时间：2023-08-20 15:00:52
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篇化学技术与工程，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。
1.1绿色化学工程
绿色化学这个词汇已被人们所熟知。绿色化学是通过化学工程与工艺实现的。研究化学工程与工艺不仅能够使人们获得最大的利益，而且减少消耗资源和环境的污染。许多国内外的公司运用化学工程与工艺，研发符合公司要求的绿色产品。化学工程与工艺促进了化学的发展。运用化学工程与化学工艺能够减少催化剂等有害的原料的使用。绿色化学的技术就是在源头上阻止环境污染的产生，从根本上杜绝产生环境污染，并且回收再利用一些废弃物品。
1.2分离工程
物质在一些重力、压力还有温度和电的影响下，通过外力的作用，将物质自发的从无序转变成有序的过程被称为分离工程。化学工程与化学工艺的分离工程是一个消耗能量的过程，分离工程是化学工程与化学工艺研究的重点之一。目前使用最多的分离工程方法就是蒸馏法，虽然我国在蒸馏分离法方面的研究已经有深厚的理论依据和实践经验，但是蒸馏分离方法在蒸馏速度方面需要进一步改善。除了改进蒸馏速度外，还要采用最先进的蒸馏设备，采用新型的材料才会获取更好的经济效益。采用新型的吸收剂不仅能够影响蒸馏时间的长短，而且能够提高蒸馏吸收的效率。膜分离技术因其具有节能、高效、易于清理等特点，成为现如今比较流行的分离技术，备受各个国家的科学家关注。膜分离的吸附分离法在气体干燥、废水等污染物的处理等方面得到了广泛的运用。膜分离重点开发新型吸附剂和实现膜的高效的使用寿命，但是膜分离存在着膜的污染和防治。
1.3SupereriticalFluid,SCF（超临界流体）
超临界流体是一种具有液体和气体的性质的一种流体，在温度和压力临界点之上的无气体液体的相界面。这项技术广泛应用在化工、食品加工、生物医药工程中。对质量和工艺的要求较高。开发超临界流体有着广泛的发展前景，并且会为企业带来丰富的发展利润。近几年来，超临界水氧化法在环境治疗保护方面的研究较多，但是在化学工程与工艺方面的研究较少，现如今处于研究试验期。
2结语
化学工程与工艺的发展不仅影响着现代社会的发展，而且有助于环境友好型社会的构建。当前世界面临着资源和能源的短缺，社会经济的发展不能以牺牲环境为代价，这就需要化学工程与化学工艺共同发展，满足我国资源节约和环境保护的需要。化学工程与工艺的行业领域需要积极配合国家提出的可持续发展战略。转变可持续发展的概念。重视化学工程与工艺发展的环保性，转变传统的化学工程与工艺，减少环境的污染，积极开发新能源，走环境友好型道路。
作者：陶春荣 单位：山东润昌工程设计有限公司新疆分公司
1化学工程技术的技术理念与核心优势分析
化学工程技术简称化工技术，在化学生产领域中有着非常重要的地位。利用化学反应理论技术基础，进行大规模的化学工程生产，从而生产满足化学领域需求的产品。在农业方面，化学工程技术就起到了非常重要的作用。农作物的农药，化肥等都是化学生产的产品。这些产品对于人们的生产与生活都有着非常重要的联系。因此化学工厂成为了市场化学产品的主要生产基地，而化学工程技术也成为了化学生产的技术基础。那么，对于化学工程技术而言，其有着哪些核心优势呢？化学工程技术的技术理念又是什么呢？
1.1化学工程技术的技术理念分析
化学工程技术是基于化学反应以及化学元素等理论基础进行的大规模的生产性技术，利用先进的设备与反应环境，实现对某种产品的大量批量生产，以此来满足人们对于化学产品的需求。在化学工程技术中，理论基础是必不可少的，但是，在生产的过程中，反应设备等的建筑也非常重要。因此反应设备也有可能是反应物质，因此为了能够追求最高的生产效率，满足人们的生产需求，化学工程技术在技术完善性方面做了非常大改进。在废物处理方面，也有了完善的体制，从而减少了因为化学生产而对环境方面造成的伤害。
1.2化学工程技术的核心优势分析
化学工程技术以化学反应以及化学元素理论为基础，通过大规模的化学反应来生产市场所需的化学产品。由于在自然界中，很多化学产品不是自然形成的，即便在自然界中存在，其存量也无法满足需求。因此，为了能够满足人们对于某些化学产品的使用。就可以通过化工生产，来进行批量的生产，保证足够的供应。因此，对于化学工程技术而言，其技术核心可以概括为以下几个方面：第一，完善的技术理论基础；化学反应原理，原子守恒等化学理论技术，成为了化学工程技术的完善的理论基础体系。如果在生产的过程中，对于某一种元素物质产品需求量较大，那么就可以通过化学技术进行实现。例如，在现代社会中，为了能够呼吸到新鲜的空气，很多人开始喜欢吸收纯氧。那么，就可以利用化学理论进行纯净氧气的生成，从而满足人们的需求，当然，这也在一定程度上实现了市场的拓展。第二，高效的生产效率，化学工程技术为化学产品的生产奠定了强大的技术基础，为了满足市场的需求，化学工程技术在高产出，以及高效率等方面做出了非常大的改进，在原料提取以及生产加工的流程方面也有了十足的进步。因此，在技术优势方面，满足了市场化的生产模式。通过化学工程技术的引入，让化学生产领域实现了模式化，一体化以及车间化的生产模式，不仅仅实现了高效的化学生产，更在一定程度上实现了成本压缩等。总之，化学工程技术的核心优势非常明显，对于市场的发展而言，也有着推动性的作用。
2绿色化工技术在化学生产中的应用
虽然在化学生产领域中，化学工程技术起到了非常重要的作用，也让人们的需求得以满足。但是，由于化学生产过程中，容易产生大量的污染物质或者是废弃物质，在传统的化学生产以及化学工程技术中，并没有完善合理的治理措施。甚至在一些化学工厂中，这些污染物或者废弃物是直接进行无处理排放的。长期以往，对于环境造成的伤害是非常大的。近年来，我国的雾霾以及化学烟雾，癌症村等现象的出现，也就在一定程度上说明了化学生产中出现的问题。因此，为了能够保证化学生产的良性发展，也是为了能够符合当前节能环保技术的理念。绿色化学工程技术开始得以研发，并逐步应用到化学生产领域，从而从根本上改变了化学工程技术的面貌。绿色化学与绿色化学工程技术，是代表未来化学生产的方向性理念。在化学生产的过程中，建立完善的生产体系，尤其是在反应的过程中，杜绝传统的为了结果而不惜代价的生产方式，采用绿色型与节约型的生产方式，在技术方面，也需要不断进行技术改革，尤其是废物处理技术中的一些设计中，要充分体现绿色化学的特点，并能够做到真正意义上的节能减排，废物有效处理。总之，化学生产领域中，绿色化学的理念一定要深入其中，绿色化学工程技术的研发也应该继续，生产需要满足市场，也同样要保证环境的安全。
3结语
