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化学工程学范文

化学工程学

化学工程学范文第1篇

在以往化学生产过程中,各种有害、有毒物质的处理存在严重滞后性,致使化学工业发展速度非常缓慢。因此,绿色化学工程与工艺的合理应用,在降低化学工业成本、提高能源有效利用率等方面都有着重要作用。本文就绿色化学工程与工艺的合理开发进行探讨,提出绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用,以有效改善化工环境的污染程度,从而达到各种资源最优化配置的目的。

关键词:

绿色化学工程;工艺;化学工业节能;促进作用

在环境污染程度不断加重、生态系统破坏越来越严重的新形势下,加大环保保护力度、提高各种资源与能源的有效利用率,对于促进人类、经济、环境等可持续发展有着重要意义。因此,深入了解绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用,是降低化工生产污染程度和减少资源浪费的重要途径。

1绿色化学工程与工艺的合理开发

根据当前绿色化学工程与工艺的开发情况来看,其主要包括如下几种:

1.1绿色化学原料的合理运用在化学生产工艺和相关流程中,化学生产原料的合理选用,在降低化学生产污染程度和减少资源浪费量上发挥着很总要的作用。一般情况下,化学工程中的原料都是不可再生的资源,如果大量使用,不但会加剧不可再生资源的消耗量,还会大大提高污染物的排放量,从而加重环境污染、资源浪费。因此,绿色化学原料的合理运用,是绿色化学工程的重要研究方向之一,通过使用自然物质、绿色化学物质、可再生化学原料等,如苞米杆、芦苇、纤维植物,可以有效生产出各种化学产品。与此同时,在整个生产过程中,绿色化学原料产生的气体一般是氢气,不会给环境、人体带来伤害,在保证生态系统平衡发展上有着极大作用。

1.2化学反应选择性的有效增强在化学物质发生反应的过程中,化学反应是非常重要的组成部门,通常情况下,化学原料的转化都必须经过化学反应才能完成。因此,在化学工程总,注重化学反应选择性的有效增强,有利于提高化学工程的生产效率、质量等。在实践过程中,化学反应的影响因素有时间、环境、原料等,如在氧化反应中会产生大量热能,致使化学原料发生变质情况,从而影响化学品的生产质量。所以,在注重新型反应形式的合理应用,是绿色化学工程的重要组成部分之一,不但能提高催化物的催化能力,还能大大增加物质的反应时间,从而获得更好的产生效果。

1.3无毒无害催化原料的利用在化学工业快速发展的情况下,化学反应在化学生产中的合理应用,对于促进化学工业可持续发展有着重要影响。而在化学反应的整个过程中,催化剂是重要的催化物质,需要注重无毒无害催化原料的合理利用,才能更好的改善催化物的效用,从而达到提高化学反应效率、节能和降低环境污染程度的目的。

2绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

2.1清洁生产技术的合理应用目前,清洁生产技术的价值非常高,在对化工原料进行无毒、无害和无废处理以后,原料的有效利用率可以得到大大提高,从而达到提高化学工程生产质量的目的。目前,最常用的清洁生产技术是脱硝技术和脱硫技术,在对生活垃圾、具有严重污染的化学物质等进行绿色处理之后,生活垃圾很多都会被转化为沼气。与此同时,自然发电技术的合理应用,如风能、太阳能等清洁生产技术的研发,特别是生物工程中各种清洁生产技术的不断推广,在提高环境质量、降低环境污染程度和实现资源与能源的最有效利用上有着重要作用。

2.2生物技术的有机结合在化工生产中,比较常用的生物技术是生物化工、化学仿生学两个部分,如生物酶的合理应用,与绿色化工工程与工艺相结合,可以是再生资源得到最有效利用,并生产出绿色化学品。目前,绿色化学工程与工艺中,工业酶、自然界中的酶等是非常重要的催化剂,有着无污染反应条件好、产物性质好等多种有点,在促进生态系统循环发展上有着重要影响。

2.3环境友好型产品的合理生产通过生产各种环境友好型产品,可以起到很好的环保作用,如磷洗衣粉、清洁汽油等,是绿色化学工程与工艺不断发展的重要研究方向之一。因此,在人们生活、工作的过程中,各种绿色产品的使用和推广,是降低环境污染程度、促进社会和谐发展和推动经济可持续发展的重要途径。

3结语

综上所述,在加大环境保护力度和提高能源与资源有效利用率的过程中,绿色化学工程与工艺的研究,不但能减少染污物的排放量,还能改善人们的生活环境质量。因此,加大绿色化学工程与工艺的投入力度,对于实现化学工业节能、促进化学工业更长远发展有着重要意义。

参考文献:

[1]刘森,罗泽鹏,都颖,刘思乐.绿色化学工程工艺对化学工程节能的促进作用分析[J].黑龙江科技信息,2016,02:75.

[2]郭璐,张浩.绿色化学工程与工艺对化学工业的促进作用[J].科技创新与应用,2015,17:107.

