时间:2023-08-16 17:29:30
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学工程工艺,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:化学工程节能;绿色化学工程;促进作用
0引言
我国近年对于环境保护和能源保护的意识逐渐增强,在某种程度上来说,节能环保可以更好地保护环境,同时也能够对有效的资源进行合理利用,使其最大限度地发挥出作用,并且也能够缓解人与自然之间的矛盾。这对于保证人类的生存,保护地球具有重要意义,同时这也是可持续发展的要求和重要体现。绿色化学工程主要在化学工程的基础上将绿色节能环保理念合理的进行融合,其最终目标是可以达到生产无公害的效果。虽然从某种意义上来说,这属于一种理想化的设想,但是这也更加符合化学工程自身发展和实践工作的目标。
1化学工程节能中绿色化学工程工艺开发的分析
1.1绿色化学工程工艺开发的意义
分析传统的化学工艺,传统的化学工程所使用的工艺在对有毒污染物进行处理的时候,往往都存在着非常明显的滞后性,这在一定程度上为有毒污染物提供了必要的时间准备。很多化学工艺都是当污染物产生之后才着手进行有针对性的处理,这在某种程度上加重了其污染物处理的成本,同时也达不到具体治理的效果。举例来说,传统工艺当中的烟气除尘,虽然在某种意义上进行了相关的气体净化,但是其污染物却能够直接地转化为废水或废渣,这样就需要再继续进行一道工序来作清洁处理,无疑增加了相应的成本。而将绿色化学工艺引入其中,能够直接在生产过程中或排放的过程中将清洁工作完成,这样可以通过相关的化学反应达到预防的效果,进而可以有效地对污染情况进行控制。从另一方面来说,化学工程的基础资源便是化学原料,化学原料对于化学生产过程中的相关工艺选择具有重要决定作用,而绿色化学工艺能够从源头上对原料生产而造成的各种化学污染进行根治,通过化学工程与绿色化学工艺的结合,可以更加高效地对各类自然资源进行利用,从某种程度上能够实现深度开发和清洁无污染的效果。
1.2绿色化学工程工艺开发的重要性
在化学反应当中,为了促进绿色工艺的合理利用,需要应用选择性较高的试剂进行相关的工作。比如石油化工,在其生产的过程中,烃类选择氢化反应的比较多,这是一种比较典型的强放热反应,其最典型的调整为生成物性质活跃,而且可能会出现进一步的氧化反应。所以催化过程中这类反应并非是最佳的选择,而且其生成物不稳定,更加不利于相关产物的提取工作。因此,对这种情况进行改善,必须选择具有较高选择性的试剂来进行催化。这样就能够更好地降低成本,同时可以达到节约资源的效果,在某种程度上还能够有效地确保生成物的纯度。在绿色化学工程当中,通过这方面的实践可以为具体的生产工作提供重要的基础技术支持,并且在未来的时间内,随着越来越多的化学反应被逐渐的应用到研究课题之中,绿色化学工程也将会成为更加热门的课题。虽然当前在化学工艺领域中,对于无毒、无公害的高效催化剂的研究工作其主流方向存在差异,但是这些工作对于推动全局、对于绿色化学的深入研究具有重要的意义,而这也是确保建立环境友好型和资源节约型社会的一个重要体现。
2化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用
2.1绿色化学工程工艺的应用
当今社会,绿色化学工艺对于实现节能减排具有重要的意义,而对于绿色化学工艺的重视和开发也能够显示出全社会、全国乃至全世界对于绿色生活和节能环保的重视。分析化工历史,在一百多年的时间里,人们对于自然的危害正在不断地加剧和蔓延,特别是我国这样的工业大国,此时正面临着19世纪英国那样的生活,甚至这种危害程度比那时还要严重,被扣上了“三废”问题头衔。在这种背景下,资源枯竭、环境污染、生态失衡、水土流失、人口压力巨大等问题逐一地摆在了人们的面前,使人们逐渐地认识到了节能环保的重要性,而化学工程则是造成环境污染和资源浪费的一个重要的产业之一,同时其又是保障和促进人类发展必不可少的一个产业。因此,在化学工程节能中利用绿色化学工程将是一个重要的选择。
2.2绿色化学工程工艺的促进作用
从当前环境来分析,节能环保工作的实现途径有如下几点:①开发新技术;②源头上控制污染;③打造可循环的绿色生态产业链;④发展循环经济。从绿色化学工程和化学工艺的发展来说,其工艺的实现能够为节能减排的实现提供重要的保障,而且能够被广泛地应用到诸多的领域当中。从当前的角度来说,其主要体现在三个方面:其一是清洁生产技术;其二是利用生物技术;其三是创造环境友好型产品。清洁生产技术也就是无毒、无公害的技术,这是一种绿色的技术,从目前正在发展的情况来看,脱磷脱硫技术就属于此。在城市化建设过程中对于相关城市垃圾的处理等必须遵循无公害原则,比如可以循环利用和可回收利用相关垃圾,通过对生物垃圾的回收利用能够制作沼气。从某种意义上来说,清洁生产技术所涵盖的范围比较广,其这不仅涉及到了生物工程技术等范围,同时也涉及到了辐射加工技术和绿色脆化技术,其对于超临界瘤体技术也具有较好的表现。因此在不同的环境中和领域内,这都将是一场新的环保节能革命。利用生物技术就是对细胞工程和基因工程等进行合理高效的应用,当前生物技术的应用主要涉及到生物化工领域和生物仿生领域两个主流。生物酶是一种非常高效可行的催化剂,因此这种物质被广泛地应用到了医药生产的各个方面。在绿色化工产业当中对于生物技术的应用能够有效地促进可再生能源的合成,比如有机化合物原料的使用是从动植物范畴发展到了石油与煤炭的范畴之中,而今天在各行各业都开始广泛地使用有机合成的原料进行相关的生产和生活。绿色化工产业当中,所有涉及到的催化剂大多都是酶类,分别是工业酶或自然界中的酶,和其他的化学催化剂比较,酶类催化剂的特点更加突出,其反应条件比较温和、生成物比较优良、污染物比较少,因此也更加适应当前的环境发展需要。环境友好型产品对于绿色化工工艺也具有促进作用,在现实生活当中涉及到很多应用实例。在空调制冷过程中一般都会涉及到氟利昂的使用,而氟利昂则会对臭氧层造成一定的影响,同时影响紫外线,容易造成全球气候变暖等情况出现,因此需要积极地寻找可以代替氟利昂的产品,这可以有效地推动节能环保的政策;无磷洗衣粉的使用,在某种程度上减少了其对于河流的污染,也降低了其对于人类身体的伤害,这些都是绿色化学工艺在现实生活中的体现,说明环境友好型产品既是绿色化学的保障,也能够促进绿色化学工艺的进步。
3结语
笔者主要就化学工程节能中绿色化学工程工艺的开发和促进作用作了简要的分析。绿色化工是建设资源节约型和环境友好型社会的必然选择,其对于生产和生活具有深远的意义,同时也有助于人类的可持续发展,因此需要予以充分的重视。
参考文献:
[1]蔡永宏.浅论绿色化学工程与工艺,创建高效、节能、清洁的未来化工厂[J].化工管理,2013,14(24):142-143.
