化学工程及工艺范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了4篇化学工程及工艺范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

20世纪80年代以来，化学品在社会公众中的形象产生了一些微妙的变化。一些人甚至认为，“化学品有毒、有味、污染环境。国内一些食品、化妆品广告或包装上常有一句“本品不含任何化学添加剂”。“化学”似乎成了“有害”的同义词，殊不知，那些标榜着纯天然的也是化学品。广义地说，任何物质都是有毒的，物质的毒性与物质的“量”有关。分析绿色化学工程及工艺在化学工业生产中的应用，能够降低化学工业污染程度，提高化工节能效果，对化工行业的发展意义重大。

一、绿色化学概述

（一）绿色化学概念。色化学又称环境友好化学，是运用现代科学技术的原理和方法来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用与产生，使所研究开发的化学产品和过程更加对环境友好。从这定义上来看，绿色化学的目的就是在化学转化的全过程中对污染进行预防，把污染末端开始控制变为源头就治理。绿色化学涉及对化学产品及其合成设计与改造。通过提供一个新的方法，既通过改变化学方应与化工过程，从而从根本上减少或消除危害物质的产生，并进而解决环境问题。

（二）绿色化学特点。第一，绿色化学考虑社会可持续发展，促进人与自然的协调。大力开发人类最理想的绿色资源和能源，充分利用生物质，即植物、农作物，以及其他通过光合作用产生的有机物，它们是理想的石油品替代原料。此外，还可利用取之不尽、用之不竭的太阳能及风能、地热能和海洋能等，促进化工生产的持续发展。绿色化学是人类用环境危机的巨大代价换来的新认识、新思维和新科学，是更高层次的化学。第二，绿色化学是研究与环境友好化学反应和技术，特别是新的催化工程技术，在选择原料路线时，尽量使用低污染、无污染的原料，以替代有毒有害的原材料，反应过程中采用对环境友好的媒介和反应技术。如：酶催化反应、膜催化反应、清洁合成技术、生物工程技术等。”这些采用生物技术、酶技术及基因重组工程等高新技术开发新的化学反应与合成新的化合物，能够实现化学反应技术的绿色化。第三，绿色化学是从源头上防止污染的生成。即污染预防环境治理则是对已被污染的环境进行治理，即“末端治理”。时间表明，这种“末端治理”的粗放式经营模式，往往治标不治本，只注重污染的净化和处理，不注意从源头上和生产全过程中预防和杜绝废物的产生和排放，既浪费资源和能源，治理费用投资又比较大，综合效益差，甚至造成二次污染。因此，绿色化学的目的就是把现有的化学工业生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上消除污染”。

二、G色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用

（一）清洁生产技术的应用。清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术，比如先进的脱硝和脱硫技术；城市垃圾的无害化处理技术；生活垃圾制沼气技术；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，这此都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广，主要有以下几种技术：生物工程技术，这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等；辐射加工技术，如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应；绿色催化技术，这里有多种催化剂，比如分子筛催化剂、相转移催化剂等；超临界流体技术，这里有超临界H2O和超临界CO2都能阻燃并且无毒。

（二）生产环境友好型产品。发展绿色化学工程与工艺，其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例，比如寻找替代品来替代氟利昂，这样可以保护大气的臭氧层；使用可降解的塑料制品；无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染，近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料，大大减少汽车尾气造成的污染。

三、绿色化学工程与工艺对化学工业节能起到的作用

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。

四、结语

总而言之，绿色化学工程与工艺采用无毒的溶剂、原料，选择无污染、低耗、节能的化学工艺过程，应用清洁的生产技术，实现生产与环境相协调，产品和生态友好，开发和应用绿色化学工艺，已成为当代化学工业的发展趋势和前沿技术，是建设环境友好型社会的关键所在。

参考文献：

篇2

经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注，各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的，绿色化工技术的重点在于绿色二字，其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题，对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。

1关于绿色化工技术

绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染，通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来，化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下，化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了，减少了资源的浪费，从而对环境问题的解决有极大的益处。

2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点

2.1选用合适的化学原料

化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础，而且是污染的来源，因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染，是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是，研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的，但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发，现在的技术飞速发展，化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料，尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产，逐渐降低化学药剂的使用频率，采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料，是一个不错的选择。

