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化工工艺的概念

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化工工艺的概念

化工工艺的概念范文第1篇

随着国家经济、新兴产业、行业的快速发展,对高层次人才的需求剧增。高校作为高层次人才培养的摇篮,是培养创新意识与能力的研究型人才和工程实践能力的工程型人才的主力军。新时代下,高校教育教学工作面临着更高的挑战,不仅培养的学生具备扎实的理论基础、熟练的操作技能,而且,要更加注重对学生的创新能力和工程实践能力的培养[1-2]。因此,为了适应科学技术的迅速发展、社会的不断进步及国际竞争日益激烈的新形势,高等教育的改革,必须树立“工程化”教育观,“工程化”教育不仅要向学生传授先进的科技知识,更应该在知识传授过程中渗透工程技术的内容,使之体会和掌握工程设计、工程实践的一般规律和基本分析方法,着眼工程技术和生产发展的实际出发,倡导“工程化”教育、强化实践性教学环节、以建立学生工程意识及工程能力的训练作为思想核心。

仪器分析化学实验是借助先进的仪器设备对物质的组成、结构等理化性质进行分析测试的实验学科,在环境、化工、纺织、食品、药学、医学检验等领域具有广泛的应用[3-6]。通过本门实验课程的学习,使学生掌握所用仪器的结构及各主要部件的基本功能,理解和掌握相关仪器的实验技术、方法,增强学生独立操作该类仪器进行科学研究的能力,培养学生借助分析仪器正确获取精密实验数据,进而对实验数据进行科学处理分析得出有价值信息的能力,在获取实验数据的过程中也培养了良好的科学作风和独立从事科学实践的能力,是学生走向社会独立进行科学实践的预演[7,8]。

新建工科专业要从高等教育大众化及地方社会经济发展的现状出发,提出大力培养各行业所需要的工程应用型人才的办学定位,着力强化实践教学环节、以更大的气力推进师资队伍建设、不断推进“工程化”教育教学研究与改革、完善教学质量监控与评价体系,使之适应应用型人才的培养目标。因此在工程化教育背景下,仪器分析实验课程也应进行相应的教学体系改革。本文结合多年的实验实践教学经验和体会,探索在仪器分析实验教学中,如何快速建立“工程化”教育教学模式,以供探讨。

一、仪器分析实验“工程化”教学基本思路的转变

明确学校办学思路和指导思想,树立“工程化”教育理念,准确理解工程教育的内涵,把握工程思想与工程能力的主要内涵。同时加强工程化导向的转变,导向的转变需要对仪器分析实验课程进行准确的功能定位,由重理论轻实践,向加强实验实践教学导向,由重视体系完整的学科导向,向重视各行业实际需求的专业导向转变。同样对仪器分析实验课程的评价标准和考核标准,由重视考试成绩的应试导向,向重视仪器分析测试实际应用能力导向转变。

从培养普通本科师范生及学术研究型人才转变为培养“工程应用型”人才,也就是要培养出能在各行各业中应用科学理论从事高技术专业工作应用型人才;从强调本科教育的基础性,转变为强调本科教育的专业性,强化培养学生实际应用能力,主要是培养从事一线生产、检测的专业技术人才;从系统的学科理论教育转变为构建适应地方应用型人才培养需要的教学体系,实现培养具有较强仪器分析检测及测试能力的工程应用型人才。

二、仪器分析实验教学模式“工程化”改革

工程素质教育中,要十分重视实验教学,培养具有将理论知识转化为实际操作的能力。如何使所学的理论真正与实践应用相结合,是实验教学中要解决的关键问题。针对这个问题,尝试对仪器分析实验教学模式进行了调整,通过构建“四层次提升式”实验教学新模式,由浅及深追求知识体系的完整性和专业性,具有层次推进教学进程的优势,以提高本科生综合素质和应用技能为目标,以培养工程应用型人才为宗旨,实现实验教学与理论教学及社会实践相结合,实验教学与学科发展、社会需求、企业研发相结合,提高大学生的专业素养和业务能力,提高学生的就业竞争力。如图1所示,构建四层次推进教学进程的“基础―综合―设计―创新”提升式实验教学模式。

