序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇化學(xué)反應(yīng)工程原理范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)工程;教學(xué)改革;教材;實(shí)施方案

《化學(xué)反應(yīng)工程》課程是化工類及相關(guān)專業(yè)的核心課程之一，屬于本專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，在化工類學(xué)生的培養(yǎng)過程中起著舉足輕重的作用。化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究與化學(xué)反應(yīng)工程相關(guān)問題的一門科學(xué)技術(shù)，是從上世紀(jì)30年代初萌生到50年代末形成的一門由過程控制、傳遞工程、物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工工藝學(xué)、催化劑等相關(guān)學(xué)科互相交叉互相滲透而演變成的一門邊緣學(xué)科［1］。通過近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)工程是大學(xué)課程中最難學(xué)的基礎(chǔ)課程之一，學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)理論計(jì)算公式復(fù)雜，反應(yīng)器種類繁多，課程學(xué)習(xí)結(jié)束后感到一頭霧水，抓不住重點(diǎn)。因此，面對這樣一門課程，如何進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生理解起來更加形象生動(dòng)，從更本上改變化學(xué)反應(yīng)工程的教學(xué)現(xiàn)狀是我們目前的重要任務(wù)。本文結(jié)合不同種類高等學(xué)校選用教材的特點(diǎn)和差異，并根據(jù)我校化工專業(yè)的特色，提出了《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)，從多方面對本課程的教學(xué)提出了改革實(shí)施方案。

1《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)在化工專業(yè)中的作用

化學(xué)反應(yīng)工程的主要任務(wù)是研究化工生產(chǎn)過程中反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)規(guī)律和傳遞現(xiàn)象，使化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一門技術(shù)科學(xué)，是提高化工生產(chǎn)技術(shù)所必需的科學(xué)技術(shù)理論。化學(xué)反應(yīng)工程在化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，目前各種化學(xué)品的生產(chǎn)和應(yīng)用無不借助于化學(xué)反應(yīng)工程相關(guān)的理論知識。在20世紀(jì)40年代，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程的技術(shù)開發(fā)到真正的工業(yè)生產(chǎn)大概需要十年以上的時(shí)間，而現(xiàn)在只需要三到五年。此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，中試試驗(yàn)的規(guī)模不斷縮小，試驗(yàn)的次數(shù)也不斷減少，大大加快了化工廠建設(shè)的步伐，降低了投資建設(shè)的成本［2］。因此，作為一門理論教學(xué)課程，將化學(xué)反應(yīng)工程這門課程作為化工專業(yè)方向的重點(diǎn)課程進(jìn)行建設(shè)，對于高等學(xué)校教學(xué)改革的促進(jìn)、本科教學(xué)質(zhì)量的提高、優(yōu)秀化工專業(yè)人才的培養(yǎng)具有十分重要的意義。濟(jì)南大學(xué)作為一所省部共建的大學(xué)，化學(xué)工程與工藝專業(yè)一直是本學(xué)校的特色學(xué)科，學(xué)校對化工類學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)一直是培養(yǎng)應(yīng)用型高技術(shù)的人才，每年為我國的精細(xì)化工和石油化工行業(yè)輸送大約240名高水平人才，對精細(xì)化工和石油化工行業(yè)的發(fā)展起到重要的作用。為此在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)過程中，我們緊密結(jié)合我校的特點(diǎn)和化工實(shí)際生產(chǎn)的需要，著重提升學(xué)生的反應(yīng)工程知識儲備，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際工程問題的能力，并在教學(xué)過程中不斷地進(jìn)行教學(xué)改革和實(shí)踐，把課程、教材的理論研究和教學(xué)方法相結(jié)合，不斷提升《化學(xué)反應(yīng)工程》的教學(xué)效果。

2不同類型高校選用教材的特點(diǎn)和差異

直到20世紀(jì)70年代，化學(xué)反應(yīng)工程的相關(guān)研究成果才開始被大量地介紹到國內(nèi)，其中華東理工大學(xué)的陳敏恒教授，天津大學(xué)的李紹芬教授，浙江大學(xué)的陳甘棠教授，四川大學(xué)的王建華教授等是國內(nèi)最早從事反應(yīng)工程教學(xué)的學(xué)者。到了80年代以后，國內(nèi)從事化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科教學(xué)研究的隊(duì)伍迅速壯大，并且化學(xué)反應(yīng)工程的研究逐漸滲透到各種化工領(lǐng)域，與世界研究水平之間的差距也不斷縮小，不同版本的教科書和各種各樣的專著也相繼出版。反應(yīng)工程已經(jīng)成為我國化工類專業(yè)學(xué)生的一門非常重要的專業(yè)課程。目前國內(nèi)已有120所大學(xué)和科研單位培養(yǎng)化工類相關(guān)專業(yè)的人才，例如清華大學(xué)、天津大學(xué)、華東理工大學(xué)、北京化工大學(xué)、中國石油大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、大連理工大學(xué)、四川大學(xué)、華南理工大學(xué)和濟(jì)南大學(xué)等。目前化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科正在蓬勃發(fā)展，由于國內(nèi)高校地區(qū)和專業(yè)特色的不同，不同高校在化學(xué)反應(yīng)工程教材選擇上也存在差異，各有各的特點(diǎn)。作者就不同高校所使用的《化學(xué)反應(yīng)工程》教材進(jìn)行了匯總和分析。首先介紹一下陳甘棠教授主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》(第三版)，這本教材是國內(nèi)許多化工類高校選用的主要教材之一，隨著我國在化學(xué)反應(yīng)工程這一重要學(xué)科的教育方面日漸普及，該部教材自1981年第一版問世以來，已經(jīng)出版到了第三版，受到廣大化工類專業(yè)師生的好評［3］。該部教材的特點(diǎn)是著重基礎(chǔ)，本書共分為十章，分別介紹了均相反應(yīng)過程，包括均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、均相反應(yīng)器、非理想流動(dòng):非均相反應(yīng)過程，包括氣—固相催化反應(yīng)過程、非催化兩流體相反應(yīng)過程、固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器;聚合反應(yīng)過程，包括聚合過程的化學(xué)與動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ);生化反應(yīng)過程，包括生化動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、生化反應(yīng)器。該部教材注重反應(yīng)工程研究方法的介紹，在不同的章節(jié)內(nèi)容中論述了反應(yīng)工程學(xué)的發(fā)展方向，有助于讀者進(jìn)一步深入研究。朱炳辰老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》也受到國內(nèi)很多工科類高校化工專業(yè)老師和學(xué)生的青睞。本部教材的第一版是由化學(xué)工業(yè)出版社于1993年出版，截至目前本部教材已經(jīng)出版到第四版，其中第三版累計(jì)發(fā)行量高達(dá)32000冊。《化學(xué)反應(yīng)工程》第四版主要吸收了一些關(guān)于現(xiàn)代化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展方向方面的知識，本部教材的主線是圍繞化學(xué)反應(yīng)與動(dòng)量、質(zhì)量、熱量傳遞交互作用的共性歸納綜合的宏觀反應(yīng)過程，以及如何解決反應(yīng)裝置的工程分析和設(shè)計(jì)。該書對近年來出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)新概念、新理論和新方法做了大量闡述。另外，對于國內(nèi)一些偏工科的化工類高等院校，選用的教材大多數(shù)以郭鍇老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》為主，本部教材的主要內(nèi)容包括:均相單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和理想反應(yīng)器、復(fù)合反應(yīng)和反應(yīng)器選型、非理想流動(dòng)反應(yīng)器、氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)、氣固相催化反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)、氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器、氣固相催化反應(yīng)流化床反應(yīng)器、氣液相反應(yīng)過程與反應(yīng)器、反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性和參數(shù)靈敏性。本部教材的特點(diǎn)是主要突出了該門課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，刪除了一些與教學(xué)大綱聯(lián)系不是十分密切相關(guān)的內(nèi)容，并著重講解解決化學(xué)工程問題的基本方法。除此之外，羅康碧老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》教材結(jié)合了理科和工科的綜合優(yōu)勢，吸收了國內(nèi)外相關(guān)教材的許多內(nèi)容和好的經(jīng)驗(yàn)，增添了一些反應(yīng)工程研究方面的最新成果。另外，本部教材在貫徹“少而精”的原則上更注意刪繁就簡，將重點(diǎn)放在化工專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)共性的基本問題上，并且同時(shí)體現(xiàn)了其教學(xué)性。本部教材先重點(diǎn)闡述基本概念和基本原理，然后結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，詳細(xì)論述各種常用反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方法，并列出詳細(xì)的例題和課后習(xí)題，用于幫助學(xué)生利用所學(xué)到的反應(yīng)工程原理去分析和解決實(shí)際應(yīng)用問題。近年來，梁斌等老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》第二版也受到國內(nèi)許多化工類高校老師和學(xué)生的歡迎。在本部教材中，主要內(nèi)容是以《化學(xué)反應(yīng)工程》、《反應(yīng)器理論分析》及國內(nèi)外相關(guān)優(yōu)秀教材為基礎(chǔ)，致力于培養(yǎng)學(xué)生的分析問題能力和提高學(xué)生的工程實(shí)際知識儲備，減少了教材內(nèi)容在模型分析上的過程描述，加強(qiáng)學(xué)生在建立模型方面的訓(xùn)練。另外，本部教材還增加了工業(yè)應(yīng)用背景的實(shí)例分析和課后習(xí)題，在分析解答這些習(xí)題的過程中讓學(xué)生充分掌握反應(yīng)工程的基本原理和相關(guān)知識，使教學(xué)內(nèi)容盡量與科學(xué)研究和工程實(shí)踐同步。

