化工工程工艺范文

导语：如何才能写好一篇化工工程工艺，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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关键词：煤化工；工艺流程；发展趋势

Abstract: with the rapid development of social productivity and the process of modern city life demand, China's coal chemical engineering has been mature and development. China is a country with rich reserves of coal resources, coal industry have good prospects for development, but also to the sustainable development of national economy, in line with national economic policy strategy. Coal chemical engineering technology is on the purpose of the clean coal technology, coal chemical for processing into a technology, is the main way of coking and gasification of coal and chemical forms of liquefaction to produce new energy and new products. At present, the development of coal chemical industry has some unstable factors which limits the development of coal chemical engineering, in according to the actual situation of our country and contemporary background, the use of integrated resources, the research of coal chemical engineering process, the maximum guarantee to maximize the resources and protect the natural environment is not destroyed.

Key words: coal chemical industry; The process flow; The development trend

中图分类号： TQ53 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

随着社会经济的发展与生活的需求依赖，人们对煤化工技术或者是煤化工能源技术是越来越关注。加强对煤气化一体发电或是煤炭液化以及煤基代用液体燃料等方面的研究，可以在煤化工业中获得洁净的新能源以及推动新型煤化工产业话的发展。目前，煤化工生产的实际情况不是特别乐观，存在着产品结构与质量不过关和严重的环境问题，对煤化产业的资源利用以及开发不够重视，导致煤化产业的问题多，制约了煤化工产业的发展。本文主要是讨论了煤化工产业的工艺流程以及发展新型煤化工产业的意义，有利于调整煤化工产业的行业结构，促进煤化工产业的全面发展。

1.煤化工工程简介

煤化工工程主要是在化学加工的基础上，使用煤原料使煤转化为气体、液体或固体燃料的化学品过程。通常使用的化学手段是煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。我国的煤化工工程主要的三条产业链是，煤气化和煤液化、传统的焦化和电石乙炔化工。适应的范围广，使用的技术最广泛，其中煤化邮的技术难度最高，一般来讲，成熟的运用这三种煤化工工程技术，可以实现在多个领域替代石油资源与天然气资源，延伸了煤化工产业的范围。

2．煤化工产业的工艺流程

2.1煤炭气化的工艺流程。煤炭气化是指煤在一定的高温以及压力下，在气化炉中使煤里面的化学成分与气化剂发生化学反应，将固体的煤转化为可燃气体或是非可燃的气体，整个过程中不可缺少的三个要素分别是高温和气化炉以及气化剂。转化出的可燃气体中含有一氧化碳和氢气以及甲烷，而非可燃气体中包含二氧化碳和氮气。煤炭气化的工艺过程中必须充分了解煤的性质以及发生反应时的反应性，煤与气化剂发生作用时的特性和煤的粘接性与结渣性，还有分解时从固体变为气体与液体时的燃烧反应。

2.2煤炭液化的工艺流程。煤炭液化有两种方式，一种是直接液化，通过固体煤炭的化学加工，让煤转化为液体动态的燃料，一般用作于化学原料或产品中使用的洁净煤化工技术。另一种是间接液化，将煤气化以后的生成的化学水煤气中合成乙烷或乙醇等燃料，也可以进一步加重液化合成燃油。

2.3煤焦化的工艺流程。煤焦化同样是以煤为原料，杜绝空气流通的情况下，在气化炉中高温加热到1000摄氏度左右，干馏生产的焦炭，在高温干馏的过程中，固体煤会发生一系列的化学反应，产生煤气与煤焦油。煤焦化工艺流程的优势适用于生产炼钢用焦炭和生产焦炉煤气或沥青等材料的产品。

3.煤化工工程在我国的应用现状

目前我国的煤化工程的应用集中在三个方面，分别是用煤制造油以及使用固体煤制造甲醛和二甲醚，煤制造甲醛以后的深加工，生产烯烃。煤化工程的范围比较广，在制造新能源和环节能源紧张的问题上产生了良好的促进效果，有效合理的使用煤炭资源，不仅使资源效果利用最大化也避免了资源浪费。

3.1煤制油。煤制油的工艺流程分为直接合成或是间接煤炭气化生产原料气后净化合成油。目前我国的煤制油的现状是，规模比较小以及起步比较晚，2010年各种煤制油的产量不足30万吨，2012年各种煤制油产品的产量达到了80万吨，与同一时期的国外相比，起步明显比较慢，规模也比较小，私人煤矿过多，不利于资源的合理开发以及集中生产。另一方面，各种技术与机械的刚刚投产，运行不太稳定，无法满足人们生活的需要。

3.2煤制甲醇和二甲醚。我国已经掌握了煤制甲醛和煤制二甲醛的生产方法，目前，煤制二甲醛已经成为了国内外生产的主要方式。生产的方法是在合成甲醛的基础上进行二次加工，在催化剂的作用下合成二甲醚。我国在生产过程中已经建立多套的生产装置用来制造二甲醚，但是生产工艺上面临着高校催化剂的研发合成反应器优化的问题。

3.3煤制甲醇再生产烯烃。煤制甲醇再生产烯烃技术在我国有工业示范建设基地。比如经过省级核准的示范项目-神华宁夏煤业集团公司以及大唐能源化工有限责任公司。此外据不完全统计和规划，煤基甲醇制烯烃还有30个，每年生产的烯烃能力为1896万吨。

4.煤化工工程的意义

煤化工工程是将地下开采的原煤进行一系列的深加工，以提高原煤资源的利用价值和使用率，拓宽原煤的使用范围，例如让煤变成电或是煤炭气化让人们使用等，提高煤的附加价值。在这个深加工的过程中，以及对煤化工工程的工艺流程的技术研究过程中可以很好的充分利用资源，集中治理煤污染的现象，加强了对煤合成之后的残渣利用以及注重了现代煤化工工业的发展，保护了自然环境。

5.煤化工产业的发展趋势

煤化工的未来发展趋势以洁净能源为主要产品，在对固体煤的研究基础上，加大对煤化工的化工产品研究与生产，以洁净的新能源为主来替代不可再生的石油化工产品。另外，煤炭的开发与生产的范围非常宽广，使用的范围注定了煤炭化工产业将往能源化工一体化方向转变，前景是具备优势的。例如随着科学技术水平的提高，可以在高新技术及优化集成的基础上，通过对煤质的不同特点与稳定性和生产的目标产品的不同来优化生产，利用信息技术的成熟，很好的做到控制整个原料的分析特点，调整化工产业的结构，并且煤炭资源的价格与其他能源相比具备价格优势，远低于一些其他的可用资源，在这个基础上去提高经济优势。

煤化工工程主要是应用在一些大型企业为主，在未来技术条件的不断成熟以及信息化时代的影响，大型企业基地会聚集在一起，形成若干不同的大型工厂，地理坐标上可形成重要的标志性的能源产业。在地理位置上的集中有利于实现新的高新技术的交流，企业可以更加合理的使用资源与利用资源，发挥资源的优势与价格优势，在竞争的影响下，去优化资源配置以及技术优化，努力降低生产成本，实现经济利益的最大化。

6. 结语

综上所述，我国的煤化工工程的工艺流程应用技术还是比较全面，但是要重点对煤化工的工艺流程的研究力度上要继续成熟发展，加大力度。清楚认识煤化工工程的重要性与实际意义，在未来的煤化工工程发展趋势中紧紧抓住重点，因地制宜的发挥出工艺水平，生产出可替代的资源以及充分发挥原煤的经济效益，促进煤化工产业的发展，从而保证了煤化工产业的飞速发展，实现现代的煤化工产业。

参考文献：

[1] 李豪峰.我国煤炭产业现状及发展方向分析[J]. 中国能源. 2003(04)

[2] 毛卫东.关于发展河南省煤化工的分析和建议[J]. 河南化工. 2005(10)

[3] 周干堂,李万英.中国油基础油发展思路探讨[J]. 当代石油石化. 2007(10)

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化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。

2 我国化工生产的现状分析

我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下:

化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。

化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。

化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。

综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。

3 我国化工生产工艺解析

从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢?