本文通过对化学工程技术的核心技术与理念研究，对于化学工程技术有了深入的认识，虽然在生产效率与成果方面，化学工程技术可以实现较大的飞跃，但是在环境保护以及环保方面，传统的化学工程技术依然会对环境造成较大的影响。因此，为了能够在保证生产效率的同时，更加合理的使用与发展化学工程技术是目前的重点研究项目。因此，绿色化学工程技术也得以产生，并且在化学生产过程中的应用更加广泛，更加高效，也符合未来化学生产的发展，化学生产的后期处理，是需要企业管理人员给予高度重视的。大力推动绿色化学工程技术的创新，不仅仅可以保证化学生产的高效性，也为整个行业的良性发展奠定了基础。
作者：侯海霞 柯杨 王胜壁 单位：安顺学院 贵州省教育厅功能材料与资源化学特色重点实验室
关键词：化学工程技术；化学生产；应用；分析
在我国，科学技术一直是我们的一项重要的生产技术，随着科技的快速发展，在化学生产过程中也开始广泛的采用化工技术。化学工程技术主要是一项研究化学生产过程中需要采用的相关技术，其主要目的是对化学工程产品进行开发、设计、制造和管理。由于化学工程技术能够有效的提高产品的质量，同时也能够提升化学生产中的工作效率，因此我们对化学工程技术有了更广泛的关注，并不断的将其拓展到化学生产中的各个领域，使得化学工程技术能够发展的更好，进而不断的推进我国的经济发展和科技发展，使我们的生活条件更加优越。
1化学工程技术的技术概念阐述
现如今，化学产品已经成为了人们生活中非常常见的物品，例如药物、食品和日用品，还有农业药物和工厂生产所需的原料等等。因此化学工程技术变成为了一项炙手可热的技术，不断的受到人们的关注。化学工程技术是根据化学理论基础与相关的技术相结合的一项应用于化学生产中的技术，利用化学设备，通过一系列的化学反应进行产品的大量生产。在化学生产的过程中，化学的反应物和设备对于工程的技术要求是非常高的，而化学工程技术的优势就在于能够满足化学反应的要求，进而提高了化学产品的质量。除此之外，化学工程技术还有一项更大的优势就是对废物的处理，这项技术能够尽可能不对环境造成很大的影响，正符合我国当前对生产的要求。
2化学工程技术在化学生产中的应用
2.1超临界流体技术在化学生产中的应用
超临界流体技术主要的内容是，控制一定的温度和压力，使得需要的流体处于液体与气体中间的状态。这种流体的特点集合了气液的优点，它的粘度低与气体相似，它的密度很高与液体相似，这就导致它的扩散能力很强，介于气体和液体之间。同时它还拥有很强的溶解能力和压缩能力。将这种技术应用于化学生产中，通过控制温度与压力，得到超临界流体，利用其拥有的优势来达到节省能耗的目的。现如今，我们将这种技术应用于更过多领域，比如，高分子材料、复合材料、有机物材料和无机物材料。
2.2传热技术在化学生产中的应用
化学工程之中的传热技术主要是分为两方面，一方面是微细尺度传热技术，另一方面是强化传热过程。首先微细尺度传热，是以热对流、热传导、热辐射为主要的内容，从空间尺度和时间尺度微细进行讨论和研究的一项传热技术。这项技术在微米、纳米科学中得到了广泛的应用，并取得了不错的成绩，因此人们更加关注它在化学生产中的应用。强化传热过程，主要的重点是通过调试换热器设备，不断改进生产过程中的传热系数，使其能够有能力不断的对外放热。为了强化传热过程，就要增加冷热流体间的温差，这就必须通过改变换热的面积来提高传热系数，从而来提高传热的效率，使得在化学生产的过程节能减耗。
2.3绿色化学反应技术在化学生产中的应用
通常化学生产的产品一般对我们生活有一些影响的，因此我们就需要采用绿色化学反应来防止化学生产的过程中对环境造成污染，这是从源头来解决污染问题的技术方法。绿色化学只得就是通过使用化学的技术与方法，结合相关的知识来解决化学对人们和环境造成的危害。主要要求就是，化学生产过程中用到的试剂、催化剂、反应原料，和反应完成后的产物与副产物都必须对人类和环境无危害，同时也要保证绿色环保。例如，采用绿色无毒的原料方面，可以将石油原料装换成生物原料。像是在化学产品尼龙的生产过程中，原先采用的是含苯的石油化工原料，我们将可以其原料改换成生物原料，一样也可以制成尼龙，不仅保护了环境，而且也保护了人体收到伤害。除此之外，这项技术在绿色食品生产中也起到了很大的作用，绿色食物是对人体很有益的，在其生产过程中一般禁止使用化学药剂，这样不仅减少了对人体的伤害，同时也减少了对环境的影响。然而生产绿色食品的代价就是成本高，为了可以降低成本又能够有质量，我们可以将化学技术与生物技术相结合，开发基因技术，提高并促进农作物的产量和质量，生物技术与化学反应技术相结合可以在以下过程中充分的利用。
3现今化学工程技术存在的问题
3.1化学工程技术需要进一步的提高
现如今，我国的化学工程技术应用的领域非常更广泛，但是仍存在一些不足。滴状冷凝在工业上的应用仍然不能有很好的表现，因为在获得滴状冷凝后，冷凝的液滴不能够被长久的保存，所以，我们应该在这问题上有进一步的研究，从而来解决这个问题。使得我国的化学工程技术能够有更好的发展，人们能够有更好的生活条件。
3.2化学工程技术的人才匮乏
在化学工程中存在的另一个严重的问题就是技术人才问题，只有用化学专业技术强的人才，才能够更好的提高化学生产的质量。而我国现在就存在这样的问题，化学领域的工作人员的普遍的技术能力和专业能力不强，主要是由于我国的教育体制问题，当代的大学生理论要点掌握很好，但实际操作方面却严重的匮乏，这就导致技术型人才的缺乏，从而影响了化学工程技术的进步。
4对化学工程技术的发展提出对策
4.1不断提升化学工程技术
随着我国的科技不断的发展，化学工程技术也会越来越进步，我们应该不断的更新技术，以此来适应社会科技的发展。应该在巩固传统的化学技术的同时不断的添加新型技术，并抛弃不利的部分，从而实现化学工程技术有更好的发展。
4.2培养化学技术人才
人才的重要性是我们有目共睹的，化学技术人才对于化学工程的发展有着至关重要的作用。因此为了化学工程技术能够有更好的发展，我们重点培养化学技术人才，化学生产企业可以通过与相关专业的院校进行合作，让专业对口的大学生能够有机会到生产工厂进行相关的实习操作，从而来培养理论知识牢固并且有一定的操作能力的技术人才来工作。
5结语
化学工程技术在化学生产过程中的应用广泛，它不仅促进了社会经济的发展，更是提高了人们的生活水平，通过技术和人才的不断涌进，我国的化学工程技术会有更好的发展。
参考文献：
[1]王一竹,王一龙,麻超等.关于化学工程技术在工业生产中的应用探讨[J].大科技,2015,(27):283~283.
[2]侯海霞,柯杨,王胜壁等.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,(14):91.
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[4]刘玉琴.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].中国化工贸易,2014,(25):95~95.