化学工程学范文第2篇

目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才,即学生在完成主修专业课程的基础上,再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突,或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上,这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养,即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习,尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业,这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。

2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系

在课程体系设计上,不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求,我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合,形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系,该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业核心课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的核心课程基础上,《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致,在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合;特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。

3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法

对于环境工程与化学工程复合型人才,要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力,达到综合培养的目标,这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格,而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学,在上述专业核心课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如,《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如,《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学,将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如,《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容,通过创设学习情境,促进、支持和指导学生完成研究型学习活动,来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如,在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中,教师可引导学生自己查阅文献资料,引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度?如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线?让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法,引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响,如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea?

4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设

良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才,首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为,要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题,可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士,他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育,具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养,是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育,要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育,教育期满后进行考试认证,达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验,且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。

5学生自主学习是环境工程与化学工程复合型人才培养的重要手段

化学工程学范文第3篇

关键词:绿色化学;化学工程;节能

引言

随着发展,人们在社会发展中愈发意识到保护环境的重要性,我国大力推动节能减排战略实施有利于环保,能够有效保护人类的生存环境,使有限的资源能够得到最大程度的使用,进而提高资源利用效率,同时还有助于协调人与自然之间的关系,这对于我国经济的可持续发展是具有重要现实意义的。长期以来,化学工程的不断推进,给我国的自然环境造成了严重的污染,这也使人们迫切希望将绿色节能环保理念融入至化学工程当中云,以此实现化学工程的绿色化转变,其最终目的是为了实现工业生产的无公害化。当然,这种美好的设想虽然较为理想化,但却非常符合我国在化学工程发展中的长远目标。

1基于绿色化学的化学工程节能研究意义

通过对以往的化学工艺进行分析,在以往的化学工程中,化学工艺在处理有毒有害物质时,往往过于滞后,这也使这些未及时处理的有毒有害物质对环境造成了严重污染,进而加大了有毒有害物质的处理成本,而且处理成效也往往非常不理想。而将绿色化学应用于化学工程中,则可在净化有害气体的同时,直接对有害气体的净化产物进行清洁处理,从而达到有效控制污染物排放的目的。对于化学工程来说,化学原料是否能够正确选择,将直接关系到后续生产中所选择的具体工艺,而绿色化学在化学工程中的应用,则可从源头上出发,对待选择化学原料在工艺生产中出现或可能出现的化学污染物进行分析,从而确保了化学原料选择的科学性,不仅大幅提高了化学原料及自然资源的利用效率,也能有效避免因化学原料选择不当而造成的污染物处理困难的问题。由此可见,对基于绿色化学的化学工程节能进行深入的研究,对于保护生态环境,实现化学工程生产的节能减排是具有重要意义的。

2基于绿色化学的化学工程节能现状

我国在化学工程发展中,对于试剂的选择,需要根据化学反应中是否能够对绿色工艺进行合理利用来确定。例如,在石油化工生产中,往往需要通过氢化反应来对烃类物质进行处理,但氢化反应会发出大量的热量,而且其生成物有着非常活跃的性质,同时可能伴随着氧化反应的出现,进而造成生成物不够稳定,使产物提取受到很大影响。因此,采用该类反应来进行催化并不是最为理想的选择,需要进一步改善这种状况,采取其他选择性较高的试剂来对烃类物质进行催化,从而在节约成本的同时,还能使资源的消耗大幅降低,进而达到显著的节能效果,并且也能确保提取的生成物具有较高的纯度。通过以上实践,能够为化学工程的实际生产提供可靠的技术支撑,在不久的将来,人们在绿色化学中将研究更多的化学反应,从而使绿色化学提升至一个新的高度。目前,我国在化学工程中,对高效催化剂的无毒、无害化研究尚处于初步阶段,有许多问题亟需得到进一步解决,但毋庸置疑的是,这些研究工作将为化学工程的绿色化转变提供重要的推动作用,而且还能充分体现出我国在社会发展中具有的资源节约型与环境友好型特点。

3基于绿色化学的化学工程节能应用研究

3.1基于绿色化学的化学工程实现途径

我国化学工程已经历经了一个多世纪的发展,由于那时人们并没有对环境保护予以足够的重视,这也使化学工程对人类的自然环境造成了很大的污染和破坏,资源枯竭、水土流失、环境污染等问题也变得愈发严峻,将绿色化学更好的应用于化学工程中,已经成为人们解决这些问题的迫切需要。就目前来看,要想将绿色化学有效应用于化学工程中,具体的实现途径主要有四个,其一是对更加高效的绿色化学技术进行开发;其二是从源头上对化学工程污染进行控制和治理;其三是在化学工程中打造可循环的绿色生态产业链;其四是在我国大力发展和提倡循环式经济。从化学工程的绿色化发展角度来分析,绿色化学工艺将为化学工程的节能减排目标实现提供可靠的保障,并且能够在各个领域中得到广泛应用。

