化学工程与化学工艺的关系

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化学工程与化学工艺的关系范文第1篇

关键词：工业分析化学；理论课程；实验课程；结合

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）35-0244-02

工业分析研究领域广泛，在经济建设方面作用大[1、市场需求多，因此很多高校开设了工业分析这门课程。工业分析分为理论课程和实验课程两部分，其中实验课程是对理论知识的理解和加深，培养学生实践能力的重要环节，要上好实验课程，关键问题是如何把实验教学与理论教学有效结合。

一、工业分析实验课程与理论课程结合的现状与原因

目前工业分析教学存在的主要问题是实验课程与理论课程脱轨的现象很严重。很多学生理论课学得很好，但是实验能力差；有些学生动手能力很强，但对其中涉及的理论知识却知之甚少。出现这样的问题，我们结合本校的情况，认为主要有如下几个原因。

1.课程安排不合理。一是工业分析实验开课时间较晚，如本校学生从大三下学期才开设。学生的心思主要放在找工作和考研上，对实验马虎了事。因实验课学分低，对学生评奖学金及毕业等都不影响，导致学生不重视实验课。二是负责授课老师不统一，理论课是一个老师，只负责理论知识的讲授，而负责实验课程的却是另一个老师，这必然导致理论与实验的脱节。如在乙醇中荧光染料的测定实验中，教师在课堂上了介绍物质产生荧光的原理、荧光测试方法以及仪器构造。在实验课程上教师只指导学生如何操作荧光分光光度计，没有很好地引导学生深入了解理论知识，如实验过程中出现峰值过高，仪器测不出具体数值，实验老师虽然知道通过调小狭缝值或不同的电压来测，但往往没有告诉学生这样操作的原因是什么，导致了学生不能将理论知识与实验操作很好地联系到一起。

2.实验条件影响。学校经费投入不足，实验仪器不完善，学生做实验时受到客观条件的限制，导致预期实验教学效果不佳。例如我们第一届学生在做荧光染料测定实验时，因只有一台荧光光度计，加热板也不够，导致很多学生在实验时等待时间过长。实验仪器的匮乏给实验带来很大不便，也容易打断学生做实验的连贯性和学生对实验的思考，造成实验结果误差大。

3.实验准备工作不充分。大部分学生从来不提前进行实验预习，即使老师提到了也不认真执行，对本次的实验原理、步骤、仪器及注意事项一问三不知，进实验室时手忙脚乱。另外，有些教师在实验前没有做到充分准备，对实验中可能出现的问题预见性不强，导致实验效果不佳。

二、实验课程与理论课程一体化教学的思考

我校注重学生在校期间实践能力和创新精神的培养，实验对工科学生在以后的工作中起着至关重要的作用。为了培养学生的创新精神和实践能力，必须把实验课程和理论课程有机结合起来，提高学生独立思考、动手和解决问题能力，满足企业对本专业毕业生实际能力的需求。以下是我们针对实验课与理论课出现脱轨的问题而提出的一些解决方法：

1.完善课程安排。实验课程应尽早开设，课程应在大一或大二开设，并与理论课程同步，负责理论课的老师也要参与负责实验室课。因工业分析属于分析化学领域，实验涉及的仪器都比较常见，如滴定实验中的滴定管，过滤实验中的抽滤仪器，含量测定实验中用到的紫外分光光度计等，这些仪器在本专业其他实验课程中都是最基本的实验仪器，只有熟练掌握这些仪器的操作和原理，才能顺利完成本专业的其他后续课程；积极组织一些跟工业分析有关的趣味实验活动，调动学生积极性，提高学生对实验的兴趣及对理论知识的求知欲。因为实验现象需要理论知识来解释，通过活动促进学生主动学习的能力；实施理论课程与实验课程一体化教学，在老师讲授理论课的同时，向学生展示仪器操作的图片，或者直接在课堂上操作一遍实验仪器。如在讲解误差时，可以在课堂上展示工业分析实验室用水这个实验，检验阳离子颜色的变化及检验氯离子时出现沉淀等，以明显的实验现象证明着实验用水对误差的影响，让学生更容易接受所讲解的内容；把实验课程学分提高，要求学生毕业前必须修够一定实验课学分，在奖学金及奖项评估计算成绩方面把实验学分当成单独的板块。

2.完善实验条件，加强师资建设。学校继续加大对实验室建设的投入，完善实验条件，同时要加强对实验室师资的建设。尽量保证每个学生都有充分的实验条件顺利完成每个实验过程。对于实验教师不足的情况，可以采用聘用研究生助理的办法，我们通过采取这种方法，既减少了师资不足的压力，同时研究生本身也得到了很好的锻炼，获得双赢的良好效果。

