化学工程与工艺类范文

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化学工程与工艺类

篇1

关键词:医学化学;人才培养;改革与实践

作者简介:李保庆(1962-),男,山东泰安人,泰山医学院化工学院,讲师。(山东 泰安 271016)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0119-02

化学是理工类专业的重要基础学科之一。特别是近年来随着信息科学、材料科学、新能源和分子生物学等先进学科的迅速发展,为国民经济和科技水平提升提供了广阔的发展空间,化学在这些学科中的重要性更加突出。化学学科作为一个基础学科,如何既给理工类相关专业的学生作出整体介绍,又能在教学中介绍化学与不同专业的紧密联系,从而构建出一套对理工类不同专业适用的医学化学基础课程体系,以适应目前科技﹑经济发展对人才培养模式的需要是非常重要和刻不容缓的。笔者在多年的医学化学教学中对于理工类不同专业的学生都进行过座谈,就目前医学化学教学的授课内容、学生的满意和认可等方面做了调查,对医学化学的教学内容进行了改革实践。

一、医学化学课程在泰山医学院的现状

泰山医学院(以下简称“我校”)前身是单学科的医学院校,医学化学是普通基础课,医学各专业的要求和授课内容都是一样的。学校现在已发展为多学科的医学院校,虽然医学化学是普通基础课,但医学和理工等专业差别大、跨度大,专业人才培养要求也不同,应该进行相应的改革。目前,我校在医学和理工类等专业都采用医学化学同一本教材,在应用物理学、医学影像学、生物工程等专业开设了医学化学课程,学时在30~80学时不等,占3~4学分,理论和实验课的比例约为3∶1,课程基本都在大学一年级进行。

从历年学生学习的情况看,生物类专业大部分学生能认真对待学习,但不知怎样去学;非生物类专业部分学生认为医学化学对自己的专业没什么用处;更有一些学生仅仅是应付学习,能通过考试拿到学分就行。近年来,随高校规模和新上专业的增加,怎样培养适应社会发展需要的人才,怎样让学生成材,也是各专业教师应有的责任和使命。笔者近年来在理工类专业的医学化学教学中进行了一些教学内容的改革探索,取得了积极的效果。

二、医学化学课程应包含的主要内容

医学化学课程的内容包括物理化学、无机化学、有机化学和分析化学。近年来,随着各新兴交叉学科发展的需要,新的分支学科正不断涌现,化学各分支学科的研究内容也在不断扩充。如何在医学化学教学中,做到从化学学科内在知识结构的要求出发,将化学学科系统而又不失重点地传授给理工类专业的学生,确实是一个值得重视的首要问题。

在几代化学教育家和广大教师多年的教学实践中,在各综合性大学目前的化学教学中,教师普遍认为,将化学学科以理论化学(结构化学与物理化学)、化合物的合成制备与性质(无机与有机化学)及化合物的测量与表征(分析化学)为主要线索来介绍化学知识是符合目前科技发展和经济发展的趋势和要求的。因此,大学医学化学的教学也应遵循这样的原则,也就是以化学原理、制备与性质、测量与表征为医学化学教学的主要内容。

三、医学化学的教学如何适应理工类等相关专业

医学化学在我校授课的专业主要有应用物理学、医学影像学、生物工程等专业。这些专业的医学化学教学与一般大学理工科的化学教学,无论内容和难度及要求都是不同的。如何做到既能系统地将化学学科的基础知识介绍给学生,又能考虑到各专业学生的培养目标和特殊要求,这应是大学医学化学教学的基本思路。不同专业人才培养要求不同,教学内容应因专业不同而在难度和重点方面有所不同。如结构化学、化学热力学和化学动力学是物理化学的主要内容,也是化学学科的理论基础和知识框架。过去在原先医学化学的教学中,一直都属于略讲或不讲的部分。也正是由于这种状态,使上述专业的学生对化学不感兴趣,实际上起了削弱化学学科重要性的作用。

1.应用物理学(医学物理学方向)

应用物理学(医学物理学方向)本科专业是以培养面向医学为主的应用型人才,对于该专业的医学化学理论教学内容,应遵循理论够用,应用为主的原则。在参照教学大纲的前提下,在《氧化还原反应与电极电势》一章增加了化学传感器的内容,这在医学诊断和环境检测中都有重要的应用;在《滴定分析法》一章中,增加部分仪器分析的内容,这部分内容涉及仪器的正常使用维护,是物理学的主要应用,对保证仪器灵敏度、准确度、选择性等指标非常重要,例如电化学分析与光谱分析中如何降低信噪比等等。《有机化学的对映异构》一章涉及物理学光学的应用,要重点讲解,其它内容一般了解即可。以下是本专业修订后的医学化学理论授课内容,见表1。

2.医学影像学专业

医学影像学专业是以培养面向医学理论与应用并重的理、工、医多学科结合的专业人才为目标,除了按医学化学的教学要求教学外,还涉及较多的物理学的理论知识,实际应用中又要使用各种现代先进诊断仪器。因此在教学中,第一要突出物理化学中动力学的内容。因影像专业要接触放射性同位素,要熟悉其物理化学变化规律。第二,无机化学教学内容中要突出配合物的内容,因涉及肿瘤病人的化疗使用的配合物类药物,如顺铂和卡铂类化疗药物。第三,影像诊断经常使用的造影剂大多是有机化合物,所以有机化学的内容重点应讲基本有机物的性质,主要是药物性和毒性方面的知识。第四,要增加分析化学的仪器分析内容。因为医学影像专业是以诊断为主的专业,常用磁共振、CT等大型先进仪器,因此学生应对现代分析手段有所了解﹑熟悉,才能更好地掌握仪器的正常使用和维护。以下是本专业修订后的医学化学理论授课内容,见表2。

四、结束语

总之,在理工类不同专业医学化学的教学中,在内容多学时少的情况下,应首先选择具有广泛应用价值的基础知识、基本技能和基本原理来介绍,然后再根据不同专业的需求有所侧重,使医学化学的教学更贴近专业,更有利于提高学生学习的兴趣。几年来,在上述几个不同专业的理论教学中都作了尝试,效果明显。通过学生网上课程评价,得分96.6分(百分制),学生绝大部分是满意的。通过新修订的医学化学的理论授课内容的学习,学生更加清楚了医学化学哪些内容与自己专业更密切,不再是仅仅为完成学分而学习,学生主动学习本课程的积极性也明显提高,使医学化学的学习突出了与学生就业、专业成才紧密结合的教学理念,适应了现代社会科技﹑经济发展对专业人才的需求。

参考文献:

[1]刘磊,陈鹏,赵劲,等.化学生物学基础[M].北京:科学出版社,

2010.

