乙烯反應(yīng)為

乙苯在催化劑作用下脫去一分子氫生成苯乙烯，從反應(yīng)式上看，這是一個分子數(shù)增大的強(qiáng)吸熱反應(yīng)，高溫、低壓對反應(yīng)有利。但過高的溫度會使苯乙烯聚合，因此，工業(yè)上通常在600oC~650oC、常壓甚至負(fù)壓條件下進(jìn)行反應(yīng)。由于反應(yīng)溫度高，不僅容易導(dǎo)致乙苯裂解，產(chǎn)生苯、甲苯、CO、CH4、C2H4、CO2等副產(chǎn)物，而且催化劑也因結(jié)焦而很快失活；同時反應(yīng)受到熱力學(xué)平衡的限制，單程轉(zhuǎn)化率低。為了供給脫氫反應(yīng)所需熱量、稀釋反應(yīng)體系以增加平衡轉(zhuǎn)化率以及減緩結(jié)焦，往往通入大量的過熱水蒸汽（水/乙苯摩爾比為7~15），以實現(xiàn)大規(guī)模地從乙苯連續(xù)生產(chǎn)苯乙烯。另外，水蒸汽還可以防止催化劑因過度還原（還原為低價氧化物或金屬）引起的失活。但是大量水的潛熱在氣液分離器中損失，使得整個工藝過程的能耗問題成為提高乙苯產(chǎn)率的瓶頸。在給定的一組條件下，反應(yīng)體系的各種轉(zhuǎn)化途徑在熱力學(xué)上都是可能的。實際的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物是由這些反應(yīng)的相對速度所控制的。大家都知道高溫有利于反應(yīng)平衡向目的產(chǎn)物移動，但是在高溫時，裂解、氫解及生成焦炭的反應(yīng)比脫氫反應(yīng)更為有利，因而我們必須提高在熱力學(xué)上處于不利地位的脫氫反應(yīng)在整個過程中的優(yōu)勢。

反應(yīng)耦合技術(shù)是近年來為解決反應(yīng)轉(zhuǎn)化率受平衡限制的問題而提出的新思路，由于其在石油化工等領(lǐng)域具有重要意義而倍受關(guān)注。乙苯脫氫制苯乙烯是一個受熱力學(xué)平衡限制的強(qiáng)吸熱反應(yīng)，將反應(yīng)耦合技術(shù)引入該過程，其優(yōu)勢是顯而易見的。它通過加氫-脫氫、吸熱-放熱等反應(yīng)的耦合能夠大幅推動化學(xué)反應(yīng)平衡，降低反應(yīng)溫度，提高乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性。首先對反應(yīng)耦合做個初步的解釋：假設(shè)體系中存在兩個反應(yīng)，一個反應(yīng)的產(chǎn)物是另一個反應(yīng)的反應(yīng)物之一：

反應(yīng)（1）：

反應(yīng)（2）：

反應(yīng)（3）：

如果反應(yīng)（1）的>>0，平衡常數(shù)K1

以及硝基苯加氫制苯胺反應(yīng)

乙苯脫氫反應(yīng)體系中以CO2代替水蒸汽，不僅可以降低反應(yīng)溫度約50oC、有力地推動乙苯脫氫反應(yīng)平衡右移，更重要的是能夠?qū)⑸a(chǎn)每噸苯乙烯所需的能量從15.0108cal降低到6.3108cal甚至1.9108cal。

硝基苯加氫制苯胺為強(qiáng)放熱反應(yīng)，工業(yè)上采用固定床或流化床在氣相進(jìn)行，反應(yīng)溫度為300~475oC，反應(yīng)器設(shè)計和實際操作的關(guān)鍵是確保將大量反應(yīng)熱及時移出。如果能將該反應(yīng)與乙苯脫氫過程耦合，則不僅可實現(xiàn)加氫脫氫一體化，同時生產(chǎn)苯乙烯和苯胺，而且在能量上也是極為有利的。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計量關(guān)系，1mol硝基苯可匹配3mol乙苯，則耦合反應(yīng)為微放熱（），可大大降低乙苯脫氫過程的能耗。

