化工工程论文范文

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根据服务地方经济建设的需求，经过陕西国防工业职教集团专业建设指导委员会论证，决定其改扩建基本方向如下:①结合我院精细化学品生产技术、石油化工生产技术、应用化工生产技术(煤化工方向)等优势专业的自身特点，专指委分析认为，能源化工属于高度自动化、技术密集型行业企业，学生在石油化工、煤化工企业生产实习时常遇到无法进行亲手具体操作、得不到开停车和事故处理的机会。实训基地将建设典型化工实训装置及小型化工工艺类工业生产装置，供教学实践和小规模化工生产使用，操作过程更加贴近生产实际。②化工仿真教学是运用实物、半实物或全数字化动态模型，深层次地揭示教学内容的新方法，是计算机辅助教学的高级阶段。化工生产现场操作与化工仿真技术的结合很大提高了生产实习效果，解决长期以来学生生产实践达不到预期效果的问题。化工仿真将理论知识、工艺过程、操作控制能力和计算机的运用充分结合起来，提高学生的综合素质，发挥学生的主动性，提高分析和解决问题的能力。在本次扩建项目中建设培训过程更加贴近生产实际，操作更加贴近企业生产的化工仿真实训中心。

1．2化工工程技术实训基地的建设特点

1)实训过程中要具有专业基本技术技能应用的真实性。操作训练按照企业对学生未来专业岗位群对基本技术技能的要求设置。

2)技术要求方面要具有专业领域的前瞻性、先进性。使学生在实训过程中，学到和掌握本专业领域先进的技术和工艺路线。

3)内容安排上要具有综合性。通过实训掌握本专业的核心技术和技能，得到基本能力、基本技能和综合素质的全面培训。

4)环境和总体设计上兼具有社会开放性。不仅承担本院的基本技术技能实训，而且能承担各级各类职业技能的社会培训任务。

5)积极创造条件，开展高等职业教育的科学研究和专业技术应用研究，努力实现产、学、研相结合，在开发推广新技术、新工艺和新材料等方面，发挥重要作用。

6)实训基地要不断充实与改进培训内容，改革培训方法，培养学生职业技术技能及独立解决实际问题的能力和创新能力。

1．3化工技术实训基地的基本功能

1)承担学院的高等职业学历教育和社会非学历教育的职业技术技能培训任务。社会培训的主要对象的定位在将来在企业生产一线从事生产工作的技能型应用型人才，即二类人员(化工工艺技术人员、化工总控工操作人员)，四类岗位(生产操作岗位、DCS操作岗位、生产工艺岗位、环境监测工位)。培训内容将根据陕西石油化工、精细化工等技术密集型企业生产技术对技术应用性人才的需求，按化工行业基本知识技能、化工各个单元操作、化工过程仿真控制操作等方面的开展实训。基本能够满足石油化工、煤化工、精细化学品、轻工、日化的岗位培训要求。

2)开展专业技术技能鉴定考核工作，并进行专业研究、技术开发、生产及新技术的应用推广等。逐步发展为陕西乃至周边地区培养高等职业教育人才的实践教学、职业技术技能培训、鉴定考核和高新技术推广应用的重要基地。“化工技术实训基地”的实训内容包括:①化工工艺流程类的技能实训。②化工计算机仿真操作实训。③化工单元操作实训。④化工单元拆装实训。

2建设安排及实施

此次改扩建重点项目为化工仿真实训室和化工单元操作实训室两个项目。化工仿真实训室目前拥有仿真用计算机100台套，软件有早期的单一设备仿真操作以及成套的工艺操作。本次扩建拟再购置尿素工艺、煤气化工艺、均苯四甲酸二酐合成工艺、丙烯酸甲酯工艺等最新版仿真软件，进一步丰富实训内容;同时，考虑到火炸药生产现场安全的特殊要求，计划与兵器第805厂、兵器第845厂及东方仿真软件公司联合开发两套火炸药生产工艺综合仿真软件，解决学生火炸药生产技术等课程仿真实训需要，军工企业员工相关岗位岗前培训的需要。化工单元操作实训室主要是在原有实验设备基础上添置大型可DCS远程操控的精馏、吸收、传热、干燥及萃取等实训设备，以及石油化工、煤化工等化工生产工艺仿真模型。扩建后的工程技术实训基地包含仿真实训室、单元操作实训室、管路拆装室、化工设备(泵及换热器)拆装室。可满足优质专业核心课程《化工单元操作技术》的项目化教学及实训，满足化工总控工、化工工艺试验工中级工至技师的职业技能培训及鉴定，以及对周边企业员工进行工艺操作等岗位的培训工作。

3基地建设对青年教师的培养

化工工程技术实训基地不仅满足学生的培养，其功能定位还应包括对青年教师的培养。为了实现这一目标，实训基地建立了有效的保障制度:①建立导师负责制的培养制度。青年教师成长有专门的“导师”负责。安排青年教师助课、答疑、讲解习题、评卷试卷、指导实验等基本教学环节，熟悉教学内容。②制定长期的培养培养计划。积极提供机会鼓励青年教师进修学习，提高专业理论水平和学术水平，并支持青年教师积极参与国内的学术活动交流。加强知识的交流，防止知识的僵化。③为青年教师提供下工厂、企业进行职业技能实践锻炼提高的的机会。培养教师的动手能力和科研能力，并学到一定的教学经验，较好地承担高职教学工作，使其尽快成为“双师型”教师。同时带动中青年教师参加各类实践环节，坚持教学科研并重。④建立青年教师考核制度。导师不定期地听青年教师讲课。坚持定期开展教学内容和方法的研讨活动;培养青年教师树立热爱学生、热爱教学、热爱教育事业的思想;由导师对青年教师进行考核指导。

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1.2部分管理层人员缺乏质量管理相关法律常识多数化工工程的管理人员只注重市场和项目的开发，而忽略了材料加工的质量管理；少数化工工程的领导阶级缺乏质量管理方面的法律常识，从而在工作时不能直接参与企业管理方针的拟定，质量管理工作得不到重视，使得化工工程常常出现基础部门管理问题，从而造成企业效益的下滑，进而工作人员的工作热情和积极性下降，产品质量出现一系列的问题，如此恶性循环。