基础实验部分,主要是加强基础训练,严格规范实验基本操作技术,培养学生严谨的科学态度和熟练的实验技能[9],例如电导滴定法测定盐酸的浓度、乙酸离解常数的测定等,目的是让学生掌握仪器的基本原理和基本操,加深对理论知识的理解。C合实验部分,是加强学生对分析原理进行实践和对课本所学知识扩展以及综合应用的过程,是学生进行后续实验的重要保障,例如紫外吸收光谱法测定双组分混合物,气相色谱的定性定量分析等。设计实验部分,由老师制定实验方向或具体的题目,要求学生设计实验方案,选择实验器材,安排实验步骤,进行数据处理及分析实验现象。它包括设计实验方案,设计实验步骤、设计实验方法等,考查学生是否灵活运用实验知识的能力,充分调动学生的学习主动性和积极性。创新实验部分,主要是以项目为载体,比如大学生科研与创业计划项目、各级大学生创新性实验计划项目等。在老师的指导下,使学生参与研究的各个环节,如自主选题设计、独立组织实施并进行信息分析处理、撰写总结报告和发表研究论文等工作,以激发学生的创新思维和创新意识。并在实践中领悟、掌握思考问题,解决问题的方法,提高创新能力和实践能力。通过以上“基础―综合―设计―创新”四层次提升式实验教学模式的推进,不但让学生掌握仪器本身的相关技能和巩固所学理论知识,同时培养学生实践能力、综合素质和创新精神,极大推进实践教学的工程化进程。

三、仪器分析实验内容的“工程化”改造

1.增加实验变量,重视设计性实验,培养实践应用能力。设计性实验是一种探索性实验,不单纯以实验结果是否准确作为衡量的唯一标准,而是强调实验方案拟定及实施的过程,目的在于培养和提高学生综合分析问题和解决问题的能力。依据“工程化”的培养目标及“四层次提升式”实验教学体系,进一步修订教学大纲,坚持基础性与应用性相结合,增加设计性实验,突出实践应用能力的培养。仪器分析课程实践性较强,其最终目的也是为了解决实际中存在的问题,在教学过程中,要与现实社会密切相关的或与社会热点问题相结合。授课内容也要与时俱进,关注社会上的热点问题进行设计实验。比如涉及环境污染物检测或涉及到食品安全的问题很多,三聚氰胺奶粉及牛奶,苏丹红鸭蛋,瘦肉精以及猪肉中硝基呋喃及代谢物检测等。比如以猪肉中硝基呋喃及代谢物检测为例来设计实验。首先需要学生自己查阅文献,了解硝基呋喃及其代谢物结构及理化性质等,搜集文献上相关的各种分析测试方法,包括紫外分光光度法、荧光分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱和质谱等检测方法,并学会对各种资料进行分析、归纳、整理、提炼。学生在获取相关背景知识的同时,可以更全面地了解国内外研究的动向,了解科研的一般流程,也学会熟练使用各种信息工具和相关软件。其次,设计的实验紧贴生活,学生通过样品的采样、样品前处理、测定条件的选择、数据处理等环节的操作和实践,整个过程的实施中不断发现问题和解决问题,有利于激发学生的兴趣,有利于提高学生综合分析问题和解决问题的能力,为工程应用型人才的培养打下坚实的基础。

2.项目驱动实践创新,提高实践创新能力。依托教师的科研条件和指导力量,鼓励学生积极参加老师的科研项目,将科学研究渗入实验教学,同时增加和设立大学生实验技能大赛、大学生科研与创业计划项目、大学生创新性实验计划项目等,为学生提供参与研究项目和科研活动的机会,激发自主学习的积极性,为学生的个性发展创造条件,提高学生的实践创新能力[10]。

3.实验内容来源多元化。高等院校应用型工科专业的培养目标就是要培养具有突出专业技能的实用型人才,成为生产一线的工程技术人员,让学生明确自己的学习目标,才能够将科学技术转化为现实生产力[11]。要求学生在校学习期间,较早地接触工程实际,避免工科教学理科化、脱离实际的倾向。因此,实验内容要源于现实生活,企业和检测服务部门的实际需要,例如,可以带领学生深入企业,来到技术监督局及环境监测站等检测服务部门,全面了解和感受需要解决的具体和实际问题,将这些问题融入实验内容,采用案例教学法和问题驱动法来实施教学。再如,带领学生到芝麻收购加工公司,了解油料作物的进出口情况及进出口相关检测项目,包括含杂、水分、油脂含量、酸价、碘价,重金属、皂化价,黄曲霉素等检测,讲解相关的检测的意义:对消费者而言是确保食品安全的问题,对企业而言则是产品市场竞争力的问题。通过现场取样,引导学生查阅相关文献和国家标准,严格按照标准进行实验和实验数据处理。实验结果与芝麻各等级质量指标(国家标准GB11761-89)比对,进而对所取芝麻的品质作出相应的评定,为企业收购和出售产品的价格提供参考。该类实验的实施,不仅培养了学生解决实际问题的能力,又增强了学生的社会责任感和成就感,为成为生产一线的工程技术人员迈出坚实的一步。

