化學(xué)工程和材料工程范文
時(shí)間:2023-08-17 18:15:00
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篇1
對(duì)于復(fù)合材料與工程專業(yè)而言,物理化學(xué)是一門非常重要的基礎(chǔ)化學(xué)課程,與專業(yè)理論知識(shí)緊密聯(lián)系,學(xué)好物理化學(xué)是學(xué)好復(fù)合材料專業(yè)知識(shí)的前提,但在實(shí)際教學(xué)中物理化學(xué)這門課程在本專業(yè)學(xué)習(xí)中存在一些問題,以下分別闡明現(xiàn)有問題及課改意見。
一、合理安排教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)
物理化學(xué)是一門概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科,涉及的公式多,應(yīng)用條件嚴(yán)格,比較抽象,是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中普遍感到難度較大的一門課。在本專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中只安排了一學(xué)期的課程學(xué)習(xí),因此選用高等教育出版社的《物理化學(xué)簡(jiǎn)明教程》作為學(xué)習(xí)教材。這本教材簡(jiǎn)明扼要地闡述了物理化學(xué)學(xué)科的主要內(nèi)容及材料類學(xué)生所需的基礎(chǔ)知識(shí),是一本符合本專業(yè)實(shí)際教學(xué)目標(biāo)的好教材。但由于本專業(yè)物理化學(xué)的課時(shí)較少,最終只能摘取部分章節(jié)學(xué)習(xí)。例如在2010級(jí)的教學(xué)方案中,只教學(xué)了化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)部分內(nèi)容(熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、化學(xué)勢(shì)、多相平衡等章節(jié))及表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng)章節(jié),電化學(xué)及化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)兩個(gè)重要章節(jié)都未學(xué)習(xí),這無疑會(huì)對(duì)物理化學(xué)課程學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性產(chǎn)生不小的損害。面對(duì)這一實(shí)際情況,我們完全可以從整個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃出發(fā),篩選出多門課程的重疊內(nèi)容,選排重疊知識(shí)在哪門課需要重點(diǎn)學(xué)習(xí),在哪門課可以了解。如在物理化學(xué)這門課程中多相平衡章節(jié)就和材料科學(xué)基礎(chǔ)課程里相關(guān)相圖的章節(jié)有所重復(fù),對(duì)于復(fù)合材料與工程專業(yè)而言,材料科學(xué)基礎(chǔ)里的相圖知識(shí)更重要,因此在物理化學(xué)教學(xué)中完全可以減少多相平衡的教學(xué)任務(wù),簡(jiǎn)要介紹一些基本概念和原理即可,主要學(xué)習(xí)可在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程中完成。同時(shí),物理化學(xué)中的表面化學(xué)章節(jié)也與學(xué)習(xí)材料表界面課程知識(shí)重復(fù),在材料表界面課程中更系統(tǒng)豐富地闡述了表面化學(xué),因此在物理化學(xué)課程也可以酌情減少教學(xué)任務(wù)。此外,像膠體化學(xué)此類比較簡(jiǎn)單的內(nèi)容也可以安排學(xué)生自學(xué),如果擔(dān)心學(xué)生的自覺性,就可以一些代表性問題作為作業(yè),讓學(xué)生完成。
此外,如果有可能就應(yīng)盡量合理制訂培養(yǎng)計(jì)劃,空出一些課時(shí),把物理化學(xué)這門分為兩學(xué)期學(xué)習(xí),因?yàn)橹挥邢到y(tǒng)、透徹地學(xué)習(xí)才能讓學(xué)生真正走進(jìn)物理化學(xué)的世界。
二、改進(jìn)教學(xué)方法
物理化學(xué)這門比較讓學(xué)生學(xué)起來吃力的課程,應(yīng)該積極采取有效的教學(xué)方法,改變這一現(xiàn)狀。
首先要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,比如在學(xué)習(xí)熱力學(xué)的過程中可以從歷史背景及名人軼事出發(fā)引出熱力學(xué)定律,又如在電化學(xué)中可以介紹鋰電的研究前景、新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀等。興趣始終是學(xué)習(xí)的最好動(dòng)力,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是最大挑戰(zhàn)也是最有效的教學(xué)方法。
其次采取案例法[3]、類比法[4]等總結(jié)所學(xué)知識(shí)與生活的聯(lián)系及知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)對(duì)比,加深學(xué)生印象,幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識(shí)。對(duì)于案例法,我們可以從工業(yè)生產(chǎn)的角度選取一種產(chǎn)品總結(jié)其中涉及的化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等知識(shí),這樣可以使學(xué)生產(chǎn)生直觀的學(xué)習(xí)感受,應(yīng)用更好的學(xué)習(xí)方式。物理化學(xué)中有很多知識(shí)是可以用類比法學(xué)習(xí)的,如可逆電池與不可逆電池、理想氣體與非理想氣體等。這些類比不應(yīng)由老師直接給出,而應(yīng)讓學(xué)生先獨(dú)自完成這些類比,最后再對(duì)學(xué)生的類比結(jié)果進(jìn)行查缺補(bǔ)漏,這樣不但可以加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象,更可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)方法培養(yǎng)出來的學(xué)生,最明顯的弱點(diǎn)是思維呆板,缺乏創(chuàng)新能力和發(fā)散思維[5]。因此,我們可以設(shè)置專門的討論課,在相互交流中使學(xué)生的思維活躍起來,對(duì)于一些重要概念如熱力學(xué)部分的焓、熵等,讓學(xué)生通過獨(dú)立思考提出見解,得到教師和其他同學(xué)的幫助和啟發(fā)。討論課不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且能形成良好的相互探討和交流的學(xué)習(xí)風(fēng)氣,有利于發(fā)散思維及創(chuàng)新能力的發(fā)展。
篇2
一是化學(xué)工程是個(gè)動(dòng)態(tài)靜止的工程。二是化學(xué)工程更具潛在性風(fēng)險(xiǎn)。三是化學(xué)工程對(duì)人的影響更直接。四是對(duì)化學(xué)工程的監(jiān)控難度較大。用籠統(tǒng)的工程倫理來限定化學(xué)工程顯得“帽大頭小”,有必要針對(duì)化學(xué)工程的學(xué)科特點(diǎn)提出相應(yīng)的倫理規(guī)范?;瘜W(xué)工程倫理研究的難題在于工程倫理學(xué)與化學(xué)工程倫理不能完全契合,在于現(xiàn)有的工程倫理理論框架不能完全適用化學(xué)工程技術(shù)?;瘜W(xué)工程倫理應(yīng)該是就工程所依托的化學(xué)技術(shù)的特點(diǎn),針對(duì)化學(xué)工程主體提出的倫理規(guī)范?;瘜W(xué)工程的自身特點(diǎn)決定了化學(xué)工程倫理不能簡(jiǎn)單等同于化學(xué)工程師的職業(yè)倫理,決定了與化學(xué)工程倫理交叉的環(huán)境倫理、生態(tài)倫理和生命倫理等其他倫理是研究化學(xué)工程倫理的重要理論來源。
基于化學(xué)工程的特點(diǎn)和倫理困境,化學(xué)工程受化學(xué)工程主體共同體的影響。即化學(xué)工程是化學(xué)工程師、工程投資者、政府企業(yè)決策部門、工程影響人群等主體共同體作用力合力的結(jié)果?;瘜W(xué)工程師的職業(yè)倫理是化學(xué)工程倫理的最主要組成部分。不同的化學(xué)工程師與化學(xué)工程的投資方雇傭關(guān)系不同,面臨的倫理困境不同,在化學(xué)工程中承擔(dān)的責(zé)任不同。
化學(xué)工程的倫理規(guī)范要高于一般工程
化學(xué)工程具有一般工程的特點(diǎn),同時(shí)高危險(xiǎn)性高污染性使得化學(xué)工程與一般工程的不盡相同,化學(xué)工程對(duì)環(huán)境和人類健康的影響更為迅速和直接,與公眾的生存環(huán)境和自身健康息息相關(guān)。因此,化學(xué)工程的倫理規(guī)范要高于一般工程。基于化學(xué)工程的以上特點(diǎn),化學(xué)工程倫理規(guī)范的構(gòu)建就尤為重要。
化學(xué)工程理論是工程理論的一部分,將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的化學(xué)工程,不僅是一種技術(shù)的應(yīng)用行為,同時(shí)也應(yīng)該被視作一種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。因此,化學(xué)工程倫理規(guī)范的構(gòu)建應(yīng)該技術(shù)和社會(huì)實(shí)踐兩方面來考慮。
二、降低化學(xué)原料的威脅
一是化學(xué)工程中使用到的原材料,大多數(shù)都帶有危險(xiǎn)標(biāo)記,對(duì)人們對(duì)健康具有一定的威脅。甚至,有些化學(xué)原料無色無味,可以使人在不察覺的情況下吸入或接觸到,從而造成對(duì)人體的傷害。危險(xiǎn)化學(xué)原料應(yīng)該具有醒目的危險(xiǎn)標(biāo)志是十分必要的:二是危險(xiǎn)化學(xué)品在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用、經(jīng)營(yíng)和運(yùn)輸過程中都應(yīng)得到妥善處理。有些危險(xiǎn)化學(xué)品,可以通過冷藏壓縮,密封保存等技術(shù)手段來降低和消除對(duì)人體和環(huán)境的危害。運(yùn)用專業(yè)的技術(shù)降低化學(xué)原料的威脅刻不容緩。
三、保證生產(chǎn)過程的規(guī)范和安全
在化學(xué)材料的生產(chǎn)過程中涉及很多環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都可能具有潛在的危害。保證整個(gè)生產(chǎn)線都達(dá)到科學(xué)工藝的要求能夠減少工程事故和對(duì)環(huán)境的危害。一是通過對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn),使其了解生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)的危害,使其在每個(gè)生產(chǎn)過程中的操作都符合相應(yīng)的規(guī)范,對(duì)于一些故障能夠妥善處理。二是運(yùn)用技術(shù)手段對(duì)每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防和控制,要有完備科學(xué)的三廢處理設(shè)備,保證生產(chǎn)過程的規(guī)范和安全。