3.实验准备工作的改进。布置实验预习任务，要求每个学生完成预习实验报告，并针对实验提出几个问题作为预习实验内容的一部分，调动学生主动思考的积极性。如上面提到的乙醇中荧光染料的测定实验，预习内容包括如下几个问题：绘制产生荧光原理图，在一个坐标轴里画出简易的激发光谱和发射光谱图。什么是标准曲线法？简短列出实验步骤和荧光分光光度计的使用步骤。提出实验中应该注意的事项。为了回答这些问题，学生将会联系课堂讲授的知识及努力去查阅相关文献资料，在实验过程中也会更加认真。教师实验前应把实验中涉及的理论知识深刻理解及灵活应用，同时有效预测实验中出现的问题及应对准备。如对铝及铝合金中铝的测定――氟化物置换-EDTA滴定法这个实验，教师除了把实验中涉及到的理论如F-置换EDTA原理，pH值对金属离子络合的影响因素，金属离子络合物颜色变化原因，滴定终点判断方法，使用混酸的原因等了解透彻，还要把整个实验步骤先做一遍，考虑实验出现问题的解决方案。如上述实验，如果照搬实验教材的方法来做，实验药品用量太大，我们通过设计方案，可以把实验药品量减少到1/4，同样也得到相同的实验现象。因此实验前的充分准备尤为重要，为实验与理论的结合起到了至关重要的作用。

工业分析实验在我校材料学院已经开设两届，从第二届开始，学校在实验室的建设中投入了大量资金，学生的实验条件得到了较大改善。调整理论课程与实验课程教师的统一，聘用研究生学生助理，重视实验准备工作，通过这些措施的实施，教学效果明显改善，这对培养理论知识丰富、动手能力强和工作态度严谨的高综合素质人才具有积极的意义。

参考文献：

[1]王雪梅，胡乃梁.开设工业分析实验的思考[J].实验室研究与探索，1999，（3）：18-19.

[2]许敖敖.处理好理论教学与实验教学关系 提高学生素质，培养学生创新能力[J].实验技术与管理，2001，（6）：1-3.

[3]王永刚，齐承刚，朱亚玲.大学基础化学理论教学与实验教学的割裂与统一[J].高师理科学刊，2006，（2）：11.

[4]余心亮，覃爱苗，廖雷，陈硕平，陈秀丽，张发爱.研究生教学助理在工业分析实验教学中的实践[J].桂林理工大学学报，2013：151-151.

化学工程与化学工艺的关系范文第2篇

    1.1应用型本科人才要求

    根据现代化学工业的特征及社会对化工人才需求的趋势,应用型高校化学工程与工艺专业的目标是培养化学化工理论基础扎实,实践动手能力、自主学习能力、创新能力及外语与计算机应用能力较强,适应化工、冶金、能源、轻工、医药、环保等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理等方面工作的应用型高级工程技术人才[2]。为了实现上述目标,化学工程与工艺专业应用型本科人才应具备的基本素质与专业能力包括7个方面:①树立正确的世界观,具有良好的人文精神、科学素养,能处理好人与环境、人与社会的关系;②掌握化学工程与工艺的基本理论和基本知识;③掌握化学装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;④具有对新工艺、新产品、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;⑤了解化学工程的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;⑥掌握文献检索的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;⑦具有创新意识和独立获取新知识的能力[2]。因此,根据现代科技和生产的发展需要,以服务地方经济社会发展为目标,把握高等教育规律和化学工程与工艺专业特征,制定化学工程与工艺专业应用型人才培养方案,具体如图1所示。在人才培养方案制定的过程中,合肥学院借鉴德国应用科学大学培养应用型人才成功经验,非常重视企业的作用,将企业要求与学生的培养相结合,构建理论教学与实践教学相学体系,确定了以“面向企业、立足岗位、注重素质、强化应用、突出能力”为指导思想的“应用型”人才培养模式。理论教学体系体现“三个服务”原则:基础理论教学要为专业技术课教学服务,理论教学为提高学生综合素质服务,把素质教育贯穿于教学全程,为培养学生具有独立分析和解决实际问题的能力服务,注重培养学生对技术成果的吸纳和综合应用能力。建立与培养目标相适应的实践教学体系,形成基础实训、专业实训及校内、外实训教学相结合的综合实训教学一体化,完成实训教学。促进学生掌握专业技能,实施“四年九学期制”,提高学生就业竞争能力。

