化学产品工程概念范文

导语：如何才能写好一篇化学产品工程概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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本文阐述了化工工艺设计的内容与特点，对于化工工艺设计中安全危险问题的策略进行了分析。

【关键词】

化工工艺设计；安全危险问题；问题策略

1前言

化工工艺设计主要是指工艺工程师根据一个或是几个化学反应来将化学材料转化为客户要求的产品的化学生产流程。在这一设计工作中工艺工程师所需要考虑的不仅仅包括了成本、产量、效率、时间等因素，安全危险问题的发现与控制更是化学工艺设计中的重中之重。

2化工工艺设计简析

2．1化工工艺设计内容化工工艺设计包括了许多方面的内容。众所周知安全问题是化工领域中各个行业都需要给予高度重视的行业。在这一过程中由于化工工艺设计工作有着自身的特殊性，因此这导致了工艺工程师需要对于其给予更高的重视程度。其次，工艺工程师在思考化工工艺设计内容时还应当进一步的熟悉设计工作的基本原则和精神，从而能够在此基础上更好的将其贯彻到整个设计工作中去。与此同时，工艺工程师在进行化工工艺设计内容确定时还需要把化工工艺设计中的细节进行灵活运用，从而能够在保证其符合化学工艺生产规范的同时也不会影响到化工产品的高效高质生产。

2．2化工工艺设计类型化工工艺设计的类型是以不同的概念进行区分的。工艺工程师在选择化工工艺设计类型时首先应当做好必要的概念设计工作。通常来说概念设计也被称为假象设计，这一设计实际上是按照规模工业生产装置进行的。此外，由于概念设计主要是在中试前进行，这一设计的主要目的在于更好的检查工艺条件和生产路线是否存在问题，并且进一步的确定数据和小试补充的内容。与此同时，工艺工程师在选择化工工艺设计类型时还应当对于试制产品考核的使用性能有着清晰的了解，从而能够在此基础上精确的判定出工艺系统连续运转可靠性。

2．3化工工艺设计步骤化工工艺设计的步骤总体而言较为繁琐。设计人员在进行设计步骤分解的过程中首先应当根据基础设计和批准的设计任务书和厂址选择报告来对于工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。此外，设计人员在进行设计步骤分解时还需要确保初步设计结果能够有效的满足项目审查和施工准备的规定，并且能够给建厂投资提供足够的依据。与此同时，设计人员在进行设计步骤分解时还应当做好相应的施工图设计，在这一流程中应当依据上级对初步设计的审批意见来进一步的确定的设计原则和方案，然后在此基础上根据建筑与非标准设备制作的要求来解决初步设计阶段待定的各项问题。

2．4化工工艺设计特征化工工艺设计有着自身独特的特征。设计人员在分析化工工艺设计特征时应当根据化工工艺设计新技术含量高、工艺流程独特等特点来进行相应的设计工作。此外，设计人员在分析化工工艺设计特征时还对于必要的基础设计资料进行完善与优化，从而能够在此基础上提升试验数据的完善性与可靠性。其次，工艺工程师在考虑设计特征时还应当努力的使数据的可靠性和完整性达到常规装置，从而能够对于总体投资进行持续的优化，最终能够保持设计的优越性。

2．5化工工艺设计规模化工工艺设计的规模实际上大小不一。一般而言化工生产装置的规模有着各自的区别，但是工艺工程师在进行化工工艺设计时为了能够更加有效的节约投资，则应当理解到部分设计环节实际上是无法完全按照规范规定来做的。此外，工艺工程师有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量，部分情况下也需要对于工艺的规模进行调整与优化。与此同时，由于部分化工产品的设计周期短，因此企业为了能够尽快的占领市场，则青睐于缩短设计周期，因此这导致了工艺工程师在确定设计规模时受到了一定的现在?，这实际上对于设计安全造成了一定程度上的不利影响。

3化工工艺设计中安全危险问题控制策略

3．1安全问题识别方法化工工艺设计中安全控制的第一步就是做好安全问题识别工作。设计人员在进行安全识别的过程中首先应当理解到危险因素的定义。通常来说化学工艺设计过程中的危险因素主要是指生产中的事故隐患，并且可以将其具体到生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。其次，设计人员在进行安全识别的过程中还应当对于项目生产工艺的全过程和配套的公辅设施的生产过程进行细致的检查和分析，从而能够在此基础上摸清危险因素和有害因素产生的方式与种类，最终能够有效的提升化工工艺设计的安全水平。

3．2采取工艺防护措施化工工艺设计中安全控制离不开工艺防护措施的有效支持。设计人员在采取工艺防护措施时首先可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施，从而能够促使存在的危险因素不至于进一步的激化。其次，设计人员在采取工艺防护措施时还应当努力的保证设计的安全性，例如设计人员可以在理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性等方面采取对应的措施来获得良好的防护效果。与此同时，设计人员在采取工艺防护措施还应当全面的考虑采用哪条路线才能消除或减少危险物质的量，从而能够确保各种危险性因素不会在化学产品生产的过程中出现。

3．3控制化学反应装置化工工艺设计中安全控制的关键是化学反应装置的控制。工艺工程师在控制化学反应装置时应当深刻的理解到化学反应是整个产品生产的核心，因此其本身必然会有着许多危险性因素。因此这意味着工艺工程师应当在反应器的设计和选型前需要想到可能发生最严重的事故是什么。此外，由于化学反应的种类繁多，并且反应的速度也较快，因此一旦出现较为严重的失控反应时，工艺工程师应当努力的寻找降低反应速度的方法，从而能够在此基础上切实的提升反应装置的应用水平。

3．4整体园区设计工作化工工艺设计中安全控制还应当适度的从园区整体设计上面来着手。企业在优化整体园区时首先应当考虑到自身的监管能力和职工的工作水平，从而能够在此基础上避免监管力度滞后于化工产品生产的现象。此外，企业在优化整体园区时还应当努力的减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题，并且进一步的创建完整性的安全生产标准，最终能够将安全危险有效控制在预期的范围内。

4结语

化工工艺设计是一项具有一定危险性的设计工作，因此考虑设计的安全性就是每一个工艺工程师所必须进行的工作了。工艺工程师在减少化学工艺设计的危险性时应当秉持着从宏观到微观的原则，从园区设计到工艺防护到方程选择等不同的方面着手，就能够有效的提升化工工艺设计的安全性与可靠性。

参考文献:

［1］朱晓东．浅析化工工艺设计中安全危险的问题［J］．化学工程与装备，2014，06(15):45～47．

［2］李珊珊．化工工艺设计中的安全危险问题与策略分析［J］．山西化工，2014，12(15):61～63．

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生物化学工程是生物化学反应的工程应用，主要包括代谢工程、发酵工程和生物化学传感器等。

生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念，基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。 全书共分十章，主要介绍了培养基灭菌，空气除菌，通气与搅拌，发酵罐的比拟放大，固定化酶、固定化细胞，典型发酵过程动力学及模型，发酵过程参数的在线测量及仪表，微生物生化反应过程的质量和能量衡算，发酵过程的计算机在线控制以及发酵工程下游技术。

生化工程的定义：将生物技术的实验室成果经工艺及工程开发，成为可供工业生产的工艺过程，常称为生化工程 。 生物工程的重要组成部分，包括底物或营养液的准备、预处理、转化以及产品的分离、精制等工程和工艺问题。一般把发酵工程、动植物细胞的大规模培养、酶工程、生化反应工程、生物分离工程、生物功能元件以及生物过程中的控制和优化都包括在生化工程之内。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：CAI教学；高分子化学与物理；实例教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0268-03