1当下的发展水平
对于一个国家的工业来说,化学工业所占的比重并不在少数,究其原因,可以说化学工业的发展极大的体现了一个国家的经济发展水平和科学技术的发展水平化学工业的不断发展,可以在一定程度上满足人们高层次的科技生活的需要,也能够鼓舞国家的各项产业的发展,促进包括工业、农业在内的各项国家基础产业的进步。近些年来,化学肥料开始逐步的替代了旧的农业肥料,提高了农业的产值产量,带动了农村相关产业的发展,在一定程度上推动了农村经济、农业产值的高速迈进。但是与旧的农业肥料相比的不足之处就在于,化学肥料使用后所产生的化学废弃物在很大程度上又造成了环境的污染,资源的浪费。化学肥料的残留物成为了大自然的污染源头。因此,化学工程有待提高,保护环境的宗旨是重中之重,资源的节约同样是不能忽视的问题。但是,就目前我国的化学工程的污染、浪费现象仍是十分的严重,发展决不能以污染和浪费为前提,这是大错特错的。
下面我们来具体的分析一下:第一,生产的效率低下。就我国来看,我国的工业生产存在一个盲区,重点就在于生产的效率较低。在化学工程的研究的过程中,生产技术首先没有达到预期的效果,环境污染的现象依旧没有被制止。举个例子来说,在进行的化学生产的实验的过程中,材料的运用做不到理想的反应,反应现象达不到预计的效果。在这一系列的生产实验的过程中,事实上,环境污染的现象已经在悄然的发生了,化学实验所产生的残留物、化学实验败北过程中所造成的化学污染。实验过程造成了资源浪费的现象十分的严重,经济浪费更是不在话下,极大的降低了生产的效率水平。另一方面,实验没有达到预期的效果,化学产品的使用效率低下,根本不能够满足人们的生活所需。第二,化学工程的生产过程,给环境造成了较大程度的影响。化学污染在当下我国的环境污染的比重中占了较大成分。重工业,尤其是金属工业所产生的污染现象尤为严重。在对水资源的检测的过程中发现,废弃水中的金属含量严格的超过了安全性能的指标。水资源的污染,也会对地下的土质产生影响,而土质又会影响农业的产值,这样看来,化学生产所造成的污染现象是严重的。另外,在工业生产的过程中,废弃水的直接排放,给自然环境同样造成了污染。第三,化学工程的不连贯性,很容易生产的间断性,从而影响生产的进度,尤其是当它发生了不合理的间断的时候,很快就会对整个生产的过程产生影响。由此看来,生产效率的低下、生产过程中产生的污染以及生产的不合理的间断等等这一系列的问题,都在阻碍着化学工程的发展和进步。
2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?第一,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。保证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。第二,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。包括我们经常看到的废气,都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀,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。第三,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。制造氧气的方式有很多种,那么哪种方式才是最效率高并且更适合化工生产呢?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。
3结语
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。经过了上述的分析和理解,我们不难总结出化学工程利弊。在“可持续发展”和“保护生态环境”盛行的今天,若是化学生产能够经受得住考验,改变环境污染的不合理现象,提高资源的可持续利用效率,那么它的广泛应用就一定会指日可待。但是,若是化学生产依旧如今日般给整个社会产生不可忽视的危害的话,它为人们所]冷漠^也同样是不难想象的。因此,提高化学工程的生产技术,提高化学生产工艺的使用效能,是现下发展应当考虑的首选问题。就其发展的全过程来看,技术的日进完善,科学技术的日新月异,化学工业生产发展的明天相信很快就会到来。
作者:高改轻 单位:六九硅业有限公司
关键词:化学工程 裂解
近年来,以分析裂解为主的反向工程技术发展极为迅速,其优越性在于:①可以了解橡胶制品的组成、结构以及各个体系的作用机理,从而优化配方提高制品的性能,指导新制品的研制开发;②可以分析废旧橡胶制品的成分、结构,从而了解老化降解机理,为废旧橡胶制品的再利用提供依据。
一、分析裂解原理
是指将样品放在严格控制的环境中加热,使之迅速裂解成易挥发的分子碎片,并用其他联用装置分离和鉴定这些裂解碎片,从而推断样品的组成、结构和性质。联用装置最普遍的是色谱仪和质谱仪,故分析裂解是裂解质谱和裂解色谱的总称。
1.裂解质谱
裂解质谱即将热裂解产生的碎片送入质谱分析仪中,由谱图分析裂解产物。裂解质谱具有所需样品量小、可从碎裂方式分析分子结构、可鉴定混合物等优点。故裂解质谱是最早也是最广泛应用于合成和天然高分子结构分析的质谱技术,典型应用包括:均聚物结构的确认;异构体高分子的区别;共聚物的组成和序列分布分析;高分子混合物的分析;高分子中挥发性添加剂的鉴定及添加剂对高分子性能影响的研究和高分子的热分解机理研究等。裂解质谱技术包括直接裂解质谱、闪蒸裂解质谱和裂解色谱质谱。
2.裂解色谱
是将试样放在严格控制的条件下,经过热裂解形成小分子碎片,而后用直接或间接方法送进气相色谱仪中进行分离测定。不同的高分子材料有不同的特征谱图,因此未知样品谱图与标准特征谱图对照分析,即可对未知样品进行定性、定量分析。本方法可以发挥气相色谱法的快速、灵敏度高、分离效能高的优点,且样品用量少,对含有复杂填充剂的硫化胶,通常可不必经过复杂的分离手续,即可直接进样裂解分析。主要用于聚合物的鉴定、组成分析、结构表征以及降解研究等方面。高分辨裂解气相色谱和裂解同时衍生化技术是近年分析裂解技术的重要进展,其大大推动了裂解色谱在各个领域中的应用。裂解质谱与裂解色谱相比在定性分析制品方面占有绝对优势,但定量分析较为困难,而裂解色谱则可定量分析。综合裂解质谱和裂解色谱各自的优点,两种技术的联用可对橡胶制品进行广泛的推广。
二、分析裂解技术的应用
橡胶制品由于相对分子质量大,难溶、难熔且难以挥发,用通常的分析技术难以分析他们的组成。分析裂解技术可以结合化学方法并与其他仪器分析法如红外、核磁等联用,对橡胶制品进行深入、系统的分析,是提供制品分子结构、组成信息唯一而有效的方法。
1.废旧橡胶分析
橡胶工业发展的同时废旧橡胶的产量也与日俱增,这不仅造成了环境污染,还浪费了大量资源,回收利用废旧橡胶制品已成为一个重大的社会问题。
回收利用废旧橡胶制品首先要对其组成结构给以分析。景治中等人曾用热裂解色谱2质谱技术对硅橡胶边角废料及次品进行分析,确定了两种酸碱化合物的组成,高温橡胶的酸催化裂解产物主要是环状化合物,室温橡胶的酸催化裂解产物中有环状和链状两类化合物,从而为硅橡胶废料利用提供了理论依据。邱清华等运用裂解质谱及其他辅助技术对胶粉进行了研究,结果表明,胶粉含胶率为49161%,填料质量分数为50139%,其中炭黑质量分数为29128%,为胶粉的利用提供了理论依据。孙玉珍采用色质连用仪对氟橡胶二段硫化挥发物进行了研究,确定挥发物及组分来源,对环境保护有很重要的意义。对废旧橡胶制品的组成结构分析,可以了解其废旧原因,探讨其废旧机理,以便在制品的配方设计或工艺设计中加以改善,从而提高制品的使用寿命。Cardina利用分析裂解色谱技术研究了轮胎胎面胶废旧后成粒子状的原因是空气粉尘对其破坏作用,但空气粉尘对不同胶种的破坏作用不同,由此,我们可以优化耐用胎面胶配方。
2.热解机理的研究