(一)治理和修復(fù)化學(xué)工程對(duì)環(huán)境的危害:對(duì)化學(xué)工程對(duì)環(huán)境的污染應(yīng)該做的預(yù)防為主,防治結(jié)合,綜合治理。但是,有些化學(xué)工程對(duì)環(huán)境的危害,運(yùn)用目前的技術(shù)手段不可避免的?;蛘?由于種種原因,對(duì)環(huán)境的污染已經(jīng)造成,都可以運(yùn)用相關(guān)技術(shù),采取有效措施,對(duì)污染后的環(huán)境進(jìn)行治理和修復(fù)。
一是必須對(duì)環(huán)境污染工程進(jìn)行詳細(xì)分析,找出污染源,確定污染物,最終制定相應(yīng)措施對(duì)環(huán)境進(jìn)行治理和修復(fù):二是修復(fù)過程中采取的方式方法,應(yīng)該充分考慮到周邊公共建筑和相關(guān)人群的敏感度等因素,建設(shè)修復(fù)設(shè)施不得對(duì)場(chǎng)地及周圍環(huán)境造成新的破壞。
(二)構(gòu)建化學(xué)工程倫理的制定和實(shí)施方法
一是化學(xué)工程倫理的制定和實(shí)施要比一般工程更加嚴(yán)格,確?;瘜W(xué)工程的規(guī)范和安全;二是對(duì)化學(xué)工程倫理的監(jiān)督和執(zhí)行也要高于一般工程,敢于接受社會(huì)各方面的監(jiān)督,取得公眾對(duì)于化學(xué)工程的信任。三是化學(xué)工程師應(yīng)保證化學(xué)工程科學(xué)合理的論證和設(shè)計(jì),全力參與、全程跟蹤化學(xué)工程活動(dòng),同時(shí)對(duì)化學(xué)工程的每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督,從而降低化學(xué)工程風(fēng)險(xiǎn),保障化學(xué)工程合倫理性。四 是工程決策者應(yīng)該根據(jù)針對(duì)工程中可能存在的問題和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,制定不同的備選方案,選擇合適方案,實(shí)現(xiàn)工程最優(yōu)化。五是政府部門應(yīng)該在道德約束和倫理規(guī)范尚不完善的情況下,對(duì)化學(xué)工程中的每個(gè)參與者進(jìn)行監(jiān)督,明確他們的權(quán)利義務(wù),監(jiān)督和管理化學(xué)工程的實(shí)施。六是公眾是化學(xué)工程的最直接利益相關(guān)主體,有權(quán)監(jiān)督化學(xué)工程的運(yùn)行和實(shí)施,捍衛(wèi)自身健康和生存環(huán)境安全,并對(duì)化學(xué)工程的負(fù)影響,提出正當(dāng)?shù)膫惱碓V求.。
化學(xué)工程是工程的一個(gè)重要分支,化學(xué)工程倫理規(guī)范應(yīng)該在原有工程倫理規(guī)范的理論框架下,同時(shí)結(jié)合化學(xué)工程理論來構(gòu)建。通過技術(shù)了解危害,規(guī)范操作,對(duì)可能的危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防和控制;同時(shí),任何一個(gè)工程也是一種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),那么就不應(yīng)該脫離社會(huì)而獨(dú)立存在,當(dāng)然也應(yīng)該受到社會(huì)倫理規(guī)范的約束。
通過管理,結(jié)合國(guó)內(nèi)的具體情況,明確不同角色的權(quán)利和義務(wù),同時(shí)制定相應(yīng)的化學(xué)工程倫理規(guī)范。
篇3
一、為什么選折化學(xué)工程與工藝專業(yè)
化學(xué)工程與工藝專業(yè)作為我們學(xué)習(xí)的專業(yè),不禁會(huì)對(duì)自己的未來產(chǎn)生思考,之后的篇幅便是介紹本專業(yè)的未來發(fā)展路線:技術(shù)型路線、銷售型路線及復(fù)合型路線。通過對(duì)三者的一一描述,產(chǎn)生縱向的說明展望及橫向的對(duì)比思考。全篇從對(duì)化工專業(yè)的了解開始,止于對(duì)個(gè)人發(fā)展的歸納展望,展現(xiàn)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的巨大潛能及良好的未來發(fā)展態(tài)勢(shì)。化工科學(xué)體系龐大,其包括材料化學(xué)、材料物理、化學(xué)工程與工藝、環(huán)境工程、精細(xì)化工、生物工程等近二十個(gè)專業(yè)。而有調(diào)查顯示,目前企業(yè)需求最大的三個(gè)抓也中,化學(xué)工程與工藝以19%的比例占據(jù)第一,其次是均為14%的高分子材料與工程和精細(xì)化工專業(yè)。由此可見,化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才的市場(chǎng)需求大,就業(yè)前景好,對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)也大。選擇化學(xué)工程與工藝專業(yè)的我們,也必將在祖國(guó)的建設(shè)中大展拳腳。
二、如何更好學(xué)習(xí)化學(xué)工程與工藝專業(yè)知識(shí)
學(xué)習(xí)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的知識(shí),我們可獲得多方面的知識(shí)及能力。首先,我們可以掌握化學(xué)工程、化學(xué)工藝及應(yīng)用化本文由收集整理學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí),掌握化工裝置工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)方法,掌握化工過程模擬優(yōu)化的方法;其次,我們還可以熟悉國(guó)家對(duì)于化工生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等方面的方針,政策和法規(guī),了解化學(xué)工程學(xué)的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)、新技術(shù)與新設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài);最重要的是,我們學(xué)會(huì)了文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法,具有一定得科學(xué)研究和實(shí)際工作能力,具有創(chuàng)新的意識(shí)及獨(dú)立獲取新知識(shí)的能力。
三、應(yīng)該學(xué)會(huì)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題
化學(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)和其他過程工業(yè)生產(chǎn)中所進(jìn)行的化學(xué)過程和物理過程共同規(guī)律的一門工程學(xué)科。其一重要的任務(wù)就是研究有關(guān)工程因素對(duì)過程和裝置的效應(yīng),特別是在放大的效應(yīng)。以解決關(guān)于過程開發(fā)、裝置設(shè)計(jì)和操作理論和方法等問題。它以物理學(xué)、化學(xué)和教學(xué)的原理為基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)手段,與化學(xué)工藝相配合,去解決工業(yè)生產(chǎn)問題。
化學(xué)工程包括單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)、化學(xué)系統(tǒng)工程、過程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制等方面,其研究對(duì)象通常是非常復(fù)雜的,主要表現(xiàn)在過程本身的復(fù)雜,物理的復(fù)雜及物系流動(dòng)時(shí)邊界的復(fù)雜性。而化學(xué)工程的研究范圍也包括裝置的大型化和新產(chǎn)品、新工藝工業(yè)化的問題,且化學(xué)工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要作用也是非常明顯的。同時(shí),化學(xué)工程也向著兩個(gè)方向發(fā)展:一方面隨著學(xué)科的成熟,不斷向?qū)W科深度發(fā)展,另一方面是不斷向新的領(lǐng)域滲透,研究和解決新領(lǐng)域的新問題。
化學(xué)工藝即化工技術(shù)或化學(xué)生產(chǎn)技術(shù),指將原料物主要經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過程,包括實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的全部措施。化學(xué)生產(chǎn)過程一般地可概括為三個(gè)主要步驟:1原料處理;2化學(xué)反應(yīng);3產(chǎn)品精制。而以上的三步驟都需要在特定的設(shè)備中,在一定的操作條件下完成所要求的化學(xué)和物理得轉(zhuǎn)變。而化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)一般是對(duì)一定的產(chǎn)品或原料提出的,所以,它具有個(gè)
別生產(chǎn)的特殊性,但其內(nèi)容所涉及的方面一般有:原料和生產(chǎn)方法的則用,流程組織;所用設(shè)備的作用,結(jié)構(gòu)和操作;催化劑及其它物料的影響,操作條件的確定,生產(chǎn)控制,產(chǎn)品規(guī)格及副產(chǎn)品的分離和利用,以及安全技術(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等問題。
現(xiàn)代化學(xué)生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn),應(yīng)用了基礎(chǔ)科學(xué)理論(化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)等),化學(xué)工程原理和方法以及其他有關(guān)的工程學(xué)科的知識(shí)及技術(shù)。而現(xiàn)代化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是:基礎(chǔ)化學(xué)生產(chǎn)的大型化,原料和副產(chǎn)品的充分利用,新原料路線和新催化劑的采用,能源消耗的降低;環(huán)境污染的防止,生產(chǎn)控制自動(dòng)化,生產(chǎn)的最優(yōu)化等。
四、在了解了化學(xué)工程與工藝專業(yè)可以有哪些就業(yè)路線
1.技術(shù)型路線:技術(shù)員-工程師-總工程師(或創(chuàng)業(yè))
化工行業(yè)是個(gè)講究資歷和積累的行業(yè),很少有“一飛沖天”的特別機(jī)遇,初畢業(yè)的我們可以做些技術(shù)類的工作,踏踏實(shí)實(shí),一步步積累技術(shù)資本和經(jīng)驗(yàn),然后到了一定程度后,便能獲得比較好的機(jī)遇和地位?;瘜W(xué)工程與工藝工作,一般需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間來讓自己的理論和實(shí)踐得以充分的結(jié)合后,才能謀取個(gè)人職業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)。所以,若要走技術(shù)路線,對(duì)于剛畢業(yè)的我們,必須在寂寞與微薄的薪水中提升自己,技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)是化學(xué)工程師的資本,基本可以替代金融資本進(jìn)行創(chuàng)業(yè),這也是工作最開始幾年的寂寞和低收入換來的回報(bào)。有技術(shù)在手,想有高薪或者是創(chuàng)業(yè),都不是問題。
2.銷售型路線:業(yè)務(wù)員-銷售主管-區(qū)域經(jīng)理-銷售總監(jiān)