四、师资队伍“工程化”的培养

师资队伍的工程素质水平的高低是制约学生“工程化”培养的关键因素之一。近年来随着我国高等教育的扩招,师资队伍普遍呈现年轻化趋势,大多都是学校毕业后就进入工作岗位,拥有硕士博士学位,但也导致各工科院校尤其是新建工科专业地方型本科院校,师资队伍工程实践经验普遍缺乏,成为制约“工程化”人才培养以及“工程化”教育教学改革深入推进的主要因素。要贯彻落实“工程化”教学改革,提升教育教学|量,关键在于教师。师资队伍不仅要具有深厚的专业理论知识,也要有较高的工程实践经验和工程应用能力。为此要解决师资队伍工程素质整体偏低的问题,一方面必须加强引进具有工程实践背景的师资人才,特别要优先引进具有企业一线较长工作经历的工程师;另一方面鼓励教师到企业或社会中去,加强与当地企业深度合作,提升学校教师工程素质水平,同时还要聘任企业工程师中的技术骨干为校外兼职教师,参加实验实践教学环节承担教学任务,甚至可以充分参与到专业人才培养方案的修订工作。

五、加强工程化的教学评价和考核体系

构建适应“工程化”教学的评价和考核体系必须实行量化考核的操作方式,要全面、客观、公平地评价学生的实验技能,形成综合的结论。考核以突出能力和创新为目标,不能片面注重实验结果,更多关注学生实验过程中的各个环节,将考核工作贯穿于整个实验过程之中,最后教师根据各段成绩进行综合打分。

六、结束语

在工程化教育背景下,仪器分析实验教学改革势在必行,是一项艰巨的系统工程,相信通过在教学思路、教学模式、实验内容、师资队伍、教学评价和考核等方面的工程化改革,顺利完成学校的转型发展,显著增强学生工程化意识,促进学生工程实践能力和创新能力的培养。

参考文献:

[1]李颖,刘松琴.工程化学教学与创新能力培养的探讨[J].大学化学,2011,26(4):42-44.

[2]戴波,纪文刚,刘建东,等.以工程能力培养为主线建构专业人才培养模式[J].高等工程教育研究,2011,(6):136-140.

[3]徐华杰,刘昭第,盛良全,等.高校仪器分析实验课程设置现况调查与分析[J].教学研究,2012,35(2):85-87.

[4]刘昭第,徐华杰,盛良全.仪器分析实验教学改革探索[J].实验科学与技术,2010,42(5):86-88.

[5]李满秀,赵二芳,张海,等.仪器分析研究型开放实验的创新与实践[J].大学化学,2007,22(6):28-30.

[6]吴继魁,周冬香,毛芳.仪器分析课程的教学改革与探索[J].大学化学,2013,28(3):28-30.

[7]刘昭第,徐华杰,盛良全,等.以“大学生创新项目”为载体实施教学科研一体化初探[J].阜阳师范学院学报,2015,32(2):126-128.

[8]谷苗苗,姚开安,周爱东.仪器分析实验课程改革探索[J].实验技术与管理,2014,31(3):190-192.

[9]王英华,徐家宁,魏士刚,等.基础化学创新实验教学的研究与实践[J].实验室研究与探索,2008,27(9):7-9.

化工工艺的概念范文第2篇

关键词:化工工艺;设计分类;优化策略;节能降耗

中图分类号:TE08 文献标识码:A

引言

随着社会的发展和科学的进步,人们对于生活质量的追求逐步上升。而承载人民生活质量提高的一个主要方面就是对新材料的不断应用,从而真正实现“科技改变生活”这一理念的形成。研发出来的新材料往往是结合在旧材料的基础上对于性能的一种改良,因此通过对于化工工艺的研究可以推动化工产业的整体进步,这样也更有利于向使用者提供更优质的产品使用体验。

一、化工工艺设计的分类

1、概念设计

概念设计也就是平常所说的假象设计,它是根据拟建规模工业生产装置开展的,在中试前就需要进行概念设计,主要是为了检查生产路线是否合理以及工艺条件是否达标,确定小试的补充内容和小试的目的以及小试规模。