3.2基于绿色化学的化学工程节能应用

就目前来看,基于绿色化学的化学工程节能应用主要在三个方面有着突出表现,一方面是在清洁生产技术上有着巨大的应用优势,另一方面是在生物技术上有着理想的应用效果,最后是在环境友好型产品中能够体现出绿色化学的应用理念。在清洁生产技术方面,该技术作为一种绿色技术,具有无公害、无毒的特点,就目前绿色化学在清洁技术上的应用来分析,脱磷脱硫技术便是绿色化学的一大应用成果,在城市垃圾处理中,需要严格按照无公害原则来进行,例如,将可二次利用的垃圾进行回收,并将其进行相应的处理后重新应用于其他领域中。从某种程度上来讲,清洁生产技术有着广泛的涵盖面,其不仅涵盖了生物工程领域,还同时函盖了绿色脆化技术以及辐射加工技术等,无论是在哪个领域,绿色化学都在化学工程的节能应用中发挥巨大的应用优势。在生物技术方面,绿色化学可应用于基因工程与细胞工程中,绿色化学在生物技术中的应用主要集中在生物仿生领域与生物化工领域,生物酶便是绿色化学在生物技术应用中的重要体现之一,生物酶在医药生产中是一种经常被用到的高效催化剂,其在可再生能源合成中发挥着巨大的促进作用。现如今,酶类已经成为绿色化学在化学工程生物技术中的主要应用方式,酶类包括自然界中存在的酶和工业酶,酶类催化剂相比于其他类型的催化剂,其具有更为温和的反应条件,所合成的生成物要更为优良,而且催化过程中所产生的污染物也较少,由此可见,绿色化学在生物技术上是具有非常理想的应用效果的。

4结语

总而言之,社会的发展离不开化学工程的支持,但化学工程也对人类的自然生态环境造成了巨大的污染与破坏,因此将绿色化学应用于化学工程中,以此改善和避免环境污染态势,实现化学工程的节能减排目标,已经成为化学工程未来发展的必然趋势。相信在不久的将来,绿色化学在化学工程节能的应用必将得到进一步深入,将会有更多绿色、高效的绿色化学技术被应用于化学工程之中,并研发出越来越多的环境友好型产品,从而在确保我国经济发展不会受到影响的同时,有效保护人类赖以生存的自然环境。

参考文献

[1]刘森,罗泽鹏,都颖,刘思乐.绿色化学工程工艺对化学工程节能的促进作用分析[J].黑龙江科技信息,2016(02):75.

[2]倪倩.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].当代化工研究,2017(09):10-11.

[3]朱红香,陈平勇.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].化工管理,2018(15):173-174.

化学工程学范文第4篇

目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才,即学生在完成主修专业课程的基础上,再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突,或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上,这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养,即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习,尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业,这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。

2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系

在课程体系设计上,不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求,我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合,形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系,该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业核心课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的核心课程基础上,《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致,在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合;特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。

3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法

对于环境工程与化学工程复合型人才,要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力,达到综合培养的目标,这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格,而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学,在上述专业核心课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如,《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如,《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学,将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如,《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容,通过创设学习情境,促进、支持和指导学生完成研究型学习活动,来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如,在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中,教师可引导学生自己查阅文献资料,引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度?如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线?让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法,引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响,如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea?

4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设

良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才,首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为,要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题,可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士,他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育,具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养,是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育,要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育,教育期满后进行考试认证,达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验,且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。

5学生自主学习是环境工程与化学工程复合型人才培养的重要手段

化学工程学范文第5篇

关键词:化学工程实验技术课程;改革;创新能力;策略

在量子力学的建立发展下,现代化学理论得到了快速发展,但实验在化学研究和化学教学中仍占据非常重要的地位,高等化学教学中的实验教学作用也日益突出。化学教学中的实验教学在培养学生化学学习认知、研究能力和应用化学能力等方面发挥了重要的作用。在新课改的深入发展下,高等化学教学在讲授了化学基本原理和化学实验技能基础上,开始着重培养学生独立化学实验设计的能力,注重对学生展开实验技术和化学知识综合应用能力的训练[1-5]。高等化学实验课程体系改革成为高等化学教育发展的重要内容,得到了越来越多人的关注。完整化的高等化学实验教学改革内容包括化学实验课程体系和课程内容的优化、化学实验基地的建设、化学实验具体实践操作方法、化学实验组织管理等,其中最为重要的是化学实验课程体系。

1高等学校化学工程实验技术课程发展现状

在高校的扩招发展下,化学工程实验技术课程实验基地建设质量参差不齐,同时在学生毕业就业竞争的日益激烈下,在化学实验教学中很多学生过度重视理论,轻视了实验教学。现阶段高等学校化学实验教学存在的问题具体体现在以下几个方面:(1)在化学工程技术实验课程内容上存在“三多三少”的现象,从总体上看,依赖课堂理论教学的验证性实验课程较多,设计性的实验课程少;独立性的单元操作课程多,综合性的实验课程少;经典类型的实验课程多,能反映最新科学研究成果的内容少。(2)化学工程技术实验课程是根据化学理论课程体系设置的,在实验课程的安排上过于强调对化学课堂教学的补充,忽视了化学实验课程开设的本身特点,无法发挥出化学实验课程的本身作用。(3)化学工程技术实验课程教学模式单一,注重按照教师事先安排好的内容开展教学,无法发挥出学生学习的主观能动性。