化工原材料的辨別必須是建立在扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)之上,否則無法向客戶解釋產(chǎn)品的優(yōu)劣。所以,化工貿(mào)易人才基本都需要是化工專業(yè)出身,同時(shí)熟知外貿(mào)規(guī)則和單位業(yè)務(wù),還必須具備貿(mào)易人才的耐心細(xì)致,語言表達(dá)能力強(qiáng),開朗樂觀,能吃苦耐勞等素質(zhì),若你具備以上的素質(zhì),那便在你涉足該行業(yè)做銷售時(shí),努力地工作。工作的前兩年是收入和職業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期,因?yàn)?,銷售過程中最重要的渠道(人脈)和技巧在兩年內(nèi)基本定型。好的銷售人才永遠(yuǎn)都不用發(fā)愁企業(yè)或行業(yè)的不景氣,因?yàn)殇N售技能的通用性,跳槽轉(zhuǎn)行都是非常輕松的。
篇4
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;可持續(xù)發(fā)展;科技創(chuàng)新;挑戰(zhàn)
化學(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中所進(jìn)行的化學(xué)過程、物理過程及其所用設(shè)備的設(shè)計(jì)與操作和優(yōu)化的共同規(guī)律的一門工程學(xué)科?;瘜W(xué)工程領(lǐng)域涉及工藝開發(fā)、產(chǎn)品研制、過程設(shè)計(jì)、裝備強(qiáng)化、系統(tǒng)模擬、環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)管理、操作控制等內(nèi)容。該領(lǐng)域包含無機(jī)與有機(jī)化工、精細(xì)化工、石油化工與煤炭化工、冶金化工、生物化工、環(huán)境化工、材料化工等行業(yè)。在社會(huì)發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,化學(xué)工程領(lǐng)域具有重要作用,且化學(xué)工程與信息、材料、生物、能源、資源、航天、海洋等高新技術(shù)領(lǐng)域相互滲透,共同推動(dòng)高新科技的發(fā)展。
1我國(guó)化學(xué)工程的發(fā)展歷程
化學(xué)工程在發(fā)展的過程中經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一個(gè)發(fā)展階段稱為“單元操作”[1],該階段的化學(xué)工程是一門共性化學(xué)工程學(xué)科,以各工業(yè)種類所需的單元設(shè)備或操作的共性規(guī)律為基礎(chǔ);第二個(gè)發(fā)展階段稱為“傳遞原理和反應(yīng)工程”[2],該階段總結(jié)出了不同的單元設(shè)備和操作中的共性現(xiàn)象———流動(dòng)、傳熱、傳遞和反應(yīng),即“三傳一反”,第二階段是在第一階段基礎(chǔ)上進(jìn)一步的知識(shí)深化;第二階段中,化學(xué)工程吸收了當(dāng)時(shí)相關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新成果,強(qiáng)化了解決工業(yè)問題的能力,形成了模型化的方法論,進(jìn)一步推動(dòng)了化學(xué)工程在其他工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,第二階段“三傳一反”的相關(guān)研究引領(lǐng)了化學(xué)工程近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展。伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展,化學(xué)工程的需求也在快速增長(zhǎng),特別是資源、能源利用與環(huán)境破壞問題的挑戰(zhàn),使得化學(xué)工程的重要性進(jìn)一步凸顯。然而,一方面化學(xué)工程的現(xiàn)有理論與方法已經(jīng)愈發(fā)無法滿足當(dāng)前工業(yè)工程應(yīng)用與發(fā)展的需求;另一方面,一些高新技術(shù)的發(fā)展如納米科學(xué)、生命科學(xué)技術(shù)等也為化學(xué)工程未來深層次的發(fā)展創(chuàng)造了新的機(jī)遇。在此狀況下,化工界關(guān)于化學(xué)工程新的發(fā)展階段的討論越來越多。我國(guó)化工學(xué)者郭慕孫提出“三傳一反+X”[3],認(rèn)為傳遞過程與反應(yīng)工程的研究必須擴(kuò)展到介觀尺度、微觀尺度范疇,并在探索多尺度轉(zhuǎn)變規(guī)律過程中不斷發(fā)展與更新(汪家鼎)[4]。復(fù)雜性科學(xué)的進(jìn)步將有力推動(dòng)化學(xué)工程的發(fā)展。為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)化學(xué)工程的需要,我們首先應(yīng)當(dāng)關(guān)注化學(xué)工程當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)是什么?然后面對(duì)這些挑戰(zhàn)怎樣將其轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)遇。
2化工發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)
目前,在我國(guó)化學(xué)工程的發(fā)展中,第二階段的“三傳一反”依然是化學(xué)工程研究的主要內(nèi)容,但化學(xué)工程的研究?jī)?nèi)容只有產(chǎn)生適應(yīng)學(xué)科交叉融合和經(jīng)濟(jì)需求的變革,才能繼續(xù)在社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。而在此變革過程中,我們面臨著多方位的挑戰(zhàn)。
2.1化學(xué)工程與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展
近二三百年來,隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,資源的急劇消耗,環(huán)境也日趨惡化,在人口、資源、環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展上,出現(xiàn)了一系列矛盾。人類面臨著資源短缺、生存環(huán)境質(zhì)量下降等現(xiàn)象,迫使人們?cè)诟脑熳匀坏耐瑫r(shí)要進(jìn)行深刻的反思。人們不得不面對(duì)現(xiàn)實(shí),努力建立與自然新型合作關(guān)系,走可持續(xù)發(fā)展道路,建立和諧的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境。我國(guó)政府也制定了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,采取了積極的措施來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的平衡。而化學(xué)工程是對(duì)環(huán)境中的各種資源進(jìn)行化學(xué)處理和加工的生產(chǎn)過程,該生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄物部分有害、有毒,進(jìn)入環(huán)境會(huì)造成污染。并且有的化工產(chǎn)品在使用過程中也會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染。因此化學(xué)工業(yè)對(duì)環(huán)境影響巨大,所以實(shí)施可持續(xù)發(fā)展對(duì)化工生產(chǎn)尤為重要?;瘜W(xué)工程領(lǐng)域要積極探索新的方法減少化工生產(chǎn)過程中或產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的危害。這是化學(xué)工程今年來面臨的一大挑戰(zhàn)。目前我國(guó)環(huán)境保護(hù)問題面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn),同時(shí)資源、能源的高效清潔利用問題也面臨著突出挑戰(zhàn),因此,化學(xué)工程的研究對(duì)象將由以煤、石油、天然氣為代表的傳統(tǒng)不可再生能源向生物質(zhì)能等新興可再生能源進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的擴(kuò)展。新興可再生能源應(yīng)當(dāng)具有環(huán)保性、成本低和宜于大規(guī)模利用等優(yōu)點(diǎn)。隨著環(huán)境保護(hù)、氣候變化、能源清潔利用等問題越來越受到重視,各種資源的循環(huán)利用也將成為化學(xué)工程面臨的重要難題,化學(xué)工程必須重視并解決這一難題。今后,化工必須以重大需求作為牽引力,以解決能源、資源利用與環(huán)境保護(hù)的重大問題為目標(biāo)(李成岳)[5]。
2.2化學(xué)工程與科技創(chuàng)新
傳統(tǒng)的化學(xué)工程對(duì)于“三傳一反”的研究難以突破常規(guī)化工過程的量化放大和調(diào)控這一瓶頸問題,更需面對(duì)高新技術(shù),尤其是生物技術(shù)、納米技術(shù)和材料科學(xué)發(fā)展過程中遇到的新問題,因此其時(shí)空內(nèi)涵和范圍必須深化和擴(kuò)展?;瘜W(xué)工程需要解決的大多數(shù)難題都具有多尺度結(jié)構(gòu)特征,空間上跨越從原子、分子到設(shè)備、系統(tǒng),甚至自然生態(tài)的尺度,時(shí)間上跨越秒、月到年甚至更大的尺度,之前的計(jì)算方法并不能在這樣的時(shí)空尺度中運(yùn)算,更無法建立不同尺度之間的關(guān)系,因此認(rèn)識(shí)不同層次結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)系十分困難,這是解決很多化學(xué)工程問題的瓶頸。我國(guó)目前的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求對(duì)化工產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期的設(shè)計(jì),從產(chǎn)品研發(fā)開始就必須提前考慮以后整個(gè)周期中可能產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)和如何回收資源,這就需要大大擴(kuò)展化學(xué)工程研究的時(shí)空范圍?;瘜W(xué)工程必須樹立復(fù)雜性的觀念,進(jìn)入復(fù)雜性科學(xué)[6]。由于當(dāng)今很多新興領(lǐng)域在持續(xù)高速發(fā)展,而目前的化學(xué)工程理論與技術(shù)并不能滿足這些領(lǐng)域發(fā)展對(duì)于化工技術(shù)的需求,因此很多化工行業(yè)的企業(yè)在市場(chǎng)需求和經(jīng)濟(jì)利益的推動(dòng)下,采用了高能耗、高污染、高排放的生產(chǎn)模式。但如果長(zhǎng)期忽視了化學(xué)工程相關(guān)知識(shí)的擴(kuò)展和應(yīng)用,忽視了化學(xué)工程學(xué)科自身的發(fā)展,長(zhǎng)此以往,化學(xué)工程會(huì)失去發(fā)展的機(jī)遇,甚至可能在學(xué)科交叉與融合的進(jìn)程中落伍。
3結(jié)論
我國(guó)化學(xué)工業(yè)正面臨許多挑戰(zhàn),并且也會(huì)伴隨有機(jī)遇,化學(xué)工業(yè)發(fā)展所帶來的科技創(chuàng)新和對(duì)環(huán)境的友好型發(fā)展的步伐也將有較大進(jìn)展。面對(duì)高新技術(shù)的發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的趨勢(shì),應(yīng)認(rèn)清形勢(shì),明確任務(wù),調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略,全面提高競(jìng)爭(zhēng)力。
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篇5
關(guān)鍵詞:全日制工程碩士;化學(xué)工程領(lǐng)域;學(xué)科交叉;人才培養(yǎng)模式
