工艺流程设计论文篇(1)

民族文化历史悠久、丰富多彩，生生不息。研究民族文化是广西民艺设计应用专业课程资源开发的灵魂，结合现代创造理念和创造方法则是民艺设计创新发展的重要动力。广西民艺设计应用专业课程资源开发主要强调的是“广西文脉之传统”，从中华传统民族文化中挖掘传统的民族“美术造物”精神，将造物审美思维贯穿于民艺的实际造型与设计应用中。旨在为国家和社会培养具有传统文化认识、传统绘画基础的设计艺术能力的“三位一体”的中国民族艺术的理念设计专家。本文以文脉传承的发展源流为主要之根本，结合时代精神的审美理念，穷源竞流，试从民族文化的开发，运用，及其制作实践和总结归一几个方面进行阐释分析进而论述民族艺术传承与发展这一历史所承载的永恒命题。

关键词：

民族文化；民艺设计；传承发展

此文为2016年度广西高等教育本科教学改革工程项目一般A类项目《广西民艺设计应用专业课程资源开发与民族文化传承研究》的阶段性成果，项目编号：2016JGA283此文为广西教育科学“十二五”规划2015年度自筹重点课题《传承民族文化视角的广西民艺设计应用专业课程资源开发研究》的阶段性成果，项目编号：2015B088此文为2015年度广西艺术学院教学研究与教改激励立项项目《广西民艺设计应用专业课程资源开发与民族文化传承研究》的阶段性成果，项目编号：2015JGY24

广西民艺设计应用专业是集民艺文化与设计基础于一体的融合型、创新型、应用型的艺术设计专业。是以中国传统节日的保护与发展为引导，对民族、民间、民俗文化艺术进行与时代元素相结合的再设计。该专业设置丰富多彩且较为综合，使学生得以学习多种绘画技能以及设计基础，在课程资源开发上多挖掘民族文化，与民族文化其图形艺术设计与应用、民族手艺设计与制作中去，为培养成应用型、专业型、研究型复合人才提供了基本的学术技能。

一、民族文化开发与挖掘

“民艺”来自于日本著名专家柳宗悦先生“民艺学”中的“民艺”一词。我国著名工艺美术理论家潘鲁生先生在其专著《民艺学论纲》中对“民艺”的界定指出：“如果从社会学的角度民艺更贴近‘民众艺术’......从艺术学和工艺科学的角度更体现‘民间美术’、‘民间工艺’、‘民间技艺’的特征。”“民艺设计”不专指“民众的艺术设计”，而是以中华民族、民间文化艺术和传统造物文化作为创作源泉，从中汲取中华文化精神和创造理念，打造具有东方文化品质、符合现代审美需求、适应当代科技发展的现代产品。民族文化博大精深，中华五十六民族，其各民族文化各有特色，在漫长的岁月洗礼中蕴含着深厚的文化底蕴和内涵，给民艺设计提供了丰富的素材提炼。所以广西民艺设计应用专业课程资源开发需要有关艺术家深入基层采风调查，了解、感受不同民族文化的习俗、生活习惯，及创造其民族艺术品的信念和深刻的寓意。

二、民间图形艺术设计与应用

广西民艺设计应用专业课程侧重在对传统的民族、民间、民俗文化进行开发、挖掘、研究的基础上提取图形文化元素和符号结合现代产品和设计思维进行设计和转换应用，突出传统文化应用时在设计上的传承与创新，强调设计性。广西民艺设计应用专业课程资源开发可以从广西个民族的主要器物、图案、服饰、建筑物、手工艺品等物品进行收集、整理、归纳，从其材质、工艺、造型、色彩、构图、纹饰六方面对其图形、设计元素进行提炼，结合现代设计思维与理论，对这些设计元素应用于民艺设计当中，民族图形与民艺设计进行有效的结合，汲取广西民族民间艺术图形元素之精华，运用到高校艺术教育体系中，丰富现代艺术设计思维的领域与空间，挖掘民族元素文化之广度与深度，获取更大的空间展示与视觉效果。在广西民艺设计应用专业课程资源开发中充分运用少数民族艺术语言进行创新现代设计，贯穿现代的思维、理念与民族元素相结合，创作出有中国民族文化特色之产品。通过本专业的引导开拓，使学生深入挖掘民族文化、民族艺术的创造理念与创作方法，掌握民族传统设计和现代艺术设计的基本理论和基本方法，具有民族艺术设计和现代艺术设计相结合的能力。