随着高分子科学与技术的不断发展，高分子科学已渗透于各个领域与学科，形成了一个无法替代的交叉学科[1]。对于与高分子相关的专业，专业课程一般设置高分子化学与高分子物理两门课，其中高分子化学侧重聚合反应机理的学习，高分子物理从分子运动的观点出发重点介绍高聚物的结构与性能间的关系。对于食品科学与工程学院的包装工程专业的学生一般将这两门课揉合在一起，开设高分子化学与物理，课程48～72学时之间，要求掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能。

对于在食品学院中的包装工程专业，结合北京农学院的办学定位和服务对象，学校专业定位在食品包装技术以及与包装相关的食品质量安全与控制[2]。要培养学生这两个方面的能力，学生的学习内容必须涵盖包装中食品接触材料生产、监管、检测和风险评估等与卫生安全质量相关的各个方面。而讲述这些内容的前提是掌握高分子化学与物理以及包装材料学中关于食品接触材料的各种知识点。我们只有在介绍高分子食品接触材料的特性、用途、生产工艺的基础上，才能让学生懂得食品接触材料安全卫生相关的质量控制和管理要素，培养学生对食品接触材料安全卫生相关的质量控制能力，以及准确合理地选择包装材料进行食品产品包装设计的能力。所以，高分子化学与物理是我们食品包装专业非常重要的专业基础课。

在学校“3+1”的教学模式[3]影响下，高分子化学与物理课程的学时数压缩为56学时。在这样少的学时条件下，要使那些对于高分子完全陌生的学生理解并掌握高分子的基本概念与原理，授课内容的选择及讲授方式是非常重要的。通过几年不断地尝试和教学实践，作者结合非高分子专业学生的特点，积极进行教学改革探索，积累了一定的教学经验，取得了比较满意的教学效果。本文结合我校高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索的实际，就教学内容的选择、完善以及教学方式与多媒体课件的研制方面提出一些自己的见解。

一、理论联系实际，调整教学内容，加强实例教学

在传统高分子专业的高分子化学课程中，高分子化学涉及的概念公式繁多，而且复杂难懂，要想完全靠死记硬背记住这些公式是比较困难的，而将这些公式熟练应用则更加困难[4，5]。对于食品包装工程系的学生学习高分子化学对聚合物的化学反应部分应当有目的地选择高分子包装材料所涉及的化学反应进行讲授，对于复杂的聚合反应速率方程的推导可以不学。可重点学习各种包装材料如：聚乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚对二苯甲酸乙二醇酯等现实经济生活中常用高分子材料的合成方法，重点讲述他们的化学合成方法，催化，以及包装材料中单体与催化剂的残留造成的健康风险。在充分体现学科特点的前提下，适当削减了与专业关系不大的聚合反应机理部分的内容，如配位聚合反应的机理。在“聚合物的化学反应”章节中，增添了与专业相关的化学反应。

比如讲述聚苯乙烯（PS）合成时，应当结合包装专业特点来举例聚苯乙烯合成过程对其在包装工业上的应用具有深刻的影响，如聚苯乙烯发泡餐盒白色污染的风波[6]。向学生解释为何2013年2月，国家发改委“21号令”，将被称做白色污染且长久被认为有毒的一次性聚苯乙烯发泡餐具解禁。解禁依据是什么？通过联系实际，同学们都急切想从专业角度得到解答。10年前国家禁止聚乙烯发泡餐盒的应用是基于以下考虑。

1.PS泡沫塑料餐具带来白色污染的问题。

2.PS泡沫塑料餐具受热65℃时或燃烧时会产生“二英”强致癌物的问题。

3.PS泡沫塑料餐具中含有残存单体苯乙烯或在65℃以上使用会释放出单体致毒的问题。

4.PS泡沫塑料餐具遇热会释放出二聚体、三聚体等危害人体物质的问题。

5.PS泡沫塑料餐具含双酚类，导致生殖机能失常的问题。

6.PS泡沫塑料餐具难以回收利用。

7.PS泡沫塑料餐具不能耐高温，高温变形，不能在微波炉里使用。

从向学生介绍高分子化学中聚苯乙烯的分子构造，聚合机理，聚合方法以及化学反应后处理，我们就能解释第2、3、4、5问题。从高分子化学专业的角度向学生讲述“白色污染”的成因是管理不善及随意丢弃垃圾的人，而不属聚苯乙烯材料本身，PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”，更不是造成“白色污染”的元凶。PS的生产过程是苯乙烯单体在高温高压和催化剂作用下，在密封的反应内，无氯条件下进行聚合反应，从而无产生二英的条件。PS泡沫塑料饭盒是直接采用食品级的PS材料，加入滑石粉、硬脂肪酸钙、丁烷等，通过挤出、发泡制得，生产过程全部为物理混合过程，无化学反应，不具备产生二英的条件。如果我们工业界使用符合国家标准的食品级聚苯乙烯原料来制造一次性泡沫发泡饭盒，最终产品很难在单体残留量上超标。而且，国外公布相关报告研究结果，明确澄清有关二聚体、三聚体环境荷尔蒙的问题，它们不属所谓拢乱内分泌的化学物质。食品级PS材料中并没有双酚A，在加工过程中也不可能产生双酚A副产物等。以上解释都需要我们高分子化学的知识，通过理论联系实际，我们能让学生们对学习高分子化学对包装材料的认识加深印象。

再如，讲解聚碳酸酯（PC）[7]的逐步缩聚合成过程中，为了加深学生的理解，引入聚碳酸酯“双酚A风波”。生产聚碳酸酯用到双酚A，在材料与食品相接触后，残留双酚A单体迁移进食品，造成一定的健康风险。从高分子化学角度，向学生解析为何2011年在欧盟和加拿大，双酚A被列为有毒物质，被禁止用于生产婴儿奶瓶。在PC实例中，通过聚合机理，单体结构，聚合单体残留等高分子化学方面的知识向学生们展示PC食品接触材料的优缺点。

同理，我们在讲解聚氯乙烯（PVC）时[8]，从分子结构的特点引入“塑化剂风波”，讲述聚氯乙烯由于分子的刚性需要塑化剂才能加工成型，这与食品相接触后必然造成有毒塑化剂的迁移。我们在讲解各种包装材料的高分子合成化学时，就应该通过现实生活的同学们已经有所耳闻、鲜活的例子来帮助学生对知识点的理解与记忆，提升他们对专业的学习兴趣。

二、加强《高分子化学及物理》与《包装材料学》的有机联系

高分子物理部分以分子运动的观点来聚合物的转变与松弛，聚合物的粘弹性，聚合物的力学性能等内容。因为《高分子化学及物理》是为《包装材料学》服务的，应让学生重点掌握高分子结构与性能之间的关系。高分子物理部分是教学重点，在讲解基本概念时，同时注意结合《包装材料学》所涉及的结构与性能之间的关系，使《包装材料学》与《高分子化学及物理》真正有机地融合起来。比如，在讲解聚苯乙烯发泡餐盒的时候，我们还是可以通过餐盒禁止与解禁来讲解其分子的构效关系与应用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫饭盒，存在很多知识的误区，比如对毒性的误解与使用方法的不当。当加热至聚苯乙烯的玻璃化转变温度（80～90℃）以上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，PS开始热变形，熔融温度为240℃，PS在高真空和330～380℃下剧烈降解。由于其分子结构的特性，一次性聚苯乙烯饭盒不能在70度以上或微波炉的情况下使用，这和聚丙烯餐盒使用是有很大差异的。由于知识普及不到位，许多人把一次性聚苯乙烯泡沫饭盒在高温下加热，在微波炉使用，造成饭盒溶化变形，并伴有刺激性气味。如果我们知道使用说明，一次性聚苯乙烯餐盒在一定条件下使用是无毒，绿色，安全且价廉，比如，在外就餐，我们可以用价廉的一次性聚乙烯发泡餐盒打包你的冷却后的剩饭剩菜而无需采用价格昂贵的替代产品。我们在讲解聚苯乙烯高分子分子运动时，就应该把分子运动的特点引导到聚苯乙烯作为现实包装材料由于分子运动的特点所带来的优缺点。同理，我们讲解聚氯乙烯分子[8]时，就需要结合高分子物理中分子运动的特点来讲解的塑化剂溶出。讲解聚乙烯醇（PVA）时，就应该把高聚物的结晶与分子之间的氢键作用引入到结晶与分子材料透气透氧之间的关系上。