[2]傅献彩.大学化学(上下册)[M].北京:高等教育出版社,1999.

[3]武汉大学,吉林大学等校.无机化学(上下册)[M].第三版.北京:高等教育出版社,1994.

篇2

关键词:化学工程;化学工艺;发展趋势

前言:

简要的说,物质发生化学变化的反应过程为化学过程,而化学工程则是研究化学工业和其他过程工业生产中有关化学过程以及物理过程的一般原理、规律。这些工业不仅仅包括了传统化工制造,同时也包括了现代化工制造,像向生物工程、生物制药以及以及相关的纳米技术等。化学工艺是以化学方法以化学方法、改变物质组成与组织结构合成新物质为主的一种生产过程与技术。而化学工程与工艺就是一种优化产品加工、生产的过程。在化学工程领域之内与之相关联的行业特别多,同时也与许多现代高新科技领域具有一定程度上的相互影响作用,在很大程度上推动着我国科技的发展、进步,增强了我国的综合国力。

1.化学工程与工艺对环境保护的意义

现阶段,“绿色”这一词汇已经逐渐被人们所熟悉,而环保也逐渐成为了人们普遍所追求的一种生活方式以及生活态度。实现环保节能这一生活方式、生活理念重要途径之一便是对化学工程与工艺的研究。化学工程与工艺相对程度上而言是一门比较具有显著工业特色的学科,其所研究的范围相对程度上也比较广,同时应用范围也特别宽。对于化学工程与工艺的研究,一方面需要降低污染、节约资源,另一方面需要实现人类利益的最大化。据调查数据显示,很多国内外的企业都在进行一些与绿色环保方面的相关研究。

2.相关新兴化学工程与工艺的技术研究

2.1绿色化学工程

绿色工程即无污染、无化学、无害物质。绿色化学就是研究、利用原理在一定程度上在化学产品的设计、开发以及加工生产过程中尽量减少、消除会对人类健康以及环境的影响的一门科学。因此,在一定程度上尽可能的运用化学工程与工艺去减少一些有害的原料、催化剂的产生与使用,尽可能的从根本上阻隔污染源的产生。绿色化学的主要作用就是从源头上对污染物进行有效的减少或者消除,同时可以利用绿色化学生产出来一些对环境的保护有利的材料,然后经过回收废物进行循环利用,在最大限度上保证化学工程与工艺的“绿色化”。

2.2化学工程与工艺的分离过程

在现代社会,蒸馏法是最主要也是用的最多的一种分离工程方法。相对而言,我国在蒸馏分离工程方法方面的研究已经有了相对程度上相比较丰富的理论依据以及实践经验,但是在很多方面依旧需要进行完善。现阶段,有许多国家的科学家认为膜分离技术(就是吸附分离——运用一些气体的干燥、废水等污染物的处理等等)是现在最具有发展潜力的一项分离工程技术。它具有节能、高效以及易于清理等特点,但是同时它也具有一些问题需要去防治、改善。

2.3超临界流体(SupercriticalFluid,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。最近几年,超临界水氧化法(SCWO)在环境治疗以及保护方面的应用、研究在相对程度上较多,而在化学工程与工艺方面相对研究比较少,依旧处于研究实验期。

2.4提高反应选择

化工生产过程的重要组成之一是化学反应,原料由反应得到产物,因此,便可以选择相对程度上更为合理的反应途径去实现提高生产效率以及产品质量的效果。影响化学反应的因素有很多,像反应温度、反应条件以及反应时间等。比如在氧化反应过程中往往会产生大量的热,因此原料就会因为受热而发生质变,进而导致产品的质量降低。

3.总结

现阶段,世界不仅面临着资源的短缺的问题,同时也面临着能源短缺的问题,全球国家都认为社会经济的发展需要建立在绿色环保的基础上,提出了资源的节约以及保护环境的要求。因此,这在一定程度上就要求在化学工程和工艺的配合上要紧密,发展上应该实现协同性发展。就这一方面,我国实现了可持续发展理念和化学工程工艺的融合,这样,将化学工程和工艺技术相关的联系在一起,重视其发展的绿色化,推动了传统的化学工艺和工程的发展,降低了其发展给环境带来的压力,实现了资源的节约,环境污染的降低,综上所述,开发新的能源对我国未来化学工程与工艺的发展是极为重要的一条道路,同时也是增强我国综合国力的一条道路。

参考文献

[1]杜春.化学工程与工艺专业认识实习的探索与实践[J].石油化工应用,2008(27):136

[2]姜兆华,赵力,宋英等.面向国家需求的化学工程与工艺特色专业课程体系构建与实践[J].中国大学教学,2013(11)53-55

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关键词:化学工程工艺 绿色化工技术 应用

前言

随着我国工业科技的进步,人们对化工材料的要求越来越高,例如节能性、环保性等方面的要求不断提高,近年来,我的能源及环境因为工业的发展带来了严峻的挑战,特别是近几年,我国的环境污染问题及能源消耗问成为备受关注的领域,我国化工研究人员也在重点研究关于不可再生能源的保护问题、生活垃圾的处理问题及工业污染物的合理排放问题。众所周知,在化工工程工艺中,很多有害、有毒的物质会被产生,如果这些物质处理不当,便会排放到大自然中,久而久之会对生产平衡起到严重的影响,绿色化工技术是提高化学工程工艺的先进技术,化工材料对生态环境的污染问题可以有效解决,提高化学工业的能源利用效率。本文将重点对绿色化工技术在化学工程工艺中的应用展开深入研究。

一、绿色化学技术的发展

在传统化学生产过程中,很多有害、有毒的物质会被产生,严重的滞后性使得化学工程工艺长期处于被动的生产状态下,因此,这种传统的化学工程工艺无法得到资源优化的目的,对于污染物的处理工程效果较差,污染物处理效率低下,同时提高了对化学污染物处理的成本。而绿色化学技术的出现,可以有效解决传统化学工程工艺中对污染物处理的问题,可以通过先进的技术,对污染物进行脱硫、除尘等方面的处理,具体实施方法如下:

1.采用绿色化学原料

在化学工程生产过程中,其流程及工艺直接由化学生产原料决定。在传统化学工程中,大多数采取的生产原料是不可再生的能源,选择这种化学材料增加了污染物质的排放量,同时增加了我国对不可再生能源的消耗量,因此,化学工程工艺中,选择绿色的化学原料是重点研发的领域,例如使用苞米杆、芦苇等农副产品废弃物,便是典型的绿色化学原料,这些物质无污染,直接投入化学生产中,可以直接转化成醇、 酮、 酸类的化学品,不会产生任何有毒或有害其物质,只会产生氢气等物质。