前言
进入21世纪，人类正面临着越来越严重的环境危机，最突出的是人口剧增、能源日渐减少、资源濒临枯竭、生活废弃物和工农业污染物正迅速恶化生态环境，使得人与自然的矛盾不断激化。
绿色化学的设想是在化学生产过程中，不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。相应的，绿色化学工程与工艺是通过改进化学的技术和方法，减少甚至完全消除对人类健康、生态环境有危害作用的化工产物，同时促进化学工业节能目标的实现。
一、绿色化学工程与工艺的开发
我国传统的化学工程与工艺对有害污染物是滞后的被动治理，即不能根除污，并且成本很高，治标不治本。如利用烟气除尘、脱硫，虽然达到了净化气体的目的，但是污染物却转移为废渣、废水。绿色化学工程与工艺的开发，则本着零排放、清洁生产的原则，从化学反应的始端着手，进而有效防止和控制污染的产生。
1.选择、采用无毒害化学原料
原料的选择生产化学品的源头，同时，还决定着不同的化学生产流程和工艺。绿色化学工程与工艺的开发首要目标是不使用有毒有害的原料。为了从源头上防止化学污染，绿色化学工程与工艺开发的原则是尽量选用可再生的自然物质作原料，如野生植物、农作物等生物质。将诸如芦苇、木屑、树枝等野生纤维植物以及诸如蔗渣、麦秸、稻草等农副产品的废弃物作为原料加工为糠醛以及醇、酮、酸类化学品，用生物质气化产生氢气等，都是绿色原料应用的典型例子。
2.提高化学反应的选择性
烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应，石油化工中经常会有这种反应，其目的产物不稳定，容易进一步氧化成H2O和CO2.在各类的催化反应中，此反应的选择性最低，有时有些产品还具有异构体形式，为了得到更多的终产物，需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度，需要提高反应的选择性，这样可以降低成本，节约资源，减少环境污染。在这一方面已经有不少的科研成果，比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂，来应对不同的烃类氧化反应。
3.采用无毒无害的化学催化剂
目前，约 90 %以上的化学反应要实现工业化生产必须采用，催化剂提高其反应速率。开发新型高效、无毒无害的催化剂是绿色化学工艺的方向之一。国内外都在研发新的烷基化固相催化剂。另外，分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。
二、绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用
绿色化学工程与工艺开始与使用，很大程度上促进了化学工业节能的实现。具体来讲，目前在国内主要有以下几方面的应用。
1.清洁生产技术的应用
清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术，比如先进的脱硝和脱硫技术；城市垃圾的无害化处理技术；生活垃圾制沼气技术；高效清洁的煤气化技术；利用风能、太阳能等自然能发电技术等等，这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广，主要有以下几种技术：生物工程技术，这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等；辐射加工技术，如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应；绿色催化技术，这里有多种催化剂，比如分子筛催化剂、相转移催化剂等；超临界流体技术，这里有超临界H2O和超临界 CO2，都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点，其产品清洁无毒，不管是对环境还是对人体都是安全的。
2. 结合生物技术的应用
生物技术领域包括有细胞、基因、微生物和酶等的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面，化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性，广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。
绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术，使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物，之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中，催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比，具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。比如制备丙烯酰胺，使用的是丙烯腈，换用酶催化后，能耗大幅度降低，反应完全且无副产物。
3.生产环境友好型产品
发展绿色化学工程与工艺，其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例，比如寻找替代品来替代氟利昂，这样可以保护大气的臭氧层；使用可降解的塑料制品；无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染，近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料，大大减少汽车尾气造成的污染。又如在山东推行的用二甲醚来做汽车用的燃料，二甲醚既经济又环保，这具有很好的发展前景。巴西在生物能源的开发上取得一定成就，如使用乙醇汽油，利用甘蔗产酒精，酒精燃料已经取代了接近一半的汽油消费。另外还有H2和CO2在太阳能和电解质存在的条件下合成乙醇这一新工艺，生产过程和产品均对环境友好。
三、结束语
总之，绿色化学工程与工艺采用无毒害的溶剂、原料、催化剂等，选择无污染、低耗、节能的化学工艺过程，应用清洁的生产技术，实现生产与环境相容，产品和生态友好。开发和应用绿色化学工艺，已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术，是建设环境友好型社会，实现可持续发展的关键。
参考文献
[1]陈军. 低碳时代的精细化学品绿色制造技术[J]. 科技和产业，2010，（06）.
[2]纪红兵，佘远斌. 绿色化学化工基本问题的发展与研究[J]. 化工进展，2007，（05）..
化学工程与材料学科相互支撑发展的这种态势导致了新兴交叉学科——“材料化学工程”的诞生。它是将传统化学工程与材料学科交叉融合，以化学工程为基础和手段，面向生物材料、高分子材料和无机材料制备及应用的一个新兴学科。它既是化学工程学科内涵的拓展和应用领域的外延，也是学科间的交叉渗透，符合当今社会的需求和学科发展的必然规律。材料化学工程学科的内涵主要表现在两个方面：一是应用化学工程的理论与方法对材料生产与加工过程进行系统的研究，其目的在于在材料高性能化的同时，最大限度地降低材料生产对于资源、能源的消耗和环境污染，实现材料制备的高质量、低成本、环境友好和可循环再生利用；二是利用新材料，如新型催化材料、分离材料等发展新型高效的化工技术与理论，形成新的流程工艺和集成技术。
2材料化学工程二级学科发展现状
近十年来，材料化学工程学科作为化学工程和材料科学与工程领域的新增长点，发展迅速。目前，国内外一些大学的化工学院或材料学院均出现了材料化工的研究领域，有的大学(如大连理工大学化工学院)甚至出现了专门的“材料化工”系等人才培养和科研机构。材料化工的交叉研究已经展示出了良好的发展前景，近年来我国在该领域取得了包括国家技术发明一等奖在内的一系列重大研究成果。2005年7月，南京工业大学经国家教育部批准，成立“省部共建材料化学工程教育部重点实验室”；2006年5月在南京召开了第一届材料化学工程大会，大会总结了国内外材料化学工程的研究进展，明确了我国材料化学工程进一步发展的方向和重点。2007年10月国家科技部正式批准建设“材料化学工程国家重点实验室”。基于化学工程和材料学科的交叉融合，国内多所重点院校开始在“化学工程与技术”及“材料科学与工程”一级学科下设置“材料化学工程”二级学科。2002年，南京工业大学首先在化学工程与技术一级学科下设立“材料化学工程”二级学科。随后，天津大学、华东理工大学等知名高校开始设立“材料化学工程”二级学科。据初步调研，已经有11所重点大学设立材料化学工程，如表1所示。该学科的设置，有力地促进了“化学工程与技术”与“材料科学与工程”一级学科的交叉和融合，有利于材料化工领域交叉型人才的培养和学科建设。
3材料化学工程二级学科的建设对策
3.1重新定位“材料化工”学术硕士培养目标的定位
“材料化工”学术硕士的培养定位以工程为主，理工结合，既要考虑到与化学、化工、材料学的学科交叉以及与生物、环境等学科的渗透，又结合地方经济和社会产业发展的需求，培养符合现代科技发展趋势和地方产业要求的素质高、专业宽、基础厚、能力强、具有创新精神和实践能力、工程和工艺结合、理工结合的高素质复合型专业人才。
3.2构建“材料化工”学术硕士学位课程体系
在“材料化工”学术硕士人才培养的课程体系中强化两个方面，一是开发新材料为基础的化工单元技术与理论，二是用化学工程的理论与方法指导开发材料制备技术，因此，设立与之相适应的学位基础课和学位必修课程体系，而学位选修课紧密结合地方产业发展，突出特色。在理论课程的教学中，逐步借鉴或采用国际一流大学的教材、教学内容和教学手段，努力提高教学质量。
3.3打造“材料化工”学术硕士点的师资队伍
引进具有企业背景的高级工程技术人员和国外学习进修经历的教师，发挥他们丰富的企业工作经验和国外人才培养经历。聘请相关企业具有工程师以上职称的人员担任兼职教师，给学生讲授理论联系实际内容较多的工程设计类课程，突出应用型人才的培养，丰富课堂教学内容。另外，有计划、有目的地选派高学历、高职称的教师到企业挂职锻炼或国外进修，进一步提高他们的企业工作经验和国外学习经历。
3.4建立“材料化工”学术硕士的教学管理体制
一是围绕研究生课题的研究方向，理论教学不再单独突出“化学工程与技术”和“材料科学与工程”，而是强化交叉性和相互渗透性，再结合科学研究，既满足了“材料”“化工”交叉与渗透的理论教学的要求，又可让理论来支撑科研的深入开展；二是科学研究中强化理论基础，构建解决科学问题的理论体系。研究生采用化学工程的理论与方法开发材料制备技术，同时也运用在开发新材料为基础的化工单元技术与理论解决相应的科学研究的关键技术问题。这种体制强化了“材料”“化工”交叉与渗透性的理论教学，同时也促进了科学研究，建立了既增强研究生理论学历，又培养了学生科研能力的教学管理模式。
4结论
一、绿色化学工程与工艺的开发
（一）提高化学反应的选择性在化学工程的物质反应中，化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中，合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种，反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生，所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质，因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中，应用新型的反应形式，这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高，同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。
（二）使用无毒无害催化原料随着化学工业发展速度的不断加快，将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中，可有效加快反应速度，缩短法宁时间。所以，在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前，我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制，化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善，分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率，降低能源消耗量，同时也可减少环境污染。
二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用
目前，在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题，同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。
（一）清洁生产技术的应用清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术，该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理，实现原料利用率得到提高，进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中，应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理，经过相关技术的处理后，生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术，可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显著提高。在辐射加工中应用清洁生产技术，可促进催化剂的作用得到显著提高。
（二）与生物技术相互结合的应用在生物技术领域中，其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内，生物酶作为催化剂存在，其具有显著的专一性和高效性，在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用，通过相关技术处理，可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物，后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中，通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较，酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备，当使用酶作为催化剂后，能耗消耗量大大降低，反应具有彻底性，并且在反应过程中无任何副产物产生。
（三）生产环境友好型产品绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品，如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中，人们的购买的产品均为绿色产品，不仅有效保证了人们身体健康，同时也可促进社会健康、和谐发展。因此，在化工生产过程中，如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥，可有效降低生态环境的染污，促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展，对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。
三、结束语
在绿色化学工程与工艺中，应用无毒、无害的物质作为原材料，使用节能减排的生产工艺，应用清洁生产的技术，可有效降低化学工业生产过程中能源消耗，减轻生态环境污染，促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此，对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一，是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。
作者：李世英单位：内蒙古蒙西建设集团有限公司钢结构分公司
化学工程与工艺专业的定位
1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式
化学工程与工艺专业属于工科专业，授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛，化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化，各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势，兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置，以及我校原有的相近专业优势，设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向，逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年，我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生，其学生就业形势良好，社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革，加强实践教学环节，目的在于进一步提高教学质量，培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。
2.化学工程与工艺专业的任务
根据化学工程与工艺专业的性质，化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识，受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造，对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多，化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外，还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况，重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用，以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.