三、改进了教学手段，有效利用多媒体资源和化学作图软件，运用多种方法加深学生的理解

高分子化学与物理的基本概念繁多，有些概念很容易混淆，还有些概念很抽象，难于理解。针对抽象的概念，我们可以有效利用多媒体资源和化学作图软件，使基本概念的理解变得容易，大大增强了记忆的效果，避免了死记硬背。比如，高分子应力松弛与蠕变讲述。对于蠕变，只是通过经典的教科书上的举例，“如在悬挂的软质PVC丝下面勾住一段一定质量的砝码，软丝会慢慢伸长，撤销砝码后，软丝会慢慢地回缩”这种书本讲解，笔者觉得不足以让学生加深印象。而是应该通过形象的多媒体实验演示或现实实验来讲解。由于实验课时有限，笔者在课前对实验进行录像，然后在课堂上进行视频演示，能很好地帮助学生理解。利用实验能让学生充分理解高分子聚合物的结构与性能之间的关系。

例如，结晶概念的诠释，是比较难比喻生动而且易懂的。高聚物结晶分子的排列在书中被用很小的部分来讲述，但是高分子结晶对高分子薄膜材料物理性质影响显著，对于食品包装的学生，急切需要知道结晶度与透气性的构效关系，但是如此小的篇幅根本不能让学生掌握高分子结晶的知识点。书本上的高分子晶体图学生很难理解，这就需要我们教师去寻找更好的化学物质单晶图，我们可以找刚性的芳香有机物的单晶图来阐述分子间的各种力造成的分子有序堆积。通过这种举例，可以让学生更好的理解高分子链之间相互作用力造成的部分链段的有序堆积。可见，生动的举例对于抽象概念的理解是有很大帮助的。

使用多媒体可以将枯燥乏味的理论知识直观和形象化，可以将教学过程生动地展示给学生，使学生更容易理解所学内容。对于高分子化学与物理中一些概念的讲述，我们需要CAI教学[9]，多利用化学分子结构软件制作课件。通过化学软件制作三维空间构型，再结合三维动画，动态演示分子骨架旋转，能轻松地带学生进入微观的分子世界，让抽象的分子结构与概念形象化，有利我们教学。比如高分子链的柔性是由于分子内各个化学键和原子在不停地转动或振动，高分子链的形状时刻在变化着而造成的。如果我们制作动态三维的大分子的内旋转图，让学生亲眼目睹这个“动”，才能更好促进学生对分子动态旋转以及高分子柔性的理解。

四、创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动

在课程教学过程中，除老师引入实例教学、有效利用多媒体资源等教学措施以外，有时引申话题，创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动也是非常重要的[10]。采取让学生分组讨论，查找文献，撰写小报告的形式拓展学生的知识面，培养学生自主学习的能力。如，高分子聚合的教学中，结合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的结构特点说明其应用的基础上，提出问题：“为什么限制聚氯乙烯在食品包装保鲜膜上的应用？”“为什么限制聚碳酸酯在婴儿奶瓶上的应用？”“为何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用？”以及“为何聚乙烯醇容易结晶以及吸水，这些性质会给作为包装材料的它带来哪些优缺点？”然后学生分组从聚合物分子结构、柔韧性等角度讨论，积极参与到教学活动中。每一个问题都与高分子的基础知识息息相关，都是从一些实际现象引出问题，再通过理论分析加以解释、归纳；这样不仅可以引起学生兴趣，重要的是可以加深学生对基本理论知识的理解和掌握，达到事半功倍的效果。

五、结语

高分子化学与物理是一门理论性强、概念抽象难懂且较难掌握的课程，作为包装工程专业，特别是偏重食品包装技术的学生的重要专业基础课，学生需要在有限的学时里掌握高分子的基本概念和理论，教师则需要不断地探索教学方法，采用多种手段提高教学的交互性和生动性，以调动学生学习的主动性和积极性，才能取得令人满意的教学效果。

参考文献：

[1]吴其晔，冯莺.高分子材料概论[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]商贵芹，陈少鸿，刘君峰.食品接触材料质量控制和检验监管实用指南[M].化学工业出版社，2013.

[3]李尧，余五新，左治江.应用型高校“3+1”人才培养模式的实践探索[J].教育与职业，2010，（26）：24.

[4]潘祖仁.高分子化学[M].北京：化学工业出版社，2007.

[5]何曼君，张红东，陈维孝等.高分子物理[M].上海：复旦大学出版社，2007.

[6].

[9]夏云波.浅谈多媒体课件在物理教学中的使用[J].物理通报，2005，（9）：47.

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关键词:化工厂设计;概念设计;工程研究

中图分类号:TQ08 文献标志码:A 文章编号:0253－4320(2016)05－0006－03

1新建工厂开展概念设计十分必要

化工厂是由若干生产装置(或化工单元)组成、从事化工品生产的场所。由于原料性质、产品要求和建设条件等因素的影响，世界上一般不会存在一模一样的装置，也不会存在一模一样的工厂。因此，工厂建设应该是一个创新的过程，也是“制造”工厂这种“产品”的过程。可行性研究报告是项目评价、企业决策、政府核准的关键文件。项目可行性研究报告编制以预可行性研究报告(或项目建议书，以下称预可研)及其批复文件等为依据［1］，一般来讲，装置预可研根据参考装置，或与装置工艺包(技术)提供方进行技术交流得到的资料来进行编制;工厂预可研根据参考工厂，或由设计单位在进行技术交流或掌握资料基础上进行编制。经验表明，根据有参考工厂预可研编制的可行性研究报告比较准确，反之，则编制的可行性研究报告误差较大，近些年建设的部分大型化工厂出现的问题已经证明了这一点。为了使可行性研究报告更加准确，笔者建议要针对新建大型化工厂开展概念设计。在此之前，鲜有人开展化工厂概念设计，笔者认为这与我国化工建设的发展过程有关。过去在我国大型化工项目建设过程中，自主创新较少，自行设计工厂一般以引进消化吸收再创新为主，可参考引进或成熟的工厂技术流程，所编制的可行性研究报告也比较准确。近年来，随着我国综合国力的提升、技术创新能力的增强，原创性成果越来越多地被应用到新建大型化工厂中，由于没有同等规模的已建工厂或成功的项目可以参照，将实验室或中试技术直接用于工业化工厂建设，若仍采用传统建厂模式，显然风险会很大。为此，有些企业采取了在可行性研究报告核准(批复)前就基本完成了总体设计等策略，如神华煤直接液化示范工程可行性研究报告于2002年8月获得国家批复，2002年10月即完成了先期工程和一期工程的总体设计工作［2］。