化學(xué)工程領(lǐng)域含基本無機(jī)與有機(jī)化工、石油化工與煤化工、精細(xì)化工、生物化工、材料化工、冶金化工、環(huán)境化工等工業(yè)行業(yè)。化工產(chǎn)業(yè)既是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展的重要支柱,又與信息、生物、材料、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、資源、能源、海洋、航天、國(guó)防等高新技術(shù)領(lǐng)域相互滲透[1-9]。同時(shí),社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)化工產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品需求也提出了新的挑戰(zhàn),迫使傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)積極開展產(chǎn)品研發(fā)和工程技術(shù)創(chuàng)新。產(chǎn)業(yè)的交叉發(fā)展促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與升級(jí),與此同時(shí),也促進(jìn)了高層次應(yīng)用型工程碩士人才培養(yǎng)模式的改革與探索[6-8]。因此,以化工為基礎(chǔ)的技術(shù)革命和技術(shù)創(chuàng)新大力發(fā)展中高端終端產(chǎn)品迫在眉睫。通過專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng),以“多學(xué)科交叉工程領(lǐng)域”應(yīng)用型高層次人才培養(yǎng)為目標(biāo),搭建高校、企業(yè)的橋梁,是實(shí)現(xiàn)理論促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的重要途徑。
1“多學(xué)科交叉”化學(xué)工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位
化學(xué)工程領(lǐng)域工程碩士研究生的培養(yǎng),本著“面向工業(yè)界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,以西南地區(qū)以及國(guó)家化工支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展和社會(huì)需求為導(dǎo)向,以實(shí)際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,依托交叉發(fā)展的行業(yè)需求,培養(yǎng)具有良好的工程職業(yè)道德和法規(guī)意識(shí),豐富的人文科學(xué)素養(yǎng),強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感,較強(qiáng)的組織管理能力和良好的合作意識(shí),較強(qiáng)的工程技術(shù)創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立從事創(chuàng)新研發(fā)的能力,并能將“交叉學(xué)科”工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論有效應(yīng)用于化工生產(chǎn)中的產(chǎn)品開發(fā)、工程設(shè)計(jì)、過程裝備設(shè)計(jì)研發(fā)以及工藝技術(shù)改造的高層次應(yīng)用型工程技術(shù)和工程管理的人才。
2重慶理工大學(xué)全日制化學(xué)工程領(lǐng)域工程碩士人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
經(jīng)過多年的建設(shè)發(fā)展,我?;瘜W(xué)工程學(xué)科在資源環(huán)境化工、精細(xì)化工、工業(yè)催化、化工裝備與控制等領(lǐng)域已經(jīng)形成了明顯的優(yōu)勢(shì)和特色。在資源與環(huán)境化工領(lǐng)域,針對(duì)重慶及西南地區(qū)特色資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重大需求,建有“重慶市化工廢水與污染控制工程技術(shù)研究中心”,與企業(yè)聯(lián)合建有“重慶市光氣衍生物企業(yè)工程技術(shù)研究中心”。重點(diǎn)開展天然氣資源精細(xì)化利用、化工產(chǎn)業(yè)廢水污染控制與資源化、重金屬污染土壤修復(fù)和固廢處理等領(lǐng)域的研究。在精細(xì)化工與工業(yè)催化領(lǐng)域,重點(diǎn)開展催化材料、納米材料、能源材料等化工新材料方面的研究,與企業(yè)聯(lián)合建有“重慶市化工本質(zhì)安全協(xié)同創(chuàng)新中心”。研究成果主要應(yīng)用于電子工業(yè)、能源化工、天然氣化工、石油化工、煤化工、氯堿化工等領(lǐng)域。在化工過程裝備與控制領(lǐng)域,依托我校化學(xué)化工學(xué)院的“過程裝備與控制工程”專業(yè)和學(xué)?!皺C(jī)械工程”一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)建設(shè)發(fā)展。在新型環(huán)保設(shè)備、新型分離過程設(shè)備、化工設(shè)備腐蝕與控制技術(shù)研發(fā)方面形成了自己的特色和優(yōu)勢(shì),與企業(yè)聯(lián)合建有“重慶市防腐涂料工程技術(shù)研究中心”。在上述學(xué)科領(lǐng)域里,由于長(zhǎng)期與重慶化工產(chǎn)業(yè)界合作,已經(jīng)形成了基礎(chǔ)研究與工程實(shí)際緊密結(jié)合的特色發(fā)展之路。因此,化學(xué)工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科交叉的人才培養(yǎng)格局,并開展了多學(xué)科交叉全日制工程碩士培養(yǎng)模式的改革與探索。通過化學(xué)工程與材料工程、機(jī)械工程、環(huán)境工程、車輛工程、生物工程、控制工程等工程領(lǐng)域的交叉融合,立足于企業(yè)的發(fā)展和需求,建立了較為完善的實(shí)踐教學(xué)體系和多家校外實(shí)踐教學(xué)基地,形成了多學(xué)科交叉的大綜合工程性應(yīng)用型高層次人才培養(yǎng)模式。
3“多學(xué)科交叉”全日制化學(xué)工程領(lǐng)域課程體系構(gòu)建
化學(xué)工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)總體上分為校內(nèi)與校企聯(lián)合的兩階段培養(yǎng)模式。校內(nèi)培養(yǎng)階段主要完成課程學(xué)習(xí),校企聯(lián)合培養(yǎng)階段采取實(shí)踐、學(xué)習(xí)研究、論文相結(jié)合的培養(yǎng)模式。課程體系按照由基礎(chǔ)向?qū)I(yè)方向發(fā)展的分模塊化設(shè)置,主要包括基礎(chǔ)模塊、基本技能模板與工程交叉融合模板、以及與地區(qū)化工產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合的工程實(shí)踐模塊,如圖1所示。在公共基礎(chǔ)模塊,除了設(shè)置公共的工程英語,政治和工程數(shù)學(xué)外,還增設(shè)了工程經(jīng)管課程,培養(yǎng)工程管理人才。在學(xué)位基礎(chǔ)課程中,針對(duì)化工企業(yè)在反應(yīng)和分離等基礎(chǔ)知識(shí)方面,開設(shè)了高等反應(yīng)工程和分離工程,并開設(shè)了化工過程設(shè)計(jì),以期培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。增設(shè)了知識(shí)產(chǎn)權(quán)和文獻(xiàn)檢索等課程,培養(yǎng)學(xué)生在科研成果方面的查詢和寫作能力。在工程交叉融合模板,立足于化工產(chǎn)業(yè)與機(jī)械工程、材料工程、車輛工程、控制工程、生物工程等方面的融合,每個(gè)模塊都開設(shè)了3門課組課,比如化工與機(jī)械的結(jié)合,開設(shè)了過程原理與裝備、壓力容器的分析設(shè)計(jì)、高等化工流體力學(xué)等課組課。教學(xué)內(nèi)容上突出化工理論與技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性,通過精選教學(xué)內(nèi)容,充分利用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段,采取理論結(jié)合實(shí)際的案例式教學(xué)、以問題為導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué)、課堂研討式教學(xué)和課程結(jié)合課內(nèi)實(shí)驗(yàn)等教學(xué)模式。根據(jù)工程碩士人才培養(yǎng)的要求,改革課程教學(xué)評(píng)價(jià)與考核方式,采取筆試、案例分析、小論文等靈活多樣的考核方式,突出學(xué)生的問題分析與知識(shí)應(yīng)用能力。實(shí)踐教學(xué)與學(xué)位論文主要在實(shí)踐基地完成,可采用集中實(shí)踐與分段實(shí)踐相結(jié)合的方式。通過在具體的生產(chǎn)崗位輪崗和企業(yè)主要管理崗位見習(xí)學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式進(jìn)行。企業(yè)學(xué)習(xí)培養(yǎng)采取以企業(yè)高級(jí)技術(shù)人員(管理人員)為主、學(xué)校指導(dǎo)教師為輔的校企聯(lián)合指導(dǎo)的方式,學(xué)生在“雙導(dǎo)師”指導(dǎo)下,通過在企業(yè)參加實(shí)踐活動(dòng)獲得在實(shí)踐中鞏固和深化理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決工程實(shí)踐問題的能力,在企業(yè)完成論文選題和論文研究工作。論文選題應(yīng)直接來源于生產(chǎn)實(shí)際或者具有明確的生產(chǎn)背景和應(yīng)用價(jià)值,論文選題應(yīng)有一定的技術(shù)難度,并有一定的理論基礎(chǔ),具有創(chuàng)新性、先進(jìn)性、實(shí)用性。
4總結(jié)
隨著科技的發(fā)展,高附加值的中高端化工產(chǎn)品的發(fā)展成為了發(fā)展方向,這需要機(jī)械,材料,控制工程等為支撐。同樣,科技的發(fā)展也引領(lǐng)了產(chǎn)業(yè)的深度交叉融合,因此,在高層次的應(yīng)用型工程碩士培養(yǎng)過程中,需要重新定位多學(xué)科交叉下全日制化學(xué)工程領(lǐng)域工程碩士的人才培養(yǎng)目標(biāo),充分發(fā)揮行業(yè)和專業(yè)組織在培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定、教學(xué)改革等方面的指導(dǎo)作用,建立學(xué)校與行業(yè)企業(yè)相結(jié)合的專業(yè)化教師團(tuán)隊(duì)和聯(lián)合培養(yǎng)基地,強(qiáng)化專業(yè)學(xué)位研究生的實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng),推動(dòng)學(xué)科交叉下全日制化學(xué)工程領(lǐng)域工程碩士人才培養(yǎng)改革與實(shí)踐。
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篇6
1化學(xué)工程技術(shù)