三、民族手艺设计与制作

“民艺品中含有自然之美，最能反映民众的生存活力，所以工艺品之美属于亲切温润之美。”——柳宗悦。被誉为“民艺之父”的日本著名民艺理论家、美学家柳宗悦认为在充满虚伪、流于病态、缺乏情爱的今天，这些抚慰人类心灵的民族艺术最值得感激和弥足珍贵。如今生活节奏加速，各种机械化流水线的高效率高产量的工艺品琳琅满目。而民族手艺设计与制作往往是人工或手工制作，其设备单一简练，需要大量的时间去完成一件艺术品。例如广西壮族服饰，设计完成后，通过简单的机器，进行人工加工，一根根线的织布织锦，制作一件衣服需要数月上载。在当今生活当中，车水马龙，各种高效快速的压力当中，人们很难有长时间去做一件低效率的最原始、最古拙的工艺品，所以诸多民族手艺的制作频临消亡。广西民艺设计应用专业课程资源开发在思考如何去保护或者挖掘这些来自民间的艺术或者物品的制作工艺，如何去探索设计在民间工艺当中所扮演的角色或者建立起自己行动的方向和模式，侧重民族手艺设计与制作，弘扬传统民俗、民间艺术技艺，是对民族艺术以及非物质文化遗产手艺的继承与发展，强调手艺性。广西民艺设计应用专业课程资源开发立足于民族文化和传统造物技艺的挖掘和再创造，立足于现代产业和现代产品文化品质的建构和提升，立足于民族艺术和传统造物文化的现代延伸和发展。

四、民艺设计理论梳理与总结

民族民间艺术产品设计理念与方法，缺少理论书籍与相关文字记载，有部分是通过口口相传进行延续，因而有许多民族艺术相继失传。广西民艺设计应用专业课程资源开发需重视民间设计理论，通过调研采风等形式可将民族设计的有关历史传说、民俗风情及有关设计方法、步奏等知识整理成册，对相关艺术品进行拍照存档。梳理民艺技术经验所形成的理论、民间技艺品诀、典籍文献，总结民艺设计的基本原理规律以及学科研究的基本方法，为民艺设计研究提供最为基础理论及价值观念。广西民艺设计应用专业课程资源开发主要强调的是“立文化之本源”，从中华传统民族文化中挖掘传统的民族“美术造物”精神，将造物审美思维贯穿于民艺的实际造型与设计应用中。旨在为国家和社会培养具有传统文化认识、传统绘画基础的设计艺术能力的三位一体的新时代“中国特色”设计师。不断的培养突出中国民族传统思想民族性与国际化、现代设计紧密相关的现代创新思维相结合的，新时代紧缺的创新设计人才，为国家设计注入设计的新生力量。

作者：韦倩 张晓翠 单位：广西艺术学院中国画学院

参考文献：

[1]（日）柳宗悦著.徐艺乙主编.民艺论.南昌.江西美术出版社.2002.

工艺流程设计论文篇(2)

关键词：化工 工艺设计 安全问题 控制策略 分析

化工工艺设计是化工生产可以实施的前提，除了要严格、正确地执行政府法规、标准规范，还应该加强工艺过程的安全性。因此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，在设计中保证生产的安全稳定显得越来越重要。下面本文主要对化工工艺设计中常见的安全问题、工艺控制及发展建议几个方面进行分析。

一、化工工艺设计理论概述

众所周知，在整个项目设计过程中，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。

化工工艺设计要紧跟时展，同时将理论和实际有机结合起来，只有这样才能发挥其巨大的功效。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。化工工艺设计过程中往往存在如下问题：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，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。

二、化工工艺设计中经常出现的安全问题与控制策略分析

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。

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.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。

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。

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。

三、促进化工工艺设计良性发展的建议

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产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。

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.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。

四、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

[1]王红林，陈砺.化工设计简明手册[M].华南理工大学出版社，2005.

工艺流程设计论文篇(3)

关键词：粉体材料；课程设计；教学改革；实践教学

一、粉体材料工程课程设计设置的必要性

粉体材料工程是一门强调粉体的表征和制备以及粉末处理的科学和技术[1，2]。这里的粉体基本性质包括几何性质和力学性质。粉体处理加工过程包括制备、粉碎、分级、分离、输送、喂料、储存、转运、混合、造粒、计量、危害防治等[3]。目前开设粉体材料科学与工程专业的院校有中南大学、合肥工业大学、沈阳理工大学、景德镇陶瓷学院以及合肥学院等。由于粉体材料的理论知识与实际应用与人们的生活、生产、科研等联系紧密[4，5]，由此，国内很多材料科学与工程专业也开设了相关的课程。北方民族大学材料科学与工程专业也开设了粉体材料工程及其课程设计。通过该课程设计，使学生综合运用粉体工程课程和其他有关先修课程的理论及相关实践的知识，去分析和解决粉体材料加工的一些基本问题，了解粉体材料生产加工所需设备的原理和基本性能，选择设备的基本原则等，通过查找文献、标准、手册和查阅相关技术资料，培养进行科技调研的能力。

二、现有粉体材料工程课程设计的模式及其弊端

目前国内大多数相关粉体材料课程设计均采用设计可行性报告的模式，即撰写工业上年产若干万吨某粉体材料的可行性报告，包括了课程设计的目的意义，工艺流程和参数设计、设备选型、成本核算和效益分析、环境保护评价、参考文献和小结。一般要求学生完成设计说明书一份、生产工艺流程图一份、设备平面布置图一份。虽然这样的课程设计模式在一定程度上对学生关于粉体的操作单元及工业生产相关问题进行了较为全面的训练，但这种模式仍存在以下弊端。1.相关只是停留在理论上，未能通过直接的实践掌握粉体各处理单元的关键问题。2.设计报告工作量大，需要查阅大量相关手册、标准和文献。3.设计形式单一，不能使学生深刻理解粉体处理各环节的关键参数；不能将粉体的理论性质和操作处理单元有效合二为一。

