应用化工技术范文
时间:2023-03-18 10:00:25
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篇1
如今不论是技术方面还是经济方面,都为煤转化技术生产取代石油燃料和化工品提供了有利条件。随着天然气和石油能源供应的日趋紧张,煤化工能源将会发展成为化工原料的主流。褐煤发展煤化工的优势:第一,我国褐煤资源丰富,而且褐煤成本低下。在我国的很多褐煤地煤田,煤层都较浅,开采起来比较简单,甚至有些地方还可以进行露天开采。因此褐煤的产出效率高,安全性高,成本较低。第二,有成熟的煤化工技术做后盾。相对来讲,褐煤还属于一种比较年轻的资源,不存在明显的粘结性,而且化学性质活波,非常有利于实现综合加工和能源转换。当前应用较广泛的煤化工技术有以下几种:1.热解提质技术;2.煤的气化技术;3.煤的液化技术。第三,产区环境容量和水资源的有利条件。水是实现煤化工技术必不可少的条件,而出产褐煤的地方往往都是水资源丰富的边远地区,环境地广人稀,是进行大规模煤化工基地建设的最佳位置。因此,开发以褐煤为原料的煤化工工艺技术成为现代煤化工的一种新的趋势。
2褐煤在煤化工技术中的应用
煤化工就是利用多种化学加工技术把各种原料煤转化为液态燃料、气态燃料、固态燃料或者是化学品的工艺技术。我国褐煤资源丰富,再加上褐煤自身的多种资源优势,将会在煤化工应用中得到广泛应用。常用的褐煤煤化工技术包括褐煤的热解提质技术、气化技术以及褐煤液化技术。
2.1褐煤的热解提质工艺技术
褐煤的热解提质又称干馏提质,是指对褐煤在非氧化环境下或者隔绝空间的情况下进行加热,最后得到煤气、焦油和半焦(又称蓝炭)。褐煤经过热解后得到的煤气可以作为燃料用气,半焦具有固定碳高、低硫以及低灰的特点,在各种化工产业中的应用广泛,如可作为进行活性炭生产的原料、化肥、铁合金以及电石等行业的燃料等等。经热解后的褐煤失去了大部分水分,但仍百分之十的挥发分,其热值得到很大提高,不再容易发生挥发和自燃,有利于进行长途运输,此时可作为电煤使用。因为褐煤不存在粘结性,没有胶质层,经热解后得到的低温煤焦油和重油的性质及组成十分相近,具有很大的利用价值,如果经过深加工可以获取具有更高经济价值的酚类化学品。煤的热解提质工艺有很多种,在加热方法、加热速度、热载体类型等方面的技术要求都不相同,当前的热解提质工艺技术主要有褐煤固体热载体法快速热解技术和褐煤低温干馏改质技术。其中延长石油集团正在开发的CCSI技术就是低温干馏改质技术的典型代表。
2.2褐煤的液化工艺技术
褐煤的液化技术主要可以分为两种,直接液化工艺技术以及间接液化工艺技术。直接液化:在催化剂以及氢气的作用下,把煤经过加氢裂变反应后转换成为液态燃料称为直接液化。煤的直接液化工艺技术涉及到很多环节和流程,包括原料煤干燥过程、原料煤破碎过程、煤浆制备过程,到最后的态产物分馏以及精制加工过程。利用煤的直接液化技术可以生产出优质的液态石油气、汽油、柴油以及氨和硫磺,而且还可以进一步萃取出炭素、二甲苯等化工原料。褐煤的液化活性较高,因为其相对来讲碳含量较低,氢和碳的比例较高,结构中的羧基、氧桥、羰基以及亚甲基比较多,所以褐煤非常适合进行直接液化的。直接液化技术的典型代表有悬浮床加氢裂化技术(VCC),该技术最早起源于1913年德国Bergius-Pier煤液化技术,是通过煤化工与炼化的有效结合实现的。经过长期以来的不断改进和完善,全球首套VCC装置已于2015年初开车成功。VCC技术可以适用于塑料、低阶褐煤、劣质重油以及减压渣油等多种原料或者混合物。间接液化:先把煤气化成氢气和一氧化碳等气体,然后在一定压力和温度环境下利用煤基合成气原料将其催化转化为烃类燃料油的技术过程叫做间接液化。该技术方案主要基于煤气化工艺的产物,在催化剂作用下将合成气中的一氧化碳和氢气转化为石脑油,柴油等油品。目前F-T合成技术是间接液化的主流工艺技术。
2.3褐煤的气化工艺技术
煤炭液化以及其他煤化工应用的基础技术就是煤的气化技术,煤气化技术是进行煤化工生产和能源转换的主要途径之一。煤气化工艺技术是指在一定的压力和温度环境下,通过对水蒸气、氧气、空气等气化剂的作用下加热煤炭,煤炭经过受热发生分解,煤中含有的炽热的碳转化为游离碳,此时这些分解出来的游离碳和气化剂中的游离的氧、氢和碳进行有机结合,最终成为氢气、一氧化碳以及甲烷等可燃性气体。采用的气化剂不同的情况下就会形成不同热值的煤气。另外,煤的挥发分的差异也会给反应速度和产量造成直接影响。相比之下,褐煤的挥发分要低于具有较深变质程度的烟煤以及无烟煤,所以褐煤在进行气化的过程中反应活性特别强,反应速度快、无粘结性、气体产量高,是具有较大使用价值的的气化用煤。当前,褐煤气化在我国的化工产业中得到了广泛应用。煤的气化不同于热解,煤的热解过程只是把煤自身不到百分之十转化为可燃气体混合物,而气化过程则是把煤所包含的所有碳气化成为气态。相比直接燃烧褐煤进行气化表现出极大的优越性,因为气态燃料的燃烧相对比较稳定,没有环境污染,而且燃料的净化和运输都非常的方便,原料的配料控制简单,很大程度上简化了生产设备和生产工艺。另外,气态燃料能够适用于非均相催化的化工合成过程,而且气化过程中得到的灰渣也有多种用途,如可以用来制造肥料、水泥、砖瓦、土壤改良剂以及绝热材料等等。西门子的GSP气化技术:西门子的GSP气化技术是目前一种比较成熟的气化技术,至上世纪八十年代之间已有三十多年的研发经验,应用于煤化工也有二十多年的实际生产经验。西门子的GSP气化技术属于一项气流床气化技术,该技术过程包括的主要工艺流程有干粉进料、纯氧气化、液态排渣、粗合成气激冷工艺流程等。西门子的GSP气化技术的适应范围特别广,如褐煤、无烟煤、石油焦等等。该技术的气化温度通常在1350-1750摄氏度,而且碳转化率高达百分之九十以上。利用西门子的GSP气化技术可以把一些直接燃烧会造成较大污染以及一些比较廉价的煤、垃圾或者是石油焦转化为具有高附加值的清洁的氢气和一氧化碳。氢气和一氧化碳是化工产品生产过程中的基本原料,可以用于合成油、合成氨以及甲醇等化工产品的生产,另外也可以直接应用于城市煤气或者用于发电。
3结语
篇2
关键词:应用化工技术 特色专业
一、应用化工技术
应用化工技术以培养具备化学基础知识,基本理论及具有实践技能的人才为目标。培养具有良好科学素养较强创新意识和创新能力,能在化学化工及相关专业领域从事科研、教学、技术及相关管理工作的实用型高等专门人才。本专业以培养学生的基本素质,基本能力和创造性为出发点,培养具有坚实的化学工程与化学工艺等方面的基本理论,基本知识和较强的实验技能,掌握精细化工、日用化工等基本原理和专业技能。具有从事化工产品的研制与开发、化工装置的设计与放大,化工生产过程的控制与管理能力的高等工程技术人才。
二、特色专业的定义与特征
特色专业是指具有独特的、与众不同的风格的专业。它具有优于其他学校的、独特的稳定的、具有鲜明个性特点的并具有较高声誉的为社会所承认的专业风格。特色专业在专业办学理念、人才培养模式、专业教学内容及教学手段、师资队伍、社会服务等方面具有显著特色,所培养的学生具有比一般专业人才更为突出的专业能力和人文素质。。
特色专业的特征。一区域性,特色专业要有突出的地域性。二是实践性,要强调学生所掌握的知识必须要用于实践,学生所掌握的理论知识,要以岗位实践为主,重点培养学生掌握从事本岗位要求的基本能力和基本技能。三是独特性,即专业要有特质性和差异性。
三、应用化工技术特色专业建设的原则
1.培养高技能人才的原则。以就业为导向的课程体系的整合必须要深入了解市场,准确把握市场对高技能人才的在知识、素质、能力等方面的具体要求后,从传统的学科式课程模式的框架中走出来,从而真正做到从化工行业实际需要为出发点,达到高技能人才培养的要求。
2.课程知识和技术多元整合的原则。高技能化工技术人才需要具备较强的综合职业技能。要运用多元整合的策略,打破原课程、学科间的壁垒和界限,以技术应用能力的培养为核心,以目标培养的实际需要为内容取舍和结构组合的标准,分析相关的知识要素和技能要素,对课程内容做纵向和横向的整合,不求科学体系的完整,情调的是课程内容的应用性、必须的基础性和课程内容的综合性。