3我校化工專業(yè)的特點(diǎn)和教學(xué)側(cè)重點(diǎn)

濟(jì)南大學(xué)的化學(xué)工程與工藝專業(yè)屬于理論性和應(yīng)用性兼顧的一門特色化工學(xué)科，本專業(yè)始建于1992年，前身為山東建材學(xué)院精細(xì)化工專業(yè)，1993年招生，是濟(jì)南大學(xué)重點(diǎn)學(xué)科的重要組成部分，2007年被學(xué)校授予校級特色專業(yè)，2012年成為山東省品牌(特色)專業(yè)，現(xiàn)為山東省氟化學(xué)化工材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托專業(yè)之一。其中化學(xué)反應(yīng)工程這門課是本專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，另外，化學(xué)反應(yīng)工程課程的理論教學(xué)是本專業(yè)本科教學(xué)的重要組成部分，起著理論指導(dǎo)和基礎(chǔ)知識培養(yǎng)的作用。另外，從學(xué)校每年安排的工程實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)就可以看出，學(xué)校對學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力提出了更高的要求。例如學(xué)校每年組織化學(xué)工程與工藝專業(yè)大三學(xué)生去山東金城醫(yī)藥化工有限公司進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，主要參觀和學(xué)習(xí)2－甲氧羰基甲氧亞胺基－4－氯－3－氧代丁酸生產(chǎn)車間的反應(yīng)器設(shè)計(jì)和工藝裝置流程圖。通過調(diào)研每年的學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果發(fā)現(xiàn):學(xué)生在學(xué)習(xí)完實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)裝置后，對課本上的基本概念和原理理解的更加透徹。根據(jù)我校化工專業(yè)的特點(diǎn)，在《化學(xué)反應(yīng)工程》的課程教學(xué)上，我們選擇的教材是郭鍇老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》第二版。在課堂教學(xué)過程中我們的教學(xué)目標(biāo)為:通過對反應(yīng)工程理論的學(xué)習(xí)，能夠運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)工程的理論方法建立數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化設(shè)計(jì)反應(yīng)器、或者改善化學(xué)反應(yīng)場所、改進(jìn)現(xiàn)有的化工生產(chǎn)工藝;進(jìn)一步提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生判斷和解決問題的能力，使學(xué)生學(xué)會研究的方法，為進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ);掌握由化學(xué)動(dòng)力學(xué)特性建立動(dòng)力學(xué)方程、建立數(shù)學(xué)模型、優(yōu)化和設(shè)計(jì)反應(yīng)器及改進(jìn)化工工藝的理論;運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)工程的知識，能夠進(jìn)行基本化工反應(yīng)裝置反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。

4擬采用或已經(jīng)實(shí)施的教學(xué)方法

化學(xué)反應(yīng)工程具有跨接多種學(xué)科的特點(diǎn)，結(jié)合本校化學(xué)工程與工藝專業(yè)的特色和優(yōu)勢，筆者從以下方面進(jìn)行了教學(xué)方法的改進(jìn)。(1)結(jié)合我校特點(diǎn)濟(jì)南大學(xué)在醫(yī)藥中間體工業(yè)化生產(chǎn)、氟化學(xué)材料合成、精細(xì)化學(xué)品制備和環(huán)境催化方向具有鮮明的特色和優(yōu)勢，已經(jīng)發(fā)展成為以新產(chǎn)品開發(fā)、新工藝設(shè)計(jì)、新技術(shù)應(yīng)用為特色的精細(xì)化工和化工領(lǐng)域高級人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和新技術(shù)開發(fā)的重要基地之一，并多次獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)和發(fā)明獎(jiǎng)。因此，在本科教學(xué)過程中，要結(jié)合我校化工專業(yè)的特色，著重講解氣固相催化反應(yīng)和氣液相反應(yīng)過程，并要求學(xué)生能夠運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)工程的知識進(jìn)行基本化工反應(yīng)裝置或反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生判斷和解決問題的能力，為社會培養(yǎng)優(yōu)秀的化學(xué)化工(醫(yī)藥中間體、氟化學(xué)材料和精細(xì)化學(xué)品)相關(guān)人才。(2)闡述方法和教學(xué)方式的改進(jìn)目前全國高等學(xué)校的教學(xué)方式還是以灌輸式教學(xué)為主，老師主動(dòng)講，學(xué)生盲目聽，導(dǎo)致課堂利用率低，學(xué)生學(xué)習(xí)效率不高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體技術(shù)在高校已經(jīng)普遍使用，雖然這樣可以改善課堂教學(xué)方式，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但是多媒體技術(shù)的使用導(dǎo)致每節(jié)課的授課內(nèi)容大大增加，學(xué)生并不能高效率的吸收每節(jié)課中所有的知識點(diǎn)，導(dǎo)致在學(xué)期末時(shí)學(xué)生對這門課的了解程度并不高［4］。例如，我在第一次講授《化學(xué)反應(yīng)工程》這門課程時(shí)，由于講課經(jīng)驗(yàn)和技巧都很欠缺，所以在整個(gè)課堂教學(xué)過程中完全按照多媒體上的內(nèi)容進(jìn)行閱讀，這樣生硬的填鴨式的教學(xué)模式，導(dǎo)致整個(gè)課堂教學(xué)效果很差。因此這樣的灌輸式教學(xué)模式會導(dǎo)致學(xué)生盲目聽從，其自主性和能動(dòng)性大大缺失，所以在以后的教學(xué)過程中，我們要“授之以漁”，而非“授之以魚”，這需要我們在教學(xué)方式上加以引導(dǎo)［5］。筆者認(rèn)為改變這種填鴨式的教學(xué)模式，主要的突破口就是讓學(xué)生參與到課堂教學(xué)過程中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性并培養(yǎng)學(xué)生對本門課的學(xué)習(xí)興趣。針對這一措施，筆者在教學(xué)過程中進(jìn)行了一些探索和改進(jìn)，取得了很好的效果。具體探索過程如下:在闡述一些基本概念和原理的時(shí)候，可以在課前讓學(xué)生充分的查閱資料，然后在課堂上讓學(xué)生進(jìn)行講解，在這過程中并進(jìn)行充分討論，最后老師做總結(jié)，并糾正學(xué)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。這種“查閱資料－主題討論－問題反饋”的教學(xué)模式，能夠讓學(xué)生參與到課堂教學(xué)過程中，讓學(xué)生做課堂真正的主人，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，改變填鴨式教學(xué)的不足。(3)注重理論和實(shí)際的結(jié)合在高校的課堂教學(xué)過程中，教科書是一種不可或缺的教學(xué)工具，但也不能作為唯一的使用工具，教科書在本科教學(xué)過程中只能作為一種輔助的工具。這樣就要求老師在教學(xué)過程中要靈活應(yīng)用教材，既不能完全拘泥于教材，也不能完全脫離教材，在講清楚基本原理和基本概念的基礎(chǔ)上，注重理論和實(shí)際相結(jié)合。在每一章的講述過程中，把每一個(gè)知識點(diǎn)都與實(shí)際工業(yè)應(yīng)用相互關(guān)聯(lián)，并闡明其主要的熱量傳遞、動(dòng)量傳遞、質(zhì)量傳遞及化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際過程中是如何應(yīng)用的，以加深學(xué)生對每一個(gè)知識點(diǎn)的理解。另外，還要注意結(jié)合科研成果，對學(xué)科前沿知識進(jìn)行講解，讓學(xué)生了解目前化學(xué)反應(yīng)工程的研究動(dòng)向，例如在講解氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)時(shí)，可以引入最新發(fā)表的經(jīng)典文獻(xiàn)，通過對文獻(xiàn)的講解，加深學(xué)生對氣固相反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)的理解，知道如何來研究一個(gè)催化劑的本征反應(yīng)活性。通過這種理論與實(shí)際相結(jié)合的方法，可以大大提高學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率。在對《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)方法不斷改進(jìn)后，獲得了良好的課堂效果，這不僅對教師的教學(xué)能力是一種轉(zhuǎn)變和提高，對化工類學(xué)生思維和能力的培養(yǎng)也具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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篇(2)