3.化学工程与工艺专业的业务培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识，能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
4.化学工程与工艺专业的课程设置
为了使不同高校既有统一的规范，又有不同的专业特色，根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标，化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础，较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础，从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课，如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。
我校化学工程与工艺专业方向
就专业方向而言，化学工程与工艺专业的性质是工科。化学工程与工艺专业应该是培养具有较扎实及宽广的化学工程理论基础知识，特别注意培养学生的动手能力及解决实际问题的能力。教学计划的总体设计中要体现应用型人才所具备的工程技术基础知识，重视实验、实践、实习、毕业论文等环节。设置专业发展方向，结合广西经济发展的需要，建立在合理利用广西及学校的资源及适应科技发展、注重社会需求基础上。据此，我校化学工程与工艺专业专业方向设定为:电化学工程与精细化工。
关键词：绿色化学；工程工艺；化学工业节；应用
工业是国民经济的基础，随着社会经济的不断快速发展，对于工业生产也提出了更高的要求。然而，当前我国工业发展面临着资源价格飞涨，环境污染日益严峻的情况，这也使得全社会对于工业生产越来越关注。怎样有效的处理好工业污染物，防止其对环境的二次污染，怎么有效的利用好数量庞大的生活废品，是当前许多学者都在研究的问题。绿色化学工程是在社会迫切需要的情况下诞生的新型项目，这个项目的目标是：对日常化学生产当中的一些资源浪费及环境污染进行有效的处理，从而使得化工污染得到有效缓解，化工生产过程中的资源浪费得到很大的改善。
一、绿色化学工业的概念
绿色化学又被称为无污染化学，以此为理念而开发出的技术就是绿色化学工程技术，采用化学原理从根本上降低化学工业对环境造成的破坏。化工业发展的基础是绿色化学工程，它已成为了未来化学工业发展方向的重要研究目标之一，绿色化学具有以下两种特性：首先，绿色化学的根本思想在于保护环境，使自然资源可持续发展，让人与自然之间的关系和谐，人们对环境造成的破坏促使了对绿色化学的研究；其次，绿色化学是将环境改变的技术，发展下的绿色化学技术以逐渐可以应付各种环境下对自然的破坏。从根本上来说，绿色化学是预防环境污染；而环境化学则是对污染后的环境进行改善和治理。两者之间是根本不一样的，在最终目的上也是千差万别的。
目前，对绿色化学进行研究的重要发现和实践活动为绿色化工技术。基本原理是采用原料中的原子进行转化，这就使化学工业在进行工作时不会产生污染物，达到对化学工业污染物的零排放。并且，在进行化学工业工作时，不使用任何具有危害性和毒性的原材料，这样可以生产出对环境不造成破坏的产品。这种技术目前处于理论状况，但是在众多科研人员的努力探索下，还是可以逐渐实现此种设想的。
二、绿色化学工程与工艺的开发
在传统化学的生产过程中，在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性，因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果，资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高，还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷，其通过对相关科学技术及先进方法的利用，对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。
（一）采用绿色化学原料
在化工生产工艺及具体流程中，化学生产原料是起着决定性作用的主要因素，在传统化学工程中，所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗，同时还导致污染物的排放量大大增加，加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中，可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中，可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中，这些原料仅会产生一定量的氢气，而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。
（二）提高化学反应的选择性
在化学工程的物质反应中，化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中，合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高。对化学反应产生影响的因素有很多种，反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生，所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质，因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中，应用新型的反应形式，这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高，同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。
（三）使用无毒无害催化原料
随着化学工业发展速度的不断加快，将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中，可有效加快反应速度，缩短法宁时间。所以，在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前，我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制，化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善，分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的應用可有效提高化学反应效率，降低能源消耗量，同时也可减少环境污染。
三、结论
化学工程与工艺的发展不仅影响着现代社会的发展，而且有助于环境友好型社会的构建。当前世界面临着资源和能源的短缺，社会经济的发展不能以牺牲环境为代价，这就需要化学工程与化学工艺共同发展，满足我国资源节约和环境保护的需要。化学工程与工艺的行业领域需要积极配合国家提出的可持续发展战略。转变可持续发展的概念。重视化学工程与工艺发展的环保性，转变传统的化学工程与工艺，减少环境的污染，积极开发新能源，走环境友好型道路。
参考文献
[1]艾宁，计伟荣，项斌，等.化学工程与工艺专业人才培养模式改革的探索与实践[J].化工高等教育，2009，26（6）：28-31，35.