    1.2化学工程与工艺专业人才要求

    化学工程与工艺专业是为了适应新世纪化学工业的发展而设置的,是由原来的化学工程、有机化工、无机化工、高分子化工、精细化工、煤化工、工业催化等专业合并而成的宽口径专业,覆盖面宽、涉及领域广[3]。该专业具有两大特色:一是覆盖面广。研究领域涉及无机化工、有机化工、精细化工、材料化工、能源化工、生物化工、医药化工、微电子化工等诸多领域;二是工程特色显着。该专业以化学工程与化学工艺为两大支撑点,化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。化学工程与工艺专业涉及的工程放大技术、系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因此,化学工程与工艺专业培养的学生应有较强的工程能力和工作适应性,需掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法,具有从事化工生产控制、化工产品和过程的研究开发、化工装置设计与放大的初步能力[4]。

    1.3应用型化工人才实践教学体系构建

    高等工程教育强调综合素质的基础作用和工程素质的定型作用。培养应用型化工特色人才,核心就是培养实践能力强的应用型人才。以培养应用型人才为目标,以科学发展观为指导,遵循教育教学基本规律,坚持育人为本,教学为纲,根据学生需要,围绕学生能力拓展和知识结构构建实践教学体系。该体系由基本技能、专业能力、综合能力三层次训练组成,将课外创新活动和社会实践有机融合。借鉴德国成功的经验,培养学生工程设计能力、项目实现能力及创新能力,构建工程化的实践教学体系如图2所示。实践教学根据能力要求可分为3个层次:基础实践层、专业实践层、综合和创新实践层。基础实践层以强化“三基”,培养基础能力为目的,将基础化学实验分为3个层次和5个模块,构成一个彼此相连,逐层提高的体系[5]。通过化学专题研究训练,强化了知识和技能的综合性;认知实习在实践教学体系中处于承上启下阶段。学生在与自己相近或相关的岗位上经过认知实习,了解专业所需要的专业知识、能力、素质,有利于他们结合自己的兴趣,规划未来发展,在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加理性。2周金工实习和1周电工电子实习,实现基础能力培养目标;专业实践层是在理论教学和基础能力培养的基础上,通过专业基础实验、课程设计、工程实训等实践教学的环节实现专业能力培养;综合和创新能力是对技术基础知识、运用专业知识解决实际问题能力和知识迁移能力的综合体现,反映学生整体素质。通过毕业实习、毕业设计(论文)等实践教学环节,配合第二课堂科技活动,达到培养专业技术应用能力的目的。总之,各层实践教学活动层层递进、相互渗透,达到培养目标规定的专业技术应用能力的要求。

    2围绕工程能力培养,实施实践教学改革

    2.1突出强化实践锻炼,提高教师实践教学水平

    教师是实践教学体系的主导者,也是实践教学体系的实践者。要培养高质量应用型人才,必须要有高水平的教师队伍。按照这一思路,为所有的实验室配备了具有硕士学位的专职实验教师,采取走出去、请进来的办法培养教师的实践能力,派合肥学院高学位高职称的教师到企业去锻炼6~12个月,增加教师的工程意识和实践能力。根据学院要求成立了实验技术教研室,这不仅是名称和内涵的改变,更重要的是教育理念的转变,建立实验技术教研室,由教授、博士担任主任,具有研究生学历的教师为成员,研究实践教学内容、方法和手段,进行实验教学、实验课程内容和方法改革等工作。目前,和化学工程与工艺专业实验实践教学有关的合肥学院院级教研立项6项,安徽省教育厅立项3项,获得教学成果奖合肥学院二等奖一项、三等奖一项;安徽省三等奖一项。聘请企业和设计院等单位人员担任教师,让学生参与解决实际工作问题,提高实践能力。

    2.2加强实践教学条件建设,提供实践教学载体

    实验室和实习基地是完成实践教学内容所必需的保障平台。在实验室建设方面,加强以无机化学、有机化学、物理化学、分析化学课程为支撑的基础化学实验室建设,和以化工原理为支撑的化工基础实验室。专业实验作为一门最能反映专业特色,与专业科学技术发展关系最为密切的实践性课程,必须跳出原有的框架,重新构建一个能够全面反映化学工程学科发展方向、适合按专业大类组织实验教学、有利于培养学生工程实践能力和创新能力的新框架。根据化学工程与工艺核心课程化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、分离工程和技术化工工艺学作为构架,遵循以下原则:紧扣化工过程研究与开发的方法论;充分考虑工程学与工艺学实验的适当平衡;具有典型性、力求先进性、增加综合性;实验内容既符合化学工程与工艺学科发展规律,又具有鲜明的先进性和特色,建立了化工热力学实验室等专业实验室。根据专业和学生发展需要,在专业方向上设立分离工程和精细化工2个化工专业方向,并建立精细化工和分离技术2个实验室,建立膜材料和膜过程院级重点实验室1个。校外实习是强化专业知识、增加学生的感性认识和创新能力的重要综合性教学环节,校外实习基地是培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生接触社会、了解社会的纽带[6]。以校企互利双赢为机制,开展产学合作,和中盐四方集团等14家企业建立良好的合作关系,与企业合作共建实验室2个。每年由校内和企业教师共同指导学生进行实习,并在毕业论文(设计)环节,由企业提出课题,真题真做,学生将所学知识和生产实际相结合,取得在书本上得不到的收获。中盐四方集团、东华集团工程技术人员指导学生设计多次获合肥学院优秀毕业设计(论文)奖。