我們的生活與化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品息息相關(guān),我們的衣食住行都離不開化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品,從食品、衣物、日用品到農(nóng)作物的培育和工業(yè)原料,涉及我們生活的方方面面[1]。由此可見化學(xué)工程技術(shù)是一門十分重要的科學(xué)技術(shù),是科研人員格外重視的一個(gè)領(lǐng)域。化學(xué)理論不只是這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ),其相關(guān)的科學(xué)技術(shù)也被融合到化學(xué)工程技術(shù)中,采用各種高新儀器設(shè)備,通過化學(xué)反應(yīng)達(dá)成工業(yè)的大批量生產(chǎn)目標(biāo)。主要是通過儀器、設(shè)備以及技術(shù)處理綜合化學(xué)原理和專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識(shí),使化學(xué)原料遵從適合的比例從而進(jìn)行后續(xù)的反應(yīng)。眾所周知,化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)反應(yīng)條件十分苛刻,先進(jìn)的化學(xué)工程技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)所要求的條件,能夠有效地提升產(chǎn)品的品質(zhì)[1]。這項(xiàng)技術(shù)不僅可以用于化學(xué)生產(chǎn),還可以用于廢液廢料的的處理,對(duì)于環(huán)境的保護(hù)也起到了重要的作用,支持了國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展政策。
2化學(xué)工程技術(shù)于化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1超臨界流體技術(shù)
超臨界流體指的是綜合氣態(tài)和液態(tài)兩者優(yōu)勢(shì)的介于氣態(tài)液態(tài)兩種狀態(tài)之間的流體,也就是說既擁有氣態(tài)的小附著力還有液體相對(duì)高的密度,故而超臨界流體的特征就是粘度低、密度高且擴(kuò)散能力強(qiáng),并且高溶解性可以節(jié)約工業(yè)生產(chǎn)中的能源消耗[2]。這些特征使這種流體具備了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。而超臨界流體技術(shù)就是通過調(diào)節(jié)溫度和壓強(qiáng)兩種參數(shù)來獲得超臨界流體,這一技術(shù)可以被應(yīng)用于許多的研究領(lǐng)域,例如復(fù)合材料的研發(fā)、有機(jī)物的生產(chǎn)、高分子材料特性研究、無機(jī)材料的配置等等。
2.2熱傳導(dǎo)技術(shù)
化學(xué)工程技術(shù)中的微小尺度傳熱工藝和強(qiáng)化熱傳導(dǎo)的過程兩個(gè)方面構(gòu)成了熱傳導(dǎo)技術(shù)[2]。在微小尺寸層面從時(shí)間和空間兩個(gè)方向研究熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射的便是微小尺度的傳熱工藝;改變換熱設(shè)備的某一些特定參數(shù)使化工產(chǎn)品在加熱過程中不斷變化傳熱系數(shù)從而達(dá)成持續(xù)發(fā)熱目標(biāo)的技術(shù)便是強(qiáng)化熱傳導(dǎo)的過程。這一過程可以通過加大換熱接觸面積來實(shí)現(xiàn)提升傳熱效率的目標(biāo),這樣就可以降低能耗。相對(duì)于微小尺度傳熱工藝這種工藝對(duì)于專業(yè)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)條件有著更為嚴(yán)苛的要求。
2.3綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)
有毒的廢棄物會(huì)對(duì)人體造成一些影響,綠色化學(xué)反應(yīng)是一種通過化學(xué)技術(shù)和相關(guān)原理防止對(duì)環(huán)境或人體有害物質(zhì)產(chǎn)生的技術(shù),可以從根源上解決污染問題,避免生態(tài)平衡被破壞,防止人的身體健康受到損傷[2]。這種技術(shù)是通過過程中的反應(yīng)物、催化劑或其他材料使得產(chǎn)品或副產(chǎn)物不對(duì)人體或環(huán)境造成不利的影響,并且降低能耗。例如使用生物制劑替換含有苯環(huán)的石油原料,同樣可以產(chǎn)出尼龍產(chǎn)品。除了服飾之外,綠色食品中也大量應(yīng)用了綠色化學(xué)技術(shù),即在養(yǎng)殖過程中不施化學(xué)藥劑,且對(duì)人的身體有好處,不過綠色產(chǎn)品養(yǎng)殖成本普遍高于正常的養(yǎng)殖成本,科研人員就想到結(jié)合化學(xué)技術(shù)和生物技術(shù)的新方式,降低成本的同時(shí)提升了作物的品質(zhì)和長(zhǎng)勢(shì)。
2.4新分離技術(shù)
各類化學(xué)工程技術(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展逐步推陳出新,作為化學(xué)生產(chǎn)及其他工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)之一的分離技術(shù)也是同樣有新的進(jìn)步,由于科研人員十分重視,分離技術(shù)的完善和創(chuàng)新步伐都十分快[3]。傳統(tǒng)的分離方式均是利用物質(zhì)自身的物理屬性沸點(diǎn)進(jìn)行分離,現(xiàn)在許多先進(jìn)的手段都開始被廣泛的應(yīng)用,例如使用離心力、熱傳導(dǎo)、超聲波等進(jìn)行分離。這樣就可以采取最合適的手段,對(duì)于產(chǎn)品的品質(zhì)有著十分重要的影響。
3化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用中存在的問題
3.1仍然存在一些缺陷
化學(xué)工程技術(shù)目前已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用和廣泛認(rèn)可,但是這些技術(shù)在某一些方面仍然存在不足,例如超臨界流體技術(shù)產(chǎn)生的流體由于狀態(tài)不穩(wěn)定不好保存,故而需要對(duì)超臨界流體的這一性質(zhì)進(jìn)行完善或是研發(fā)更為有效的保存方法,這樣才能更好的保障國(guó)家的化學(xué)工程技術(shù)有更積極的發(fā)展趨勢(shì)[3]。
3.2科研人才稀缺
一定的專業(yè)基礎(chǔ)和操作水平是一個(gè)化學(xué)工程技術(shù)科研人員的必備素養(yǎng),如今高校培養(yǎng)出來的相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生經(jīng)常出現(xiàn)理論知識(shí)或動(dòng)手能力不能兼?zhèn)涞那闆r,企業(yè)單位應(yīng)當(dāng)將更多地關(guān)注放在科研人員的綜合素質(zhì)培養(yǎng)上,為每個(gè)層層選拔上來的科研人員制定計(jì)劃,使其綜合素質(zhì)越來越強(qiáng)。從而提升產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
4化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展方向和應(yīng)對(duì)策略
4.1持續(xù)完善化學(xué)工程技術(shù)
相關(guān)企業(yè)除了創(chuàng)新研發(fā)出自己的核心技術(shù)之外,也要積極地引進(jìn)先進(jìn)的工藝,運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)品,持續(xù)提升自身的科學(xué)技術(shù)水平。對(duì)于老舊的技術(shù),應(yīng)當(dāng)取其精華去其糟粕,注重推陳出新,保留其中的優(yōu)勢(shì),達(dá)成企業(yè)創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)效益提升的雙重目標(biāo),促使技術(shù)積極的進(jìn)步[4]。
4.2加強(qiáng)專業(yè)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)
為了彌補(bǔ)人才稀缺的問題,企業(yè)應(yīng)當(dāng)有秩序的開展人才培養(yǎng)工作,邀請(qǐng)掌握先進(jìn)技術(shù)的專家或團(tuán)隊(duì)進(jìn)行探討學(xué)習(xí),不僅如此,還應(yīng)注重引進(jìn)綜合素質(zhì)較高的人才并著重培養(yǎng),人才的選拔和培養(yǎng)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要步驟,保障這一技術(shù)的正向持續(xù)發(fā)展的重要前提便是培養(yǎng)出專業(yè)的化工技術(shù)人才。
篇7
關(guān)鍵詞:產(chǎn)學(xué)研;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意;化學(xué)工程領(lǐng)域;人才培養(yǎng)
作者簡(jiǎn)介:劉峙嶸(1969-),男,江西蓮花人,東華理工大學(xué)化學(xué)生物與材料科學(xué)學(xué)院,教授;樂長(zhǎng)高(1967-),男,江西撫州人,東華理工大學(xué)化學(xué)生物與材料科學(xué)學(xué)院,教授。(江西 撫州 344000)
作者簡(jiǎn)介:本文系江西省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究課題(課題編號(hào):JXYJG-2011-028)、江西省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究課題(課題編號(hào):JXYJG-2012-057)、江西省高等學(xué)校教育教學(xué)改革研究課題(課題編號(hào):JXJG-11-8-14)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)35-0034-02
專業(yè)型碩士是我國(guó)研究生教育的一種形式,與學(xué)術(shù)型碩士處于同一培養(yǎng)水平。國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)將專業(yè)學(xué)位定位為具有特定職業(yè)背景的學(xué)位,主要培養(yǎng)特定職業(yè)背景的高層次專門應(yīng)用型人才。2009年首次招生以來,專業(yè)碩士發(fā)展迅速,專業(yè)類型、招生比例和招生專業(yè)都有大幅度的增加。預(yù)計(jì)到2015年,專業(yè)碩士招生將占研究生總招生的50%以上,我國(guó)將形成學(xué)術(shù)型研究生和專業(yè)型研究生均衡發(fā)展的總體格局。[1-3]
化學(xué)工程領(lǐng)域是一種工程碩士專業(yè)學(xué)位?;瘜W(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)和其他工業(yè)過程中所進(jìn)行的化學(xué)過程與物理過程共同規(guī)律的一門工程學(xué)科,涉及在化工、煉油、輕工、冶金、能源、醫(yī)藥、環(huán)保、軍工等部門從事產(chǎn)品研制、工藝開發(fā)、過程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)模擬、裝備強(qiáng)化、操作控制、環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)管理等內(nèi)容。
東華理工大學(xué)化學(xué)生物與材料科學(xué)學(xué)院2002年獲得“應(yīng)用化學(xué)”二級(jí)學(xué)科工學(xué)碩士點(diǎn)授予權(quán),2005年獲得“化學(xué)工藝”二級(jí)學(xué)科工學(xué)碩士點(diǎn)授予權(quán),2008年獲得化學(xué)工程領(lǐng)域工程碩士授予權(quán),2010年獲得“化學(xué)工程與技術(shù)”一級(jí)學(xué)科工學(xué)碩士點(diǎn)授予權(quán)。該學(xué)科擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),雄厚的科研開發(fā)實(shí)力?!盎瘜W(xué)工程與技術(shù)”碩士點(diǎn)擁有一支知識(shí)和年齡結(jié)構(gòu)均較合理的師資隊(duì)伍。