三、粉体材料工程课程设计改革及实施方案

针对以上问题，结合作者三年来的教学经验，拟对该课程设计实行如下改革：1.理论设计与实践相结合，给出课程设计的任务，根据对产品的要求，设计工艺流程，根据流程选择实验设备，制定设备的工作参数，并制备出产品。2.依托北方民族大学的省部共建粉体材料与特种陶瓷重点实验室、材料科学与工程国家级教学示范中心、宁夏分析测试中心等，利用上述平台所具有的完备的实验设备与仪器，开展多样化的创新设计。具体而言，课程设计可采用如下实施方案：1.教师通过调研当地及周边地区粉体生产的厂家，了解粉体种类的市场需求，了解现有生产工艺，了解粉体生产和处理厂家困难和需要；结合现有实验条件制定课程设计的任务书。宁夏及其周边的粉体生产厂家有中色（宁夏）东方集团、艾森达新材料、丰联粉体、嘉丰化工等厂家生产的金属、陶瓷、氧化物、聚合物等粉体，产品种类多，质量好，工艺成熟，市场占有率大，可作为学生课程设计的参考。2.下达任务书，根据任务书要求，学生设计实验流程，工艺参数，选择适宜的实验设备，实施实验。依据所选用的粉体种类，选择合适的生产方法。化学法制备需要用到反应釜，机械破碎粉磨则需要用到破碎机和粉磨机等，如颚式破碎机、雷蒙磨、搅拌磨、高能球磨机等，分级与分离单元可采用气流粉碎机、造粒单元可采用喷雾造粒等。3.表征产品的几何性质和理化性质，对比不同工艺所得产品的性质，改进设计方案。粉体粒度、比表面积、形貌、成分/物相等性质依次采用激光粒度仪、比表面测定仪、扫描电镜、X射线衍射的等手段表征。依据表征结果，调整有关参数设置。4.总结产品性能和改进后的方案，完成课程设计报告、答辩。

四、粉体材料工程课程设计成绩评定

教师提供若干种备选课题，学生分组后分工合作完成。成绩的评定依据以下几个方面：（1）学生参与度。每组成员4-6人，每人负责理论设计和试验的一部分，每位成员不但要保质保量完成自己所负责的那一部分，还需熟知全局的设计方案和实施过程。（2）设计任务完成程度。根据教师下达的设计任务书的要求，完成理论设计和产品制备，撰写课程设计报告，提交附件—工艺流程图和设备平面布置图。（3）课程设计报告撰写质量。依据教师提供的模板，课程设计报告格式须规范，语言、标点、图表、公式、参考文献等均参照《北方民族大学本科毕业论文格式规范》；课程设计报告内容须完整，包括中英文摘要、关键词、目录、引言、工艺参数和流程设计、产品性能检测、数据处理与分析、结论、参考文献等。（4）实验方案创新性。查阅文献，了解所选粉体的发展现状和研究动态，针对存在的问题，提出探究方案。（5）产品的性能优劣。所得产品是否达到任务书所规定的技术要求。如果未达到，分析原因，提出解决方法。

五、结语

通过理论与实践相结合的课程设计方案，使学生将粉体相关理论知识与粉体生产的实践环节通过直接的试验联系起来，有利于学生掌握粉体各处理单元的关键问题。通过方案设计、实验室试制、性能检测使学生了解科学研究、粉体产品生产的一般方法。同时通过查找文献和相关技术资料，培养了学生获取信息和分析归纳的能力。

作者:海万秀 单位:北方民族大学

参考文献:

[1]盖国胜.粉体工程[M].清华大学出版社，2009.

[2]周仕学，张鸣林.粉体工程导论[M].科学出版社，2010.

[3]张长森.粉体技术及设备[M].华东理工大学出版社，2007.

工艺流程设计论文篇(4)

关键词 压滤机；二段脱水；一段脱水；脱水效果

中图分类号：TD946 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0141-01

1 项目背景

选煤是洁净煤技术的基础，也是煤炭深加工（焦化、汽化、液化和制作水煤浆）和洁净、高效利用的前提。自2012年初以来，煤炭行情持续走低，各精煤用户对于煤炭质量尤其是洗精煤产品水分过高的问题日趋重视。由于禹州地区原煤存在粒度细，煤泥含量大，优质煤主要存在于-0.5 mm的特性，导致选煤公司洗精煤水分长期偏高，稳定在21%左右，远超出客户水分要求，加之煤炭形势下滑，选煤公司精煤销售工作十分困难，因此如何减低精煤水分，满足客户要求，成为选煤公司迫在眉睫的问题。为降低精煤水分，我单位河南永锦选煤有限公司对浮选系统脱水工艺进行了改造，将原设计的浮选精煤二段脱水工艺改为一段脱水工艺，改造前后效果对比明显，能够很好的解决选煤公司精煤水分过高的问题。