研究高分子的热分解过程和热分解机理,必须详细了解热分解产物的组成和分布,尤其是各种大分子量的低聚体分解产物,往往能反映高分子的初级分解过程。研究表明,热分解不是随机的,而是有选择性的特征反应。大多数情况下,只有一种简单反应导致了橡胶的热解过程。典型的热分解反应有:①解聚反应,最终得到单体;②支链取代即简单分子的消除,还伴有分子链的改造;③环化至较低分子量化合物;④氢转换,伴随含不饱和基团的开链碎片的生成。烃类橡胶的热解多数是自由基降解反应,裂解产物的形成遵循自由基降解反应的规律,因此可利用此规律帮助分析裂解产物的谱图,也可以用分析获得的产物结构进行自由基反应机理的研究。其他仪器剖析技术由于设备装置原因或制样较为困难,不便于对裂解机理进行研究。而分析裂解技术采用特殊的装置,不需对样品进行处理,在分析橡胶及其制品时,通过热裂解形成的小分子碎片通常是单体、二聚体及链断裂的分解产物,可用于橡胶的初级热解机理的研究。在绝大多数情况下,使用该技术均能给出明确无误的橡胶初级热解产物信息,从而得到聚合物初级热反应机理。Radhakr2ishnan,Ramarao利用裂解色谱分别讨论了聚环戊二烯和聚丁二烯橡胶的裂解产物及机理。国内有关学者已研究过多种橡胶,包括CR、NR及BR等,获得了各种橡胶的特征信息,并从理论方面讨论了各种橡胶的裂解机理。黄玮等使用裂解色谱2质谱连用仪对甲基乙烯基硅橡胶泡沫进行了研究,结果表明,辐射导致的裂解机制与热裂解机制有相同之处,并对其裂解机理进行了讨论。
3.橡胶结构的表征
一、化学工程与工艺教学的依据
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
中国当前的高校很难做到理论与实践的有机结合,很多高校要么重视理论轻视实践,要么重视实践却在理论教学上有所轻视。所以高校做到理论与实践相结合的教学是更好的提高学生各方面能力的有效保障。特色教学成为近年来被许多高校所提倡,所谓的特色教学就是高校大大的提高学生的化学理论知识与动手能力,同时学生自身具有较好的创新意识与创新能力。开设化学工程与工艺专业的选修课程,开展学生除化学专业以外的涉及其他课程的学习。注重对学生的个性培养与素质的提高,对学生的各方面素质进行全面的培养。满足学生的多方面的培养,高校把课程进行多模块的分列,这样一来,才能够给学生更好的知识增长。满足学生的个性化发展,根据学生的兴趣选修,形成自由学习、自主学习的良好氛围。
化学人才最终必将走出校园融入社会的化学工程的生产过程中去,所以更好的丰富学生的理论知识,以及学生在校时的化学实践的动手能力,可以帮助学生在进入社会之后的工作形成较大的帮助。化学工程专业的学生还必须具备较高的计算机操作能力与英语阅读能力,化学工程在实际的生产操作过程中,离不开计算机的辅助应用,以及学生通过英语掌握能力更好的了解更多的化学工程知识。(本文作者:宋斌 单位:西北民族大学化工学院)
关键词:化学工程;工艺实验;数据处理;分析
MATLAB软件由美国公司开发研制,实现了科学数据、矩阵计算以及数值分析的可视化,为需要进行数据计算的诸多领域提供高效、全面的解决方法。化学工程及工艺实验往往产生较多数据,使用MATLAB软件能方便对数据进行处理,帮助人们掌握实验规律,为实际的正常提供准确的指导。
1化学工程与工艺实验数据处理
化学工程与工艺实验与一般的化学实验只重视验证某一原理不同,其主要作用在于解决工业生产中实际存在的问题,以给工业生产提供指导,无论实验时间还是实验规模,以及实验数据处理过程均较为复杂,由此可见化学工程及工艺实验在人们的生产生活发挥极其重要的作用。化学工程与工艺实验涉及较多环节,尤其实验数据的处理尤为关键。之前对化学工程及工艺实验数据的处理主要采用人工方法进行,耗费大量的时间及人力,无法满足当今工业生产的需要。计算机的出现使得化学工程与工艺实验数据处理效率的提高成为可能,尤其以计算机为基础,人们开发出了各种数据处理软件,使得化学工程与工艺实验数据处理更为简单、方便。其中MATLAB软件是诸多数据处理软件最为优秀的一款软件,通过在化学工程与工艺实验数据处理方面的应用,能化繁为简,极大提高数据处理效率,使得数据处理精度很好的满足实验需要,将数据处理误差控制在合理范围内。
2MATLAB在数据处理中的应用
为给化学工程与工艺实验数据处理提供参考,接下来对MATLAB软件在数据处理中的具体应用进行探讨。
2.1MATLAB的数据处理步骤
(1)数据处理整体框架众所周知,每个化学工程与工艺实验的目的存在较大区别,所以进行数据处理的步骤以及应用的公式存在较大差别,很难使用一个程序完成所有数据处理工作。不过通过对多数化学工程与工艺实验数据处理要求进行分析,可得出其相似之处,即,先进行数据输入,借助基本数据库进行数据的处理,最终完成处理数据的输出。针对这些相似之处进行程序设计,可简化数据处理过程,促进数据处理效率的提高。(2)编制数据处理程序数据处理程序是高效处理化学工程与工艺实验数据的基础,因此,使用MATLAB软件处理化学工程与工艺实验数据时,确保编制程序运行的高效性十分重要。数据程序编制包括数据输入、处理与作图、构建数据库等环节。其中数据输入的实现主要借助input函数加以实现。例如,需要输入实验环境中不同湿度参数时,可这样设置t=input(‘请输入实验中环境湿度数据’),输入函数多以矩阵方式形式呈现。处理与作图是化学工程和工艺实验数据处理中重要的一环,原因在于实验获得的数据一般为离散数据,需使用多种拟合方法对其进行拟合处理,其中最小二乘法是应用率较高的拟合方式,接下来的探讨主要基于最小二乘法拟合进行探讨。以化学工程与工艺实验产生的(x1,y2)离散数据为例,利用最小二乘法对其进行拟合处理,得到自变量、因变量x、y,并以y=f(x)为输入函数关系,其依据的思路为使得∑(f(x1)-y1)2以及离散数据中x1的残差平方取得最小值。原因在于实验期间难免受外界因素影响,导致一些实验误差的出现,而使用最小二乘法并不需要对输入函数y=f(x)进行全部的离散数据(x1,y1),不过需要∑(f(x1)-y1)2以及离散数据中x1的残差平方取得最小值。由最小二乘法拟合方法可知,化学工程与工艺实验中采用最小二乘法可满足数据处理要求。另外,化学工程和工艺实验中有时会对流体流动阻力状况的研究,即,对流体的流动阻力进行测试,而后进行针对性处理,获得雷诺准数(Re)以及摩擦系数λ的离散数据,同样适用最小二乘法拟合得到连续的曲线,以此为基础将对应的图形画出,考虑到雷诺准数(Re)与摩擦系数为成双对函数,所以可得λ=c+aReb,尤其当a、b、c均为常数时,此时令c=0,可得λ=aReb,又因Re和λ是成双对函数,因此,logλ=loga+blogRe,在此基础上可使用MATLAB中polyfit()函数进行线性拟合处理,实现对化工数据处理程序的基础。(3)数据库的构建采用以上思路对MATLAB数据处理程序进行设计,在实验过程中只是获得在特定湿度条件下的实验参数,而在实际生产中所受的影响因素多而复杂,不可能稳定在设计好的湿度条件下,这就考虑如何取得相近数据的问题。假设其符合线性关系,使用外推或内插方式计算得出实验物性数据参数。文中探讨的化工实验中,设计的程序已经考虑到实验湿度、粘度、密度等参数进行拟合,构建较为完整的数据库,因此,对化学工程与工艺实验数据处理操作,只需按照提示将湿度参数输入系统中,程序便自动运行,计算得出该湿度条件下相关数据,大大的提高数据处理效率。为确保设计数据处理程序的合理性,数据处理程序设计完成且对应的数据库构建完成后,需要输入相关数据对程序的运行状况进行验证,以及时分析出程序设计的不合理之处,并及时进行改进。通过对设计程序进行反复的优化,便可应用在化学工程与工艺实验的数据处理中。
2.2MATLAB的数据处理误差分析