3.课程体系整体优化的原则。实现整体优化首先要明确知识、能力、素质之间的比例关系。要根据人才培养目标的要求找到三者之间最佳的结构平衡点,使学生的知识、能力、素质得到协调发展。协调课程与课程之间的关系,不同的课程对培养目标所起的作用不同,要明确核心课程、支持课程,基础课程、特色课程之间的关系,并体现课程体系
4.理论教学“必须、够用“的原则。化工技术人才的而理论教学特别强调理论要为实践服务,以指导实践,提高技术应用能力为目的,坚持以“必须、够用“为原则。[1]有利于学生用科学的技术理论指导实践和实践操作,因此,课程体系应对理论教学进行大胆改革和重组,取消与专业实际技能培养关系不大,理论性过强的课程。对一些与专业相关的课程进行内容的调整与合并,增设反映新技术的技能课程和过程性课程。
5.适应职业结构与岗位变化的原则。根据结构和岗位的变化原则,要培养能对整个社会经济、科技的发展和市场需要做出快速反映的化工技术人才,就必须及时在内容上吐故纳新,在结构上调整组合、在评价上动态反应,知识经济促进了科技的进步和社会产业结构的调整,造成了职业结构和劳动岗位内容的不断变化,所以应用化工技术特色专业的设置要及时反映出这种变化,要具有自我调整和自我更新的能力。
四、特色专业建设的着力点
1.与时俱进,更新办学理念和专业建设观念。特色专业建设是一项涉及多方面的、创新性和变革性极强的教学改革活动,没有先进的办学理念作为指导,就不可能建设出具有特色 的专业。要进行应用化工技术特色专业的建设,就要确立围绕一个中心,抓住两条主线、实施三大工程、突出四项创新,实现五个明显提升的特色专业建设思路。
2.深化校企合作,创新人才培养模式。实践证明,校企合作不仅能够解决学生很快适应职业岗位的技能和提升职业素质这一根本问题,同时也能解决学校办学设施条件,以及学生就业、师资培养等问题。据有关分析认为,创建特色专业的一个重要环节就是建立和强化校企合作机制,创新以工学结合为重要切入点的人才培养模式。按照互惠双赢的原则,与企业建立校企长期合作的有效机制。创新以工学结合为重要切入点的人才培养模式。与企业建立校企合作机制,以职业核心为主线,由校企合作共同开发人才培养方案,共同设计专业课程体系。
3.构建基于工作过程的课程体系。教、学、做一体化教学模式,结构职业能力结构和市场应用化工技术人才进行广泛的社会调查与人才
需求,毕业生的需求及相关化工生产岗位的要求参照相关的跟踪调查的基础上,基于校企合作的“订单式”、职业资格标准,改革课程体系和教学内容。
4.加强师资队伍建设。选聘具有实际工作经验的工程技术人员兼课。同时选聘一些经验丰富的企业行家和技术能手专题介绍主要岗位的技术操作和工艺流程,以及一些特殊业务难题的处理方法和经验。
5.突出“生产性”实训,建设综合性实训基地。实践教学是学生获得实践能力及职业综合能力的主要途径和方式。在培养应用化工技术人才特色专业建设中占有极为重要的地位。是学生毕业后从事生产、建设、管理一线工作能够很快上手,并具有一定的拓展能力。
6.以职业素质养成为核心,促进学生的全面发展。应用化工技术特色专业建设的成果是培养适应社会需要的高素质的职业化技能型人才。不仅要有能够胜任化工企业工作岗位的就业能力。而且是包括应具备普通公民的人文素养,是德、智体美全面发展的公民。
注释:
①贾剑方.论职教模块化课程研发模式的选择[J].广东农工商职业技术学院学报,2008
参考文献:
篇3
关键词:化学工程;工艺;绿色化工技术;应用
在我国经济飞速发展的条件下,环境问题呈现出了可怕的形势,环境污染问题已慢慢的浸透到人们的日常生产生活中,而化学工业中的污染对环境造成的危害十分突出,是需要迫切解决的问题,因此,化学工程工艺中绿色化工技术的应用价值更为显著,具有长远的影响,不仅对环境污染问题进行改善,更对化学工业健康持续发展起着不可估量的作用。
1绿色化工技术阐述
绿色化工技术在化学工业生产过程中充当的角色十分突出,绿色化工技术应用的主要目的是控制化学工业生产对环境所产生的污染,期望通过对化学工业生产方法的革新和改良,来控制化学技术中化学原料和废弃物给环境所带来的污染和潜在的危害,因此,一定要减少排放有毒的废弃物,将废弃物资源回收利用做好,使资源利用率得到充分高效的提高,对污染物的排放实行有效的限制,把绿色化学工业的健康持续发展作为前进的方向。
2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓
(1)化学原料选取化学原料作为绿色化工技术开拓中的基础,能从根源上使污染源得到很好的控制,进而缓解环境污染问题。对于绿色无污染化工原料并不是最佳的原料选取,其依然存在着缺陷,在生产的过程中依旧会产生污染物,给环境造成污染。因此,在生产中最好选用无毒的或是毒害相对少的原材料,不添加化学药剂的,比如,天然植物、天然农作物都是较好的材料选择。随着化学工业的兴盛,应该舍弃有毒害的材料,而选用无污染、无毒害的原材料,这样,才能在达到环境保护标准的条件下,使原材料成本减少,材料来源得到充分扩展。(2)化学催化剂选取化学工业在具体的生产过程中,往往会习惯性地运用化学催化剂加速化学反应,对化学工业生产效率的提升具有明显的效果,但是,同时也会有大量的有毒废弃物排放出来,给周围环境造成潜在的危害。因此,在面对具体的绿色化工技术开发时,应将焦点聚集在无毒无害化学催化剂研发上,以此为核心,使有毒废弃物排放量得到有效控制。另外,需要重视化学催化剂的选取要点,把无毒害或是毒害甚小的化学催化剂作为首选,从而接近工业绿色发展。在现阶段的化学工业中,众多研究人员在对无毒害催化剂研发方面的成绩令人们醒目,对烷基化固相催化剂倾向关注,它是一种无毒害,甚至不会对环境造成污染的化学催化剂,非常适合大力扩展应用。在此,需要强调说明的是,关于无毒害化学催化剂的研发,必须控制废弃物排放量严格符合规定要求,重视排放的废弃物循环使用这一点,使资源利用率有良好的改观。(3)化学反应选择性深化绿色化工技术具体钻研过程中,需要偏重深化化学反应选择性,进而达到加倍有效地实现化学生成物的提取,在确保符合减少环境污染标准要求的情况下,还可以使化学工业生产成本得到有效降低,更进一步改进资源利用效率。比如,在石油化学工业中,通常会运用烃类选择性氧化物,因为其化学反应极其易于发生氧化,在生成物产生方面存在着严峻的损坏与浸染。对此,针对化学反应选择性深化这一点,必须把防止产生损坏生成物的反应作为重点关注,进而使化学工业沿着绿色生产发展,消除对环境污染的潜在危害。
3化学工程工艺中的绿色化工技术应用
(1)清洁生产技术应用清洁生产技术的优点非常独到,不仅在冶金、海水淡化、废弃物处理等范畴被普遍的应用,而且也不会出现任何毒害反应,更不会产生任何的污染物。比如,在海水淡化中,通过清洁生产技术针对海水实行淡化处理,把海水里面的盐分和其他物质提炼出来,转化为日常生产生活中需要的水资源,所有环节中应用的清洁生产技术对环境不会造成污染,不会存在潜在的危害。(2)生物技术的应用生物技术通常在生物化工中比较充分的展示其优势,在实际操作应用中膜化学技术应用比较普遍,其效果最佳。通过生物技术把很多可再生资源转化成有价值的化学品,比如,酶成分,是一种比较普遍存在与环境中的化学催化剂,在化学反应过程能够充分发挥其作用,加快反应速度,而且不会出现污染废弃物,其反应特点相对温和,在化学行业中使用意义相当深远。而在以前的化学生产过程中,通常是把动植物内部的有机原料作为原料,以后改用自然环境条件下的石油和煤炭。(3)环境友好型产品应用环境与人们的日常生活紧密相关,拥有良好的环境十分的重要,因此,对环境的要求越来越严格,对环境的注重程度也越来越高,而环境友好型产品是针对控制环境污染问题而研发的一种摒除以往污染严重的产品。传统汽油,在日常生活中使用相当普遍,传统汽油燃烧,不仅给大气带来严重的污染,更会对人们身体健康造成危害,对此,需要开发新型产品取代这种情况,环保型汽油和新型燃料和能源等迅速出现,人们的环保意识在不断的增强。比如,酒精的生产,其原料以天然甘蔗为主,以新型乙醇汽油代替原来的汽油,在实际中应用非常普遍。环境友好型绿色产品,在具体的实际应用中对减缓环境污染起着至关重要作用。
