化学工艺与化学工程的区别
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化学工艺与化学工程的区别范文第1篇
中图分类号：TE08 文献标识码： A
前言：进入21世纪以来，环境问题越来越严重，而且，随着人口的继续增加，能源的持续减少，不可再生资源已经临近枯竭，生活垃圾核工业污染物也在无情的破坏着生态环境，人与自然的矛盾就这样不断被激化。在化学生产过程中，通过不再使用有毒、有害的物质，不再产生以及处理废物，生产无污染无伤害的目的正是绿色化学的设想。这虽然只是设想，但通过改进化学技术和方法，是可以达到减少有危害的化学产物的，绿色化学工程与工艺正是为了保证人类健康、生态环境，为促进化学工业节能目标而实施的。
一、绿色化学工业的概念
总结我们前面所阐述的，我们可以把其定义为无污染化学，所以在进行绿色化学工艺的过程中所产生的某种手段就是绿色化学工业技术，利用其原理从根源对普通化学反应产生的破坏进行整治。就绿色化学的特点来说，有以下两点，第一，绿色化学的本质就在于适中保持人与自然的和谐相处，近几年的快速发展而导致的环境破坏也就加速了绿色化学的快速发展；第二呢，绿色化学形成的结果是对环境友好的，绿色化学可以渐渐对付各种环境中产生的不利人类和自然发展
的因素。
但是究其根基，绿色化学是对环境的保护以及防范；而我们所说的环境化学就是对预防之后而无法达到效果的环境进行进一步的革新和处理，所以绿色化学和环境化学在起点和终点都是不一样的。那么在其反应过程中，对于有害物质进行摈弃，就可以制止不利产物的生成，但是在当前发展来看，这种想法只停留在表层，但是我们相信，通过科学家们的不断努力，这种想法终究会实现的。
二、传统化学与绿色化学的根本区别
化学可以理解为是研究从反应物向其生成物转化的的科学。传统化学在一定程度上是以资源过渡消耗和环境严重污染为代价的先污染后治理的化学工艺，其导致的危害是资源不可再生和环境污染，严重地威胁着人类生存和可持续发展，如目前全世界每年产生的废物达3-4 亿吨；而绿色化学（也称为环境友好化学）是从源头上防止环境污染的新兴科学。虽然传统的化学与绿色化学都为人类生活做出了巨大贡献，但绿色化学的根本思想是运用高选择性和原子经济性的反应，使用无毒无害的助剂、原料，生成环境友好的产品，而且经济合理，从而在节约资源的同时变废为宝。
绿色化学是对传统化学思维模式的革新和发展，也就是说，绿色化学可简单地描述为在化工生产反应过程中，改变了传统化学的“先污染后治理”，是“从源头上消除污染”，尽量不使用有毒有害物质，并减少或不生产废弃物和有毒有害物质。近年来的绿色化学发展，充分体现了绿色化学与可持续发展之间的密切关系，
因此，绿色化学也被称为“绿色与可持续化学”。
三、绿色化学应遵循的基本原则
1、污染预防优于末端治理污染；
2、尽可能的不用分离溶剂、试剂等辅助物质，若是不得已使用时，也应该是无毒、无害的；
3、在采用生产方法中尽量不使用和不产生对人类健康和对环境有毒有害的物质；
4、合成方法应具原子经济性（atom economy），原料分子中的原子更多或全部地进入最终的产品是原子经济性的核心目标。绿色化学的原子经济性有两个显著有点：一是最大程度地利用了原材料，二是最大程度地减少排放废弃物；
5、使用高选择性的催化剂优于化学计量试剂；
6、生产过程能耗应最低且在温和的压力和温度下进行；
7、设计具有高使用效益、低环境毒性的化学品；
8、在技术可行和经济合理的前提下，尽可能地使用可再生原料；
9、尽量减少或避免非必要的衍生反应步骤（如使用物理化学过程、屏蔽基团、保护复原的临时性变更等）；
10、选择参与化学过程的物质，尽量避免发生意外事故的风险；
11、化学产品在使用完后应能降解成可以进入自然生态循环无害的物质；
12、发展适时分析技术以监控有害物质的形成。
四、绿色化学工程与工艺的开发
传统的化学工程与工艺对有害污染物的处理很被动，有滞后性，并且达不到根除污染物的效果，不但治理成本高，而且治标不治本。比如利用烟气除尘、脱硫，虽然净化了气体，却把污染物转化成了废渣废水，不但没有解决问题，反应复杂了处理方式。绿色化学工程与工艺，以零排放、清洁生产为原则，从化学反应着手，对污染进行有效的防止和控制。
1、采用绿色化学原料
化学生产原料是决定化学生产流程和工艺的主要因素，传统化学工程采用的绿色原料大多为不可再生能源，选取这种化学材料，不仅增大了我国不可再生能源的消耗量，同时也增加了化学生产污染物质的排放量，所以采用绿色化学原料是绿色化学工程重点研发项目，选用可再生、无污染的化学原料，如自然物质、绿色化学物质等。苞米杆、芦苇、纤维植物等农副产品废弃物，这些物质是典型的绿色化学原料，将其投入到化工生产中，可以转化成醇、酮、酸类的化学品，在转化过程中，这些化学原料只会产生氢气，不会产生任何有毒、有害物质。
2、采用高效高选择性的反应原料
对于化学工业来说，化学反应是决定化学工业生产过程中生产成本和生产难度、充分利用化学资源等各方面的重要性因素。可以降低工业生产的成本，而且能够提高产物纯度，减少无效反应产物的排放，节约化学资源，在化学工业中，有机物的反应复杂，研究机制不确定，所以选择合适的反应原料，不断提高工业技术是对化学工业的发展有着重要的意义。