三、反應(yīng)結(jié)果分析

采用惰性介質(zhì)稀釋或與適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)耦合，可大大改善乙苯脫氫反應(yīng)性能。下圖比較了壓力為0.1MPa時，不同溫度下乙苯脫氫和與逆水煤氣變換反應(yīng)耦合體系中乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率。對單純乙苯脫氫反應(yīng)，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率較低，在690oC的高溫下轉(zhuǎn)化率才能達(dá)到70%。如果用惰性組分如N2稀釋反應(yīng)體系，則反應(yīng)物和產(chǎn)物的分壓降低，平衡轉(zhuǎn)化率提高，這也是工業(yè)上使用大量水蒸汽的原因之一。但是這種稀釋作用是有限的，在N2/乙苯=10時，500oC下乙苯平衡轉(zhuǎn)化率只有38%，而通過與逆水煤氣變換反應(yīng)耦合，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率可大幅度地提高，且隨CO2比例的增加而明顯增加。在CO2/乙苯=10時，500oC下即達(dá)64%，550oC下高達(dá)82%，體現(xiàn)出了顯著的反應(yīng)耦合效果。但由于逆水煤氣變換反應(yīng)為微吸熱反應(yīng)（），因此在能量上沒有耦合優(yōu)勢。

圖1 乙苯脫氫與逆水煤氣變換的耦合作用：不同原料摩爾比對乙苯平衡轉(zhuǎn)化率的影響（反應(yīng)壓力為0.1MPa）

圖2 單純逆水煤氣變換反應(yīng)：不同原料摩爾比對CO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響（反應(yīng)壓力為0.1MPa）

此外，單純逆水煤氣變換反應(yīng)以及在耦合反應(yīng)中，壓力為0.1MPa時不同原料比對CO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響見圖2和圖3。通過比較，我們可以發(fā)現(xiàn)：低溫下（

圖3耦合反應(yīng)中逆水煤氣變換反應(yīng)：不同原料摩爾比對CO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響（反應(yīng)壓力為0.1MPa）

圖4給出了壓力為0.1MPa時，不同原料摩爾比下乙苯脫氫與硝基苯加氫制苯胺耦合反應(yīng)體系中乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化。可見，與硝基苯加氫反應(yīng)耦合后乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率大幅度地提高，并且隨著原料中乙苯的摩爾分?jǐn)?shù)降低而增加。當(dāng)原料乙苯/硝基苯比降低到3時，乙苯和硝基苯的平衡轉(zhuǎn)化率同時達(dá)到最大（見圖5），繼續(xù)降低原料乙苯/硝基苯比，則乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率不會進(jìn)一步增加。這是因為根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計量關(guān)系，1mol硝基苯可匹配3mol乙苯。由圖2-7還可看出，硝基苯在較低溫度下即可完全轉(zhuǎn)化，而無論硝基苯的量多大，乙苯只有在較高溫度下平衡轉(zhuǎn)化率才可接近100%。

在溫度高于400oC時，乙苯和硝基苯（摩爾比為3）可定量地轉(zhuǎn)化為苯乙烯和苯胺。如果可以找到一個優(yōu)良的催化劑，則可在適當(dāng)?shù)臈l件下將原料乙苯和硝基苯全部轉(zhuǎn)化為苯乙烯和苯胺。該耦合反應(yīng)體系為微放熱（）過程，在能量上也是極為有利的，實際中可望實現(xiàn)自熱。

圖4 乙苯脫氫與硝基苯(NB)加氫耦合作用：不同原料摩爾比對乙苯轉(zhuǎn)化率的影響（反應(yīng)壓力為0.1MPa）

圖5 乙苯脫氫與硝基苯加氫反應(yīng)的耦合：不同原料摩爾比對乙苯及硝基苯轉(zhuǎn)化率的影響（反應(yīng)壓力為0.1MPa）

四、反應(yīng)結(jié)果比較

乙苯脫氫可以很好地與這二種反應(yīng)耦合，使反應(yīng)溫度大幅下降，或在給定溫度下使乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率大幅度提高。其中硝基苯加氫反應(yīng)耦合則遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于與其它反應(yīng)的耦合，可以在400 oC下使乙苯定量地轉(zhuǎn)化為苯乙烯。在能量上，乙苯脫氫和逆水煤氣變換為吸熱反應(yīng)，而與硝基苯加氫為放熱反應(yīng)，因此乙苯脫氫與硝基苯加氫反應(yīng)耦合在能量上更為有利。