4结语
总而言之,在化工生产过程中产生的有害物质给环境造成了危害,导致污染问题日趋严重,使社会健康和谐持续发展受到了严重的限制。因此,发展绿色化工,将绿色化工技术恰到好处的应用到化学工程工艺中,不仅能高效控制环境污染,更能对资源的合理利用起到关键作用,进而促使化工行业朝着健康和谐的方向发展。
作者:赖锦杰 单位:广东新华粤石化股份有限公司
篇4
【关键词】高职 应用化工技术专业 人才培养方案 职业特色
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)03C-0175-02
应用化工技术专业是许多工业类职业院校的重点建设专业,也是三学期制教改试点专业之一,因此有必要对本专业及与之配套的课程体系进行综合性、一体化的重点建设。把专业建设与课程建设结合起来,以专业建设为龙头,以课程建设为载体,加强师资队伍、实训条件的建设,进一步优化专业人才培养方案,创新人才培养模式,深化课程体系改革。在教学内容、教学方法和手段、教学梯队、教材建设、教学效果等方面能有所突破,着力提高学生服务广西区域经济社会发展的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。
一、应用化工技术专业对应职业技术领域职业岗位及能力分析
通过调研,企业可为应用化工技术专业毕业生提供的职业岗位主要包括:化工生产操作、化工DCS操作、化工制图与设计、化工产品检验、化工设备操作及维护、化工安全管理、化工产品营销、车间管理等岗位。其中化工工艺操作、化工产品分析是目前化工企业的急需岗位。
专业工作技能可分解为基本能力、专业技术能力和通用能力,具体如图1所示。
二、化工生产企业技术人才的现状及人员素质要求
(一)企业技术人才的现状
目前,石化行业最为突出的矛盾仍然是从业人员总体素质难以满足整个行业发展的需要。由于企业岗位设备的更新换代及生产水平的全面提高,对现有技术工人的知识结构和能力水平都提出了较高的要求,加上在岗技术工人知识水平、能力尚未更新,而新的技术工人培训滞后等原因,使得从业人员总体素质离企业的需求还存在着不少缺憾和不足。
(二)培养目标及人员素质要求
根据化工职业岗位群对从业人员的要求,应用化工技术专业的培养目标为:服务广西区域经济发展,适应化工行业生产、建设、管理、服务第一线的,德、智、体全面发展,具有高尚的职业道德、爱岗敬业,牢固掌握本专业所必需的科学文化基础知识及专业基础知识,掌握化工生产技术的基本原理、专业技能和研究方法;具有从事化工生产的控制与管理、化工产品和过程的研究开发、化工产品的销售与管理,具有化工岗位群的职业素质和综合素质,具有较强实际动手能力和创新精神;能在化工生产第一线从事技术应用、技术管理、技术服务的高素质技能型专门人才。
高职毕业生不但要懂得某一专业的基本理论和基础知识,更应具有岗位群所需要的生产操作和组织能力,并能在生产现场进行技术指导和组织管理,解决生产中的实际问题。要求学生掌握必需的基础知识,具备较强的技术应用能力,同时还要具有良好的职业道德和实干、创新、创业精神。
三、制定具有职业特色的人才培养方案
(一)专业教学计划
课程体系的构建应坚持必需、够用以及实现“高素质+高技能”的原则。根据技术领域和职业岗位的任职要求,参照化工总控工的职业资格标准,形成突出职业能力培养、加强素质教育、强化职业道德的课程体系。在突出职业能力培养方面具体围绕以下五点设置课程体系:生产技术操作能力;工艺设计和技术改造能力;新产品开发能力;产品质量监控能力;生产技术管理能力。在理论知识够用的同时强化实践教学,实践教学课时达50%以上。
1.本专业实行多学期制教学安排,第一学年与第二学年各三个学期,秋季学期19周,春季学期15周,夏季学期5周,秋季与春季学期主要安排专业理论知识教学与校内模拟技能实训等教学活动,夏季(短)学期主要安排校外实践及校内综合实践、专业技能考证教学活动,第三学年设置两个学期,主要安排毕业设计、综合实践及顶岗实习教学活动。具体技能项目、能力、岗位见表1。
2.综合历届教学计划实施效果分析,考虑本专业的实训特点及现代化操作的要求,强化化工单元及工艺仿真课程教学;结合广西北部湾经济区的发展重点,强化化工单元操作技术、有机化工生产技术课程,使培养的学生服务广西经济。专业课程体系见图2。
(二)重点建设化工单元操作技术及有机化工生产技术两门专业特色一体化课程
一体化课程采用理论实践一体化的教学方法,要求任课教师把理论课和实训课有机地结合起来,将教学重点放在技能训练和技能培养上,突出动手能力操作实训,利用校内实训基地及仿真室开展典型化工单元操作实训及模拟生产现场进行化工单元及生产工艺的DCS控制操作,把教学内容落实到化工岗位技能的培养上。
一体化课程采用课堂与实习地点一体化的教学模式,以典型任务为载体,设计实施项目化教学方案,实现以学生为主体。教师为主导的能力培养、技能提高的人才培养模式。在真实的生产现场完成部分课程内容的教学与实习,结合校外实训基地的生产情况设置综合实训项目,力争做到实训基地就是课堂,使课程与企业生产零距离。
四、教材建设
加强教材建设。两门核心课程化工单元操作技术、有机化工生产技术采用项目化、一体化的自编教材;化学实验技术、化工技术开发实验、管路拆装实训、化工绘图实训、岗前技能培训等实训课程采用适应本地经济发展与企业需要的自编教材;其他均优先选用突出专业特色项目化、一体化的高职高专规划教材。
五、实验条件的改善
进一步完善实践教学条件。重视实训项目的开发,编写符合职业岗位群的实训教材;与企业开发合作项目,通过开发横向课题为企业提供技术服务。加强职业技能鉴定站的建设,从设施技术条件、设备数量、培训机制等方面为学生取得职业资格创造条件。继续加大校外实训基地建设,创新校企合作方式,在企业内建设“工学一体化”教室,聘请企业的能工巧匠上课,这样学生既学到了够用的理论知识,更掌握了过硬的实践技能。
篇5
【关键词】高职院校;应用化工技术专业;工学结合;教学模式
2006年,教育部16号文件明确提出了高职院校教学应遵循“工学结合”的教学模式,将高职教育与行业工作的过程结合起来。在新的历史时期,高职院校应深入领会教育部的指导精神,将“工学结合”教学模式引入到高职院校应用化工技术专业中来,真正体现出高职院校的“职业”特性,提高高职教育的教育质量。
一、“工学结合”的基本概念
所谓“工学结合”,主要是指课堂理论学习与实际定岗工作的结合。“工学结合”理论的提出基础是高职教育,高职教育的“职业”性决定了“工学结合”理论的可行性和必要性。这一新的教学模式也得到了广大专家学者的认可,马树超指出:“在办学上强化校企合作,在教学培训上加强工学结合”。同时,周济也强调要以校企合作作为高职教育人才培养的新模式,积极引进“工学结合”的教学模式,深化职业教育体系改革。
与一般的教学不同,“工学结合”教学模式强调的是在真实的企业环境中获取相关的工作经验,因此,企业在此过程中扮演着重要的角色。企业能够提供给高职学生真实的实践机会,缩短了高职院校与社会的距离,对企业和高职院校都具有十分积极的意义。
二、高职院校应用化工技术专业“工学结合”教学模式下存在的问题
就我国现阶段的高职教育而言,越来越多的高职院校认识到“工学结合”教学模式的重要性,也都根据当地的企业资源积极探索高职教育“工学结合”的新模式,在推动高职教育不断发展的同时,也存在着诸多亟待解决的问题:
1.教学管理难度较大
由于高职院校应用化工技术专业“工学结合”教学模式强调的是学校与企业的结合,势必需要学生走出校门,进入到化工企业的各个部门中打造锤炼,因此,高职院校教学管理也被分成两大部分,一部分是在学校的教学管理,另一部分则是企业实践过程中的管理。
2.“订单式”的人才培养模式影响教学质量
由于高职院校化学等专业的特殊性,很多高职院校应用化工技术专业“工学结合”采取“订单式”的人才培养模式,还出现了所谓的“订单班”,就是指用人单位根据自身的实际需求和高职院校签订委托协议,以班级为单位进行人才委托培养,等所有化工技术专业方面的知识学习完成以后,解决大部分学生的就业问题。
3.学校与企业存在衔接难题