    2.3第一课堂与第二课堂相结合,着力培养学生创新能力

    为了达到实验课培养学生应用所学知识解决问题的更高目标,以培养学生实践创新能力为出发点,以学生个性化能力培养为重点,学院制定了《合肥学院学生第二课堂活动学分管理暂行办法》,将第一课堂与第二课堂结合起来,收到明显的效果。化学工程与工艺专业,以化学工程师之家和学生参与教师科研为主要内容开展第二课堂科技活动。化工工程师之家于2007年11月建成运行。以培养“未来的工程师”为目标、以工程设计为核心、以模型制作为基础,通过形式多样的活动培养学生的工程意识;通过加强合作促进团队精神;通过模型制作提高工程应用能力;通过工程设计提高工程素养;通过企业化运作模式培养学生效率意识、责任意识和管理能力。作为第二课堂的重要平台,重点培养学生的工程设计能力、管理能力、协调组织的领导能力和团队精神。通过借鉴企业化管理模式,营造企业氛围,培养学生效率意识、责任意识和管理能力,增强学生对社会的适应能力,提高学生的综合素质。目前,累计培训学生500人以上。化学工程与工艺学生在各种全国性竞赛中取得了一系列好成绩。2010年,在科技部等单位举办的青年科技创新竞赛获得二等奖,“三井化学”杯第四届大学生化工设计竞赛二等奖和华南地区第四届大学生化工设计创业大赛二等奖。近3年来,学生34篇,其中被SCI、EI收录的9篇。

化学工程与化学工艺的关系范文第3篇

［关键词］工程教育；专业认证；分离工程；教学改革

1工程教育专业认证背景

我国的工程教育专业认证由中国工程教育专业认证协会组织实施，始于1993年土建类专业评估，2006年正式在多个专业领域实施，迄今己走过9年的发展历程，其目的是：构建工程教育的质量监控体系，推进工程教育改革，进一步提高工程教育质量；建立与工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系，促进工程教育与工业界的联系，增强工程教育人才培养对产业发展的适应性；促进中国工程教育的国际互认，提升我国工程技术人才的国际竞争力。

2结合毕业生十项毕业要求中的主要三项，提出课堂教学改革具体措施

结合专业认证标准，我校化学工程与工艺专业培养方案中明确规定了本专业学生毕业时应达到十项毕业要求。《分离工程》课程作为专业基础课程，在化工热力学和化工传递过程知识的基础上，采用理论与实践密切结合的方式，详细阐述各类分离过程（精馏、吸收、解吸、萃取、膜分离、吸附、浸取、结晶和干燥等）的物理化学原理、设计计算方法、工业应用、主要设备、数学模型和计算机应用软件，并展示分离过程学科的发展历史和主要进展。本文针对《分离工程》课程贡献于毕业生十项毕业要求中的主要三项，分别展开讨论。

2．1掌握扎实的化学工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历，了解本专业的前沿发展现状和趋势