2 项目的提出

选煤公司原设计脱水工艺流程采用的是：主洗精煤采用立式离心脱水机进行脱水，主要处理+0.5 mm精煤产品，水分根据入洗原煤不同，稳定在5%-9%，设备脱水效果良好；-0.5 mm浮选精煤产品脱水采用二段脱水工艺，即浮选精煤先经过沉降过滤式离心脱水机脱水，脱水后的产物作为粗精煤产品，产品水分在20%-22%，其离心液和滤液（0.045 mm颗粒含量达到40%以上）进入快开式压滤机进行脱水，滤饼水分在26%-27%左右，工艺流程图详见图1，两种脱水设备脱水效果不佳，产品水分均偏高，因此如何优化选煤公司脱水工艺，提高设备脱水效果成为降低选煤公司洗精煤水分的关键。

图1 改造前二段脱水环节工艺流程图

项目改造内容一：优化脱水系统工艺流程

根据实地了解其他选煤厂脱水工艺流程及脱水设备的应用情况，结合2013年4月份选煤公司工业化试验，最终我们提出了将原设计的浮选精煤二段脱水工艺改为一段脱水，即浮选精煤不通过沉降过滤式离心脱水机而直接进入快开式压滤机进行脱水。通过优化脱水改善快开式压滤机脱水工况及入料特性，提高压滤机处理能力，能够很好的解决选煤公司精煤水分过高的问题，改造后工艺流程图见图2。

图2 改造后一段脱水环节工艺流程图

3 改造前后洗精煤综合水分效果评价

改造前后，根据各精煤组成部分比例计算，理论分析洗精煤综合水分变化如表1所示。

通过表1可以看出，根据改造后压滤机水分降至21.5%进行理论计算，洗精煤综合水分达到16.8%。但由于近期所入洗的二矿、一矿原煤煤质粒度组成较之前发生较大差异，以二矿为例，二矿原煤大筛分实验数据显示-0.5 mm含量达到了45%，较之前提高12%，一矿原煤-0.5 mm含量也较之前提高7%。而这种粒度变细的变化导致浮选精煤量较之前提高8%左右。我们通过测量计算得出，目前主洗精煤量占总精煤含量的22%，浮选精煤占到了78%，这样洗精煤理论综合水分为18.1%与选煤公司目前调试结果18.3%仅相差0.2%，同时我们统计了12月3号-12号商品销售精煤（均为当日生产落地精煤）综合水分为17.9%，与理论水分也相差0.2%。

综上所述，通过对浮选系统脱水工艺进行改造，将原设计的浮选精煤二段脱水工艺改为一段脱水工艺，能够很好的解决选煤公司精煤水分过高的问题，取得了很好的预期效果。

工艺流程设计论文篇(5)

关键词：化工工艺 设计 发展

中图分类号：TQ015 文献标识码：A

一、化工工艺设计理论概述

众所周知，在整个项目设计过程中，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。

化工工艺设计要紧跟时展，同时将理论和实际有机结合起来，只有这样才能发挥其巨大的功效。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。化工工艺设计过程中往往存在如下问题：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，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。

二、化工工艺设计与路线选择

1工艺过程开发程序

化工生产是由预处理、化学反应或物理化学加工等生产环节组成，不同加工工艺可以得到相同产品。这种多方案性源于科学技术，深刻地蕴含着经济的盈亏、社会效益的大小与环境保护的优劣。而开发研究就是在基础应用研究及各种科技信息的基础上，开展新技术的工艺条件、技术规范、工程放大、技术经济评价等方面的研究，以取得化工生产装置的设计、建设等所需数据与资料，为实现新技术在工业中的应用提供技术服务。开发研究的最终成果是基础设计，而基础设计是工程设计的主要依据。化工过程开发的步骤，并没有固定的模式。化学工业新产品开发的基本步骤可用图1表示。

图1过程工业产品开发的基本步骤

由图1可见，有三次可行性研究将开发的全过程分割成四个阶段。第一阶段的内容是商品信息研究和实验性研究。第二阶段的内容包括小试和概念设计。第三阶段包括模型试验、中试和基础设计等内容。第四阶段的内容为工程设计和施工。

2工艺路线选择

在化工生产中，同一产品，有时可以用不同的原料加工而成，如乙醇可以用发酵法制取，也可以用乙烯水合法制取；一氯甲烷可以由甲烷(天然气)氯化的方法获得，也可以用甲醇和HCL制取。同一种原料，经过不同的加工，又可以得到不同的产品。即使采用同一种原料和相同的工艺过程，而工艺条件不同，也可以得到不同的产品。原料路线、工艺路线和产品品种的多样性使得在工艺路线的选择与设计方案的确定时，需要考虑多方面的因素。在准备投资建造一套生产装置时，装置的生产能力一旦确定后，如何确定与装置投资及产品生产成本密切相关的工艺路线及工艺设计条件，使装置的总体经济效益达到最佳化是十分重要的。