2.2选用绿色化学催化剂

化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产，提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益，为社会积累财富，但是很明显这种财富不会长久，因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量，是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业，其关注点都在研发无毒化学催化剂上，争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染，努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看，烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观，实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的，对环境不会造成污染，可以推广到化学生产工业中，有不错的使用价值。但值得一提的是，烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中，研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据，尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果，进而促进资源的利用率。

2.3选择性强化化学反应

化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点，若是研发人员可以完善这一内容，化学生产过程中产生物的提取会更加高效，也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低，还可以降低化学工业所需成本，如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物，这一种氧化物会对环境造成严重的破坏，因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道，为了达到化学工业绿色生产的目的，减少环境污染，一定要选择性强化化学反应。

3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点

3.1应用清洁生产技术

清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等，一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势，在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时，清洁生产技术可以将海水中盐分分离，甚至可以分离海水中的其他物质，使海水成为人们的生活用水。

3.2应用生物技术

生物化工中常常应用生物技术，在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分，这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果，而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。

3.3应用环境友好型产品

环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活，杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源，降低化学工业生产给环境和人类带来的危害，逐渐提高资源合理利用，增加效率。

4结束语

经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现，这种技术可以减少对环境的污染破坏，提高资源再利用效率，以及提升资源溶解的程度，能推动整个行业的发展和进步。

作者:杨璐 单位:沈阳师范大学

篇3

1.激发学生的学习兴趣通过实验的方法，可以引导学生深入到实践中来，实验教学能改进学生的思维方法，端正学生的学习态度，进而培养学生的创新能力。在教学过程中，教与学需要有机结合在一起，开放性教学能让学生认识到不同实验的操作方法，在实践中理解化学知识。

2.提升学生的实践能力实践能力是每个学生都必须掌握的，实验室开放不但能提升实验室的利用率，而且能充分调动学生学习的积极性和主动性，逐渐培养应用型人才。学生有更多的机会进入实验室，熟悉仪器操作规范，规划实验的操作，提升实验课的教学效果。

二、化学工程与工艺专业无机化学实验室开放的基本设置

化学工程与工艺专业对学生自主实验及独立学习的要求比较高，在实践中需要结合教材知识，重新审视自己学过的知识，在实践中强化对知识的理解。以下将对实验室开放的基本设置进行系统的分析。

1.制定科学合理的实验教学计划为了满足教学机制的需要，必须根据实际需要明确化学工程与工艺专业实验教学目标，根据教材内容拟定教学计划。必要时可以和化工类企业负责人共同商讨化学工程与工艺专业人才培养方案，让学生的知识和技能与社会需求接轨，让学生系统掌握化工专业实验的基本知识。在离心泵性能测试的学习中，可以将其和管道流体阻力及传热系数结合在一起，将三个实验进行整合，将3套装置串联起来，作为一个工艺流程进行思考。在实验过程中涉及到泵的启动、流量调节、管道阻塞及温度控制等方面，需要操作者掌握操作系数的调控方式，对仪表、阀门及管件的应用原理进行分析。在实验操作过程中，制定实际操作步骤确定下一步计划，加深单元操作在实际学习中地位作用的认识，进而锻炼学生解决实际问题的能力。

2.优化实验教学体系实验教学内容不是一成不变的，需要根据实际情况适应社会发展需要，及时更新和丰富实验教学的内容，必要时进行适当的改革。各项教学体系的制定，都需要以提升学生的综合实践能力为基本，构建以实验基本操作和技能为基础的综合性实践平台。在实验中学到《气体的制备、净化、干燥和收集》需要提前制定综合性方案。在操作过程中，需要明确反应物的状态及反映条件，在固体和固体反应时，需要及时进行加热。当固体和液体发生反应时，需要在常温情况下。收集装置主要有三种方法，分别是排水集气法、向上排空气法、向下排空气法。在实验操作过程中，可以以激发学生的创新能力为基础，让学生根据实验操作步骤和环节，运用自己学过的知识，理解实验教学的目的，自主进行设计，通过创新性训练，进而培养学生自主实验的能力和水平。