按照该项要求，我们在授课中，一方面强调基础理论知识的学习，对复杂及多样性的分离技术按原理进行分类，如：通过加入分离媒介生成两相的分离为平衡分离，如精馏、吸收等；不需要加入分离媒介，以压差、浓度差、电位差等为推动力的分离过程为速率分离，如膜分离；对多组分精馏计算由浅入深展开，由假定理想情况下的简捷法计算入手，建模用MESH方程开展严格法计算，为解决实际工业应用问题奠定了理论基础。并强调本专业知识和化工原理、化工热力学、化工设备等其他专业基础知识的对立统一，如在介绍最小回流比知识点时，要注意比较多元精馏与化工原理中介绍的二元精馏中最小回流比的异同点，二元精馏中最小回流比下，进料板上下出现一个恒浓区，可通过作图法求解；而多元精馏体系中最小回流比下出现了两个恒浓区，且恒浓区出现的位置视待分离组分性质的不同而不同，通常利用Under－wood（恩德伍德）方程求解；再比如在介绍相平衡常数的求解时，要结合化工热力学课程中活度系数法及逸度系数法，进一步巩固两种求解方法的优缺点。另一方面结合行业发展前沿趋势，介绍新兴分离技术在工业中的应用。如泡沫分离技术，它根据表面吸附的原理，借鼓泡使溶液内的表面活性物质聚集在气液界面（气泡的表面）上浮至溶液主体上方形成泡沫层，将泡沫层和液相主体分开，就可达到浓缩表面活性物质和净化液相主体的目的。近年来，在染料、皮革、石油化工工业污水中降低化学耗氧量、色素、有机化合物等，在浓度为ppm级的大量稀溶液中回收贵金属、稀有金属或除去有害物质等工业领域得以应用。还有近年来崛起的一种新兴膜分离技术：液膜分离，即以液膜为分离介质、以浓度差为推动力的一种膜分离过程。由于其分离选择性高、通量大而受到关注，在烃类混合物的分离、废水的处理及生物医学上如液膜人工肝、人工肺、人工肾等领域得到应用。在工程实践方面，我们分别组织学生参观了中国石化集团安庆石油化工总厂及中盐安徽红四方股份有限公司，并结合课程内容，重点介绍炼油工艺中的常减压蒸馏装置及原料气净化处理过程中的吸收装置。如吸收设备中喷雾塔、调料塔、板式塔的选择，填料塔中各种填料如鲍尔环、脉冲填料、网孔栅格的选择，塔高的计算等，在实践中强化理论知识的学习，并将课本中的公式及知识应用到工厂案例中去。

2．2具备设计和实施工程试验的能力，并能够对试验结果进行分析；具有综合运用所学化工专业理论和技术手段分析

并解决化学工程问题的基本能力主要包括以下几个方面的内容：能独立完成实验方案的设计、能正确地操作实验装置，安全地开展实验、能正确地采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析、解释，并且掌握工程实践、科学研究与工程设计的基本方法，能够将所学课程有机联系起来，对化学工程基本问题，加以分析并予以解决。针对该项要求，我们在课程教学中，将课程和专业实验相结合。如在介绍反应精馏章节时，以催化反应精馏制甲缩醛为例，该实验为典型的工程与工艺结合的专业实验，以甲醇和甲醛为反应原料，浓硫酸为催化剂，在常压下通过反应精馏法制备甲缩醛。教学过程中，我们引导学生先思考传统合成、分离工艺，找出问题，寻求改进后的工艺流程。传统工艺采用先反应再利用精馏技术分离，存在反应转化率低、未反应的稀甲醛回收困难、稀甲醛的浓缩产生甲酸严重腐蚀设备等问题。为解决传统工艺存在的问题，引导学生结合本章节内容，采用反应精馏工艺。新工艺的优点：1．甲缩醛氧化所得甲醛与水的摩尔比为：醛／水＝3，可直接作为三聚甲醛的原料，不必浓缩。2．甲缩醛的合成可在较低温度（44～80℃）下进行，避免了甲酸生成，解决了设备腐蚀问题。新工艺的关键技术：甲缩醛的合成与分离。实验过程中既需要考察反应工程影响因素如温度效应、浓度效应及其他工程因素，同时要考察精馏技术影响因素如回流比、塔顶采出率及塔釜加热量等。综合考虑后，结合实验装置，确定拟考察的工艺参数，且采用正交设计来制定本实验的方案，则根据实验涉及的影响因子，并假设每个因子取两个水平，可得到如下实验条件表，如表1所示。最后整理实验数据，规范作图。

2．3掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力

该项要求可分解为以下指标点：运用所学知识，初步设计化工操作单元、设备及工艺过程；在各化工设计、毕业设计环节中体现创新意识。结合该指标点，我们鼓励学生利用课余和节假日时间开展大学生科研实践训练、创新性实验计划、学科竞赛等课外实践与创新活动，引导学生“在学习中研究、在研究中学习”，激发学生的创新思维和创新意识，提升本科生的创新实践能力。我们将课程教学与本科生毕业设计相结合，并利用课程设计环节综合应用所学知识点，统筹分离工程课程与其他专业基础课程，并在分离工程的课程教学中以往年毕业设计内容为案例加以剖析。如结合毕业设计课题“乙烯裂解气脱甲烷系统的工艺设计”，涉及到脱甲烷精馏塔的计算，这是典型多组分精馏塔计算的一个案例。首先确定关键组分是甲烷和乙烯，其中轻关键组分是甲烷，重关键组分是乙烯。塔顶分离出来的甲烷轻馏分应使其中的乙烯含量尽可能的低，以保证乙烯的回收率。而塔釜产品则应是甲烷含量尽可能低，以确保乙烯产品的质量。我们利用AspenPlus过程模拟软件高效地完成了工艺计算及参数的优化。采用DSTWU模块开展简捷法物料衡算、能量衡算，所得回流比与理论板数关系曲线如下图1所示；并将简捷法计算结果作为初值代入RadFrac模块进行严格法计算，并进行灵敏度分析，横坐标为混合进料位置，纵坐标为塔顶甲烷的纯度（摩尔分率），得到关系曲线如图2所示。通过该设计案例的开展，一方面使得学生们统筹所学多组分精馏知识点去思索如何解决工业上的实际问题，另一方面在分析实际工业案例时，又强化了同学们对多组分精馏简捷法计算及严格法计算的理解和综合应用。