2、中试设计

检验小试确定的工艺条件以及路线是中试的主要任务和内容;通过考验工艺系统的连续运转是否可靠来确定试制产品的使用性能;取得设计工艺中所需的工程数据以及工艺设计;将检验校正的放大模型以及放大致应进行考核;考核杂质积累是否会对最终产品以及工艺过程产生影响。所有以上的业务和内容可以全部检验或者部分检验,具体情况具体分析。

3、基础设计

整个化工工艺设计开发阶段其最终的研究结果是基础设计,目的在于给建设生产的装置提供所有技术要点。

4、初步设计

精细化的化工工艺设计其第一阶段是初步设计,总概算书以及初步的设计说明书就是初步设计的成果,依据基础设计中的厂址选择报告以及设计任务书,对工程在经济以及技术上的总体计算和研究提供具体的设计方案。初步的设计结果需要满足施工推算以及项目审核,项目招标以及设备订货还有材料的要求,为建厂提供投资依据。

5、施工图设计

根据上级对于第一次设计的意见把初步设定时确定的设计方案以及设计原则作为施工图设计,依据非标准设备以及建筑的制作要求,将设计中的文字和图样按照各个组成部分的比例来布置和实施施工方案,把方案明确化、具体化,并且将初步设计中的各项待定问题解决。

二、化工工艺优化策略

对于化工工艺而言,优化的一个关键要素之一就是保障工艺设计的安全性。安全问题对于化工设计而言,是其中存在的最主要也是最常见的问题。因此,如果要实现化工工艺的优化,必须要从安全性入手分析。只有工作人员拥有了安全隐患意识,才可以保证在化工工艺的整个系统环节中,有条不紊的进行。

1、加强对于工作人员的思想和专业培训

由于化工材料属于一些新研发的物质,对其物理特性和化学特性都没有一个明确的认识,知识研究人员通过反复的实验以及相关的专业知识进行判定的。因此,一定要加强对于工作人员安全意识的培养,他们是保证化工工艺顺利进行的实践者和创造者。同时,提高他们严谨的工作态度和专业知识,这样也可以根据实验的实际情况作出相应的调整,一旦发现问题,及时解决,提高化工工艺的质量和效率。加强对他们专业技能的培养也有助于增强他们对于实验发展的预见性,同时也可以增强他们对于化学物质的认识性。

2、加强对于管道方面的重视,做好定期防护工作

通常情况下,管道输送的物料一般都属于易燃、易爆甚至腐蚀性与毒性较强的物品,若是管道出现泄漏,各种毒害物质漏出,极易对环境造成污染,并且造成生产过程中的安全隐患。因此,在管道的设计中,要对于管道的材质选择、应力分析以及布置方式等容易引发管道泄漏的因素进行从分的考虑,尤其是注意管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择,同时室内或者室外,管道都必须尽量靠地连接。而且也要加强日常对于管道也进行定期的检查和保养工作。管道相当于化工工艺的大动脉,一旦出现问题,对于工作的进行造成巨大的影响。而且,管道的修复工作也极为困难,做好定期检查和防护工作可以提高效率降低成本。它在化工工艺的结构优化中,是不可忽视的重要环节。

3、反应装置方面的安全问题

化工反应是生产的核心,在化工反映的过程中也存在着很多与安全性相关的问题,有些问题甚至会造成生产事故,因此,在反应装置的设计与选用的过程中,要具备充分的科学性与合理性,并且应该经过严密的计算。由于化学反应的种类繁多,所以在安全控制方面也存在着较大难度。在工艺设计中采用减少进料量、控制加热速度、加大冷却能力的方法或者采用多级反应等相关措施。反应器在运行的过程中,可能会由于容器的超压而出现损坏或者变形,因此,必须在容器上安装压力释放装置。

三、化工工艺中常见的节能降耗技术

1、改善化工工艺条件,合理控制生产综合能耗

在化工工艺中,可以通过改善化工反应工艺的条件,实现合理控制生产工艺综合能耗的目的。主要可以从以下三个方面着手:(l)实现化工生产反应外部压力的降低。通过科学计算的方式,明确化工生产反应的压力所在,不但能够为化学反应的高效稳定运行提供保障,同时,还能够有效地降低在输送反应物时,电机拖动系统所产生的综合能耗,特别是气态反应物的压缩功耗,从而实现节能降耗,促进生产的最终目的。(2)在化学反应物能否正常反应环境条件得到确定后,可以对吸热反应温度进行优化控制,降低吸热反应温度。从而降低化工工艺的整体供热量,提高电机拖动系统等的热能利用率。(3)进一步提高化学反应的转化效率,可以对反应过程中所产生的副反应作用进行有效抑制,从而在很大程度上将反应过程的能耗及产品分离能耗降到最低。