2化学工程技术实验课程内容的设置

2.1精选基础性、理论性强的化学实验

化学工程技术实验课程内容改革的指导思想是要加强学生动手操作能力的训练,注重提升学生综合素质的培养,通过化学实验教学进一步巩固学生在课堂上掌握的化学理论知识。为此,教师可以在有限的教学学时中,精选化学基础理论实验教学内容,如可以为城市土木工程建设专业的学生开设胶体溶液性质类实验课程,在实际教学中要注重引导学生进行实验教学方案的设计,具体包括实验流程设计、胶体溶液的配制、实验仪器的安装和实验操作等[6]。

2.2注重精简重组验证性化学实验

化学工程技术实验课程要减少验证性实验在总体实验中的比重,验证性实验中繁多的验证内容不利于激发学生的学习兴趣,也不利于培养学生化学学习的综合素质,浪费了有效的课堂教学时间。在原有的化学实验教学中,“氧化还原反应与电化学”及“电解质溶液”是常见的验证性实验,实验验证过程简单,方便学生的观察,但在实验操作过于简单的情况下不利于调动学生学习积极性。为了解决这个问题,教师可以将这两个实验进行精简处理,在两个实验的重组中以“氧化还原反应与电化学”实验为主体内容,将“电解质溶液”的实验内容融入到原来电池的组成和电动势的测定中,让学生在原有电池的电解质溶液中加入适当的物质,如氨水、硫化钠等,之后应用精密的微安表对电池电动的情况进行观察,从而了解物质浓度变化对电极电势产生的影响[7-9]。这种精简重组之后实验的开展能够提升学生学习的积极主动性,实现学生自主化学习。

2.3增设应用型和综合应用型化学实验

在化学工程技术实验课程改革思想的指导下,教师要根据学生专业学习的特点增设应用型和综合应用型化学实验。例如,可以增设水硬度测定、金属材料腐蚀和防护测定实验、金属材料老化等综合型化学实验。在水硬度测定实验中,教师应用离子交换法和蒸馏法演示净化水的过程,通过实验向学生展示应用导电率来衡量和评价水纯度的重要意义。学生对实验兴趣很高,为了获得更精确的实验数据,一次次反复验证自己的实验,改进自己实验操作方式,对促进学生的化学学习具有重要意义。

3化学工程技术实验课程教学过程

3.1教学方式的选择

教师可以采用交互式的教学模式向学生具体介绍化学实验技术原理和重难点问题,通过交互式实验教学研究设计让学生能够有效解决化学实验学习中遇到的难点问题。化学教师要根据化学工程技术实验课程教学指导思想制定科学合理的教学方案。定期安排教师互相听课,从而促进教师之间的教学交流,提升彼此教学水平[10]。应用多媒体技术开展化学工程技术实验课程教学,通过多媒体的引入弥补传统化学实验教学视野狭窄的问题,缓解实验教学经费和学生人数之间的矛盾问题。

3.2培养学生良好的化学实验习惯

(1)教师要引导学生形成严谨、科学的实验研究作风。这种作风在化学实验操作中的表现是,学生能够仔细观察化学实验操作出现的各种现象,在发现实验现象和预期实验构想存在出入时,学生要能够从各方面查找误差的原因,和其他学生进行讨论,从而及时解决实验操作中出现的问题。

(2)原始性实验记录对于学生实验思路的形成、实验规律的把握等具有重要意义。为此,在实验开始阶段,需要学生仔细、规范的记录化学实验现象和实验操作获得的结果。

(3)学生要养成良好的卫生习惯,在化学工程技术实验课程过程中教师要监督学生注意做好实验器具回收工作,不能随意丢放实验器材以及实验产生的各种杂物。

3.3完善教学评价体系

在化学工程技术实验课程教和学习的过程中建立相应的激励评价机制,对提升学生的化学实验能力,促进化学实验教学发展具有重要的意义。为此,高等院校可以从化学工程技术实验课程教学内容、教学方式、教学管理和教学评价等方面建立相应的实验教学管理和评价考核机制[11]。在学生化学学习方面,学校要建立学生成绩和学分结合的学习评价方法,具体包括学生能否按时到达实验室、能否在实验之间做好了充足的准备以及学生是否如实记录了实验操作过程和做好实验总结。