3结束语

分离工程课程在教学过程中，我们以化学工程与工艺本科专业认证为导向，在对“工程教育专业认证标准”进行认真分析的基础上，以工程实际为切入口，把分离技术的理论与方法融入应用实例，将分离工程基础理论与化工工程实践有机结合，进一步突出了分离工程的课程特点及实用性，而且根据现代化工的发展方向及时调整、更新课程内容，加强化工新型分离技术分析，让学生更坚实地掌握分离工程的基本理论，进一步提高教学效果。

［参考文献］

［1］刘家祺．分离过程［M］．北京：化学工业出版社，2006．

［2］J．D．Seader．SeparationProcessPrinciples［M］．北京：化学工业出版社，2002．

［3］李晓．工程素质贯穿式培养的化工工程教育模式的探索与实践［J］．化工高等教育，2012（3）：18－20．

化学工程与化学工艺的关系范文第4篇

关键词：实践教学；体系优化；能源化学

作者简介：孟广波（1961-），男，辽宁新宾人，沈阳工程学院机械学院，教授；毕孝国（1962-），男，吉林辽源人，沈阳工程学院能源与动力学院，教授。（辽宁 沈阳 110136）

基金项目：本文系沈阳工程学院2012年度校级教育教学研究重点项目（项目编号：Z1209）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0145-02

能源是现代文明的动力，人类社会的进步无不以能源的利用为基础。[1]能源化学工程专业要求学生掌握能源化学工程基础理论和技能，是一个综合性、实践性很强的专业，实践教学已经成为该专业人才培养特色的重要标志，更是该专业人才培养质量的基础保证。因此构建有效、可行的实践教学体系对培养高质量的应用型人才、突出该专业教育特色和提升办学成效，实现“卓越工程师教育培养计划”具有十分重要的意义。

能源化学专业实践教学体系包括社会实践、校内外实验、实训、课程设计、毕业实习、毕业设计等环节，基于目前我校能源化学专业的实践教学状况，我们从以下几个方面入手优化实践教学体系，改善实践教学效果。

一、以培养目标为依据，科学制定实践教学体系

培养目标的设定直接决定着人才培养方案的编制、教学方法和措施的运用以及人才培养的质量要求。我校能源化学工程专业人才培养目标是：培养适应社会主义现代化需要的德、智、体、美全面发展，掌握能源化学工程基础理论和技能，面向电力、供热、化工、环保、煤炭等能源转化领域，从事污染控制和减排工艺的设计、运行及生产过程控制、相关产品研制与开发等工作，具有创新精神和能力的高级工程技术人才。

根据我院的人才培养目标，要想满足人才培养要求一定要改变“重理论，轻实践”的教学方法，转变教育思路，更新教育理念，着重培养学生的实践动手能力和创新精神。充分认识实践教学环节在人才培养过程中的重要性，使课堂教学和实践教学环节相辅相成，互相促进。毕业生在就业岗位上的执业能力是衡量学校办学质量和办学水平的重要指标。学生具有较强的实践能力和专业技能就会在用人市场形成良好的口碑，对提高学校和专业的声誉与知名度大有益处。能源化学专业培养目标和定位制定得是否科学、准确对建立合理的实践教学体系至关重要。由于能源化学专业学生面对的是电力、供热、化工、环保、煤炭等能源转化领域相关的岗位群，专业口径宜适当放宽而不宜过窄。为此要突出应用性特点，在人才培养过程中注意突出高素质应用型专门人才的岗位要求，培养适应企业要求的高素质应用型专门人才，突出实践能力的培养，突出实践教学的目标要求。为达到以上目标，我校能源化学工程专业的人才培养方案中除理论课的课内实验外还安排了42周的集中实践教学环节。其中包括社会实践、校内外实验、实训、课程设计、毕业实习、毕业设计等环节。

二、以培养技术应用能力为基础，完善实践教学体系的各个环节

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

1.校内实验、实训

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

2.校外实习教学

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

3.课程设计

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

4.毕业设计

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

5.课外实践活动

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

三、以“双师型”师资队伍建设为重点，满足应用型专门人才培养的需要

实践教学环节能否达到培养目标要求，实践教学效果如何取决于诸多因素，但具有一支年龄结构、专业结构、知识结构合理、敬业爱岗、教学能力突出的师资队伍是非常重要的因素之一。