关键词：印制电路 培养模式 卓越工程师培养计划
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0189-02
国家教育部推出卓越工程师教育培养计划（以下简称卓越计划）[1]，旨在通过在试点高校及专业实施卓越计划，摸索建立具有中国特色工程教育模式。卓越计划强调要“重视国家产业结构调整和发展战略性新兴产业的人才需求，适度超前培养人才”。从当前卓越工程师人才培养目标的发展情况来看，随着电子化学科技发展的不断综合化及加速化，着力提高学生的工程实践能力和工程创新能力，提升学生的国际视野及参与国际竞争的能力，探索电子领域中化学工程教育规律，创建与电子科技大学办学定位和特色相适应的化学与电子的复合人才的印制电路专业人才培养模式势在必行。目前我国电子化学教育的体系还不够完善，特别是在电子化学“材料制备-印制电路设计与制作-器件应用”系统化的印制电路教学领域，教育教学水平相对落后于欧美先进国家，而随着电子化学品成分趋于复杂，技术密集程度越来越高，将化学知识与电子工艺结合在一起，着重培养在信息产业重要组成部分的电子工艺技术领域的高技术复合型人才，印制电路工艺是一门必不可少的课程[2]。我校应用化学专业是我国目前唯一培养电子技术与化学技术相结合的综合性印制电路高科技人才的专业，在应用化学教育专业人才培养体系中逐渐完善“化学”与“电子”相结合的人才培养在国内是首创，是应用化学专业人才培养模式的扩展[3]。2013年我国印制电路行业总产值到达236亿美元，占全球产值的43%，尽管我国是印制电路制造大国，但不是强国。高技术含量、高附加值的高端印制电路产品，国外从制造设备、材料、工艺技术等方面对我国实行技术封锁和产品垄断。要想改变我国高端印制电路落后于发达国家的现状，培养具有扎实的电子-化学理论基础，能将所学理论知识灵活应用到印制电路工艺、制造等相关工作中，创新意识和创新能力较强的具有卓越工程师潜质的毕业生是十分必要和紧迫的。
我校应用化学专业被教育部批准为卓越工程师教育培养计划实施专业。该文从分析卓越工程师培养计划的培养目标出发，探讨本科生印制电路工程专业工程师培养存在的问题，提出针对卓越计划修订印制电路教学大纲、编写实用教材、建立校外实习基地、校企联合培养等培养实用创新型印制电路工程人才的思路。
1 印制电路教学现状及存在问题
1.1 教学现状
近年来，我国印制电路（PCB）产业每年以25%以上的高速度发展，已跨入世界PCB大国之列，伴随着印制电路产品发展，要求有新的材料、新的工艺技术和新的设备。我国印制电器材料工业在扩大产量的同时，更要注重于提高性能和质量。我校应用化学专业是我国目前唯一培养电子技术与化学技术相结合的综合性高科技人才的基地，但目前对印制电路教学的重视度同市场需求相比存在一定差距，单从学时分配上就可见一斑。从我校情况看，应用化学系本科生印制电路教学分成《印制电路原理与工艺》（专业必修课，32学时）、《双面印制电路板制作》（专业实验选修课，8学时）二个教学环节进行，在第三学年第2学期内完成。《印制电路原理和工艺》课程组在教学中，按照PCB技术发展历史与基础、基本材料、线路设计、线路制作、三废处理、质量管理和发展趋势的顺序组织安排教学，内容包括印制电路基板材料、印制板设计与布线、照相制版和图形转移、刻蚀和焊接技术、化学镀与电镀技术、孔金属化技术、多层及HDI板的制作技术、特种印制板制作技术、印制板工业三废的控制、印制板质量与标准化、印制电路技术现状与发展趋势等部分内容。《双面印制电路板制作》实验训练项目包括：PCB布线贴图的设计与制作相关软件的学习、PCB照相底版的设计与制作、孔金属化工艺及技术、印制电路板图形转移技术与工艺、印制电路板线路制作及线路保护技术与工艺等几部份实验内容。
1.2 存在问题
印制电路课程知识点多，涉及知识面广，工艺制造问题及节点设计学习难度大，加之很多学生材料化学与工艺、应用电化学与电子化学品基础不扎实，虽然采用多媒体教学手段，尝试将互动讨论式教学、PCB工业制造案例教学、学生调研式教学、学生小组作报告等多种教学方法引入到教学中，因课时所限及学生工程实践能力要求高，授课时往往还是无奈停留在学生对PCB制造的基本原理的掌握及工艺能够正确了解的层次，很难引导帮助学生提升到对印制电路线、孔构件、电气信号稳定性及任意层Cu互连技术进行优化设计和合理构造处理，从而培养学生创新意识及工程创能能力。同时对国内外印制电路电气结构设计规范的比较介绍也难以进行，对印制电路结构新理论、新材料、新技术介绍也不足。所以依据“卓越计划”人才培养的要求，从印制电路原理与工艺的授课内容及授课效果分析，印制电路课程教学主要存在的问题有：
（1）印制电路课程的课程大纲面向卓越工程师计划的针对性不强；（2）教学内容对国内外最新印制电路制造的新理论、新材料、新结构、新技术吸收不及时；（3）印制电路课程设计和毕业设计的工程实际针对性不强；（4）学生学习兴趣及热情较低，整合高校、企业、科研资源配置的工程实践能力培养基地较少；（5）课时偏少，未做到因材施教；（6）很多学生侧重与理论知识的学习，动手能力较差，从而对印制电路板制作工艺产生畏难心理。
2 印制电路课程改革思路
应用创新人才培养应是以知识学习为载体，着力培养学生工程实践能力和工程创新能力。印制电路技术横跨信息电子与新材料两大国家战略性新兴产业，而长期以来传统的培养方式对于化学与电子融合领域复合人才能力培养的重要性认识不足，基于我国印制电路领域的高技术人才匮乏现状，通过分析印制电路教学存在的问题，从以下几个方面进行教改尝试。
2.1 课题教学及实验科目中注重创新能力培养
通过实施“卓越计划”，探索应用化学系印制电路特色专业教育部卓越工程师计划实施与实践教学的人才培养的新途径，结合现代印制电路材料、结构、体系及设计方面的最新发展，制定相应的教学计划和课程大纲，开发出基于“材料制备-印制电路设计与制作―器件应用”系统化的印制电路教学的课件。并科学划分及衔接本科与研究生的印制电路课程内容。针对印制电路学时少而内容多的矛盾，采取凝练授课内容、主讲精讲基本概念及基本原理、课后结合作业自学理解掌握相关知识的方式精炼教学内容；同时将实验模式从讲授式逐步转化为开放式，在优化理论点教学内容的基础上制定印制电路课程开放实验教学大纲，启动印制电路实验教学改革，引入实际工程设计讨论，启发学生深入思考及掌握印制电路理论知识及设计方法，构筑开放实验体系培养学生的创新思维能力。
2.2 加强实际工程训练
积极拓展校外资源，形成了一条走出去、请进来的办学模式，努力建立校企联合培养人才的新机制，为多样化拔尖人才培养创造“研发训练、工程实践、创业体验”的多样化拔尖人才培养环境，将先进工业化技术引进实验教学环节。毕业设计环节及假期让部分学生到校外实习基地、校企联合培养基地参与印制电路的设计及制造工艺，印制电路课程设计和毕业设计题目逐步改进为实际工程设计题目。通过校外实习基地、校企联合培养使印制电路实验学科更具有自己独特气质，实现从实验向设计研究阶段的转变，改变传统实验与设计研究脱节的现象，学习体验大生产线的工艺流程和管理方式，使我校应化系学生的综合实验能力和设计能力得到提高，为今后成长为技术或管理人员打下坚实的工程基础。
2.3 激发学习兴趣，力求因材施教
现代印制电路技术是许多学科与技术相互渗透、交叉的产物，是一个从事电子仪器与设备设计与开发技术领域合格的专业人员应具备的知识、技能等。以资深教师进行印制电路课程学习动员，绪论课主要介绍印制电路发展的最新特点、国内外应用及研究现状、印制电路面临的瓶颈技术课题、印制电路未来的光电路发展前景、印制电路行业状况及国内外重大印制电路技术革新等。通过印制电路学习动员开阔学生视野也有益于激发学生学习印制电路的兴趣。鼓励对设计感兴趣的学生利用课余时间学习LPKF ProtoMat H100数控钻机Board Master5.0、CR5000等印制电路工艺设计软件，为做毕业设计及适应毕业后从事印制电路设计工作做准备；鼓励对科研感兴趣的学生参与任课老师的科研课题，构建“基础性实验 专业实验?工程实训?创新实验”的递进式、工程化、创新型的实验体系，建立体现个性化教育和研究性学习的实验教学新模式；建立化学虚拟工程模拟与工程实训相结合的先进工程教学手段，培养学生自主学习兴趣、开拓学生个性潜力、以期达到开阔学生知识视野、陶冶学生情操、发展学生健全身心、培养学生学习热情的目的。
2.4 电子―化学相关知识的拓展
在电子科学技术日新月异的当今时代，各种新型材料、新型元器件以及各种新型整机的研制、生产与应用，都与化学及其工艺过程密切相关，印制电路课程是以化学与电子技术有机结合的电子化学学科方向为主线，整合电子科学与技术、有机合成与光电技术、能源化学科学与技术、应用化学等资源。这就要求学生在化学课学习阶段对印制电路所需的化学知识点扎实掌握，鼓励并指导学有余力的学生阅读印制电路课外书籍及科研文献、撰写读书报告等，从而改善学生因化学基础差而对印制电路学习产生畏难心理的状况，保证学生印制电路知识的系统性。
3 结语
我国要从印制电路制造大国转变为印制电路强国及至创新强国，培养出一大批高素质应用创新型印制电路专门人才是当务之急。以实施卓越计划为契机，修订印制电路系列课程教学大纲，编写侧重工程应用型现代印制电路制作实验教材，精炼实验教学内容，采用现代化教学手段及多种教学方法想方设法调动学生学习印制电路热情和创新意识，提高学生自主学习独立思考的能力，把化学知识与电子产品结合起来，利用校企联合培养方式即印制电路实习基地培养学生印制电路制造的工程实践能力，培养出卓越计划要求的未来卓越工程师的后备军。
参考文献
[1] 林文松，刘延辉，何亮.“卓越工程师培养计划”下的工程材料课程建设[J].大学教育，2013（6）：139-140.