2概念设计是化工新技术开发过程的必经阶段

化工新技术开发是从概念的形成，经过科研、设计、建设，使一项新技术、新工艺或新产品付诸实施的整个过程，其研究范围一般包括基础研究、过程研究及工程研究、工程设计3个部分，详见图1。对此，原化工部制定的新技术开发管理条例中有明确规定［3］，中国石化集团公司编写的手册也有介绍［4］。在化工新技术开发阶段，概念设计是工程研究的一个环节，它是应用研究到一定阶段后，按未来的生产装置规模所进行的假想设计。它的工作内容主要是根据研究和提供的概念及数据，确定流程和工艺条件以及主要设备的形式和材质、“三废”处理设施等，最终得出基建投资和产品成本等主要技术经济指标。一般情况下，概念设计在中试以前进行。通过概念设计判断研究的工艺条件是否合理，数据是否充分，并在这个基础上提出对开发项目进行初步的经济评价，以确定技术路线的先进性和可靠性、开发项目需要改进之处、还需要补充的试验内容和课题、有无必要建立中试装置，以及确定中试的规模、范围和必须通过中试解决的问题和取得的数据［5］。研究过程中的基础设计(BasicDesign，或FoundationDesign)是一个完整的技术文件，是整个技术开发阶段的研究成果。一般情况下应在研究内容全部完成并通过鉴定后进行。基础设计的内容应包括建设生产装置的一切要点，合格的工程设计人员应能根据基础设计完成一个能顺利投产，达到一定产量和质量的生产装置。基础设计内容包括设计基础、工艺流程说明、物料流程图与物流表、带控制点管道仪表流程图、设备表和设备规格书、对工程设计的要求、设备布置建议图、操作规程、消耗定额、有关技术资料和物性数据等，还应包括安全技术、环保技术和劳动保护说明。工程研究过程中的基础设计不是工程建设阶段的基础工程设计(BasicEngineeringDesign)，它仅仅是基础工程设计的依据，依基础设计所建设的工业装置还需要实践检验;任何一个装置都不是孤立的，都是全厂的一部分，采用新技术会改变工厂现状，对全厂会产生什么影响，也需要验证。因而在采用新技术、新方案建厂时，常常要求建设示范工程。

3新建工厂开展概念设计已有先例

示范工程是新技术或新方案第一次工业化应用的工程，带有试验的性质，目的是总结出某种可供借鉴、参考的经验或典范，在此基础上对原示范工程设计进行完善，成为今后同类工程建设设计的基础;示范工程的新技术或新方案，可以是有一定风险的新技术、新工艺、新材料、新设备、新原料、新厂址、新规模、新组合等一种或几种的应用，所取得的成果具有推广价值。示范工程可以是一套生产装置(示范装置)，也可以是一个综合工厂(示范工厂)。从某种意义上讲，示范工程在工程建设阶段相当于技术开发过程中进行的工业规模的“中试”，示范工程的工程设计可看作是“中试设计”，示范工程运行后所进行的完善设计可看作是技术开发过程中的“基础设计”。从技术开发过程研究规定需要开展概念设计来看，对有开发作用、示范作用的新型化工厂建设，在开展可行性研究之前，应开展工程建设项目的概念设计。我们有时可以选取一个已经建成、运行良好、相关参数相同的工厂作为“参考工厂”。有“参考工厂”的工程设计看上去比较简单，似乎可以“翻版设计”，但实际上，由于厂址条件不同、技术改进，以及新规范、新标准的颁布带来的设计改变，新建工厂与“参考工厂”不可能完全相同，这就需要在正式开展工程设计之前进行概念设计，在参考工厂的基础上找出变化的内容对工厂建设的影响，制定设计原则。众所周知，工程具有“一次性”和“成果不可挽回性”的特点，这意味着工程是一次性的，而工程成果的使用是重复、长期的，所以工程建设前期需要花大力气，对工程进行全方位的研究，理顺与各种需求关系，理顺内部各主要装置与系统、辅助装置、公用工程的关系和配套需求，优化全厂工艺流程和各生产装置工艺流程，否则在工程实施阶段进行修改或既成事实，均会增加工程投资或影响工程的使用。工程成果的不可挽回性决定了工程不能像其他事情那样做坏了可以重来，也不可试着做，工程必须确保成功，一旦工程失败就永远失去了重新实施原工程的机会。这也说明在工程建设实施前，需要深入开展前期工作的必要性。工程概念设计正是在工程前期研究、论证过程中，整体上深层次研究所要建设工程的一个环节，或者说机会，缺少这个环节带来的影响在以后的建设中无法弥补。虽然对于化工工程建设阶段的概念设计在国内尚无规定，但在国内外的工程规划或研究中均有先例。20世纪70年代，美国能源部(UnitedStatesDepartmentofEnergy)在组织煤炭资源利用技术开发时，曾组织过部分项目的概念设计，如格雷斯公司(W.R．GRACE＆CO．)在部分专利商(设备供应商)的支持下，组织编制了“合成气示范工厂项目的商业化工厂概念设计与评价”(SynthesisGasDemonstrationPlantProgram，PhaseI．CommercialPlantConceptualDesignandEvaluation，1979)［6］，该报告包含基础数据、商业化工厂设备清单及参数、工艺流程、区域平面布置图、技术经济比较研究、风险提示等内容;20世纪末，中国石化工程公司完成了“21世纪千万吨炼油厂概念设计(研究)”［7］，指导了中石化镇海炼化、中海油惠州炼化、中石油广西石化等多个工厂的设计;辽宁大唐国际阜新煤制天然气公司组织完成了“面向城镇用户的现代煤制天然气工厂概念设计(研究)”［8］，通过了中国石化联合会组织的评审并得到了应用。另外，在核电站设计过程中，尽管概念设计也不是规定的必经工程设计程序，但得到了高度重视，认为是初步设计的准备阶段，要从前期准备阶段开始［9］。

4工厂概念设计的基本内容

我们认为，工程设计阶段的工厂概念设计，其内容可以比照技术开发阶段概念设计的内容讨论全厂性问题，它通过分析设计需求和技术现状，找出满足需求的技术策略并在设计中体现，是设计者综合已有成果(如开发成果、文献数据以及类似的工程、操作数据和工作经验等)，通过分析研究之后，按未来的工厂规模，从工程角度出发进行的预设计。通过这样一个设计，以暴露提出拟定的全厂流程、主要化工单元(装置)、设备结构、材质、控制方案、安全和环保等在工程设计中将会存在的问题，同时提出解决途径及方案，并进行经济评价，调整技术策略。其主要内容应包括:原料和成品的规格，生产规模的估计，工艺流程图简要说明，物料衡算和热量衡算，主要设备的尺寸、型号和材质的要求，检测方法，辅助工程和配套工程初步方案、全厂总图布置初步方案，主要技术指标和包括投资、成本的估算，投资回收预测的经济指标，“三废”治理的初步方案，对下一步工作的建议。工厂概念设计是较为详细的技术方案，其深度应相当于预初步设计，对于不同的项目，其要求可有所不同。工厂的概念设计主要用以解决以下问题:一是对开发的新技术进行深入的分析和讨论，提出工业化中可能出现的问题及对全厂的影响，并分析其中哪些技术是可靠的，还缺哪些数据和需要验证的技术，对新技术有一个明确的认识;二是用系统工程的观点，吸收、集成有关技术成果，研讨改进技术方案，争取转化率、收率、能耗、设备投资、安全、环保、占地、配套等的总体最优;三是做出认真的技术经济分析和市场预测，分析产品及目标市场并提出对策，分析设备、材料的可获得性，哪些技术和设备由自己开发，哪些用已有的，哪些需要进口;四是提出工厂建设条件和运营的要求，以及厂址的满足情况，做出技术比较;五是找出工厂的特点对社会可能产生的影响，厂址所在地对工厂的要求，提出相互适应的措施;六是明确全厂性辅助工程和公用工程配套要求，提出初步方案;七是对全厂总图布置进行论证和分析，提出满足要求的基本条件;八是暴露设计工作中存在的问题和不足之处，从而能及时解决问题，以便集中力量解决最关键的问题。概念设计应在可行性研究之前进行。没有依托项目的示范工程的概念设计属于一个假想设计，应由开发单位联合设计单位完成，为投资方决策提供依据，或据此寻找投资方。有依托项目的示范工程的概念设计是一个预设计，应结合项目实际，由建设单位组织设计单位和开发单位共同完成，从项目前期准备阶段开始进行，该项工作可以作为预可研阶段的专题研究，其成果可以作为可行性研究的依据，也可以作为总体设计的内容，为后续的初步设计或基础工程设计奠定基础。概念设计进行得越早，后续工程设计越主动。

