化學工程分析論文開題報告
化學工程是一門研究化學工業和其他過程工業生產中所進行的化學過程和物理過程共同規律的工程學科。下面是小編為大家整理的，供大家參考。
篇一
《 化學工程中化工生產工藝分析 》
摘要：化學工程簡稱化工，指的是在化學理論支援下的生產活動，其對我國化學生產的發展有著重要的作用。其中化工生產工藝作為化學工程的重要環節，其對整體化工生產質量有著重要的影響，其主要包括了從化學原材料處理、化學反應後生產最終化學工程所需的全過程。基於化工生產工藝的重要性，本文將對化學工程中的化工生產工藝進行深入研究，以供廣大同行參考。
關鍵詞：化學工程;化工生產工藝;分析
一、化工生產工藝流程的配置原則
在化學工程中，化學生產工藝流程的配置是一個重要環節之一。化工生產工藝流程是以產生生產需求為依據，通過初步選擇來將各單元操作的組合方式、裝置順序、具體內容以及過程進行確定個，並以圖解的方式來將生產全面展現出來。在進行工藝流程配置過程中，在確保產品規格以及效能符合要求的基礎上，積極採取具備現代化生產條件的工藝線路，選用先進的生產技術，反映在生產過程中可呈現出生產效率高、產量大、投資少、能耗低、迴圈量小等。此外，在配置工藝流程時，還應從以下四方面內容進行把握：第一，應可能增加主反應與原料轉化率的選擇性，並選用高效的催化劑、科學的工藝條件以及先進的技術。第二，應極可能採用回收、分離的措施，對於未反應的物料應進行迴圈使用，提高總轉化率。第三，應科學配置冷熱物流，將其自身的冷量與熱能充分利用起來，減少外部供冷與供熱，從而達到節能的目的。第四，應當將每一裝置的利用率以及整體工藝流程的操作彈性考慮在內，經過生產實踐以及相關調查研究來科學確定操作彈性幅度。
二、化工生產工藝流程
***一***原材料的預處理
進行原材料預處理目的在於確保化工工程的順利進行。一般情況下，預處理方式較多，對於氣體材料而言，其預處理方式通常是淨化與加壓加溫;對於固體材料而言，其預處理方式通常為溶解、混合以及粉碎;對於液體材料，其預處理方式通常為過濾、蒸發等。然而，就化學反應來說，大部分反應是無法完全消耗反應物的，特別是化工生產中的化學反應，更是無法將反應物完全消耗，因此，在化學生產工藝中，原材料預處理環節必不可少。
***二***各項化學反應
在化工生產中化學反應是極為關鍵的環節，其決定著最終產物的生成。但是由於化學反應種類多樣，部分反應是放熱反應，部分反應是吸熱反應。而化學反應的不同其所需要的條件也各不相同，部分化學反應需要降溫，部分化學反應需要加溫。除此之外，化學反應的不同還需考慮不同的催化劑等諸多注意事項。
***三***產物的分離與精製
通過各項前期準備，原材料預處理以及各項化學反應之後，初步得到了化學產物。然而通常情況下，該類產物並不完全是化學工程最終需要的產物，仍需對其進行分離與精製後才能得到最終所需產物。而一般分離後的產物剩下的雜質仍具有一定價值，可以通過再次利用後進行使用，因此，分離產物後不要將雜質當廢品處理。
三、改進化學工程中化工生產工藝的研究
***一***優化化工生產工藝技術
化工生產工藝技術的優化首要需對化工反應中的各項原理以及條件進行研究。如乙烯包括長碳鏈斷裂為短碳鏈、乙醇脫水、裂解等多類化學反應，此時則需對其化學反應進行探究與分析，並選擇出原料獲取便利、能源節約、經濟效益最高的化學工藝。然而，不同原料其生產工藝也各不相同，所以，還需結合實際情況來優選工藝流程，以保證化學工藝流程與化學工程需求相符合，以保證化工工程的綠色環保以及高效執行。換句話說也就是應當結合實際化工生產情況，優化工藝技術。
***二***改進化工反應技術裝置
化工反應條件與技術是化工生產的基礎要素，並且也是提升化工生產工藝水平的重要因素。只有確保化學反應條件充分，才能促使化學反應效率提升、減少廢料產生率，從而獲得良好的效果。如，精餾塔裡的作用力變化過程中，迴流比降低。然而採用熱泵蒸餾等技術則能夠將分離過程中的能耗降低。隨著吸熱反應溫度降低，供熱溫度也逐步下降，由此能夠對副反應的產生起到一個限制的作用，從而將產品分離時以及反應時的能耗損失降低。採用新型隔熱材料可以將熱能損失降低、採用高效填料與傳熱裝置則能夠提高化學反應中的轉換效率以及傳熱效能。由此可見在進行化工生產過程中應當儘可能採用高效節能裝置。
***三***妥善處理化工廢棄物品
化工反應技術與條件對於化工生產而言固然重要，但是其廢棄物品的處理也不容忽視。在我國相關法律中明確規定，嚴禁化工生產所產生的有毒汙染物或重金屬直接排放到江河湖泊當中，有毒廢棄必須經過處理後才能夠排放到大氣中，所以只有嚴格處理化工廢氣物才可以有效減少環境汙染。最為簡單的方法是，將化學反應後沉澱的方法，將重金屬離子轉化為化合物進行沉澱，從而減少其對環境的危害。此外，廢氣處理則應在排放裝置的頂端、中部裝置有效的處理系統，用以過濾有毒粉塵氣體。
四、結束語
綜上所述，在化工工程中，化工生產是非常重要一個環節，如何優化化工生產工藝，提高化工生產效率，並減少在化工生產中產生的環境汙染是當前我們面臨的重要挑戰。所以，相關人員應當對化工生產工藝進行深入的研究與分析，不斷優化化工生產工藝技術、改進化工反應技術裝置，並妥善處理好化工廢棄物品，不斷提高化學生產工藝的使用效能，從而促進化學工程效益的提高。
參考文獻
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[3]李積雲.化學工程中化工生產的工藝解析[J].中國石油和化工標準與質量,2013***2***.