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)；工程工藝；化學(xué)工業(yè)節(jié)；應(yīng)用

工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，對于工業(yè)生產(chǎn)也提出了更高的要求。然而，當(dāng)前我國工業(yè)發(fā)展面臨著資源價(jià)格飛漲，環(huán)境污染日益嚴(yán)峻的情況，這也使得全社會對于工業(yè)生產(chǎn)越來越關(guān)注。怎樣有效的處理好工業(yè)污染物，防止其對環(huán)境的二次污染，怎么有效的利用好數(shù)量龐大的生活廢品，是當(dāng)前許多學(xué)者都在研究的問題。綠色化學(xué)工程是在社會迫切需要的情況下誕生的新型項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是：對日常化學(xué)生產(chǎn)當(dāng)中的一些資源浪費(fèi)及環(huán)境污染進(jìn)行有效的處理，從而使得化工污染得到有效緩解，化工生產(chǎn)過程中的資源浪費(fèi)得到很大的改善。

一、綠色化學(xué)工業(yè)的概念

綠色化學(xué)又被稱為無污染化學(xué)，以此為理念而開發(fā)出的技術(shù)就是綠色化學(xué)工程技術(shù)，采用化學(xué)原理從根本上降低化學(xué)工業(yè)對環(huán)境造成的破壞。化工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)是綠色化學(xué)工程，它已成為了未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展方向的重要研究目標(biāo)之一，綠色化學(xué)具有以下兩種特性：首先，綠色化學(xué)的根本思想在于保護(hù)環(huán)境，使自然資源可持續(xù)發(fā)展，讓人與自然之間的關(guān)系和諧，人們對環(huán)境造成的破壞促使了對綠色化學(xué)的研究；其次，綠色化學(xué)是將環(huán)境改變的技術(shù)，發(fā)展下的綠色化學(xué)技術(shù)以逐漸可以應(yīng)付各種環(huán)境下對自然的破壞。從根本上來說，綠色化學(xué)是預(yù)防環(huán)境污染；而環(huán)境化學(xué)則是對污染后的環(huán)境進(jìn)行改善和治理。兩者之間是根本不一樣的，在最終目的上也是千差萬別的。

目前，對綠色化學(xué)進(jìn)行研究的重要發(fā)現(xiàn)和實(shí)踐活動(dòng)為綠色化工技術(shù)。基本原理是采用原料中的原子進(jìn)行轉(zhuǎn)化，這就使化學(xué)工業(yè)在進(jìn)行工作時(shí)不會產(chǎn)生污染物，達(dá)到對化學(xué)工業(yè)污染物的零排放。并且，在進(jìn)行化學(xué)工業(yè)工作時(shí)，不使用任何具有危害性和毒性的原材料，這樣可以生產(chǎn)出對環(huán)境不造成破壞的產(chǎn)品。這種技術(shù)目前處于理論狀況，但是在眾多科研人員的努力探索下，還是可以逐漸實(shí)現(xiàn)此種設(shè)想的。

二、綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)

在傳統(tǒng)化學(xué)的生產(chǎn)過程中，在有毒、有害物質(zhì)的處理上存在較為嚴(yán)重的滯后性，因此導(dǎo)致化學(xué)工藝一直處于被動(dòng)生產(chǎn)。應(yīng)用這樣的化學(xué)工藝對污染物進(jìn)行處理無法取得理想的效果，資源優(yōu)化也無法得到有效實(shí)現(xiàn)。化學(xué)工藝的應(yīng)用不但導(dǎo)致化學(xué)生產(chǎn)污染物成本提高，還導(dǎo)致污染物處理效率嚴(yán)重下降。綠色化學(xué)工程的應(yīng)用可有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)工程中存在的缺陷，其通過對相關(guān)科學(xué)技術(shù)及先進(jìn)方法的利用，對化工生產(chǎn)相關(guān)污染物進(jìn)行除塵、脫硫等處理。綠色化學(xué)工程與工藝具體實(shí)施方法主要有以下幾種。

（一）采用綠色化學(xué)原料

在化工生產(chǎn)工藝及具體流程中，化學(xué)生產(chǎn)原料是起著決定性作用的主要因素，在傳統(tǒng)化學(xué)工程中，所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗，同時(shí)還導(dǎo)致污染物的排放量大大增加，加重生態(tài)環(huán)境污染程度。將綠色化學(xué)原料作為化工生產(chǎn)材料是綠色化學(xué)工程重要研發(fā)內(nèi)容之一。在化工生產(chǎn)過程中，可使用綠色化學(xué)物質(zhì)、自然物質(zhì)等無染污、可再生的化學(xué)原料。典型的綠色化學(xué)原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產(chǎn)過程中，可使其轉(zhuǎn)化為酮、醇、酸類等多種化學(xué)品。在整個(gè)轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中，這些原料僅會產(chǎn)生一定量的氫氣，而不會有任何一種有害、有毒的物質(zhì)產(chǎn)生。

（二）提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性

在化學(xué)工程的物質(zhì)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學(xué)原料的轉(zhuǎn)化均是需要化學(xué)反應(yīng)才能得以實(shí)現(xiàn)。在化工生產(chǎn)過程中，合理選擇有效的化學(xué)反應(yīng)形式可有效促進(jìn)化學(xué)工程生產(chǎn)效率及質(zhì)量得到提高。對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響的因素有很多種，反應(yīng)原料、環(huán)境、時(shí)間、特點(diǎn)等均會對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不同程度的影響。在化學(xué)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最為普遍的反應(yīng)形式為氧化反應(yīng)。在氧化反應(yīng)過程中會有大量的熱產(chǎn)生，所有化學(xué)原料均會在熱的催化作用下發(fā)生變質(zhì)，因此會大大降低化學(xué)品的生產(chǎn)質(zhì)量。在綠色化學(xué)工程中，應(yīng)用新型的反應(yīng)形式，這種新型反應(yīng)形式為烴類氧化反應(yīng)。這種反應(yīng)形式的應(yīng)用不僅可促進(jìn)催化物反應(yīng)催化能力得到提高，同時(shí)還可有效促進(jìn)生產(chǎn)物同分異構(gòu)反應(yīng)時(shí)間增加。