2.1原料与原料路线的确定

原料是化工产品生产的基础，原料既直接影响到产品的合成工艺路线，又会带来有关原料的资源、储存、运输、供应、价格、毒性、安全生产等一系列相关问题。采用不同的原料与规格直接影响到产物的生产能力、技术水平、质量、成本、反应条件与反应装置、资金的投入与回收等问题。在化工产品的总成本中，因为原料费用所占的比例较大(国内一般占60％~70％)，所以选择合理的原料路线十分重要。选择原料路线必须考虑和满足产品生产的生存和发展的需要。

2.2工艺路线的选择

2.2.1通过对科技文献的调查、分析、比较，确定合理的工艺路线：进行有关产品工艺路线的选择需要通过文献调研来完成。联机文献检索具有及时性和全面性的特点，可以大大缩短调查时间，是有效的调查手段。根据调查所得到的信息，必要时再通过实验补充一些数据，进行工艺设计。通过文献专利的调查可以掌握一般的技术动向，也可以掌握现有的工艺技术和不久的将来可能实现的工艺技术。在具体的工艺设计过程中，应结合本企业的实际情况，综合分析，有所创新。

2.2.2技术上可行、经济上合理：技术上可行是指项目建设投资后，能生产出产品，且质量指标、产量、运转的可靠性及安全性等既先进又符合国家标准。经济上合理指生产的产品具有经济效益，这样工厂才能正常运转。对有些特殊的产品，为了保证国家需要和人民的利益，主要考虑社会效益或环境效益，而经济效益相对较少，这种项目也需要建设，但其只能占工厂建设的一定比例，是工厂可以承受的，不影响工厂整个生产。以甲醛工业生产现状及工艺路线比较为例，甲醛几乎都是采用甲醇空气氧化的方法制取。按所用催化剂类型，甲醛工业生产方法分为两类：a.铁、钼催化剂法：用Fe2O3，MoO3作催化剂，还常加入铬和钴的氧化物作助催化剂，甲醇与过量空气混合，经净化，预热，在320~380℃下反应生成甲醛。b.银催化剂法：用银丝网或铺成薄层的银粒为催化剂，控制甲醇过量，反应温度约为600~720℃。

2.2.3甲醛工艺路线的比较：

a.采用铁、钼催化剂法工艺路线的甲醛装置生产能力较大，甲醇转化率高于银催化剂法，可达95％~99％。甲醇单耗低，不需蒸馏装置，可以生产高浓度甲醛，甲醛成品中含醇量低，催化剂使用寿命长，但是铁、钼催化剂法生产一次性投资大，电耗高。

b.银催化剂法工艺简单，投资省，调节能力强。产品中甲醇含量少，尾气中含氢，可以燃烧，但是甲醇的转化率低，单耗高，催化剂寿命短，对甲醇纯度要求高。甲醛成品中甲醇含量高，只能生产低浓度甲醛。银催化剂法在爆炸上限操作，原料混合气中甲醇浓度较高，设备负荷大，因而建厂投资较低。但由于银催化剂法在600℃以上高温反应，催化剂银晶粒容易长大，加上银催化剂对毒物(FeS)极为敏感，因而催化剂寿命短。铁、钼催化剂活性高、寿命长，对毒物不敏感，单耗低；产品甲醛浓度高，含醇低，特别适用于作树脂、聚甲醛、脲醛及医药的原料。虽然铁、铜催化剂法工艺路线一次投资大，但是可以生产高浓度甲醛，在制取甲醛的下游产品时可以直接利用，不必浓缩，免去了稀醛浓缩增加的设备及动力消耗费用，以及对生产中产生的大量含酵废水的处理而花费的各项费用。就总体效益来讲，直接生产浓甲醛比先生产稀甲醛然后再把稀甲醛浓缩成浓甲醛，无论从投资费用来讲还是从环境污染与治理来讲都合理得多。因此，发展高浓度甲醛生产是我国甲醛工业发展的必由之路，也是加深甲醛下游产品开发的前提，通过上述的调查与分析后再进行工艺路线的选择就很容易了。

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产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。

工艺流程设计论文篇(6)

新世纪以来，随着我国高校的扩招，中国培养的工科类毕业生的总量逐年增加，我国已经成为高等工程教育大国。据统计，我国工科专业毕业生占总体毕业生总量的比例已经接近1/3，占世界工科毕业生总数的比例也已超过1/3。然而，我国工科毕业生仅有一成能够快速胜任工作，而美国可以达到八成左右[1]。事实证明我们现行的工科高等教育与社会需求存在较大脱节，学生实践和创新能力薄弱的问题凸显。为推进我国化学工程与工艺专业本科教育改革，建设更合理的化学工程与工艺专业教育体系，化学工程与工艺专业的工程认证工作已于2006年正式启动。2016年6月2日，在马来西亚吉隆坡举行的国际工程联盟大会上，我国成为《华盛顿协议》第18个正式成员，使我国高等工程教育质量保障体系得到国际认可[2]。目前，我校已经向中国工程教育专业认证协会提交了化学工程与工艺专业认证申请，积极准备该专业的工程教育认证工作。《化工设计》是化工过程开发中科技转化为生产力的重要环节，作为化学工程与工艺专业的主干课程，具有很强的工程实践性。《化工设计》是指设计一系列的单元操作及设备，并将其合理地串联和组合起来，进而实现从化工原料到化工产品的转变，涉及的基础专业知识广泛，可认为是对整个化学工程与工艺专业课程的总结与综合运用[3]。因此，《化工设计》课程掌握的好坏对培养优秀化工人才起着至关重要的作用。然而，目前我国高校《化工设计》课程教学思想和教学手段还相对较为陈旧，学生难以得到应有的训练和培养，无法满足社会对高层次的化工人才的要求。我校地处经济特区福建省厦门市，目前石化产业已经跃升为福建三大支柱产业之一[4]，为地方经济发展培养高素质的化工专业人才已成为我校今后发展的重要任务之一。基于《化工设计》课程在培养化工人才中所起的重要作用，改变落后的传统教学方法和模式亟待进行。针对我校《化工设计》课程开设的情况，提出以下几点课程教学改革意见与措施。