1．1背景
武汉科技大学是由武汉钢铁学院等隶属于原冶金工业部的三所在汉高校通过合并和改名而来。1998年，根据国家高等教育管理体制改革需要，学校成为第一批实行“中央与地方共建，以湖北省人民政府管理为主”的划转院校。划归湖北省管理后，学校立足于湖北建设、面向中南地区、辐射全国。武汉科技大学化学工程与工艺专业始建于1958年，原名为“炼焦化学专业”，1985年改为“煤化工专业”。1992年，按“煤化工”、“城市燃气”和“炭素材料”三个专业分别招生。1996年，随着教育部大学本科专业目录的调整，“煤化工”、“城市燃气”和“炭素材料”三个专业归并为“化学工程与工艺”专业［1］。总之，化学工程与工艺专业以煤化工(焦化)为特色，是武汉科技大学的传统特色专业。武汉科技大学是我国焦化专业人才的摇篮，所培养的焦化专业人才遍布全国各地，且大多成为企业的技术骨干或领导。为了适应市场经济形势、进一步提高人才培养质量和扩大毕业生的就业面，需要不断完善培养目标，加强基础理论知识的教学和采用多学科复合型培养模式，对多学科交叉课程进行整合和调整;强化工程实践能力、动手能力和创新能力的培养;在采用宽口径和重基础培养模式的同时突显专业特色。
1．2目标
所构建的化学工程与工艺专业课程体系能适应社会发展的需要，培养出具有宽厚基础理论、合理知识结构、较强创新能力、较全实践技能和明显煤化工特色的复合型化工类高级工程技术人才。毕业生能在焦化、炭素材料、燃气、石油化工、精细化工、环境保护等行业从事生产管理、工程设计、技术开发和科学研究等方面的工作。
2课程体系建设
2．1整合与优化原有课程
2．1．1整合《工程力学》与《化工设备机械基础》
武汉科技大学化学工程与工艺专业在课程整合之前，所开设的《工程力学》学时数为82。《工程力学》是整个课程体系中学时数很大的课程之一，且有些内容对化学工程与工艺专业并不是十分重要。为了增加学生社会的适应能力，加大学生的知识面和提高综合素质，经过仔细研究和综合权衡，决定压缩一些已开设课程的学时和增加一些新的课程。《工程力学》就是这次课程体系改革的压缩对象。考虑到《工程力学》与《化工设备机械基础》关系最密切，就将压缩后的《工程力学》与《化工设备机械基础》整合成一门课程，取名为《化工设备与材料》。整合的《化工设备与材料》定位为化学工程与工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课，其内容包括工程力学、化工设备材料与焊接和化工容器设计三大部分。其任务是使学生具备基本工程力学知识，了解化工设备的选材要求及常用材料的特性，了解和掌握化工设备的设计计算方法和过程及典型设备的结构设计与计算，强化化工类专业本科生对化工设备的机械知识和设计能力。整合后的《化工设备与材料》总学时数为46，其中工程力学部分由原来的82学时压缩到16学时，为其它课程腾出66学时［2］。
2．1．2整合《化工设计》与《化工技术经济》
很多学校将《化工设计》是列为化学工程与工艺专业的一门专业必修课。课程主要介绍化工工艺设计的基本知识和方法，包括原料路线、技术路线的选择，工艺流程设计，物料衡算、能量计算，工艺设备的设计和选型，车间布置设计，化工管路设计，非工艺设计项目的考虑和设计文件的编制等内容。学习该课程可提高综合运用已学过的化工原理、物理化学、化工热力学、反应工程、分离工程、化工工艺学和机械制图等方面知识解决化工工程实践问题的能力。武汉科技大学化学工程与工艺专业原来的课程体系中没有设置这门课，主要是因为受总学分和总学时的限制，没有富余学时来开设这门课，现在通过整合《工程力学》与《化工设备机械基础》腾出66学时，学时的问题已得到解决。所腾出66学时不能全部用于开设《化工设计》，经过仔细研究后决定将《化工设计》与已开设的《化工技术经济》进行整合，取名为《化工工程设计与技术经济分析》，定位为专业基础课，学时数由原来的18调整为54。
2．1．3优化《能源化学》
《能源化学》是化学工程与工艺专业的专业基础课，其前身为《煤化学》，为了拓宽学生的就业面，重新整理了传统课程的教学内容，在煤化学课程的基础上，将其它一些主要能源也引进来，从而形成了能源化学课程，总学时数为54，其中实验学时数为8。经过几年的教学实践后发现，由于教学内容较多，该课程的教学时数过于紧张，尤其是实验学时严重不足。在本次课程体系建设中，将该课程的理论教学内容和实验教学内容进行分离和单独设课。实验教学内容取名为《能源化学实验》，学时数为18;理论教学内容仍用原来的课程名称，学时数为46。
2．1．4优化《能源化学工学》
《能源化学工学》是化学工程与工艺专业模块1(煤化工模块)的主干专业课程，由《炼焦学》和《炼焦化学产品回收与加工》整合而成。以前的课程体系设置时为了强调重基础，对该课程的学时进行了大幅压缩，总学时数为54，其中实验学时数为18。经过几年的教学实践后发现，该课程的教学时数压缩过大，对教学效果产生较大影响，用人单位的反馈意见也证实了这一点。在本次课程体系建设中，将该课程的理论教学内容和实验教学内容进行分离和单独设课。实验教学内容取名为《能源化学工学实验》，学时数为18;理论教学内容仍用原来的课程名称，学时数为46。
2．1．5优化《高炭化学与碳材料工程基础》
如前所述，炭素材料曾是武汉科技大学化工类的招生专业之一。在化工专业课程体系中设置炭素材料类的课程也是一大特色，这种特色为化工类毕业生的就业提供了更多机会。每年都有化工类的毕业生在炭素材料行业中就业，在全国的主要炭素企业中都有武汉科技大学化学工程与技术学院毕业的校友。但有一段时间为了强调重基础，弱化了炭素材料课程的教学，仅开设了《碳材料工程基础》，而且还是任意选修课，教学时数只有28学时。根据毕业生和用人单位的反馈意见，在本次课程体系建设中，决定优化该课程的教学设置，将该课程定位为指定选修专业课，教学时数增至44，课程名称改为《高炭化学与碳材料工程基础》。
2．2增设《化工CAD绘图与识图》
工程图纸是工程技术上用来表达设计思想和进行技术交流的主要手段，任何工程技术方案的实施，都必须以其为依据，因而被喻为“工程界的技术语言”。很多学校的化工类专业都开设计《化工制图》这门课程，主要内容有化工工艺图和化工设备图两大部分，用于培养学生阅读和绘制化工专业图样的能力。同时，它也为学生完成毕业设计和适应今后工作需要提供了不可缺少的基本能力。武汉科技大学化学工程与工艺专业原课程体系中只设置了《机械制图》，没有开设《化工制图》。根据毕业生和用人单位的反馈意见，在本次课程体系建设中，决定增设《化工CAD绘图与识图》这门课程。该课程由《化工制图》和《Auto-CAD绘图》整合而成，内容包括:AutoCAD绘图软件及其应用、工艺流程图、设备布置图、管道布置图和化工设备图，教学时数为36，其中14学时为上机实践学时。
3教学方式改革
3．1在实践中培养学生的动手能力和创新能力