3、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，石油化工工业中时常发生这种反应，但是，它的生成物不稳定，很容易被进一步氧化，生成H2O和CO2。在各类的催化反应中，此反应一般不会被选择，因为有时生成物中还会存在同分异构提，不利于得到最终产物，所以，为了简化生产，一般都会使用选择性高的试剂。这样不仅可以降低分离产品和纯化产品的难度，还提高了反应的选择性，还能够起到降低成本，节约资源，减少环境污染的作用。所以加强这一方面的研究会有很强的实用性，比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂，就可以应对不同的烃类氧化反应。
4、采用无毒无害的化学催化剂
近年来，化学反应越来越多的应用到了工业化的生产中，而催化剂对提高反应速率有着明显的效果，所以开发新型高效、无毒无害的催化剂以成为绿色化学工艺的发展方向之一。如今，相关部门都在研发新的烷基化固相催化剂，此外，分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。
五、寻找高效绿色的化学催化剂对提升工业生产水平的作用
1、 污染治理
目前，化学工业有其是石油、化工、煤炭等重工业对环境造成重大污染，危害生存环境，破坏原有生态平衡，威胁人类生存。引起国际上广泛关注，美国
1996年设立“绿色化学挑战奖”表彰在绿色化学领域中做出贡献的人。绿色化学的目标就是从化学生产的源头上实现环境治理，消除环境污染，绿色化学改变了传统化学工业先污染后治理的模式，实现预防、监测、零污染，预先环境治理，保护环境，资源可持续发展。
2、优化资源
化学工业绝大多数工艺都是上个世纪开发的，受技术发展的限制，化工领域是劳动密集型产业，高耗能、重污染、浪费原料、劳动力成本高，对大气、水和土壤等环境排放高。使产品成本中附带原料浪费、能源消耗、污染治理等成本。据统计，美国化工业1992年用于环保经费达1150亿美元，治理污染经费达7000亿美元，化学品销售中资源节约和环境治理成本提升。绿色化学从约资源方面，提高使用效率，减少环境破坏，降低新产品经济成本，有利于倡导节约型社会。
3、节能减排
节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。世界各国都制定了相关计划来实现这一目标，美国绿色化学目标：2020年将废弃物减少40-50%，化学生产行业消耗原材料降低20-25%。日本制定新阳光计划，在环境化学领域倡导绿色技术，减少环境污染，发展减排新技术应用。中国2006年提出降低能源消耗和对外石油依赖，希望2010年，单位GDP能耗比2005年降低两成、主要污染物排放减少一成。2013年国家发改委表示，为确保今后节能减排目标、推进绿色低碳发展，深入推进节能减排各项工作。绿色化学正是实现节能减排和环境保护重要工具。国家倡导在重点领域节能减排，推进企业节能低碳行动，开展绿色化工行动，加强环境治理，加大治理力度，引导循环经济，着力增强全民节能减排意识，实现共创和谐社会，建设美好家园。
4、化学工业中绿色化学的应用
绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染，做到完全无公害无污染，因此它又被称为清洁化学，应用范围广泛，它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科。工业中化学反应发生的条件一般都是高温高压，在反应过程中，只有适宜的温度和压力才能使用现代化学工业的技术，另外加上绿色化学的高效催化剂，这项工程才得以不断发展。例如上文提到的低维材料碳纳米管，催化裂解反应中有很大的化学功效。
5、化学工业中绿色化学和现代生物结合的应用。
讲到了催化剂，这就涉及到另外的技术性学科生物技术。生物技术的就是高科技与高端专业知识结合的产物，学科内又分为细胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化学产业中主要应用于生物化学。在化学工业生产过程中，选取有机的生物材料，主要是动植物的原料，另外也会采用他们经过上千年演变的产物―地下的煤炭等。催化剂主要由人工催化剂和自然催化剂，分别由人工合成以及采用天然动植物的生物酶。这样能够满足现代化学工业发展的需要，同时也能切合可持续发展的指导思想，节约能源，维持现在生态平衡的状态，推动化学工业发展。
六、结束语
综上所述，可持续发展在当今社会显得越来越重要，因此化学工业生产中也要遵循这个指导性思想，采用选择性高的原材料，节能减排，利用高新化学催化剂，最大程度的减少污染物排放，不断增高有效产物纯度，在资源有限的前提下，保护生态环境，维护现有的生态平衡。绿色化学在整个化学工业的发展中，有着实质性的意义，高新技术性产物催化剂的使用能改变现有产业结构和传统的生产过程，加速化学工业发展。
参考文献：
[1]于贺. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 科技与企业，2013，05.
[2]李丽，王超. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 化工管理，2014，05.