產(chǎn)學(xué)合作是一種學(xué)校理論學(xué)習(xí)與企業(yè)工程實(shí)踐相結(jié)合的教育模式,相對(duì)于其他類型的人才培養(yǎng),產(chǎn)學(xué)合作對(duì)化學(xué)工程領(lǐng)域人才的培養(yǎng)更為重要,豐富的實(shí)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練、扎實(shí)的研究訓(xùn)練對(duì)提高研究生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有很大幫助。與19世紀(jì)研究生教育產(chǎn)生時(shí)所處的社會(huì)環(huán)境不同,現(xiàn)代社會(huì)更加強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研的一體化。我校“化學(xué)工程”領(lǐng)域一直高度重視產(chǎn)學(xué)合作教育對(duì)化工人才培養(yǎng)的重要作用,對(duì)“產(chǎn)學(xué)研”與“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意”結(jié)合培養(yǎng)化學(xué)工程領(lǐng)域高級(jí)人才進(jìn)行了一些探索和實(shí)踐,取得了成效。
一、“產(chǎn)”為先、引導(dǎo)創(chuàng)業(yè)意識(shí)
東華理工大學(xué)(原華東地質(zhì)學(xué)院)是江西省人民政府與工業(yè)和信息化部國(guó)防科技工業(yè)局(原國(guó)防科工委)共建的一所具有地學(xué)優(yōu)勢(shì)和核科學(xué)特色的高等院校,我?!盎瘜W(xué)工程”領(lǐng)域長(zhǎng)期以來一直為核化學(xué)化工行業(yè)培養(yǎng)高級(jí)人才,一直與核化工企業(yè)保持良好的合作關(guān)系。
我校建校以來,長(zhǎng)期受部委管轄,與當(dāng)?shù)鼗て髽I(yè)聯(lián)系很少。自從學(xué)校下放江西省人民政府管理以來,經(jīng)過多方努力,積極與地方企業(yè)聯(lián)系,義務(wù)為地方企業(yè)提供技術(shù)咨詢和服務(wù),增進(jìn)了雙方的了解和相互信任,局部彌補(bǔ)了企業(yè)領(lǐng)軍人物和專業(yè)人才比例偏低的不足。目前已與江西省內(nèi)十多家化工企業(yè)建立了廣泛的產(chǎn)學(xué)研合作,如江西撫州添光化工有限公司、江西撫州三和醫(yī)藥化工有限公司、江西贛亮醫(yī)藥原料有限公司、江西撫州蒼源生物科技有限公司、江西撫州市臨川之信生物科技有限公司、江西省永方電源有限公司。通過不同層次層面的合作,形成了校企長(zhǎng)期穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)研關(guān)系,促進(jìn)了企業(yè)通過加快引進(jìn)高校技術(shù)成果來提升企業(yè)的科技競(jìng)爭(zhēng)力,形成了產(chǎn)學(xué)相結(jié)合的化工初中高級(jí)人才培養(yǎng)基地和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的教學(xué)科研創(chuàng)新基地,又是企業(yè)破解行業(yè)技術(shù)問題和研究生培養(yǎng)的共同體。
產(chǎn)學(xué)研合作是指企業(yè)、科研院所和高等學(xué)校之間的合作方式,產(chǎn)學(xué)研合作是一個(gè)系統(tǒng)工程,其功能和作用都是雙向的。導(dǎo)師鼓勵(lì)研究生走出“象牙塔”,向社會(huì)學(xué)習(xí),向基層學(xué)習(xí),向?qū)嵺`學(xué)習(xí),注重就業(yè)創(chuàng)業(yè)引導(dǎo),努力使專業(yè)學(xué)習(xí)與創(chuàng)業(yè)教育緊密結(jié)合,專業(yè)實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)實(shí)踐有效銜接,讓研究生在“做中學(xué)”,進(jìn)一步增強(qiáng)研究生創(chuàng)業(yè)理念,促進(jìn)研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,提高就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量。企業(yè)的收獲在于教學(xué)培養(yǎng)的人才和科研成果最終流向企業(yè),通過一年實(shí)踐學(xué)習(xí),對(duì)實(shí)習(xí)企業(yè)有一定了解的化學(xué)工程領(lǐng)域研究生畢業(yè)后選擇回實(shí)習(xí)企業(yè)就業(yè),這些研究生對(duì)企業(yè)工藝流程有比較深刻的了解,不需要經(jīng)過培訓(xùn),很容易上崗;企業(yè)的技術(shù)骨干也可以到我校通過攻讀化學(xué)工程碩士學(xué)位提高理論水平。
二、“學(xué)”為主、培養(yǎng)創(chuàng)新能力
學(xué)校不必建立一個(gè)比真實(shí)化工廠的工程實(shí)踐環(huán)境更好的化學(xué)工業(yè)實(shí)驗(yàn)室,通過多層面、全方位的產(chǎn)學(xué)研合作,學(xué)校既可有效地解決化學(xué)工業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)所需要的經(jīng)費(fèi)不足和場(chǎng)地缺乏等問題,同時(shí)能夠解決實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)環(huán)節(jié)中化工專任教師“弱工程化”的問題,增加接觸化工企業(yè)的機(jī)會(huì),增強(qiáng)工程實(shí)踐能力,以提高化工專業(yè)課程教師工程素質(zhì)和培養(yǎng)“雙師型”教師。
另外我校“化學(xué)工程與技術(shù)”學(xué)科教師在承擔(dān)各級(jí)縱向科研課題的同時(shí),也通過與化工企業(yè)廣泛合作,承擔(dān)大小橫向研發(fā)項(xiàng)目,在促進(jìn)自身科研水平提升的同時(shí),也為教學(xué)質(zhì)量的提高奠定了基礎(chǔ)。所有這些縱向橫向項(xiàng)目的開展都為研究生的畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提供了充足的題目來源和經(jīng)費(fèi)支撐,為研究生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定了必備基礎(chǔ)。
創(chuàng)新是在一定范圍內(nèi)、時(shí)間內(nèi)做別人沒有做過的事,提出別人沒有提出過的東西的一種活動(dòng)過程及其結(jié)果。進(jìn)入化工企業(yè)的專業(yè)型研究生,采取1+2或2+1模式,每位學(xué)生分配學(xué)校和企業(yè)雙重導(dǎo)師,共同負(fù)責(zé)整個(gè)培養(yǎng)過程。學(xué)生在校遵守學(xué)校的各項(xiàng)管理制度,進(jìn)入企業(yè)則必須遵守企業(yè)的員工管理制度。使研究生“真刀真槍”作畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),在企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下,能夠在理論知識(shí)學(xué)習(xí)扎實(shí)的基礎(chǔ)上獲得足夠的實(shí)際工程技術(shù)鍛煉,獲得較強(qiáng)的化學(xué)工程專業(yè)技術(shù)核心能力,為研究生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的開發(fā)創(chuàng)造了條件。該學(xué)科及時(shí)與化工企業(yè)交流合作,了解化工企業(yè)對(duì)化學(xué)工程領(lǐng)域高級(jí)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的需要,不斷調(diào)整專業(yè)型化學(xué)工程領(lǐng)域培養(yǎng)方案/培養(yǎng)計(jì)劃,制定出符合化工市場(chǎng)需求的應(yīng)用型高級(jí)人才培養(yǎng)的課程體系和課程內(nèi)容;聘請(qǐng)多名企業(yè)工程技術(shù)人員作為企業(yè)導(dǎo)師或工程實(shí)踐指導(dǎo)教師,形成了化工專業(yè)理論教師與化工企業(yè)工程人員相結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)緊密結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系;突出研究生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。[4-5]
三、“研”為線、點(diǎn)燃創(chuàng)意火花
化工企業(yè)所取得的科研成果由校企雙方共享,校企雙方以互惠互利、共同可持續(xù)發(fā)展為原則。通過產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合,可進(jìn)一步提高我?;瘜W(xué)工程領(lǐng)域研究生群體的社會(huì)貢獻(xiàn)率,優(yōu)化研究生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力骨架,增強(qiáng)研究生分析問題及解決實(shí)際問題的能力,同時(shí)促進(jìn)合作單位研究開發(fā)能力、科技創(chuàng)新能力和綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的不斷提高。[6]
高校應(yīng)充分發(fā)揮教書育人、科學(xué)研究及服務(wù)社會(huì)三大職能?!盎瘜W(xué)工程與技術(shù)”學(xué)科教師穿梭于學(xué)校和生產(chǎn)企業(yè)之間,能及時(shí)了解什么是社會(huì)急需的技術(shù)和適用的技術(shù),密切關(guān)注科技成果應(yīng)用價(jià)值來提高科技成果轉(zhuǎn)化率,根本上解決經(jīng)濟(jì)科技“兩張皮”,擺脫長(zhǎng)期以來科研成果在實(shí)驗(yàn)室“睡大覺”現(xiàn)象,切實(shí)充當(dāng)產(chǎn)、學(xué)、研的紐帶和橋梁,讓彼此從原來的松散聯(lián)盟變成緊密合作體。目前“化學(xué)工程與技術(shù)”學(xué)科多名知名教授被化工企業(yè)聘請(qǐng)為省級(jí)科技特派員或承擔(dān)省級(jí)產(chǎn)學(xué)研課題。2010年撫州三和醫(yī)藥化工有限公司科研項(xiàng)目“雷貝拉唑羥基物鹽酸鹽”先后獲得撫州市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和江西省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng),2011年撫州三和醫(yī)藥化工有限公司科研項(xiàng)目“奧美拉唑氯化物”又先后獲得撫州市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和江西省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng),2012年撫州三和醫(yī)藥化工有限公司“醫(yī)藥中間體技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”被認(rèn)定省級(jí)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),這些科研成果里也凝聚了我?!盎瘜W(xué)工程與技術(shù)”學(xué)科教師和研究生的心血和汗水。研究生在企業(yè)實(shí)踐期間體會(huì)到比別人擁有更多的信息就會(huì)有更多的創(chuàng)意,也觀察到如何將好創(chuàng)意應(yīng)用到商業(yè),從而實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想。
大力開展產(chǎn)學(xué)研深度合作,大力倡導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意理念,培養(yǎng)高素質(zhì)的化學(xué)工程領(lǐng)域研究生,是我們今后將繼續(xù)探索和實(shí)踐的目標(biāo)。