5结语

大型化工厂建设投资大，技术复杂，存在很大的不确定性。如何做好顶层设计，从技术、经济、社会发展的角度把最有希望的方案设计出来作为设计工作的方向，这是一种系统化的分级决策过程，也正是概念设计的真谛，是工程设计过程中十分关键的一项工作。目前尽管工厂概念设计还不是规定的工程设计阶段，但设计是“制造”的基础，因而对于大型化工厂这样复杂的工程项目，在项目早期开展概念设计，以新的视角、科学定义项目内容、研究和制定建设策略、明确项目目标并对其给出初步评价，是十分必要的。通过概念设计可以寻找最佳工艺流程(即选择过程单元以及这些单元之间的相互连接)和估算最佳设计条件，使全厂辅助工程、公用工程配置最优化、全厂布置最佳化。成功的概念设计不但可以节省大量的人力和物力，还可以加快新技术的开发和推广速度，提高开发的技术水平和工厂的运营价值。

参考文献

［1］中国石化咨询公司．中国石油化工集团公司暨股份公司石油化工项目可行性研究报告编制规定，2005:1．

［2］张玉卓．煤洁净转化工程［M］．北京:煤炭工业出版社，2011:77．

［3］化学工业部．化工新技术开发管理条例．1986．

［4］中国石油化工股份有限公司科技开发部．最新石化工程创新设计与技术改造实施手册(第一卷)［M］．北京:中国石化出版社，2006:7－9．

［5］倪进方．化工过程设计［M］．北京:化学工业出版社，1999:5－8．

［6］W．R．GRACE＆CO．SynthesisGasDemonstrationPlantProgram，PhaseI．CommercialPlantConceptualDesignandEvaluation［R］．1979．DOE/ET－77－C－01－2577．

［7］张维忠．21世纪千万吨/年级炼厂概念设计(研究)通过技术鉴定［J］．石油化工设备技术，2003，(3):11．

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改革教学方法和手段，实现教学方法和手段的现代化。教学方式方法的不同、反映着不同的教与学、直接影响着教育质量。教学过程中应根据教学内容，适时地变换一些教学方式和手段，使学生感到新鲜、有趣。如讲概念和事实时，用讲述法；讲结构和反应时，则可以用启发式教学法或对比法等[3]。灵活运用教学法的同时，可以配合各种模型教具、投影、电脑教学课件、录像等，力求生动形象。近年来随着多媒体技术的迅速发展，多媒体教学在教育领域中的应用已成为教学改革的热点[4]。真正有效地教学方式是着眼于教与学的有机结合。在该专业的有机化学课堂上，提出相关启发式的问题，例如毕业后想干什么?学生会答：到食品加工及生物工程、精细化工等相关领域的企业、科研单位、高等院校，从事生产工艺设计、新产品开发、质量监测、经营管理、科学研究等工作。还可以到海关、商检、卫生防疫、进出口等部门从事产品质量检测和监督管理等工作。接着设问：那么从事这些工作所要具备的基本知识和技能是什么？学生答：有机化学！由此回顾学习有机物的结构和性质，并借此展示一些最近发现的有机物的结构，吊起学生学习有机化学的兴趣。将学生分成若干讨论小组，让学生动脑动手，去网上找资料，去图书馆查资料，然后派小组代表发言。通过学生们自己亲身经历对知识掌握的更牢固、更加深刻。

实验教学和素质的培养

以往大多数有机化学实验内容都是通用的，没具食品的特色，让学生觉得这些实验与食品专业关系不大，学生不愿思考、不愿动手，缺乏主动性，从而失去做有机化学实验的兴趣。结合食品专业特点，除了在有机化学理论课上多举一些食品加工的例子以外，更重要的是让学生在实验过程中接触食品、了解食品，改造食品，这样可以满足学生学习需求心理，大大激发学生的学习兴趣，提高学习的主动性。传统实验教学主要以讲授法和演示法为主，学生只要听课和看教师示范，然后“照方抓药”式开展实验，教师较少提问，课堂很少讨论，师生缺乏交流，学生只是被动接受，缺乏思考、分析、提炼和整合归纳知识的能力[5]。讨论式教学是一种以学生为中心、以问题为主导的教学方式，通过学生的自主学习和合作学习，促进学生之间、师生之间讨论与交流，学会分析问题、解决问题。有助于发展学生的创造性思维、培养学生与人合作的能力，提高学生的综合素质。

改革考核方式，培养学生能力

考核是课程教学过程中不可或缺的教学环节，是过程管理的重要内容。教学改革发展到目前阶段，课程考核的内容和方法已成为教学改革的控制步骤，是教师讲课和学生学习的指挥棒。有机化学课程考核主要是考查学生对基本知识的掌握和运用能力。通过这门课程的学习，除了掌握有机化学的基础知识，基本概念、基本技能之外，还需培养学生分析和解决问题的能力[6]。因此有机化学课程考核应该是多元化的。除了考试成绩以外，实验的完成情况，查阅和翻译国内外最新科技文献．撰写有机小论文、参与课外科技活动等情况都可以计入有机化学课程成绩考核范围。这些都有助于提高学生的综合能力，为今后学习后续课程和应用开发工作打下良好的基础。

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摘要：工业设计专业区别于艺术类设计专业，它的教育环境、教学目标、学生思维方式等都有自身的特点。我们必须根据这些特点，多方面、积极探索出适合不同课程的多元化的教学组织方式，才能从根本上提高教学效果，培养出高素质的工业设计人才。基于此，本文对工业设计专业的教学改革作出一番探讨。

关键词：工业设计 教学 改革

一、根据工业设计专业的课程目标，从实际工程经验出发精选课程内容

对于工业设计专业的学生来说，只要能具备基本的绘制基础图纸的能力和可以阅读工程图纸就够了。制图的目的不是为了准确表达零件的设计与制造工艺、部件的装配原理、零件的相互关系等这些内容，而是要通过图纸来理解设计要求，并将自己的设计表达出来。教学中完全没有必要将课程中的大量时间浪费在常用件、零件图、装配图的绘制上，只需让学生能读懂即可。相反，对机械专业中较少涉及、却在产品形态设计中经常运用到的自由曲面的画法在教学中要重点关注，反复讲解和练习，以保证学生在以后的设计实践中的应用。如机械设计基础课程：它是机械类课程中比较重要的专业基础课，从机构的概念到受力分析、强度计算，直到最终的机构设计等有一套相对完整和成熟的理论框架。但工业设计专业与机械专业对这门课程的要求不同，它不要求学生定性且定量的分析各类结构，也不要求学生进行复杂的机构设计，工业设计学生面临的主要问题是在诸多方面因素的制约下，选择什么样的机构最有效，同时最有利于把握产品的整体造型。因此，根据工程经验，在学生掌握基础理论的基础上，在课程中着重让学生理解和熟悉机电类产品中的常用机构的运动原理和运用条件。