1.3质量管理工作无法及时更新由于负责人对质量管理工作的介入较少，市场的新需求新动向也不怎么了解，无法及时了解顾客的需求变化，质量管理工作无法得到加强和创新，从而造成工程脱离市场，脱离现实，不仅失去了发展机遇，还错过了及时改正的机会。

1.4工作人员积极性不够大多数情况下，一些化工工程中工作人员在被动的进行质量管理工作，责任感和积极性不够，在质量管理工作中积极努力想提高工作质量的人员较少，工程的质量管理工作方面，员工积极性差强人意，从而导致质量管理缺乏积极主动的强力人力资源和员工基础，对进一步开展质量管理工作形成阻碍。

1.5认证机构工作不到位多数负责认证的机构房款其认证工作的需求已达到获得更多企业客户及利益的目的，这种现象会导致某些化工企业虽然得到了经营许可证，但其经营、技术、安全等方面不合格的情况出现，直接导致化工企业趋向杂乱化。而那些以取证为目标的化工企业，只是追求企业的表面合法，忽略了一个企业应有的严密有效的运营模式，这些企业在质量管理结构上不会有较大的成绩，其自身的发展也会受到严重阻碍。

1.6企业与供应商以及顾客之间的合作问题多数化工企业无法与供应商和顾客形成有效合作关系，导致企业与原材料供应商两者均在市场分析与调查、产品开发、市场监控以及质量控制与管理等环节有所削弱，由于企业与材料供应商之间缺乏这些细节上的相协作与支持，从而大大削减了企业的效益利润。

1.7化工工程质量工程管理责任制度不够完善企业的责任管理制度不完善就会造成质量管理工作分配出现问题，各项质量职能无法切实分配至各个相关部门及岗位，从而造成部分管理环节的缺失，此外，由于责任管理制度不完善，很多相关工作人员在质量管理工作过程中往往流于形式，从而造成化工工程的质量管理工作的没有落到实处。

1.8化工工程质量文化落后部分化工企业对市场变化没有引起重视，化工工程建设没有结合实际情况根据实际需要进行开展，从而造成化工工程质量文化建设较为落后，进而造成质量管理工作中出现照抄、照搬、模式硬化等问题，质量建设缺乏更新。除此之外，质量文化落后对工作人员产生较大影响，导致企业的运作停止于一个点上原地踏步，进而对工程质量管理工作的推进形成阻碍。1.9化工工程质量管理工作存在局限性目前，我国部分化工企业的工程质量管理工作存在一定程度的局限性，导致我国化工企业缺乏科学性，在技术性上较许多发达国家落后，进而造成我国化工企业无法与社会市场同步运行。

2加强质量管理的措施

2.1强化项目管理能力完成化工工程质量管理工作之前，应先建立规章政策，并在相关部门之间进行有效运用，进而提高和完善化工工程施工过程中的质量管理工作。完善管理部门的工作时，应该对管理部门的人员组及其技术能力进行全面综合分析，结合一定的技术手段进行评估，通过分析总结进行相关的技术补充。对化工工程质量管理进行完善，需要对化工工程中的相关技术人员的技术水平和管理人员的管理水平进行综合考虑，从而做到管理制度的完善和科学化。

2.2合理更新工程质量管理理念一项化工工程项目所制造的产品能否获得使用者的认同，首先取决于产品的质量，而产品质量是否合格则取决于企业质量管理工作是否受到重视，因此，可以说是顾客满意度与产品体现的价值形成一条质量价值链，整个价值链的决定因素在于质量管理。企业在运作的过程中需要以顾客的满意标准作为参考，只有结合市场和顾客的需要制定符合实际情况的经营管理制度，企业才能在保证产品质量的同时，全面优化成本与效率，从而使质量管理工作得到进一步完善。

2.3加大目标管理和质量监控力度化工工程的项目不仅需要得到客户合同签单，还要在项目质量上得到肯定，这就需要进行及时有效的目标管理和质量监控措施。可以根据分层管理里方法展开监控管理工作，把质量管理和企业目标分解成几小部分，然对每一部分进行有效合理的管理和监控，结合每一部分所需的施工技术要求、工作人员的技术水平、管理人员的工作经验等情况，总结制定出科学、有力的目标管理和质量监控工作制度。

2.4重视质量考核在化工工程施工运作的过程中，将工程项目的每个结构的管理措施进行总结和融合，然后通过企业的深入探讨和分析，将其实施和落实，逐渐形成全新的质量管理模式来实现企业产品的质量、成本和交付期各方面的最佳效果。对化工工程中的质量管理进行重点考核，不仅能够使顾客的利益、需求得到最大程度的满足，而且是企业的获取利益及实现收支增长的保障。

2.5全过程贯彻质量管理质量保护体系是实现工程质量保护、完善全过程质量的有效保护系统，质量保护的实现的手段主要包含了以下三种，一是组织结构的管理，二是程序结构的管理，三是工程施工管理及资源管理。企业应该注重对工程施工各个管理部门进行严格的质量监督工作，使工作人员、技术人员以及管理人员发挥其有效作用。此外，要经常通过监督和管理部门评估和审核化工工程的质量，对工程质量的形成初期到中期进行分析，有针对性地对质量管理进行改进，使监质量督管理体系有效地运行。

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即计划、设计和实施三个阶段，先从相关的学科理论上分析设计是否可行，再经过逐步的工程试验，最后把设计落实到工程中去，应用于实际的生产，化工工程设计与其他的工程有着不同的特点，化工工程的技术含量在工程行业位居前列，且工艺流程与其他工程大不相同。化工工程的内容包含了设备的遴选、设计工艺线路、绘制成图以及对周围环境进行可行性评估，这些设计最重要的是落实到图纸上形成规范性的图件，即化学工程工艺流程图、化工预算、化工工程设备布局图等。化工工程设计是化工工程进行的首要也是重要的环节，要考虑到诸多方面的因素，解决安全问题也要由此开始，在设计时，设计人员要考虑到化学工程的安全性，诸如化学设备的选用，设备如何布局才能避免安全事故发生等等。