一、精选课程内容，完善课程体系建设

《化工设计》是一门综合性课程，涉及的专业基础知识范围广，它要求学生具备四大基础化学知识的同时，必须掌握《化工原理》、《化工仪表及自动化》、《化工热力学》、《化工工艺学》、《化工分离工程》和《化学反应工程》等课程的专业知识。鉴于课程内容的丰富性、复杂性与教学学时限制的矛盾，选择一本合适的教材并结合本校教学实际对教学内容进行适当调整显得尤为重要。考虑到我校《化工设计》理论课只有2个学分，选择教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导委员会推荐教材――李国庭等编著、化学工业出版社出版的《化工设计概论》作为本课程教学的教材。在具体的教学内容上还要结合相关课程（如《化工原理》、《化工原理课程设计》和《化工技术经济分析》等）的讲授情况进行选择和取舍。例如，对《化工原理》和《化工原理课程设计》等课程已重点讲授的化工设备（如换热器、精馏塔、过滤机等）的设计与选型仅做简单介绍，而化工设计概算和技术经济这部分内容由于与《化工技术经济分析》课程重合，则由学生自学。相反，对教材中未专门提及的固定床反应器、流化床反应器的设计则加以补充介绍。为了满足工程教育认证的要求，在《化工设计》相关的课程体系建设方面，在大三上学期开设《化工原理一》、《化工技术经济分析》、《化工仪表与自动化》、《化工热力学》、《计算机在化工中的应用》等课程；在大三下学期开设《化工原理二》、《化工分离工程》、《化学反应工程》、《化工过程分析与合成》、《化工安全与环保》等课程；在大四上学期开设《化工设计》和《化工过程课程设计》课程；在大四下学期开设《毕业设计》。其中，《化工设计》课程进行化工设计程序、化工设备选型和计算、车间设计、非工艺专业设计、工程经济学和施工图设计等内容的教学，侧重于与化工设计相关的理论知识的串联与综合。而《化工过程课程设计》和《毕业设计》，则更为强调实践性，学生将综合运用学到的知识，利用计算机软件完成一个具体的、完整的化工设计任务。

二、改善课堂教学形式，加强教师和学生的交流及学生之间的交流

传统的课堂教学通常采用“教师讲、学生听”这种模式，学生缺乏学习的积极主动性，不利于学生终身学习能力、社会适应能力和创新能力的培养和提高。我校在《化工设计》课程教学过程中，根据教学进度，在可行性研究和工艺路线选择等环节，拟定若干个不同的题目，学生5人为一组，选择一个题目并围绕各主题进行资料查找、分析与讨论。工作完成后，各小组通过PPT展示介绍本组的设计工作，其他同学积极参加讨论，分析该工艺过程的优缺点并提出改进意见，最后由任课教师进行总结。通过这种教学形式，较大程度地提高了学生的主观能动性，增强了学生分析问题和解决问题的能力，学生的工程实践能力和团结协作能力也得到了锻炼和提高。

三、强化计算机在化工设计中的应用

当前，计算机在化工设计中已成为一种不可或缺的基本工具。在化工设计过程中，工艺过程的设计、设备的设计计算、3D工厂设计、工艺流程图的绘制均离不开计算机。我校在《计算机在化工中的应用》课程中重点介绍运用AutoCAD软件进行工艺流程图的设计、运用Excel软件进行化工过程的物料衡算和能量衡算、运用ASPEN Plus进行流程模拟。而利用CADWorx软件进行3D工厂设计则是在参加全国化工设计大赛以及《化工过程课程设计》中得到实际应用。

四、加强化工设计实践训练，理论联系实际

工艺流程设计论文篇(7)