4化学工程技术实验课程师资队伍建设

化学工程技术实验课程教师队伍的素质和能力对整个化学实验体系运行发展具有重要的作用。为此,高校需要加快打造一支结构合理、人员素质高、掌握多种化学实验教学技巧的教师队伍[12]。为了充分发挥高素质化学实验教师队伍在化学工程技术实验课程教学中的优势,学校可以制定一系列能够提升化学实验教学质量、促进实验化学有效运行的政策,充分发挥出教师在化学工程技术实验课程教学中的优势力量,培养学生化学学习综合能力。

5完善化学工程技术实验课程保障体系建设

高校需要从制度上进一步保障化学工程技术实验课程教学的开展,通过化学工程技术实验课程制度的建设,加强化学实验指导教师对化学课程教学各个环节的重视,具体包括化学实验教学方案、化学教学实验过程和化学实验结果的验收管理等,充分发挥出化学实验教学的重要地位和作用。

6结语

化学工程技术实验课程的开展不仅仅是为了加强学生对所学化学理论的理解、提升学生化学基技能训练和应用能力,更重要的是培养学生在生活实际中应用化学知识的能力。结合不同专业学生所学专业特点,进一步拓展学生化学知识面,提升学生化学学习兴趣,实现学生对所学化学知识的灵活运用。学生化学工程技术能力和他们综合能力的提升密切相关,科学合理的化学实验内容和规范化的化学实验技能训练,对培养学生的自我创新艺术,提升学生的科学研究能力,增强学生在社会主义经济市场中的竞争力具有重要作用。为此,需要有关教育人员根据不同专业学生化学学习的需要进一步完善化学实验教学体系。

参考文献

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[3]李敏,刘刚,王力.虚拟现实技术在化学反应工程实验教学中的应用[J].计算机与应用化学,2006,23(10):1031-1034.

[4]冯红艳,徐铜文,王晓林,等.发酵过程与双极膜电渗析的集成操作——介绍一个分离与反应技术一体化的化学工程实验[J].大学化学,2015(1):59-63.

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[11]黄丽,夏宁,于兰.食品化学与分析实验技术教学改革实践体会[J].大众科技,2011(9):207-209.

化学工程学范文第6篇

化学工程与工艺教学必须要加强学生的各主面的全面发展,让学生更好的为社会的发展做出贡献就需要从化学工程与工艺的生产实践进行的出发,不断的提高学生的各方面能力,把学生的生产能力与各方面的工程管理能力进行较好的提高。努力把学生培养成为独中挡一面的全面复型人才。

高校的课程制定通常可以影响学生在学习过程中的能力发展方向,所以很多高校为了可以让学生能够更好的适应社会的发展,开始根据社会的需求对教学方向进行调整。充分全面的考虑到社会人文方面的发展与社会的需求二方面的结合。制定出学生德、智、美、体等方面的全面发展,形成符合社会需求的人才培养方略。高校的人才培养方案包括,优化教学知识与内容,根据社会变化及时的调整教学的内容,有效的减少不必要的教材重复内容,在教科书里要突出重点的前沿知识,并根据化学工程的需求拓展涉及到化学工程的其他学科内容。对人才的培养,不止仅限于知识的培养,而且要突出人才本身的其他各方面的素质提高。在实践的教学过程中,要打破其他各方面的限制,把人才品格与意志的培养当成教学过程中的重要内容进行教学实践。人才意志与修养的提高,可以让人才在今后的从业过程中,凭着这些优秀的品格,有效的克服从业中所受到的困难与问题。

与此同时,对人才的培养要结合现代新型的多媒体教学,新型的教学形式不再仅限于单纯的课堂教学,而且要集学生的音像教学,实验室教学为一体的教学模式对学生进行各方面知识的全面提高。高校必须要打破常规的课堂教学,更加重视对学生的动力能力培养,提高学生的实验能力。培养学生对化学工程学习的积极主动性。

二、化学工程与工艺教学的创新

高校为了更好的实现课程的创新优化,很多高校开始把教学基地与教学内容进行合理的分配,形为更加科学是合理的化学工程人才培养策略。优秀的化学人才必须要对化学基础知识进行全面有效的掌握,专业课程的学习以及学生的创新实践能力都是高校对学生进行培养的重要教学内容。越来越多的高校开始把化学工程与工艺教学的创新形成更为有效的教学目标。高校开展特色教学形式,综合提高学生的除化学工程与工艺专业以外的其他学科的综合学习成绩。

1、提高学生的综合素质

高校应该对学生的德智美体做出更高的要求,开展化学工程专业学生更好的对计算机、思想道德等做出更好的提高。提高学生除化学专业以外的其他综合素养。对学生进行思想道德建设,是把学生培养成为有道德、有能力的人才的必经之路。除之之外,培养学生的体能,把学生培养成为具有高尚品格的人才。加强学生的专业课程的教学基本,化学专业课的学生必须要对化学专业具有较高的掌握程度,对化学的各个基础科目具有熟练的掌握与实践的应用能力。化学工程的学生必须要对化学的学课具有较高的理论知识了解与熟练,学生只有对本专业的知识内容具有一定的掌握,才能够更好的把涉及化学相关的知识内容进行拓展。化学学科的实验室操作能力与实习实践也是要通过学生的化学理论知识的掌握而进行有效而全面的实现的。