经上文分析将MATLAB软件应用在化学工程和工艺实验数据处理中,可获得预期的数据处理效果,但MATLAB软件对数据的处理建立在对实验数据正确采集的基础上,因此,需要保证化工实验数据采集的准确性,将误差控制在合理水平。考虑到化工实验经过的步骤较多,使用较多的测量仪器,实验人员操作中难免出现误差,这就要求实验人员结合具体的实验内容,明确实验的具体步骤以及影响数据误差的因素,在实验中加以准确把握。首先,保证实验取样的合理性。化工实验取样的合理性包括很多内容,如使用专门的工具进行取样,保证取样位置的合理选取,即,取样应具有一定的代表性。同时,严格依据相关规范进行取样操作,保证每个取样环节操作的正确性。其次,注重对样品进行正确处理。取样操作完成后,对样品操作是否合理、规范,会给实验数据造成影响,因此,化工实验对样品进行破碎、混匀、缩小等操作时,应由经验丰富的实验人员严格按照规范进行操作。最后,校准所用的测量仪器。化学工程与工艺实验过程中使用的各种测量仪器,这些仪器测量精度,以及性能往往给实验数据产生较大影响,因此,化工实验前要求实验人员对使用的测量仪器进行认真的检查,部分对测量精度要求较高的实验,应对所用仪器进行校准,确保测量误差在允许的范围内。另外,为进一步提高实验的准确性可根据规范标准设计相关的对照实验,对实验结果进行校正,消除系统产生的误差。当然为减少偶然误差,化工实验中还进行多次实验,通过多次实验求取平均值,以达到降低实验误差的目的。
3结语
数据处理是化学工程与工艺实验的关键环节,采取正确的方法,使用专门的数据处理软件,在保证数据处理结果满足要求的基础上,可明显提高数据处理效率。本文通过研究得出以下结论:(1)数据处理在化学工程与工艺实验中的重要性不言而喻,当前常使用MATLAB软件对实验中产生的数据进行处理,简化数据处理流程的同时,促进数据处理效率的明显提升。使用MATLAB软件处理数据时,关键在于编写合理的数据处理程序,因此,应根据实验要求,进行全面的分析,确保编写程序的合理性,处理数据效率的高效性。(2)使用MATLAB软件对化学工程与工艺实验数据进行处理时,为保证处理结果的准确性,应严把数据采集环节,即,在取样以及样品处理过程中应严格依据规范进行,尤其应注重校准所用的测量仪器,确保所用仪器处于最佳状态。另外,根据实际情况还可采取设置对照实验,多次实验求平均值的方法降低实验数据的误差,为数据处理的正确性奠定坚实基础。
参考文献:
[1]化学工程技术的热点分析与发展趋势[J].丁权.化工管理.2016(30).
[2]MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用[J].朱涛,徐文艳.化工高等教育.2008(01).
[3]化学工程与工艺实验[M].南京大学出版社,张雅明,谷和平,丁健编著,2006.
[关键词]化学工程 绿色化学 节能
中图分类号:O6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0032-01
近些年来,我国的总体经济得到了很大的发展,但在发展经济的同时也对环境造成了很大的危害。现在人们也都已经意识到了环境污染的问题,现在人们更加提倡绿色低碳的生活理念。绿色化学工程主要是以化学工程工艺为基础,然后在其进行生产的过程中,使用一些相应的技术来加入绿色环保的理念,最终达到节能环保、绿色生产的目标,从真正意义上实现节能减排、低碳生活的目的。
一、化学工程中绿色化学工程工艺开发的分析
1.1 绿色化学工程工艺开发的意义
相对于之前传统的化学工艺而言,绿色化工工艺更加注重低碳以及对环境的保护。在使用传统化工工艺的过程中,对大对数有毒污染物的处理并不够彻底,还具有非常明显的滞后性。而且,很多化学工艺都是有针对性地对一些污染物进行处理,这样虽然在一定程度上节约了处理的成本,但是也会导致一些污染物的处理不够彻底,从而对环境造成一定的危害,根本不能够从真正意义上达到处理的效果。例如:对于一些化工厂对烟尘的处理,看起来是采用了一定的措施对烟尘进行净化,但实际上所处理得并不够彻底,一些类似于一氧化碳等气体可以通过一定的方式转化为其它的一些污染物,如果再使用一道相应的程序进行一定的处理,这样在很大程度上增加了处理的成本。在进行化工艺生产的过程中,对化学原料的选择也是非常重要的,化学原料是整个化工工程生产的基础,从原材料出发进行加工再结合绿色化学工艺对其进行一定的处理,不仅仅可以降低污染,还能够提高资源的利用率。
1.2 绿色化学工程工艺开发的重要性
在进行化学反应的过程中,需要在一定程度上使用选择性相对比较高的的试剂来进行相关的一些工作,以促进绿色工艺的合理利用。例如石油化工,在进行相关化工品加工生产的过程中,会产生很多的氢化物,这类化学产物的生成物质相对而言比较活跃,可能会与其它对的一些物质相结合,产生一定地化学反应,这类反应大多都为放热反应,而且整个反应的过程是非常不稳定的,不仅仅需要使用一些相应的技术作为基础,还需要使用更多的程序对这些污染物进行一些相应的处理。那么这个时候,绿色化学工程的使用就显得十分有必要了,就当前的化工工程工艺的就是来看,无公害、无污染始终都是放在整个生产领域的第一位,推行绿色化工工程工艺也是当前建立环境友好型和资源节约型社会的一个重要体现。
二、化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用
2.1 绿色化学工程工艺的应用
就当前社会而言,节能、绿色、环保是当前社会发展建设的一个特色,绿色化学工艺的使用对实现节能减排有着十分重要的意义,绿色化工工艺的使用不仅仅能够体现出全国乃至全社会对于绿色环保、节能减排的重视,这也是全世界一直在努力的一个目标。在过去的一百多年的时间里,不论是经济、科技、工艺、文化等各个方面都得到了很大的进步,但是在进行社会发展的过程中,人们只注重经济的发展,却忽视了对环境的保护,最终走上了“先污染,后治理”的道路,不仅仅对环境造成了严重的污染,还造成了一些资源的枯竭,最终导致生态失衡,并对人们的生活造成了一系列的问题。而现在,人们面临着资源缺乏、环境污染、人口加剧等一系列的问题,人们也深刻意识到节能环保、绿色生活的重要性,也意识到化工生产所造成的污染是导致环境恶化的非常关键的一个部分,但是在进行整个社会发展的过程中,化工工艺生产优势一个必不可少的一个产业。由此而建,在进行化学工程生产的过程中,对绿色化工工艺的生产是非常重要的一个选择。
2.2 绿色化学工程工艺的促进作用
就当前的环境而言,我们虽然在提倡也在实行绿色环保的生产生活理念,但是环境仍然处理一个正在恶化的状态。目前我们所提倡的绿色环保理念、,主要是从以下的几点来进行的:(1)要开发新的技术。现在社会发展非常迅速,为了能够跟上时展的步伐,化学工艺生产的过程中也需要开发一些新的技术,来提高化工工艺的生产效率;(2)从源头上来对污染进行一定的控制。这也是控制污染的一个非常好的方法,由此可见,对材料的选择就显得十分关键了;(3)打造可循环的绿色生态产业链。为了能够顺应现在绿色生活的理念,化工工艺生产也需要采取一些应对措施,以走上可持续发展的道路;(4)发展循环经济。从绿色化工工艺的角度来说,发展循环经济对于实现节能减排来说,也是十分关键的一步。绿色化学工程不仅仅能够在化工生产领域中得到了一个非常好的发展,而且还能够在其他的一些生产领域中得到非常有效的应用,从而创造出一个资源节约型、环境友好型的社会。例如:清洁生产技术、生物技术、创造环境友好型这三个方面的技术,就可以通过一定的方式,应用到其他的一些生产领域当中,这样不仅仅可以促进化学工程工艺生产领域的发展,还可以促进社会的共同进步。
三、结语:
就目前我国的化工工艺生产的状况来看,绿色环保的生产理念以及相对技术得到了非常好的应用。本文主要通过对绿色化学工程工艺的开发和促进作用进行了一定的分析,在化工工艺生产的领域,绿色化工技术的应用是必然的一个选择,这不仅仅可以在很大程度上促进人们的生产和生活,还有助于社会走上可持续发展的道路。由此可见,绿色化工工艺的应用和发展使十分有必要的。
参考文献:
[1] 蔡永宏,浅论绿色化学工程与工艺,创建高效、节能、清洁的未来化工厂[J],化工管理,2013,14(24):142-143.