化学工艺与化学工程的区别范文第2篇
校企联合培养模式将高校的教育科研优势与企业的工程实践优势结合起来，兼顾了化学工程专业硕士在基础知识水平及应用能力上的培养要求，并已在专业硕士培养中起到了突出作用。但不可否认的是，目前校企联合培养仍存在一些问题。
（一）校企合作形式与内容
校企合作形式是影响联合培养的最重要因素。重点大学及行业特色型大学由于其品牌和行业影响力而在校企合作培养研究生方面有显著的优势。以中国石油大学为例，该校立足于石油石化行业和领域，面向东营胜利油田和青岛近海油气田及两地相关产业开展人才培养，是国内化学工程专业硕士校企合作效果最好的高校之一。然而，国内大部分地方高校与企业之间的合作形式仍较为初级，特别是地方高校受到学校科研实力、学校办学层次和软硬件条件等因素的制约，校企之间的相互联系多建立在项目合作和个人感情联系的基础上，未形成长效机制。如果企业负责人离职或合作项目中断，则联合培养将大受影响甚至停滞。此外，部分地方企业创新意识不强或过分追求“短平快”的项目，都将影响人才持续培养机制，无法实现良性循环。从人才需求角度来看，地方经济状况的优劣也会明显影响企业的人才需求，进而直接影响校企合作的基础。
（二）导师
很多高校的校内导师过度倚重发表学术论文，或者一直从事基础理论研究，缺乏应用研究项目和研究经验。该类导师在指导专业学位研究生时往往延续过去的研究思路和方向，以学术型研究生模式培养专业学位研究生，最终导致毕业生与企业要求相差甚远。此外，很多校外导师是企业的高管或主要负责人，日常事务繁忙，对自己负责的学生疏于管理和指导。学生在企业或沦为廉价劳动力，或实践流于形式，达不到应有的效果。
（三）培养过程
国内各高校的化学工程专业硕士的主要管理和培养政策已经基本齐备，但仍有部分政策还在修改和制订过程中。很多高校在课程体系构建、考核方式、实践内容等方面没有将专业学位研究生与学术型研究生加以区别，未能体现出专业学位职业性、应用性的特点。与企业生产实际密切相关的课程开设不足也是目前国内高校化学工程专业硕士培养普遍存在的问题。
（四）生源
对于重点高校，无论是学术型硕士或专业学位硕士均呈现“供大于求”的局面，学校可以从容择优录取。而地方高校的专业学位认可度普遍较低，直接导致部分优秀生源流失，毕业生质量也因此受到影响。
（五）其他问题
部分地方高校在导师激励政策、学生奖励机制等方面不够完善，由此产生了导师因专业学位学生花费多、产出少而不愿意接受专业学位学生的情况；学生也因在奖学金等方面无法与学术型研究生竞争而影响了科研积极性。
二、方针与措施
鉴于以上问题，我们以山西大学与三维集团合作构建的“山西省催化技术研究生教育创新中心”为平台，通过深入探索山西煤化工转型对化学工程专业研究生教育的影响，从合作模式、导师管理、课程体系构建、健全和完善各项制度等方面进行改革，并力图构建一种符合山西省化工行业需求的化学工程专业学位研究生培养模式。
（一）校企合作平台的构建
构建校企合作平台是稳定专业学位硕士培养质量的根本措施。2002年，化学化工学院的研究生就因项目需要而在三维集团进行数月至一年的工业侧线实验。随着双方项目合作的深入，进入企业实践的学生人数不断增多，而企业的技术人员也积极参加山西大学的博士或在职工程硕士考试，双方实现了人才培养上的互动。在此基础上，2004年双方共建了“精细化工催化与反应工艺共建实验室”，实现了校企层面的科研平台构建。2007年底，经山西省经委、山西省教育厅、山西省产学研工程领导组批准，校企双方通过政府层面建立了“山西省催化技术研究生教育创新中心”。随着相关管理制度逐步完善，该中心不但成为研究生培养的创新实践平台，也逐渐成为高校和企业间的技术、人才交流平台，并为企业技术带头人的知识更新和产业技术升级提供了支撑。近年来，山西大学积极开展“煤基资源高值循环利用协同创新中心”的建设，拓展多方合作关系。目前研究生教育创新中心的企业平台已包括阳煤集团、潞安集团、河南煤业集团等大型煤化工企业，未来还将探索与中科院山西煤化所、中科院大连化物所、中科院过程所等研究所合作培养研究生的可能性。综上所述，山西大学化学工程领域的校企合作经历了如下发展历程：校企合作项目牵引建立校企层面的科研合作平台建立政府层面的研究生教育创新中心建立多方参与的校企科研教育合作平台。其中，多方平台的建立不但解决了科研项目延续性、科学性的问题，更有利于实现校企联合培养的长效性和持续性。
（二）管理体制创新
为进一步提高专业学位研究生教育水平，我们就专业学位研究生的管理体制方面开展了改革创新。研究生院成立了“专业学位管理办公室”，负责与专业学位相关的政策制订、学科建设、品牌建设，以及对各培养单位进行管理、督导和服务等工作。学院成立了相关的“专业学位教育中心”，负责相关专业学位研究生的招生、培养、师资队伍建设、实践基地建设等工作。化学化工学院以“山西省催化技术研究生教育创新中心”为基础，吸纳了相关学科负责人和校外导师，共同承担化学工程专业学位教育中心的职责。上述举措有利于各培养单位积极发挥主观能动性，形成符合各自专业实践特点的培养模式。