2、理论与实践相结合的教学创新

化学工程学范文第7篇

根据能源化学工程专业的特点,针对课程实验、校内实训、校外实习、课程设计、毕业设计、社会实践活动等六个环节,从教学目标、内容和教学方法进行界定,使它们不仅各具特色,而且相互联系,系统地为培养具备高素质的能源化学工程专业人才服务。

1.校内实验、实训校内实验、实训在实践教学环节中非常重要。要想进一步培养学生的动手能力,提高实验、实训效果,一方面要加强校内实验室和实训基地的建设,加大资金投入力度,增加设备台套数。实行实验室开放制度,提高设备利用率。除课内安排的实验外,学生可利用课余时间到实验室,在遵守实验室开放制度的前提下,综合已学到的理论知识,针对自己感兴趣的项目,设计实验方案,研究分析实验数据和结果。培养学生的创新意识,锻炼学生独立分析问题和解决问题的能力。另一方面要大力改进实验、实训方法和内容,减少验证型实验项目,增开设计型、综合型实验项目,锻炼学生的创新能力。改变以前以教师为主的实验教学模式,让学生成为实验课堂的主角。教师只需提供实验任务书和必要的实验设备、器材,在实验过程中给予必要的指导。学生可根据自己对实验任务书的理解,设计实验方案,制定实验步骤,独立分析处理实验数据。让学生在实验中充分发挥想象力和创造性。在不断探索和实践中享受成功的喜悦,领悟科学的真谛,真正体现“以学生为本”的理念。

2.校外实习教学校外实习教学可培养学生综合应用知识能力、分析问题解决问题能力、团结协作精神以及社会责任感。能源化学工程专业的学生,四年中有两次校外实习,即认识实习和毕业实习。实习的主要目的是熟悉与专业相关主要设备的结构和基本原理,了解工厂生产过程。目前两次实习均安排在生产工厂,由于安全等因素,学生根本看不到设备的具体结构,学生被安排跟班运行,但无法亲手操作,只能了解一点外观现象,无法了解设备的结构及事故处理操作。为改善实习效果,在去现场实习前,利用学校的多媒体设备和虚拟实验室,让学生观看和动手操作,发现问题,到现场后可有的放矢地带着问题学习,起到了事半功倍的作用。

3.课程设计课程设计教学则是对学生工程设计能力的训练,也是工科学生必备的职业技能。现有的课程设计大都是对所学课程相应部分的验证,注重计算,缺少将所学知识综合起来应用于解决实际问题的环节,因此,在课程设计的选题上还有待于进一步探索。

4.毕业设计毕业设计则是一次对所学知识的综合运用过程。从选题、开题、教师指导到学生毕业论文答辩等一系列工作都要注意收集本专业的最新信息和资料,注意培养学生的工程意识。在选题上尽量做到结合现场实际,真题真做,提高学生的学习兴趣,真正达到毕业设计的目的,以便学生在走向工作岗位后尽快进入角色。

5.课外实践活动学生在学好有关专业知识、提高专业实践技能的同时,要注重综合素质的提升。经常开展课外实践活动,积极参加各种学科知识竞赛,开展大学生科技创新活动,利用寒暑假时间进行社会调查活动,积极参与社会公益活动,引导学生了解社会、了解国情,增强责任心和使命感,树立正确人生观、世界观和价值观。

二、以“双师型”师资队伍建设为重点,满足应用型专门人才培养的需要

实践教学环节能否达到培养目标要求,实践教学效果如何取决于诸多因素,但具有一支年龄结构、专业结构、知识结构合理、敬业爱岗、教学能力突出的师资队伍是非常重要的因素之一。目前能源化学工程专业的教师大多来自全国重点大学,并具有硕士、博士学位,专业理论知识水平较高,并具备基本课堂教学能力,但实践教学能力和综合应用知识能力还有待加强,而应用型人才培养恰恰强调培养学生动手能力和知识的综合应用能力。要求教师在具备深厚的学科专业理论知识的同时,还要深入企业,了解生产现场的设备结构、系统组成,将实践教学要求与企业要求紧密结合,实现由传统高等教育师资队伍向应用型教师队伍的转换。为尽快适应应用型人才的培养要求,我们采取两方面措施:一方面加强教师的实践能力培养,鼓励教师结合现场实际,开展科学研究,既解决现场生产难题也丰富自身的实践能力。理论教师兼任实验课程并参与各种实践教学环节和企业的实际工作,建立一支“双师”型实践教学队伍。另一方面从企业聘请有一定的实践技能、熟悉现场工作流程的校外兼职教师参与学校实践教学的各个环节。