2.提高化学反应的选择性

化学原料通过化学工程工艺,产生相应的化学反应,产生相应的化学品,因此,在化学工程中物质反应的重要组成部分便是化学反应,在提高化学工程的生产效率及生产质量时,利用合理、有效的化学反应途径意义重大。反应环境、原料、时间、特点等因素都会影响化学反应。在化学工程中,氧化反应是最常用的反应形式之一,在整个反应过程中会产生大量热,很多化学原料会因为热催化产生变质现象,这也是直接导致化学品生产质量低下的主要原因。而新型反应形式―烃类氧化反应可以增加生产物的同分异构反应时间,同时提高催化物反应催化能力。

二、绿色化工技术在化学工业中的应用

1.清洁生产技术

辐射热加工技术、临界流体技术、绿色催化技术等无毒、无害、无污染的绿色化工技术统称为清洁生产技术。该项技术可以广泛应用于冶金、印染、垃圾处理等各个行业。此外还有很多先进的脱硝脱硫技术、煤气化技术及利用风能太阳能灯自然发电技术也都利用清洁生产技术。例如,在海水淡化技术的应用中,有效利用了我国海水资源,将海水中的盐与水的成分分离,在处理过程中不会对环境状态产生任何不利影响,还能有效解决我国淡水资源匮乏的现状。此外,海水淡化处理工艺所产生的氢氧化镁等物质的处理工艺成本低廉,工艺简单,并且 不会产生二次污染,因此此项技术未来发展的前景非常广泛。

2.生物技术

生物技术主要应用于化学仿生学及生物化工两个方面,其中技术范畴主要包括细胞、基因、微生物等。作为一种高效、转移性强的生物体内催化剂――生物酶,可以广泛参与到各个生物化工的合成过程中。另外,膜化学技术也是化学仿生学中被广泛应用的生物技术。通过生物技术可以使再生资源合成化学品,这是绿色化工技术经常沿用的方式。动植物中提取的有机化合物原料或石油、煤炭等作为原料都是绿色化工技术的原料。例如,在绿色化学工程工艺中,制备丙烯酰胺,可以利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,这样可以将能耗大大降低,并且没有污染环境的物质产生。与化学催化剂中的工业酶相比,自然界中的酶做催化剂更加环保,无污染,其反应条件相对较为温和,产物的性质也优良。

结束语

综上所述,在传统的化学工程工艺为人类创造了丰富的物质基础和能源,但是其生产过程中产生的残留物给环境污染产生了众多问题。绿色化工技术的出现对我国化学工程工艺产生了积极的影响,大大减少了化学产品生产加工过程中产生的有毒、有害物质,对我国整个化工产业及环保事业意义重大,能够真正实现绿色环保、节能减排的目的,是当今化学工业发展中的重要环节。

参考文献

[1]井博勋,莒菲.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工,2015,03:10- 11.

[2]张忠平,薛建跃,王新运,程乐华.地方院校应用化学专业绿色化学人才培养模式探索[J].巢湖学院学报,2011,03:142-145+164.

[3]纪红兵,佘远斌.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工进展,2007,05:605-614.

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1 化学工程与工艺概述

化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、本文由收集整理理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。

化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。

2 化学工程与工艺专业简介

2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。

2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。

合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。

3 化学工程与工艺实验数据处理分析

传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助matlab软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。

化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。

matlab在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而matlab是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。matlab的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助matlab软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用matlab软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。

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关键词:化学工程与工艺;煤化工;特色建设

高校教育一直备受关注,在高等院校中,化学工程与工艺是理科类中十分重要的组成部分,在教学过程中需要学生掌握与之相关的基础理论知识,并逐渐掌握实验技能、计算机技术以及工程实践能力等,学生今后的就业方向主要是化工、能源、冶金以及医药等领域。开展该专业的特色教学不仅可以充分满足现代化专业人才发展的需求,也能够在一定程度上解决我国大学生就业难的问题。

1煤化工特色建设背景

化学工程与工艺专业最早出现在我国时被称作炼焦化学专业,经过一段时间的发展后,其又被称作煤化工专业。时代的持续发展,教育理念的不断更新,教育改革的稳步实施,使得该专业渐渐被纳入到化学工程与工艺专业中,虽然发生了该转变,但煤化工专业的自身特色、人才培养方向依然没有变化,而导致发生此种情况的原因主要有:该专业的教学目标中始终有冶金领域;在教学中教学实践环节一直备受关注,而这得到了冶金领域企业、科研院的高度支持,使得该方面发展有了稳固的后盾[1]。

2化学工程与工艺专业煤化工的优势

此方面建设中有很明显的两个优势,具体可以在以下内容中表现出来:地域优势。我国地大物博地区众多,且各个地区之间有着很明显的差异,尤其是经济发展、教育发展以及地形地貌等方面,以河南城建学院为例,该学院具有很好的地域优势,为教学实践、科研等方面提供了良好的环境,且该地区相关行业的发展情况较为优异,避免了与省内其他高校之间的正面竞争;办学优势[2]。

3开展化学工程与工艺专业煤化工特色建设的相关措施

3.1更新教育理念

在教育改革视角下,虽然我国很多院校已经进行了教育理念的更新,但在特色专业建设方面显然还有很多不足,特色专业建设具有专业性、综合性以及创新性,在进行教学时需要能够紧跟时展步伐,对现有教育理念、教学规划以及教学手段进行优化和创新,使其能够满足社会发展要求。

3.2创新课程体系

创新是社会发展的主旋律,教育事业的重要性不言而喻,与社会各界的联系也十分密切,鉴于此,今后应在教育领域持续创新,使教育能够真正成为推动社会发展的中坚力量[3]。

3.3改革实践教学环节

该专业的专业性、实践性均相对较强,且当代教育也十分提倡实现实践教学,根据高校教育的特点可以积极开展校内外实习活动,在校内为学生建立相应的实训基地,使学生能够紧跟教学步伐做好实践能力的培养工作;校外应积极与相关企业加强合作,将校企合作的作用充分发挥出来。

3.4优化教师队伍建设

教学中,教师的作用是不可替代的,虽然如今越来越多的先进技术被应用到教学中,但若缺少教师的讲解、指导和监督,专业学习依然无法取得很好的进步。我国师资力量薄弱问题一直未得到很好的解决,今后应加强对师范类学校的支持,吸引更多学生投入到教育事业中,同时也要对现有教师进行更深层次的培训,使其能够掌握全新的教育手段,也能够重视到特色专业建设的重要性,能够自动自发地丰富自我,将教学作为首要任务。

4总结

综上所述,研究关于化学工程与工艺专业煤化工特色建设方面的内容具有十分重要的意义,其不仅关系到该专业的教学,也关系到学生学习、就业以及各方面能力的提升。在教育改革后,化学工程与工艺专业的各方面建设均有了完善,专业特色也越来越突出,然而在实际教学中依然会暴露出些许问题,因此相关机构和人员应加强此方面的研究。

参考文献

[1]杨林,李赫.化学工程与工艺专业的煤化工特色建设探讨[J].石化技术,2015,(8):253.