关键词： 《塑料成型工艺与模具设计》 案例教学 教学改革

模具是现代工业生产不可缺少的工艺装备。模具成型，具有生产效率高，质量好，切削少，节约能源和原材料，成本低等一系列优点，成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。模具的生产能力、水平，直接影响新产品的和老产品更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。《塑料成型工艺与模具设计》是普通高等院校模具设计与制造专业的主干专业课程之一，其内容包括塑料成型的理论基础、注射成型工艺及模具设计、模具的制造工艺与方法。随着模具工业的迅猛发展，企业对人才的要求越来越高，那些既掌握理论、熟悉结构，又精通工艺、设计效率高的综合型模具技术人才十分紧缺。但是目前学校对模具专业学生培养的偏重理论知识的积累，讲授的模具设计流程、设计规范不仅与企业的模式不相符，而且落后于行业的发展，不能解决生产中遇到的问题。出现这样问题的根源是高校课堂教学脱离企业真实需求。而案例教学，特别直接来自于企业的案例，会使得课堂的理论教学贴近企业真实的实践环境，通过学生查寻有关资料、独立思考或集体协作，组织学生对事件、情境的构成进行积极主动的探究活动，从而提高学生创造性运用知识、分析和解决实际问题能力的一种教学模式。

1.传统的模具设计与制造课程教学存在的问题

1.1教学内容陈旧

随着科学技术的进步，模具技术也得到迅猛发展，新工艺新材料的应用，模具设计理论和手段的更新，模具制造新技术的变化都使得模具在结构上更加灵活，质量越来越高，功能更加强大，生产作业效率不断提高，可以说模具工业的发展是日新月异的。但是在课程及教材上的知识却比较陈旧，老式的经典结构及工作原理仍然在教学内容中占有很大篇幅，模具前沿的新技术、新知识却没有被纳入教学之中，这样的教学内容显然落后，跟不上模具工业科技发展的步伐。

1.2教学方法单一

模具设计与制造是一门实践性、应用性很强的课程，综合应用了前面的机械制图、机械零件、工程材料、互换性与技术测量和机械制造技术等专业课的基础知识。内容繁杂、知识涵盖面宽，而学时数却偏少，教师一般不得不采取满堂灌的填鸭式教学方法来讲授课程内容，老师和学生之间缺少必要的双向互动。教师在讲台上讲解抽象的模具工作原理和基本结构，学生因为缺乏实践经验，只能凭空想象。教学无法将理论知识和现场实践相结合，教学内容和生产实际脱节，使得教学组织缺乏灵活性，很难调动学生的学习积极性与主动性，无法实现学生掌握知识、解决实际问题及灵活运用知识的要求。

1.3缺少实践性训练

在模具学中，从教学目标和教学计划上看都非常重视学生的动手能力训练，但在实际教学过程中，由于多方面的原因，对学生动手能力的训练比较少，即使有一些训练，也是在虚拟题课题下所开发的非常简单的系统模型，使得理论不能真正运用到实践中，学生缺少感性认识和实践机会，课程内容与生活和社会应用环境不贴近，因此学生对这门课程的学习仍然感到内容较抽象、空洞。

2.基于案例教学法的教学改革

模具设计的传统教学往往是基本概念、基本结构、基本特点、应用场合等的语言表述,即使采用多媒体课件也只是多一些可帮助理解结构的动画，对于模具设计与制造的全过程仍然没有深入到教学中。课堂说教、课后记忆、考核答题式的模具教学方式仍然起主导作用。学生对塑件工艺性的分析、模具的设计理念、思路、内容、结构的关键性问题和注塑工艺参数的制订没有任何概念，更谈不上合理性、经济性和良好的工艺性。面对一个实际产品的模具设计无从下手，设计的模具完全是纸上谈兵，根本不能用于真正的模具生产。为了彻底改变模具教学与企业需求严重脱节的问题，较好办法就是在采用案例教学，以加深学生对系统分析、设计过程的理论理解。

2.1注重引入新技术和新知识的案例教学内容

案例教学内容选择的成功与否，直接影响到案例教学效果的好坏。教师通过各种信息检索手段或深入到生产企业中等多种途径选择具有时代气息，应用新设备、新工艺、新知识、新材料等的案例。教学案例的选择一定要做到紧跟模具设计理论的发展，精选反映模具设计与制造理论和实践最新成果的经典案例，引领学生关注前沿，培养他们的创新意识和科学精神。如热流道注塑模具、最新的三维设计（如Pro/E、UG）软件、工程分析（如Moldflow）软件直接运用到模具教学中，使学生的综合创新能力显著提高。

2.2将案例分析同课堂讨论式教学相结合

在经过系统的专业知识学习以后，初步掌握了相关基本知识和基本分析技能的基础上，按教学计划设立专门的案例讨论课，分组对选择的案例展开讨论，运用所学的模具知识解决问题的教学方法。案例讨论教学法所选择案例应具有一定的综合性、前沿性。如图一悦达汽车厂生产的车灯后视镜注塑模表面存在充填不满和熔接痕的现象，让学生讨论问题产生的原因和解决的办法，通过主动查阅资料和讨论让学生认识到塑件的设计、模具结构和注塑参数对塑件质量的影响；讨论模具和注塑机尺寸的关系，让学生了解模具的闭合高度与注射机的最大闭合高度与最小闭合高度关系、模具推出机构的推出行程与注射机顶杆推出行程的关系、定位圈与注射机上的定位模孔的关系、模具动定模板尺寸与注射机上动定模板尺寸的关系等。案例讨论教学法能够加深学生对所学会计知识的理解与把握，达到融会贯通的目的，有助于学生对典型案例、重点知识点的了解，使其举一反三、触类旁通，也有助于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。