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[關(guān)鍵詞]綠色化工技術(shù) 化學(xué)工程 應(yīng)用
中圖分類號(hào):T655 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)11-0064-01
0.前言
眾所周知,地球是我們?nèi)祟惸壳拔ㄒ坏?、賴以生存的地方。?dāng)代工商業(yè)的迅猛發(fā)展,著實(shí)為我們的日常生活帶來了極大的便利,但是與此同時(shí),環(huán)境問題已然成為威脅人類健康的頭號(hào)殺手。諸多行業(yè)的發(fā)展共同導(dǎo)致了當(dāng)今比較惡劣的環(huán)境問題,其中,化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展帶來的影響不容小覷。例如我們熟知的工業(yè)三廢:即廢氣、廢水、廢渣,由此帶來的環(huán)境惡化和生態(tài)破壞的題就極為嚴(yán)重。在此背景下,為了環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)的建成,我們必須要落實(shí)綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用和實(shí)施。
1.當(dāng)前化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展中存在的問題
化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展惠及我們生活和工作的各個(gè)方面這點(diǎn)毋庸置疑,更新穎、更先進(jìn)、更高端的技術(shù)使得先前貌似不可能的事情成為可能,一而再的刷新人類技術(shù)可抵達(dá)的上限。但是,不可否認(rèn)的是,隨著化學(xué)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,越發(fā)嚴(yán)重的問題的產(chǎn)生成為了化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“替罪羊”。
1.1 環(huán)境惡化
近幾年來,尤其是在某些重工業(yè)城市的冬季,頻繁而嚴(yán)重的霧霾天氣引起了社會(huì)各方的廣泛注意,人們對(duì)此非??只拧lF霾,很大一方面是由于日常的生產(chǎn)生活產(chǎn)生的廢氣導(dǎo)致的,其危害程度不言而喻,而肺癌、呼吸道感染等是其對(duì)人類最主要的危害。同時(shí),工業(yè)廢水和廢渣的排放使得原本肥沃的土壤、干凈的河流面臨威脅,生物種類銳減,進(jìn)一步加劇了生態(tài)的破壞。而且,據(jù)氣象部門不完全資料統(tǒng)計(jì),惡劣天氣的發(fā)生頻率也因此增加。
1.2 資源短缺
化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展面臨的資源短缺的問題也愈演愈烈。我們都知道,雖然我國(guó)的自然資源總量很大,但是對(duì)一個(gè)有著14億人口的發(fā)展中國(guó)家來講,其人均占有量就顯得極為貧乏了。再加上工業(yè)生產(chǎn)對(duì)原材料的利用率比較低、浪費(fèi)嚴(yán)重、缺乏回收再利用技術(shù)等實(shí)際問題的存在,導(dǎo)致當(dāng)前資源相對(duì)匱乏的問題只會(huì)愈來愈嚴(yán)重。
2.綠色化工技術(shù)概述
鑒于化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)前存在的以上兩點(diǎn)問題,如果再不設(shè)法改變這一現(xiàn)狀的話,資源短缺、環(huán)境破壞的問題將會(huì)成為阻礙我們當(dāng)前化學(xué)工程發(fā)展的主要因素。因此,發(fā)展綠色化工技術(shù)就顯得尤為重要。所謂綠色化工技術(shù),核心是綠色,即全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的化工技術(shù),這是科學(xué)發(fā)展觀的基本要求,也是為了促進(jìn)人與自然的和諧,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào),堅(jiān)持走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路。要實(shí)現(xiàn)綠色化工技術(shù),就是要通過對(duì)現(xiàn)有的化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)和方法進(jìn)行更進(jìn)一步的改良和提高,利用最新研究的化學(xué)原理成果,旨在降低或減少在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的化學(xué)廢物或能夠污染環(huán)境的化工產(chǎn)品,力爭(zhēng)做到零排放,以此來降低化學(xué)生產(chǎn)作業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和可能的危害。同時(shí),對(duì)化學(xué)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄資源的再利用也要加大力度,應(yīng)用最新的技術(shù),用可循環(huán)的再生資源這種全新的物質(zhì)代替先前的化學(xué)生業(yè)中產(chǎn)生的有害廢物,從而使得資源的利用率得到充分高效的提高。
3.如何在化學(xué)工程中應(yīng)用綠色化工技術(shù)
在目前的化學(xué)工程中利用高級(jí)而先進(jìn)的綠色化工技術(shù),對(duì)自然資源進(jìn)行更加充分而高效利用的同時(shí),也可以盡可能的降低對(duì)環(huán)境造成的危害。鑒于綠色化工技術(shù)以上諸多優(yōu)點(diǎn),我們必須在開發(fā)和研究綠色化工技術(shù)上苦下功夫。
3.1 積極尋找潔凈新能源
化學(xué)原料對(duì)化工生產(chǎn)的重要性不言而喻。所謂潔凈新能源,無非就是對(duì)環(huán)境污染較小、利用率高的化學(xué)原料。這類能源有著如下特征:1.方便易獲取:如果原料的獲取方式就很復(fù)雜的話,那么成本自然很高,反而得不償失;2.可循環(huán)利用:從而使得提高原材料的利用率成為可能;3.環(huán)境危害?。涸诋?dāng)前嚴(yán)峻環(huán)境下,使用無毒無害、對(duì)環(huán)境污染小的原材料,才符合綠色可持續(xù)發(fā)展的要求。例如,天然植物,農(nóng)作物等就是比較理想的潔凈能源。
3.2 革新先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)
利用先進(jìn)的清潔生產(chǎn)技術(shù),使得整個(gè)化工生產(chǎn)的流程盡可能變得無毒、無害、無污染、無廢棄物排放,即使做不到,也至少要對(duì)環(huán)境造成的危害達(dá)到最低。此技術(shù)中包括有輻射熱加工技術(shù),以及綠色催化技術(shù)等,在冶金、印染、廢棄物處理等領(lǐng)域已取得較顯著的成果。更廣為人知的一個(gè)例子就是海水淡化技術(shù):針對(duì)目前水資源的嚴(yán)重污染和匱乏問題,人們利用先進(jìn)的設(shè)備對(duì)儲(chǔ)量巨大的海水進(jìn)行淡化,一方面有效地彌補(bǔ)了淡水資源的短缺,另一方面更是產(chǎn)生了低廉清潔的化工原料--氫氧化鎂,完美的做到了一舉兩得。
3.3 生產(chǎn)出環(huán)境友好型的產(chǎn)品
近些年來爆發(fā)的各類環(huán)境污染的例子不勝枚舉,因此人們保護(hù)環(huán)境的意識(shí)也在不斷提高,無磷洗衣粉、新型乙醇汽油、低排量汽車等都成為人們購(gòu)物的首選,有機(jī)、綠色成為了一種消費(fèi)時(shí)尚,對(duì)此我們應(yīng)該感到欣慰。同時(shí),生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境友好的產(chǎn)品也是我們反饋社會(huì)、回報(bào)自然最好的方式。
4.總結(jié)
綜上所述,積極倡導(dǎo)綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用具有非常重要的社會(huì)意義。為了保護(hù)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境,更好的落實(shí)社會(huì)主義科學(xué)發(fā)展觀的具體要求,綠色發(fā)展的理念應(yīng)該深入到每個(gè)人的內(nèi)心。通過本文的分析,希望能夠起到一定的作用,保障化學(xué)工程的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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篇9
國(guó)際知名協(xié)會(huì)的組織、政府的直接參與、1000余名世界知名專家及學(xué)者的蒞臨,鑄就了亞太化工聯(lián)盟大會(huì)這一頂級(jí)會(huì)展的權(quán)威性、國(guó)際性和超大規(guī)模。歷屆APCChE大會(huì)都組織了規(guī)模宏大的展覽,其中以在日本北九洲國(guó)際會(huì)議中心舉辦的為最,會(huì)議吸引了來自50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的1200家國(guó)際知名企業(yè)參展,盛況空前,受到了國(guó)際化工行業(yè)的極大關(guān)注。此次由中國(guó)化工學(xué)會(huì)作為主席單位組織的第十二屆化工聯(lián)盟大會(huì)及其配套展覽活動(dòng),受到眾多國(guó)際化學(xué)化工組織以及多國(guó)政府部門的支持,預(yù)計(jì)將有不低于15個(gè)國(guó)外展團(tuán)的參與,是國(guó)內(nèi)少見的頂級(jí)大型學(xué)術(shù)會(huì)議及展覽,被業(yè)內(nèi)人士譽(yù)為“多國(guó)化工展”。屆時(shí)將有約800家國(guó)內(nèi)外企業(yè)參展,近兩萬平米的展覽面積,展會(huì)、研討相得益彰,互為生輝,盛況空前,是國(guó)內(nèi)企業(yè)尋求外向發(fā)展及國(guó)外企業(yè)來華發(fā)展的絕佳良機(jī)與平臺(tái)。通過這一平臺(tái)您可以更好的交流、貿(mào)易、融資,實(shí)現(xiàn)您與國(guó)際貿(mào)易的對(duì)接,為企業(yè)的迅猛發(fā)展注入強(qiáng)大而新鮮的動(dòng)力。
會(huì)議期間將有成員國(guó)的十三個(gè)專業(yè)展團(tuán)與會(huì),云集來自亞太地區(qū)以及世界各地的1000余名知名專家、學(xué)者以及政府官員。主題為“化工可持續(xù)發(fā)展”,活動(dòng)內(nèi)容涉及石油和化學(xué)工業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及技術(shù)提升,有效地節(jié)約和利用資源,可持續(xù)發(fā)展技術(shù)和綠色制造。專題報(bào)告或研討涉及生物技術(shù)、能源,環(huán)保與處理、超臨界流體、安全、電子、材料和表面科學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、流體和顆粒過程、系統(tǒng)和信息及模擬技術(shù)。物理特性和物理化學(xué)、分離過程、熱力工程、塑料橡膠工業(yè)及其他眾多方面。
亞太化學(xué)工程聯(lián)盟(APCChE)是亞洲和亞太地區(qū)的化學(xué)工程組織的聯(lián)盟,其目標(biāo)是建立和保持化學(xué)工程領(lǐng)域的組織之間的聯(lián)系,通過化學(xué)工程進(jìn)展造福人類與其它(洲)化學(xué)工程聯(lián)盟合作組織國(guó)際化學(xué)工程大會(huì);促進(jìn)與化學(xué)工程有關(guān)的信息和實(shí)踐的交流和共享;促進(jìn)聯(lián)盟內(nèi)部國(guó)家間的化學(xué)工程師的交流。APCChE的重要活動(dòng)之一就是每?jī)赡暌粚玫腁PCChE大會(huì),至今已是第11屆,該會(huì)議在亞太地區(qū)乃至全球化工界享有盛名。中國(guó)于2004年加入該聯(lián)盟,成為該組織的第十三個(gè)成員。
篇10
關(guān)鍵詞:計(jì)算流體力學(xué);求解;基本原理;化學(xué)工程;應(yīng)用
化學(xué)工程在我國(guó)具有較長(zhǎng)的研究與應(yīng)用歷程,并在實(shí)際的生產(chǎn)與生活中取得到巨大的應(yīng)用成效,不僅能夠供給正常的生活需求,同時(shí)根據(jù)新材料的開發(fā),能夠滿足現(xiàn)代型環(huán)保材料的使用。在化學(xué)工程中,較多的反映環(huán)境和反應(yīng)機(jī)制都是在溶液中進(jìn)行的,具有質(zhì)量守恒和熱量守恒定律的應(yīng)用。而這種質(zhì)量與能量的關(guān)系正是計(jì)算流體力學(xué)的主要原理。通過對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和原理的分析,能夠優(yōu)化工程設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn),提高化學(xué)工程的生產(chǎn)效率。
1計(jì)算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的基本原理
計(jì)算流體力學(xué)簡(jiǎn)稱CFD,是通過數(shù)值計(jì)算方法來求解化工中幾何形狀空間內(nèi)的動(dòng)量、熱量、質(zhì)量方程等流動(dòng)主控方程,從而發(fā)現(xiàn)化工領(lǐng)域中各種流體的流動(dòng)現(xiàn)象和規(guī)律,其主要以化學(xué)方程式中的動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律及質(zhì)量守恒方程為基礎(chǔ)。一般情況下,計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)值計(jì)算方法主要包括數(shù)值差分法、數(shù)值有限元法及數(shù)值有限體積法,其也是一門多門學(xué)科交叉的科目,計(jì)算流體力學(xué)不僅要掌握流體力學(xué)的知識(shí),也要掌握計(jì)算幾何學(xué)和數(shù)值分析等學(xué)科知識(shí),其涉及面廣。針對(duì)計(jì)算流體力學(xué)的真實(shí)模擬,其主要目的是對(duì)流體流動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè),以獲得流體流動(dòng)的信息,從而有效控制化工領(lǐng)域中的流體流動(dòng)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,市場(chǎng)上也出現(xiàn)了計(jì)算流體力學(xué)軟件,其具有對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)的功能,計(jì)算流體力學(xué)軟件操作簡(jiǎn)單,界面直觀形象,有利于化學(xué)工程師對(duì)流體進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。
2計(jì)算流體力學(xué)砸你化學(xué)工程中的實(shí)際應(yīng)用
2.1在攪拌中的應(yīng)用分析
在攪拌的化學(xué)反應(yīng)中,反映介質(zhì)之間的流動(dòng)性比較復(fù)雜,依據(jù)傳統(tǒng)的計(jì)算形式根本無法解決,并在化學(xué)試劑在攪拌中存在不均勻擴(kuò)散的特點(diǎn),在湍流的形式中能量的分布狀況也存在著空間特點(diǎn)。若是依據(jù)實(shí)驗(yàn)手段測(cè)得反映中物質(zhì)、能量和質(zhì)量的變化規(guī)律,其得出的結(jié)構(gòu)往往存在較差時(shí)效性,實(shí)驗(yàn)騙差加大。通過對(duì)二維計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用,能夠?qū)嚢柚辛黧w的形式進(jìn)行模擬,并進(jìn)行質(zhì)量、能量等數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。但是流體的變化,不僅與化學(xué)試劑的濃度、減半速度有關(guān),還與時(shí)間、容器的形狀等有著之間的聯(lián)系,需要建立三維空間模擬形式進(jìn)行計(jì)算流行力學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)和研究水平的提高,在通過借助多普勒激光測(cè)速儀后,已經(jīng)對(duì)三維計(jì)算形式有了較大的突破,這對(duì)于化工工程中原料的有效應(yīng)用和工程成本的減低具有促進(jìn)的作用,但是在三維計(jì)算流體力學(xué)中還存在一定的缺陷,需要在今后的研究中不斷的完善。
2.2CFD在化學(xué)工程換熱器中的應(yīng)用分析
換熱器是化學(xué)工程中主要的應(yīng)用設(shè)備,通過管式等換熱器、板式換熱器、冷卻塔和再沸器等的應(yīng)用,能夠有效的控制化學(xué)試劑在反應(yīng)中的溫度變化。其中根據(jù)換熱器的形式不同,計(jì)算流體力學(xué)的方式也就不同。在管式換熱器中主要是通過流體湍流速度的改變,增加換熱速率的。在板式換熱器中是通過加大流體的接觸面積,提高換熱效率的。而在冷卻塔和再沸器中,熱量交換的形式更為復(fù)雜,但是卻群在重復(fù)性換熱的特點(diǎn),增加了換熱的時(shí)間,提高了換熱的效果。從總體上分析,計(jì)算流量力學(xué)中,需要對(duì)溫度變化、流體的速度變化、熱交換面積變化和時(shí)間變化進(jìn)行分析。通過CFD計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用,能夠計(jì)算出不同設(shè)備的熱交換效果,并根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需求進(jìn)行換熱器的選擇使用。
2.3在精餾塔中的應(yīng)用
CFD已成為研究精餾塔內(nèi)氣液兩相流動(dòng)和傳質(zhì)的重要工具,通過CFD模擬可獲得塔內(nèi)氣液兩相微觀的流動(dòng)狀況。在板式塔板上的氣液傳質(zhì)方面,Vi-tankar等應(yīng)用低雷諾數(shù)的k-ε模型對(duì)鼓泡塔反應(yīng)器的持液量和速度分布進(jìn)行了模擬,在塔氣相負(fù)荷、塔徑、塔高和氣液系統(tǒng)的參數(shù)大范圍變化的情況下,模擬結(jié)果和現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)能夠較好的吻合。Vivek等以歐拉-歐拉方法為基礎(chǔ),充分考慮了塔壁對(duì)塔內(nèi)流體的影響,用CFD商用軟件FLUENT模擬計(jì)算了矩形鼓泡塔內(nèi)氣液相的分散性能,以及氣泡數(shù)量、大小和氣相速度之間的關(guān)系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一種用塔內(nèi)典型微型單元(REU)的流體力學(xué)性質(zhì)來預(yù)測(cè)整塔的流體力學(xué)性質(zhì)的方法,對(duì)每一個(gè)單元用FLUENT進(jìn)行了模擬計(jì)算,發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)的主要能量損失來自于填料內(nèi)的流體噴濺和流體與塔壁之間的碰撞,且用此方法預(yù)測(cè)了整塔的壓降。Larachi等發(fā)現(xiàn)流體在REU的能量損失(包括流體在填料層與層之間碰撞、與填料壁的碰撞引起的能量損失等)以及流體返混現(xiàn)象是影響填料效率的主要因素,而它們都和填料的幾何性質(zhì)相關(guān),因此用CFD模擬計(jì)算了單相流在幾種形狀不同的填料中流動(dòng)產(chǎn)生的壓降,為改進(jìn)填料提供了理論依據(jù)。CFD模擬精餾塔內(nèi)流體流動(dòng)也存在一些不足,如CFD模擬規(guī)整填料塔內(nèi)流體流動(dòng)的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值還有一定的偏差。這是由于對(duì)于許多問題所應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型還不夠精確,還需要加強(qiáng)流體力學(xué)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。
2.4CFD在化學(xué)反應(yīng)工程中的應(yīng)用研究
在化學(xué)反應(yīng)工程中,反應(yīng)物和生成物的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)器、溫度和壓力等有著較大的聯(lián)系,在實(shí)際的反應(yīng)中可以利用計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取。但是這數(shù)據(jù)的獲取具有一定的溫度限制,當(dāng)反應(yīng)中溫度過大,就會(huì)造成分子的劇烈運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡的變化規(guī)律就會(huì)異常,在利用計(jì)算流體力學(xué)的模型計(jì)算中,計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際情況會(huì)發(fā)生較大的偏差。由于高溫中分子的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度難以獲取,在計(jì)算流體力學(xué)的實(shí)際計(jì)算中,就要借助FLUENT進(jìn)行三維建型,并利用測(cè)速反應(yīng)器進(jìn)行速度的測(cè)量,通過綜合的比較分析,利用限元法進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算。可以得出不同環(huán)境下的反應(yīng)器的流線、反應(yīng)器內(nèi)部的濃度梯度及溫度梯度。通過CFD軟件預(yù)測(cè)反應(yīng)器的速度、溫度及壓力場(chǎng),可以更進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)工程中的聚合過程,詳細(xì)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可以優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)中的操作參數(shù)。
3結(jié)束語
計(jì)算流體力學(xué)對(duì)于化學(xué)工程的應(yīng)用具有實(shí)際意義,并在經(jīng)濟(jì)效益的提高上具有重要的價(jià)值,在近幾年,化學(xué)工程技術(shù)人員不斷的計(jì)算流體力學(xué)中展開研究,以二維空間計(jì)算和模擬為基礎(chǔ),不斷的完善三維空間的流量計(jì)算,并得出了一系列的流體流動(dòng)規(guī)律。根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的廣泛應(yīng)用,在今后的化學(xué)工程發(fā)展中,應(yīng)加強(qiáng)此類學(xué)科的教學(xué)與延伸,提供出更有效的反應(yīng)設(shè)備和工藝操作。
參考文獻(xiàn)
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熱門標(biāo)簽
化學(xué)教學(xué)論文 化學(xué)實(shí)驗(yàn)論文 化學(xué)工程 化學(xué)論文 化學(xué)工程論文 化學(xué)綜述論文 化學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)劃 化學(xué)分析論文 化學(xué)科技論文 化學(xué)學(xué)術(shù)論文 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論
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