2、加强新工艺、新技术与新设备的使用

新时期化工工艺的发展,离不开新工艺、新技术与新设备的支持。通过使用国内、外先进的化工工艺、生产技术以及节能型设备,能够让化工企业在生产过程中,投人更小的能源损耗,带来更高的经济收益。化工企业可以结合化学反应的相关特性,采用结晶分离新技术、短程蒸馏技术等先进技术,促使化工工艺的总用能得到有效的控制。同时,优先采用节能连续型、操作便捷、能量转换效率高的各种化工生产工艺,并通过相关的化工技术的升级改造,共同提高化工产品的综合效益。此外,可以优先采用高效分馏塔、换热器、空冷器、电机拖动系统以及加热炉等节能型电气设备,实现机械设备在运行时所产生的综合能耗降到最低。

3、采用阻垢剂实现节能降耗

在化工企业的加热锅炉等机电设备使用一段时间后,会出现不同程度上的结垢或是锈蚀,致使这些设备的传热系数受到严重影响,设备的换热效果也达不到理想,从而造成了大量的化工能源的浪费。为此,可以通过采用阻垢剂定期护理反应设备,为化工生产提供节能安全的保障。

4、提高化学反应催化剂的综合活性

除了阻垢剂之外,化学反应催化剂的推广使用,对于化工工艺的节能损耗同样起到了不容忽视的作用。通过催化剂的合理使用,能够减少在生产过程中产生各类副产物,提高化工原料的综合利用。

5、重视化工生产管理的加强

在化工工艺的生产过程中,通过建立健全节能生产管理制度和岗位责任制,将责任落实到个人,一方面,能够提高化工企业人员的积极性,提高化工生产的管理水平。另一方面,加强化工企业的生产管理,对于实现节能降耗也起到了重要的促进作用。

结束语

化工工艺中常见的优化措施的落实和推广,能够提高化工企业的经济可持续发展能力,为化工企业带来更高的经济效益。需要国家及相关部门、化工企业加大重视力度。

参考文献

[1]承奇,郭燕秋,张礼敬,陶刚,曾晓.石化企业危险化工工艺优化等级评估指标体系研究[J].中国安全生产科学技术.2011(10)

化工工艺的概念范文第3篇

[关键词]化工工艺设计;安全问题;控制

中图分类号:TQ 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0280-01

在当前化工工艺设计中,工艺的安全问题越来越受到化工行业的重视,因此在设计中安全环节的控制显得越来越重要。化工工艺设计与生产过程中在实践运用上有许多必要条件,不仅要严格规范且正确执行相关的政府法律法规,而且还应该研究化工工艺设计的安全问题及控制方法,对化工工艺设计进行严格把关,促进化工工业的不断发展。

1 化工工艺设计理论概述

设备布置、工艺流程和管道布置是化工工艺设计的3个重要方面。化工工艺设计的主要内容是通过工艺计算绘制工艺流程图,提供给设备专业绘制设备图纸的相关参数,并提出工艺控制方面的参数供自控专业仪表选型,然后工艺专业根据工艺流程图完成初步的设备布置图,最后由管道专业结合设备布置图进行管道配管并完成最终的管道布置图纸。

化工工艺设计包括不同的种类,主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。

这些不同种类的设计在化工工艺的实践中都发挥着重要的作用。化工工艺设计本身具有很多特点,这些特点对化工设计的安全有很大的影响,也是引发化工工艺设计安全问题的重要因素,也越来越受到人们的重视。安全问题主要有:设计的基础资料不完整,数据的可靠性和完整性不如常规装置;化工工艺设备种类繁多,规格特殊,对设备的设计和选用都提出了特殊要求;化工工艺设计工作量大,管道设计要作特殊考虑;设计周期短,为尽快占领市场,化工工艺设计往往边开发边设计,边建设边更改设计;规模大小不一,为节约投资,某些设计不可能完全按照规定去做。这些特点无疑会造成化工工艺设计的安全隐患。