2)化工工程设计中的安全问题。

化工工程的设计也比传统的工程设计复杂许多，其中需要进行大量的运算，包括数学、力学、化学反应方程式等等，需要多学科综合。化工设计中需要用到很多参数，参数的难把握性和可靠性又是设计人员面临的又一大挑战。在工程的设计完成阶段，设计人员必须对完成的设计图纸进行反复的实验并进行修改优化，以防止安全事故的发生，其中需要耗费工作人员大量的精力。在化工工程设计阶段，安全问题是设计的重点，应该把化工安全设计摆在一个十分重要的位置，我国化工行业主要存在以下几点问题:

a．设备的安全隐患。

前文提到，化工工程需要的设备往往是与众不同的，有的设备甚至需要定做才能满足需求，一个工艺流程中需要数个，甚至数十个设备彼此连接，所需要的设备型号也是各不相同，由此带来的型号不相互匹配，造成化工工程安全隐患。

b．设计所用资料不详实。

我国现阶段的化工工程不发达，在设计阶段所用的基本资料也并未进行严格的实验，其来自于一些中小型企业，可靠性不强，数据权威性不强，未经过大规模生产，因而在设计中使用这些数据会给安全生产埋下隐患。

c．设计中安全因素考虑不到位。

化学工程需要的化工设备纷繁多样，管道彼此交织，资金投入较大。安全因素考虑不到位分为两个方面:其一是设备过多，又限于设计人员水平有限，许多安全因素考虑不到位;其二是由于化工企业感觉投入已经过高，再花费过多进行安全设计会降低企业的收益，因而放弃了工程的质量。有些企业过于追求工程进度，导致工程粗糙，安全隐患层出不穷。

2化工工程设计安全观

工程安全在如今阶段已经备受重视，这是近年来安全事故频发以后总结的经验教训，工程事故给企业带来了严重的损失，给人们的生命安全带来了极大的威胁，近些年经济发展使工厂如春笋般涌现，但是频发的安全事故给人们心中留下了一道不可抹去的伤疤。化工工程的事故率较之其他工程更高，因而在设计阶段必须做好事故防范工作。在设计阶段要满足安全要求，重视每个生产环节的安全生产设计，严格遵守相关部门的安全标准，把安全的理念深入到设计中的每个细节中去，以主动的姿态防范安全事故的发生，设计人员严格遵守安全设计的制度，把制度作为安全的保障。根据化工工程不同阶段和不同部分的要求，注入安全运行的新元素，把安全设计深入到每个环节和每一个部分。同时对于化工工程的安全设计要有针对性，抓重点，有区别的对待不同的工艺流程。在工程设计完毕以后，要对设计完成的方案进行复议，对每个环节进行模拟实验，逐个排除其中的不安全因素，对设计好的图纸进行修改和优化，力求做到万无一失。

3化工工程设计中相关问题的解决方案

1)化工厂的选址问题以及场内布局。

化工工程的设计要从化工厂的选址开始，做好化工厂的选址工作并且做好厂内布局直接关系着化工工程的安全。按照以往的设计理念，化工厂要建在水源充足、原料供应充足、交通便捷的位置，这样的选址有利于产品的销售使用，减少运输路途，减少不安全因素，产、销、用区域化。其次，厂址的选择应该以人为本，化工厂不应该选择人口稠密、风景秀丽的地区，也不应该设立在上风向，避免有害气体扩散至人口稠密区，影响人们的日常生活，厂址的选择也要符合可持续发展的生态理念，化工厂在建立之前应该对周围进行环境影响评价，尽量少的破坏原有的生态环境，做到人与社会和谐共处，做到可持续发展。其次是厂内的布局，厂内的布局是指化工厂内部各组件之间的设置问题，化工厂中的各个设备要为物资的投入以及人员的工作提供便利，对设备中的永久性管件进行设计保护，将危险性较高的设备和危险性较低的设备分成不同的区域，并对危险性较高的设备进行专门的保护设计以及应急设计，一些可能接触发生反应的设备要隔离开。

2)管道的安全控制。

管道设计是化工工程设计中最为重要的一部分，管道担负着运送液体的任务，也是设备相互连接的通道，在化工生产过程中，管道中的液体一般具有可燃性和较强的腐蚀性，部分液体的毒性还比较强，管道安全是整个化工工程设计的关键，有的管道使用不久便会腐蚀掉，发生漏液等，进而发生危险，机械损坏也是最为常见的问题之一。因而在进行管线的设计过程中，要选用合适的金属材料，金属管道的连接处要做相应的安全处理。

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综合案例法：即在每章的结尾，提出需要解决的工程问题，引导学生综合利用本章所学知识，研究人、物、环境三方面潜在的危险因素及其出现的条件和形成事故的规律，探讨控制危险、预防事故的有效手段和对策，提高系统的安全可靠性。下文以几个实例来进行实例教学的说明和示范。化学工业的发展伴生着新危险，即：化工装置的大型化使大量化学物质都处于工艺过程或者储存状态；化工设备呈现多样化、复杂化及过程连接管道化特点，如果管线破裂或者设备损坏，则会有大量易燃气体或者液体瞬间泄出，迅速蒸发形成蒸气云团，云团随风飘移，遇明火爆炸，造成难以想象的灾难。（据估计50t的易燃液体泄漏，蒸发会形成直径为700m的云团）。讲到上述内容时，让学生利用所学知识进行实例问题计算，强化对这段话和相关灾害事故的理解。实例1：使用列管从高温热载体流体中除去易挥发物质。在维修过程中，水流进了两个阀门之间，正常的操作是开启一个阀门，使热油进来与冷水接触，结果却是水进来突然蒸发，给列管带来很大的破坏。假设水温25℃并处于1atm的环境下，如果水在100℃、1atm时气化，其体积会增加多少倍？解：水从液态迅速变为气态，体积膨胀，对列管带来破坏。在状态改变的过程中，水的量不变，假定为1mol。