[2]文衍宣.化学工程与工艺特色专业的建设与实践——以广西大学为例[J].高教论坛,2013,(11):36-40.

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    1.1应用型本科人才要求

    根据现代化学工业的特征及社会对化工人才需求的趋势,应用型高校化学工程与工艺专业的目标是培养化学化工理论基础扎实,实践动手能力、自主学习能力、创新能力及外语与计算机应用能力较强,适应化工、冶金、能源、轻工、医药、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理等方面工作的应用型高级工程技术人才[2]。为了实现上述目标,化学工程与工艺专业应用型本科人才应具备的基本素质与专业能力包括7个方面:①树立正确的世界观,具有良好的人文精神、科学素养,能处理好人与环境、人与社会的关系;②掌握化学工程与工艺的基本理论和基本知识;③掌握化学装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;④具有对新工艺、新产品、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;⑤了解化学工程的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;⑥掌握文献检索的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;⑦具有创新意识和独立获取新知识的能力[2]。因此,根据现代科技和生产的发展需要,以服务地方经济社会发展为目标,把握高等教育规律和化学工程与工艺专业特征,制定化学工程与工艺专业应用型人才培养方案。在人才培养方案制定的过程中,合肥学院借鉴德国应用科学大学培养应用型人才成功经验,非常重视企业的作用,将企业要求与学生的培养相结合,构建理论教学与实践教学相学体系,确定了以“面向企业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“应用型”人才培养模式。理论教学体系体现“三个服务”原则:基础理论教学要为专业技术课教学服务,理论教学为提高学生综合素质服务,把素质教育贯穿于教学全程,为培养学生具有独立分析和解决实际问题的能力服务,注重培养学生对技术成果的吸纳和综合应用能力。建立与培养目标相适应的实践教学体系,形成基础实训、专业实训及校内、外实训教学相结合的综合实训教学一体化,完成实训教学。促进学生掌握专业技能,实施“四年九学期制”,提高学生就业竞争能力。

    1.2化学工程与工艺专业人才要求

    化学工程与工艺专业是为了适应新世纪化学工业的发展而设置的,是由原来的化学工程、有机化工、无机化工、高分子化工、精细化工、煤化工、工业催化等专业合并而成的宽口径专业,覆盖面宽、涉及领域广[3]。该专业具有两大特色:一是覆盖面广。研究领域涉及无机化工、有机化工、精细化工、材料化工、能源化工、生物化工、医药化工、微电子化工等诸多领域;二是工程特色显着。该专业以化学工程与化学工艺为两大支撑点,化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。化学工程与工艺专业涉及的工程放大技术、系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因此,化学工程与工艺专业培养的学生应有较强的工程能力和工作适应性,需掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法,具有从事化工生产控制、化工产品和过程的研究开发、化工装置设计与放大的初步能力[4]。

    1.3应用型化工人才实践教学体系构建

    高等工程教育强调综合素质的基础作用和工程素质的定型作用。培养应用型化工特色人才,核心就是培养实践能力强的应用型人才。以培养应用型人才为目标,以科学发展观为指导,遵循教育教学基本规律,坚持育人为本,教学为纲,根据学生需要,围绕学生能力拓展和知识结构构建实践教学体系。该体系由基本技能、专业能力、综合能力三层次训练组成,将课外创新活动和社会实践有机融合。借鉴德国成功的经验,培养学生工程设计能力、项目实现能力及创新能力。实践教学根据能力要求可分为3个层次:基础实践层、专业实践层、综合和创新实践层。基础实践层以强化“三基”,培养基础能力为目的,将基础化学实验分为3个层次和5个模块,构成一个彼此相连,逐层提高的体系[5]。通过化学专题研究训练,强化了知识和技能的综合性;认知实习在实践教学体系中处于承上启下阶段。学生在与自己相近或相关的岗位上经过认知实习,了解专业所需要的专业知识、能力、素质,有利于他们结合自己的兴趣,规划未来发展,在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加理性。2周金工实习和1周电工电子实习,实现基础能力培养目标;专业实践层是在理论教学和基础能力培养的基础上,通过专业基础实验、课程设计、工程实训等实践教学的环节实现专业能力培养;综合和创新能力是对技术基础知识、运用专业知识解决实际问题能力和知识迁移能力的综合体现,反映学生整体素质。通过毕业实习、毕业设计(论文)等实践教学环节,配合第二课堂科技活动,达到培养专业技术应用能力的目的。总之,各层实践教学活动层层递进、相互渗透,达到培养目标规定的专业技术应用能力的要求。

    2围绕工程能力培养,实施实践教学改革

    2.1突出强化实践锻炼,提高教师实践教学水平

    教师是实践教学体系的主导者,也是实践教学体系的实践者。要培养高质量应用型人才,必须要有高水平的教师队伍。按照这一思路,为所有的实验室配备了具有硕士学位的专职实验教师,采取走出去、请进来的办法培养教师的实践能力,派合肥学院高学位高职称的教师到企业去锻炼6~12个月,增加教师的工程意识和实践能力。根据学院要求成立了实验技术教研室,这不仅是名称和内涵的改变,更重要的是教育理念的转变,建立实验技术教研室,由教授、博士担任主任,具有研究生学历的教师为成员,研究实践教学内容、方法和手段,进行实验教学、实验课程内容和方法改革等工作。目前,和化学工程与工艺专业实验实践教学有关的合肥学院院级教研立项6项,安徽省教育厅立项3项,获得教学成果奖合肥学院二等奖一项、三等奖一项;安徽省三等奖一项。聘请企业和设计院等单位人员担任教师,让学生参与解决实际工作问题,提高实践能力。