目前能源化学工程专业的教师大多来自全国重点大学，并具有硕士、博士学位，专业理论知识水平较高，并具备基本课堂教学能力，但实践教学能力和综合应用知识能力还有待加强，而应用型人才培养恰恰强调培养学生动手能力和知识的综合应用能力。要求教师在具备深厚的学科专业理论知识的同时，还要深入企业，了解生产现场的设备结构、系统组成，将实践教学要求与企业要求紧密结合，实现由传统高等教育师资队伍向应用型教师队伍的转换。

为尽快适应应用型人才的培养要求，我们采取两方面措施：一方面加强教师的实践能力培养，鼓励教师结合现场实际，开展科学研究，既解决现场生产难题也丰富自身的实践能力。理论教师兼任实验课程并参与各种实践教学环节和企业的实际工作，建立一支“双师”型实践教学队伍。另一方面从企业聘请有一定的实践技能、熟悉现场工作流程的校外兼职教师参与学校实践教学的各个环节。

四、以加强实践性教学设施建设为依托，实现产学研的有机结合

实践性教学必须借助一定的设施、设备条件进行。这就要求我们进一步完善和加强实验室建设，努力改善实验设施和环境。要充分利用现代化教育手段，制作仿真、动画等多媒体课件，大力建设虚拟实验室，以此作为实验、实习课程的辅助教学手段。高校培养的学生不能只会理论研究，更应该为社会服务，本科生教育的质量最终要由市场和用人单位来检验。[2]所以在完善校内实验、实习基地的同时，要加强校外实习基地的建设，首先向企业提供人才培养方案，协同企业一道按人才培养方案中对实践性教学环节的要求共同建设校外实习基地。厂校双方要本着互利互惠、共同促进的原则建立长期、稳定的合作关系，并在资金投入、甲乙双方职责等问题认真磋商，达成一致。在此基础上签订厂校合作协议，挂牌确定实践基地，真正实现“产、学、研”一体化。

五、以规范管理、完善评价为保障，确保实践教学质量

根据能源化学工程专业的特点，规范实践教学管理，制定实践教学的相关规章制度，如《实验室开放制度》、《实验室守则》、《校内外实习管理办法》、《课程设计、毕业设计管理办法》等实践教学的规章制度，完善各实践教学环节的教学大纲及指导书、任务书等教学文件，使实践教学制度化、科学化、规范化。成立实践教学督导小组，监控实验、实习、设计等实践环节的整个教学过程，使实践教学平稳、有序、高质、高效地运行。

为不断提高实践教学质量，应多角度收集评价意见，如学生评价、教师评价、实习接收单位评价、系（分院）自评，专家评价等信息，真正做到以评促建。学生评价主要是从自身的学习感受来评价学习过程的效果。教师评价主要是评价学生的学习质量、学习态度以及实习接收单位的接待情况。实习接收单位评价主要是从学生的综合素质、专业知识技能、实习纪律、校方的实习计划的科学性合理性等方面进行评价。专家评价是针对实习情况对学生、教师、实习接收单位进行综合评价，提出建设性意见，指导改进实习效果。

六、结束语

实践教学是人才培养方案的重要组成部分，是实现人才培养目标的重要途径，有利于培养学生动手能力和创新意识。学生在学好基础理论知识的同时，必须具备扎实的实践技能，才能满足用人市场的需求。特别是能源化学工程专业就业渠道是面向电力、供热、化工、环保、煤炭等工业企业，只有培养学生的工程意识，加强实践教学环节，完善实践教学体系，才能在竞争激烈的人才需求市场中立于不败之地。

参考文献：

[1]高庆宇.能源化学化工实验课程体系的建设与实践[J].化工高等教育，2009，（2）：20-23.

化学工程与化学工艺的关系范文第5篇

关键词：炼油蒸馏工艺 注剂 参数分配 参数优化

原油进口的不断增加与原油品质存在的差异导致了炼油厂设备出现了腐蚀的情况。针对这种情况，炼油企业利用常减压蒸馏装置来实现防腐与防护。当前，常减压蒸馏装置注剂系统的自动化程度较低，需要人工对其进行注剂参数确定。本文主要目的是明确常减压蒸馏装置注剂系统中参数分配的规律与注剂工艺设计的优化。