结论：1mol的水从液态变为气态时，体积约变为原来的1697倍。如果是大量易燃液体泄漏，蒸发会形成巨大的灾害。另外注意：水在列管中发生了相变，不能使用水在1atm，100℃下的密度求体积；题目中并未提及水变为饱和蒸气，用1atm，100℃下的饱和水蒸气密度求体积也不妥当。压力容器有安全性问题。由于气压试验的危险性比液压试验高，气压试验比液压试验对安全防护的要求高，除了要有必要的保护措施外，还要有试验单位的安全部门人员在现场监督。我们用实验室的一个真实实例来讲：实验室购买了一台压力容器，厂方来人给用户调试设备，做气密试验时由于有一个螺栓未上紧，当压力上升到0．7MPa时发生泄漏，当时只听见一声巨响（本人处在监控室），设备快速泄压，所幸没有任何人员受到伤害，那情景希望大家一次也别遇上。所以，气密试验一定是在压力试验（包括液压和气压）后进行的。再讲泄漏源及扩散模式。化工厂的许多事故都会导致有毒、易燃易爆物质的溢出。准确地判断泄漏量的大小，掌握泄漏后有毒、易燃易爆物质的扩散范围，对于失事现场控制和处理非常重要。

实例2：含有少量有害废物的水经过内径为100mm的钢直管道，通过重力排出某一大型储罐。管道长100m，在储罐附近有一个闸式阀门。整个管道是水平的。如果储罐内的液面高于管道出口5．8m，管道在距离储罐33m处发生事故性断裂，计算直管道泄漏的速率？表格数据也显示了摩擦系数f随雷诺数变化很小。因此，对于粗糙管道中的完全发展的湍流，可以用近似式来估算。这里描述了一个有意义的流速。假设有15min的应急反应时间来阻止泄漏，总共有26000kg的有害物质泄漏出来。除因流动泄漏外，储存在阀门和断裂处之间的管道内的液体也将释放出来。必须设计另外一套系统来限制泄漏。这包括减少应急反应时间、使用较小管径的管道、对管道系统进行改造、增加一个阻止液体流动的控制阀。分析事故案例宜用真实的案例，阐明研究事故案例的重要性。事故案例将所发生的事故记录下来，包括原因、后果和防止类似事件发生所需的方法。在安全领域，研究事故案例很重要。工作中的任何人都能够从事故案例中吸取教训，避免危险情况的出现；或者忽视历史案例教训，使自己处于潜在的威胁生命安全的事故中。我们通过真实的历史案例，阐明使用化工安全基本原理的重要性。实例3：正在装载的油罐车发生爆炸。两名工厂的操作人员正在用乙酸乙酯充装油罐车。一名操作人员位于地面上，另一名站在车的顶部拿着充装软管的末端喷嘴。充装开始几秒钟后，油罐内的物质发生了爆炸。罐顶的操作人员被抛到了地面上，头骨发生断裂性骨折，身体的大部分被烧伤，最终死亡。事故调查表明：爆炸是由钢制喷嘴转移到油罐车的静电火花引起的。喷嘴没有同油罐车进行连接，导致静电积聚。使用非金属软管，可能也是引发事故的原因。

调查所揭示的事实是：1．容器上部的物质是可燃的；2．充装管线是不导电的软管；3．火花可能在充装喷嘴和油罐车之间转移；4．爆炸将位于车顶的充装人员冲击下来；5．不存在确定这类问题的检查或者安全检查程序。分层的建议是揭示根本事故原因的结果。第一层建议：直接的技术建议。1．使用导电的金属管道来输送可燃液体；2．将管道与油罐车连接起来，并将油罐车和管道接地；3．对充装油罐车进行浸渍管设计；4．充装操作期间，提供对油罐车进行氮气保护的方法；5．在充装平台上增设护栏，以避免操作人员从油罐车的顶部摔落到地面上。第二层建议：避免危险。1．建立新的油罐车充装工序；2．对操作人员进行特别的培训，以便他们熟悉每一个加载和卸载操作。第三层建议：改进管理体系。1．对所有加载和卸载操作进行初始的直接的安全检查；2．制订一个作为通常执行的制度，对所有新的加载和卸载进行安全检查；3．进行定期的审核（每6个月一次），以确保所有的标准和程序都能被有效地执行。实例教学显示，我校化工学院的化工安全工程采用这种教学方法对于提高教学效果大有益处。实例的运用促使学生很好地掌握了理论，并能用所掌握的理论知识尝试来解决工程实际问题，激发了学习热情，在学习方法和学习能力上都有大的提高。

作者：韩媛媛刘勇军单位：华侨大学化工学院

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二、精细化工领域数字化工

1.数字化工的特点基本特征探索一种全新的数字化的基于工艺过程数学模型进行工艺技术仿真实验研究的方法、构建多功能数字化工过程及其控制系统，以控制系统开发人机操作界面，通过建立工艺过程的全范围、高精度动态数学模型的方法被称为数字化工技术。它的主要特征包括：有双重用途，即系统控制以及工艺过程实验。能够利用有限的设备进行多种过程实验的最佳组合，能够选择多种方案以及过程控制法来进行实验，达到了连续、间歇反应动力学实验。不需要投入材料，可以安全的智能化实验，环保节能、易维护、使用、标准化、素质化等。

2.功能性的数字化工过程的研究多功能数字化工过程系统的研究是一个具备前沿性和原创性的探索性课题，需要引进大量的技术人员开展关于技术创新的工作。创新技术的研究主要包括以下几个方面：关于比较复杂的化工过程的高精度、全流程、全范围动态的数学模型的建立办法。化工过程一般都是间歇式的方式，在化工过程开始运行，到运行结束各个环节的实验数据分析，发现在工艺过程中表现出来的是分布参数、变化性、不平稳性、非线性等比较复杂的性质，这些复杂的特征给数字化工过程模型的建立带来了极大的困扰。通过对过程机理建模、模糊逻辑建模、人工神经元网络建模和系统识别建模等各环节的研究，可以建造复杂性高的化工数学模型过程。关于虚拟人机操作界面的研究。高度逼真的人机操作界面对于工业过程中需要的数字化实验的实现是必不可少的，通过模仿实际操作过程中工作人员的操作步骤，实现操作控制由数字化试验系统进行操作。对于此系统的开发必须提高人机操作界面技术，充分实现数字化工代替人工操作的方法。