五、總結(jié)

第8篇：化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系范文

關(guān)鍵詞：安全閥　進(jìn)口管道　出口管道　配管設(shè)計

管道是設(shè)備或元件間介質(zhì)傳遞的重要部件，是工業(yè)產(chǎn)品的神經(jīng)。管道的設(shè)計是工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中最復(fù)雜、最繁瑣的部分。石油化工裝置是由機(jī)、泵、閥和塔、罐、容器等設(shè)備組成。按這些設(shè)備各自的功能，由管道將它們有機(jī)地結(jié)合在一起。

一、安全閥進(jìn)口管道的設(shè)計

1.滿足安全閥開啟流速要求

安全閥按開啟高度分類有微啟式和全啟式及中啟式三種開啟方式。

1.1微啟式安全閥

微啟式安全閥指閥瓣的開啟高度是閥座內(nèi)徑的1/15~1/20。微啟式安全閥的動作特性是比例作用式的。

1.2全啟式安全閥

全啟式安全閥是指閥瓣的開啟高度是閥座內(nèi)徑1/3~1/4。全啟式安全閥的動作特性屬于兩段作用式安全閥。

1.3中啟式安全閥

中啟式安全閥是指閥瓣的開啟高度介于微啟式與全啟式之間。其動作特性通常相當(dāng)于安全泄放閥。

對于液壓系統(tǒng)上用的安全閥，采用微啟式，而對大型石油化工工藝流程中用的安全閥，普遍采用全啟式。安全閥的配管，入口管道直徑不小于安全閥的入口直徑；要求壓力容器與泄壓閥之間的所有管道和管件通孔的面積應(yīng)與安全閥入口的面積相同。在一般設(shè)計工程中入口隔離閥的最小流道面積選用等于或大于安全閥的入口面積。

2.保證安全閥運(yùn)行平穩(wěn)、可靠

影響安全閥可靠運(yùn)行的主要原因如下。

2.1入口管道的阻力降太大，安全閥產(chǎn)生顫振，安全閥既要滿足正常的液流運(yùn)行，又要防止容器和管道內(nèi)的壓力超壓，起到保護(hù)作用。一般情況，安全閥設(shè)定的開啟壓力，為正常流程工作壓力的1.15倍，排放壓力為 1.05~1.15倍的開啟壓力?；刈鶋毫?yīng) ≥0.8倍的開啟壓力。在國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中均限制了入口管道的阻力降，且要求很嚴(yán)：國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) GB/T12241-2005《安全閥一般要求》、HG/T20570.2-95《安全閥的設(shè)置和選用》規(guī)定：入口管道的阻力降不大于安全閥設(shè)定壓力（表壓）3%。因此在任何情況下，該壓力降都不得超過整定壓力的3%或最大允許啟閉壓差的1/3（以兩者中的較小值為準(zhǔn)）。

結(jié)合 API標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中的壓力降應(yīng)理解為管道總阻力降，包括：管道摩擦阻力降、管道靜壓力降、管道速度阻力降。管道摩擦阻力降由兩部分組成：一部分是流體在管道內(nèi)流動，由流體與管壁摩擦而引起的阻力降；另一部分是流體通過管件的變徑、變方向的部位和閥門時引起的阻力降。由于管道進(jìn)出口標(biāo)高不同而產(chǎn)生的壓力降稱為管道靜壓力降。由于管道或系統(tǒng)的進(jìn)、出口端截面不等使流體流速變化所產(chǎn)生的壓差稱為速度壓力降。若安全閥入口管道的總壓力降超過安全閥整定壓力的3%，可增大入口管徑以降低壓力降。