高职教育连接着学校和社会,高职应用化工技术专业的实用性和操作性又比较强,学生在企业中既是企业的员工,同时还没有完全脱离学生的身份,这种身份的特殊性造成了“工学结合”教学模式的衔接难题。对于高职院校而言,学校没有及时调动出具备双重管理办法的管理人员,而且所有学生不可能在一个企业中顶岗实习,在管理制度和管理人员上,大多数高职院校往往采取固有管理制度,不能采取根据具体企业不同对待的管理制度;对于企业而言,追求利益最大化是其最终目标,很多企业认为培养新职员既浪费成本又需要承担责任,更何况还是在校学生。
三、高职院校应用化工技术专业“工学结合”教学模式的对策分析
针对高职院校应用化工技术专业“工学结合”教学模式中存在的问题,可以从以下方面着手:
1.校企共同制定“工学结合”的专业规划
职业院校在制定“工学结合”专业规划时,一定要与校内外实训基地尤其是生产型化工企业的生产特点相结合,校企共同商量制定出灵活的专业规划,形成由公共基础学习领域课程、专业学习领域课程、拓展学习领域课程、素质教育学习领域课程组成的课程体系。学生的校外实训,既要考虑化工企业的实际运转状况,又要确保企业的正常运转。
2.高职院校整合应用化工技术专业教学的内容
高职院校整合应用化工技术专业的教学内容,教材应更加注重职业素质与专业知识的交叉和融合,把握最先进的化工技术方面的信息,保证教学内容与时俱进,增强学生对于化工企业的适应能力。就高职院校应用化工技术专业教学而言,要引领专业和课程改革,建立符合“市场职教”的课程体系,建立科学合理的课程教学评价标准,提高专业教学水平。
3.政府的支持
高职院校应用化工技术专业“工学结合”教学模式的顺利开展离不开政府的支持,政府的支持主要体现在两个方面:一是从政策法规上保障工学结合的可操作性,在国际上,成功的工学结合模式都有政策法规强有力的保障。
四、结束语
总之,“工学结合”教学模式是新形势下现代教育的发展趋势,高职院校应用化工技术专业“工学结合”教学模式也逐渐得到了广大师生的认可。但是,在实际的教学过程中仍存在着一些问题亟待解决,如何解决这些问题,积极探索“工学结合”的新路径,必将成为高职教育未来发展的新方式。
参考文献:
[1]刘克勤,王碧秀.工学结合在高职教育中的问题与改进策略[J].中国高等教育,2010(6)
[2]李宇伟,连瑞丽.基于工学结合构建高职中草药开发专业人才培养模式[J].郑州牧业工程高等专科学校学报,2010 (01)
篇6
【关键词】高职 应用化工技术专业 校企合作 实训教学 问题 对策
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)02C-0172-02
高职应用化工技术专业培养的是与化工相关的高技能人才,在校内实训条件有限的情况下,仅仅依靠在校学习所得到的知识和技能是有限的,有些技能和素质必须在企业真实的岗位条件下才能很好地掌握。校企合作实训以就业为导向,通过学校和企业建立长期互惠互利的合作关系,充分利用学校和企业各自的设备、资源、人才和环境优势,将学生的技能实训和企业实际生产操作有机结合起来,并为学生就业创造条件。基于此,本文以广西现代职业技术学院应用化工技术专业为例,分析高职应用化工技术专业校企合作实训教学存在的问题,并提出对策。
一、高职应用化工技术专业校企合作实训教学存在的问题
(一)企业对校企合作实训教学不积极。学校开展校企合作实训教学的目的是提高学生的专业技能水平,为学生将来就业提供一定的平台,但在大部分的化工企业中都较难实现这一教学过程,有时还面临矛盾的局面。虽然校企合作实训教学能够为企业提供一定的人才培养渠道,同时作为一种廉价甚至是免费的劳动力,为企业的生产提供一定的帮助,但化工企业生产与其他很多行业不同的是其安全保障性,由于学生不是熟练的操作工人,企业在学生上岗前都要对学生培训一段时间,内容包括公司制度、安全制度、注意事项等,然后再由相应岗位上的熟练工人带着学习操作后,才能让学生动手操作生产设备。由于化工多涉及强酸、强碱及腐蚀性原料,因此学生的安全问题往往成为企业的心理负担,与学生实训带来的效益相比,很多企业不想背负学生安全事故的心理负担,因而对校企合作实训敷衍、不积极甚至拒绝建立合作关系。
(二)实训内容与岗位设置不配套。一般来说,实训岗位由多个不同的专业岗位组成,以河池市金兴化工厂2-甲基-5-硝基咪唑的生产为例,包括环化、浓缩、硝化等岗位,每个岗位的操作内容和在岗时间都不一样。学生初到企业生产一线,操作技能不娴熟,如果直接参与设备操作,就会对企业的生产产生一定的影响,但任何一个企业都不会允许学生实训影响其正常的生产和经营,因此不可能将所有的学生组成一个整建制的岗位,只能在保证不影响企业生产的情况下,由企业根据实际情况将学生分散到不同的岗位上,有些岗位与学生专业技能的要求关系不大(比如包装岗位),且操作内容有时主要是体力活,但为了合作大局,学校一般都会服从,造成学生实训的分散和专业不对口,实训效果与实训要求相差较远。
(三)人才培养方案与校企合作实训不衔接。应用化工技术专业人才培养方案是按照人才培养目标、教学内容要求和学习的梯度制订的,很少考虑到学生实训内容的专业性和实训企业的实际情况。例如,高职应用化工技术专业的学生入学第一年主要学习公共基础课和无机化学、有机化学等专业基础课,之后才是无机化工生产技术等专业课程,学生实训一般集中安排在大三进行,缺乏与企业生产在实训时间节点和课程实训内容方面的衔接。企业的生产随着市场的需求而不断变化,导致有时企业因为市场订单少而难以接纳学生实训,在企业订单量大的时候,学校却因为人才培养方案时间安排不衔接而难以安排学生到企业实训。目前,化工生产企业一般采取“三班倒”8小时工作制,时间相对较长,且岗位较为分散,学生一般难以一起参加企业的技术培训。企业根据自身的需要,一般不允许学生随便换岗,因此学生只能掌握其岗位的技能,与人才培养方案中所要求的内容和任务有较大的差距。
(四)学生对校企合作实训的思想认识不到位。由于目前高职教育处于改革阶段,教学更加注重专业实用性和专业综合素质的培养,为了能让学生在真实的岗位环境中学到专业技能,学校进一步加强了与企业的联系,增加了学生在企业生产一线的实训时间和实训内容。但是目前在学生中普遍存在两种思想:一是有的认为学生的任务主要是在学校上课,没必要到企业吃苦和体验,或者去企业看看就行了;二是有的认为在企业实训,为企业付出了一定的劳动,应该有报酬,不愿意去没有给学生提供报酬的企业,甚至误以为学校将学生送到企业干活是为了获取利益。因此,在带学生外出到企业实训时,有相当部分学生有抵触情绪。
二、对策
基于上文讨论的高职应用化工技术专业在校企合作实训教学中存在的问题,笔者认为可采取以下策略加以解决。
(一)政府出台相关的政策。目前高职教育与企业的合作缺乏地方政府的支持引导和政策鼓励,一般都是学校对校企合作比较积极,而企业的态度却比较平淡,其中一个主要原因是企业认为校企合作实训对企业来说很多时候是一种负担,即使能够帮企业培养后备人才,将来学生就业也不一定会选择该企业。如果能有地方政府对校企合作给予一定的优惠条件,那么校企合作实训就能够有一个良好的合作背景和条件。例如,对于和学校建立长期合作关系的企业,政府可以给予企业一定的税收优惠;对在合作企业单位中就业的学生,可以给予一定的代偿学费贷款的优惠。有了政府的大力支持,校企合作实训人才培养才能有一个良好的发展环境,因此,需要国家、地方政府在这方面的政策尽快出台。
(二)建立长期稳定的校企合作人才培养机制。校企合作实训的效果并非立竿见影,而是在相当长的一段时间之后才会显现出来,并且需要持之以恒,才能够从根本上促进化工类专业实训教学质量的提高和增加学生的就业机会。要达到这一目的,需要学校和企业双方高层能够签订长期合作稳定关系的协议,例如校企合作实训协议与人才订单培养协议,并建立合作委员会,通过会议协商和确立校企合作实训中各方的权利和义务,使校企合作实训能够实现双赢,避免损害任何一方的利益。