人机操作界面与数学模型进行数据交换的新技术。关于数字化工控制系统和数字化工过程系统的研究，需要解决的技术就是数据的交互。人机操作界面发出的命令及操作必须让数学模型收到并运算数据信号，再将运算的结果显示在人接操作界面上。需要对高速动态数据函数链接库进行探究和建立，或者对于高速动态数据的数据交换方式进行探究和建立，以促使人机操作界面与数学模型的数据系统和数据交互形成一个整体。

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2化学工程技术的研究对象及复杂性

化学工程是以物理学、化学和数学为基础，并结合工业经济基本法则，研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律，并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中，在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下，化学工程的对象的情况较为复杂，具体如下：首先，该过程自身具有一定的复杂特点，包括化学与物理，而且两者经常发生，彼此影响。其次，物系方面较为复杂，流体与固体，或者兼而有之。流体特质变化较大，如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后，物系流动时边界复杂，由于设备的形状较为多样，而且其在填充物方面的形状也不正常，如催化剂、填料等，使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。

3化工工业的现状及发展

目前从形式上看，现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段，正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多，造成排放物复杂、量多及危害大，因此，目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时，在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略，制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展，各行各业进行生产都要接触化学工艺，涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题，这都是现代化学工业需要面对的问题。目前，我国的化学工业经过了半个世纪的发展，已经形成了门类比较齐全，品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6亿元人民币，占全国工业总产值的9.8％，实现利税747.8亿元，石油和化学工业企业13765个，资产总额13344.2亿元。我国化学工业获得长足进步的同时，环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中，仍存在不少问题和障碍，严重制约着我国化学工业的发展。

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2绿色化工技术的开发

2.1原料的选用

绿色化工科技的发展，如果不从化工污染、化学反应的源头着手，那么始终是治标不治本而且十分被动的措施。那么化工科技及工艺发展过程中，选择无毒害溶剂、原料、催化剂等化学原料来进行化工生产、制作化工产品可实现零排放、零污染的清洁生产和加工原则，有效防止和控制化学污染的产生。近年较为常见的无害化学原料为：野生植物、农作物等生产物质。将芦苇、树木等天然野生植物纤维，以及稻草、麦秸和蔗渣等农副产品的废弃物作为原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。还有利用生物质气化产生氢气等，都是绿色化工技术中原料选择应用的非常好的例子。

2.2无毒害催化剂的选用

在百分之九十的化工生产中催化剂是提高反应速率的必需品。然而在绿色化工科技的开发过程中，无毒害的烷基化固相催化剂是国内外研发工作的重点。南京大学徐国际【2】利用环境友好性绿色化合成过程对烯丙基醇类化合物作为烷基化试剂，在无溶剂的条件下对1，3-二羰基化合物进行直接烷基化反应，反应后处理步骤简单，且催化体系可以循环使用，四次催化循环后收率仍然能大于84%。

3绿色化工技术在化学工业中的应用

3.1清洁生产技术

清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废物排放的绿色化工技术，包括辐射热加工技术，绿色催化技术，临界流体技术等。在冶金工业、印染工业、煤气化、制甲醇、垃圾处理、海水淡化等行业都得到了很好的运用。此外先进的脱硝脱硫技术、垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能太阳能等自然能发电技术等等这些都利用了清洁生产技术。例如，海水淡化技术的应用不仅解决了我国淡水资源匮乏的现状，还利用有效的化学方法将海水中的盐水分离，在海水淡化的预处理过程中不会产生任何对环境状况的不良影响，也没有对生态环境造成伤害。而且，在海水淡化预处理过程中所产生的氢氧化镁作为一种成本低廉、工艺简单、不产生二次污染的清洁化工产品，具有非常广阔的发展前景。

3.2生物技术

生物技术领域包含细胞、基因、微生物和酶等技术范畴，其主要应用在化学仿生学和生物化工两个方面。生物酶在作为一种在生物体内的催化剂，具有高效、转移性，可以参与到各个生物化工的合成过程中。另外，化学仿生学中的膜化学技术也是这一领域中广泛应用的生物技术。在绿色化工技术中采用生物技术，可以利用再生资源合成化学品。从早期来源于动植物中的有机化合物原料，到后来以石油和煤炭作为原料。例如，在绿色化学工程与工艺中，制备丙烯酰胺，利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后，大大降低能耗，且没有污染环境副产物产生。由此可见，利用广泛存在于自然界中的酶当做催化剂，与工业酶及一般的化学催化剂相比，自然界中的酶具有无污染、反应条件温和、产物性质优良的特点。

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2工程实例

2．1工程概况

本文以某度假村智能化工程为例。本工程需要完成的主要内容包括:视频监控系统、入侵报警和周界保护系统、电子巡更系统、一卡通系统、综合布线以及计算机网络系统、有线电视系统、数字无线对讲系统、楼宇控制及智能照明系统、能量计量及分析系统、多媒体会议系统、背景音乐与紧急广播系统、多媒体信息及LED显示系统、客房控制系统、温泉泡池控制系统等弱电工程深化设计及施工，设备材料供应、安装、现场指导、技术服务、调试、开通、验收、试运行、培训及施工管理等所有工作内容，使各系统满足设计和施工规范的要求，并能使各系统及整个综合系统工程正常运行。

2．2设计深化阶段工作内容

2．2.1总体设计深化根据设计院提供的图纸、运营公司提出的设计指引，编制完善的总体设计方案。方案内容包括对整个弱电系统的总体功能、系统组成，所达到的目的进行阐述;完善各子系统之间的通信协议、各子系统功能、设备选型、技术参数、系统图等。2．2.2施工图深化设计在总体设计的基础上，根据原有设计图进行施工图深化设计，包括图纸目录、施工与安装说明、系统电气原理图、系统图、弱电系统的桥架管线图、各楼层的设备安装平面图、弱电机房和弱电间的设备布置图、机柜安装图、设备安装详图等。2．2.3施工图的审查总包单位负责组织相关的单位对施工图审核，组织原设计单位、业主、第三方的审图机构，以及相关的国家主管部门对施工图进行审核、审查。