2 化工工艺设计中经常出现的问题及其控制

化工工艺设计中的安全问题主要指的是生产中存在的可能导致事故发生的隐患和损失的不安全因素。因此在化工工艺设计中要不断增强危险识别意识,积极控制事故隐患,尽量防止不安全技术,避免危险物品及设备的使用,并采取相应的控制手段,提出预防、降低甚至消除危险性,提高工艺安全高效运转的措施及建议。

2.1 对工艺物料方面安全问题的控制

化工工艺生产中的原材料、半成品、中间产品、副产品、产品以及贮存中的物质分别以不同的状态存在,即气、液、固态,这些物质都有其特殊的物理、化学性质,在一定状态下会产生危险或危害。因此,对这些物质的危险特性进行了解和掌握是非常重要的,而且要增强对这些物质稳定性、化学反应、毒性等的识别意识,进而做出评价和分析,防止或降低危害的发生。

2.2 化工工艺路线方面的安全问题与控制

化工设计中的一种反应往往会涉及几条工艺路线,在设计中要考虑采用哪条路线能使生产更安全或把危害降到最低。这个过程中对物料、生产条件、设备等的使用都要做出最完善的考虑。要尽量使用无害的或低危险性的物料;降低生产条件的苛刻程度来缓解反应的剧烈程度;新设备、新技术的采用要减少三废(废气、废液、废固)排放,并积极实施三废的回收循环使用,以减少对环境的污染。

2.3 化工反应装置方面的安全问题与控制

化工反应是产品生产的核心,通过化工反应在获得所需产物的同时也产生了很多安全性问题,甚至可能导致严重事故的发生,因此反应装置的设计和选择都需要经过科学的分析和计算。化学反应的种类多样,在反应安全控制方面存在较大的难度。在化工反应中也存在着反应失控的潜在危机,如何控制反应物的反应速度或热效应都是非常重要的。在工艺设计中采用减少进料量、控制某种物料的加热速度、加大冷却能力如外循环冷却器的方法或采用多级反应等措施来控制反应。在反应器的运行过程中,有时会出现容器超压而变形甚至遭到破坏的现象,容易造成安全事故,因此在容器上安装压力释放装置必不可少。

2.4 管道方面的安全问题与控制

通常管道输送的物料多属易燃、易爆甚至腐蚀性或毒性物品,如果管道中某些部分出现泄漏,各种有毒有害的物质就会漏出,这不仅对环境造成污染,而且对化工生产造成很大的安全隐患。因此在管道设计中,要充分考虑到管道的材料选择、布置和应力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管径、材质等的合理选择,尤其是注意管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择,同时无论是在室内还是在室外,管道都必须可靠地与地面连接。

3 促进化工工艺设计良性发展的建议

3.1 化工工艺设计要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生产总成本中的一个重要的组成部分,采用先进的技术手段降低能源消耗量是化工工艺设计和研究的重要方面。首先要选用先进的生a技术及最优化的工艺流程,从源头上控制能源的消耗,其次在工艺设计上要求流程简练、设备选型合理、布置紧凑、能量利用合理,同时还应尽可能采取物物换热设计,实现能量的分级使用和回收,以节约能源的消耗,根据工艺参数选择最佳的流程和最适宜的管径,降低流体输送阻力损失,降低能耗。

3.2 积极改善生产环境

当前化工污染问题不可忽视,解决污染问题就要减少污染源并对废物进行回收利用。从工艺过程上要减少污染就必须重视现有装置的更新和污染物的终端处理两个问题。

针对这两种情况就要不断提高化学反应和能源分离效率,提高能源利用率、减少能源转化率在生产过程中的损失,这不仅能增加产业效益而且能减少处理废物时的费用;积极应用HEN分析方法不断改进和更新装置,节约用水,并对废水进行再次回收利用,最大限度的节约水资源。

3.3 工艺设计理论研究与实践协调发展

当前工艺设计应用亟待拓展,这就需要将研究开发与设计建设联系起来综合发展,并积极开发新的工艺设计方式。新的工艺设计方式应该是开发一个带有能量平衡流程、热力学软件包及研究容器设备的一个简单经济模型,摒弃传统方式过于程序化且生产效率较低的发展方式。新的发展方式应更重视推测和估算,目的是将试验计划尽快涉及到工艺的关键技术和相关经济问题,并通过专门的试验成果不断更新工艺发展的模型。总之化工工艺设计要将理论和实践结合并与时代的最新发展技术相接轨从而发挥其巨大功效。