（三）使用無毒無害催化原料

隨著化學(xué)工業(yè)發(fā)展速度的不斷加快，將化學(xué)反應(yīng)合理的應(yīng)用于化工生產(chǎn)過程中已經(jīng)成為促進(jìn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提之一。在化學(xué)反應(yīng)過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過程中，可有效加快反應(yīng)速度，縮短法寧時(shí)間。所以，在化工生產(chǎn)過程中使用無毒無害的催化原料成為推動(dòng)綠色化學(xué)工程與工藝不斷深入發(fā)展的重要前提條件之一。目前，我國相關(guān)部門已經(jīng)高度重視對催化原料的選擇及應(yīng)用進(jìn)行深入研究。越來越多的催化劑得到開發(fā)和研制，化學(xué)反應(yīng)過程中使用的催化原料不斷得到改善，分子篩除催化劑等優(yōu)良催化原料在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應(yīng)用可有效提高化學(xué)反應(yīng)效率，降低能源消耗量，同時(shí)也可減少環(huán)境污染。

三、結(jié)論

化學(xué)工程與工藝的發(fā)展不僅影響著現(xiàn)代社會的發(fā)展，而且有助于環(huán)境友好型社會的構(gòu)建。當(dāng)前世界面臨著資源和能源的短缺，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，這就需要化學(xué)工程與化學(xué)工藝共同發(fā)展，滿足我國資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的需要。化學(xué)工程與工藝的行業(yè)領(lǐng)域需要積極配合國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。轉(zhuǎn)變可持續(xù)發(fā)展的概念。重視化學(xué)工程與工藝發(fā)展的環(huán)保性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝，減少環(huán)境的污染，積極開發(fā)新能源，走環(huán)境友好型道路。

參考文獻(xiàn) 

[1]艾寧，計(jì)偉榮，項(xiàng)斌，等.化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的探索與實(shí)踐[J].化工高等教育，2009，26（6）：28-31，35. 

篇(3)

化工原理系列課程包括：理論課、實(shí)驗(yàn)課、生產(chǎn)或仿真實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)四個(gè)環(huán)節(jié)。其中化工單元操作過程設(shè)計(jì)方法、操作原理及其計(jì)算是理論課程教學(xué)的重要內(nèi)容，而迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行工程計(jì)算是課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所以組織好化工原理理論課程教學(xué)是落實(shí)化工原理整體教學(xué)的關(guān)鍵。目前，化工原理主要授課內(nèi)容：流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械、非均相物系的分離和固體流態(tài)化、傳熱、精餾、吸收、萃取、干燥等單元的基本概念、原理和工程計(jì)算方法，而通用過程模擬軟件中幾乎包括所有常見的化工單元基本模塊，在講課過程中，教師可以在講授基本原理后，使用軟件中的相關(guān)計(jì)算模塊對其工作特性進(jìn)行模擬展示。東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院肖國民、李浩揚(yáng)等，利用Fluent、Aspenplus軟件應(yīng)用于講授和解決“三傳”問題。其中利用Fluent軟件，對固定床反應(yīng)器進(jìn)行動(dòng)量模擬，結(jié)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和對流傳熱模型等，研究反應(yīng)器內(nèi)一氧化碳與硝酸二乙酯偶聯(lián)反應(yīng)，從而獲得反應(yīng)器內(nèi)速度、溫度和各物質(zhì)濃度的分布情況，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。這一過程給學(xué)生清晰的展示了：不僅固定床反應(yīng)器內(nèi)部的“三傳”均和反應(yīng)的進(jìn)行程度相輔相成，而且若想準(zhǔn)確計(jì)算、設(shè)計(jì)或優(yōu)化一個(gè)單元操作過程，實(shí)驗(yàn)情況與計(jì)算模擬必須相互反饋，相得益彰。利用Aspenplus軟件對二苯基甲烷二異氰酸酯換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)和工程開發(fā)，與傳統(tǒng)的換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算方法相比，結(jié)果具有可靠性高、計(jì)算用時(shí)少、繪圖快、和各專業(yè)集成效應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)勢。通過對甲醇—水精餾過程模擬，說明該軟件可用于質(zhì)量傳遞方面的計(jì)算。教學(xué)實(shí)踐證明，該方法不僅可以全面反映塔內(nèi)物料組成、質(zhì)量分布狀況等工藝計(jì)算結(jié)果，而且還可通過系統(tǒng)內(nèi)置板式塔或填料塔的各種塔內(nèi)件參數(shù)，得到塔結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)，另外學(xué)生還可以通過改變模擬計(jì)算條件，綜合考察各因素對分離效果的影響，便于教學(xué)。中國石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程學(xué)院劉相、王蘭娟利用軟件：Mathcad、Aspenplus和AutoCAD與傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)相結(jié)合的教學(xué)方式，簡化繁瑣的計(jì)算過程，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識和制圖規(guī)范，使化工原理課程設(shè)計(jì)逐步走入規(guī)范化軌道。中國石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程學(xué)院孫蘭義，張?jiān)旅鞯龋x擇烯烴分離裝置作為研究對象應(yīng)用于化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)之中，利用Aspenplus、ProII獲得了最佳回流比、理論板數(shù)等重要數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)教學(xué)的引入為化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)注入了新的活力。江蘇技術(shù)師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張春勇，鄭純智等利用Aspenplus軟件在流體流動(dòng)和輸送機(jī)械、傳熱、精餾、吸收與脫吸中應(yīng)用，在教學(xué)過程中使學(xué)生看到的都是工程實(shí)例，充分踐行了理論聯(lián)系實(shí)際這一教學(xué)原則。嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院韋曉燕，譚軍等，山東科技大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院張治山、高軍[21]等將Aspenplus過程模擬系統(tǒng)有目、有步驟地應(yīng)用于化工原理系列課程教學(xué)，通過單元模型操作型問題、實(shí)際案例分析和課程設(shè)計(jì)三個(gè)階段的訓(xùn)練，使學(xué)生加深對化工單元設(shè)計(jì)的理解，達(dá)到培養(yǎng)“知識”+“能力”型人才的目的。另外，北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程系葛明蘭，李翠清等和安陽大學(xué)化工系李安林，張換平等將ChemCAD軟件應(yīng)用與化工課程設(shè)計(jì)和簡捷精餾模型，青海大學(xué)化工學(xué)院李曉昆，張宏等將ECSS軟件應(yīng)用在板式精餾塔工藝計(jì)算中。華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院鄭秀玉，李瓊還將過程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化工仿真實(shí)習(xí)教學(xué)的改革與實(shí)踐當(dāng)中，取得了寶貴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。實(shí)際工程問題的解決方案通常是多方面因素綜合，且呈非線性關(guān)系作用的結(jié)果，解答需要經(jīng)過多次運(yùn)算與討論分析。如操作型計(jì)算，盡管與設(shè)計(jì)型應(yīng)用的原理是一樣的，但是因?yàn)樗伎紗栴}的角度不同，使得此類問題復(fù)雜、靈活，綜合條件的選擇計(jì)算不是一次完成，而是需要多次試算，反復(fù)迭代，加之公式復(fù)雜，計(jì)算步驟繁多，計(jì)算量很大。模擬軟件的應(yīng)用是解決這類問題行之有效的捷徑，既幫助學(xué)生加深了對各化工單元的認(rèn)識與理解，又培養(yǎng)了他們解決實(shí)際工程問題的能力。