2．3施工阶段工作内容

(1)弱电系统设备、材料的采购和供货。(2)与其他相关施工单位的协调，明确弱电子系统之间的工作界面和接口方式，与其他各个相关的施工单位协调。(3)与设计院、监理、土建、机电安装、装修单位的协调。还有很多单位如:空调暖通、园林绿化、消防等基本上复杂的项目和所有专业都有要协调和处理的，另外与外部单位还有常见的:电信、广电、技防办等很多单位。(4)制定详细的施工计划，督促并检查各子系统的施工进度。(5)对弱电各系统的施工质量进行检查、评定，并统一报送监理进行阶段验收;定期进行安全教育，督促检查本单位的安全施工情况。(6)有关协调会议、施工过程的设计更改、施工质检的整改。(7)各系统的调试、系统联调、系统开通试运行等工作，编写系统调试大纲。

3智能化工程的造价控制

3．1加强施工前计划

(1)施工前，应充分召集各相关人员对现场进行彻底摸清勘察，深化设计，只有具备非常强的深化设计能力才能做好工程量的核实工作，能提前做相应的技术变更，在设备采购前就能弄准确设备清单。(2)对相关工程量进行科学评估，明确记录在案，避免开工后出现不必要的施工浪费，而对于部分工程变更需要花费数额大的，须有设计单位、业主代表、监理、施工单位等多方共同确认。科学预估可能花费较高的工程环节，将其列为重点造价控制对象，努力将控制关口前移，做好事前控制与事后控制。造价工程师在项目实施各个环节应保持全程监控和跟进，精密核算，严格管理。

3．2控制设备、材料的费用

工程施工阶段需要耗费大量的设备和材料，这一项的费用支出甚至可以占到工程预算总费用的七成以上，因此务必要做好设备材料的物料耗用和采购价格管控，在物料领用上要严格登记，严把领料关，对于采购价格，应以招投标的形式完成，同规格型号低价中标。

3．3实施合同全过程管理

正常情况下，按照事先预定进行工程的各项施工，能够在保证工期的情况下合理安排调配各项资源，能够真实反映费用的合理性并尽量节约资金，避免不必要的赶工期、加班费。通常，如果能够建立完善的合同，对各种逾期现象作出限定和制约，就能很好地避免此类现象，控制费用增加［3］。而对于一些材料、施工设备，如果合同条款、协议中未对此加以明晰化的规定和管理，就很容易被施工单位钻孔子，以次充好、以假乱真，不仅大大增加了费用支出，而且还可能给工程质量和寿命带来不良影响。

3．4工程变更管理

(1)一旦完成智能化工程施工图，就必须严格执行，严禁私自加以调整，尤其是调高施工标准，如果确实有必要进行增加造价，就必须经由设计单位、业主代表、监理、施工单位等多方共同碰头开会确认，从项目的经济型、技术适用性、工程可靠性等方面进行综合论证通过后方可实施。(2)非经审批通过不得随意变更程序。设计变更主要是设计院签字盖章认可，业主方及监理方往往是抄送单位。如施工方发现现场情况和图纸不符合或者图纸本身出现了遗漏或者业主方的需求发生变化的情况下由施工单位发出的。而对于费用可能较大的变更，首先要明确预算费用，报主管领导审批后方可实施。(3)强化工程量审核。变更过程中出现的各类工程量增加，应由多方共同确认审核，查明核实无误后签字认可予以执行。

3．5竣工阶段的工程造价管理

(1)健全各类招标文件、合同、预算概算计划书、工程施工进度表等文件资料的管理，期间保持对施工工程和施工费用的考核管理，明确各项工作是否按照既定文件规划严格执行。(2)工程竣工决算的最主要依据是竣工图，设计变更单，技术核定单，隐蔽工程验收单，检验批验收及竣工验收合格证明等工程施工工程中的证明资料，特别是开口合同及没有工程量清单的这类合同至关重要。

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2加强绿化工程施工管理

2.1对现场施工管理人员开展思想教育，使他们充分认识施工管理工作的重要性施工管理部门要抓好现场管理人员的学习和教育工作，使每一位现场管理人员明确自己的责任和职责。制定现场管理工作约束、奖罚机制，制定现场管理工作标准，制定现场管理工作检查考核办法。通过制度和工作机制使每一位现场管理人员能够守则、遵纪，按程序办事，按规定办事，切实履行管理职责，为国家负责、为单位负责、为工程负责、为自己负责，把现场管理工作做好。

2.2调动项目部管理人员的自觉性，提高主动管理意识制定工程质量评定及节约工程费用的奖励办法并及时兑现，是调动管理人员施工质量管理、控制成本费用的关键。奖励办法要制定的详细具体，而且要根据工作岗位、责任大小、工作量大小区分为不同档次，让每个人都心里明白。项目经理要将工程项目质量要求和成本目标分解到项目部的每一个管理成员，各负其责。项目经理和每个管理者形成利益共享、风险共担的局面，共同讨论如何管理才能提高工程质量，并能降低工程项目成本，使每个项目管理人员深感自己在施工管理中的责任，以及保证工程质量，降低工程成本对自己的利益关系。只有靠大家共同努力，积极主动地实施项目施工管理，才能收到预期效果。

2.3调动施工班组长的管理指挥能力，提高施工人员的劳动效率施工班组长在项目成本管理中具有十分重要的作用。在工程施工全过程中，施工班组长始终指挥着各自的施工人员实际操作作业，操作工人的劳动效率直接影响着当天的工程进度，材料的损耗，甚至工程质量的优劣。因此，工程项目施工管理中施工班组长具有第一重要因素，因为只有施工班组长认识到工程质量，及工程成本管理的具体要求和实际重要性，才能直接影响和带动施工人员共同参与工程管理。如减少偷懒现象，严格按照图纸施工，合理安排工序，合理使用材料，节约原材料，积极赶超工程进度，保证和提高工程质量等。