三、以加强实践性教学设施建设为依托,实现产学研的有机结合

实践性教学必须借助一定的设施、设备条件进行。这就要求我们进一步完善和加强实验室建设,努力改善实验设施和环境。要充分利用现代化教育手段,制作仿真、动画等多媒体课件,大力建设虚拟实验室,以此作为实验、实习课程的辅助教学手段。高校培养的学生不能只会理论研究,更应该为社会服务,本科生教育的质量最终要由市场和用人单位来检验。所以在完善校内实验、实习基地的同时,要加强校外实习基地的建设,首先向企业提供人才培养方案,协同企业一道按人才培养方案中对实践性教学环节的要求共同建设校外实习基地。厂校双方要本着互利互惠、共同促进的原则建立长期、稳定的合作关系,并在资金投入、甲乙双方职责等问题认真磋商,达成一致。在此基础上签订厂校合作协议,挂牌确定实践基地,真正实现“产、学、研”一体化。

四、以规范管理、完善评价为保障,确保实践教学质量

根据能源化学工程专业的特点,规范实践教学管理,制定实践教学的相关规章制度,如《实验室开放制度》、《实验室守则》、《校内外实习管理办法》、《课程设计、毕业设计管理办法》等实践教学的规章制度,完善各实践教学环节的教学大纲及指导书、任务书等教学文件,使实践教学制度化、科学化、规范化。成立实践教学督导小组,监控实验、实习、设计等实践环节的整个教学过程,使实践教学平稳、有序、高质、高效地运行。为不断提高实践教学质量,应多角度收集评价意见,如学生评价、教师评价、实习接收单位评价、系(分院)自评,专家评价等信息,真正做到以评促建。学生评价主要是从自身的学习感受来评价学习过程的效果。教师评价主要是评价学生的学习质量、学习态度以及实习接收单位的接待情况。实习接收单位评价主要是从学生的综合素质、专业知识技能、实习纪律、校方的实习计划的科学性合理性等方面进行评价。专家评价是针对实习情况对学生、教师、实习接收单位进行综合评价,提出建设性意见,指导改进实习效果。

五、结束语

化学工程学范文第8篇

关键词:化学工程;化工生产;工艺流程;优化措施;发展趋势

随着科学技术进步,我国化学工程发展迅猛,化工生产行业具有良好的发展机遇。而在实际生产中,不仅会带来环境污染,还会危害工作人员的健康。针对这种情况,必须采用科学有效的措施改进生产工艺,既满足市场需求,又能提高企业竞争力,推动化工行业可持续发展。

1化学工程的研究内容

化学工程的研究内容如下:①单元操作。化工生产的基本过程,主要有换热、吸收、整流、结晶、干燥、萃取等,这些基本过程被称为单元操作,可以指导设备设计、产品生产、操作控制。②化学反应工程。化工生产的核心就是化学反应,直接影响产品收率、生产成本等要素。20世纪中叶后,随着氧化、还原、硝化、反应器稳定性、反应相内传质传热等研究的开展,充实了化学工程的内容[1]。③传递过程。该过程是单元操作、化学反应的基础,主要分为热量传递、质量传递、动量传递三种类型。此外,以气体的增湿减湿为例,同时存在两种或多种传递现象。④化工热力学。主要研究传递过程的方向、极限,为过程分析提供数据支持,实现了理论研究和实际应用的紧密结合。⑤其他问题。以化工系统工程、过程动态学及控制为代表,随着生产规模扩大,资源能源消耗量增加,此时能量利用问题凸显出来,必须对生产设计和工艺操作进行优化。

2化工生产工艺流程和存在的问题

2.1工艺流程

第一步,原料处理。化工生产之前,原料处理是一个重要环节,原料不同,处理方法也不同。其中,气体材料多采用净化、加压、加温等处理方法;固体材料多采用粉碎、溶解、融合等处理方法;液体材料多采用蒸发、过滤、沉淀等处理方法。第二步,化学反应。化学反应是化工生产中的关键环节,直接影响产品的质量。具体来说,是以处理后的材料为对象,在一定的温度、压力等条件下进行反应,达到预期反应转化率和收率。目前常用的化学反应类型,主要是氧化、还原、聚合、焙烧、异构化等,获得目标产物或混合物。第三步,产品精制。经化学反应后,得到的产品纯度较低,此时就要进行分离和精制,将杂质、副产物去除,促使产品组成符合规格。值得注意的是,精制过程中的杂质和副产物,可以进行回收再利用,而不能直接作为废物处理[2]。