二、改进教学方法和手段，将抽象的概念教学转变为具象的经验传授式教学

传统“填鸭式”的抽象理论的教学要求学生有很强的逻辑思维能力来理解和消化概念、理论，同时需要大量的练习来巩固和强化学习结果，这都需要大量的时间。而由于课时的限制，工业设计专业的学生又需要在短时间内对相关的工程基础有一定的认识，经过长时间的讨论和教学检验，我校工业设计专业摸索出了一套经验传授式的工程基础课的教学方法。

1、从实例出发，进行“具象——抽象——再具象”的过程教学

工业设计专业的学生经过素描、色彩、构成等专业基础课的训练，形象思维能力相对较强，根据这一特点，工业设计专业在课程教学过程中从典型的产品设计案例出发，先具象地对案例进行解构，根据解构的结果抽象出概念或理论，再把抽象理论扩展开来，拓展到广泛运用的其它案例上去。相对于概念或理论的生硬讲解，“具象——抽象——再具象”的教学过程通过贴近生活的实际产品的应用，可大大加快学生理解这些概念的速度，并且很快可以领会这些概念或理论的应用情况，积累工程经验。

2、利用现代教学手段，进行“可视化”教学

为了使工程基础类课程改变枯燥的面貌，案例和理论的讲解更加生动，可以开展工程基础类课程“可视化”教学的探索和研究，制作大量的案例演示动画。这些可视化的案例，一方面将抽象、无味的概念生动地表述出来，可以激发学生的学习兴趣，加深学生的直观理解，另一方面又可增大学习的信息量，解决了实验室中真实产品数量有限，不能满足课程实践的需要的问题。同时，看得见的“真实的”产品的结构、工艺、材料的运用，也能直观地展示工程基础知识在产品设计过程中的重要作用，使学生感到“学有所用”，增强学生学习的动力和积极性。

3、以课程内容为主线，组织项目教学

项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学中由教师针对一个项目主题提出框架要求，并引导学生将这些要求转化成问题环境，先让学生独立探索，然后组织学生分小组对探索结果进行讨论、评价和改进，在正确运用基础知识的基础上提出针对项目主题的设计构思或设计方案，最后对学习效果进行评价。

三、充分利用工科环境，注重课程间的交叉与联系

无论在何种领域，美感是相对统一的。工科院校特有的学科环境，在某些程度上也可促进设计基础类课程的教学。在设计素描课程中，可以着意引入了设计图学中画法几何、轴测图、透视与阴影等概念，这些概念中的投影规律、形体相贯、透视方法，都非常有利于学生对设计素描中切线、中心线、结构线、明暗交界线的理解和掌握，可以使学生更方便地分解和研究各种形态组合，从而掌握复杂形态的产品设计素描。同样，在构成艺术和综合造型中也引入一些与建筑设计相关的案例，通过对这些工程型案例的分析来讲解设计基础理论的应用，这就很自然地使学生看到了设计基础知识在工程领域的具体应用，不仅形成了学科间的交叉和渗透，培养学生综合运用知识的意识，更在无形中增强了学生的学习兴趣和学习信心。如在设计素描课程中，去掉了人物写生和石膏像写生的环节，针对机电产品的造型活动，重点强调自然物和工业人造物的形态分析与表现、空间组合的分析与表现、产品的局部构造和装配关系的分析与表现，为培养学生良好的草图绘制能力和形态鉴赏能力打下良好的基础。在设计色彩课程中，把教学的重心放到一些基本理论的讲解和简单客观表现能力的训练上，重点使学生掌握色彩的观察方法、色彩之间的关系和色彩的表现技巧，引导学生从理论的高度来看待设计色彩的学习，等等。针对学生造型能力和表现能力的培养，选择合适的课程内容将对课程的教学将起到事半功倍的效果。

教学改革是一个连续动态的过程，要想建立相对成熟和完善的工科工业设计教学模式，培养出高素质、高水平的工业设计人才，需要我们每一个身在其中的教育工作者依据所面临的实际情况，树立全新思维，进行科学、大胆的探索。

参考文献：

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关键词：化工设计；机械设计；制造技术；分析与应用

1化学工业设计的发展

1.1化学工业设计的概念

化学工业设计及机械设计的是所有设计行业中涉及范围最广、难度最大、科学性最强的学科，它的设计宗旨是让产品和人之间的配合性，设计合理美观，使产品能满足人们创造性的需求。

1.2化学工业设计的发展现状及特点

1.2.1化学工业设计发展现状随着工业革命的发展，世界各国对工业设计的重视开始逐步扩大。因为历史的种种因素，我国工业发展时间晚、速度慢，与先进国家化学工业技术的发展相比，我国在设计技术方面的整体水平低下。而且由于我国在化学工业设计与机械设计制造技术方面的发展还不成熟，因此在机械制造技术方面还存在很多缺陷。因为国家发展的需要，在初期工业缺少发展资金，使得发展速度缓慢，在制造技术方面没有创新性的创造，所以要想增加化学工业设计和机械设计制造技术市场份额，企业内部的相关工作者需要不断加强工业产品的质量和性能的，促进企业可持续发展[1]。1.2.2化学工业设计的特点（1）时代性。在不同的社会发展阶段，面对着时代的变迁和时代主题的变化，对化学工业设计有着不同的要求，如绿色环保是当今的社会发展中的主题，因此所有的化学工业设计都要符合环保、节能等社会主题的要求。（2）实践性和实用性。工业设计的设计目的是为了满足人们的生活需要，随着现代人们生活的不断发展和生活方式的不断变化，化学工业设计需要不断地进行改变、创新，让设计科学、合理的融入到人们的生活中去，使设计更加人性化。

2化学工业设计和机械设计制造技术之间的联系

2.1化学工业设计中机械设计制造技术的核心价值

由于化学工业设计是涉及多种综合性学科知识和技术知识领域的学科，科学技术是工业设计发挥有效作用的重要前提条件，是检验工业产品中设计客观性的符合程度的基本要求。在化学工业设计中符合美观、功能齐全的产品虽然受到人们的喜爱，但是不符合设计制造的客观规律，就不能实现设计自身应具备的价值。因此，机械设计制造技术在工业设计中具有重要的作用，工业设计者需要在理解机械工程技术基础知识的同时，还要保证设计产品没有违反客观的科学设计要求，从而促进工业设计在结构、外形等方面进一步优化，使产品更加符合人们生活的需要。

2.2机械设计制造技术中工业设计的核心价值

化学工业设计在机械设计制造技术的作用同样至关重要，随着现代社会的不断进步发展、社会主题的不断改变，为机械制造技术提供最新的设计理念。所有的设计产品中都应遵循“以人为本”的设计观念，综合为人们生活提供便利的设计角度，将其融入到产品的设计中去，才能设计出符合人机工程学的产品。因此相关的机械设计制造企业应该加强对人们生活需求的研究，从而设计出更加优秀的产品。

3化学工业设计及机械设计制造技术发展的方向

在当今社会工业生产的过程中，科学技术成为工业设计发展的重要前提，随着科技的发展，产品的设计方面走上科学可持续发展道路。如果在化学工业产品设计和生产的过程中没有融入科学技术的发展的要求，很容易造成产品失去应有的设计价值，无法满足科学技术社会的生产标准，阻碍工业企业的在社会工业中的发展。同时机械设计制造技术在化学工业生产过程中也有着重要的地位，不仅可以在人力物力上为企业节省大量的资源，还可以促进企业的可持续性发展，带来更大的经济利益。化学工业设计和机械设计制造技术都有一定的优点和缺点，因此将两者进行科学统一发展，利用优缺点的互补为企业提供更多的经济效益，提高企业的社会竞争力。也只有将两者综合运用，才能提高企业的工作效率和生产目标，因此企业要加强优化化学工业设计及机械设计制造技术的结合应用，实现企业向技术转型。同时以环保的时代主题为标准，正确衡量环境保护程度和工业生产的进程才能促进化学工业生产的有效性，实现双赢。

4结语

总而言之，在当今社会不断进步的时代，只有根据当代的发展主题，将绿色环保作为化学工业设计中的主要标准，学习先进的科学设计技术和制造技术，将化学工业设计和机械设计制造技术有益结合应用，才能使企业受到更大的经济效益，促进社会化学工业技术的健康可持续发展。

参考文献

[1]王思硕.工业设计及机械设计制造技术的运用探析[J].品牌，2015，（4）：185.