（三）导师遴选及评聘制度改革
山西大学研究生院根据各专业学位培养单位的具体情况，制订了详细的校内导师、企业导师评聘制度。特别是对企业导师实行“一年一考核，三年一聘”的管理办法。在学院教育中心层次上，化学化工学院成立了化学工程硕士指导小组，以“山西省催化技术研究生教育创新中心”为核心，吸纳其他理科或相关学科导师，实现导师之间的理工优势互补，在一定程度上解决了理科环境中开展应用实践的问题。此外，学院教育中心强化了企业导师的归属感和责任感，通过让企业导师参与课程设计及研究生选课、确定科研课题、开设学术讲座和专业特色选修课程等方式，进一步让企业导师融入学生培养过程。
（四）课程体系构建
2013年，山西大学根据教育部相关文件，结合各专业具体情况，对硕士研究生培养方案进行了详细的修订。在课程设置中，我们将课程分为公共基础课、专业基础课、专业应用课、选修课4类，各类课程均采用了教授授课、双语教学等模式，特别突出工程应用类型的课程。由于化学工程专业硕士的导师的知识存在多学科、多研究方向的交叉，因此，我们在课程设置上采取丰富选修课的方法解决这一问题。为了避免重复设课或课程内容重叠，各专业领域均可选择化学学科或其他专业领域的课程作为选修课。师资力量和师资水平方面，由于山西大学工科师资力量不足，我们采用“外校聘请＋本校培养”的模式逐步提高师资水平。此外，学校还通过请企业导师或行业知名专家开设学术讲座、特色专业选修课等方式，使学生获悉国内外化工行业发展的最新动向。
（五）奖学金制度
现阶段山西大学研究生奖学金主要为国家奖学金和学业奖学金，原有奖学金评价主要基于学生学习成绩和科研成果的考量。化学化工学院将专业学位研究生与学术型研究生分开评比。专业学位研究生的科研成果可以是学术论文、专利、负责项目、实践报告、调查报告等多种形式，特别强调学术论文、专利、项目等必须具有应用背景。此外，针对专业学位研究生科研结果无法量化的问题，我们采用“预审＋集中答辩”的方式，由答辩委员会评出获奖等级。上述评审制度的实施明显调动了专业学位研究生的科研积极性。
三、发展与方向
尽管我们在化学工程专业研究生培养方面进
行了许多改革，但仍有很多方面需要高校、企业及地方政府进一步协调改进。我们将目前改革探索的方向归纳如下，这既是我们的努力目标，也希望能够给予其他高校一些启发。
（一）提高学科认可度，创出专业品牌效应
优质的生源是研究生培养和学科发展的大前提，没有良好的生源，校企联合培养将成为无本之木、无源之水。近年来，山西大学通过增加推免生名额比例，明显提升了专业学位研究生的生源素质；与此同时，山西大学通过鼓励校企合作科研，建立多方参与的协同创新中心，进一步扩大了学校、学科的业内影响力。未来，山西大学将以校企协同创新中心为发展核心，以高水平人才队伍建设为发展动力，通过科研成果和科研团队创出专业品牌效应。
（二）深化校企人才技术交流平台建设，实现人才培养的良性循环
校企双方只有真正实现技术流、人才流的双向流动才能培养出真正的应用型人才。因此，我们需要建立完善的涉及项目合作、利益分配、人才交流等体制机制，进一步强化企业研究生实践中心的构建，通过校企合作项目引领、扩大平台的影响力，提升平台自我“造血”能力，逐步引导校企合作由“项目带动”发展到“人才＋技术混合带动”，最终实现人才培养的良性循环。
（三）改革奖励制度，激励学科发展
化学工艺与化学工程的区别范文第3篇
关键词：工艺安全管理；基本要素；安全标准
1.发展历程
随着科学技术的发展，化学品种类变得越来越多，而且危险性也变的越来越大，同时，各个企业和工厂的操作工艺和条件变得越来越苛刻。上世纪末发生了一系列对人类和环境具有影响的重大安全事故，这些事故引起了各国政府对化工企业和工厂的工艺安全管理的思考，一系列关于企业安全的法律法规得以出台。1984年，印度博帕尔发生严重的毒气泄漏事件，为此美国专门成立了化工过程安全中心，主要帮助企业降低化工事故发生的风险。上世纪90年代美国职业安全健康管理局了高危化学品工艺安全管理系统的法律法规。1996年，为加强对事故风险的控制，美国环境保护局又将环境与公众安全纳入了监管范围。从上世纪80年代开始，工艺安全管理体系（PSM）在发达国家变的逐渐完善，PSM体系已经成为了化工企业的工艺安全管理的标准。
2.发达国家PSM实施情况
美国职业安全管理局为PSM体系规定了14个基本要素（如右图所示）。美国化学工程师协会化学工艺安全中心为其规定了12个基本要素（如下图所示）。这些要素大部分都是相同的，都是为采取有效防范措施以规避工艺安全潜在的危险隐患，进而使企业安全管理水平得到提高。
3.国内安全标准化体系