    2.2加强实践教学条件建设,提供实践教学载体

    实验室和实习基地是完成实践教学内容所必需的保障平台。在实验室建设方面,加强以无机化学、有机化学、物理化学、分析化学课程为支撑的基础化学实验室建设,和以化工原理为支撑的化工基础实验室。专业实验作为一门最能反映专业特色,与专业科学技术发展关系最为密切的实践性课程,必须跳出原有的框架,重新构建一个能够全面反映化学工程学科发展方向、适合按专业大类组织实验教学、有利于培养学生工程实践能力和创新能力的新框架。根据化学工程与工艺核心课程化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程和技术化工工艺学作为构架,遵循以下原则:紧扣化工过程研究与开发的方法论;充分考虑工程学与工艺学实验的适当平衡;具有典型性、力求先进性、增加综合性;实验内容既符合化学工程与工艺学科发展规律,又具有鲜明的先进性和特色,建立了化工热力学实验室等专业实验室。根据专业和学生发展需要,在专业方向上设立分离工程和精细化工2个化工专业方向,并建立精细化工和分离技术2个实验室,建立膜材料和膜过程院级重点实验室1个。校外实习是强化专业知识、增加学生的感性认识和创新能力的重要综合性教学环节,校外实习基地是培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生接触社会、了解社会的纽带[6]。以校企互利双赢为机制,开展产学合作,和中盐四方集团等14家企业建立良好的合作关系,与企业合作共建实验室2个。每年由校内和企业教师共同指导学生进行实习,并在毕业论文(设计)环节,由企业提出课题,真题真做,学生将所学知识和生产实际相结合,取得在书本上得不到的收获。中盐四方集团、东华集团工程技术人员指导学生设计多次获合肥学院优秀毕业设计(论文)奖。

    2.3第一课堂与第二课堂相结合,着力培养学生创新能力

    为了达到实验课培养学生应用所学知识解决问题的更高目标,以培养学生实践创新能力为出发点,以学生个性化能力培养为重点,学院制定了《合肥学院学生第二课堂活动学分管理暂行办法》,将第一课堂与第二课堂结合起来,收到明显的效果。化学工程与工艺专业,以化学工程师之家和学生参与教师科研为主要内容开展第二课堂科技活动。化工工程师之家于2007年11月建成运行。以培养“未来的工程师”为目标、以工程设计为核心、以模型制作为基础,通过形式多样的活动培养学生的工程意识;通过加强合作促进团队精神;通过模型制作提高工程应用能力;通过工程设计提高工程素养;通过企业化运作模式培养学生效率意识、责任意识和管理能力。作为第二课堂的重要平台,重点培养学生的工程设计能力、管理能力、协调组织的领导能力和团队精神。通过借鉴企业化管理模式,营造企业氛围,培养学生效率意识、责任意识和管理能力,增强学生对社会的适应能力,提高学生的综合素质。目前,累计培训学生500人以上。化学工程与工艺学生在各种全国性竞赛中取得了一系列好成绩。2010年,在科技部等单位举办的青年科技创新竞赛获得二等奖,“三井化学”杯第四届大学生化工设计竞赛二等奖和华南地区第四届大学生化工设计创业大赛二等奖。近3年来,学生34篇,其中被SCI、EI收录的9篇。

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关键字:化学工艺与工程;安全性;风险评估

中图分类号 :G633.8文献标识码:A

前言:随着我国的国民经济的不断地发展,化学工业在这个发展的过程中起着越来越重要的作用。这几年来,我国的经济不断地快速发展,工业化的进程也不断地加快,随着生产规模跟生产设备的不断地扩大化,一些化学工艺跟工程的流程也在不断的变得复杂化,如果对某一项工艺监管的力度不够,很有可能造成事故的发生。

随着社会的进步,人们对安全越来越重视,逐渐意识到人的安全性是十分重要的,所以在化学工艺与工程项目开始进行之前,需要相关的部门给予一定的可行性研究,进而把风险控制在可以接受的范围内,保证化学工艺与工程项目安全可靠地进行。

1化学工艺与工程可行性研究时存在的问题

我国的化学工艺与工程在进行可行性研究的时候,往往采取一些比较传统有关事故的预防措施跟事故发生以后相应的应对措施,而没有从事故的根本上出发,所以,在化学工艺跟工程进行可行性研究的时候,需要从安全的本质出发。但是现在的化学工艺跟工程的科研并没有从本质安全出发,指标不治本,在进行风险评估的时候,也仅仅是对于出现的某些暂时可以预见性的风险进行评估,或者对于一些已经出现了的风险进行规避。实际上,应该从安全的本质上出发,这样就可以彻底地从根源上减少风险,从源头上消除风险。在化学工艺与工程研究的过程中可以考虑从本质上进行安全的评估,这样就可以有效的在工程设计实施的初期减少跟消除危险,避免进一步造成更大的损失[1]。然而有些时候,这一观点往往被大家所忽略,人们总是在风险发生以后才想办法去规避,而不去从一开始就把危害扼杀在摇篮之中。

2可行性研究在化学工艺与工程中的重要性

可行性研究就是在一个工程还没有开始之前,就把这个工程可能出现的问题进行全方位的预测,来观测投资效果。可以从技术上经济上管理上综合考虑,可行性研究的基本任务就是,在考虑了所有的可能性之后,如何把风险降到最低,并且还需要达到追求的经济利益,以最少的投入获得最大的产出,并且把工程中可能出现的风险降到可以规避的范围中。而且合理的利用资源,选择最优的方案,达到预期的社会效益跟经济效益。

可行性研究对于化学工艺跟工程的重要性从本质安全上可以体现出来,,[]首先需要知道什么是本质安全,本质安全需要从根本上考虑施工工艺跟设备可能出现的潜在的危险,这也是做可行性研究的时候事先需要注意的问题。对于本质安全来说,需要通过工艺跟设备的本身的设计来减少系统中出现的危险。通过研究具体的施工工艺的过程,对于在工艺的过程可能出现的风险进行防范[2]。基于本质安全,对化学工艺跟工程进行可行性研究有着非常重要的作用,可以从本质上有效的遏制了风险的发生。

在化学工艺与工程还没有开始之前,对将要进行的项目进行可行性研究,提前对这个项目有一个宏观上的把握,指出其中出现的问题,以及可能发生的问题,及时地给予相关的解决办法,列出相应的解决方案。通过可行性研究给了化学工程与工艺一个具体的研究方向,通过对成本跟受益的确定,能够明确这个项目的风险多大是否可以投资,这样就给相应的管理者提供了一个投资的参考,确定可研几率的高低,也就是确定了投资回报率的高低跟项目的风险收益的高低。可行性研究也给相关的监督部门一个依据,更好的对化学工程与工艺项目进行监管和控制。