2在化學(xué)反應(yīng)工程、分離工程教學(xué)中的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)工程和化工分離工程皆為化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其主要研究內(nèi)容的共性為過程開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)以及實(shí)際生產(chǎn)操作過程中遇到的工程問題。在化工生產(chǎn)過程中，化學(xué)反應(yīng)是生產(chǎn)的核心，而分離過程則是其前的原料凈化和其后的產(chǎn)品精制，一般來說分離裝置的費(fèi)用占總投資的70%以上。過程模擬系統(tǒng)中，基本上包含了教學(xué)過程中所包含的各式反應(yīng)器模型，另外系統(tǒng)還集成了用戶自定義模塊，用戶可根據(jù)實(shí)際需求二次開發(fā)反應(yīng)器模塊子程序。而對于化工分離過程的模擬無論是從可模擬介質(zhì)的種類和塔器的形式上，還是從模擬結(jié)果的精度上，都堪稱化工模擬技術(shù)發(fā)展的代表。如：在AspenPlus中用于模擬所有類型的多級汽-液、液-液平衡為例，其計(jì)算分為簡捷、嚴(yán)格法兩種。簡捷法計(jì)算單元模塊庫有三類：簡捷法精餾設(shè)計(jì)、簡捷法精餾核算和石油簡捷蒸餾。嚴(yán)格法計(jì)算單元模塊庫有六類：嚴(yán)格精餾、復(fù)雜塔嚴(yán)格精餾、石油嚴(yán)格蒸餾、基于質(zhì)量傳遞速率蒸餾、嚴(yán)格間歇蒸餾和嚴(yán)格液-液萃取，每一類單元模塊庫中又有多個(gè)以進(jìn)料、加熱器（冷凝器）和側(cè)線物流等不同組合形式，如：嚴(yán)格精餾不僅可用于兩相(汽-液)計(jì)算，還可用于三相(汽-液-液)計(jì)算，即可模擬：普通蒸餾、吸收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提、共沸精餾、平衡和反應(yīng)比例控制蒸餾等工藝過程，而石油嚴(yán)格蒸餾庫中就有近50種形式可選，所以過程模擬系統(tǒng)不僅可以滿足化工分離工程課程主要內(nèi)容的需要，而且對其后繼石化、煉化等工藝課程，也有較大的幫助。天津科技大學(xué)王彥飛，朱亮等采用教學(xué)內(nèi)容與AspenPlus軟件相結(jié)合以提高教學(xué)質(zhì)量，討論環(huán)氧丙烷水解絕熱連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器模型的多解性，在課堂上非常快速直觀的讓學(xué)生清楚了解多定態(tài)現(xiàn)象以及產(chǎn)生的原因，有助于學(xué)生對反應(yīng)過程的理解，并通過軟件使用可以回答，“如果改變某些條件，那么對于結(jié)果有哪些影響？”這樣的問題。南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工系戴斌，徐宏利用化工過程模擬系統(tǒng)ChemCAD二次開發(fā)工具，在SO2轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的工藝設(shè)計(jì)上，通過使用VBA語言編程，實(shí)現(xiàn)有復(fù)雜反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的反應(yīng)器工藝設(shè)計(jì)。變換不同的SO2轉(zhuǎn)化工藝條件，計(jì)算得到與之對應(yīng)的反應(yīng)器體積，從而為裝置技改、去瓶頸和優(yōu)化提供依據(jù)。上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院吳錫慧，郁平等對化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)改革和實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)中引入AspenPlus軟件強(qiáng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用，提高了學(xué)生們的設(shè)計(jì)和綜合分析能力。該軟件也正被學(xué)生用在大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)和科技創(chuàng)新等環(huán)節(jié)。天津大學(xué)化工學(xué)院李士雨，齊向娟給出了應(yīng)用ChemCAD模擬軟件更新分離過程教學(xué)內(nèi)容的初步方案包括：分離過程熱力學(xué)、自由度分析的原理和方法、單級平衡和多級平衡模擬計(jì)算等。得出：無論從國內(nèi)外化工分離過程教學(xué)內(nèi)容的更新趨勢上看，還是從工業(yè)界對分離過程教學(xué)內(nèi)容需求的變化上看，在分離過程教學(xué)內(nèi)容中增加計(jì)算機(jī)模擬分析方法是大勢所趨。華東理工大學(xué)化工學(xué)院李偉，朱家文等采用模擬軟件ProII在化工分離習(xí)題課上，同時(shí)改變熱力學(xué)方法、閃蒸條件、壓力等，完成不同條件下的多種閃蒸計(jì)算。進(jìn)行丙烯精制塔精確計(jì)算可對塔操作參數(shù)進(jìn)行多方案計(jì)算和比較，實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化；通過調(diào)節(jié)操作參數(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的純度和塔的能耗比較，在其之間建立量化概念，這對于思考許多分離基本問題是十分有益的。江蘇石油化工學(xué)院朱建軍、林西平等利用AspenPlus軟件對醋酸與乙醇催化反應(yīng)精餾塔進(jìn)行模擬，回流比、進(jìn)料組成、進(jìn)料位置等對醋酸與乙醇收率的影響進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：運(yùn)用AspenPlus軟件可以有效、快捷、方便地模擬脂化反應(yīng)精餾過程，結(jié)果可靠,精度高。江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院吳宇瓊將AspenPlus軟件引入分離工程課程及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。通過演示軟件操作錄像、學(xué)習(xí)模擬經(jīng)典實(shí)例等方法，使學(xué)生迅速掌握并使用軟件，借此求解泡、露點(diǎn)及塔板數(shù)等。廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院秦祖贈，葛利等利用ProII對膨脹器的氣體加工裝置進(jìn)行模擬，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院盧澤湘，范立維等利用AspenPlus對甲基叔丁基醚(MTBE)的催化反應(yīng)精餾工藝進(jìn)行模擬，并進(jìn)行教學(xué)演示和講解。著重在混合物熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算、多組分平衡分離過程計(jì)算上，真正做到了“嚴(yán)格計(jì)算”。同時(shí)指出軟件對化工熱力學(xué)、化工設(shè)計(jì)等課程的學(xué)習(xí)也會有較大的幫助，連續(xù)三年化工專業(yè)本科生對過程模擬系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣調(diào)查中“，學(xué)習(xí)興趣強(qiáng)烈”的分別占到總?cè)藬?shù)：72.8%、83.2%、86.8%。將過程模擬系統(tǒng)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)，避免了大量計(jì)算公式推導(dǎo)、復(fù)雜數(shù)值計(jì)算等問題，可以在少用課時(shí)的情況下，盡量全面地展示化學(xué)反應(yīng)工程的核心內(nèi)容。多組分多平衡級分離的嚴(yán)格計(jì)算，是設(shè)計(jì)分離設(shè)備和優(yōu)化操作過程的必要計(jì)算手段，也是化工分離工程教學(xué)的主要內(nèi)容。使用過程模擬系統(tǒng)，在進(jìn)行MESH方程推導(dǎo)及基本算法介紹的同時(shí)，使得塔的精確計(jì)算和將熱力學(xué)中相對獨(dú)立的知識運(yùn)用到具體的分離過程中，解決其工程實(shí)際問題成為可能，并且可以對塔的操作參數(shù)、分離要求和設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用等問題進(jìn)行分析計(jì)算，極大地提高了學(xué)習(xí)的深度與廣度，使學(xué)生更加主動(dòng)積極，綜合分析和解決實(shí)際工程問題的能力明顯提高。

3結(jié)語

篇(4)