3.建立客观公正的实验教学评价体系实验教学是检验学生学习能力的关键，在化学工程与工艺专业无机化学实验教学中，当学生实验操作结束后，老师需要根据实际情况，进行适当的评价和总结。结合实验结果和学生操作水平，对学生的学习行为进行恰当的评估。在《二氧化碳相对分子质量的测定》实验教学中，需要选择合适的胶塞塞住干燥的雏形瓶的瓶口，在胶塞上做记号，称取重量后做好标记。将启普发生器导出的CO2装入锥形瓶的瓶底。待满后，缓慢的取出导气管。用胶塞做好标记，进行称量。此时体积公式为G2=容器质量+mco2，其次往锥形瓶中加满水，塞好瓶塞，记下温度T和大气压力值p。在操作过程中根据学生的实际表现，进行适当的表扬。实验课程是理论联系实际的操作环节，主要是通过实践操作掌握基本知识和基本技能，最终获得所学的实验知识和解决问题的能力。实验课证明每个实验项目都要达到整体教学的目的。实验课很难通过课程结束后的一次考试得出结果，需要多进行实验探究，建立科学、客观、公正合理的指标管理体系，严格按照指标管理体系进行操作。从学生的角度出发，根据学生的实验结果，对化学工程与工艺相关内容的了解度进行充分的概括。

篇4

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0271-02

随着我国经济迅速发展，社会对对化工人才培养提出了更高的要求。本科院校工科教育的主要目标之一是培养高素质的工程技术人才，使学生在获得专业知识和技能的同时具备较高的综合素质和创新能力。教育部“卓越工程师培养计划”明确提出“……改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力……”。强化学生工程能力的培养已成为高校工科专业人才培养的核心任务。化学工程与工艺专业肩负着培养高级化工人才的使命，专业工程性质突出。培养学生的工程能力，不仅要加强实践环节建设，更要重视理论课教学特别是专业课教学的指导作用。化学工程与工艺专业主要面向的工业部门是化学工业，属流程工业，往往涉及一系列物理、化学和生物加工过程。化工产品的生产是各种化学单元反应和化工单元操作的有机组合和综合应用。化工工艺学是根据化学、物理、物理化学、化学工程原理和其他科学的成就，研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术先进、经济合理、安全环保的化工生产工艺的学科，被认为是架在实验室研究与工业生产中的一个桥梁。课程工程性强，存在许多与实践环节的关联点，是培养学生工程能力的适宜载体。关于化工工艺学课程教学已由不少报道。黄美英[1]等对强化课堂教学、加强实践与理论教学相结合以及强化学生工程观念等方面对《化工工艺学》课程教学方法的改革进行了探讨；邱玉娥等[2]指出该课程教学应加强工程意识和创新意识的培养，并尝试采用“传统型、技改型、创新型”案例教学法强化培养学生的技改创新意识。王钧伟等[3]认为可通过精选教材内容、强化实践教学、追踪学科发展、开设专题报告、加强绿色教育等方式，提高学生学习热情，锻炼学生的实际动手能力，培养学生的创新意识，增强教学效果。本文介绍了在化工工艺学的课程建设和教学中突出学生工程能力培养的一些新尝试。

一、课程教学目的再认识

从化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和流程组织、物料衡算、热量衡算的通用方法，介绍典型产品的生产原理、典型流程、关键设备、工艺条件。典型产品生产工艺的讲解重点放在分析和讨论反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等；同时对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及三废处理运作进行一定的论述。使学生获得广博的化学工艺知识，培养工程能力，以便在生产与研究开发工作中开拓思路，灵活运用，不断开发应用新技术、新工艺、新产品和新设备，更好地满足社会需要。为强化工程能力培养，要重视本课程对专业实验、课程设计、生产实习等实践环节的指导作用，教学活动与实践环节有机关联，画龙点睛，有的放矢。