首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。

其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。

最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。

总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。

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关键词：石油化工工程；工艺管道；风险控制；措施

提高石油化工工程开展的效率和安全性，不仅是社会进步的一种表现，同样也是为了促进石油化工产生的良性发展。但在目前的发展实际中，工艺管道的安装效果尚未达到尽善尽美，仍存在很多的风险问题，甚至导致管道问题事故频发。为此，在施工过程中一定要针对其中可能存在的风险，采取相应的控制措施，合理规避风险。

1石油化工工程工艺管道安装时会遇到的风险

1.1安装技术问题

对于石油化工工程来说，无论是输送石油还是其他成品，都具有较高的危险性。因此，在安装工艺管道时要求也较高，只有按照标准高质量安装，才能避免在后续使用中出现问题。但在实际施工过程中，部分企业却并没有重视这一点，导致技术人员在安装过程中，仍是利用自身的经验来进行施工，而忽略了原本的设计意图、参数等详细信息，使其无法满足工程的实际需求，最终工艺管道的安装结果差强人意，甚至是不符合安全标准[1]。这种情形下安装的工艺管道存在着一定的安全隐患，如果安装的位置存在偏差，就会降低安全质量，在后续的使用中极大概率会出现意外事故。

1.2没有严格审核图纸

在石油化工工程施工过程中，管道安装人员多是根据施工图纸的要求作业，图纸设计的科学性与合理性就关系着管道安装后的安全性和质量。因此，在施工工作开始前，设计人员需要将设计出来的图纸送到审批部门进行审批，通过后才可以进入下一个施工环节。但在实际过程中，很多企业为了缩短工期，加快施工建设，提高自身收益，就会放松对图纸审核的把控力度，对其中存在的问题也并不在意，还有一些企业在审核施工图纸时，只是做“面子工程”，这都会为后续的施工埋下隐患[2]。另外，在施工过程中，工作人员不仅要按照图纸来安排工艺管道的走向，还要根据其中标注的参数信息，来合理计算工程量。如果企业不重视审核图纸，在实际施工中就非常容易出现设计与实际施工需求不符的情况，在安装过程中也会出现各种各样的问题。

1.3焊接环节存在质量问题

工艺管道在安装过程中，为了防止石油及其生成物泄漏，会格外重视管道的焊接问题。施工人员要掌握丰富的焊接经验和专业的焊接工艺，只有这样才能熟练掌握管道焊接时的角度和力度，从而提高管道焊接质量。可见，焊接环节非常考验施工人员的技术能力。但在实际施工过程中，部分企业的焊接人员专业素养参差不齐，甚至有一部分人没有经受过专业的培训，在工作中经常会出现失误情况。不建议这类焊接人员参与安装管道工艺，原因是焊接过程中，对其力度和角度要求较高，如果焊接力度掌握较差，就会导致管道受力不均匀，在后续使用过程中，就容易出现破裂的情况，一旦造成石油化工产品泄漏，不仅会降低整个工程的质量，还会造成严重的污染问题[3]。另外，焊接工人在施工时还存在操作不规范的问题，如施工过程中根据自身经验进行操作，而忽视施工标准要求，也会降低施工质量，甚至是埋下安全隐患。

1.4阀门安装的风险

阀门也是管道安装中较为重要的一个组件，其可以对管道关闭或是开启等运行状态自由切换，可以说阀门的合理利用不仅可以提高运行效率，也能提供安全保障。但这需要建立在合理安装的前提下，如果阀门安装不当，反而会埋下安全隐患。一般来说，阀门安装中存在的隐患，多是安装人员在施工时将其反方向安装、安装精确度不高或是阀门选择错误等情况造成的。如果阀门安装效果不好的话，就会在后续使用过程中，对管道的运行状态造成一定的影响，严重了就会出现安全风险，在经济上造成较大的损失，因此在阀门安装过程中，要重视这一问题。

1.5管道防腐工作不到位

工艺管道在后续应用中，多会处于一个较为恶劣的工作环境中，这是行业特点所导致的，并无有效方法改变。而且，在工艺管道正常应用中，一些呈高酸性、高碱性或高盐性的物质，还会对其产生较强烈的腐蚀，这都会对管道的内部环境造成破坏，随着时间积累还会造成破损致使石油化工产品泄漏，这无论对工程质量还是对环境都会造成负面影响]。因此，需要对管道进行防腐保护，以便在后续的使用中维持良好的状态。但在实际生活中，仍存在较多管道泄漏或是被腐蚀的现象。究其根本，出现这种情况的原因多是管道防腐工作不到位造成的。一些建设企业为了提高收益，降低投入成本，就会在管道安装过程中选择质量不合乎标准的材料，且不重视防腐工作的开展。而这样低质量的防腐工作，很难长时间为管道提供有力的保障，经过一段时间的磨损和腐蚀后，会出现安全事故。

2加强石油化工工程工艺管道安装安全风险控制措施

2.1提高施工人员的专业能力

施工人员是安装工艺管道的主要参与人员，其对管材的切割、焊接、铺设等作业内容会直接影响到施工质量问题。而且，这些特殊作业内容需要专业技能较强的施工人员才能进行操作。因此，施工人员的专业能力对工程质量的高低产生关键性的影响。企业在招聘人员时，也要将其专业能力作为首要考核标准。在录取工作人员前，人事要先对投递简历的人员进行筛选，对其工作经验、专业证书、工作经历等都有一个初步的评估，经过筛选后再确定录取人员名单。对于有专业资格证书的人才可以优先录取，但前提是要通过验证，证明其理论水准与实际操作水准一致。近些年，随着社会建设需求不断提高，越来越多的人选择投身建筑行业，这在一定程度上也影响了很多企业的招聘标准，降低了人才吸纳要求，这对其发展核心竞争力没有益处。为此，在石油化工工程工艺管道安装中，企业要合理派遣技术人员，为提高工作质量和效率奠定良好的基础。

2.2加强对图纸和材料的审核

石油化工工程在施工前，需要做好准备工作，针对工艺管道安装来说，施工前要对图纸进行严格的审核，同时要严格把控材料的质量。这样可以从根源上减少施工问题的发生，同样也是工程顺利施工的前提。在做好把关工作时，监理单位和施工单位要从两个方面进行。首先，监理单位需要公平、公正地对图纸进行审查，条件允许的情况下一定要到现场实地勘察，以保障图纸中的内容都符合实际工程需求。同时，在审查图纸时要深入考虑施工细节，避免在后续施工过程中出现细节上的问题。建设单位也应做好现场调查，保证施工人员按照图纸作业。其次，在对材料进行审核时，企业可以建立专业的质量检验部门，派遣专门的工作人员对每种材料的质量进行严格的控制。这样可以避免在施工过程中，有劣质的材料混入其中，对施工质量产生不良影响。另外，建设企业在与材料供应商达成合作时，要根据实际需求签订质量保障协议，一旦在施工中出现材料问题，建设企业有权提出更换、结束合作或是赔偿等方面的要求，这样可以提高工程的质量安全。

2.3严格控制焊接检查工作

焊接工作在工艺管道安装中有着关键的作用，对施工质量高低也有一定的影响，因此在施工要对这一环节内容进行严格把控，从而降低出现安全事故的风险。施工人员在施工前，要先根据工程的实际需求来确定焊接工程中需要用到哪些工艺标准和流程，并在施工中严格按照操作规范进行，不要出现违规操作的现象，以便提高工程的整体质量。另外，在焊接完每根管道后，还要重视对其进行质量检查工作，降低安全隐患。在检查过程中，尤其要重视焊接口的检验，并根据建设标准对焊缝质量进行评定，只有当其符合标准后，才能真正地投入使用。反之，则需要进一步对其进行改动或是加工。此外，焊接人员在工作中还要对管道之间的焊接口进行标注，这样做的好处不仅是为了实现性能和标注实现统一性，也为后续的检查工作提供了一定的便利。

2.4保证阀门安装质量

阀门安装在工艺管道施工中也占据着重要的作用，对施工质量也有较大的影响。为了提高阀门安装质量，在施工中要先确定阀门的位置，这样在后续施工中可以为其保留足够的操作空间，后期维护时也会更加方便。部分工程施工时，阀门的规格往往较大较重，在安装时就需要专业的机械进行辅助，这其中涉及到一些注意事项。首先，阀门和手轮之间的距离要控制在10cm以上，距离过大或过小都会妨碍后续的操作；其次，对于水平安装的阀门来说，安装过程中阀杆是不允许朝下的，而是要做好固定工作，防止在安装的过程中阀杆坠落，对施工人员的人身安全造成威胁；最后，施工人员要认真阅读施工图纸，对阀门的类型和规格等进行核查，同时也要在管道断面图上做好标记。原因是阀门分为单向阀门和双向阀门，做好标记是为了防止出现装反的情况，这样也可以更加有效地提高阀门安装水平。

2.5重视管道防腐处理

工艺管道安装后的主要作用就是运输原材料、添加剂、废弃物等石油化工相关的物质，从化学的角度来讲，这些物质多是呈酸性或碱性，难免会对管道造成腐蚀，出现渗漏现象，这不仅会影响其正常运行，也会造成额外的维修成本，最重要的是会影响到石油化工工程的正常运转。由此可见，对管道进行防腐处理有着积极的现实意义，但是防腐工作的处理需要在合适的环境中进行。施工人员需要先根据工程的需求，选择适宜的管道材料，之后将管道移动到整洁的空间内，按照布置对其进行除污、除锈等工作，当仔细检查管道内外，确保其平整、无锈、干净后，再将防腐材料填充到其中的每个角落，这样才能提高管道的防腐性能。

3结束语

由于工艺管道安装在石油化工工程中发挥着关键性的作用，因此建设企业在施工前一定要重视安装过程中存在的风险和不足之处，并相对应的采取一些解决措施，这样才能降低施工中存在的安全隐患，提高整体工程质量，保证施工化工生产工作可以顺利进行，为提高社会经济做出更大的贡献。

参考文献

[1]于帅，陆学杰.石油化工工程工艺管道安装施工问题[J].化工管理，2020（30）：149-150.

[2]王伦，林旭添，韦存福，等.石油化工工程工艺管道安装施工问题探究[J].石化技术，2020，27（8）：226-227.

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关键词：石油化工管道；安装工程施工；问题；策略

现阶段，我国石油化工工艺管道安装工程施工技术水平的高低直接关系到我国石油质量的好坏，因此提高我国石油化工工艺管道安装工程施工水平是目前我国石油企业发展的重中之重，只有确保石油化工工艺管道安装工程施工的合理性和安全性，才能实现石油企业又好又快发展，实现经济效益和社会效益的最大化[1]。

1石油化工工艺管道安装工程施工管理的流程

首先，石油化工工艺管道安装工程系统十分复杂，而且走向十分繁琐，因此为了使石油化工工艺管道安装工程施工工作能够正常开展，就必须进行前期的技术准备工作。在对石油化工工艺管道安装工程施工系统进行试气试压前，要根据石油化工工艺管道安装工程施工的设计方案进行合理的试压。首先，制定系统的石油化工工艺管道安装工程施工系统试气试压方案，要有明确的图纸和施工工艺流程图表以及配图。掌握各个生产工艺系统的管线材料，石油化工工艺管道安装工程施工的设备材质以及抗压力等级，按照石油化工类型进行分类。其次，检查石油化工工艺管道安装工程施工的安全性和完整性[1]。前期的技术检查工作是必要工作，如果没有确定安全性和完整性，就不能进行试气试压的合理检测，施工人员要对石油化工装置进行科学性检查，然后还要对每根石油化工装置管线进行二次的检查，确保检查其硬件以及软件两个方面。现场作业工作人员还应该检查各种管道的记录是否符合实际，确认登记签收。最后，要准备施工工作，此项工作危险系数较高，主要包括试气试压的设备维护以及保养，系统设备的检查以及安装，盲板、螺丝钉、垫板、阀门以及管件等仪器的前期准备。

2解决石油化工工艺管道安装工程施工管理常见问题的有效策略

2.1规范石油化工工艺管道安装工程施工管理安全工作

在进行整个石油化工工艺管道安装工程施工管理的过程中，应该严格按照国家相应的标准和石油化工工艺管道安装工程施工管理设计图纸和方案进行施工，因此要想解决石油化工工艺管道安装工程施工管理过程中的常见问题，就必须规范石油化工工艺管道安装工程施工管理工程安全工作，并且结合实际情况进行分析和处理，不断优化石油化工工艺管道安装工程施工管理工程的工作效果，实现安全第一的目标。与此同时，在石油化工工艺管道安装工程施工管理过程中，一定要规范石油化工工艺管道安装工程施工管理安全工作，努力提高石油化工工艺管道安装工程施工管理的整体质量和水平，从而防止安全事故的发生[2]。

2.2健全建筑暖通工程管理制度

在整个石油化工工艺管道安装工程施工管理过程中，必须要建立健全石油化工工艺管道安装工程施工管理制度，加强对其进行监督和管理。严格把好建筑暖通工程质量关，严格规范建筑材料，在实际建筑的过程中，如果一旦发现劣质材料就必须退回或者是更换，从而努力提高石油化工工艺管道安装工程施工管理的质量和水平。

2.3提高石油化工工艺管道安装工程施工管理技术水平

要想提高石油化工工艺管道安装工程施工管理技术水平，就必须改善和提高关键的石油化工工艺管道安装工程施工管理技术，只有这样才能确保石油化工工艺管道安装工程施工管理工作顺利进行。这样不仅会影响整个建筑暖通工程质量的水平，同时还会降低整个建筑施工的整体质量。提高建筑暖通工程技术水平需要创新传统的工程技术，真正做到与时俱进、开拓创新，在实践的基础上创新，在创新的基础上时间，从而减少石油化工工艺管道安装工程施工管理水平降低。

2.4提升石油化工工艺管道安装工程施工管理人员自身素质

石油化工工艺管道安装工程施工管理工作人员作为整个施工工作的重要组成部分，在其中发挥了十分重要的作用，因此要想提升施工人员自身素质，需要从以下两方面入手：一方面，施工工作人员要努力转变自身观念，树立终生学习的理念观念，学习和借鉴优秀的建筑暖通知识和经验，从而努力提升自身素质和专业化水平。另一方面，施工单位也要加强和重视对施工人员进行培训，聘请先进的技术人员对其进行讲解和教育，使施工人员能够清楚的认识到自身责任意识和服务意识。

3结语

综上所述，随着我国社会主义市场经济的不断完善和石油企业的不断发展，提高石油化工工艺管道安装工程施工管理水平是当前石油企业发展必不可少的环节，同时也是一项艰巨而又复杂的工作。这就要求石油化工企业各部门要紧密配合，做好前期准备工作以及实验准备工作，只有这样才能确保石油化工工艺管道安装工程施工管理工作顺利开展。科学提高石油化工工艺管道安装工程施工管理水平，提高石油化工工作人员的安全管理的整体质量和水平，同时还能为石油化工操作工作人员营造一个良好的工作环境。与此同时，石油化工工艺管道安装工程施工管理工作人员也要与时俱进、开拓创新，在实践的基础上创新，在创新的基础上实践，从而实现石油化工企业的经济效益和社会效益的最大化。

参考文献：

[1]代振亮.石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见问题与处理对策[J].化工管理,2014(9),256-257.

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摘 要：社会经济在快速发展的同时是以环境污染为代价的，使自然生态环境遭受到严重的破坏，制约着人类的可持续发展。化工工作污染是自然生态污染的重要组成部分，严重影响着环境的污染。在工业生产中，由于没有意识到科学环保生产技术的重要性，加剧了化学工业污染现象的产生，无法实现对污染问题的合理有效控制。目前，人们已经意识到化学工业污染对人们的危害，为了解决这一问题，将绿色化学技术应用到防治化学工业污染中来，对推动绿色化工技术的发展既减少化学工业污染具有重要作用。

关键词：化学工程工艺；绿色化工；技术要点

前言：近年来，环境污染日益加剧，成为影响社会经济发展和人们生活水平的重要因素，阻碍了社会的可持续发展，得到了社会各界的广泛关注。环境污染对社会的发展产生深远的影响，并且渗透到人们生活的各个领域当中，其主要的污染以化学工程工艺污染为主。因此，为了解决化学工程污染问题，加大对绿色化工技术的研究具有必要性，有助于促进人类社会的长远发展。

一、绿色化工技术概述

绿色化工技术是科学技术的产物，在化学工业发展中被广泛应用，需要加大对化学工艺技术及化学方法原理的应用力度，对污染的环境进行改造，减少化学原料及化学废弃物对环境造成的影响，对维持良好的社会环境具有重要作用。同时，还需要充分利用化学过程中的废弃物，做好废弃物的二次利用，提升废弃物的使用效率，减少化学废弃物排放对环境造成的影响，为化工行业的发展提供保障，促进社会生态环境的健康持续发展[1]。

二、绿色化工技术在化学工程工艺中的开发要求

（一）合理选择化学原料

化学原料对促进绿色化工技术的发展具有重要作用，需要做好化学原料的选择工作，以便在根源上解决化工污染问题。需要将无害及绿色的化工原料作为首选内容，该类化学原料在实际的使用过程中，能够有效减少在排放及生产过程中出线的污染物排放现象，营造良好的环境。随着科学技术的发展，诞生了更多无毒无害的化学原料、溶剂及催化剂等，为化工行业的发展奠定了良好的基础。化工行业要想在根源上解决环境污染问题，需要合理选择化学原料，例如，农作物、生物等都可以成为无公害化学燃料，不仅能够起到良好的防止环境污染功效，并且也节省了化工燃料成本。

（二）合理选择化学催化剂

化学催化剂在化学工业发展中被广泛应用，对提高工作效率，确保各项化学工作的有效开展具有重要作用。化学催化剂具有较多的使用优势的同时，也会造成化学废弃物的大量排放。为了促进绿色化工技术的良好开展，需要加大对无害化学催化剂的开发力度，将毒害较小的化学物作为化学的催化剂的首选，代替传统意义上毒害性较大的化学催化剂，减少对环境污染造成的影响，促进绿色化学的良好发展。当前，有大多数研究学者将烷基化固相催化剂作为五毒化学催化剂的主要研究热荩希望该种化学催化剂能够取得良好的应用效果[2]。

（三）提升化学反应选择性

需要将化学反应选择性作为绿色化工技术的主要研究内容，降低对环境的污染，促进化学生成物的提取提供较大的便利，对实现对资源的充分利用，降低化学工业生产成本具有重要作用。例如，在石油化工行业通常将烃类选择性氧化物作为主要的化学试剂，促进了化学氧化反应的快速实现，防止对生成物造成的严重的破坏及影响。因此，需要提升化学反应选择性，避免对生成物反应造成较大的破坏，对推动绿色生产各项工作的高效开展，降低对环境的污染具有重要作用[3]。

三、化学工程工艺中的绿色化工技术要点

（一）清洁生产技术要点

清洁生产技术是绿色化工技术中的重要组成部分，在垃圾处理、海水淡化处理、印刷工业及冶金工业北广泛应用，通过对清洁生产技术的应用，能够防止污染物的排放，对确保环境的清洁具有重要作用。通过在多种行业中运用清洁生产技术，有效的控制了有毒物品的发生及废弃物的大量排放，在根源上解决了环境污染问题。例如，将清洁生产技术应用到海水淡化处理工作中，由于海水是一种原材料，是天然生成的，由淡水构成，在实际的生产过程中，其生产技术不会对环境造成较大的影响，有效的防止了环境污染现象的产生[4]。

（二）生物技术要点

生物技术属于绿色化工技术的重要组成部分，在实际的应用过程中，加大了对微生物、细胞及酶的应用，被广泛的应用于绿色化工中。生物技术在实际的应用过程中，使可再生资源在实际的生产过程中转化为有用的化学产品，将其作为自然界中一种普遍的催化剂，有效的防止了化学工业生产过程中出现大量的污染物排放现象，生物技术在使用过程中，化学反应条件较为温和，在化学行业中进行应用取得了良好的应用效果，对推动化工行业的发展具有重要作用。

（三）环境友好型产品生产过程技术要点

随着社会经济的发展，社会环境污染问题日益加重，对各行各业的发展造成了较大的影响，加大对环境友好型社会的建立，是当前社会需要迫切解决的问题，也是社会生产和发展的需要。绿色化工技术在人们的实际生活中被广泛应用，解决人们生活中存在的问题，展现出了自身的优势。环境友好型产品生产过程，避免了对环境造成的污染，有效的减少了环境污染问题的产生。例如，汽油燃烧不尽对空气造成了较大的污染，也会影响人们的身体健康，不利于良好大气环境的维持。生活中的一些产品中含有大量的氟利昂，导致大气中的臭氧层遭受到严重的破坏，影响着人们的生活安全，会产生较大的安全隐患。塑料产品在生活中广泛存在，在给人们带来较大便利的同时，也是环境污染源的重要组成部分，塑料制品由于自身特性的影响，不易被分解，加剧了环境的污染[5]。

产生的环境污染问题直接影响大气质量，需要及时解决大气污染现象，研发出能够代替带来污染的产品。随着科学技术的快速发展，促进了清洁型汽油、可分解塑料制品及新型燃料的诞生，加大了对该类物质的研究力度。向人们大力宣传新型物质对减弱环境污染的重要作用，提高了人们的环境保护意识，对建立环境友好型社会奠定了基础。例如，需要选择天然的甘蔗进行酒精生产，用乙醇汽油取代原来的汽油，将乙醇汽油广泛的应用于汽车行业中。环境友好型社会是人们追求的一种理想型社会形态，得到了人们的关注及喜爱。需要充分利用科学技术优势，加大对无污染型能源的开发力度，将其广泛的应用于人们的生活中去，共同来维持良好的社会环境。

结论：化学工业对促进各行各业的发展具有重要作用，给各行业提供了宝贵的能源要素及物质资料，但是也是造成环境污染的根源。随着社会的发展，人们逐渐意识到了环境污染对社会发展的危害性，充分利用了科学技术优势，诞生了绿色化工技术，有效的解决了环境污染问题。应该将绿色化工技术广泛的应用于各行各业中去，加大对该项技术的推广和继承，给人们营造良好的生活环境。

参考文献：

[1]白菲. 探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J]. 化工管理，2016，20：235.

[2]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.

[3]其其格. 化学工程工艺中的绿色化工技术[J]. 高考（综合版），2015，12：208.

篇6

【关键词】静态混合器；表面负荷 ；SCADA集散型控制系统；节能减排

Water treatment practice in the third Water works expansion project

Wang Li-ping,Wei Wen-zhang

(Water (Group) CO.LTD of jilin city Jilin city Jilin Jilin 132011)

【Abstract】In the expansion project of the third waterworks in jilin city, we use the foreign V filter、the microvortex network flocculation tank ,minimum separable sloping plate setting tank、whole process leaking such advanced automatic control of purification and automation equipment. Project operation, stable operation, good water quality and water to the twice the result with half the effort, made significant social and economic benefits, and ensure the efficient safe water.

【Key words】Static mixer;Surface load;SCADA distributed control system; Energy conservation and emission reduction

1.采用先进净化工艺技术是高效、优质、安全供水的关键

随着国民经济飞速发展和构建和谐社会的需要，近年来国家对自来水的质量要求越来越高，比如2007年7月1日实施的GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》比旧标准GB5749-85《生活饮用水卫生标准》的检测项目多72项（新标准107项，旧标准35项），并且新标准的要求更为严格。就浑浊渡这项指标来说，新标准要求小于1～3NTU，旧标准要求小于3～5mg/L（相当于提高6～10NTU），即新标准对自来水浑浊度的要求应好于旧标准的6～10倍。吉林市水务集团虽经几次改造，净化设备仍属20世纪90年代以前低产能的传统工艺，达不到新的水质标准和设计规范要求，在节能和环保方面也很落后。为满足吉林市城市发展和居民安全高质用水的需要，公司从2002年至2006年进行了三水厂扩建工程，经与东北市政工程设计研究院认真调研考察，结合吉林市松花江原水低温低浊水质净化难度大的特点，设计中采用了快速混合、紊流多微涡反应、小间距斜板浅池沉淀、恒水位等速过滤V型滤池等先进工艺技术，收到了水质好、节能减排、节省人力的好效果，开辟了水质全面达标的新路子。因篇幅所限，在此仅就微涡网格反应与小间距斜板沉淀相匹配的絮凝沉淀工艺、全流程自动控制工艺的应用实践概况浅析于下。

2. 微涡网格絮凝池与小间距斜板沉淀池的应用

2.1 絮凝沉淀设备的构造。

三水厂扩建工程净化系统的设计规模为20×1.08×104m3/d，其中一期工程10×1.08×104m3/d.混凝、沉淀工艺由加药――管道混合与静态混合器、微涡网格絮凝池、小间距斜板沉淀池三大部分组成，总平面尺寸为54m×42m。

2.1.1 管道混合与静态混合器。混合管道为10米长的DN900钢管，其中包括长4米安装6组叶片的静态混合器。

2.1.2 网格絮凝池。由于池高适当，网格絮凝池与斜板沉淀池合建，共分两个系统，每个系统分两格。整个絮凝池由若干个竖井、孔洞和网板组成。（1）竖井。每个系统的网格絮凝池由49个方格竖井组成，加药混合后的原水先进入第1个总竖井，而后水流一分为二，分流到两侧的其余48个竖井中。48个竖井按流速和停留时间又分为三个区段，每个区段竖井的方格尺寸各异，并依次逐个增大。第一区段和第三区段36格，第二区段24格。（2）孔洞。每个竖井的侧壁留有孔洞，三个区段孔洞尺寸各异，呈逐渐增大趋势。进水水流通过预留孔洞按照流速渐减的规律，从一格流向下一格，上下交错流动，直至出口。（3）网板。为形成良好的微涡反应，在三个区段竖井的不同深度共安装360片网板，其中第一区段144片，第二区段120片，第三区段96片。每片网板上分布若干个网眼，网眼尺寸为80mm×80mm，100mm×100mm，120mm×120mm，三个区段网眼总数为668 424个，网板用乙丙共聚塑料压制而成。网格絮凝池的几何尺寸单格为19.7m×15.1m×6.2m，为钢筋混凝土结构。

2.1.3 小间距斜板沉淀池。池体的几何尺寸为29m×15.1m×5.4m，为钢筋混凝土结构。小间距斜板沉淀池由布水、进水、沉淀、清水、出水、排泥6个系统组成。布水系统由絮凝池后部的过渡区与布水花墙组成；进水区即斜板区下部至排泥区中间的广大空间；沉淀系统即斜板区，面积为861m2，斜板间距为25mm，材质为乙丙共聚树脂；清水系统即斜板区至出水区之间的空间；出水系统由40个齿形集水堰槽（材质为不锈钢）和2个集水渠组成，将沉淀后的清水传输至滤池过滤；排泥系统位于沉淀池底部，由8台GNS型双钢丝绳牵引式刮泥机、52个气动刀形快开阀和排泥槽组成。

2.2 工作原理。

（1）混合设备。混合的作用是使药剂迅速均匀地扩散于水中，以创造良好的水解和聚合条件。混凝设备根据所采用的絮凝剂品种，使药剂与水进行恰当的急剧、充分混合，通常用时间与流速控制，一般混合时间为10～60s，流速为0.8 m/s～1.0m/s。

（2）网格絮凝池。絮凝也叫反应，其作用是经过药剂与原水快速混合后形成的无数凝聚微粒在具有良好的化学与水力条件下，通过分子间的双电层作用和接触架桥作用形成具有良好沉淀性能的大的絮凝体（矾花），以便进入沉淀池沉淀。这一过程是以流速渐减的方式进行的。絮凝的质量通常用流速、流速梯度（G值）、反应时间（T）和GT值控制。一般G=20～70s-1，GT=104～105（无因次），T=12～20min。网格的作用是增加微涡数量，调整流态，形成良好的渐减反应环境。

（3小间距斜板沉淀池。根据动水力学原理，有两个参数与沉淀效果有关，一是雷诺数Re=VR/ν，二是弗劳德数Fγ=V2/Rg，式中V表示水平流速，R表示水力半径，ν表示水的运动粘滞系数，g表示重力加速度。在沉淀池中通常要求降低雷诺数使流态成为层流以利于颗粒沉降，提高弗劳德数，水流对温差、浑水、风浪等影响抵抗能力强，使沉淀池中的流型保持稳定。由雷诺数Re和弗劳德数Fγ的计算公式可见，降低雷诺数和提高弗劳德数的有效措施是减小水力半径，斜板沉淀池就能达到这一目的，斜板间距越小，效果越好，斜板起到了整流作用。规范规定斜板间距为80 mm～100mm，三水厂采用25mm，为小间距斜板。

2.3 混凝沉淀设备工作特点。

（1）投药与混和。混凝剂为液态聚合铝（PAC），采用数字模拟自动投药系统即采用隔膜计量泵投加药剂。加药系统以原水流量、水质浊度为前馈信号，按比例调节投药量；以水下摄像FCD等效直径值为中馈信号，以沉淀池出水浊度为后馈信号，对投药量进行微调。混和时间为规范值的下限10.2s，流速为0.98m/s，时间短，速度快，效果好。

（2）网格絮凝池。在设计中根据吉林松花江原水低温低浊处理难的特点对网格絮凝池的一些设计参数作了调整，一是大幅度提高了竖井、孔洞和过网流速，竖井一档流速规范值为0.14～0.12m/s，实际为0.29 m/s，提高107%，二档规范为0.12m/s，实际0.16 m/s，提高33%(规范指GB50013-2006室外给水设计规范)。孔洞一档流速提高了120%，二档提高了160%，三档提高了90%，过网流速一档提高了103%，二档提高了44%。二是将反映时间延长了6.9 min～14.9min（实际反应时间为26.9min，规范是12～20min）。三是网格网眼总数高达近67万个，庞大的微涡数加强了水分子与絮凝剂分子接触碰撞机会，加快了絮凝。四是絮凝参数GT值为54069（规范为104～105），处中间状态，矾花形成的强度高，稳定性好，水下摄像显示絮凝效果较佳。

（3）小间距斜板。沉淀池表面负荷5.23 m3/hm2，接近规范下限值（规范5.0～9.0 m3/ m2h），清水区上升流速1.43mm/s，比二水厂斜板沉淀池清水区上升流速低21%（二水厂为1.81mm/s），净化效果比二水厂好。沉后水质好，去浊率高达98%，沉后浊度最低达0.5NTU，平均1.4NTU，比三水厂旧系统低82%，大大减轻了后续构筑物滤池的负担。排泥采用刮泥机与气动快开刀闸相结合方式，周期长、浓度高、快捷、彻底、排水量小，较旧系统节水34%。网格絮凝池形成60多万个主微涡和无数个小微涡，蕴藏着巨大的反应能量。排泥周期长，为48小时，比旧系统提高1倍，减少自用水量。此外，新系统较旧系统节电69%，节药41%，节省人力87.5%，且自控程度高、屏幕显示直观大方、科学、安全（新旧絮凝沉淀系统主要技术参数对比详见表1）。

3. 水厂在生产运行中实现全流程自动控制

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关键词：公路加宽；路基沉降；土工格栅；最优技术

0 引言

随着社会经济的发展，交通量的不断加大，传统的双向四车道已经不能够满足现代交通量的需求，拓宽传统的路基已经势在必行。老地基经过长时间的沉降，剩下的沉降量比较小，但是新路基的成型过程中必然会出现较大沉降，因此，新老路基之间存在较大沉降差异，将会引起路面纵向裂缝，对于沉降差异较大的部分路面将会引起交通隐患。因此，解决好新老路基沉降差异问题是拓宽车道的关键问题。

1 降低新老路基的沉降差异

路基和地基的沉降共同决定了整个路基的沉降量，路基荷载和地基填充材料以及填充技术均会影响地基的沉降，软土沉降量较大，路基自身沉降与自身荷载和行车荷载有关，所以可以从下面几个方面减小路基沉降量，缩小新老路基沉降差异量，提高公路服务质量，保证行车安全。

1.1 控制地基固结沉降量，减小新老路基沉降差异

路基下的地基沉降与地基自身土质和路基荷载密切相关，所以改善地基土质质量，选用性能良好的填充材料和施工技术可以有效减小地基沉降量。

1.2 提高新老路基拼接，控制路基变形，减小路面结构破坏

⑴开挖台阶，提高新老地基衔接质量

开挖台阶的施工意义在于，清坡、填土提高压实度，增大新老地基接触面积以提高路基抗剪能力，为铺设土工格栅加筋提供锚固位置。

⑵结合部铺设土工格栅，提高新老路基的有效衔接。

1.3 公路路基拓宽工程质量控制标准

加宽后的路基总沉降量不超过10cm，工后的新老路基的路拱横坡比增大值小于0.5%。

2 工程概况

现有某段长为165.01km的高速公路段需由双向四车道扩建成双向八车道。本文以该段改扩建工程K442+110断面位置5.0m高路基为例进行数值模拟。具体的勘察资料见表1。

3 数值模拟

3.1 计算假定

（1）路基足够长，在二维空间内处理问题。

（2）新老路基衔接完美。

（3）采用Mohr-Coulomb模型分析地基、路基的填土结构。

（4）老路基已经完成固结沉降。

（5）加宽路基之后，新老地基土自重形成地基和路基的初始应力场。

（6）路面承受均布荷载。

3.2模型构建

选用由路基面宽度为26m加宽至42m的公路横断面的对称轴半结构建立模型，边坡斜率均为1：1.5，土层分布、计算参数以及模型坐标系统和网格划分分别如图1、表1和图2所示。

从图3、图4可以分别看出，新路基从填土高1m至5m时，随着路基高度的增加，新老路基的沉降系数均逐渐增大，只是在不同的位置沉降系数增加具有差异性，加宽后的地表的附加水平位移逐渐增大，并且增大速率越来越快。

3.3横坡比对路面的影响

较小的路基横坡比可以避免路面开裂，防止公路变形，保证行车安全。对比完工前后的横坡比，如表2。

由表2可以看出，如果不采取任何措施控制路基横坡比，路面加宽之后，路基沉降量明显超过路基沉降标准，影响行车安全。

4 土工格栅加筋效果分析

土工格栅加筋能够显著提高拓宽公路的路基整体性，有效控制公路路基整体沉降量，提高公路服务质量。下面采用ADINA中的杆（truss）单元模拟分析该项施工技术的主要控制参数与路基沉降量之间的关系。

4.1 土工格栅弹性模量分析

选用不同的拉伸模量分析对应的路基表面最大沉降量，如图5所示。横坡比与土工格栅弹性模量之间的关系如表3所示。

结合图表5和表3可见，1GPa的土工格栅弹性模量可以最大限度的改善路基沉降差异，若是继续增加土工格栅弹性模量，加筋效果不明显。

4.2土工格栅加筋层数分析

在土工格栅弹性模量为1GPa的基础下，分析加筋层数与路基表面沉降量、横坡比的关系。

由图6和表4可见，最佳的加筋层数为3层，可以最有效的改善路基沉降量，减小横坡比。

4.3 土工格栅长度分析

在均匀铺设3层土工格栅的基础下，研究逐渐减小拉筋长度与路基沉降量之间的关系，布置方式如图7所示，土工格栅长度与路基沉降量和横坡比的关系分别如图8和表5所示。

依据图8和表5可见，采用土工格栅全铺的方式可以实现最小的路基沉降量和横坡比，提高公路服务质量，保证行车安全。

5 结语

综上所述，对于该段公路扩建工程适应选用1GPa的土工格栅弹性模量、3层加筋层数、土工格栅全铺的方式的施工方案，加宽后的路基最大沉降为4.6cm，新老路基横坡比为2.3‰，完全符合相关规范要求。

参考文献：

[1]晏莉，阳军生，高燕希，刘宝琛.土工合成材料处治老路路基拓宽的数值分析[J].岩石力学与工程学报.2012（08）

[2]孙四平，侯芸，郭忠印，张艳，张树山，仝运涛.旧路加宽综合处治方案设计的几点考虑[J].华东公路.2013（05）

[3]杨军，邓学钧.国产格栅加筋沥青混凝土抗车辙能力的研究[J].东南大学学报.2013（03）

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    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、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：化工工艺 混合物 分离过程

一、引言

在化工生产中，分离工程一方面为化学反应提供符合质量要求的原料，另一方面对反应产物进行分离提纯，得到合格的产品，并且使未反应的物料循环利用，对生成的三废进行末端治理。因此，分离工程在提高化工生产过程的经济效益和社会效益中起着举足轻重的作用。

二、化工分离过程的重要性

化工分离过程是把混合物分开组成各不相同的两种（或几种）产品的操作。一个标准的化工生产设备装置，主要是由一个反 应器与具有提 纯原料、中间 产物与产品的多 个分离设备构成；首先分离过程为化学反应供给符合品质的原料，去除有害物且使收率提高；再者对反应物在分离提纯时获得合格品，并使未反应的得到循环利用价值；另外，分离过程在资源的充分利用与保护环境方面发挥不可多得的作用，所以分离过程在化学工业生产中所占的地位非常明显。

三、分离过程的分类和特征

化工生产中常用的分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。机械分离过程的分离对象是由两相以上所组成的混合物。其目的只是简单地将各相加以分离，只要用简单的机械方法就可将两相分离，而两相间并无物质传递现象发生；例如，过滤、沉降、离心分离、旋风分离和静电除尘等。

而传质分离过程用于各种均相混合物的分离，其特点是有质量传递现象发生，按所依据的物理化学原理不同，在工业上常用的传质分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程，也即是以能量与物质分离的过程。

1.平衡分离过程

该过程是借助分离媒介使均相混合物系统变成两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不同等的分配为依据而实现分离。例如：蒸发、蒸馏、吸收、吸附、萃取、浸取、干燥、结晶、离子交换等。

例如在传 统萃取的过程 中， 其能量无规 则地传递给萃取剂， 接着萃 取剂扩散到基体物 质， 最后由基体溶解或夹带多种成分扩散出来。微波萃取就是一种采取使微波能萃取效率得到提高的新型技术，因存在介电常数不同的物质， 在微波能吸收的程度会有所不同， 因此所产生的热 能与给周边环境传递的热能也存在异同。

在微波场中，其吸收能力的大小致使基体物质的部分区域被选择性的加热，从中使得被萃取物质经基体中分离出来， 然后进入到微波吸收能力比较弱、介电常数相对较小的萃取剂中。

微波萃取的工艺流程（图1所示）：

微波萃取的工艺流程大致为：原料预 处理 （清洗、粉碎或切片）物料混合与溶剂微 波萃取过滤 浓 缩 分离 萃取成分

图1微波萃取的工艺流程

平衡分离过程经历了长时期的应用实践，随着科学技术的进步和高新产业的兴起，日趋完善不断发展，演变出多种具有特色的新型分离技术。在传统分离的过程中，精馏仍列为石油和化工分离过程的首位，因此强化方法在不断地研究和开发中。

2.速率分离过程

速率分离过程是在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，有时在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速率的差异实现组分的分离。这类过程所处理的原料和产品通常属于同一相态，仅有组成上的差别。

膜分离技术原理（如图所示）是利用流体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作。膜可以是固态或液态，所处理的流体可以是液体或气体，过程的推动力可以是压力差、浓度差或电位差。

微滤、超滤、反渗透、渗析和电渗析为较成熟的膜分离技术，已有大规模的工业应用和市场。其中，前四种的共同点是用来分离含溶解的溶质或悬浮料的液体，溶剂或小分子溶质透过膜，溶质或大分子溶质被膜截留，不同膜过程所截留溶质粒子的大小不同。电渗析则采用荷电膜，在电场力的推动下，从水溶液中脱出或富集电解质。

气体分离和渗透蒸发是两种正在开发应用中的膜技术。气体分离更成熟些，工业规模的应用有空气中氧、氮的分离，从合成氨厂混合气中分离氢，以及天然气中二氧化碳与甲烷的分离等。渗透蒸发是有相变的膜分离过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。由于它能用于脱除有机物中的微量水、水中的微量有机物，以及实现有机物之间的分离，应用前景广阔。

乳化液膜是液膜分离技术的一个分支，是以液膜为分离介质，以浓度差为推动力的膜分离操作。液膜分离涉及三相液体，含有被分离组分的原料相，接受被分离组分的产品相，处于上述两相之间的膜相。液膜分离主要应用于烃类分离、废水处理和金属离子的提取和回收等。

综上所述，传质分离过程中的精馏、吸收、萃取等一些具有较长历史的单元操作已经应用很广，膜分离和场分离等新型分离技术在产品分离、节约能耗和环保等方面已显示出它们的优越性。

四、分离方法的类型与选用的原 则

1.分离方法的类型

物料的分离方法存在多种不同类型，那是因为有多种多样的化工生产物料，而在选择分离方法的过程中，往往是按照物料被分离中各种组分的化学与物理的不同性质来确定选择；按照化学与物理性质进行区分，有如下五种类型常见的分离方法：①固体混合物分离方法，②气固相混合物分离方法，③液体混合物分离方法，④液固相混合物分离方法，⑤气体混合物分离方法。

2.分离方 法选用的原 则

在分离方法选用之时，需对产品的精细化程度与产品生产的产值进行考虑，对于精细化程度高与产值高的产品，不需考虑分离成本，可选用部分高效分离方法，对于一些相对较低产值而很大产量的产品，则需要对分离成本进行考虑，可以选用那些分离步骤较少或相对简便的分离方法。

尽量避免含有固体的物流在生产过程中出现，应尽可能预先除尽物流中的固体，由于它们在输送中能量的消耗相对较大，而且含液体或气体的物流相当容易形成管道堵塞。

在进行多种不同物质混合的物料分离时，其分离顺序应考虑的原则为：为避免其工艺过程受到影响，应尽量先分离易导致极其有害与副反应的物质，同时对需要高压方可分离的物质，也应考虑进行先分离；另外，首先被分离出来的是最容易分离的组分，而留到最后分离的是最难分离的组分。

选择分离方法的主要原则还是要从经济上的合理性与技术上的可靠性进行考虑。例如精馏与萃取两者均为分离液体混合物的方法，依技术成熟的程度而言，精馏在于萃取之上，若能够采取精 馏分离的物料，应尽可避免采用萃取，若混合 物的沸点出现较大偏差时，利用蒸馏即可简单进行分离，就勿需采用精 馏，如此的操作费用与选择投资都相对较低。

分离方法的选用一定要有针对性地进行，因为它是一项技术性相当强的工作，只有对被分离出物料的化学、物理性质，以及分离的要求均清楚把握后方可进行最佳的选择。

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关键词:专业认证，课程体系，工程问题，非技术因素

近年来，为了更好地与国际教育接轨并实现国际互认，我国越来越多的大中专院校逐步接受了工程教育认证的理念，加快了工程教育的认证工作。从2016年正式加入国际工程联盟《华盛顿协议》，工程教育认证已被确认为最权威的工程教育本科专业认证［1］。根据2018版工程教育专业认证标准，通用标准划分为学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件等七项内容。依据标准要求，围绕着这七块内容来判断专业是否达到认证要求的依据。其中，课程体系的达成被认为是实现专业人才培养目标的核心要素之一［2－3］。2019年，盐城工学院化学工程与工艺专业顺利通过专业认证工作。认证期间，我们对化学工程与工艺专业的人才培养方案进行了系统性地完善，包括课程体系的修订工作。这样有助于学生达成毕业要求，促进了学科的可持续性发展。笔者以我校化学工程与工艺专业认证情况为例，浅谈课程体系的构建工作与成果。

1建立基于专业认证标准的课程体系

1.1本专业课程体系的构成

为达成毕业要求的各指标要求，本专业依据成果导向教育(Outcomes－basedEducation，OBE)理念，逆向设计并构建了课程体系。总体思路是:培养学生掌握较为扎实的通识基础知识，逐步地掌握本专业领域必需的基础理论和技术基础知识，并不断训练学生的理论联系实际的能力、创新意识和专业知识的综合应用能力［4］。本专业课程体系如图1所示。依据2018版通用标准，课程体系分为通识教育课程模块、专业基础课程模块、专业课程模块和实践课程模块四部分［4］。为了达成各项的占比要求，通用做法如下:通识教育课程模块主要包括数学与自然科学和人文社会科学(两类的占比均不至少15%);专业基础课程模块主要包括工程基础课程和专业基础课程。而专业课程模块包括专业必修课程、专业选修课程、素质与能力拓展课程等子模块。这两类的综合占比不少于30%。工程实践与毕业设计(论文)占比也不少于30%。此外，结合课程体系对毕业要求指标点的支撑关系，进行合理归类，确定本专业核心课程。

1.2课程体系中课程设置的内在关联

按照工程教育认证的标准，课程体系的划分能够满足各类标准的要求。但是涉及到具体课程的设置及先后修次序，以及课程间的内在联系等对课程体系的完善也非常重要。一般地，课程设置以专业知识逻辑为基础，以能力培养为主线。现以培养学生化工设计能力而设置的相关课程及内在关联分析为例。以《化工设计》单独一门课程为例，说明必修课程先后修关系［5］。《化工设计》先修课有《化工原理》等课程。比如，通过化工原理的学习，使学生掌握流体流动、传热和传质以及单元操作的基本原理，培养学生运用基础理论、分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力，增强学生工程观点、经济观点、定量计算和工程设计(研究)的能力［6］。《毕业设计》使学生获得化工工程师所必须的综合能力，具有现代化工环保安全意识，具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行设计的能力，具备使用先进的化工设计软件进行化工工程设计的能力。《化工设计》后修课程有《毕业设计》，通过《化工设计》的学习，使学生基本了解化工生产车间(装置)设计的内容和步骤，并初具化工装置设计的能力，为最后的《毕业设计》打下良好基础。由上述分析可知，《化工设计》课程先后修关系与能力培养递进逻辑相符合，能实现毕业要求所需能力的培养要求。本专业必修课程的先后修次序都按能力递进的要求进行了设计，能确保学生达到毕业要求。

2课程体系构建与解决复杂工程问题能力培养

针对解决复杂工程问题的能力培养，本专业在课程体系中的四大模块，即通识教育课程模块、专业基础课程模块、专业课程模块和实践课程模块，依据不同课程类型以及能力达成的要素和基本规律，进行课程教学目标的制定并体现于课程教学大纲中。其中，通识教育课程模块和专业基础课程模块侧重加强复杂工程问题能力的识别、表达和分析能力的培养;专业课程模块侧重加强分析、设计、研究能力的培养;实践课程模块侧重加强综合运用知识解决实际问题的能力培养。以化工原理对毕业要求指标点的支撑为例，体现系统设计和实现能力的培养。

3非技术因素在课程体系构建中作用

针对非技术因素的能力培养，本专业设置了“思想道德修养与法律基础”、“化工安全与环保”、“化工企管”等课程。比如:为了支撑毕业要求指标点6.1“能够了解化工专业领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规”，设置“化工设备机械基础”、“化工产品市场调研”和“工艺及生产实践”四门课程，分别地涉及到通识教育课程、专业基础课程和实践课程。使得学生能够理解工程实践活动对社会、安全、文化、道德、法律以及环境等问题的影响和内涵，从而能够承担责任并遵守化工行业相关技术标准规范。再比如，强化相关实践性教学环节支撑非技术因素影响能力的毕业要求指标点，在教学内容上，既要体现考虑非技术因素影响能力的相关知识点进一步自我学习，又要进行实践应用训练。在课程教学实施过程中有明确的考核要求和评分标准。如:为了支撑毕业要求指标点3.2“能够针对特定需求完成单元(部件)设计的基础上，进行系统或工艺流程的设计”，设置了“化工设备课程设计”、“化工原理课程设计”、“反应器设计”、“化学化工常用软件实践”、“毕业设计(论文)”五门实践性教学环节。在设计任务书中除了对具体设计任务给出明确要求外，还要求在设计过程中，能够依据相关标准、规范，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等制约因素，并体现创新意识。同时，在设计说明书中和答辩过程中有相关内容体现，并对该内容给出具体量化评分标准和考核方法。

4结语

基于专业认证“成果导向型教育”的人才培养理念和要求，化学工程与工艺本科专业课程体系的构建应更加注重体现专业的办学特色，体现针对复杂化学工程问题的研究、分析与解决，体现专业技术与非技术领域各项能力的完全达成，使得学生的综合素养得以全面提升，创新意识、国际视野、职业道德、安全环保意识等各方面的能力获得增强，为区域经济社会发展储备高素质应用型人才。

参考文献

［1］李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之一:我们应该坚持和强化什么［J］．中国大学教学，2016(11):10－16.

［2］付广艳，李荣广，张金萍，等.基于应用型人才培养的课程体系构建与课程建设［J］．化工高等教育，2019，36(1):57－60.

［3］程倩，张继国，陈欲晓，等.工程认证导向下化工原理实验课程改革与探索［J］．化工高等教育，2020，37(2):122－125.

［4］工程教育专业认证标准(试行)－教育研究与评估中心，2018.

［5］杨欣，韩媛媛，翁连进，等.工程专业认证背景下化工设计课程教学改革探索［J］，教育教学论坛，2017(25):107－108.