专业:化学工程与工艺
实习号:024
实习时间:2005年5月30日—6月10日
金工实习报告
“时光容易将人抛,红了樱桃,绿了芭蕉。”
故事,古老的,年轻的,正在身边发生着。有人在娓娓讲述,一盏神前青灯,几缕尘世烟火。当我们正如醉如痴地用青春编织校园生活的缨络之时,金工实习——大学生活中必不可少的重要一环,正悄然步入我们这些青年学子的生活,让我们在亘古不变的机器轰鸣声中经风沐雨、感受生活。就这样,我们走近了实习,感受自己的心路历程、聆听自己的心灵跳动!
车工 第一天的实习内容是车工,进入车间后,我们有一大感觉:华工不愧是最好的工科院校之一。设备都非常齐全。就其质量而言,就难以形容了。走到车间中间,趴在盛放各种车刀与各种精美工件的“橱桌”之上聆听师傅的教诲。师傅说的第一句话让人永远记得:车工是最危险的。所以一定要注意安全。等到分组就都作鸟兽散了。老师说女生力气小,就跟男生一组吧,然而很气愤的是:跟我一组的男生说我并没有把你当女生看待,你还是自己自食其力吧!在听过了车床的介绍后,分配车床,开始练习空车启动,几个手柄调来调去,机床的频率也就跟着变化。大约30分钟之后,真正的干活开始了!后来我们的任务是车一个两头是圆球的零件。可能由于本人动手能力差,开始几次尝试都是失误的,但是大学生也不是这么菜鸟的,慢慢探索终于掌握了点技巧!然而没有男生的帮忙,做出来的东西总会逊色点,但这终究是我的劳动成果!
铣工 由于第二天下午有英语课,所以铣工劳作只做了一半,而且是三个人一个小组,我真的不知道那些男生是怎么看待我一个女生的,他们两个就坐在旁边干看着我在吃力调整那个升降台。要将一个圆柱体削出四个面来,那是多么伟大的事情。其实在将材料装上铣床,我们小组就这时候比较团结的,纷纷地找东西。后来在进行铣工时,那两位大男人……不好说什么了,末了,异口同声来了句:辛苦了,石头,你是我们小组的骄傲。现在才知道理工大学的男生是怎样宠着女生的了(特别是我这种女生)。无奈,男女不平等啊!
CAD及RP第三天是用CAD结合自己的思维去创造一个新的世界,老师说着并没有什么其他限制,只要你能想象出来,能说出做出来的是什么,有什么用,那就是你的能力。其实Solidwork我们以前学制图的时候也学过,但是因为不用考试,所以没有怎么在意。现在才知道书到用时方恨少,不过今天一整天都是在这样凉爽的室内,慢慢探索……下午老师检查的时候,看了看我探索出来的,说实话自己的才华太不敢恭维了!自己都不知道是什么来的,有什么用处,不过还是混过去了!
数车、数铣十天的学习中,有两天是和数控有关的工种。分别是数控车削、数控铣削,利用电脑和编程,实现了机床的智能化,电脑的神奇力量让我感叹。在学习编程时,只有数车编程才有足够的时间,数铣也只是让我们了解了解进刀与刀路地走法!我们只需要根据目标利用电脑制图或者编程之后,先在电脑里面模拟一下,如果可以执行,就直接拿到机床加工。
工业安全 这个工业安全主要讲的是防火与灭火的知识,在面对熊熊大火的时候,我们能采取什么措施能让自己有最大的机会存活下来!这一课给人最大的震撼是那些大火中的被活活的烧死的无辜生命。这些血的事实告诉我们,生命是可贵的,在生产过程中应该普及工业安全知识!
热处理 热处理本来就跟他的表面含义一样,热出来的汗能让整个世界淹没!,早上八点我们来到了印刷厂后面的热处理工厂。听完师傅详细的介绍各种碳钢的区别已经怎么测试硬度后。我们分成三组开始了工作。我们这组是根据火花的不同特点来分辨碳钢。还有正火、淬火、回火、金相图的观察。因为这个实习有很多时间等待,所以大部分人在交流,也许这也是实习的另一好处——促进感情!但是真正遇到要劳作了,很少人能主动的去取那热气烫人的铁块!好人终究是有的,任务也最终完成了!
铸造 铸造实习其实就是让你温习一下小时候的那种童真!玩玩泥沙。后来听师傅的讲解才知道这个和我们那个沙是不同的,在这个里面加了很多黏土之类的其他物质。整天都坐在小矮凳上,有点腰疼!很难想象这个工种的工人怎么熬过自己的一生的!
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.
化工与能源学院 京 实习号030 学号200337001063
时间过得真的很快,转眼就要金工实习了,想一想接下来的日子要参加金工实习,心里还真的有一点不适应。不过一切顺其自然好了。
第一天的时候,感觉金工实习真的挺新鲜的,那时候自己还是什么东西都不懂,慢慢的才开始适应。说句实话,以前我真的没有参加过这样的活动,这样也好,我可以学习一点实际的经验教训。
通过一段时间的学习,总算掌握了一些基本的操作,我们首先接触的是车床的一些基本操作。车床说实话不会太难。只是以前从来没有接触这样的东西,感觉有一点新鲜。通过师傅的耐心讲解和一些实际的操作从最基本的东西开始学习,总算学了一些东西。同时通过学习也感觉到自己所掌握的东西实在太少了。我想生活其实到处都有我们学习的课堂,只要我们认真地去观察就可以发现。
随着时间一天一天的过去,我也逐渐的学到了一些东西。说真的,刚开始的时候,我有一点害怕金工实习,感觉它真的有一点困难。第一天的时候我们学的是车工,师傅叫我们加工了一个零件,我加工的并不是很好,而且还是我的同学帮我把那个零件进行了一些的加工才勉强过的过去。
第二天我们学的是铣工,由于只有半天的时间所以我们的任务也比较简单,那天我们做得还算可以。其实那一天我也学到了一些东西,知道了铣工是怎么一回事。看了师傅的操作然后再自己进行了一下操作,就更加深了对它的了解。
在接下来的几天时间里我们又参加了其他一些工种的实习,其中还有好些时要用到电脑的。试过了才知道自己对电脑了解得也实在是不够。第一对电脑的操作不熟悉,第二对一些操作步骤记得不太清楚。所以我感觉自己通过这次金工实习不仅学到了一些最基本的操作,更了解了自己在其他方面也有些不足的地方。总之通过金工实习我获益良多。
在实习过程中,我也学会了如何更好的做好自己的工作。自己有什么不懂的地方,我可以问一下我的同学,他们也很乐意帮助我。这样无形中又触进了同学之间的感情。真的是一件很好的事情。
这次金工实习留给了我很深的印象,我也从中学到了很多的东西。而且我也了解了一些工种的实际操作。这些对我来说都是非常重要的。这次的金工实习也是我第一次接触到的实习工作索然我没有什么经验,但是我还是很珍惜这一次的机会。做过了我才知道原来不管做什么事情都不是那么简单的。就拿铸工来说看上去很简单,然而也要自己实际操作过了以后才知道怎么样去操作,不然你即使看了也不会。铸工是比较简单的一件事情,一开始的时候我担心自己不会,害怕自己会出一些差错,不过最后证明这种作还是比较简单的。只要我们细心地去做就不容易出错。