4 结语

本文对化工工艺的概念、特点及分类进行阐述,并分析化工工艺设计中工艺物料、工艺路线、反应装置、管道方面的安全问题及其控制,并提出通过降低能源消耗量、积极改善生产环境、工艺设计理论研究与实践协调发展等途径提高化工工艺生产的高效运转,促进化工工业的良性发展。

参考文献

化工工艺的概念范文第4篇

零件数控加工工艺的标准化,就是利用标准化的理论和方法对零件的数控编程过程中涉及到的工艺信息如零件工艺分析、基准选择、刀具选择以及加工工序和加工路线等,即所有与数控加工过程有关的要素进行规范化处理。其目的就是利用标准化的加工工艺来生产相同或类似要求下的零件,防止不必要的工艺多样化,或者借助成组零件的相似性原理使得属于同一类型的零件采用相似的加工工艺,从而,提高零件的数控编程效率,减少劳动力的投入,还能保证零件产品的质量。

2数控加工工艺标准化的方法

2.1典型工艺法1938年索克洛夫首次提出典型工艺的概念,其着眼点是工艺过程的标准化,也就是将零件按照结构、形状相似性和工艺过程相似性标准进行分类,则同类零件可以采用同一的典型工艺。因此,典型工艺法能够很好地应用于如齿轮、标准件等结构形状相对稳定、批量相对较大的零件,而其他的一些批量不大或非标准结构的零件就很难使用典型工艺法。对于一些形状结构差别较大、批量小和种类多的生产场合,典型工艺只能作为零件工艺设计的参考资料。据统计有将近20%左右的零件可以用到典型工艺法,而且即使应用了典型工艺法其效果也不是很明显。

2.2成组工艺法1959年米特洛范诺夫首次提出成组工艺的新概念,其着眼点在于工序的标准化,即把零件加工过程中的全部或一部分相似加工工序的零件划分为一组,然后,针对每一组的具体情况制定适宜的成组加工工艺。因此,它能够很好地弥补典型工艺法的不足。当加工一个属于此类的零件时,只需要根据该零件的需要,按照成组加工工艺做出适当的调整或者补充,即可完成对该零件加工工艺的设计。实践表明,80%以上的零件品种可以采用成组工艺。

3采用成组工艺法标准化的过程

3.1分析零件的加工特征,从零件的形状特征入手,并结合工艺特征中的工序,借助成组技术的相似性原理建立零件的分类标准,在此基础之上将零件合理地分类成组。

3.2分析零件数控加工工艺的设计原则,并据此研究每一类零件的优化工艺信息设计。设计的内容主要包括成组零件数控加工工艺过程和工艺内容的设计,其中工艺内容涉及到具体的加工基准、加工工序、加工策略以及刀具和工艺参数等。

3.3研究零件数控加工工艺信息的存储和重用,主要涉及到工艺信息存储方式的选择及其相应数据库的建立,工艺信息再次调用的实现过程,以及重用过程中对相似工艺的修改和增加等。

3.4数控加工工艺标准化系统的设计和实现,包括系统的功能设计和结构设计,并对各类成组零件的工艺信息进行匹配和调用,实现对零件数控加工工艺的标准化。

4总结

化工工艺的概念范文第5篇

关键词:化工工艺 工艺设计 安全危险 识别与控制

一、化工工艺设计

在整个化工设计过程中,我们必须熟悉它的原则和精神,从而贯彻到其中去。把化工工艺设计中的细节进行灵活运用,既符合规范,又不造成对生产的违背。实现对化工生产的安全高效运行。因为在化工生产中,安全是第一性的,所以我们必须对生产中的安全性进行剖析。熟悉我们的原材料和产品性质,以便我们对号入座。

二、化工工艺设计的分类

1.概念设计

概念设计是假象设计,它是按拟建规模工业生产装置进行的,概念设计一般在中试前进行,主要目的是为了检查工艺条件和生产路线是否合理,确定数据和小试补充的内容以及必要时中试规模和中试目的。

2.中试设计

中试内容和任务主要是检验小试确定的工艺路线和条件;试制产品考核的使用性能;考验工艺系统连续运转可靠性;获取设计工艺必需的工艺和工程数据;考察放大致应和检验校正放大模型;考核杂质积累对工艺过程及最终产品质量的影响;以上内容和业务在检验时可以是全部也可以是部分,视具体情况而定。

3.基础设计

基础设计是整个技术开发阶段的最终研究成果,目的是提供建设生产装置的一切技术要点。

4.初步设计

初步设计是精细化工工程设计的第一阶段,它的成果是初步设汁说明书和总概算书。根据基础设计和批准的设计任务书、厂址选择报告,对工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。