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一、綠色化学应用的概念

绿色化学是以绿色思想为基础，通过化学分析理论和研究原则，分析绿色化学研究的相关内容，明确绿色未来的发展趋势和方向。加强绿色化学产业技术人才的培养，配置良好的技术研发团队，不断提升绿色化学应用发展效果，尽可能的提升绿色化学的应用，改善化学技术的研发过程，提升绿色化学应用效果，完善资源的循环理论标准，提升污染物的排放和绿色处理，加强与国外技术的相互交流水平，向优秀的绿色化学研究技术方式学习，引进优秀的绿色化学研究技术方法，实现本国中绿色化学生产工业水平的快速提升。[2]

绿色化学是以化学反应、溶剂、催化剂等反应技术，通过绿色方式，提升新合成技术的研究效果。特别是催化过程。新化学研究中包含生物资源的转化、新反应条件的利用，无公害介质资源的研究等等。根据绿色化学产品的设计，逐步提高研制技术水平。

二、绿色化学的研究趋势对象

1.原材料的绿色化研究

绿色化工研究生产是降低产品中的毒性问题，改善安全环保效果，完善人类的安全生活环境，提升化工产品的无公害生产水平。

2.化学反应绿色化应用

化学绿色反应的管理需要服务绿色需求标准，根据经济原子性标准，即最大限度的提升废物的排放效果，改善周围环境水平，以良好的选择标准价值，提升选择规范性效果，实现在绿色化学选择上的立体规范性。[3]

3.生产产品的绿化发展

生产产品需要绿化发展模式，逐步提升人身基本安全建设，完善化工产品的安全水平。例如，采用降解剂、除垢剂、杀虫剂等，使用可以降解的塑料制品，绿色燃料、绿色涂料等。随着现代科技的快速发展水平，越来越多的存在污染性化工产品被取代，绿色产品受到现代绿色环保化工发展的需求。目前，化工生产中，常常使用具有腐蚀性的化学材料作为催化剂，催化效果较好，但会对环境产生严重的腐蚀性问题。而采用仿酶催化剂、水溶催化剂可以有效地达到催化的目标，减少催化后造成的各种腐蚀问题。

4.溶剂的绿化作用

溶剂的绿化发展是以有效分离为技术标准，通过介质作为分离，提高溶剂的有机合成效果。但在反应过程中会产生有机化合物，引发臭氧的形成，造成水资源污染环境的产生。需要对溶剂进行研究，加强绿化溶剂的研究分析。

5.化学绿化的设计

利用计算机应用完成化学绿化的辅助设计，首先需要建立良好的化学反应资料库标准，利用计算机化学反应组合方式，确定实际原材料使用方式和标准，搜寻产物的目标反应结果，利用计算机模拟分析化学绿色反应结果，确定适合的化学绿色反应效果。根据目标产品的基本原则，准确的分析产物实际的化合原料，确定预定的原料标准内容，对相关反应路线和实际环境效应进行准确的分析，从中选取最佳途径进行分析。

6.绿化技术的合成

根据实际绿色化学合成技术，准确的分析有毒害物质的有效使用效果。采取合理的非物质化学方式，利用多环境效应，逐步改善化学产品的实际选择效果，降低产品的整体能耗。按照实际常温水平，常压标准，分析电化学实际洁净中的各种优势，确定绿化技术合成效果。

三、绿化技术的新技术和新工艺方式

1.催化技术

催化技术是不断加强实际有效反应效果，大力加强化学反应的高效应用选择性，对实际的转化率水平进行合理的分析，逐步提升产品的整体质量，降低成本的同时消除产品的副作用，减少可能出现的各种污染，最大限度的完善各种资源的保护水平，实现对生态有效环境的保护作用，这是绿色化学整体研究的重要方向。

2.生物化学技术

生物化学技术利用现代生物科学技术应用，逐步提升高新技术水平，大力开展生物技术的食品、药品、能源、化工技术的整体应用效果。按照最大有效特征性水平进行综合生物资源的快速利用，实现生物化学的有效节能，改善清洁生产水平，实现化工技术的整体生物化工过程。生物化工过程中包含基因化工技术、细胞化工技术、酶化工技术和微生物加工技术。

3.超声化工技术的研究

超声化工是利用现有的化学试剂，准确的分析声学、化工学的相互融合效果。通过分析声学技术的变化原理，准确的分析实际有效提升整体反应的选择过程，增加化学整体反应速度，加强化学反应速率和生产率，实现能好的有效降低，实现整体废物的快速排放，改善化工绿色的多元化技术分析，实现化学超声技术的广泛性应用。

4.膜工程化工技术

膜工程化工是利用膜分离技术、膜催化技术，通过分离的方式，实现成本低的化工工程，工程能耗较低，效率较高，污染小，有良好的回收效果。膜催化反应往往是超出整体平衡的反应，可以有效地提升整体反应的选择效果，提升原材料的实际转化作用，节约了资源成本，降低了污染。磨技术的快速应用是具有广泛应用价值的。在化工产业、石油产业、环保产业、电子产业、医药技术产业等多种行业中进行发展和分析，提升高新化工绿色产业的快速发展。

结语

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其实“驰名商标”原本是对较高知名度商标加强保护的一种法律概念，可是长期以来，企业经营者将“驰名商标”作为营销的金子招牌，使用在产品包装或宣传活动中。尤其是“驰名商标”越来越多，真真假假，令消费者无所适从。大家都有也就意味着大家都没有，“驰名商标”在泛滥的同时，其价值也在急剧缩水。这些都是“驰名商标”管理中出现的问题，扰乱了市场，饱受消费者诟病。

今天，一度泛滥成灾的“驰名商标”终于偃旗息鼓了。可是在家居建材市场，另一种概念正在重复“驰名商标”的老路，那就是“绿色环保”。但是在家具市场上，号称“绿色环保”的产品比比皆是，认证标识繁多，认证标准很多为企业自定，认证机构的权威性更是有待提升。

比如所谓的“零甲醛”概念就很夸张。业内专家坦言，家具真正意义上的“零甲醛”凤毛麟角。

家具只要用粘合剂，基本上就避免不了甲醛的问题。就目前的技术，对甲醛无外乎“疏”和“堵”两种解决办法。“疏”指用各种方法加速家具内甲醛的释放，将其“捕捉”并与清除剂发生化学反应；而“堵”则是在家具表层涂上一些耐用的密封涂料，使甲醛无法释放出来。无论是“疏”还是“堵”，都改变不了甲醛的存在。

现在绿色家居的理念已经在公众中间形成共识，可是面对激烈竞争中的商家“绿色环保”的炒作，专业知识匮乏的消费者基本上是一头雾水，最终还是难以避免劣质产品的伤害。

幸运的是，业内的有识之士已经开始采取行动，用行业资源整合的力量改变市场的混乱现象。中国社会福利基金会绿色建材基金、国家建筑材料测试中心（中国建材检验认证集团）、中国太平洋财产保险股份有限公司、千龙网. 中国首都网、中国建筑装饰装修材料协会建筑涂料分会、硅藻泥分会以及《绿色环保建材》杂志社等多家机构达成合作意向，共同推行“绿色建材消费者保障工程”项目，制定权威“绿色环保建材标准”及其检测办法，主动接受社会监督，建立消费者权益保障机制，明确投诉受理与赔付办法。

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关键词 化工过程开发 案例 教学方法

中图分类号：G420 文献标识码：A

Several Teaching Experiences of Development of Chemical Technological Process

XU Shengpan

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Huaiyin Normal University, Huai'an, Jiangsu 223300)

Abstract Development of Chemical Technological Process is one of the major courses of chemical engineering and technology. According to the subject characteristics, Teaching contents and typical cases were carefully selected. Besides, we've changed the methods of exam. Results showed that the teaching reformation could improve the effects of teaching.