1.1由于化學(xué)反應(yīng)工程公式較多，完全采用多媒體教學(xué)，學(xué)生感到眼花繚亂，采用板書教學(xué)，更能幫助學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)工程的基本理論。在教學(xué)中始終強(qiáng)調(diào)物料衡算和熱量衡算，它們貫穿反應(yīng)工程理論公式推導(dǎo)的全部。雖然在化工原理和物理化學(xué)中都學(xué)過這些基本方法，但在運(yùn)用中學(xué)生還不能熟練掌握。在釜式反應(yīng)器與理想反應(yīng)器的計(jì)算中，每一個(gè)公式的推導(dǎo)中都從基本出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的基本功，只要掌握了基本方法，對于非恒溫反應(yīng)過程的問題也能很好的解決［6］。在教學(xué)中注重類比方法，減少學(xué)生記憶公式的負(fù)擔(dān)。例如在講解第二章的內(nèi)擴(kuò)散有效因子時(shí)需建立物料和熱量傳遞的微分方程，注重球形顆粒物料反應(yīng)－擴(kuò)散方程的基本方法，強(qiáng)調(diào)推導(dǎo)過程中易出現(xiàn)的問題，再通過類比的方法得到熱量反應(yīng)－擴(kuò)散的方程。改變方程的形式，給出球形、柱狀、片狀催化劑統(tǒng)一的反應(yīng)擴(kuò)散方程，便于學(xué)生類比記憶，減少公式推導(dǎo)的繁瑣。在講解氣固相催化反應(yīng)工程時(shí)，再把柱狀催化劑的反應(yīng)擴(kuò)散方程類比引申到二維固定床反應(yīng)器的計(jì)算。講解均勻表面吸附動(dòng)力學(xué)時(shí)，類比反應(yīng)物吸附和產(chǎn)物脫附動(dòng)力學(xué)的最終形式，便于理解過程的推動(dòng)力，使學(xué)生更深入的了解反應(yīng)推動(dòng)力和平衡的概念。

1.2在教學(xué)過程中，第五、六章、流化床反應(yīng)器的內(nèi)容采用多媒體教學(xué)，在教學(xué)過程中更多的展示各類工業(yè)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，特別是顯示反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并以實(shí)際化工生產(chǎn)中的實(shí)例反應(yīng)器為例說明反應(yīng)器各部件的作用。由于工業(yè)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算較為復(fù)雜，在這部分主要介紹計(jì)算方法，采用多媒體能節(jié)約教學(xué)時(shí)間。在教學(xué)中注重討論互動(dòng)，雖然化學(xué)反應(yīng)工程更多的強(qiáng)調(diào)計(jì)算，但對實(shí)際反應(yīng)器的性能分析是提高工業(yè)生產(chǎn)效率的有效方法［7］。比如以汽車工業(yè)的尾氣凈化器為例，介紹尾氣的溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況、實(shí)際催化轉(zhuǎn)化器的活性組成和形狀，發(fā)動(dòng)學(xué)生討論汽車尾氣凈化器所包含的化學(xué)反應(yīng)工程知識。化工中反應(yīng)器的多維設(shè)計(jì)計(jì)算基本上都是通過計(jì)算機(jī)完成的，很少有人工計(jì)算設(shè)計(jì)整個(gè)工藝，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)可以對不同的反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行對比以達(dá)到節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的目的。由于教學(xué)條件和學(xué)生能力的限制，現(xiàn)階段只能采用由老師在電腦上演示利用計(jì)算軟件進(jìn)行反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算和優(yōu)化，可以采用AspenPlus、PROii等成熟的化工流程模擬軟件計(jì)算穩(wěn)態(tài)操作條件下的反應(yīng)器的工藝參數(shù)，也可以采用FEMLAB計(jì)算多維反應(yīng)器的模擬計(jì)算，把學(xué)生從枯燥的計(jì)算工作中解放出來，使學(xué)生有更多的時(shí)間去分析反應(yīng)器的性能和優(yōu)化，提高學(xué)生對反應(yīng)工程的興趣［8］。

2改變考核方法

篇(5)

本科《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的教學(xué)目標(biāo)要求教師應(yīng)從教材內(nèi)容的組成，章節(jié)的編排體系，各部分內(nèi)容的份量和側(cè)重等方面，依據(jù)不同專業(yè)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，對課程進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖崂怼Ｎ倚，F(xiàn)用教課書為陳甘棠主編的“十一五”國家級規(guī)劃教材《化學(xué)反應(yīng)工程》第三版，此書內(nèi)容系統(tǒng)，易于掌握。同時(shí)還選擇李紹芬教授編寫的“九五”國家級重點(diǎn)教材《反應(yīng)工程》作為教學(xué)參考書，此書最大的特點(diǎn)是編入大量生產(chǎn)實(shí)際反應(yīng)的例題和習(xí)題，這種理論聯(lián)系實(shí)際的題型，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和聯(lián)系實(shí)際的能力。這兩本書的編排體系有所不同，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以通過比較，更深地理解反應(yīng)工程的實(shí)質(zhì)。在教授內(nèi)容的選擇上，《化學(xué)反應(yīng)工程》的基礎(chǔ)知識，教師應(yīng)該重點(diǎn)講授，教學(xué)上可安排較多學(xué)時(shí)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在其他課程學(xué)習(xí)過的內(nèi)容如化學(xué)反應(yīng)速度等概念，教師應(yīng)做概括性介紹，把主要精力放在新知識和學(xué)過知識的應(yīng)用拓展上。部分章節(jié)學(xué)生可在教師的安排指導(dǎo)下有目的、有計(jì)劃地在課外進(jìn)行自學(xué)。生化反應(yīng)工程基礎(chǔ)等章節(jié)則可以完全不講。與此同時(shí)，學(xué)校還根據(jù)我校煤化工的特點(diǎn)，以講座形式聘請客座教授為學(xué)生授課，列舉典型生產(chǎn)實(shí)例進(jìn)行講解和分析，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)進(jìn)行科研實(shí)踐周活動(dòng)，讓學(xué)生在科研實(shí)踐周里熟悉反應(yīng)器的選型與優(yōu)化操作。通過對課程內(nèi)容的精選和課程線索的梳理，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中具有很強(qiáng)的針對性，大多數(shù)學(xué)生都能很好的掌握課程的重點(diǎn)內(nèi)容和要求。

二、精心組織教學(xué)方法，采用多種教學(xué)手段

《化學(xué)反應(yīng)工程》內(nèi)容繁雜，難點(diǎn)較多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演繹。為了保證學(xué)生對基本概念能準(zhǔn)確理解，基本方法能學(xué)以致用，就要對教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行改革。教師要精心研究教學(xué)方法，采用多種教學(xué)手段，滿足少學(xué)時(shí)多內(nèi)容的教學(xué)任務(wù)，做到各章節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)突出，使學(xué)生易于理解和掌握。首先，在講課方式上，應(yīng)用不同的教學(xué)方法，充分體現(xiàn)教師“啟發(fā)引導(dǎo)”和學(xué)生“積極主動(dòng)”的現(xiàn)代教育基本原則。采用啟發(fā)式教學(xué)法，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中始終處于積極的思維狀態(tài)。在啟發(fā)式教學(xué)的基礎(chǔ)上，針對不同章節(jié)可采用對比法、歸納法、提問法等方法來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。如通過具體事例的講解，應(yīng)用對比與歸納法結(jié)合的方法對均相反應(yīng)器型式和操作方法進(jìn)行評選。對于某些有難度同時(shí)又在幾種情況下反復(fù)出現(xiàn)的概念，采取學(xué)生和老師現(xiàn)場探討形式，而后由學(xué)生自己總結(jié)結(jié)果。這樣活躍了課堂教學(xué)氣氛，提高了教學(xué)效果。再次，采用靈活多樣的教學(xué)手段是教學(xué)方法改革的重要措施。根據(jù)授課內(nèi)容的特點(diǎn)，有選擇性地使用多種手段進(jìn)行教學(xué)可以起到事半功倍的效果。多媒體在教學(xué)上應(yīng)用，可以將工廠一些實(shí)際例子和生產(chǎn)現(xiàn)場搬到課堂，學(xué)生通過逼真的影像資訊不僅可以看清楚反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)也能了解反應(yīng)器內(nèi)傳質(zhì)與傳熱狀況，對于反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、放大與優(yōu)化建立必要的感性認(rèn)識。如對合成氨反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和流體流動(dòng)的展示，激發(fā)了學(xué)生對反應(yīng)工程課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。經(jīng)過近兩年多位老師的共同努力，本課程多媒體教案制作完成，經(jīng)過課堂的使用，同學(xué)們反應(yīng)良好，可以明顯地提高教學(xué)效率。