3如何提高化学工艺与工程可行性

在本质安全的前提条件下,想要提高化学工艺与工程项目进行可行性可以细化为几个基本的策略。首先在对化学工程与工艺项目进行可行性研究的时候,可以考虑把影响系统安全性的一些危险物质减少到最低,在系统中危险物质的数量越少那么事故发生的可能性就越小,影响事故的严重程度就越小。在可行性研究的过程中,也可以考虑用一些危险性较小或者最好没有危险的工艺过程来替代有危险或者是危险性较高的工艺,通过替代使化学工程与工艺的可行性大大的提高了。在可行性研究的过程中,为了提高化学工程与工艺的可操作性,也可以在选择工艺条件的时候,考虑一些危险物质最小或者是危害形态最小的条件。这样在进行具体施工的过程中,提供相对安全的工艺条件,可以提高系统的可行性,减少对于系统造成的危害。在化学工艺与工程具体实施的过程中,可以把危险控制在一个能够接受的范围内。在具体实施的过程中,也可以通过简化操作来进行可行性研究的控制,俗话说,做得越少错得越少,在实际操作的过程中可以减少操作,减少使用的安全防护装置,这样就减少了人为的失误。在化学工艺与工程的过程中,越是简单的设备跟系统就越能增加安全,简单的工艺相对来说,包含的部件都比较少,这样就可以减少一些不必要的失误[3]。

以上的一些安全性的原理,都是提高系统的可行性的具体办法,在具体实施的过程中需要按照一定的先后顺序,依次进行选择,在前者达不到的情况下,再采取后者。通过这些有效的措施,可以大大的提高系统的可行性,有效合理的把系统风险降到最低,增加了投资商对项目投资的可能性。

4化学工艺与工程的风险评价

要想对化学工艺与工程进行可行性研究,还需要对化学工艺与工程进行风险评价。由于化学工艺经常涉及一些危险易燃易爆的物品,而且在生产的 也会发生一些物理的或者是化学的反应。在化学工艺跟工程的具体实施的过程中,一些化学工艺一旦选用在以后的操作过程中就很难进行更改,所以需要对工艺的过程进行可靠性跟风险性的评估,进而为科学的决策做一个有效的依据。评估的过程如下,首先进行一系列的前期的准备,然后进行化学工艺的设计,对设计的工艺进行分析,通过本质安全的定量评价的模型或者是本质安全的指标体系,建立具体的数学模型进行风险评估。对于得出的评估结果在经济或者技术的限制条件下,进行分析,看是否符合风险的接受的准则,如果符合的话就可以确定设计方案了,如果不符合的话则需要重新对工艺进行分析。

通过对化学工艺与工程项目的风险进行相关的评价,确定项目是否可靠进而确定是否进行可行性研究也是十分有必要的。为后期的可研提供了一个有效的评价标准,也为相关的管理部门跟人员提供了一个可靠的投资依据。所以说在化学工艺与工程开始实施之前,进行风险评估也是确定可研性的一个有效的措施。

5、结语

通过对化学工艺与工程的可行性研究,可以确定具体的实施方案,在本质安全的前提条件下,降低事故发生的概率以及影响人员的风险。

化学工艺与工程是一个比较具有危险性的工作,需要在实施的过程中给予足够的重视,事先考虑到所能考虑的各种情况,把危险扼杀在摇篮之中。对化学工艺与工程项目进行可行性研究也是十分有必要的,需要统筹兼顾。先做好可研报告,再具体实施,从而给了监管部门一个有效的依据,也可以确定风险投资的大小,进而确定项目是否可行。

参考文献:

[1]谢若曦,赵阳.化学工程与工艺[J].民营科技,2012,(8):22-22.

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无疑,将自己视为学术工程师的许多读者到此就不往下读了,但是对持开放心态的极少数留下来的人,我很愿意做出我的解释。

化学工程的大学本科学位已不能让你成为化学工程师,就像大学法律学位不能使你做一名辩护律师一样。

化学工程的博士学位也是如此。所有的博士学位(PhD)都是哲学的,不管你是在那个系学习。哲学博士学位不会让你成为一名化学工程师,正如医学博士不会让你做一名医生。

同样地在化学工程系做研究和教学也不会使你成为一名化学工程师,它可以让你做一名学术人员,和在哲学系的学术人员做着同样的工作。

真正的化学工程师拥有被正式认可的化学工程研究生学位,以及多年设计或实际操作完整规模工艺设施的经验。这是要成为一名注册化学工程师不得不达到的标准,其与任命一位工程师的国际协定相一致。

工程是一个实践性的行业。正如法律和医学这样的实践性行业,职业头衔的恰当称谓需要学术知识与职业经历和训练相结合才能获得。学术人士声称“化学工程师”能胜任各种工作,实际上是指以下二者之一:

“化学工程毕业生能胜任各种工作”。按我的定义化学工程师并不能胜任各种工作。他们做化学工程。半数的化学工程毕业生不能获得化学工程师的工作,因为我们目前的毕业生是工作岗位所需的两倍。如果大多数的毕业生都想成为工程师的话,意味着他们已不能成为化学工程师。

“化学工程系的学术人员能胜任各种工作”。化学工程系的学术人员大多倾向于从事他们原来的学科,(除非原来就是做工程的)。目前这个学科趋向于化学,虽然也有地质、物理或沾点边的其它工程学科。

这样的混同又被许多资助机构鼓励的跨学科研究所放大。

如果我们把丝毫没有职业经验的人,放在与哲学家构成的跨学科团队中,他们把职业是什么完全搞混淆,一点也不值得奇怪。

马来西亚号称是原创的“融合风味”之都。我去过多次。在科伦坡,我品尝过由中国传统厨师烹饪的深受印度影响的食物,也吃过有印度背景的厨师做的中国风味食物,都非常好。我还吃过其它不同传统厨师所烹饪的其它风格的同样的菜,味道也很好。但是当我尝试由西方厨师做的同样的菜时,很明显这些西方厨师并不真正懂得任何一种传统。这不是融合食品,它只是混同食品。

目前大多数化学工程系发生的情况与此类似。如果你想跨学科,你必须首先掌握你自己的学科。

首先,你必须理解化学工程行业。与我成为注册工程师的1995年的情况一样。我们以大致相同的方式做同样的工作。我知道的确如此,因为为了写这本书我会晤了世界各地从事工艺设施设计的数百位化学工程师,并且我自身没有间断过作为化学工程师的实践。