2.2安全閥距離壓力波動源太近影響安全閥的正常運(yùn)行

通常安全閥應(yīng)安裝在受保護(hù)的設(shè)備或管道附近，這樣到泄壓裝置入口所產(chǎn)生的壓力損失會在允許的范圍之內(nèi)。但是，如果壓力源處存在著壓力波動，且壓力的峰值接近于安全閥的整定壓力，這時安全閥應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離此壓力源且壓力較穩(wěn)定的地方。在HG/T20570.2-95《安全閥的設(shè)置和選用》標(biāo)準(zhǔn)中對此有明確規(guī)定。

2.3管道應(yīng)力對安全閥及其相連管道的破壞

核算在工作溫度范圍內(nèi)管道是否需要補(bǔ)償；同時要核算與安全閥入口管道相連的工藝管道熱脹冷縮的長度變化。通常運(yùn)用計算機(jī)來計算是否需要補(bǔ)償，常用的軟件為 CAESAR。

二、安全閥出口管道的設(shè)計

1.滿足安全閥流速要求

由于石油化工流程中輸送的介質(zhì)大都為易燃、易爆、有毒有害、帶腐蝕性液體，為防止環(huán)境污染。安全閥開啟后排放的液體必須嚴(yán)格控制，在國內(nèi)石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國外ASME標(biāo)準(zhǔn)中也有相關(guān)要求。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T20570.2-95《安全閥的設(shè)置和選用》明確規(guī)定：安全閥出口管道直徑不小于安全閥的出口直徑；在ASME 第 VIII卷也有要求：推薦出口隔離閥的最小流道面積應(yīng)等于或大于泄放閥的出口面積。因此安全閥管道設(shè)計時，排放管的通道截面積應(yīng)不小于安全閥出口截面積。當(dāng)多臺安全閥向一個總管排放時，排放總管的截面積應(yīng)保證能夠接受所有可能同時向其排放的安全閥的總排放量。

2.保證安全閥運(yùn)行平穩(wěn)、可靠

2.1背壓過大造成安全閥開啟壓力偏差，流量下降，不穩(wěn)定性增加。背壓是指由排放系統(tǒng)中的壓力而在泄壓裝置出口處產(chǎn)生的壓力，分為附加背壓和排放背壓。背壓傾向于減小閥門開啟的提升力，還會使安全閥產(chǎn)生顫振和頻跳。在常規(guī)安全閥（非平衡彈簧承載式安全閥）使用中，附加背壓為恒值時，可降低彈簧載荷以補(bǔ)償附加背壓，這時，建議排放背壓不應(yīng)超過允許的超壓，當(dāng)允許的超壓為 10%時，排放背壓不能超過整定壓力的10%。在安全閥出口管道配置時，首先根據(jù)工藝流程圖所給管徑、安全閥的形式和整定壓力以及最終管道走向布置，核算背壓是否符合規(guī)范要求。一般總背壓不大于 10%整定壓力時選用非平衡彈簧承載式安全閥；總背壓大于 10%整定壓力，小于50%整定壓力時選用平衡波紋式安全閥；當(dāng)總背壓大于5%整定壓力時，可選用先導(dǎo)式安全閥。

2.2排放管道中靜載荷以及排放時反作用力產(chǎn)生的入口應(yīng)力。不正確的安全閥排放管道設(shè)計會產(chǎn)生應(yīng)力并傳遞給安全閥及其入口管道。可通過正確的安裝和支撐方式、合適的管道撓度設(shè)置來消除應(yīng)力對系統(tǒng)的破壞。安全閥的排放系統(tǒng)分為開式和閉式兩種，計算其應(yīng)力分別采用不同的方法。

3.安全閥出口介質(zhì)密閉排放

3.1安全閥出口管朝向向下,意味著安全閥的安裝標(biāo)高必須高于火炬氣匯集管的標(biāo)高，能自泄到排放總管內(nèi)。

3.2安全閥的排放管道應(yīng)坡向主管，盡量避免袋型彎，無法避免時，在低點要設(shè)易接近的放凈閥，對于易凝汽體，在低點設(shè)蒸汽伴熱管，以免積液。

3.3排放管與主管的連接，應(yīng)順介質(zhì)流向45°角斜接到放空總管頂部，既可以防止總管內(nèi)的凝液倒入支管，又可降低管路壓力降，DN≤40的管子可以90°垂直連接。