篇二
《 能源化學工程專業人才培養模式建構 》
摘要:應用型本科人才培養是我國高等教育發展的主要物件。本文結合菏澤市地方資源特點和我係師資結構特點，以培養應用型本科能源化工專業的人才為出發點，從人才培養規格、課程體系構建、教學方式方法革新、實踐教學和科技創新體系的完善、考核評價方式的改進、師資隊伍建設等方面對應用型本科能源化學工程人才培養的模式進行了建構。
關鍵詞:能源化學工程專業;應用型本科人才;培養模式
能源化學工程專業是研究利用化學與化工的理論和技術來解決能量轉換、能量儲存及能量傳輸問題的戰略性專業。能源的高效、清潔利用將是21世紀化學科學與工程的前沿性課題，也是當前社會急需的具有廣泛發展前景的新興產業。我國於2010年開始設定了能源化學工程戰略新型專業，並於2011年進行試點招生。目前針對能源化學工程專業並結合學校實際情況，對能源化學工程專業的培養模式進行了有益的探索。例如:
***1***東北石油大學對能源化學工程專業課程體系進行了構建，專業按照“通識教育+學科專業基礎+專業教育+實踐教學”四個層面對課程體系進行了設定[1];
***2***瀋陽工程學院對能源化學工程專業學生的實踐能力的培養進行了教學探討，制定了一系列實踐教學的相關規章制度，如《實驗室開放制度》《實驗室守則》《校內外實習管理辦法》《課程設計、畢業設計管理辦法》等實踐教學的規章制度[2];
***3***北京化工大學對能源化學工程專業人才的培養注重學科發展的國際化交流與合作。每年邀請國際上著名的學者到能源化學工程實驗室進行訪問和交流，通過學術報告和互動交流，拓寬學生的國際化視野。並與多所國際著名大學建立了密切的科研合作關係和聯合培養學生機制，為學生搭建了國際交流平臺[3];
***4***哈爾濱工業大學能源化學工程專業教學主要側重於學科研究方向的改革，主要包括太陽能電池材料的製備及效能研究，功能晶體材料的製備，生物質能源的開發，生物質能源與化工原料的轉化研究，多晶矽高效回收新技術，發光二極體***LED***用熒光粉的研製，LED新型散熱器材料的合成及LED封裝材料等研究方向[4]。菏澤學院是一個應用型的地方本科院校，2012年菏澤學院化學化工系緊扣菏澤市煤炭石油資源豐富和能源化工基地建設的需要，成功地申請了能源化學工程專業，並於2013年開始招生。構建一個適應社會發展需求、具有地方特色的人才培養模式，是能源化學工程專業健康發展的基礎。在高等教育大眾化的背景下，應用型本科人才成為高等教育的重要物件，並佔據了主導地位[5]。近年來，菏澤學院根據地方資源特點、經濟發展需求和學校的師資結構特點對應用型本科能源化工專業的人才培養模式進行了構建。主要從人才培養規格、理論課程體系構建、教學方式方法革新、實踐教學和學生科技創新體系的完善、考核評價方式的改進、師資隊伍建設等方面進行了探索。
1人才培養規格的建構
人才培養規格是教學的前提和基礎。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要***2010-2020***》明確提出:要遵循教育規律和人才成長規律，深化教育教學改革，創新教育教學方法，探索多種培養方式，形成各類人才輩出、拔尖創新人才不斷湧現的局面[6]。為此應構建以學生為主體、以創新應用人才為核心，以學生全面發展為中心的多規格本科人才培養模式。為制定切合實際的應用型人才培養規格，我係深入菏澤市及周邊地市各個能源化工企業進行調研，與人力資源招聘部門進行接觸、對已畢業的學生進行調查反饋等，多方收集相關資訊，並結合菏澤學院化學化工系師資結構特點，對我們的人才培養規格進行了定位。在調查過程中，我們發現:社會對能源化工專業的人才需求有三種類型:科研創新性，動手操作技術性和管理經營性人才。考慮到我係師資力量和學校發展目標，我們把能源化學工程的人才培養目標定為培養動手操作技術性和能源化工企業管理經營性人才。採用“一個專業兩個方向”進行培養，實行“5+3”分流培養方式，即前5個學期在一起上通識課和專業基礎課，後3個學期按照學生的意願進行分開培養，主要開設專業課。同時對經營管理型的學生聘請經濟系的老師開設經濟管理型方面的課程。
2課程培養體系的構建