2.3案例教学和理论教学紧密结合

模具设计是一个综合工程，理论教学不能仅仅是基本概念、基本结构、基本特点和应用场合等分割式简单描述，否则这样讲解学生对整个模具设计过程就没有一个完整的概念。理论教学应该结合企业一个典型案例，从材料选择、塑件的工艺性分析、分型面确定、绕注系统类型、工作零件尺寸的计算、模具结构、设计流程、注塑工艺参数和加工过程中制品的缺陷等方面讲授模具设计。以图二所示产品设计流程为主线，将各个知识点的内容串联起来。同时穿插补充大量的企业生产中的实例，以及生产中存在的问题，通过实例分析讲解，保证课堂上所讲的内容的实用性，使同学们在课堂上就能学会在生产中是如何设计、如何解决现场问题,这样可缩短同学们到企业工作的适应期，尽快地进入岗位角色。

2.4实践教学与案例结合

为了加深对注塑基础理论的理解，掌握工艺分析、设计的基本方法，提高解决实际管理问题、开发新产品的实践能力，课程实验教学必须结合企业案例。课程实验主要是模具拆装和注塑生产实验。模具拆装实验应选择企业生产报废的但能反映模具新技术的典型模具，如自动脱螺纹模具、自动脱凝料模具等。通过模具拆装过程的训练，培养学生的动手能力，解决实际问题能力，同时加深学生的认知程度。在注塑生产实验时，让学生亲手去安装、调试课堂所讲的企业案例模具，并选择合理的工艺参数进行塑件的生产。通过对模具的安装，学生掌握模具安装具体操作步骤和注意事项，加深对模具设计参数的理解，提高模具安装动手的能力。通过对注射成型参数的调试，帮助学生进一步了解工艺参数的确定，调试压力、时间、温度的先后顺序；料筒与喷嘴温度如何判别；根据成型情况,如何来调整参数。通过实践环节提高学生的实践能力，以及分析问题、解决问题的能力，更大地激发学生的兴趣和创新意识，巩固《塑料成型工艺与模具设计》课程的基本理论，缩短企业需求与学生所学知识间的差距。

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2.5课程设计与案例教学结合

课程设计是一个重要的实践训练环节，是对该课程的一次综合应用。但在以往的课程设计环节中，模具设计流程、设计规范和企业的模式不相符，提交的生产文件不符合企业规范，使刚踏上工作岗位的学生不能正常发挥应有的作用。因此，在课程设计中提供企业生产的塑件案例，引入企业模具设计流程，强化企业模具设计规范，并在实践训练环节中要求学生按企业模具设计流程完成实践教学任务，所提交图纸完全符合行业规范。通过课程设计和以后的毕业设计环节加强对企业的设计流程、行业设计规范的认识，对就业后能尽快胜任工作有重要的作用。

3.案例教学实施过程中应注意的问题

3.1选择案例要有针对性

模具设计与制造知识多，内容丰富，在选择案例时选择具有较强针对的案例；案例的选择既要融入教学内容，又要注重内容的生动性，抓住热点，才能引人入胜，教学效果好。在此基础上要注意案例的难易程度，案例太简单对学生来说没有吸引力、没有新奇感；若内容太复杂，难度太大，超越学生的知识范围与分析解决问题的能力，就会使学生产生畏难情绪，使教学过程难以开展下去。因此所选案例应具有典型性、综合性、现代性、生动性、创新性和适中性。

3.2处理好传统教学与案例教学的关系

案例教学法是将学生所学的理论知识运用到分析、处理问题的实践中，通过案例教学培养学生的学习积极性，能提高学生分析问题解决问题的能力。案例教学优势是明显的，但不是万能的，有许多基础理论、基础知识难以通过案例进行系统传授。传统教学虽然有一定的局限性，但它的连贯性强，系统性全面，尤其是对一些模具设计重要的基本概念的讲解，传统教学仍是必不可少的，并且，只有学生掌握了必要的基本理论和基础知识，教师才能进行案例教学。所以，要处理好案例教学与传统教学的关系。既不能一味地为讲理论而讲理论，又不能片面地为了讲案例而讲案例，而要选择一些典型的案例将两者结合起来，综合利用，博采众长，互为补充、兼收并蓄。

4.结语

实践证明，在《塑料成型工艺与模具设计》课程教学中结合企业案例，学生极大地增强了理论联系实际的能力、动手能力和分析问题的能力，同时锻炼了组织能力、表达能力和团队协作精神，对后续课程的接受能力、实践技能及工作后的岗位适应能力都有明显的提高。

参考文献：

［1］李小平等.案例教学法在冲压模具设计教学中的应用［J］.重庆工学院学报，2008，（5）：171-173.

［2］樊晓红等.《塑料模具设计》教学与企业需求相适应的改革探索［J］.模具制造，2008，（9）：69-71.