Key words Development of Chemical Technological Process; case; teaching method

0 前言

随着现代科学技术与工业生产的发展，社会对与人才素质的要求也正在发生深刻变化。振兴经济，实现“四化”所迫切需要的，不单纯是知识型人才，还应是能够联系实际，分析问题和解决问题的技能型人才。①化工过程开发是一门具有综合性、应用性、研究性特色的化学化工类专业主干课程，②要求学生先行修完化工原理、反应工程、分离工程等课程。它是学生从书本基础理论知识上升到工程实际应用的桥梁，着重培养学生从事应用技术开发和科学研究的综合能力，为应用化学及化工专业学生今后顺利地择业和更好地从事化工领域中的生产技术、科研及管理工作奠定坚实的基础。

1 化工过程开发的教学内容安排

化工生产领域所涉及的各种新产品、新工艺、新技术，首先面临的任务是如何将实验室研究成果转化成大规模工业化生产成果。化工过程开发包括了从实验室研究过渡到建立工业化生产装置的全过程。由技术开发课题立项前的可行性研究，实验室小试，放大的模型实验和半工业化的中间工厂实验，以及对研究确定的工艺技术方案进行技术经济评价，工程设计及建立生产装置等许多步骤，涉及到化学、化学工艺、化学工程、化工设备、计算机化工应用以及经济技术分析等多学科知识。部分教学内容安排如下：

（1）概述（绪论）以国际化学科学与工程的地位、全球化学工业的发展历程作为引言，激发学生的学习兴趣。用经典化工开发案例（合成氨、尼龙-66等）着重介绍化工过程开发的基本程序和内容，明确化工过程开发中有关工程研究、基础开发研究、概念设计等重要开发过程研究的作用和内容，让学生逐渐理解理论知识与工业应用之间的联系，树立学生的工程概念。其中，开发研究选题可以单独提出讲解，以教师自己以及国内外专家的科研经历讲解选题的来源（纵向课题、横向课题和自选课题）及重要性，让学生切身体会科研经历，激发学生的探索欲望。

（2）开发放大方法。化工过程开发常用的模拟放大方法有：经验放大法、数学模型法、部分解析法和相似放大法。本章以化学反应过程的放大来阐明四种方法，选取不同工业案例，让学生领会每一种方法的适应的对象和条件，以及不同方法之间的综合利用，从而获得良好的开发结果。

（3）试验。化工过程开发的试验工作量很大，一直贯穿开发工作的始终。本章的主要内容有试验工作程序、预试验和系统试验、冷模试验、中间工厂试验、试验设计以及试验数据处理。目的是让学生了解化工过程开发试验的工作程序，掌握正交试验设计、均匀试验设计以及试验数据处理的方法，这样既有利于工科学生毕业后面对工厂的试验，也有利于读硕同学面对科研试验的设计及处理。

（4）技术经济资料。化工过程开发所需的资料可概括为两方面：一是专门资料，即那些与设计和建立生产装置有直接关系的资料；二是资料，指的是为可行性研究和技术经济评价所需的有关产品生产销售和生产环境方面的一些资料，如原料、产品、副产品、能源、环境和厂址选择等资料。通过本章学习让学生知道过程开发所要准备的资料，为下一步的开发过程做好基础。

（5）工艺流程的合成与优化。工艺流程的合成与优化时化工过程开发的重要内容，在化工过程开发中以各种形式收集的技术经济信息，最后都要在流程的合成与优化中反映出来。③本章通过案例的学习讲解使学生了解掌握工艺流程的内容和设计应考虑的问题、合成路线和操作方式的选择等；重点掌握反应器的选型、热交换网络的合成以及分离过程的组合；了解常用的工艺流程的优化方法。

（6）技术经济评价。技术经济评价贯穿整个过程开发的始终，学生作为未来的工程人员，要培养他们的技术经济思想，过程开发中的任何一个步骤，只有技术可靠经济合理，才能进行下一步的步骤。这样也就意味着工程设计人员不应该只盲目追求高质量的产品与最先进的技术，而是要与实际的经济指标结合起来考虑，这样才能达到最优的技术经济目标。通过本章的学习要求学生了解技术经济评价的标准和方法、评价工艺技术的内容和原则，同时了解开发项目对于环境的影响以及相关的环境评价指标。

2 案例教学的应用

案例教学是一种以教学案例为基础，以学生在课堂内外对真实事件和情境的分析、思辨为重点，以提升学生应用理论创新性解决实际问题的能力为目标的教学方法。④通过选择典型的化工过程开发的案例，可以将复杂繁琐的知识点以简单易懂的方式传授给学生，增加学生对实际工业过程的理解，锻炼学生独立思考解决问题的能力。

例如在讲述开发放大方法时，⑤列举了合成氨技术、异丙苯生产苯酚和丙酮工艺路线、丁二烯氯化制备二氯丁烯和丙烯二聚过程等开发放大过程的实例，使学生能够充分掌握每一种开发放大方法的特征，加强了学生的工程观念，并能了解工程放大的艰苦性和必要性。在讲到试验这一章节时，列举了“甲苯歧化制取苯和二甲苯的试验”说明了试验的基本工作程序；列举了“丁烯氧化脱氢制丁二烯”的工程案例，使学生掌握了预试验和系统试验的基本内容和基本方法；在讲到冷模试验这一章节的时候，以测定固体颗粒在气流中的运动规律向学生介绍了按相似论方法进行的冷模试验，使学生学会应用相似理论来考察实际生产设备内的三传规律；以连续流动串联釜内物料流动的停留时间分布以及气液固三相流化床的气含率和固含率的例子，向学生介绍了使用概率统计方法进行的冷模试验，说明了测定特殊参数的冷模试验，通过所有这些案例的讲解，可以大大提高学生学习的积极性，使他们了解产生工程放大的原因，从而加深了学生对理论知识的理解，并且学会用工程的观念去分析与解决问题。

3 考核方法的改革

化工过程开发属于工程学科，很多知识点需要学生的灵活应用而不是死记硬背，因而传统的期末闭卷考试形式不能反应学生的真实的学习情况，也不能带动学生学习的积极性。本课程学生的平时课堂表现占30%，平时作业占30%，期末设计型考核占40%，此种方式受到学生的欢迎，取得了较好的效果。

4 结论

通过对化工过程教学内容、经典案例的精心选取以及考核方式的改革，大大地提高了学生的学习兴趣，增强了学生的工程理念，取得了较好的教学效果。

注释

①③武汉大学主编.化工过程开发概要[M].北京:高等教育出版社,2002.4:前言,75,152 .

② 张海涛,乐清华等.创新化工过程分析与开发课程体系提高成人教育工程素质[J].化工高等教育,2010.2:19-21,51.