三、加強(qiáng)工程技術(shù)觀念，做到理論實(shí)踐結(jié)合

篇(6)

關(guān)鍵詞：綠色化工技術(shù)；化學(xué)生產(chǎn)；應(yīng)用分析

一、引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化工行業(yè)也日益蓬勃壯大，生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量逐步擴(kuò)大，污染物的排放對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重，同時(shí)極大的影響了人類的身體健康和生命安全，不利于化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。綠色化工技術(shù)成為當(dāng)前化工行業(yè)急需的新技術(shù)，應(yīng)用化學(xué)原理，采取相應(yīng)的措施最大限度地控制化工生產(chǎn)過程中污染物的排放，降低排放物中的有毒有害物質(zhì)，有效的解決化學(xué)工業(yè)對空氣、土壤、水源等環(huán)境造成的污染問題。

二、綠色化工技術(shù)的優(yōu)勢

1、科學(xué)利用化工原料

在綠色化工技術(shù)中科學(xué)利用化工原料是首要的優(yōu)勢，也是研發(fā)綠色化工技術(shù)的關(guān)鍵步驟。在化學(xué)生產(chǎn)過程中選用無毒無害的原材料，可以有效地降低化學(xué)生產(chǎn)過程中有毒有害物質(zhì)的生成，極大的減少污染物的排放量，對解決環(huán)境污染問題具有重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，許多新型的無毒無害的原材料和添加劑、催化劑、溶劑等被研制和生產(chǎn)出來，例如天然的植物、生物等原材料代替有毒有害的化學(xué)原料，既保證了原材料的綠色環(huán)保無毒無害，還能夠降低生產(chǎn)成本。

2、合理的使用催化劑

在傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)過程中大量的使用催化劑用來加快化學(xué)反應(yīng)速度，提高生產(chǎn)效率，但過量的使用催化劑也會增加廢棄物的排放，加大對環(huán)境的污染。在綠色化工技術(shù)開發(fā)過程中重點(diǎn)研究了無毒無害催化劑的使用，比如對烷基化固相催化劑的研發(fā)，這項(xiàng)技術(shù)能夠使催化劑達(dá)到無毒無害綠色環(huán)保，用此代替?zhèn)鹘y(tǒng)的催化劑，可以降低化學(xué)反應(yīng)中污染物的生成，同時(shí)還可以將排放的廢棄物進(jìn)行收集處理后再次利用，提高利用效率，促進(jìn)化學(xué)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

3、強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇

在石油化學(xué)生產(chǎn)過程中通常使用的烴類選擇性氧化，這個(gè)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)非常容易產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，嚴(yán)重破壞了化學(xué)反應(yīng)生成物。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，使化學(xué)生產(chǎn)更加環(huán)保健康，產(chǎn)品質(zhì)量能夠得到有效的保證，就要采用綠色化工技術(shù)，強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性，使化學(xué)反應(yīng)的生成物能夠得到有效的提取和凈化，降低生產(chǎn)成本和能源消耗，減少廢棄物的排放，實(shí)現(xiàn)化學(xué)生產(chǎn)的綠色環(huán)保。

三、在化學(xué)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的綠色化工技術(shù)

1、清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

在綠色化工技術(shù)中采用綠色催化技術(shù)、輻射熱加工技術(shù)等新型科學(xué)技術(shù)進(jìn)行化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)無毒無害、無污染的現(xiàn)代化清潔生產(chǎn)技術(shù)。在垃圾處理過程中采用這項(xiàng)清潔化工技術(shù)可以有效的降低垃圾中有毒有害物質(zhì)的生成和擴(kuò)散，同時(shí)將垃圾再處理加工成可以利用的沼氣，實(shí)現(xiàn)廢棄物的循環(huán)再利用，既減少了垃圾對環(huán)境的污染，還可提高資源的利用率。同樣在清潔煤氣化的化工生產(chǎn)過程中清潔生產(chǎn)技術(shù)可以有效的降低污染物的生成，減少對大氣的污染。在海水淡化生產(chǎn)過程中利用清潔生產(chǎn)技術(shù)生成的氫氧化鎂，不僅生產(chǎn)成本低，而且不會產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，有效的避免了二次污染，解決了我國淡水資源短缺的問題。目前清潔生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到冶金工業(yè)、印染企業(yè)、風(fēng)能和太陽能發(fā)電、煤氣化和垃圾處理等化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中，取得了良好的效果。

2、生物化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用

隨著化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，化學(xué)原料的大量使用加劇了不可再生資源的消耗，同時(shí)嚴(yán)重的污染了環(huán)境，影響了人類身體健康。綠色化工技術(shù)中的生物化學(xué)技術(shù)涉及了基因、細(xì)胞和酶等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，利用植物、生物等體內(nèi)的生物酶和生物催化劑，降低化學(xué)生產(chǎn)過程中污染物的生成和排放，這些原材料來源于動(dòng)植物，來源廣泛成本低。比如利用自然界中的生物酶代替丙烯腈制成丙烯酰胺不僅可以減少環(huán)境污染還可以降低能源消耗。在石油化工生產(chǎn)過程中就是采用了氯離子、葡萄糖、丙烯和過氧化氫等作為原料利用生物發(fā)酵法制成環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷，。化學(xué)反應(yīng)的生成物是左旋果糖，不會產(chǎn)生氯化鈣等廢棄物，化學(xué)反應(yīng)的生成物成本低，使用性能好有很高的生產(chǎn)和利用價(jià)值。

3、光催化技術(shù)的應(yīng)用

化學(xué)物在光和催化劑的共同作用下進(jìn)行的光化學(xué)反應(yīng)與催化反應(yīng)的有機(jī)結(jié)合，使化學(xué)反應(yīng)速度得到極大的提高。在氧氣、氧化鋅、硫化鋅、二氧化鈦等常見的光催化劑中尤其是二氧化鈦的效果是最顯著的，被廣泛的應(yīng)用到化學(xué)生產(chǎn)過程中。將二氧化鈦?zhàn)鳛楣δ懿牧蠌?fù)合到塑料、皮革、纖維、涂料等材料中研制成無毒無害、無污染的二氧化鈦光催化綠色復(fù)合材料，能夠充分發(fā)揮降解有機(jī)污染物的抗菌作用達(dá)到除臭和凈化的功效，在建筑材料、室內(nèi)裝飾材料、家俱以及家用產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中被廣泛的采用，為人們生活環(huán)境的凈化和環(huán)保開辟了新的天地。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著綠色化工技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，在化學(xué)生產(chǎn)過程中被廣泛的應(yīng)用，極大的減少有毒有害污染物的生成和排放，降低對大氣、土壤、水源等環(huán)境的污染，減少不可再生資源的消耗，有效的推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)化、綠色化健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保效益，對社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具在積極的促進(jìn)作用。

作者: 單位:沈陽師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

參考文獻(xiàn):

[1]朱明喬，謝方友，吳廷華.綠色化學(xué)與技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2002年第9卷第4期.