我国的工艺安全体系发展起步较晚，改革开放以来，我国工艺水平有了很大的提高，化工行业得到蓬勃发展，但是也发生了很多安全管理事故。为了有效遏制化学事故的发生，国家安全生产监督管理总局规定了危险化学品从业单位安全标准化通用规范（AQ3013－2008）。明确了高危化学品生产使用企业实行工艺安全标准化的总体原则、过程以及要求，它被使用于指导高危化学品生产和使用单位安全标准化系列的编制和实施，适用于国内高危化学品生产、储存和使用的企业。我国安全标准化体系包含了10个关键要素如下图所示）我国安全标准化体系的10个要素包含了PSM体系里所有的基本要素，与PSM体系是一个有机统一的整体。
4.安全管理案例分析
阿尔法平台大爆炸事故（规程不完善）。1988年7月6号英国北海阿尔法平台天然气生产平台发生爆炸，事故共造成176人死亡，大火燃烧7天才被扑灭。造成人员巨大伤亡的一个主要原因就是受当时认识的限制，人们对阿尔法存在的风险认识不足，平台设计工程师认为平台的钢铁结构足以承受任何重大事故的发生。石油公司认为即使事故发生，工人也有足够的时间坐直升机安全逃生，所以，当时认为人们在平台上的风险是可以控制的，对人员救援的风险重点是预防直升机坠毁。规程要求一旦发生安全事故，员工必须在宿舍区等待直升机来救援。正是这个规定导致了严重的后果，平台上的人们等待直升机的救援，耽误了逃生时间，从而酿成严重后果。从事故中可以看到，正是因为工艺安全管理规程的不完善，人们对潜在风险认识不足，对事故发生后安全逃生做出错误判断，从而酿成重大伤亡，因此推行工艺安全管理势在必行。
5.我国推行工艺安全管理注意事项
首先，我们应该充分认识到传统工艺安全与工艺安全管理的区别。传统的安全主要是指使用各类防护用品和建立相应的规章制度来保护作业人员，防止事故的发生。工艺安全管理强调采用科学系统的方法对工艺危害进行辨识，根据工厂不同生命周期的的特点采取不同的方式来辨别潜在的危害，并以此为基础，设法消除危害以避免事故的发生。工艺安全管理应该重视以往的经验教训，强调严格执行相关的设计标准和规范。工艺安全管理现在已经发展成为一门专业学科，所以在推行的过程中，需要政府和企业的大力支持。工艺安全管理最终是由人来实际操作的，所以我们需要提高管理人员和作业人员的安全管理意识和安全操作规范。工艺安全管理信息是提高工艺安全管理水平的重要条件之一，它是工艺安全管理的基础，是工艺安全管理的第一步。我们需要完善的技术标准作为工艺安全管理的坚实后盾。同时我们应该定期进行检查与自评，时刻保障工艺管理的时效性。
6.建议
由工艺安全管理要素可以看出，国内外所称的安全管理实际上是一个大概念，管理要素贯穿于生产的全过程。因此，在推广工艺安全管理体系时不能将其生搬硬套入我们的管理组织中。我们应该积极借鉴和吸收发达国家的工艺管理经验，大力发展我国的安全标准化体系，帮助国内企业识别、把控高危工艺中的风险，发展和完善国内企业的工艺安全标准化体系。
作者:苏崇永 单位:东北石油大学
【参考文献】
[1]白永忠,于安峰,党文义,武志峰.工艺安全管理系统的发展现状及建议[J].安全、健康和环境,2009,9(1):2-5．
[2]孙文勇,许芝瑞,邓德利,赵东风.工艺安全管理系统中的工艺危害分析方法比较[J].中国安全生产科学技术,2011,7(11):115-120.
[3]孙一轩.浅谈国内欧美化工企业中工艺安全管理体系与安全标准化体系的整合[J].吉林省教育学院学报,2013,9(29):149-150．
[4]王新龙.浅谈我国安全生产管理的发展[J].安徽建筑,2014,4:246-247．
化学工艺与化学工程的区别范文第4篇
关键词：卓越工程师；化工分离过程；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）32-0054-02
化工分离过程是化学工程与工艺专业的学生一门重要的专业课，是理论性和应用性较强的课程，具有鲜明的工程特点。伴随着化学工业及其相关领域的技术进步，新的分离方法、技术不断产生，化工分离技术在石油化工、资源环境、能源、材料、生物医药等诸多领域持续发挥着重要作用，是化学工业实现清洁工艺的重要手段。在“卓越计划”的背景下，以强化学生的工程实践应用能力与创新能力为目标，培养宽口径、厚基础、复合型的化工高级人才，必须根据该课程的特点和时代的要求，构建新的人才培养模式，改革课程教学内容与教学方法[1]。目前，化工专业人才培养方案总体上还是倾向于理论型模式，专业课程教学内容缺少整合性和工程性[2]，化工分离过程课程同样存在教学内容老化、教学体系不完善、工程训练与生产现场脱离严重、教学主体的新生代教师对工程教育思想缺乏系统的研究和足够的重视等问题。因此，笔者在化工分离过程的教学中，以大工程观和集成式的课程改革和“卓越计划”的精神为指导，在教学内容、教学方法、教学与实践相结合等方面做了一些尝试工作，取得了较好的效果。
一、精心设计教学方案、优化教学内容
分离工程主要从分离过程的共性出发，讨论化工分离过程的基本概论、本质及其变化规律。从教学内容而言，分离工程是一个学术内容十分丰富的领域，既包括传统分离过程基本理论原理方法的学习，同时各种新型分离技术的不断涌现，要求跟上时代和技术发展的步伐，教学内容必须与时俱进，及时更新与补充教学内容，扩展课程教学环节。