5.施工图设计

施工图设计是依据上级对初步设计的审批意见,将初步设计中确定的设计原则和方案,根据建筑与非标准设备制作的要求,以图样和文字方式招工艺和设备各个组成部分的尺寸,布置和主要施工方法具体化,明确化,并解决初步设计阶段待定的各项问题。

三、化工工艺设计的特点

化工工艺设计一般来说具有新技术含量高、工艺流程独特等特征。设计基础资料不完整。设计基础资料一般由科研单位根据已有试验数据及有关资料编制而成。由于没有经过工业化生产的检验和完善,其数据的可靠性和完整性都不如常规装置。

由于化工装置工艺流程一般较独特,包括的设备种类繁多、规格特殊,设备的功能化无论是对非标设备的设计,还是对定型设备的选用都提出了特殊要求。

工作量大,具有总体投资大、设备多、管道多,且处理的物料都较特殊。其管道设计也要作特殊考虑。

设计周期短,为了尽快占领市场、缩短建设周期,化工工艺设计往往要打破正常的设计周期,边开发边设计,边建设边更改设计的现象较普遍。

规模大小不一,一般情况装置的规模有大有小,为节约投资,某些设计不可能完全按照规范 规定去做,但有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量,往往也需要较大的规模。

化工工艺设计的以上特点,造成潜在事故隐患有增大的趋势。因此,化工工艺设计的危险识别和控制就显得尤为重要并越来越为人们所重视。

四、危险识别与控制

危险因素通俗地讲就是生产中的事故隐患,具体地讲就是生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。

危险识别与控制,是对项目生产工艺的全过程、配套公辅设施的生产过程、 使用和产出的物质、 主要设备和操作条件进行解剖和分析,摸清危险冈素和有害因素产生的方式、种类、位置及其产生的原因,提出合理町行的消除、预防或降低装置危险性,提高装置安全运行对策措施及建议。尽量防止采取不安全的技术路线,避免使用危险物质、工艺和设计。如果必须使用,也可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而使这些危险因素不至发展成事故。如若保证设计安全,需注意以下几个方面:

1.工艺物料。物质危险的辩识应从其理化性质、 稳定性、 化学反应活性、 燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辩识。

2.工艺路线。一种反应往往有好几条工艺路线。需要考虑的是采用哪条路线史能消除或减少危险物质的量。

3.化学反应装置。化学反应是整个产品生产的核心,一般通过反应才能得到所需的产物,同时反应也带来了许多危险性因素,在反应器的设计和选型前,往往要想到可能发生最严重的事故是什么,反应器中哪些将导致失控反应,搅拌器有何影响等等。

化学反应的种类繁多,当反应速度快、放热量大或由于设计上的原因使反应器的稳定操作区域很小时,反应器控制方案的设计成为一个非常复杂的问题。由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据,一旦失控反应发生如何降低反应速度、将反应停止、或者放空,需要时如何迅速使反应物不参与反应或进行处理,都是潜在的危险因素。设备从安全角度讲,不但要求有足够的结构强度,防止爆裂,而且要求密封必须良好。一定要有足够的严密性,防止泄露,因为大量介质的泄露会引起火灾或中毒,酿成巨祸。对高压密封结构的要求,首先是安全可靠,运行过程中,在温度和压力有波动,仍要始终保持严密不漏,如果由于某种原因容器产生了超压,那么容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏,造成恶性事故,为了防止这种异常情况,一般在容器上装有安全压力释放装置。

4.管道及阀门。管道输送的物料常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性,阀门是介质流通或压力系统巾的一种设施,它用来调节介质的流量或压力。

5.电气。电气设计中,应结合工艺的要求,按照工作环境是否属于爆炸和火灾危险环境、 危险程度和危险物质状态的不同,采取相应的措施,防止南于电气设备、电气线路设计不当引起爆炸事故。

6.整体园区。针对我国现阶段化工园区的特点和现有监管能力严重滞后的现实,应构建政府主导、社会中介机构、企业一体化的综合管理体系。三方连带责任追究机制和化工园区相关安全技术标准都亟待完善,最大限度地把园区安全风险控制在可接受的范围内。我国化工园区建设的安全生产整体实施科学化、可视化、网络化的解决方案,全流程、全方位支撑突发事件的综合应对,引领安全生产从被动应付型向主动保障型战略转变。建设全过程、全方位、空间立体的企业安全生产系统,可以有效提高化工园区安全生产水平。