2.4强化工程预算控制制度，加强数据采集、保管、使用工作，保证现场管理工作有理有据工程预算管理要按一定的管理层次划分权限，以项目、金额予以明确。特别是对项目部所提供的最基础数据，在使用时应采用“提”、“用”分离机制和审批权限区分办法，以达到科学决策、减少失误、合理控制预算的目的。现场管理人员要根据图纸结合每个工程的实际情况进行论证，到施工现场实地勘察。对确实需要变更的，应先将现场拍照留底，变更后的项目同样要记录，做好现场签证工作，防止出现漏洞，增大工程开支。要想把一项工程做到既好又能节约资金，关键就是现场管理及基础工作要做到位。首先是工程的预算，有了工程预算，才能掌控该工程的开支；才能为领导决策及具体工程施工提供依据；才能根据资金和工程要求制定具体的施工方案。在现场施工管理中，要遵循全面的工程现场管理，突出重点的原则，努力加大管理力度，提出工程质量的要求。为此，就要加强现场施工工作的管理，严格按图施工，不该变更的尽量不出变更，可变可不变的尽量不变。促进按图施工的科学性，按图施工的规范性，维护现场管理工作的严肃性。工程在施工中，要做到事前跟着预算走，在执行中发挥管理职能，要严格管理现场施工工作的全部过程。加强监理人员管理，要相互监督、相互制约，从不同的角度承担起管理的职责，形成有效的管理制度。

2.5加强管理人员队伍建设，抓好业务培训，提升管理工作水平加强管理工作，发挥施工管理在整个工程中的作用，关键是要有一支高素质、业务工作能力强，具有权威性的管理人员队伍。目前，在绿化工程施工中还存在不少问题，因此，要严格进行业务培训，把好发证关，使管理工作走入正常的轨道。

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做好开工准备工作是保证工程质量的前提。园林绿化工程应该具有详尽的施工工艺流程，在开工之前监理师和驻地监理员应及时做到查勘现场、熟悉施工图纸、施工规范和操作规程等，深刻领会设计的理念及意图，及时向施工单位进行设计和监理交底。监理员对施工单位报送的施工设计方案须进行详细的审查和充分的论证。要做到技术合理、方法先进、安全文明施工、保证工程质量；并审查施工单位施工人员、机械及工程材料的准备情况，做好施工场地检查、验收等工作。

1.2做好与业主、施工单位的沟通协调

监理人员必须在开工前及时与业主沟通，了解业主对该项目的意图，在工程实施前、中、后阶段积极主动的向业主及时汇报工程的进度及工程实施过程中出现的各类问题；同时，把业主提出的新要求和意见及时反馈给施工单位，要本着科学、认真、负责的态度为业主服务，协调好甲乙方的关系。此外，作为专业的监理工程师要在施工过程中尽量给建设方提出对项目建设合理、切实、有益、可行又便于实施的建议。

1.3做好施工现场监理，进行全程跟踪监督

施工设计图纸确定后园林工程质量的高低和美化效果的好坏主要取决于现场的具体施工情况。监理人员要深入施工现场，注重工程的现场管理，并对施工情况进行调查研究，做出详细的监理细则和规划，在土方拉运、调运苗木、栽植苗木等方面严把质量关，坚持相关标准，严把签字关，以确保工程整体质量。此外，园林工程不只是要在施工前和施工过程中做好监理工作，更重要的是要特别注意施工结束后在管护期的跟踪监督工作。种植苗木只是完成整个工程全部工作量的其中一部分，最终是否达到了设计的效果，更为关键的是还要看后期的管理养护工作。这就要求监理人员继续对工程进行必要的监督、检查、考核，直至直到工程最后的竣工验收。养护管理阶段主要包括苗木的修剪、病虫害防治、松土、除草、施肥、灌溉等工作。

1.4整理、完善工程施工资料

做好工程施工资料的整理、完善和归档工作。监理方必须将施工全过程中的图片、影像及相关纸质文件、施工资料进行整理归档，建立工程监理资料。监理人员必须保证所采集资科的真实、完整，并使之分类有序。

1.5注重提高自身职业素质

园林绿化工程要求监理工程师不但要具备丰富的专业理论知识，还需要具备丰富的园林绿化工程的设计、施工、养护等工作的相关管理经验，才可以结合施工现场的实际情况，因地制宜灵活运用理论知识及时解决实际操作中可能遇到和存在的问题。监理工作人员不仅要熟悉相关的法律法规和专业技术知识，还应具有良好的职业道德和一定的艺术修养。熟悉法律法规才能使工作有理有据，具备扎实的专业知识才能取得业主和施工单位的信服才能提出科学合理的建议，职业道德可以约束从业人员不会为了个人私利随意给施工单位签字，艺术修养可以让从业人员做到胸中有丘壑。

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其次，在纺织和皮革加工领域，应用的原材料有很多是生物质材料，因此对于生物质材料的了解对轻化工程学生来讲非常重要，所以我们将生物化学中糖类、脂类和蛋白质类等生物大分子的结构、性质和功能列为轻化工程学生的学习重点，大约占到16学时左右。让学生对生物大分子结构和性质有全面的认识，帮助学生在对这些生物质原料进行处理时能够做到有的放矢。

再次，原有生物质材料都有各种各样的优点和弊端，如何保留其优点而避免其缺点，是一个全新的课题。比如天然彩棉，具有良好的天然色彩，可以避免后续染料加工过程，节省能源和成本，降低污染等优点，但同时，天然彩棉的棉纤维纤丝较短，不如白棉，另外产量比白棉低。针对这些特点，应用生物技术中的基因工程操作可以帮助我们既能保留优点，又能改善缺点，基因工程技术可以从根本上按照人们的意愿改变原材料的特性，所以，生物化学中的分子生物学以及基因工程我们也向同学们做细致的阐述。其余学时我们安排了绪论、对生物小分子的认识以及简单的代谢内容，让学生了解生物化学的全貌以及了解为什么学习生物化学以及如何才能学好。