依托湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室，通过开设本科生创新性实验与创新性研究等课外实践活动，为培养学生的动手能力、创新能力提供保障。鼓励和扶持本科生进行实验技能和化工设计竞赛。本科生从三年级开始下到实验室，参与到指导教师的实际科研项目中去，熟悉科研过程，锻炼实践技能，培养创新能力。
3．2组建和培养教学团队
原来大多数专业课都只有一名任课教师，待其退修或调离工作岗位后再找教师接替。现在每门课至少有两门任课教师，一般采取以老带新的模式，且任课教师都要有工程实践经验。如《能源化学》教学团队，由2名老教师、1名中年教师和2名年轻教师组成，其中3名教师具有博士学位，4名教师有正教授职称，2名教授为博士生指导教师。已有8名没有工程实践经验的年轻教师被派到河南、云南等地焦化企业进行了3个月实践锻炼，回校后教学效果有了明显提高。
3．3多种途径组织实践教学
近年来，化学工程与工艺专业建立了一批相对稳定的教学实习基地。考虑到专业特色和培养方向的要求，实习基地以武汉平煤武钢联合焦化有限公司为主体。该公司在国内具有技术力量雄厚，生产工艺先进的特点，并具有较高的管理水平。同时，该公司可以说是焦化的一部“百科全书”，建有4．3m、6m、7．63m焦炉，所采用的配套工艺也有多种，是一个相当理想的焦化特色化工专业教学实习基地［3］。但是现在化学工程与工艺专业的招生人数越来越来多，一年的招生人数达280人之多。一个焦化公司能一次接纳这么学生去实习已经勉为其难，实习过程只能用走马观花来形容，很难深入下去。为了解决这一问题，采取了一系列措施，如下厂前先给学生分工段介绍现场工艺流程和主要设备，播放现场录制的录像，开发主要设备的三维数字模型供学生在电脑进行自主观察、解剖和组装，购置计算机仿真培训软件供学生在电脑上进行仿真操作。
1.1绿色化学反应技术。我国现在提倡绿色环保，而绿色化学正好符合这一政策，不会对环境造成任何的污染，还能够在一定程度上保护环境。绿色化学就是利用一些化学方面的技术或者是方法，将那些对人们有害的、妨碍安全、破坏环境的一些化学原料或者溶剂等减少或者消除掉。这种绿色化学是一种非常值得研究的新反应技术，它能够深入解决污染，从源头彻底解决，不留下任何的隐患。绿色化学是包含原子经济性和高选择性的反应，它生产出来的材料能够回收循环利用，对环境进行保护。
1.2新的分离技术。随着世界各国经济的快速增长，原有的分离技术已经无法满足现代化学生产的需要，只能够进行深层次的探讨创新。所以，国内外一起合作共同研究除了大量的新分离技术。由于这些新的分离技术刚刚研究出来，刚刚投入到化学生产中，所以不是很完善，还存在着许多的问题。这项研究的相关分子蒸馏在理论上的探讨比较少，也没有深入研究、设计刮模式分子蒸馏器。但是随着时代的发展，信息技术与科学技术的进步，分离技术在实际应用的过程中得到了极大的改善，取得了显著的成果。后来，逐渐将信息技术融合到了分离技术当中，产生膜分离技术、超临界分离技术、超声提取等先进的新型分离技术。
1.3超临界化学反应技术。超临界化学反应技术是随着绿色化学的发展而产生的，是一种以超临界流体作为化学反应介质或反应物的新反应技术。因为这种反应物与临界点相当接近，所以其反应速率相当快，已经广泛的应用到了化学工业、生物工程、食品生产等领域当中，对这些领域的发展做出了巨大的贡献。
2传热过程中的新研究
2.1传热理论研究进展。近几年来，由于滴状冷凝的实现与增长冷凝表面寿命等相关问题的影响，研究人员至今未将滴状冷凝应用到实际的化学工业生产当中。现在的机械、石油化工以及航空航天技术仍然在使用沸腾传热方式，利用这种方式来进行工业生产。长期以来，人们一直致力于液体发生核态沸腾原因的探索，因为沸腾的形式多变又复杂，所以增加了研究的难度。尤其是在计算方面，更是存在一些严重的缺陷，使得计算的准确率极低，而且还需要大量的实验做基础。除此之外，水沸腾时会产生一些气泡，这些气泡会影响到加热器的表面，使得计算的难度再次加大。这都是现阶段急需解决的问题，也是现在研究的重点。
2.2微细尺度传热学研究进展。微细尺度作为现代热学中的一个分支，主要是研究热学的一些规律以及微细的探讨，研究前景非常广阔。在研究微细尺度传热学的过程中，如果所研究的物体尺寸远远比承载粒子的平均尺寸大，我们所假定的观点依旧成立。但是由于我们研究的尺度比较微细，所以原来假定的那些影响因素会发生一些改变，导致液体流动的规律发生变化。随着近几年来纳米技术不断进步，逐渐受到人们的重视，生产中的诸多领域都在引用尺度微细传热学，如高度集成的电子设备、微型热管等。
2.3强化传热过程的研究进展。要想优化传热过程，就必须从换热设备方面进行研究分析，优化设备，从而提高传热效率。换热设备主要就是进行热量的传递，热量传递有逆流、顺流、交差流、混合流等四种方式，其中逆流过程中产生的温差是最大的，顺流产生的温差是最小的。我们应该想办法改进换热设备，使其能够持续对外放热，以此达到本次研究的目的。例如：我们可以发明一些新的换热设备，采用新的传热材料应用到设备当中；改进原有的传热设备生产工艺；参照原有的设计方案，结合现代的科学技术对方案进行优化等。
3化学工程未来发展动态
时代在进步，科技在发展，大量的科技产品及技术不断出现在人们的视野当中，并且被广泛的应用，这就给化学工程的研究提出了新的研究方向。那就是在今后的发展当中，如何给新技术的引用提供一些良好的服务及体系，并且将新形成的理论完善，使化学工程不断进步，朝着新的目标发展。其次，现在主张全面发展，我们应该研究一下信息、生物、能源、环境等方面的技术，将这些与化学向结合，为化学工程的发展做出良好的铺垫。
4结语
进入21世纪，随着科学技术的飞速发展，电子计算机的应用已经渗透到各学科的每一个领域之中，各学科的进一步发展对计算机的依赖程度越来越高，化学工程学科也不例外。目前，计算机已经深入应用到化工模拟、计算化学和化工制图等化学工程学科的各个层面之中，对化学工程的发展起着巨大的促进推动作用。化学工作者应该抓住机遇，在新时期努力学习计算机知识、熟练掌握运用计算机，将其应用到化工设计、化学本文由收集整理计算中去，使化工学科能够更快地发展。
化学工程作为一门基础学科，长期以来是以实验为基础发展起来的，是一门理论与实验相结合的学科。随着计算机技术和信息技术的发展日新月异，化学工程的研究中又增加了计算与计算机模拟的方法，它已经逐渐成为化学工程中最富有生命力的研究方法。随着电子计算机在化学工程中的广泛应用，传统的化学工程学科已逐渐成为一门集实验、计算、理论于一体的综合性学科。
从20世纪50年代开始，科研工作者就利用计算机解算化工过程的数学模型，使研究方法出现了一个革新。经过几十年的发展，化工过程模拟已经成为普遍采用的常规手段，被广泛应用于化工过程的研究、开发、设计、生产操作的控制与优化、操作培训和技术改造之中。
一、流程模拟