其次,你必须理解在化学工程系从事的大多数研究与化学工程毫无关系。硬把它们塞进课程中只是想教授你知道的内容,用不相关的教学材料把课程搞得不堪重负。

最后,你需要真正与实际从业人员交往。我们想提供帮助。然而我们不想把我们的角色仅局限于提供一些趣事逸闻,或者给你已经决定教的不相关的课程做橡皮图章。问问我们化学工程师整天在做什么,听听我们的答案。拿其中一些去教学。

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一(略)

二、当前我国生物化学工程的发展现状

近几年,随着国外生物技术的飞速发展,我国的生物化学工程也取得了很大进步。根据相关部门的调查数据显示,现如今的生物化工产品涉及到多个生活中的多个领域,例如:医药、农药、食品等行业。在医药领域,抗生素的生产发展非常快,当前已经普遍应用到临床医学中,根据有关数据显示,我国抗生素生产在世界排名第一位,而且该数据每年都呈增长的趋势;在农药领域,生物化学工程的农药种类越来越多,例如:赤霉素、井霉素等品种,从而满足了农业生产的需要,同时药物生产技术仍在不断的发展;在食品领域,特别是氨基酸和柠檬酸的生产量越来越大,而且一直是以成倍的趋势增长,这些产品不仅可以满足国内市场的需要,而且还出口各国[1]。

三、生物化学工程发展过程中存在的问题

经过大量的调查得知,生物化学工程的发展受很多因素的影响,这样一来,不仅使我国生物化学工程出现了诸多问题,而且也使生物化学工程面临巨大的挑战。以下从生物化学工程的不合理产品结构、存在的局限性、生产技术与工艺不完善以及缺少完善的科研体系等方面,对生物化学过程发展中存在的问题进行探讨和分析。

(一)生物化学工程的产品结构不合理目前,我国生物化学工程的结构还不是很合理,大多数企业生产的产品都比较单一,而且档次也不高,更不能满足国内市场的需求。从发展技术看,生产高档次医药产品的技术并不完善,国家每年都要耗费大量资金从国外进口高档次的医药产品。

(二)生物化工产业范围具有一定的局限性现如今,国内生物化工产业还具有一定的局限性,主要应用到了轻工业、医药和食品行业。因此,大多数企业对生物化工产品生产领域并不是非常了解,特别是对精细化产品的生产更是一无所知,这些都直接阻碍了生物化学工程规模的扩大。因此,就更不用说利用生物化学工业技术指导企业走向世界。除此之外,由于国内生物化学工程的发展较快,我国政府缺少有关生物化学工程领域的研究体系和规范体系,因此,企业在日常的生产过程中,不仅消耗了大量的资源,而且严重地污染了生活环境,使生物化学工程的技术一直在低水平线上发展[2]。

(三)生产技术与工艺不完善由于生物化学工程在生产技术方面还存在很多问题,例如:设备和工艺并不完善,而且上下游技术不相适应,从而使得产品的获得率偏低,导致企业用高成本换来低效益的不良后果。根据有关部门的数据统计,尽管我国生物化学工程生产的柠檬酸和乳酸等的技术水平非常高,但是,很多产品的生产技术和国外发达国家相比还存在很大差距,只有极少数的产品生产略高于国外水平。因此,目前有很多企业为了更新生产技术,提高生产效率,更为了获得更大的市场占有率,会投入大量资金,从西方发达国家购进先进的生产设备,例如:生物反应器、监控设备、生物传感器等等。虽然企业的生产效率提高了,但是,并不利于企业实现长期生产目标。

(四)生物化学工程缺少完善的科研体系和西方发达国家相比,我国生物化学工程发展起步较晚,而且国家对生物化学工程的基础研究投入资源较少,缺少一个完善的科研体系,技术创新能力较差。而且有些企业对生产技术的开发和引进能力非常差。经过调查发现,我国生物化学工程仍然是利用传统的扩大投资的增长模式在发展,此种生产模式不仅使企业获得较小的生产效益,而且不利于提高企业的竞争能力,甚至会阻碍企业的发展。

四、解决生物化学工程发展的有效措施

(一)科学调整生物化学工程的产业结构首先要对产业化结构进行科学、合理的调整,扩大高档次产品的生产规模。比如:各大企业可以重点开发和研究有关医药的生化产品、具有一定功能性的食品等。除此之外,如今的生物化学工程发展正朝着多元化的方向发展,重点生产各种精细化产品或者传统的生产方法不能生产的产品,例如:生物色素、工业酶制剂等。只有这样,才能使企业的经济效益和市场竞争得到快速提高。

(二)不断扩大生物化学工程的生产规模目前,生物化学工程的生产规模并不能满足当今市场的需求,因此,企业要扩大生物化学工程的生产规模,为企业赢得更大的市场占有率。政府部门要给予企业大力支持和帮助。可以制定更多的政策和措施来鼓励人们建设更多、更大的生物化学企业。特别是要大量建立和培养科技创新企业。企业可以把研发、生产和销售集中在一起管理,从而降低企业生产成本。另一方面,鼓励生物化学企业积极参与到相关技术的研究行列中,淘汰生产技术非常落后和竞争力不强的企业。

(三)加大对生物化学工程的资金投入从生物化学工程的整体来看,企业对生物化学工程的教育投入是较少的,培养一大批具有生物化学工程的人才是企业发展的基础。企业想要从根本上使生物化学工程在市场中的竞争力有所提高,就应该从相关人员的技术水平和专业素质方面着手。当下,生物化学工程是一个比较热门的产业,然而,企业大多数的生产技术人员都是从事传统化工行业的人员,没有经过专业的技能培训就上岗工作。由于长期受传统化工生产思想的影响,这些员工不具备完善的专业知识,且对生产设备的生产操作能力也较差。所以,想要真正解决当前我国生物化学工程在发展过程中的问题,就要重视培养生物化工的专业人才。

(四)加大生物化学工程的技术研究根据调查发现,我国缺乏对知识产权的认识和保护。我国生物化学工程的发展也存在这样的现象,国家和企业对知识产权的保护并不重视,原本自己企业研究的新产品却让其它企业所占有,这不仅打消了相关研究人员的工作热情和积极性,而且也使企业损失严重,加速人才外流。因此,国家和企业对知识产权要非常重视,并通过相应的措施加以保护[3]。只有这样,才可以充分调动相关科研人员工作的积极性和热情,同时又能带动国外一大批有才能的人回国研究和发展。

(五)加强产学研结合在生物化学工程发展的过程中,企业要特别注重上下游生产技术的结合,而且更应该向国外先进企业学习其生产技术和工艺,实现优势互补,从而推动企业的产学研的结合。此外,企业在生产过中出现的大多数问题,都是因为上下游的生产技术联系不够紧密,甚至不能配套使用,这就直接影响到了技术的经济指标。所以,企业在加大人力与财力投入的基础上,还要充分考虑生物化学工程中上下游生产技术的结合。