1.合理组织教学课堂。要使课堂教学更具有现实性和新意，充分调动学生的求知欲望，优化教学内容至关重要。在教学过程中，避免课程的割裂与重复，对课程内容进行组织、设计、重塑与整合。教师按学科发展，从基础、原理、特性到应用及发展的顺序进行讲授内容的安排和多媒体课件的制作；按照问题、案例和原理相结合的方式组织教学内容；结合化工企业项目的实际和教师工程实践、科学研究以及学生实习，介绍常见分离技术。
2.积极整合教学内容。教师注意课程与专业基础课如物理化学、化工热力学、化工原理等的衔接和关联；在教学实践中对本课程与“化工热力学”、“化工原理”、“物理化学”等专业基础课程中有关内容进行有机衔接与融合，让学生很自然地完成基础理论到专业知识的过渡与应用；增加新型化工分离技术，如超离子液体技术、膜分离技术、双水相技术等；把企业典型工程案例引入课程教学中，使课堂教学更具有现实性和新意。基本分离方法与化工原理的融合在化工生产中涉及的分离对象几乎都是多组分体系，而目前一般高等院校化工原理教学中因学时有限，大多侧重于双组分的分离问题。这就要求在进行分离过程的教学时要做好与化工原理教学的融合问题。如对化工原理教材中已涉及到的基本原理，教师对双组分精馏、吸附和结晶等不做专门介绍，重点讲解多组分体系的工程计算问题，将有关的基础及计算机应用在耦合与集成过程设计中体现出来；减少与化工原理内容的重复，培养学生利用化工单元操作的基本原理解决实际复杂体系分离问题的能力。
3.有效延伸课程环节。化工分离工程本身具有较强的工程背景的同时还兼有较强的理论性。在“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”的传统教学模式中，化工分离工程的教学使学生认为化工分离工程是“一大堆的方程、繁多的数据和大量的计算和循环迭代[3]。为了促进学生对课程的学习，将课堂教学延伸至课外，如实习过程中、课程设计中及其他的化工实践如创新实验、化工竞赛等过程中，布置作业、小组讨论及综合设计等，加深学生对已学的化工分离技术原理的理解，学会进行分离方法的选择优化，以及新型分离技术的拓展。
4.强调选择优秀教材。要在有限的教学时限中，达到良好的教学效果，如何选择教材和教学内容对提高本课程的教学效果就显得十分重要[4]。刘家琪主编的面向21世纪的教材《分离过程》，该教材在内容和体系上体现了创新精神，注重拓宽基础，强调能力培养，并在教学内容上作了重新安排；按教学规律的发展，从基础、原理、特性到应用及发展的顺序分章节；主要章节（如多组分精馏和特殊精馏）中逐一介绍各种精馏方法的特性和应用；选择典型的分离方法展开讲授化学工程的研究方法及其进展。这样安的排结合了两种教材编排方式的优点，思路简洁清楚，学生易于接受，教学效果良好[5]。
二、采取研究性教学模式，改革教学方法
在讲授理论知识的同时，教师要引导学生从社会生活中选择并确定研究专题，主动地投入到课程学习中去，应用所学知识解决实际问题；并在学习讨论中获取知识、发展技能、培养能力，强调学习者的主动探究和亲身体验[6]。这样，改变过去由老师单一讲解的方式，可让学生有问题随时提出、分析和讨论。本人在教学过程中以研究性教学[7]为指导思想，采取多样化的教学方式，初显成效。
1.讨论式教学，调动学生的积极性。为加强化工分离工程与化工原理等基础课的衔接与融合，课前通过小班讨论课，复习回顾掌握已学基础课程的相关内容，并与该课程的内容进行对比分析概括和总结。例如，在讲多组分精馏过程时，教师在介绍完两个极限条件及进料位置的选取之后，让学生讨论简捷的计算方法的步骤和应用，并与二组分精馏进行对比分析，既加深了学生对所学知识的理解和巩固，又加强了学生知识体系的完整性。教学中，结合一些实例，让学生参与讨论，巩固学生对基本概念和原理的理解，开阔学生视野，扩散学生学习思维，让学生感受到该课程对生产实际的指导作用，培养学生的实际应用能力。例如，在特殊精馏教学中引入当地某药企乙腈废水的后处理技术，并结合企业生产情况，考虑能耗和溶剂的实际应用情况进行综合分析讨论。
2.虚拟式仿真，提升学生解决问题能力。以成熟的流程模拟软件为主线引导学生学习实践。在教学中，引入成熟的化工流程模拟软件的应用部分内容，有助于学生越过烦琐复杂的技术细节，用分离工程的思维方法解决实际问题。让学生学会利用成熟的软件解决工业生产中的实际问题，从而提高学生解决实际问题的能力。如学生在对某药企乙腈废水的后处理工艺经过讨论优化，然后通过流程模拟软件如Aspenplus等进行模拟优化，实现现代计算机模拟与实践教学的结合。