二、课程教学资源建设突出学生工程认知、工程设计、实验操作

依据课程实践性、综合性、复杂性，为提高学生的工程认知能力和感性认识，基于FLASH和网页制作等软件工具，开发了多功能的化工工艺学资源库，包括：例题分析、图形演示、生产装置实际录像和图片、实习现场实际教学录像和图片等。学生可随时通过网络观摩这些资源。学生将工业生产装置和工艺展示的视频看作理论联系实际的视觉纽带，访问的积极性高。《化学工艺学》中流程图较多，如果采用学生自己看书本中的流程图，然后老师讲解的教学方法，很容易让学生感觉枯燥无味，所以本课程特别重视直观、丰富多彩的多媒体教学方式的高效应用，课件可通过网课程络平台自由访问。在绘制工艺流程图时，尽量使用动态画面，如把物料的流动做成动画，管道、设备、阀门等做成立体图，不同的物料及公用工程用不同的颜色区分，力求逼真、醒目。固体燃料气化制备合成氨原料气的间歇造气过程的操作循环的动画演示就很受学生欢迎。在本课程的建设安排了课程设计，其中大约■的设计题目与授课内容直接相关，如合成氨、芳烃分离、天然气制甲醇等，着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力，锻炼和提高其对工艺路线的设计、设备选型，以及车间布置和管道布置的能力，培养正确、熟练查阅工艺设计规范、手册及参考书的技能。将教师科研项目、社会正在建设的工程项目等引入教学，强化学生的应用意识和工程观念。化工专业综合实验中设置乙苯脱氢、反应精馏、喷雾干燥、空气分离等与化工工艺学授课内容直接相关的实验项目。

三、课程教学突出培养学生的“当代工程观”

工程观是人们关于工程活动的基本理念，是认识和进行工程活动的指南。工程观念的强弱和趋向直接影响着从业人员的实践能力。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观[4]是对传统工程观的扬弃和超越。当代工程观视生态环境为工程活动的内生因素，认为工程活动不但受生态环境的制约，而且应按照生态规律重塑生态活动的方式[4]。化工工艺学是培养学生工程意识的良好媒介。在绪论部分，我们强调工艺技术不同于实验室制备技术，工艺路线评价要突出理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性，还要突出环境及生态相容性。讲解具体产品的生产工艺过程中，将原子经济性（AE）[5]、环境商（EQ）[6，7]的概念进行具体计算、剖析。比如氯醇法与乙烯环氧化法制备环氧乙烷路线的比较就是用案例教学提高学生对可持续发展的责任意识和创新素质的生动素材。

四、授课过程强化与实践环节的联系

在授课过程中，我们适时引入后期开设的专业实验、课程设计的题目，提高学习的针对性，如介绍乙苯脱氢时让学生思考专业实验将重点考虑的问题：降低体系分压的方法、测定乙苯转化率和苯乙烯收率的方法、采用色谱定量时苯乙烯的出峰顺序等；在讲解物料衡算、热量衡算、工程图纸视图、流程组织时强调在课程设计、毕业设计中的实际应用；在介绍特殊设备布置时强调设计发展，如介绍合成氨工艺技术时引入废热锅炉的适度倾斜布置；适时介绍生产实习中遇到的工艺技术问题，并启发学生分析、解决这些问题，引导学生建立工程应用意识；授课期间带学生去观摩校内实验及中试装置，突出情景式教学，使理论学习与实践环节无缝统一、相互促进。

五、授课过程突出原理-条件-流程-设备一条主线

为强化工程意识，使学生形成做工程就是做细节的理念，在介绍氨、C8芳烃、甲醇、苯乙烯、环氧乙烷、丙烯腈、氯乙烯等产品制备技术时，用整体一条线的思想组织教学：按照产品性质、用途―生产原理（含主副反应、热力学和动力学分析）―催化剂选择―工艺条件讨论─工艺流程比较―设备分析的顺序，由浅入深，渐入佳境。

强化学生工程能力的培养已成为工科高校实践和理论教学的核心任务，通过化工工艺学教学培养学生工程能力是课程建设的内在要求。强化与工程认知、工程设计、实验操作相关教学资源建设，授课中贯彻当代工程观，授课过程与实践环节紧密结合，用原理-条件-流程-设备整体一条线组织教学等是在化工工艺学教学中培养学生工程能力的有效措施。

参考文献：

[1]黄美英，梁克中，赖庆柯.对《化工工艺学》教学改革的探讨[J].重庆三峡学院学报，2007，（3）：122-124.

[2]邱玉娥，张秀玲，等.化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养[J].化学工程与装备，2009，（5）：214-216.

[3]王钧伟，官叶斌，孔学军，等.《化学工艺学》教学改革探索与实践[J].广东化工，2012，（4）：233-234.

[4]汪应洛.当代工程观与工程教育[J].中国工程科学，2008，10（3）：17-20.