当然还有其他方面值得一说的。例如,通过这次金工实习我也算了解了工人的工作,自己做过了也就能够体会到别人的苦了。通过这次的实习也让我深深地感受到我们现在在大学的日子实在是很幸福的,我们一定要好好的珍惜这样的学习机会,不然自己如果浪费了宝贵的大学时光,将来一定会后悔的。我们现在在学校一定要好好的学习,认真地掌握一些基本的知识准备将来为祖国为我们社会主义国家出一份力。
《金工实习》报告
03化工一班 013 号
大家期待以久的金工实习从今天开始,从今天同学早早到可以看出大家的热情。开始我们接受的安全教育很必要,它在后来两周实习中时刻提醒我们注意安全。
钳工,就是用锉,钳,锯之类的工具来对工件进行加工,使之成为想要的产品。一天的钳工同学们的感受就是腰酸背痛。在用锯锯钢材的时候如果来回用力不均匀很容易把锯条拉断,还有,要选那些锯齿好的,不然,耗时效率又低。确定圆心时划线规如果把握不好圆心就找不正,对后来影响很大。礳的时候要不断的测量各种尺寸。打孔的时候要先小后大,直接打大孔就会把中心打歪,后来好多同学的打的孔就是这样。在攻螺纹前要夹紧螺母,旧的钳的虎口特别粗糙,如果用力夹螺母的话不仅外部会留下印子,而且整个螺母都会变形,当攻丝时夹不紧螺母会跟丝锥一起转。但是,用新的虎钳这些问题就可依解决的。
第二天接触机器,刚开始解释安全问题,虽然有些怕,但亲手操作几下恐惧感就消失了。车工一步错,会浪费很多时间。每次调好尺寸就要耐心等待,急不得。銑床加工前对刀一定不能用快进,速度控制不好就会损伤刀口。加工工件时如果工件不固定好,工件便会随刀具有微量移动,这样,尺寸就不好控制,精确度就难保证了。车工銑工的刀速都要适当,按照老师要求调。刀具运动前一定要把油泵打开,及时给刀具,降温。不然会给刀具带来极大损伤。随着切削的加深,工件便会变宽,一刀加工不了就要两刀,三刀...当换至另外一个面时,要用锉把毛刺磨平,铁渣打扫干净,不然上次地尺寸就不能用,还有从新对刀,很麻烦。每一个尺寸加工好,尺寸进给,测量,以保证精确。同时,主机上速度确定也利用到了数学的组合原理,让我问学会看图标。
前几天实际操作,第四天我们坐在了电脑前。加工中心、数车、电火花、数銑都要用到计算机,利用现代科技成果计算机带给我们的方便。我们学会了简单的用power mill软件做零件。刚开始大家不是多会用,经过自己抹索,问老师,渐渐熟悉了。计算机带给我们方便就是一切都可以先模拟,做错了哪一步都可以再来,直到达到要求。经过验证后可以转化成熟控机床能够接受的程序,然后可以批量,精确度很高的加工。数车只有半天,我们只是熟悉一下面板,简单了解操作。但是看到车床很人性化,会自动报警,如果做错了哪一步,都可以在提醒下改正。一个人操作时,其他同学最好不要碰机床,因为很容易打乱别人的思路。加工时要防止撞刀,保证xyz坐标不能为正。车床的上方安装有防护罩,这样,加工时就减小了事故的出现率。电火花加工的精度很大,但是,由于伴随有极大的电流,危险就会伴着出现。当通过电脑输入各种数据后,打开电源加工前一定要让工作液高于工件30mm以上,还要保证工作液是流动的,及时把热量和电蚀产物排出去。加工时一定不能出现身体同时结触电极和机床,严重会危及生命。
化学加工非常考验大家的耐心和细心。每次氧化都需要很长时间,大家可以在这段时间绘制自己喜欢的图案,或者找图案,作精心的准备。硫酸阳极氧化水冲洗后染色,如果时间稍长便会太重,所以不要一直放在里面。雕刻时竹签最好细一些,调出来的图案才回线条分明。上几特别颜色要注意顺序,不然,假如上第二种色,大多都是小面积,用竹签沾上颜色,竹签不能碰到氧化膜,一旦碰破,就不能上色了。回工一次会浪费太多时间,一定要细心。上色工具要做到专用,混用会使颜料污染。上色后也注意不能冲洗太长时间,颜料会冲淡的。经过细心等待,和最后打磨,一件自己心仪的工艺品便“出炉”了。
如果前些天不穿长袖褂还算可以原谅,今天还是那样不但违反规定而且对自己不负责任。强烈的火光,四溅的火花,还有强烈的射线。不过有眼罩,手套,脚罩,做焊工完全不用担心。焊接开始时引弧很重要,做不好会使焊条老是粘在要焊接的工件上。虽然说要左右移动焊条,但事情一旦发生很多同学还是往上拉。焊接时焊条要速度均匀,慢了太宽太厚,快了会中间不均匀,有些地方焊不到。在回焊也不能尽人意。所以,在刚开始练得时候总结经验,多问老师,观察其他同学的好的,做坏的,自己做时思考一下,做的就能不错。做每一样东西时,我的最晚也非常好。本来大家以为气焊会容易一些,但是,大家操作起来各种问题,例如,爆鸣、焊条熔化不了…等问题难倒了同学,也出现了畏难,逃避问题的情况。后来,老师的一句话“出现了问题不能绕过去,而要找解决的办法,这样才能进步。”我觉得这些天这句话是我非常大的收获。
最后一天我们好像回到了很久以前,见到了手工作坊。几件简单的工具,一堆沙子就可以做出一件精美的作品。铸造,纯粹是考究一个人的手工活。很多人把外浇口做的离模型非常远,而且开槽非常深,这样,本来就不是很大的模型被外浇口占去了好多空间。做外浇口做模型的时候大家有时会在不需要的地方浪费功夫,把不必要的地方磨的非常光滑,但需要精美的地方却办不到了。
经过短短的两周实习,虽然做不到老师的要求的那样,有时还算差强人意,但是,只要我们按照老师的要求努力做,不会的问题向老师请教,同学之间互相讨论,就算可以。同时,遇到不管是理论,还是实际操作方面问题,都不要绕过去找所谓的“捷径”学会发现,并解决问题,锻炼动手能力,不会让社会上人士说当代大学生是只懂理论不会动手的不合格大学生。两周实习,使我们增长很多知识,同时也了解做工人的劳累,工作的不易,好好珍惜大学时光。我们在实习中动手做的一些小小的成果多些老师给我们机会留作纪念,今后看到它也会勾起这段美好的回忆。
“金工实习”是一门实践性的学科基础课,也是我们工科学生必须进行的工程训练、培养工程意识、学习工艺知识、提高综合素质的重要必修课。
两个星期,10天的金工实习结束了,给我带来的是回味和不舍,其实金工实习很好玩,也可以学很多的东西,和开始的感觉很不同,开始的时候觉得金工实习一定是很累,而且学不了什么。但经过这些日子,学会了很多以前没有学过的东西,很有用啊!2个星期的时间太少了,因为还有很多知识可以学啊。
下面是这些日子实习的感想。
第一天:车工(车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸,将其加工成所需零件的一种切削加工方法)
第一天,总是充满期待的,毕竟是第一次啊。车工要记的东西很多啊!我只知道老师在上面讲,我边听边记,但总是不清楚老师的话,可能没有经验吧。到了真正实习的时候才发觉,原来在实习过程中,理解速度比听课还要快,我们做化学实验也是因为这个原因吧?