一、对注剂的原始数据进行模糊分类

1.注剂控制工艺数据

产地、油井、生产条件等因素都对原油的性质产生影响，不同的产地、油井及生产条件下的原油在性质方面存在较大差异。原油及产品要求的不同导致了加工方案与工艺流程的不同，只有选择合适的加工方案与工艺流程才能够确保石油资源的有效利用与经济效益的最大化。

当前，我国的原油中硫与酸值较低，对设备的腐蚀作用较小，在生产的过程中对工艺的要求不高；国外的原油中硫与酸值都较高，对设备的腐蚀作用较大，再生产的过程中对工艺的要求较高。同时，原油进口的过程中品种、数量等并不确定，对工艺方案的要求就更高了。

2.提起注剂控制工艺数据中所包含的模糊规则

第一，对样本中的数据空间进行划分，通过对输入量与输出量的划分来得到模糊集合；第二，对得到的模糊规则按照规则合并的原理与方法进行合并。首先将依据原油酸值及硫含量对规则进行分类，不同的类型中分别输入规则数六，输出规则数二，最终得到模糊规则。

二、注剂工艺参数所构建的模型

1.腐蚀指标与注剂工艺参数之间的相互关系所构建的网络模型

炼油蒸馏工艺中的注剂量受到油水分离罐中含硫污水中两个因素的影响，一方面是水的PH值，另一方面是水中Fe2+/3+离子的浓度。一般情况下，首先需要通过注氨来对含硫污水的PH值进行调节，使其保持在6.5-8.0之间；此后通过对缓蚀剂注入量的调节来实现对Fe2+/3+离子的浓度的控制，使其保持在3mg/l之下。在对注剂控制进行优化的过程中，仅仅考虑PH值的数值变化并不能够带来良好的优化效果，这主要是受到两个方面因素的影响，第一，注剂控制具有滞后性的特点；第二，油品的变化导致工艺参数并不固定。因此，在对注剂控制进行优化的过程中需要考虑PH值的变化量PH。由于PH值到达要求之后的缓蚀剂注入浓度调价的范围非常小，仅仅参考Fe2+/3+离子的浓度变化即可。

2.对网络模型的结构进行设计并训练

在注剂控制工艺数据模型建立完成之后，需要通过训练度网络进行验证与完善，才能够确保网络的正确性。正确的网络才能够实现对注剂工艺数据的分析与优化目的。

在网络模型中需要对输入的数据进行归一化处理，使其能能够限定在[0，1]或[-1，1]区间之中。尺度进行变换的主要原因包括：第一，不同的网络输入数据具有不同的物理意义与量纲，通过归一化处理之后能够实现输入数据的地位平等；第二，网络神经元所采用的均为Sigmoid变换函数，通过归一化处理之后能够确保净输入绝对值小于神经元饱和输出。在对训练函数进行选择的过程中，主要的依据为实际应用条件，通过实际情况对训练函数与训练误差进行确定。

三、注剂工艺参数的整数规划

假设塔顶注氨调节基准量为Mana，动态调节量为Manb，Manab=Mana+Manb；注缓蚀剂基准量为Mha，动态调节量为Mhb，Mhab=Mha+Mhb；其中a=1，2，3，・・・・・・，n；b=1，2，3，・・・・・・，m。注剂量a与动态调节量b对应的实际注剂量为Manab与Mhab，实际调节相对误差为Canab与Chab；系统相对调节误差为Dan与Dh。如果塔顶的注剂量在不同的注剂过程中的调节相对误差与系统的工艺要求更加更加接近，则说明注剂参数的规划更加合理。一般情况下，塔顶注剂工艺在对工艺条件进行满足的情况之下，注剂量与动态调节量越小越好。满意度的决定条件包括PH值、PH值变化量PH、Fe2+/3+离子浓度等，将满意度作为约束条件，将实际的注剂量作为目标，实现优化模型――0-1整数规模模型的建立。原油参数的不同导致了工艺方案也不同，不同工艺方案中的满意度条件也是不同的，通过对满意度条件小的工艺数据组合进行计算，能够实现工艺数据的优化。

总结：

综上所述，随着经济发展速度的加快，我国已经成为世界上原油进口与消费的主要国家。我国的原油精加工技术与发达国家相比存在一定的差距，石油生产管理水平需要进行进一步的提高。在原油进口的过程中，由于原油品质方面存在较大差异，对设备的腐蚀较为严重，常常导致设备非正常提供。因此，对炼油蒸馏工艺注剂参数的分配与优化进行研究有着非常重要的意义。

参考文献：

[1]高运广，刘顺波.一种改进的基于遗传模糊规则的故障识别方法仁[J].煤矿机械，2011，03（12）：181-183.

[2]郝军，菠永峰.模糊规则推理在某型导弹故障智能诊断中的应用[J].火力与指挥控制，2010，32（12）：145-148.