2教学方法

采用“以问题为中心的教学模式”，利用多媒体教学和板书教学相结合的手段。目前，作为国内普通本科院校，吉林化工学院的学生自主学习能力不强，学习状态不佳成为了一种普遍现象。传统的教学模式不能激起学生的学习兴趣，学生学习非常被动。“以问题为中心的教学模式”(ProblemBasedLearning，PBL)，1969年由美国神经病学教授Barrows在加拿大多伦多的McMasterUniversity首创，目前已成为国际上流行的一种教学方法。其特点是：以学生为中心，老师为引导者，以自我指导学习及小组讨论为教学形式的课程模式，能有效地培养学生发现问题、解决问题的能力，有助于提高学生的创造力、人际交往及协作能力。在课堂上我们会先提出一个轻化工程范围内能遇到的问题，比如真丝织物的脱胶处理问题，在这个工艺过程中，首先涉及的生物化学知识是丝素和丝胶的生物化学本质是什么？引入蛋白质分子结构组成、化学性质专题；进一步酶法处理脱胶环节应注意哪些问题？引入酶促反应的影响因素专题。将学生分成若干小组，进行讨论，并设计出工艺方案，这样的方法，不但激起了学生的学习兴趣，还取得了良好的教学效果。

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2现代化小农水工程设计的规划布局

项目区建设规划设计布局起点高，突出实效性。根据水资源现状，广泛征求群众意见和建议，优化工程设计，优选灌溉模式，全部采用管道输水方式。以管代渠、节水节地。水源依据是“靠河建站，不靠河打井”的原则，精心布局、细化设计。达到工程设计“三十年不落后，五十年还能用”的目标要求。共建成高效节水灌溉面积19.25万亩；铺设UPVC管道700km，新挖疏浚河道172km，新修建生产路83km，新建、改建桥涵闸等建筑物302座，新打和配套改造机井943眼，新建泵站泵房36座，配套水泵、架设变压器、安装变频供水设备36台套。新建土壤墒情自动测报系统4处。设计实现“旱能浇、涝能排”的现代化农田管网工程系统。36座泵站采用变频自动化控制，高效节能，943眼机井采用一泵多卡管道灌溉模式，节水省电、方便操作及管护。

3工程设计模式

泵站工程模式：“一泵、一网、一卡两表多栓、一带、一畦田”。机井工程模式：“一井、一网、一卡、一表、一栓、一畦田”。一泵指泵站，控制灌溉面积3000亩左右。选用单级双吸中开离心泵，扬程24m，功率22～185kW，流量每小时500～1866m3。泵站配置拦污栅网、闸阀、压力表、真空泵、变频柜、高低压配电设施等。系统运行自动控制，体现了新技术应用和高标准设计应用。泵室为钢筋砼结构，泵房为砖混结构，钢木套装门、塑钢窗、花园式院落。“一井”指配套机电井。为混凝土砂管井。井深60～70m，单井出水量40～60m3，设出水口（给水栓）10～20个，单井控制灌溉面积80亩左右。“一网”指输配水管网系统，从泵站、机井到田间出水口均用管网输水。“以管网代沟渠”、灌排水分设，实现田间自来水无死角无盲区。因管网系统较大，设计管道直径从Φ110～Φ500mm均用UPVC管件。系统设进气、排气阀、泄水阀、闸阀等配套设施。泵站出水口设计安置磁流量计和插入式数字流量计两种计水量器具，给水栓配备移动水表和小白龙输水软管。“一卡”指智能控制卡。用于泵站、机井启动，控制一座泵站、一眼机井灌溉。一泵一井多卡，依卡缴费，刷卡取水，实现计量用水缴费，促进了群众节水意识。“两表”或“一表”，是系统中的固定水表和移动水表。固定水表安装于泵站灌区干管首端，由水管员管理。作为泵站计量用水收费依据。移动水表是将固定水表计量分配到用水户的延伸和依据。水表起止码由水管员记录，用水户确认。机井灌区仅在井池出水口设固定水表。“多栓”或“一栓”，指泵站或机井系统的给水栓。泵站系统设多栓，机井设一栓用水灌溉。大田灌溉给水栓设计采用是先进的自动排气系统，解决了原来给水栓排气困难的问题。由一体式改为分体式安装，有自动关闭功能，节水高效。由地上变为地下深埋，便于机耕，用水泥浇筑，有防盗、防晒、防老化、不易损坏的优点。一带是田间出水口以下连接小白龙输水带。给水栓通过输水带用快速接头连接向畦田内灌溉，使用方便。畦田是田间畦块。传统长畦200～300m，宽8～10m，灌溉时间长，浪费水电。设计田间支管间距100m左右，出水口间距50m左右，畦田大变小，加大了田间节水效果。泵站灌区和机井灌区核定水价为0.21元/m3和0.22元/m3，亩次灌溉成本10元左右，比传统灌溉模式节省50%.

4工程设计综合效益分析

4.1创新了灌溉模式，优化了水资源配置

项目区实现了高效节水管网化管道灌溉模式，通过现代化先进的管网工程进行农田输水灌溉。以生产路为框架，在田间铺设了纵横交织的封闭式压力管网。乡镇灌溉用水协会根据各村灌溉面积，农作物种植季节、生长情况、土壤墒情、旱情选择配水，实现了水资源优化配置和高效节水灌溉的目标。

4.2为优化产业结构调整，保障了水利支撑

小型农田水利建设现代化高效节水省电灌溉工程系统，全面解决了以往存在的“最后一公里”问题，优化了农村产业结构调整，先进科学的灌溉技术和充足的水源条件，使粮食及其它特色产业规模快速发展，项目区出现了一大批种粮大户，特色优质瓜果蔬菜等经济作物种植大户，形成了特色产业经济强镇、强村、增加了农民经济收入。

4.3实现了高标准现代化农田基础建设

小农水工程的设计，实现了耕地灌区节水化，工程运行科学化、长效化、灌区路网化、工程管网化。同时实现了灌溉自动化，控制智能化。建成“旱能浇，涝能排”高标准农田近20万亩。用水成本由以前每亩次30元左右降至10元左右，节水节电，达到设计要求。

4.4农民得实惠，政府得民心