3.导向型讨论，引导学生自主学习。近十余年来，新型化工分离技术发展迅速，不少技术如各类膜分离技术、超临界萃取技术及新型吸附技术已趋成熟，其应用的体系也已经向医药、食品、生化、环境等领域扩展。但由于新型分离技术涉及面广泛，学生基础及兴趣不一，教学中不能面面俱到。本人在教学中开展导向性的讨论，采取教师引导，学生自学讨论的方法将学生领到学科的最前沿，通过典型研究成果的介绍，让学生掌握相关技术的基础和方法，学会分析创新思路，培养学生创新和应变能力，以适应人才市场的需求。例如，在教学中引导学生开展天然产物分离专题的研究和讨论。在讨论教学中，笔者从天然产物的新型分离方法、特定天然产物的分离研究进展等方面立题，鼓励学生选择自己感兴趣的专题如医药、香精香料等的分离研究进展，撰写小论文进行交流。这样，学生不仅学会了利用图书馆及网络资源查找与所选专题相关的文献资料，并且通过文献整理、综合、归纳和专题论文的撰写，有助于学生拓宽知识面、了解学科发展前沿，学会解决实际问题。
三、理论与实践教学有机结合
卓越工程师培养与传统人才培养模式的显著区别之一就是强调实践。所谓“授之以鱼，不如授之以渔”，实践不仅能使学生增长经验，把学到的知识与工程实践和社会需求对接，而且能够触动学生心灵，使其产生开拓创新的激情与灵感。经过实践历练的学生可以把僵化的书本知识内化成为活的创新能力。在教学中，将教材与实际工业生产相结合，丰富了课堂教学内容，加深了学生对所学的化工分离工程知识的理解，提高了学习的积极性，激发了他们的求知欲和探索精神，有利于培养学生创新思维方法和能力[8]。
1.强调课堂教学理论联系实际。学生学习该课程之前经历了认识实习和生产实习，对化工企业中分离过程的工艺过程及应用已有一些了解，但缺乏利用理论知识分析问题的能力，在课程教学中注重举例，对实习中接触到的分离过程结合分离原理进行详细分析。如在多组分精馏的课堂教学中，结合实习车间橡胶生产溶剂回收工段的理论与工艺进行讲解，既直观，又切合实际；让学生在理解分离方法、分离原理的同时，还学会从经济、能源及生产实际的角度考虑分离工艺的优化。
2.有效延伸课程实践环节。把工程现场转化为实习、实训基地，在知识传授与实践历练的交融中进行。一方面，利用所建立的产学研联合培养平台，让学生通过参与课外实践项目，或参与到教师的科研项目中去，通过工程实践来加深对分离方法原理的理解和认识。另一方面，在认识实习和生产实习中，教师通过布置分析讨论题、撰写小讨论文等方式，让学生学会分析讨论选择生产实际中的分离技术，对实习中接触到的分离过程结合分离原理进行详细分析，对课堂教学有很大帮助。反过来，课堂教学也加深了学生对实际过程的认识，并能举一反三。
3.聘请企业专家参与教学。“卓越工程师教育培养计划”的师资队伍是关键，通过“走出去、引进来”的模式，加强课程教学教师工程教学能力的提升。除了聘请优秀的企业专家参与教学任务外，任课教师还需通过承担或参与企目项目的改造或研发、指导生产实习和毕业实习、指导各类化工创新竞赛等实践教学活动增强自身的工程能力，把工业实际生产的案例同教材中的理论知识联系起来，避免了空洞说教，使课堂教学更具有现实性和生动性。
四、注重教学过程管理，改革考核评价体系
考试是教学过程中的不可缺少的重要环节，涉及到对学生学习效果的综合评判。在课程教学考核评价过程中，主要引导学生从注重“学习成绩”向注重“学习成效”转变，从“注重考试结果”向注重“学习过程”转变。课程考核形式采用期末考试、平时学习与专题讨论结合起来的评判方式，改变过去一份期末考试卷一锤定音方式。成绩由平时成绩（包括平时讨论情况和作业情况）、实践成绩（实习中作业完成情况、小论文写作与讲解）、考试等部分构成。
平时成绩主要包含课堂讨论思维能力、回答问题情况、作业完成情况、学习态度等，小论文主要针对课堂理论知识引导学生系统归纳、掌握某一方面知识，通过论文的完成加深了学生对课堂理论知识系统理解，同时锻炼了学生撰写论文能力。考试的内容分三个层次：识记、理解、应用，涵盖了学科相关的基础知识、基本原理、以及运用所学知识解决问题的综合试题。
参考文献：
[1]张安富，刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究，2010，（4）.
[2]徐毅鹏，20世纪末麻省理工学院工程教育转型探微[J].杭州电子科技大学学报（社会科学版），2011，（6）.
[3]马新起，周彩荣，刘丽华，等.分离工程课程教学改革与创新的思考[J].中外医疗，2007，（1）.
[4]万春杰，张珩，宋航，姚日生，王凯.基于卓越计划的制药工程专业工程实践能力的实践教学改革[J].化工高等教育，2013，（2）.
[5]吕华，刘玉民，席国喜.化工分离工程教学改革与探讨[J].广州化工，2010，（3）.
[6]龙跃君.高校研究性教学的价值反思与内涵解读[J].中国大学教学，2006，（6）.
[7]赵辉，陈宏刚，丁传芹.论研究性教学在化工分离工程教学中的应用[J].中国石油大学学报（社会科学版），2009，（7）.
[8]李继怀，王力军.工程教育的理性回归与卓越工程师培养[J].黑龙江高教研究，2011，（3）.