3.4安全閥出口管道應(yīng)妥善支撐，以防泄壓時過大彎矩造成管道應(yīng)力值超過許用應(yīng)力范圍，支撐方法應(yīng)根據(jù)安全閥所在的設(shè)備或管道附屬構(gòu)件的具體情況而定。

3.5應(yīng)防止出現(xiàn)任何可能導(dǎo)致排放管道阻塞的條件，必要時應(yīng)設(shè)置排泄孔，以防止雨、雪、冷凝液等積聚在排放管中。安全閥的排放及疏液應(yīng)導(dǎo)至安全地點，應(yīng)特別注意危險介質(zhì)的排放及疏液。

三、結(jié)語

安全閥為石油化工生產(chǎn)裝置安全生產(chǎn)保駕護(hù)航，職責(zé)重大，其進(jìn)、出口管道的設(shè)計關(guān)系安全閥能否正常運(yùn)行。安全閥進(jìn)、出口管道設(shè)計應(yīng)該是比較復(fù)雜的，本文從滿足安全閥流速要求，保證安全閥運(yùn)行平穩(wěn)、可靠等方面結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對安全閥管道設(shè)計進(jìn)行闡述，供設(shè)計同行以及石油化工生產(chǎn)企業(yè)參考。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：化學(xué)工程與化學(xué)工藝的關(guān)系范文

我校作為工科背景和行業(yè)特色鮮明的地方高校，遵循工程教育的教學(xué)規(guī)律，強(qiáng)化實踐教學(xué)的地位和作用，圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)規(guī)格，通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)工程化的教學(xué)理念，突出專業(yè)技能，提高綜合素質(zhì)，夯實工程能力，以提升工科學(xué)生工程實踐能力為主線培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

1．1縱深發(fā)展以互利共贏為基礎(chǔ)的校企合作關(guān)系

我校在實施工程教育改革中以互利共贏為基礎(chǔ)，縱深發(fā)展校企合作關(guān)系，主動服務(wù)企業(yè)、尋求共識。（1）我校在人才培養(yǎng)過程中以更加開放和積極主動的姿態(tài)與企業(yè)溝通，通過項目建設(shè)論證會、實習(xí)對接洽談會等形式，在培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、課程體系建設(shè)、理論教學(xué)改革、教學(xué)指導(dǎo)委員會建設(shè)等方面，廣泛征求企業(yè)工程技術(shù)骨干的意見，贏得企業(yè)的幫助和支持，同時使企業(yè)在校企合作中的困難或損失最小化，利益最大化。（2）積極主動參與企業(yè)員工培訓(xùn)、新產(chǎn)品和新技術(shù)研發(fā)，以及在為企業(yè)培養(yǎng)工程碩士人才等方面提供支持，增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力。（3）在學(xué)校內(nèi)部，提高教師工程項目設(shè)計、技術(shù)服務(wù)、科研成果的實際應(yīng)用價值及產(chǎn)業(yè)化前景等在職務(wù)聘任與考核中的權(quán)重，激發(fā)學(xué)校服務(wù)企業(yè)深層內(nèi)驅(qū)力。學(xué)校積極主動為企業(yè)服務(wù)，將以感情維系的校企合作關(guān)系發(fā)展為校企互利共贏的緊密合作關(guān)系［7－8］。

1．2搭建工程技術(shù)人才孵化平臺

我校以大學(xué)生創(chuàng)新競賽為抓手，以學(xué)校大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐基地為依托，搭建工程技術(shù)人才的孵化平臺?？萍紕?chuàng)新實踐基地依托學(xué)校專業(yè)學(xué)科優(yōu)勢與條件，實驗資源共享，以學(xué)術(shù)研究項目和創(chuàng)新競賽為載體，開發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生科研實踐能力，建設(shè)學(xué)生科技創(chuàng)新團(tuán)隊、展示學(xué)生科技創(chuàng)新成果。2010年，學(xué)校投資建設(shè)了電子技術(shù)創(chuàng)新實踐基地、石油化工裝備創(chuàng)新實踐基地、數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新實踐基地等4個大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐基地。大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐基地作為學(xué)?？萍紕?chuàng)新體系的重要組成部分，對我校大學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和實踐能力的訓(xùn)練和提高具有示范、帶動和輻射作用。我校以科技創(chuàng)新實踐基地為平臺，將創(chuàng)新競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃有機(jī)結(jié)合，積極開展大學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮了創(chuàng)新實踐基地在工程人才培養(yǎng)工作中的重要作用。

1．3提升專業(yè)教師工程實踐能力

師資水平的高低是人才培養(yǎng)質(zhì)量優(yōu)劣的決定性因素。我校以實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”為契機(jī)，加強(qiáng)滿足工程教育需要的師資隊伍建設(shè)，以改善學(xué)校師資結(jié)構(gòu)。我校制定了“卓越計劃”專業(yè)教師工程實踐能力提升工程實施方案，優(yōu)先引進(jìn)來自企業(yè)和科研院所的經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員擔(dān)任教師，先后聘請多名撫順石化公司、中國寰球工程公司遼寧分公司的技術(shù)總監(jiān)和總工程師來校授課和講學(xué)。深化拓展工科專業(yè)教師工程實踐能力提升方式，選送優(yōu)秀教師參加遼寧省教育廳組織開展的實踐能力提升培訓(xùn)，以及選送教師深入企業(yè)開展技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品研發(fā)或掛職鍛煉，通過周期性地深入企業(yè)開展實踐工作，一方面幫助教師積累工程實踐經(jīng)驗，另一方面也讓教師通過企業(yè)實踐工作跟蹤最新的工程技術(shù)需求，實現(xiàn)知識更新。在職稱評定方面?zhèn)戎毓た平處煿こ添椖吭O(shè)計、技術(shù)服務(wù)等方面的考核，引導(dǎo)和吸引工科教師積極參與工程教育改革實踐。設(shè)立實踐教學(xué)工作先進(jìn)個人獎項，每2年進(jìn)行一次，表彰在實踐教學(xué)工作中業(yè)績突出的個人。

1．4建設(shè)仿真實訓(xùn)中心和演示實習(xí)基地

以學(xué)校已經(jīng)建立并良好運(yùn)行的石油化工仿真實習(xí)中心為依托，根據(jù)撫順石化分公司實際生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃、補(bǔ)充擴(kuò)建、軟件升級，建設(shè)能夠充分反映撫順石化分公司生產(chǎn)特點和技術(shù)優(yōu)勢的仿真實習(xí)中心。校企雙方已經(jīng)達(dá)成共識，學(xué)校提供場地，企業(yè)提供設(shè)備，雙方建設(shè)演示實習(xí)基地，包括石化行業(yè)典型單元設(shè)備、典型生產(chǎn)裝置的實物展示、主要生產(chǎn)線的流程圖和展板，使學(xué)生不僅可以通過仿真系統(tǒng)進(jìn)行實際操作，還可以通過觀測實際的設(shè)備和生產(chǎn)裝置了解、體驗真實的企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

1．5建設(shè)基于工程實踐環(huán)境的校內(nèi)實踐教學(xué)平臺

工程實踐環(huán)境就是將對學(xué)生的教育置于接近生產(chǎn)實際、涵蓋企業(yè)生產(chǎn)工藝全過程的開發(fā)和使用的環(huán)境，這是開展工程教育改革的有效形式和條件。我校在校友捐贈的石油化工生產(chǎn)裝置的基礎(chǔ)上，根據(jù)石油石化產(chǎn)業(yè)鏈，分步建設(shè)校內(nèi)實物仿真實習(xí)平臺，承擔(dān)工科專業(yè)的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計（論文）、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等教學(xué)任務(wù)。該實物仿真實習(xí)平臺按照五大模塊設(shè)計，涵蓋石油開采、運(yùn)輸、煉制、化工、裂解和精細(xì)加工等生產(chǎn)工藝過程，包括19個主要生產(chǎn)單元過程，涉及我校石油工程、油氣儲運(yùn)工程、化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、高分子材料與工程等主干專業(yè)5個，涵蓋了過程裝備與控制工程、安全工程、給水排水工程、環(huán)境工程、工程管理等相關(guān)專業(yè)21個。我校根據(jù)“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施”的思路，采用“以主干專業(yè)為主、吸納相關(guān)專業(yè)共同申請立項，學(xué)校論證審批，有關(guān)學(xué)院共同實施”的建設(shè)方式，搭建每個設(shè)計模塊的實物仿真實習(xí)平臺。該平臺的建設(shè)有助于學(xué)生全面了解石油石化的主要生產(chǎn)工藝流程，突出了石油石化的行業(yè)特色，增強(qiáng)了實踐教學(xué)的實效性，同時也為學(xué)生進(jìn)入企業(yè)學(xué)習(xí)、提前熟悉石油化工職業(yè)環(huán)境奠定了基礎(chǔ)。

2進(jìn)一步提升工科學(xué)生工程實踐能力的措施

2．1以資源共享課程建設(shè)為抓手提高工程特色課程建設(shè)水平

以資源共享課程建設(shè)為抓手建設(shè)高水平工程特色課程，是培養(yǎng)工科學(xué)生工程實踐能力的重要途徑，是輻射工程教育成果的重要方式。推進(jìn)工程特色課程建設(shè)要做到以下幾點：首先需要聘請行業(yè)領(lǐng)域具有豐富工程實踐經(jīng)驗的技術(shù)總監(jiān)擔(dān)任課程的主講教師，承擔(dān)核心工藝及實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)任務(wù)，與專業(yè)教師共同構(gòu)建以工作過程為導(dǎo)向的課程體系，共同承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，及時補(bǔ)充與企業(yè)發(fā)展相協(xié)調(diào)、與崗位需求相一致的新知識、新技術(shù)、新工藝和新方法，并把企業(yè)理念、企業(yè)文化、企業(yè)管理融入到教學(xué)內(nèi)容之中，使課程更具針對性、實用性和前瞻性，更具有企業(yè)個性和職業(yè)特色。第二，根據(jù)主流生產(chǎn)工藝的發(fā)展水平設(shè)計趨于生產(chǎn)實際的實踐環(huán)節(jié)，將理論與實踐有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)與實踐能力。第三，改革課程考核方式，增加對實踐環(huán)節(jié)的考核力度，引入工程實踐案例分析，從根本上促進(jìn)師生改變學(xué)習(xí)工程課程的思維方式和習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐意識。第四，積極與行業(yè)企業(yè)合作開發(fā)與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合的工程特色課程教材和實訓(xùn)指導(dǎo)書，共同開發(fā)教學(xué)軟件和編制生產(chǎn)工藝培訓(xùn)系列手冊，緊密加強(qiáng)校企教師合作關(guān)系。

2．2以校企共建二級學(xué)院為平臺構(gòu)建校企協(xié)同創(chuàng)新

工程人才培養(yǎng)模式校企以“人才共育、過程共管、成果共享、責(zé)任共擔(dān)”為合作原則共建二級學(xué)院，是校企共同探索協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制、提升高校工程實踐能力及社會服務(wù)能力的重要嘗試。首先，成立由高校副校長、教務(wù)處、學(xué)生處、人事處、專業(yè)帶頭人以及企業(yè)高級主管和工程技術(shù)人員組成的學(xué)院管理組織機(jī)構(gòu)，全面指導(dǎo)學(xué)院建設(shè)，明確合作雙方在辦學(xué)中的權(quán)責(zé)利。第二，校企共建實驗室、實習(xí)實訓(xùn)中心、師資隊伍以及滿足學(xué)生和企業(yè)員工學(xué)習(xí)需要的場地及相關(guān)后勤服務(wù)設(shè)施等，滿足學(xué)校師生和企業(yè)員工培訓(xùn)需求。第三，企業(yè)參與人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計，參與專業(yè)建設(shè)和課程改革，利用企業(yè)實驗條件開展教師實踐技能培訓(xùn)、指導(dǎo)學(xué)生職業(yè)資質(zhì)培訓(xùn)，充分發(fā)揮企業(yè)在工程教育中的作用。第四，高校全額資助企業(yè)優(yōu)秀員工攻讀碩士學(xué)位，選派優(yōu)秀教師為企業(yè)員工開展培訓(xùn)，幫助企業(yè)員工在各級專業(yè)技能大賽中獲得好成績，使企業(yè)員工受益。第五，教學(xué)過程中將企業(yè)的工程培訓(xùn)模式和理念與課堂教學(xué)相結(jié)合，以企業(yè)生產(chǎn)實際作為教學(xué)模型和典型案例，利用企業(yè)和學(xué)校雙方面師資開展教學(xué)和培訓(xùn)工作。校企合作共建二級學(xué)院，有利于充分調(diào)動雙方積極性，在互助共贏的基礎(chǔ)上發(fā)展緊密的合作關(guān)系［9－12］。

2．3以工程實踐教育中心為平臺推進(jìn)區(qū)域?qū)嵺`教學(xué)資源共享

工程實踐教育中心是開展工程實踐能力培養(yǎng)的重要依托，要求高校充分利用企事業(yè)單位真實的工程環(huán)境，組織現(xiàn)場授課，學(xué)習(xí)新技術(shù)、新裝備，組織實訓(xùn)實習(xí)，以企業(yè)文化和工程環(huán)境培養(yǎng)工程技術(shù)人才。教育部等23個部門在2012年聯(lián)合批準(zhǔn)626家企事業(yè)單位與194所高校共建國家級工程實踐教育中心，多單位協(xié)同推進(jìn)工程實踐教育中心建設(shè)，需要集中精力和財力加強(qiáng)區(qū)域性實踐平臺建設(shè)，推進(jìn)區(qū)域?qū)嵺`教學(xué)資源共享。首先是共享工程環(huán)境，工程實踐教育中心提供場地和設(shè)備面向合作高校開放，接納相關(guān)專業(yè)學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)；其次是共享管理運(yùn)行模式，以成熟的工程實踐教育中心為基礎(chǔ)，接納同區(qū)域高校相關(guān)專業(yè)的實踐教學(xué)工作，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)實踐教育資源的受益面和社會影響力，逐漸樹立區(qū)域性工程實踐教育中心品牌地位［13－14］。

2．4以校園職業(yè)文化建設(shè)為抓手引領(lǐng)工科學(xué)生全面發(fā)展

良好的校園職業(yè)文化對于培養(yǎng)工科學(xué)生工程實踐能力具有導(dǎo)向、凝聚和教育多種功能，有利于促進(jìn)工科學(xué)生的全面發(fā)展，因此必須加強(qiáng)校園職業(yè)文化建設(shè)：首先是將學(xué)校的行業(yè)特色和企業(yè)的職業(yè)特點緊密結(jié)合，將企業(yè)的敬業(yè)精神、創(chuàng)新精神、競爭意識融入到人才培養(yǎng)之中，逐漸形成學(xué)校育人的品牌效應(yīng)。我校立足于石油化工行業(yè)培養(yǎng)工程技術(shù)人才，在長期教育實踐中將校園文化建設(shè)與行業(yè)企業(yè)發(fā)展相結(jié)合，凝練了雷鋒精神“五個一”：“一顆釘”的愛崗敬業(yè)精神、“一滴水”的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、“一團(tuán)火”的無私奉獻(xiàn)精神、“一塊磚”的普通勞動者精神、“一片葉”的感恩反哺精神，培養(yǎng)學(xué)生熱愛石油工業(yè)、獻(xiàn)身石油工業(yè)，體現(xiàn)了學(xué)校的辦學(xué)特色。第二，以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練為基礎(chǔ)，開展多層次科技競賽活動，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和實踐動手能力。第三，定期邀請知名企業(yè)高級主管、工程技術(shù)人員來校做報告、召開項目建設(shè)論證會、指導(dǎo)學(xué)生實訓(xùn)實習(xí)，選派專業(yè)骨干教師和優(yōu)秀學(xué)生到企業(yè)定崗實習(xí)，促進(jìn)校園活動文化與企業(yè)活動文化有機(jī)融通。第四，注重營造良好的校園職業(yè)氛圍，設(shè)置企業(yè)宣傳欄，全面報道知名校友、優(yōu)秀企業(yè)家以及行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的發(fā)展動態(tài)，企業(yè)用人需求情況，在校園營造濃郁的職業(yè)氛圍。

3結(jié)束語