1.建立“厂中校”,即企业可以在工厂中建立一个小型的化工产品生产实验基地,将该企业化工产品的生产小型化、教学化,这样既能够让学生开展专业对口的生产实训教学,又能够让学生利用企业设备开发新的化工产品,或者为企业生产解决一些技术问题,所得的成果或创造的价值归企业所有,并视情况给予学生一定的奖励。这样,既能够满足实训教学,又能够为企业带来一定的经济效益。实际上,从多年的校企合作实训经验来看,企业很希望学生在实训期间,能够为企业解决一些生产问题或者提高产品质量。
2.建立“校中厂”,学校可以利用校内的实训设备(例如浓缩、干燥、离心分离等设备)为企业做一些简单的产品工艺处理,既能够在一定程度上为企业降低生产成本,在校企合作实训过程中成为生产伙伴关系,又能够给学生提供学习情境以提升专业技能的机会,根据教学内容和生产要求对设备和模拟岗位进行设置,补充一部分难以在企业中完成的实训教学,尽可能让校内的技能教学与企业岗位要求相一致,不断完善校内模拟情境实训教学体系建设。
3.加强人力资源和人才培训的合作。一方面,实行教师、工程师互派,由企业定期指派工厂中经验丰富的工程技术专家或者管理者到学校举办学术讲座,对学生进行技术培训;另一方面,学校可以选派教师到企业顶岗培训,在生产一线中不断地学习和提高,成为既懂得生产技术又懂得教学方法的技能型教师,同时学校利用校内的职业资格考试培训部组织企业员工进行岗前培训和继续教育,这样,就能形成资源互补、互惠、互利的关系,最终形成稳固的校企合作实训关系。
(三)修改专业人才培养方案中实训的内容。教学改革之前的人才培养方案制订和修改都是由系部教研室讨论进行的,没有考虑到实训企业的实际情况,导致实训的内容和时间与企业实际脱节。因此,在修改专业人才培养方案的过程中,应与企业共同研究,将不同的学习内容分解成相对应的专业岗位,包括基于工作过程的岗位操作内容、操作要点、实训的时间等内容,在整个化工生产工艺流程中分不同时期让学生在不同的岗位进行轮换,实训的时间主要是按照课程模块进行分配,保证课堂教学和企业实训时间上互不干扰。
(四)加强学生实训的组织和管理工作。学生对于到企业参加生产实训缺乏足够的专业认识和思想认识,因此,必须加大对校外实训方面的宣传力度,让学生从提升专业技能的重要性和未来就业的角度去认识校外实训,正确认识岗位实践锻炼的重要性。指导教师在实训期间应定期了解学生的思想变化情况,做好思想教育工作,避免学生由于思想浮动而影响实训效果甚至人身安全。应与企业共同制定和完善学生实训管理制度,形成共管机制,如学生上岗考勤、厂内日常生活管理、技术培训时间安排等,由学校和企业有序地进行安排,并派专人负责。
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【基金项目】新世纪广西高等教育教学改革工程项目(2012JGA403)
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关键词 护坡技术;厚层客土喷播技术;植物群落;植物配置
中图分类号:k826文献标识码: A
临泽县丹霞山位于老县城东南,地处城市发展新区核心地段。丹霞山山体为人工堆成,高33米,土壤系粗沙混石质,无植被、无生产力,自然坡度大于600。该山体总面积折合约63021,现有简易车行道宽约6米,长约1500米;南北各一小开阔地,面积约60,山顶开阔地面积约300。在2010~2013年丹霞山山体绿化项目中,厚层客土喷播边坡防护施工技术在此工程项目中得到应用。
厚层客土喷播绿化是将配置好的基质材料(包括土壤、肥料、土壤改良剂、保水剂、粘结剂等)、植物种子和水进行混合,再用高压喷枪均匀地喷射到坡面表层的一种绿化方法。由于该技术能较好地改善坡面土壤性质,为植物提供一个适宜的生长环境,并且与传统的植苗造林相比,通过喷播绿化技术使播种苗木能够发挥更大的护坡能力,因此,在一些绿化特别困难的坡面(如高速公路、铁路、大坝、水土保持等边坡绿化防护工程)得到了广泛应用。
在厚层客土喷播绿化技术中,包括很多关键技术,如基础护坡工程(挂网,打锚锁等)、粘结剂等以及植物的选择等。目前,我国在进行客土喷播绿化时,基质的配比被认为是客土喷播最基础、最关键的一环,也是所有工序中的重点和难点,但对客土喷播的最终目的――恢复植被目标设定关注不够。具体说来就是:1)设计阶段片面追求景观效果,忽略其可能引发的安全隐患;2)缺乏对植物习性的了解,植物品种选择不当;3)植物种类单一,组合不合理,容易遭受病虫害及其它有害生物的危害;4)施工工艺不当,后期养护成本高。人们对环境重要性的认识不断增强,要求植被恢复不仅满足保护环境安全,而且要强调与周围环境的协调 。
本文从临泽县丹霞山厚层客土喷播绿化技术中的目标植物群落设定人手,综合考虑并充分把握影响目标群落类型确定的各种因素,在此基础上,提出植物种类选择以及初期密度的确定原则,探讨了最终实现植被恢复目标的保障措施,以期为通过厚层客土喷播绿化技术建立稳定高效的人工植物群落,提供理论基础和参考。
1 恢复目标群落的设定
1.1 目标群落的设定原则
对伴随着临泽县丹霞山山体绿化等建设所发生的人工坡面进行客土喷播绿化施工时,在满足防止土壤侵蚀、稳定坡体的前提下,根据坡面的立地条件和社会需求,营造与周围环境相协调的、稳定高效的植物群落也是非常重要的。在进行目标植物群落设定时,遵循了以下几条原则。
1)以保证坡面的稳定为前提。与我国传统的植被恢复方式和其他绿化方法相比,厚层客土喷播的最大特点就是从改善土壤结构人手,营造出最佳结构的“人造土壤”,使其既能保水、保肥、透气、透水,适于植物生长,又能有效抵抗雨蚀和风蚀,抑制水土流失。特别是在防风固沙、水土流失的治理、重大工程的边坡防护等方面进行植被恢复与重建时,保证坡面的稳定性是第一前提。
2)与周围景观相协调。虽然厚层客土喷播绿化是一种人工强烈干预的植被恢复措施,但为了最大程度地恢复景观,使“人为景观”与周边自然环境相协调,达到恢复自然生态环境的目的。为了使植被能够在各种原因形成的荒坡裸地上得以快速恢复,并在短期内形成物种多样化、具有自然演替功能的植物群落,就需要在应用厚层客土喷播技术时,注重植物群落概念,提倡物种多样化,以便有效抵抗各种逆境、灾害,并与原有的植物环境协调一致,保护和重建生态环境。。
3)维护管理量小。由于厚层客土喷播应用的边坡,土壤条件较差,后期植被的养护管理常常成为建植优良植被的重要条件,也是维护植物群落持久性的基本保证,但是,由于坡面所处位置的特异性,使得养护管理工作具有很大的困难;因此,在设定目标群落时,要尽量采用当地的木本植物种,以减少维护管理的工作量。理想的植物群落应该是无需后期的养护与管理,能够真正体现出自然与生态。
1.2 目标群落的类型
根据建群种的不同,我们将目标群落设为3种类型。
1.2.1 草本植物群落 草本植物由于其前期生长快的特点,特别适用于表面侵蚀严重的山体绿化。另外,在气候条件比较优越,土壤比较肥沃,周围天然植物种源比较丰富的地方,也可以首先进行草本植物的恢复,进而依靠植物的自然群落演替,最终实现木本植物群落,但是,在像高速公路挖土方等土壤比较瘠薄的地方。施工2~3年后草本植物群落就会开始退化,尤其是在气候条件比较恶劣的地方,这一倾向表现的尤为明显;因此,为了长期保证草本植物群落的正常生长。另外,与木本植物相比,草本植物的防止坡面崩塌作用十分微弱。
1.2.2 木本植物群落 根据树高的不同,木本植物群落又可分为乔木植物群落和灌木植物群落。木本植物,特别是豆科木本植物,不会出现由于施工时使用肥料的肥效丧失而衰退,深而庞大的根系能够很好地稳定坡体,起到良好的保土护坡作用。另外,先锋树种和肥地树种,与周围的环境十分协调,有利于周围植物种的侵入、定居。因此,有效地建立木本植物群落,不论是保土护坡还是景观建设,都是最为有效的,并且通过恢复木本植物群落,可以促进、加快植物自然演替,最终形成稳定、健康、高效益的,与周围景观相协调的植物群落。但是,由于木本植物的发芽条件要求比较严格,前期生长速度比较慢,因此,在进行客土喷播绿化施工时,既要充分发挥草本植物的前期护坡作用,又要合理控制密度,防止木本植物被压。
1.2.3 特殊植物群落 在一定距离内,与平坦地相比,坡面进人人们视线的部分更大,更引人注目。在一些特殊场所,如大坝的观光处、高速公路的出人口处等,坡面也能满足造景、修景的空间需要。这是就需要通过积极使用草花、观赏性强的灌木等,以营造出特殊的观赏性植物群落。