化学工艺与化学工程的区别范文第5篇
关键词：传热效率 转化率选择性 原料配比动态平衡
我公司采用丙酮加氢氨化法来合成异丙胺，合成采用对外换热式管式反应器，精馏采用强制回流。全系统流程连续性强、关联性强，操作时应特别注重整体意识的培养，前后照应做预见性调节，来维持全系统的一个动态平衡。
系统的控制方法及要点：
一 、合成系统：
合成塔是整个系统的核心，合成的任务就是根据催化剂的特性来控制合适的操作温度、压力、空速以及所要求的原料配比来获得丙酮较高的转化率和对异丙胺的较大的选择性，最终获得产品的较大收率。合成系统的控制要点如下：
（一）、合成塔温度的控制方法。由于采用对外换热式管式反应器，其比表面积大，传热效率高，温度变化较为平稳易于控制，主要方法有：1. 在负荷一定的稳态下，可通过调节热水槽的压力改变热水的温度达到控制触媒层温度的目的，操作方便，迅速有效。2. 过热器蒸汽的调节：通过增大或减少蒸汽的加入量来调节合成塔的进口温度从而控制触媒层的温度。3. 热水量的调节：此种方法适用于合成负荷改变时，根据负荷的大小来确定所需要移出的反应热的多少，来改变热水量从而达到调节反应器温度和充分回收反应热并加以利用的双重目的。4. 循环气量的调节：通过对循环气付线的调节来改变进塔气量即改变空速也是快速有效的方法，但是由于循环气量的改变对合成塔的进料组成有影响（即氢、氨、丙酮的比例），循环气量大小应与负荷的大小相匹配，所以稳态下一般不做经常性调节。
（二）、原料配比的调节：1. 反应方程式看，原料应为等摩尔配比，也就是说根据丙酮加入量的多少来计算加入系统的氢气量和加入氨塔的原料液氨量，使之配比为氢：氨：丙酮＝1：1：1（摩尔比）。2. 原料配比与化学平衡的角度看，在原料中提高一种原料的浓度会提高另一种原料的转化率，根据异丙胺反应的特点所要求的适宜的配比为氢：氨：丙酮=3 : 3 : 1能达到丙酮较高的转化率，也就是要求合成塔进口的原料配比为3：3：1而进系统的新鲜原料比仍为1：1：1，这就要求通过对循环气的调节来增加合成塔进气中氢和氨的浓度来实现，正常操作中通过对压缩机进口浓度的分析来判断维持氢气含量在72（65―80％）即可。3. 气氨量的调节：气氨量不能作为直接的调节手段，它的大小应该是将粗产品带入氨塔的氨和氨塔加入的新鲜的液氨全部蒸发的返回的量，如果分析系统中氨过量时若要减少返氨量一定要同时减少原料氨的加入量，反之亦然，这样才能维持氨塔的温度、压力的稳定和氨塔与合成的平衡。4. 当循环液的加入量改变时，由于二异丙胺和异丙醇量的改变使得合成反应对氨的消耗量的有所改变以，也会影响系统中的配料比，比如系统中缺氨易生成二异丙胺和异丙醇造成循环液量的增加，循环液量的增加又导致对氨的消耗量增加，系统更缺氨，导致恶性循环，所以操作中要认真分析、勤于思考，针对不同条件操作状况做出正确判断，采取措施迅速有效。
二、 精馏系统：
生产的目的在于得到纯净的产品，因此粗产品的精馏尤为重要，精馏过程较复杂，影响因素多且相互制约，稳定、优化精馏操作的基础就是物料平衡与热量平衡，物料平衡含义既包括进出塔的总物料平衡又包括组分的物料平衡，热量平衡即为塔的加热蒸汽和冷却水量的平衡。回流是实现精馏的的工程手段，回流比是精馏操作运行中的重要调节参数，回流比增大，塔板的提浓能力增大，塔顶产品纯度提高，但相应的加热蒸汽和冷却水量也增加，塔顶回流液量增加、气液相负荷增加、填料层的持液量增加、塔的操作弹性下降、操作成本增加，所以在保证采出产品合格的前提下，应尽量减小回流比，操作中要根据进料量及组成的变化，及时调整蒸汽量和出料量。维持气液相负荷的平衡，避免液泛、漏液、夹带等不正常现象的发生。本装置精馏塔采用强制回流，其优点是流速大、传质、传热速率快、弹性大，但控制点多，操作时造成的人为因素增多，所以操作要精心注意调节进料量、回流量、采出量及蒸汽量的匹配。日常操作应注意的几点：
（一）、压力要稳定，压力的波动将引起塔板上气液相平衡关系的变化、分离效率的变化以及温度和组成间对应关系的变化，因此生产运行中应尽量保持压力稳定，且对于温度的控制要与压力相对应，判断准确，避免误操作。
（二）、温度要适宜，温度是直接表征物料组成的参数，是精馏操作的主要控制指标，要达到预期的分离效果，必需严格控制温度指标，尤其中部温度即灵敏点受外界的干扰变化最灵敏，一定要保证其在允许的范围内恒定且整塔温度梯度适宜。
（三）、塔压差的变化，塔压差的大小是衡量塔负荷大小及操作状况好坏的标志，应随时注意运行中与稳态下塔压差的区别，如遇压差增大，首先要分析原因如：进料量过大过猛、蒸汽量过大、回流量过大、蒸汽压力猛涨、或出料不畅等及时采取措施，避免引起液泛，甚至冲塔，一旦托液减少蒸汽时，调节幅度要缓，防止大量物料下落，影响产品质量。
（四）、增减负荷要平稳，精馏各塔前后关联性强，其中任一塔的波动都会引起与之相关联各塔的波动，因此尽量避免大幅度调节，消除人为因素造成的生产不稳定。
总之，合成与精馏是一个有机的整体，合成稳定，产出的粗产品组成稳定，为精馏的稳定打下基础，同样，精馏的稳定，保证了返料量及组成的稳定，又给合成的稳定创造条件，因此，生产运行中一定要树立整体观念、加强平衡意识的培养，维持全系统的动态平衡。
参考文献：
(1)基本有机化工工艺学，化学工业出版社，1998年5月第一版。
(2)化学工程手册，化学工业出版社，1985年
作者简介：
秦杏尧(1972-),男，河北人，职称：工程师，学历：中专，主要研究方向：