第二天:铣工(在铣床上用铣刀对工件进行切削加工的方法称为铣削)
铣工这个名词我第一次听说,可能是我对这些东西都很少关心的原因吧,虽然今天只有半天的实习时间,但我也充分利用这半天的时间,尽量去把关于铣工的知识学会,其实今天工作不是很难,比较容易掌握,但工序比较多,而且工具,仪器都很讲究,不能出差错。不过看到自己做的工件,虽然不完美,但已经心满意足了。
第三天:CAD RP(在电脑上用制图软件设计零件图形)
制图软件对于我来说,一点都不陌生。在大一制图课的时候,我已经接触过制图软件,不过对软件的使用只限于皮毛程度。一年以后再次接触,生疏了很多,刀不磨不利啊!经过一段时间的操作,我又可以灵活运用这软件了。我画什么图好呢?我后来把第一天的车床画了上去,车床比较好玩,也是我第一次接触的工种,给我的印象很深。虽然画得不是很像,但也把车床的大概东西都画上去了,还被老师表扬了,很开心啊!
第四天:数车(数控车床是数字程序控制车床加工的简称)
车床对于我来说,最熟悉不过了,今天的数控车床跟普通的车床差不多,知只是多了一个电脑控制器,复杂了不少。我们首先是看书,把数控的知识看懂,接着就开始设计程序了,虽然程序看起来很简单,但编起来很麻烦,也出了不少错,经过不断的修改后,终于把需要加工的零件的程序做好了。虽然不能看到自己的成品,但通过电脑模拟操作,就可以看到自己的制成品,感觉也很不错。
第五天:数铣(数控车床是数字程序控制车床的简称)
数字控制对于我来说也不陌生了,昨天已经接触过数字控制的仪器,铣工我也有经验,所以今天的工作也比较轻松简单。只是设计工件的时候出了一点点问题。不过今天最不好的就是只有半天的实习时间,所以不能在数控机上把成品制出,但学会了使用操作一款新的软件。
第六天:数控线切割(利用脉冲放电的电腐蚀作用对工件进行切割加工)
连续三天的数控实习,对数控的理解加深了很多,虽然它们三者之间还有很多不同点,而且工作的原理、工作效果不同。数控线切割也是在电脑上把零件做好,接着再加工。不过线切割速度不快,但有自己独特的作用,在日常工作中经常用到。这个实习项目使我拥有了我第一件实习中的纪念品。一个“X”标志。
第七天:工业安全(关于工业中常见的安全问题)
今天也不算是实习吧,但比实习更实用,也是最基本的。今天虽然只有半天,但主要说了关于火灾安全问题,与避免火灾。挺实用的,有很多火灾的知识与逃生技巧我都不是很清楚,通过这次学习,才知道自己是多么的无知啊!不过迟来总比不来好。如果万一有火灾出现,我也会更好地运用今天的知识去救人,逃生。今天还学习了使用灭火器,对于突发事件,我也会使用灭火器去救火了。
第八天:热处理(分析,鉴别金属的性质的常用方法)
热处理是对日常的金属,合金进行分析的方法。火花分析可以判断金属的含炭量。低中高炭就可以鉴别了。还学了钢的热处理方法,退火、正火、淬火,回火四种方法。分析了钢硬度的变化。用显微镜观察合金的性质,可以通过图形判断钢的种类、性质。今天是最热的一天,因为我们要在840摄氏度边上工作。今天的任务比较简单,但也算蛮辛苦的。】
第九天:铸造(铸造是指熔炼金属。制造铸件,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法)
今天是最累的一天,也是最脏的一天,用泥按模型做成一个跟模型大小一样的中孔,当泥土干了以后,就可以从预先准备好的孔中注入铁水,做出和模型一模一样的铁工件,这显然不是小孩子玩泥沙,而是一件很讲究细心的事情,因为泥很容易变形,所以做的时候一定要小心仔细,今天做了两个工件,虽然做的不是很完美,但第二次做的时候明显比第一次要好,要快。今天掌握了铸造的基本知识,以后有机会接触这工种,一定会做淂比现在出色。
第十天:数控板金(机器控制制造铁皮工件)
今天是最后的一天工作了,可能是这样,老师也安排了一个比较简单和好玩的工作,今天的任务是把铁皮剪成所需形状,再用数控加工仪器加工。最难就是剪铁皮中间的部分,但经过老师的指导后,最难的部分也被我克服了。就这样,一个不像手机座的手机座被我做好了,虽然做得很不像,也不够实用,但毕竟是我亲手做的产品,所以我也没有嫌弃它,把它带会宿舍,现在它还抱着我的手机啊!哈哈
十天的金工实习为我带来的知识与欢乐,为以后的工作实践打下了坚实的基础,虽然时间不长,但作用很多,以后可能没有机会接触这些工作,但如果有机会的话,肯定会比其他人做得快,做得好。金工实习真不错,希望下次有机会再实习一次啊!
化工与能源学院
03化工(1)
詹家恒
关键词:专业特色;课程体系;化学工程与工艺;电化学工程
哈尔滨工业大学电化学工程专业成立于1962年,是国内最早建立的电化学工程专业之一。1999年我国大学本科专业目录调整,原多个化工类专业(含电化学工程)统一合并为“化学工程与工艺”专业,但各大学中的该专业侧重方向与特色不同。我校保留了原来的“电化学工程”方向与特色,并被教育部认定为第三批高等学校特色专业建设点。在特色专业的建设过程中,面对宽口径的“化学工程与工艺”专业,既要开设核心化工课程又要保持电化学工程专业方向的课程。2008年修订培养方案时,我们将化学工程与工艺专业分为“化学工艺”与“电化学工程”两个专业方向进行课程设置。对“化学工艺”专业方向的学生按“化学工程与工艺”专业规范要求构建化工课程体系进行培养;而对于“电化学工程”方向,探索以满足专业规范中核心知识要求为前提,依据专业特色的需要,通过以知识点为标准(不拘泥于课程名称)协调专业规范要求与专业方向的关系,构建彰显专业特色的课程体系。2012年修订培养方案时,我们在系统地分析总结前期实践效果的基础上,形成了新培养方案。本文重点介绍了我们构建与“电化学工程”专业方向对应的课程体系的一些做法,以期达到抛砖引玉之作用。
一、面向国家需求的专业特色定位与培养目标
专业特色是特色专业的灵魂,特色定位准确与否直接决定了特色专业建设的成败。首先,专业特色的定位要以长期形成的办学理念以及在人才培养方面的积累为基础。哈尔滨工业大学化学工程与工艺专业的“电化学工程”方向经过半个多世纪的深厚积累,培养了大批我国电化学工程领域的中坚力量。20世纪80年代,本专业王纪三教授的“发泡镍电极”技术,带动了我国电池行业的技术进步,胡信国教授的“一步法无氰电镀铜”工艺引领了电镀行业降低污染的技术革命,因此获得了国家发明奖。当前,传统石化类资源的日趋紧张及环境污染压力,已成为限制我国经济发展的一大瓶颈,研发新型能源与电镀清洁生产新工艺,是国家能源、环境的重大战略需求,特色专业责无旁贷要担当起此方面人才培养的重任。我们认为,特色定位不能脱离化工领域及化工学科,要根据国家对人才需求现状和发展趋势,充分发挥自己已经积累的特色基础和教学资源优势,有效利用外部环境中的有利因素和发展机遇进行定位。基于此,哈工大“化学工程与工艺”专业特色方向确定为化学电源和电化学表面处理,与电池及电镀行业对应。
本专业毕业的学生应具有以下几方面的知识和能力:(1)具有坚实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础知识及较高的科学素养;(2)具有较强的计算机和外语应用能力;(3)较系统地掌握本专业领域的理论基础知识,了解学科前沿及最新的发展动态;(4)具有创新意识和独立获取知识的能力;(5)具有较强的分析解决问题的能力及实践技能,具有从事与本专业有关的产品研究、设计、开发以及组织管理的能力;(6)熟悉本专业领域相关的发展方针、政策和法规。
二、基于专业特色的内涵和建设目标,明确课程设置的原则
专业特色是指充分体现学校办学定位,经过长期办学实践逐步积淀形成,优于其他学校相关专业的独特、稳定和具有鲜明个性特点并为社会所承认的专业风格。开展专业特色建设,旨在促进高等学校人才培养工作与社会需求的紧密联系,满足国家经济社会发展对多样化、多类型和紧缺型人才的需求。通过专业特色建设,探索专业建设实践,丰富专业建设理论,形成专业建设、人才培养与经济社会发展紧密结合的专业建设思路与人才培养方案,形成该专业建设内容的相关参考规范,对国内同类型专业建设起到示范和带动作用。