1.3 影响目标群落类型确定的因素
1.3.1 喷播厚度和基岩岩性 土壤是植物生长的基础。不同的植物对生长基础厚度的要求不同(表1)。厚层客土喷播技术是一种人工改良植物生育基础的有效措施,但在喷播厚度方面不可能满足植物的理想需求。
表1 植物生长所必需的最小土壤厚度
植物种类 生存所需最小土壤厚度/cm 生长发育所需最小土壤厚度/cm
草本植物 15 30
低灌木 30 45
高灌木 45 60
浅根性树种 60 90
深根性树种 90 150
章梦涛等在对客土喷播厚度的研究中,强调了岩性的影响。认为为了保证植物根系有一定的生长层。弱风化岩边坡的厚度应达到1O~12 cm,客土材料应增加木屑等材料,以改善土壤物理结构;中风化岩边坡的厚度应达到8~10cm;强风化岩边坡的厚度为6~8cm;石夹土边坡的厚度为3~6 cm,土夹石边坡为1~3cm,并以有机基材为主,以改善土壤肥力。
另外,植物对土壤的化学性质和物理结构也有相应的要求。一般来说,土壤过酸或过碱都不利于植物生长;土壤过疏、过密,或团粒结构差,都会影响植物生长:因此,在客土材料的选择和配比时要充分考虑这些因素。
1.3.2 边坡坡度 人工开挖坡面坡度,除了直接影响坡面自身的稳定外,还会影响喷播植物的生长和群落演替(表2) 。由此可见,按照目标群落的确定原则,在进行开发建设时,边坡坡度应尽量放缓,如能在1:1以上时,就能保证植物生长发育良好。可望形成亚乔木、灌木占优势,草本植物覆盖地面的植物群落。
2 植物种的选择与配合
2.1 植物种的选择
植物种选择的基本原则是,选择适合当地气候、地质条件,具有较强抗旱及抗寒性能的草、灌、乔相结合的立体配置的混合植物种类,而且尽量采用与当地自然植被相类似的植物种类。另外,不同的植物种类具有不同的发芽特征。客土喷播绿化中要使用那些没有复杂的休眠特征,只要外部条件适宜就会立即发芽的种类。对难发芽植物种,如具有腊质的草种和灌木种子,要进行温水浸泡等催芽处理以确保出苗率。
表2坡度与植物生长发育之间的关系
坡 度 植物生长发育状况
1:1.7以下
(30。以下) 可以恢复为乔木树种占优势的植物群落。乡土种容易从周围侵入,且生长发育良好。植被恢复后,表层侵蚀停止。
1:1.7~ l:1.4
(30o~35o) 植物生长发育旺盛。在放置不管的情况下,35o是植物能够自然侵人形成群落的上限坡度
1:1.4~l:1.0
(35o~45o) 植物生长发育良好。可望形成亚乔木、灌木占优势,草本植物覆盖地面的植物群落
1:1.0~1:0.6
(45o ~60o) 植物生长发育较差,侵人种类减少。可望形成有灌木或草本植物组成的低矮植物群落。若强行栽植乔木树种,将造成坡面的不稳定
L:0.6以上
(60o以上) 植物生长发育显著不良,树木低矮,草本植物易早期衰退。引种灌木,可以期望通过延伸,根系能够进人岩缝、节理等深处
目前,喷播绿化中使用的植物种子主要是草种,很少用到乔、灌木种子,生长的植被亦主要是草本植物。即使使用了木本植物,也会由于草本植物密度过大、使用氮素肥料过多等原因,影响木本植物的发芽和正常生长。
陈兵等在总结了已建成高速公路的经验及对元磨高速公路的具体情况分析之后,认为植物选择非常重要。通过正确的植物选择,可以实现3个目标:1)通过植物选择来提高边坡的稳定性,最大程度地恢复在山体绿化建设过程中被破坏的生态环境;2)通过植物选择来解决以往山体边坡绿化中草坪的退化问题及冬季草坪枯黄的问题;3)通过植物选择体现适地适树,尽可能利用本地的草本及木本
植物,以达到与周围环境融为一体的效果。
选择的植物种,一般要求适合当地气候条件,有较强的固土护坡、控制侵蚀能力(根系发达),并有耐旱、耐瘠薄、抗逆性强的特点,并兼有环境美化功能。在植物种类的选择方面,可依植物在群落中的地位和作用分为3个类型:1)建群种,体现边坡防护功能和适应能力的种类,通常在群落中的比例在50%以上;2)伴生种,在植物群落中的第二重要种类,当建群种生长受到阻碍时,可由它来维持和体现坡面防护的功能,并对不良环境有较强的适应能力,此类植物的比例占30%左右;3)保护种,一般是发芽速度和初期生长速度较快,在植物群落组合中充分发挥先期生长的优势,起到先锋作用。
2.2 植物种的配合
在厚层客土喷播绿化技术的实施过程中,植物种的使用要注重乔、灌、草、花的有机结合,要强调以灌木为主,注重绿化的中长期效果,同时兼顾草本植物的先期护坡效果的快速发挥。在实际应用中,主要考虑固土护坡功能,同时体现景观性和群落稳定性。采用耐粗放管理的草本和灌木相结合,禾本科与豆科或肥料树相结合,速生种与优势种相结合,当地土生品种与优良栽培品种相结合,同时考虑不同季相植物的合理搭配,尽量延长绿期。如陈兵在大保高速公路绿化时,上边坡第一台空心砖内,种植红三叶、白三叶、高羊茅、弯叶画眉和东非狼尾草为主的缀花草坪。在第二台以上,目标群落则以草本和灌木为主,灌木包括多花木兰、坡柳、滇橄榄,草本也偏重于高大型,如狗尾草、弯叶画眉。
2.3 用种量的确定
根据目标群落确定了使用植物以后。还要确定每个植物种的使用量。在客土喷播厚为2cm的情况下。每个植物的用种量可用下式计算:W=A/(BCDEF)
式中:W为植物种子的使用量,g/m2;A为初期密度,株/m2;B为植物种修正系数;C为立地条件修正系数;D为施工时期修正系数;E为使用植物种的发芽率;F为使用植物种的单位粒数,粒/g。
初期密度是指播种后1年内的发芽总株数,包括枯死株数。在植被恢复目标确定为木本植物的情况下,初期密度应控制在:建群树种,10~500株/m2;伴生树种,10~500株/m2;草本植物,100~500株/m2。在植被恢复目标确定为草本植物群落的情况下,初期密度应控制在,建群草种:3000~5000株/m2;伴生草种,100~500株/m2。根据植物的种类不同确定植物种的修正系数。一般的草本植物的修正系数为1,木本植物一般变动在0.13~0.5。影响用种量的立地条件可主要考虑坡度和降水量,在年降水量大于1000 mm、坡比大于1:1的坡面,修正系数为1。一般来说,在适宜的水分条件下,需要1~2周的适宜温度(5~15℃)种子才能正常发芽,并且植物的正常生长仍需2~3个月的时间;因此,施工时期要尽量避开炎热的夏季和寒冷的冬季。木本植物的最适播种期为3~6月,冷型草的最适播种期为3~6月和9~1O月,暖型草的最适播种期为3~6月。非适宜期进行的施工,木本植物的修正系数为0.5~0.8,草本植物的修正系数为0.7~ 0.9。
3 实现目标群落的保证措施
一般来说,在旱生环境中,裸地会发生依据地衣-苔藓-一年生草本-多年生草本-灌木-阳性树种-耐荫树种的序列进行演替;但是,像人工开挖斜面那样的立地条件比较差的地方,植物演替的序列可能会发生改变。在自然条件下,种子的发芽和植物的生长需要一系列的严密条件。为了保证客土喷播绿化所设计的目标植物群落的顺利实现,需要注意以下几点。
1)客土喷播绿化技术,是通过采用一系列的工艺和方法在人工坡面上实现植被恢复的,因此,无论采用的技术工艺如何,保证坡面的基本稳定是至关重要的。伴随着切、挖坡面土壤母质的风化,坡面表土层的崩塌、滑落,都会阻碍植物群落的形成。为了实现坡面自身的稳定,在一些地方,必须应用客土喷播绿化基础工程(如挂网、锚锁、挡土墙等)。
2)温度和水分条件对种子的发芽有着重要的影响。种子如果不进行吸水作用,发芽能力还能够保持,但一旦吸水以后再发生干燥,则种子的发芽能力就会大大降低。另外在幼苗根系还没有充分生长阶段,如果发生持续干旱,植物生长就会受阻,甚至枯死。因此,提高客土层土壤的保水能力,避开干旱季节施工,或者在发生干旱时加强水分的养护管理,都是十分必要的。
3)人工开挖坡面坡度,除了直接影响坡面自身的稳定外,还会影响喷播植物的生长(表2)。坡体
的稳定性由内摩擦角和土体粘结力综合决定,受土质条件、坡角和地下水等条件的强烈影响。为了提高客土喷播坡面的自身稳定性,在修建道路、开采矿山等切挖坡面时,要严格遵照设计规程,综合考虑经济成本和安全风险,并要加强截流天沟的建设和涌水坡位的排导水工程。吴长文等根据深圳市喷播实践。把斜坡坡度、土体特性和推荐的绿化措施列为表3。