[2]任學(xué)洪.淺議綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用[J].科學(xué)中國人，2016年12月.

篇(7)

【關(guān)鍵詞】化工 排放處理 分析 策略

1 引言

化學(xué)生產(chǎn)有著其獨(dú)特的工業(yè)優(yōu)勢，化學(xué)工廠的主要生產(chǎn)原理就是化學(xué)的各種反應(yīng)。通過反應(yīng)原料的化學(xué)反應(yīng)，給予適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件，就可以高效生產(chǎn)出想要得到的產(chǎn)品。化學(xué)生產(chǎn)的優(yōu)勢在于可以進(jìn)行化學(xué)預(yù)算，從而得到想要的產(chǎn)品。化學(xué)肥料，就是一種非常重要的化學(xué)產(chǎn)品。因此，化學(xué)與人們的生產(chǎn)息息相關(guān)，并在很大程度上影響著人們的生產(chǎn)與生活。但是，化學(xué)生產(chǎn)的最大弊端就在于其化學(xué)反應(yīng)過后會同時(shí)產(chǎn)生廢料。大量的化學(xué)元素以及化學(xué)產(chǎn)物成為了廢料，一些化工廠出于成本和利益的考慮，不加任何處理的就將化學(xué)排放物直接排放到環(huán)境中。這對生態(tài)環(huán)境而言，是非常不利的。因此，本文從化學(xué)的排放問題著手，重點(diǎn)研究其排放的處理策略。

2 化學(xué)污染的排放類別解析

化學(xué)生產(chǎn)的排放物從類別上需要進(jìn)行一定的區(qū)分，因此化學(xué)反應(yīng)也有很多中，其產(chǎn)物也非常復(fù)雜。因此，要解決化學(xué)到污染排放問題，首先要解決的是分析化學(xué)的污染排放物有哪些。

化工廠的污染排放物。化工廠是化工生產(chǎn)的重要聚集地，對于人類生活影響最大的就是化工廠的化學(xué)生產(chǎn)。例如，化工廠一般都會設(shè)立在比較偏遠(yuǎn)的地方，目的就是為了能夠遠(yuǎn)離人們生活的區(qū)域。但是，就目前而言，化工廠設(shè)置在郊區(qū)地段，依然對人類的生活造成了影響。其中，最為重要的就是化工污水排放，造成了人們生活飲用水的污染。此外，化學(xué)生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生大量氣體。例如在進(jìn)行燃燒反應(yīng)中，氣體是必不可少的生產(chǎn)物。而如果反應(yīng)物中存在硫元素等，就會產(chǎn)生有害氣體，從而影響人們的生活。不僅如此，化工生產(chǎn)中影響最大的就是污水的排放。由于化學(xué)反應(yīng)過程中，會產(chǎn)生大量的廢水，而水中一般都會存在大量的游離的離子。這些離子可以溶于水，并且會隨著水流進(jìn)行傳播。當(dāng)水中含有鉻、氯等元素的時(shí)候，就會對生活有所影響，從而危及人們的生產(chǎn)與安全。

總之，化學(xué)污染的排放不僅僅只是氣體，更多的是污水的排放，對這些排污的種類進(jìn)行劃分，也是為了能夠更好的了解污染源，從而能夠有針對性的進(jìn)行處理。

3 化學(xué)排放的處理策略分析

以上的內(nèi)容中主要分析了化工生產(chǎn)造成的污染物的種類以及類別。實(shí)際上，化學(xué)排放的處理就是建立在以此為基礎(chǔ)上的。對于不同的化學(xué)污染源而言，其處理的方法是不同的。并且，針對其排放的階段，處理的方式也有所不同。下面就對常用的化學(xué)排放處理策略進(jìn)行分析與探究。

首先，從化學(xué)反應(yīng)中就進(jìn)行化學(xué)污染的處理。化學(xué)反應(yīng)是可以通過化學(xué)反應(yīng)方程式來進(jìn)行分析的，我們?yōu)榱四軌蜻_(dá)到某種產(chǎn)物生產(chǎn)的目的，就會對其中的一些反應(yīng)原理進(jìn)行研究。因此，對于化學(xué)反應(yīng)過程中會產(chǎn)生的一些物質(zhì)，我們是可以進(jìn)行預(yù)測的。因此，可以通過在化學(xué)反應(yīng)中添加綜合的物質(zhì)，來從源頭上進(jìn)行污染的處理。也就是通常所說的，從源頭進(jìn)行化學(xué)污染排放的處理。最簡單的例子就是，煤炭的燃燒就是一種化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)槊禾恐械目扇嘉镔|(zhì)是碳元素。因此，在燃燒的過程中主要的產(chǎn)物就是二氧化碳。但是，因?yàn)樽匀唤缰惺遣粫嬖诎俜职俚募儍粑锏摹Ｃ禾恐幸话愣紩嬖诹蛟兀蛟卦谌紵臅r(shí)候會產(chǎn)生二氧化硫氣體。二氧化硫氣體是有害氣體，對于人們的生活會造成不利影響。因此，需要進(jìn)行硫元素的綜合。在煤炭加工中，經(jīng)常會提到除硫。除硫?qū)嶋H上就是一種能夠從化工生產(chǎn)的源頭進(jìn)行防治的一種措施。這是從反應(yīng)原料進(jìn)行分析的結(jié)果，因此也稱為源頭處理方法。

其次，反應(yīng)條件的阻止法。還是以煤炭的燃燒為例，煤炭燃燒是有一定的條件的。煤炭如果沒有進(jìn)行充分的燃燒，那么就會由于不充分燃燒而產(chǎn)生一氧化碳。一氧化碳是有毒氣體，對于人類的生活影響非常大。尤其是在家用生活中的一氧化碳的產(chǎn)生，甚至?xí)＜叭藗兊纳摹Ｒ虼耍梢酝ㄟ^反應(yīng)條件的防治進(jìn)行處理。例如減小不充分燃燒的概率，從而將產(chǎn)生一氧化碳的概率降低，從而有效緩解了有害氣體的形成。

最后，從生成物中分析其處理的策略。這是最為常見的化工排放處理辦法，例如在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后，尤其是產(chǎn)生液體的化工生產(chǎn)。其中，一些有毒元素都會以離子的方式存在，而離子是可以溶于水的。那么，如果這些離子通過化工廠的排水系統(tǒng)直接排放到大自然中，勢必會對地下水以及溪流等水資源造成影響。因此，化工廠的污水排放處理是最為重要的處理方式。一般情況下，都是需要先對所排放的污水進(jìn)行化學(xué)鑒定。通過沉淀法，將污水中的離子沉淀下來，從而減少其含量，并減輕其危害。

總之，處理化工生產(chǎn)過程中的污染排放物，需要從源頭、反應(yīng)條件以及生產(chǎn)物等三個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，從而將排放物的污染系數(shù)降到最低，保證人們正常的生產(chǎn)與生活。

4 結(jié)語

化學(xué)生產(chǎn)對于我國工業(yè)而言，其重要地位毋庸置疑。但是，化工生產(chǎn)給環(huán)境帶來的污染以及壓力，也同樣嚴(yán)重的影響著人們的生活。因此，化工生產(chǎn)實(shí)際上是一把雙刃劍。本文通過對化學(xué)排放污染物的分析，了解到不同化學(xué)污染排放方式，并通過對其危險(xiǎn)性進(jìn)行了分析，了解到化學(xué)污染的排放對人們的生產(chǎn)以及生活而言，影響是非常大的。通過進(jìn)一步分析化學(xué)污染物的排放問題，從根本上解決化學(xué)污染的排放，并最大限度阻止化學(xué)排放對于人們生活環(huán)境的影響。

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