人才培养方案的制订与优化是专业特色建设的核心内容,而课程体系的设计是实现培养目标的基础,是完成特色型人才培养的保证。课程体系构建要根据人才培养目标要求应具备的知识、能力、素质,明确其应具有的知识结构进而设置相应课程,形成结构合理能满足专业特色需要的课程体系。我们认为满足专业特色的课程设置应遵循如下原则:
1.通识教育和专业教育相结合的原则。课程设置上要处理好宽基础与专业特色的关系,注重理学基础教育,既要满足特色的要求,又要为学生未来可持续发展和继续学习打好基础。通识教育和专业教育课程的有机结合,拓宽学生知识和视野,使学生在科学基础、人文素养、专业素质和能力等方面同步提升,促进学生的全面发展。
2.坚持在满足“化学工程与工艺”专业规范要求前提下彰显专业特色的原则。依据专业特色的需要,以知识点为标准,构建融会贯通、有机联系的课程体系。应以学生为本,不但要有与专业特色要求知识结构对应的课程体系,还要通过增加选修课的方式,构建与专业规范完全对应的课程体系,以满足本专业方向学生的自主选修。同时注意设置反映行业与产业形成的新知识、新成果、新技术和学科发展的课程。
3.加强实践教学与创新能力培养的原则。单独设置与实践教学及创新意识培养对应的课程,注重理论课与实验课的衔接与相互补充。增加实验教学比重,及时将教师的相关研究成果转化为实验教学内容,使我校的强势科研力量转化为优质教学资源。并通过设置产学结合与创新类课程等,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力及创新意识。
4.促进本科教育国际化的原则。保证学生四年外语不断线。在通识教育阶段基础上,参照国外同类专业课程体系,设置和建设系列化专业教育双语课程,培养学生跨文化交流能力,提高学生的国际竞争力。
三、以满足专业规范基本要求为前提,构建彰显专业特色的课程体系
高等教育大众化的显著特征之一是多样化,但多样化不是随意化,不能没有基本的人才培养质量标准。专业规范就是专业人才培养的总体框架与规定,我们不能背离专业规范中的基本要求去追求所谓的专业特色,遵循专业规范而不拘泥于规范的专业特色才能日益彰显。专业特色总体上呈现多样性特征,而专业规范体现了统一性的特征,专业规范中的人才培养基本规格,核心知识领域等质量要求标准是统一的,这是专业本身具有的特征。要协调好专业规范的统一性与专业特色多样性的关系,以满足专业规范基本要求为前提来彰显专业特色。我们以“化学工程与工艺”专业规范中要求的知识点为标准,围绕“电化学工程”知识结构的需要构建课程体系。基本做法如下:
1.在通识教育方面,强化数理基础,数学类课程278学时、物理课程177学时,人文与社会科学基础课177学时,公共外语课200学时(前两学年完成公共外语课后,大三开设双语课有“化工热力学”、“电化学测量”等,大四开设“表面工程”、“新型化学电源”、“电动车能源系统”双语课,保证四年外语不断线),还设有文化素质讲座、全校任选课等;针对行业、学科发展的需求,在通识教育的基础上,通过知识点不重复介绍来压缩相应课程的学时,设置与电化学工程知识结构对应的学科基础课、专业核心课、专业选修课。为拓宽专业基础,将“工程制图基础”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“化工综合实验”、“专业导论课”、“化工安全概论”、“理论力学”、“材料力学”、“电工与电子技术”、“电工与电子技术综合实验”、“高分子材料”、“新能源概论”、“无机材料制备方法”等定为学科基础课。按教学目标重组突出专业特色的主干课程体系,把“无机化学”、“有机化学”、“分析化学”、“物理化学”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“电化学原理”、“电化学测量”、“化学电源工艺学”、“电镀工艺学”10门课程作为专业主干课。
2.以知识点为标准,通过必修与限选课来满足专业规范的基本要求。“电镀车间设计”、“化学电源设计”为实践类必修课,同时设有“化工机械与设备”专业选修课,以此涵盖化工设计的知识点;“化学反应工程”与“电化学反应工程”2门课限定为至少二选一,另外在10门专业主干课程中,包含了电极过程动力学、催化、反应器等内容,满足了反应工程知识点的要求。我们增加了选修课门数,并以知识点不重复介绍为原则压缩每门课程的学时,具体分为三类:第一类是设置了“结构化学”、“化工设计”、“化工仪表及自动化”、“化工分离工程”等化学、化工类课程及“材料分析测试方法”课程,使学生具备专业规范要求的化工知识体系,为有志于在化工行业就业及出国、考取外校研究生的学生打好基础;第二类是设置了“新型化学电源”、“固体电化学基础”、“电动车能源系统”、“绿色能源”、“电极材料结构表征”等课程,供希望从事电池行业的学生选修;第三类是设置了“化工设备腐蚀与防护”、“表面工程”、“电化学加工技术”、“涂装技术”等课程,供准备从事电镀行业的学生选修。从知识点看,既满足了“化学工程与工艺”专业规范的要求,又构建了适合专业特色的电化学工程知识结构体系。同时,不但满足了学生的就业要求,还为学生职业发展和继续学习奠定了基础。
四、发挥学科优势,设置加强实践教学与创新能力培养的课程
本专业依托的哈工大化学工程与技术学科,具有一级学科博士学位授予权,并建有化学工程与技术博士后流动工作站,2012年哈工大的化学工程与技术学科排名进入全国评估前八名。多年来面向国家、国防重大需求,形成了本学科的优势特色。在应用电化学方向上,产学研特色突出,多项原创性成果为企业创造了显著的效益。与本专业建立长期稳定的科研、教学合作关系的企业有十几家,为产学结合的学生培养奠定了良好的基础。我校化工学科在“211工程”、“985工程”的支持下,形成了科研、教学硬件大平台,为学生的科研训练、课程设计、毕业论文(设计)等提供良好的实践平台。在软硬件方面,对电化学工程的专业特色方向建设起到了保障和促进作用。另外,本专业正在逐步加大科研设备和科研实验室等资源向学生开放的力度,创造条件让学生能够较早进入实验室,参与教师的科研工作,在具体的科研活动中培养实践、创新能力。在专业实验内容上,鼓励教师将适合于实验教学的科研成果转化、更新为课程教学内容,有利于将最新的学科知识、技能传授给学生。
在实践教学与创新意识培养方面,对于基本技能、方法类实验,与四大化学相关的实验课为132学时、与化工基础相关实验72学时,与专业方向对应的实验课100学时。特色专业是面向行业培养人才,在产学结合上,设置“国内外专家讲学”学科基础课,还要求讲授专业课的教师要理论联系实际,注重启发科研思路。专业定期从合作企业中邀请高级工程技术人员来校为学生进行课堂教学或讲座,聘请具有教学经验的高级工程师参与本科教学活动;在创新能力培养方面,设置了“大一年度项目”、“创新创业训练计划”、“创新实验课”、“创新研修课”,要求学生在校期间至少完成2个学分,可通过选修创新研修课、创新实验课、参加大一年度项目、大学生创新创业训练计划、学科知识竞赛、发表研究论文、申请专利等方式获得。
自1999年本科专业目录调整后,我们围绕协调专业规范的统一性与专业特色多样性的关系上,进行了各方面的努力与探索,构建了面向国家需求的化学工程与工艺特色专业课程体系。作为特色专业建设,我们今后要为实现培养具有前瞻性、综合素质高、创新能力强和具有国际竞争力的行业人才的目标而继续努力。
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