化工过程流程模拟或流程模拟是根据化工过程的数据，诸如物料的压力、温度、流量、组成和有关的工艺操作条件、工艺规定、产品规格以及一定的设备参数，如蒸馏塔的板数、进料位置等，采用适当的模拟软件，将一个有许多个单元过程组成的化工流程用数学模拟描述，用计算机模拟实际生产过程，并在计算机上通过改变各种有效条件得到所需要的结果，其中包括最受关心的原材料消耗、公用工程消耗和产品、副产品的产量和质量等重要数据。
流程模拟就是在计算机上“再现”实际生产过程，由于这一“再现”过程不涉及实际装置的任何管线、设备以及能源的变动，因此给化工模拟人员最大的自由度，可以在计算机上任意进行不同方案和工艺条件的探讨、分析。流程模拟式计算机技术是化工方面的最重要应用之一。应用流程模拟系统不仅可以节省时间，也可节省大量资金和操作费用，提高产品质量和产量，降低消耗。流程模拟系统还可以对经济效益、过程优化、环境评价进行全面地分析和精确评估，并可以对化工过程的规划、研究和开发及技术可靠性做出分析，并快速准确地对多种流程方案进行分析和对比。
二、单元模拟
化工工业处理的过程是以质量、动量和能量的连续流动为特征，传统手段对这一过程的处理很大程度上是依靠经验以及一些宏观参数表达的经验关系式。现代流程模拟技术中，绝大部分单元过程仍被处理为“黑箱”模型，对流动、传质、热、反应比较敏感的单元过程的设计、放大，需要了解有关质量、动量、能量流更多微观和深入的信息，单元模拟技术就是为了解决这一问题而产生的。
在单元模拟过程中，单元内部的介质基本是多组分或多相的，传质、传热、反应过程相互耦合。单元模拟技术通过离散方法求解这一耦合体系，以获得空间和时间的速度分布、温度分布、压力分布、浓度分布、相分数分布等。单元模拟技术可以提供传统手段难以获得的大量信息，如单元过程内部所有参数的空间分布和动态变化，通过这些信息可以深入理解单元过程内部的机理，在发生异常时亦有助于分析原因。因此，它是一种低成本的调优手段，当结构形式或结构参数变化后，单元过程内部随工艺参数和操作参数而变化的过程，可以在计算机上很方便地进行试验，直接用于优化和改造手段，而且单元模拟的计算不是经验性的，比较可靠，目前单元模拟主要用于化工生产的工程放大、优化设计、诊断及扩能改造、生产调优及控制四个方面。
三、反应动力学模拟
化学反应动力学是一门研究各种因素对反应速率的影响规律和反应机理的科学，在根据实验结果和对反应机理研究的基础上建立了化学反应动力学方程，它们对反应器的设计、最优化条件的选择都是必不可少的理论基础。
目前所采用的物理化学教材对一系列对峙、平行、连
续等复杂反应的动力学方程仅给出分离变量法或消元法等单一的数学处理方法，这种方法对于非常简单的复杂反应可以求出解析解，但大多数化学反应的反应机理非常复杂，由于从反应机理得到的微分方程组，非常不便求解，因此借助电子计算机用数值解法，可以方便地求解从反应机理得到的微分方程组。
计算机模拟在复杂化学反应动力学的计算中有着广泛的应用，通过计算机模拟计算得到的结果可以预知反应过程中各反应物质浓度的变化，通过对连续反应最佳时间的计算可以控制反应时间以得到所需要的物质的最大浓度，通过计算平行反应和对峙放热反应最佳温度，可以控制反应温度，优化反应条件，使生成产物的速率达到最大值，这些计算机模拟计算的数值可以为实际工业生产中工艺条件的控制以及反应器的设计提供重要的参考数据。
四、分子模拟
从分子水平来研究化工过程及产品的开发和设计，无疑是21 世纪化学工程的一个重要方向，计算机模拟研究已渐成为与实验研究及理论研究相平衡的认识自然规律的第三种重要方法。化工热力学数据对于化学工业过程的设计、操作以及优化具有重要的作用。热力学数据一般通过三个途径取得：即实验测定、理论总结及计算机分子模拟。通过计算机分子模拟，可以较为严格地从流体的微观相互作用出发，预测流体的宏观热力学性质。特别是在一些极端的条件（如高温、高压、剧毒）下，进行实验是很困难的，计算机模拟则较易实现，并且比较经济。采用计算机分子模拟方法，可以得到相当可靠的热力学体系的径向分布函数、宏观热力学性质以及输运性质，这为我们建立与改进各种描述实际现象的理论或模型提供可靠的依据。
化学是一门基础性学科，是以实验为基础发展起来的理论与实验相结合的学科，随着计算机技术在化学学科中的广泛应用，逐渐形成了应用计算机研究化学反应和物质变化的独立学科，它以计算机为技术手段，进行化学反应方面的数值计算，这就是计算化学。
计算化学是理论化学的重要分支，是利用电子计算机、通过数值计算解决化学问题的一门方法学。计算化学是一门新兴的、多学科交叉的边缘科学，它运用数学、统计学与计算机程序设计的方法，进行化学方面的理论计算、实验设计、数据与信息处理、分类、分析和预测。随着化学仪器对自动化要求越来越高，许多化学实验过程用人工进行控制相当困难，需要可靠的控制技术系统，因此计算机计算模拟技术从根本上改变了化学实验技术。
计算化学以数值计算为基础，用高级语言及其编程技术，解决化学中的数值计算问题，它将数学的计算方法通过计算机程序具体地应用于化学过程中，通常用来研究化学中一些常用的、共同的、较为常见的计算方法，是化学计算的核心。实验数据的内插、函数拟合、线性方程组求解、高阶方程组求解、解微分方程组、求本征值与本征向量等，它们均与化学中量子化学、分析化学、化学平衡、化学动力学和试验数据处理等密切相关。现代计算化学技术的发展，已经能够将各种化学性质与分子结构之间的关系定量地联系起来，化学因此正从实验科学迈向实验、计算、理论相结合的综合性学科，化学已经由多实验少计算，演变为先实验再计算，也必将逐步演变为先计算再实验。
目前计算化学在无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、结构化学中都有广泛地运用，具体来说，计算化学要完成的任务主要有量子结构计算、分子从头计算、半经验计算和分子力学计算等量子化学和结构化学范畴，以及物理化学参数计算，包括反应焓、偶极距、振动频率、光谱熵、反应自由能、反应速率等理论计算，这些属于化学热力学、化学动力学及统计热力学范畴。在计算化学中，数值计算是最根本的任务，其目的是将已知参数通过适当的数学计算得到一个预期的结果，这个结果可以和实验结果相比较，也可以和前人的研究成果相比较，最终得出结论，用来指导化学实验的实施。
化学工程设计具体的任务涉及物料衡算、能量衡算、厂区布置图绘制、车间布置图绘制、设备装备图绘制、管道布置图绘制、带控制点工艺流程图绘制、设备选型及强度校核计算等许多工作，如此众多繁杂的工作，如能引入计算机辅助，将大大减轻化工设计工作的强度。
过去那种利用普通纸笔绘制化工图样、利用计算尺和计算器进行的各种计算将被计算机软件应用所取代。计算机辅助设计制图和普通制图相比不仅具有绘制精确、图面整洁等优点，而且还具有随意修改、重复利用、按需打印等普通手工绘制无法具备的特点，利用计算机辅助设计
进行化工工程图绘制已经是21世纪的基本趋势。