2.2存在的问题

第一,产品质量低下。在化工企业中,普遍存在重数量、轻质量的问题,不利于工艺水平的提升。首先,化学原料的反应不完全,不仅降低了产品质量,还会造成资源浪费。其次,生产设备的性能不过关,会增加废气、废水、废渣的产量,污染生态环境。以化肥生产为例,对温度和压力的要求高,如果反应器皿的温度不够,因反应不彻底就会产生三废。最后,化学生产工艺不连续,会影响生产进度,一旦前后生产环节相脱节,就会阻碍生产活动的进行。第二,环境污染破坏。原料经化学反应后,生成的固体、气体具有一定毒性,不经处理直接排放,就会污染生态环境。个别化工企业在生产期间,为了提高经济效益,盲目降低成本,毒害物质处理不达标就排放,会造成空气污染、土壤污染、水体污染,甚至人体中毒事件。以印刷、造纸、纺织、金属等行业为例,生产期间易出现重金属超标现象,影响生态环境的可持续发展[3]。第三,管理力度不足。近年来,为了控制化工污染,实现人与自然和谐发展的目标,国家出台了多个法律法规,约束相关行业的行为,通过转变生产模式,走上绿色发展、节能环保的道路。在具体管理中,面对环境污染、生产安全、资源浪费等问题,相关部门的管理力度不足,管理措施流于形式,甚至存在睁一只眼、闭一只眼的情况。而化工企业单纯追求经济利润,没有使用先进设备和技术,忽视了安全、环境等要素,也会造成生产问题。

3新形势下化工生产工艺的优化措施

3.1改进生产工艺

化工企业改进生产工艺,是实现可持续发展的必要途径,具体做法如下:第一,深入研究化工反应的原理和条件,以乙烯合成为例,可以采用裂解石油法,也可以采用乙醇脱水法。要求企业结合实际生产需求,选择合理的生产工艺,既能提高反应效率,又能降低生产成本。第二,严谨选择原料,应考虑到温度、压力、流速、性能等指标,具有耐温、耐压、耐磨、防腐等优势,避免发生破裂、损害、漏滴等问题。第三,合理布局设备,从平面、立体两个角度出发,提高安装精准度,为后续生产作业打下坚实基础[4]。

3.2应用新型能源

一直以来,我国化工生产使用的是传统化石燃料,缺点是燃烧效率低,且会造成环境污染,不满足新形势下的行业发展需求。对此,积极推广应用新型能源,例如电能、太阳能、地热能等,可以提高利用效率,有效保护生态环境。此外,配合使用新型催化剂,可以提高反应速度和程度,减少副产物的生成量,缓解能源浪费现象。

3.3合理处理废弃物

在化工生产期间,废弃物的处理也是一项关键工作。我国地域广阔,自然资源丰富,但人均占有量远低于世界平均水平。西方发达国家的工业发展,采用先污染后治理的道路,我国应该引以为戒,遵循以防为主、防治结合的原则。具体来说,废弃物不能直接排放,必须按照法律规范进行处理;或者进行回收再利用。以废水处理为例,可以采用沉淀法,将重金属离子转化为化合物,从而降低废水的危害,避免造成土壤污染和水体污染。

3.4降低动力损耗

化工生产除了消耗能源外,还会造成动力损耗,降低动力损耗,能节省生产成本,提高经济效益。具体操作如下:一方面,采用变频技术,适当调宽节能调速的范围,能减小电机拖动系统的能源损耗。相比于传统工艺,变频技术的应用可以减小系统磨损,延长使用寿命,不论是输入阶段、还是输出阶段,均能保证系统的动态平衡。另一方面,改造供热系统,化工生产系统是多个设备的有机结合,其中供热系统是一个重点,通过升级和优化,可将系统散发的热量传送至各个设备,实现余热的再利用,避免发生高热低用现象,实现节能降耗目标。

3.5加强生产管理

在生产管理上,首先应该结合生产现状,制定完善的管理制度体系,明确岗位职责,实行生产质量负责制。其次编制合理的奖惩措施,用来激发员工的积极性,树立高度责任心,降低生产风险。最后落实设备的检修养护工作,动态监测运行工况,及时发现问题、解决问题,提高运行稳定性。

4化学工程和生产工艺的未来发展趋势

4.1学科纵深发展

随着化学工程学科的发展,多相物系、高黏度流体、非牛顿型流体的传递规律,成为新的研究课题。针对化学反应中的多重定常稳定态问题进行研究,既能为反应器的设计和操作提供依据,也有利于化工研究和实际应用的结合。化学工程和生产工艺的纵深发展,能延长生产链、提高附加值,满足新形势下化工行业的发展需求。

4.2向新领域渗透

化学工程和生产工艺向新领域渗透,是该学科的客观需要,也是学科发展的动力所在。目前,化学工程的研究与物理工程、生物技术、生物医学工程的发展密切相关、相互影响。总结来看,在化工生产领域以外,只要涉及反应过程、传递过程的项目,均可以用到化学工程的知识和经验。

5结语

化学工程的发展与经济社会的进步密切相关。介绍了化工生产工艺流程,指出生产中存在的问题,例如产品质量低下、环境污染破坏、管理力度不足。对此,应该改进生产工艺,应用新型能源,合理处理废弃物,降低动力损耗,并加强生产管理,以推动化工行业可持续发展。

参考文献

[1]蔡成仪.危险化工工艺生产过程安全管理研究[J].中国化工贸易,2018,10(28):49.

[2]香永佳.化学工程中化工生产工艺探索及对策[J].读与写,2018,15(21):194.