篇10

关键词:应用 化学 造气 化妆品

一、引言

化学工程是研究化学工业以及其相关产业生产过程中所进行的化学过程、物理过程及其所用设备的设计与操作和优化的共同规律的一门工程学科。它以化学工程学科为指导,基础理论与工程应用相结合,涉及产品研制、工艺开发、过程设计、系统模拟、装备强化、操作控制、环境保护、生产管理等内容。化学工程领域含基本无机与有机化工、石油化工与煤化工、精细化工、生物化工、材料化工、冶金化工、环境化工等工业行业。化学工程领域既是国民经济建设与社会发展的重要工程领域,又与信息、生物、材料、计算机、资源、能源、海洋、航天等高新技术领域相互渗透,推动高新技术的发展。目前化学工程领域正向集约化、连续化、高效化、自动化、精细化的方向发展。由于化学工程涵盖的范围非常广泛,因此,从总体上对化学工程技术的发展进行探索有一定的意义,有利于掌握研究动态,吸收国内外最新的研究成果,提高研究工作的效率。

二、应用化学在富阳造气中的应用

富氧造气主要是为合成氨做准备,目前,中国是世界上最大的化肥生产和消费大国,合成氨年生产能力已达4222万吨。但合成氨一直是化工产业的耗能大户。6月7日~8日,全国合成氨节能改造项目技术交流会在北京召开,明确了“十一五”期间合成氨节能工程在降耗、环保等方面要达到的具体目标。 大型合成氨装置采用先进节能工艺、新型催化剂和高效节能设备,提高转化效率,加强余热回收利用;以天然气为原料的合成氨推广一段炉烟气余热回收技术,并改造蒸汽系统;以石油为原料的合成氨加快以洁净煤或天然气替代原料油改造;中小型合成氨采用节能设备和变压吸附回收技术,降低能源消耗。煤造气采用水煤浆或先进粉煤气化技术替代传统的固定床造气技术。到2010年,合成氨行业节能目标是:单位能耗由目前的1700千克标煤/吨下降到1570千克标煤/吨;能源利用效率由目前的42.0%提高到45.5%;实现节能570万~585万吨标煤,减少排放二氧化碳1377万~1413万吨。

富富氧造气的物理性质:以含氧量大于21%的空气和水蒸气为气化剂在高温下进行煤)连续气化的方法。富氧空气可由空气分离或变压吸附方法制得。富氧气化可在固定床炉中也可在流化床炉中进行。采用含氧量50%左右的富氧空气可制得符合合成氨原料气要求的合成气。 富氧造气的化学性质:以无烟煤块、小籽煤、煤棒为原料,采用间歇式固定层气化法,在高温条件下,交替同空气和蒸汽进行气化反应,制得合格、充足的半水煤气。富氧造气的用途 :富氧造气的气体主要是半水煤气,是气体燃料的一种。主要成分是氢和一氧化碳。由水蒸气和赤热的无烟煤或焦炭作用而得。工业上大多用蒸气和空气轮流吹风的间歇法,或用蒸气和氧一起吹风的连续法。热值约为10500千焦/标准立方米。此外,尚有用蒸气和空气一起吹风所得的“半水煤气”。可作为燃料,或用作合成氨、合成石油、有机合成、氢气制造等的原料。富氧造气的生产方法:目前的中氮厂大多以焦炭或山西无烟煤(白煤)为原料,采用间歇法工艺技术,生产半水煤气加工合成氨。

三、应用化学在化妆品中的应用

化妆品的作用有:抗氧。抗氧剂是能够阻止或延缓氧化的物质。由于化妆品中的基质原料是油脂,其不饱和键很容易氧化而发生酸败,为此需要加入抗氧剂。抗氧剂有两种作用,一是阻止易酸败的物质吸收氧,二是自身被氧化而防止油脂氧化。化妆品中常用的抗氧剂为:叔丁基羟基苯甲醚(BHA)、二叔丁基对甲酚(BHT)、没食子酸丙酯、生育酚(维生素E)等;保湿。保湿剂又称滋润剂,它能保持皮肤滋润,防止表皮角质层水分的流失。同时保湿剂还能保持化妆品本身的水分,有助于保持整个系统的稳定性,并能起到抑菌和保香作用。在皮肤的角质层中,存在着一种天然调湿因子(NMF)的亲水性吸湿物质,对皮肤的保湿作用起着重要作用,其起调湿作用的主要成分是吡咯烷酮羧酸盐。因此,在化妆品中加入吡咯烷酮羧酸盐就有保湿作用。此外,甘油、丙二醇、山梨糖醇、1,3-丁二醇等也是常用保湿剂。

三是防腐。防腐剂的作用是防止微生物和霉菌的繁殖。由于化妆品都是含碳和氮的化合物,又有足够的水分,所以最适宜于微生物和细菌的生存和繁殖,这不仅使化妆品容易变质以及产生不愉快的气味,还会对使用者造成危害。即使是加了防腐剂的化妆品,也还有保质期。过期的化妆品一般不适宜再使用。化妆品中允许使用的防腐剂有:尼泊金酯类(尼泊金甲酯、乙酯、丙酯等);有机酸(安息香酸、山梨糖酸、脱氢醋酸、水杨酸)及其盐类;酚类(苯酚、间苯二酚、甲酚等);对羟基苯甲酸酯类等。 四是敛。收敛剂又称抑汗剂,是能使皮肤毛孔收敛,暂时性抑止或减少汗液和皮脂分泌的物质。收敛剂主要用于抑汗类化妆品,它能使皮肤表皮的蛋白质凝固、汗腺口膨胀,阻塞汗液的流通。常用于化妆品的收敛剂是铝盐和锌盐。为减少因酸度过低,而造成刺激皮肤和腐蚀组织,常加入少量ZnO,MgO,Al(OH)3或三乙醇胺来调节pH值。五是紫外线吸收。紫外线吸收剂是能吸收会引起皮肤发炎的紫外线光,并能将其转变成热能的物质。人体长时间照射紫外线,会伤害皮肤,促进色素细胞形成黑色素而使皮肤变黑,严重时会引起急性皮炎和灼烧。在化妆品中常用的)紫外线吸收剂有:对氨基苯甲酸乙酯、水杨酸苯酯、4-甲氧基肉桂酸-2-乙氧基乙酯、苯并三唑、2-羟基-4-甲氧基二甲酮等。