課程體系直接關係到培養人才的質量。能源化學工程是一門內容豐富而又廣泛的科學，是涵蓋能源、化工、環境和材料的交叉學科。課程體系按照“通識教育+學科專業基礎+專業教育+實踐課”四個模組設定，注意學科前沿和知識體系的完整性，構建具有地方特色的厚基礎、寬口徑、重視學科交叉的課程體系。應用型人才培養必須重視實踐課的建設。在課程體系構建中，我們十分重視實踐課的比例，規定不少於總課時的20%。課程除了基礎課程實驗、專業課程實驗、暑假實習、畢業實習、生產實習，畢業論文設計外，還應增加大學生挑戰杯競賽、大學生科研基金專案、大學生創業計劃專案、開放實驗室等專案。教學是基礎，是傳授知識;科研是創造知識，是教學的延伸和發展[7]。組織學生積極參加全國大學生化工設計競賽、數學建模競賽、機械設計競賽、結構設計競賽、大學生挑戰盃賽等競賽專案。其目的是以競賽為載體，把探索精神、創新技能、動手能力、合作能力、針對具體實際問題提出解決方案的能力作為培養目標。這些競賽對於培養我國本科生的科研實踐能力和創新精神起到了積極作用[18]，加強了學生應用型能力的培養。
3教學方式方法的革新
緊密結合人才培養目標，構建全方位的教學改革模式。在教學方法上，根據“多元智力理論”和應用創新型人才成長規律，進行教學方式的改革，結合企業生產例項，採用範例教學改革模式，使學生在實踐體驗中感受應用創新型人才成長的過程，倡導“做中學”，使學生在小組合作比賽中體會自己的成長。在教學實踐中可採用“專案活動法”，在專案設計過程中，教師僅起指導作用，學生可以自主查閱資料並開展與專案有關的研究性活動和合作學習。
4實踐教學和科技創新體系的完善
實踐教學和學生科技創新是培養應用創新型人才的重要環節。構建多層次的包括校內實驗、實訓、課程設計、參加科技創新競賽、畢業設計，校外工廠見習、專案合作導師制、校外實習的“雙導師”制以及校企合作協同培養制度，切實加強學生實踐能力和科技創新能力的培養[9]。“雙導師”制是指學生的實習過程中，由學校教師和企業老師共同指導，使學生對工廠實際生產的流程和工藝有一個全面清楚的認識，培養學生運用所學知識分析工程問題和工程實踐應用能力。現在我們已與菏澤市的玉皇化工集團、洪業化工集團、多友科技等企業合作建立了10多處校外實習基地。雙導師制的實行，加強了校企結合，有力地培養了學生解決工程問題的能力，避免了學生“所學”和企業“所需”脫節的問題，實現了學校培養和企業所需人才的對接。
5考核評價方式的改進
評價是學科教學的指揮棒。在能源化學工程專業課程評價過程中，採用過程評價與終結性評價相結合的評價方式[8]。對於通識課和專業基礎課程，採取以閉卷考試***70%***和平時成績***作業、小論文、實踐報告***相結合為主;對於專業課，可採用閉卷考試、開卷考試和設計***論文***相結合的方式進行考核;對於選修課，採取教師自主考核與院系抽查相結合的方式;對於實習和實踐課程，結合“雙導師制”，採用化學化工系與企業共同考核的方式;對於實踐課程，採取小組提交實踐報告並答辯的方式進行評價。變單一評價為多元評價，從而調動學生的學習積極性。
6“雙師型”師資隊伍的建設
教師的“複合”能力***高深的專業理論和豐富的工業實踐操作技能***是培養學生應用創新能力的前提和基礎。為培養學生的實踐創新能力，結合專業發展實際，構建“外引+內培+實踐鍛鍊”相結合多渠道的“雙師型”教師的培養方式，加強與高校、科研院所和企業的聯絡，切實提高教師的業務水平。近三年來，我係派出4位教師到能源化工企業進行業界鍛鍊，培養教師的工程實踐能力，使教師明確企業對人才規格的需求，同時加強與企業之間的科研合作。我們還聘請企業的業務骨幹為我們的兼職教師，不定期地給學生開設講座和實踐課。同時，我們鼓勵年輕教師考取化工安全評價師、化工工程師、裝置設計工程師等相關專業的職業資格證書。這些措施有力地培養了教師的工程實踐應用能力，加強了“雙師型”師資隊伍的建設。總之，根據社會發展對能源化學工程人才的需求和菏澤學院建設應用型地方特色明顯建設的目標，化學化工系根據師資結構特點，對能源化工人才培養模式進行了探索和改革，目前取得了一定的經驗。而對如何更高效的進行校企合作，建設產學研聯合協同創新體系，打造有能源化學工程專業特色的培養模式和體系，是我們繼續努力和探索的目標。
參考文獻
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