表3 植被绿化措施与坡度、土体特性关系
坡度 坡型 土体特性 绿化措施
0o~15o 填土坡 淤泥渣土、各种风化土 可人工撒播、人工铺草皮,喷播很容易,可配种各种乔、灌木
15o~35o 填土坡 淤泥渣土、各种风化土 可人工撒播、人工铺草皮,喷播很容易,可配种乔、灌木
35o~45o 填土坡 各种风化土 考虑是否需格栅防护,喷草绿化、铺草皮均可,适配种灌木
挖土坡 各种风化土 喷播绿化,可配植灌木
45o~60o 挖土坡 母质或强风化岩 喷播绿化,但难度较大,可配植灌木,亦可栽爬山虎
>60o 挖土坡 母质或强风化岩 考虑是否需格栅防护,一般植爬山虎。可喷草绿化,但难度很大,需特别处理(无硬防护格栅的斜坡喷播绿化已成功用于大于60o坡面。
一般来说,草本植物的生长都需要充足的氮肥供应;但是,在恢复目标设计为木本植物群落的情况下,为了促进木本植物的生长、抑制草本植物的过度生长,应尽量减少氮肥的使用量,而多使用磷肥和钾肥,并且为了减少后期管理(如追肥)的工作量,应积极开展缓效肥的开发和利用。
4)在进行客土喷播绿化施工时,为了改善坡面土壤环境条件,经常使用各种土壤改良剂、有机肥和化肥。客土喷播绿化施工时使用的肥料数量和种类,对植被的生长发育和群落演替均有重要影响。有机肥要尽量使用不会进行二次发酵的熟制有机肥。化肥的种类很多,应根据坡面和植物群落特征来确定合理使用量。陈兵等在喷播实施2个半月左右,建议最好进行一次施肥,但要求配比合理,营养全面;建议施肥量,尿素为5~1Og/m2,复合肥(10:1O:1O)约20g/m2;对于成坪坡面植被的养护,要求每年在春季4~5月和秋季9~1O月实施2次肥。建议施肥量,春季尿素5g/m2,复合肥(10:10:5)20g/m2;秋季施肥可适当加大磷、钾肥用量,建议复合肥施肥量(10:10:10)30g/m2。但实际施肥量,需要根据植被生长情况和生长季节灵活掌握
4 结 语
厚层客土喷播无论是在防护作用还是在植物生长效果上均优于其它生物防护措施(土工格室喷播法、微生物改良法和植生袋绿化法等),并且可适用于各种石质边坡的生物防护。为了建立稳定高效的人工植物群落,必须对厚层客土喷播技术中的植物选择与植物群落的目标进行科学的确定。
1)通过厚层客土喷播技术恢复和重建植被,其技术关键要求在实现固土护坡,提高坡面安全的前提下,还要构建完整的植被生态系统,形成稳定的植物群落,实现人为景观与周围自然景观的协调,并减。少维护管理,从而发挥森林的改善生态环境、涵养水源、保土固土等作用,提高国土安全。
2)选择植物时要从生态学的角度出发,尽可能采用乡土植物种类,模拟自然群落,并按照恢复目标来合理确定初植密度。在植被恢复目标确定为木本植物的情况下,初植密度应控制在:建群树种。1O~500株/m2;伴生树种,10~500株/m2;草本植物,10~500株/m2。在植被恢复目标确定为草本植物群落的情况下,初植密度应控制在:建群草种,300O~5000株/m2;伴生草种,100~500株/m2。
3)要从切挖坡面到基材选择、喷播施工、养护管理等一系列配套措施作为保障,提高坡面自身的稳定性以及客土喷播层的质量,以保证恢复植物群落顺利向设定目标群落方向进行演替。
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【关键词】生产安全 危险 安全仿真技术 分析
现如今石石油化学工业在我国化学工业中占很重要的位置,它是以石油作为原生产物料而生产出化学产品的工业。目前它已带动了很多行业的发展,也带动了一定的经济增长。虽然它带来了许多便利与效益,但是在它的工作过程中存在的许多潜在的危险也也给我国带来了许多损失。比如在二十世纪八十年代,仅三年内就发生了约六百多起因石油工业危险性引起的惨痛安全事故,因事故伤亡的人数也达到了一百多人,产生了巨大影响。为使人们在工作基础上保证自身安全,避免环境受破坏等,很多国家开始制定法规条约等来保障人们的生产安全。而安全仿真技术可以很好地帮助人们解决这一难题,这主要是因为进行真实的实验实属空谈,而仿真技术却可以在节约人力和资金等条件下安全的帮人们进行危险评估与分析,帮助人们解决这些棘手的问题。
1 石油化工工艺过程中的危险仿真
石油化工工艺过程中存在着许多潜在的危险,其中主要包括:
(1)因装置本身的操作失误而产生的危险;
(2)控制系统出现故障而产生的危险;
(3)超压、超温或者泄露产生的危险;
(4)故障在流程中传播的不利后果等。而仿真技术是一门多学科的综合性技术,它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础,以计算机和专用设备为工具,利用系统模型对实际的 或设想的系统进行动态试验。针对这些危险的安全仿真技术主要有:
1.1 定量模型仿真技术
针对石油化工工作过程中的动能、质量的传递和其他一些内在的物理性质及其变化,我们用代数或者微积分方程对他们进行描述,这种反应工艺过程中的系统静态与动态变化的手段就是定量模型仿真技术。对于此仿真技术,最常用的软件就是HYSYS,这种软件首先可以运用动态模拟的方式分析石油化工工艺生产的运作特点,这样增加了对危险分析的真实性效果,有利于对不稳定的情况也进行分析。其次它还可以对安全控制方案进行有效研究,在此过程中它将对控制与生产一起研究,巧妙地将其融为一体并同时使其各自发挥出自己的优势,因此进行动态的分析与探究并确定好最适合最有效地安全控制方案。三是利用HYSYS模拟开工的过程,记下其中的有用数据来确定开工方案。四是计算出稳态软件无法达到的不稳定状态过程。五是对石油化工生产进行指导并分析出其极限状态。因为HYSYS能准确分析出每个有用数据,因此可以利用模拟装置的极限状态来分析问题并进行生产指导。
1.2 定性模型仿真技术
定性模拟仿真技术与定量仿真技术的区别是它用的是非数学公式来对信息,结果输出和建模等环节进行表达的仿真技术。它可以推导系统的定。定性模型相对来说比定量模型简单。而且在石油化工生产中也很常见,对于不可定量分析的数据、装置等可以进行定性仿真。现如今主要是H A Z O P安全分析法,这种分析方法仅在美国就有将近两万五千个工厂在使用,而且它能节约很多资金,应用前景十分乐观。目前采用符号定向图(SDG)模型解决HAZOP 分析实质是定性仿真方法。SDG 方法引入HAZOP 是计算机辅助安全评价技术的一个飞跃,它有很高的安全评价效率,是现代石油化工企业较青睐的一项技术。
2 设备结构的仿真技术
在考虑石油化工工艺中的危险问题中千万不要忽略设备与材料的强度和寿命,世界范围内的很多石油化工工厂都出现过因设备与材料出现故障等而导致的安全问题,这也使得很多企业受到了经济损失和人员损失。而且在维护与修理设备材料的方面上也需要很多时间和金钱,对其耐久性进行测试时其结果也没常常带有不确定性因素。ANSYS/FE-SAFE 是现代石油化工企业中比较常用的软件,该软件由用户界面、材料数据库管理系统、疲劳分析程序和信号处理程序组成。软件采用大规模有限元分析计算,能计算出单位载荷或实际工作载荷下的弹性应力,然后根据实际载荷工况和交变载荷形式将结果比例迭加产生工作应力时间历程,也可换算成特定类型载荷作用下的弹性应力。这个软件的优势是能够对高温和蠕变疲劳等具有很有效的分析能力,并且对它的疲劳寿命也有很好的预算能力,它的各种优点使其有很好的应用前景。
3 有毒物质及爆炸、燃烧的仿真技术
有毒物质的泄漏和爆炸等安全事故的危害性非常大,带来的损失也很大,它的预防在现代石油化工生产过程中非常重要。在二十世纪八十年代的时候,墨西哥就由于管线泄漏事故而导致的大爆炸摧毁了整个工厂,将近六百多人遇难,四千多人受伤,由此可见事故的严重性及带来的巨大损伤性。由于CFX的功能比较方便和全面,所以它现在流行于各大石油化工工厂。它能制作出立体的CAD几何模型并拥有变通的流体属性定义和多种边界条件生成和网格生成、基于控制体积法的有限元数值方法、求解的并行计算等功能。它能使计算结果以非常逼真的立体效果展现出来,对有毒物质扩散、爆炸和燃烧等安全事故有非常逼真的模拟效果,使人们很好的对其进行分析与预防。现如今很多国家已开始使用,但是我国仍处于发展阶段。
4 对于技术故障的仿真
此仿真技术主要应用于石油化工工厂的装置出现故障的时候,它可以对其非正常状态进行监测、识别与预测分析。这种诊断方式主要分为定量模型法和定性模型法。
5 安全仿真训练
为了使工作人员按照工作流程和工作规定认真完成工作,并且在发生紧急事故的时候使工作人员有更灵敏和的反应并采取更冷静的措施,实施安全仿真训练是尤为重要的。它主要是针对训练方法额训练程度等进行仿真。
6 结语
仿真技术现在已成为石油化工企业必备技术。加强仿真技术的效能,普及仿真技术的使用也尤为重要。今后要将仿真技术更提升一步,以便更好地应用于我国石油化学工业当中。
参考文献
[1] 王超,唐倩,赵欣. 安全仿真技术在石油化工过程中的应用[J]. 科协论坛,2007
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关键词:绿色化工;环保技术;问题和解决措施;展望未来
在经济水平的发展下,我国化工行业也日益成熟,但是与发达国家相比,我国化工产业技术晚,科技含量偏低,对于生产环境也造成了一定的威胁,影响了我国化工行业的可持续发展,要解决这一问题,需要将化工与绿色环保技术融合起来,更好的解决化工与环保中存在的问题,促进两者的和谐发展。
1绿色环保化工技术的含义与意义
绿色化工环保技术是利用化学的技术和手段减少或消除有害物的技术措施。伴随着我国改革开放的步伐加快,中国的化工行业有了突飞猛进的提升,虽然整体水平相较国际水平仍处于劣势,但是已经有了赶上世界一流工业大国的趋势,当前我国首先要面对的就是如何完美解决工业发展与环境之间产生的冲突。可持续发展理念的出现,为实现工业技术与绿色环保和平共存提供了理论支撑。因此绿色环保技术由此产生。它的核心思路是从根源上消除或减少工业生产对于环境产生的影响,它是解决环境与工业发展之间冲突的必需途径,是控制工业污染最有效的方法之一。
2绿色化工环保技术的使用势在必行
我国的工业发展从最初落后世界水平已经逐渐达到世界中上游水平,这期间的高速发展除了我国各方面的扶持以外,也是以环境为代价的,如今,人们都已经意识到了环境的重要性,因此,绿色化工环保技术的发展就已经成为了研究的重点,各个国家都开始大力发展绿色环保技术。首先,对材料使用化工技术和手段进行无毒无害处理,其次对于工业废物进行处理回收。这样才能保证最后得到的产品对环境和人都没有任何危害。人类在在生存发展过程中不断的消耗着大自然的资源,化学技术作为科学基础技术,也是改变世界的基础,当人们意识到环境与化工产生了冲突的时候,绿色化工环保技术就成为解决这一冲突的有效手段。
3绿色化工环保技术的探讨
3.1从绿色化工产品的选择方面分析
从源头上控制污染,实现生产绿色工业产品的目标,必须要对化工原料进行筛选,必要时采取制备新原料代替对环境有污染的材料。正常状态下的工业生产中,尽可能将化学合成操作中带来的污染降至最低,而加工有毒材料时尽量添加催化剂削弱产品的毒性。在工厂设计过程中对化学法中能源的使用进行分析,避免出现能源上的浪费等问题。
3.2从化工产品的回收方面
我国作为能源消耗大国,虽然地域广阔,资源丰富,但是,我们也需要利用自身的知识将自然资源重复利用,既避免了自然资源的浪费,也减少了对于环境的破坏,最大限度的为人类提供服务。因此,在生产过程中需要充分考虑是否可以进行废物的回收利用、重新加工等。
4绿色化工环保技术的发展方向
绿色化工环保技术的理念就是在化工生产中保证无污染、无毒害的特点,有着巨大的发展潜力,随着绿色化学的研究进一步发展,中国在绿色化学方面已经得到了政府以及各界人士的认可,使得绿色化工环保技术得到了更多的发展机会,科学家也有很多的精力去研究生产与环境和谐共处的化工产品,最大限度的减少能源消耗,完成化工与环保共同发展的最终目标,这将会推动中国的社会发展,也会为环保技术提供更多的发展机会。
5绿色化工环保相关措施
5.1采用新的设计分析技术
想要从源头上改变化工污染状况,需要对现有的分析设计技术进行改革,研发出新的化工产品,并且对具备污染性的化工产品合成方式进行改进,最终实现生产无污染化工产品的目标。在设计过程中也要严格对化学产品的生命周期和循环回收进行考虑,以降低化学过程中能源的耗费,对环境的影响降低到最低,另外如果没有特殊情况,尽可能地不使用助剂或附料,选用更安全的化学产品。
5.2控制化工产品的寿命
对工厂废物的回收处理需要实现零排放,这不仅是绿色社会的要求,也是促进人类可持续发展的客观需求。通过对原料、催化剂等材料进行绿色加工,可以避免生产过程中产生具有危害的副产物,得到最优化的绿色加工产物,不会产生其他的废弃物,实现物质的循环利用。
5.3推动科技创新进度
要将化工污染扼杀在萌芽中,就需要采用新型化学合成方式与合成技术,在新技术的应用过程中,不仅要充分考虑到理论产量问题,还要考虑如何将原料分子最大化的转化为产品,提升原子利用率,避免出现其他废物或者副产物,实现化工生产的零排放。目前,很多发达国家都已经可以做到这一点,在未来阶段下,我国需要积极借鉴发达国家的生产技术,完善现阶段化工生产的环境评估指标,选择环保的生产路线,减少有害物质,利用科学软件来评估成本,预测生产危险,提升生产工艺。
5.4控制化工新产品的生命周期
为了实现废弃物的零排放,对产品的原料、试剂、催化剂等辅助材料要进行绿色化加工处理,使新产品得到最优化的反应,使原料中的分子、原子全部地转变成所需要的绿色化工产品,不产生任何废水、废渣、废气,并实现废弃物的循环利用,即能满足经济的增长又不带来环境的污染。此外,还要加强化工高级人才的培养,将绿色化工思想贯穿于整个化工业教育的过程中,提高相关人员的绿色环保意识。并使他们认识到绿色化工环保技术在人类和化工行业可持续发展中占据着重要位置,激发新型绿色化工产品的开发潜能。
6结语
化工业发展的核心思想就是创造高效节能环保的产品,这也是所有化工企业的研究和主攻方向。绿色化工领域作为本世纪最有发展潜力的学科之一,已经得到了世界各个国家的一致认可,并且对化工企业的改革发展提供了各种扶持。随着绿色化工环保技术的发展,逐渐实现生产化工产品的无污染生产。在下一阶段下,还需要不断的创新绿色化工环保技术,在生产为人类生活提供便利的化工产品的同时,保护我们的生活环境,实现人与自然的和谐发展。
作者:郭雨轩 单位:湖南省长沙市明德中学
参考文献:
[1]仪明国.浅谈绿色化工工艺的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2014(03).
[2]蒋连家.绿色:化工产业发展方向———南京政企院校“绿色化工”论坛纪实[J].中国石化,2011(07).
[3]耿相魁,李增航.舟山群岛新区发展绿色化工产业对策思考[J].江南论坛,2016(05).
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【关键词】 化学工程 绿色化学技术 环境保护 绿色化学
1 绿色化学技术促使温室气体排放量减少
我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。
2 海水淡化工程的预处理过程中运用绿色化学技术
每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。
海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。
3 绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用
在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。
4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进
传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。
实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。
参考文献: