化学工程及工艺精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇化学工程及工艺范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：化学工程与工艺；煤化工；特色建设

高校教育一直备受关注，在高等院校中，化学工程与工艺是理科类中十分重要的组成部分，在教学过程中需要学生掌握与之相关的基础理论知识，并逐渐掌握实验技能、计算机技术以及工程实践能力等，学生今后的就业方向主要是化工、能源、冶金以及医药等领域。开展该专业的特色教学不仅可以充分满足现代化专业人才发展的需求，也能够在一定程度上解决我国大学生就业难的问题。

1煤化工特色建设背景

化学工程与工艺专业最早出现在我国时被称作炼焦化学专业，经过一段时间的发展后，其又被称作煤化工专业。时代的持续发展，教育理念的不断更新，教育改革的稳步实施，使得该专业渐渐被纳入到化学工程与工艺专业中，虽然发生了该转变，但煤化工专业的自身特色、人才培养方向依然没有变化，而导致发生此种情况的原因主要有：该专业的教学目标中始终有冶金领域；在教学中教学实践环节一直备受关注，而这得到了冶金领域企业、科研院的高度支持，使得该方面发展有了稳固的后盾[1]。

2化学工程与工艺专业煤化工的优势

此方面建设中有很明显的两个优势，具体可以在以下内容中表现出来：地域优势。我国地大物博地区众多，且各个地区之间有着很明显的差异，尤其是经济发展、教育发展以及地形地貌等方面，以河南城建学院为例，该学院具有很好的地域优势，为教学实践、科研等方面提供了良好的环境，且该地区相关行业的发展情况较为优异，避免了与省内其他高校之间的正面竞争；办学优势[2]。

3开展化学工程与工艺专业煤化工特色建设的相关措施

3.1更新教育理念

在教育改革视角下，虽然我国很多院校已经进行了教育理念的更新，但在特色专业建设方面显然还有很多不足，特色专业建设具有专业性、综合性以及创新性，在进行教学时需要能够紧跟时展步伐，对现有教育理念、教学规划以及教学手段进行优化和创新，使其能够满足社会发展要求。

3.2创新课程体系

创新是社会发展的主旋律，教育事业的重要性不言而喻，与社会各界的联系也十分密切，鉴于此，今后应在教育领域持续创新，使教育能够真正成为推动社会发展的中坚力量[3]。

3.3改革实践教学环节

该专业的专业性、实践性均相对较强，且当代教育也十分提倡实现实践教学，根据高校教育的特点可以积极开展校内外实习活动，在校内为学生建立相应的实训基地，使学生能够紧跟教学步伐做好实践能力的培养工作；校外应积极与相关企业加强合作，将校企合作的作用充分发挥出来。

3.4优化教师队伍建设

教学中，教师的作用是不可替代的，虽然如今越来越多的先进技术被应用到教学中，但若缺少教师的讲解、指导和监督，专业学习依然无法取得很好的进步。我国师资力量薄弱问题一直未得到很好的解决，今后应加强对师范类学校的支持，吸引更多学生投入到教育事业中，同时也要对现有教师进行更深层次的培训，使其能够掌握全新的教育手段，也能够重视到特色专业建设的重要性，能够自动自发地丰富自我，将教学作为首要任务。

4总结

综上所述，研究关于化学工程与工艺专业煤化工特色建设方面的内容具有十分重要的意义，其不仅关系到该专业的教学，也关系到学生学习、就业以及各方面能力的提升。在教育改革后，化学工程与工艺专业的各方面建设均有了完善，专业特色也越来越突出，然而在实际教学中依然会暴露出些许问题，因此相关机构和人员应加强此方面的研究。

参考文献

[1]杨林，李赫.化学工程与工艺专业的煤化工特色建设探讨[J].石化技术，2015，（8）：253.

[2]文衍宣.化学工程与工艺特色专业的建设与实践——以广西大学为例[J].高教论坛，2013，（11）：36-40.

篇(2)

关键词:化学工程工艺;绿色化工;分离技术;超临界流体

1概述

随着我国社会经济的快速发展，各种化学制品已经充斥在我们周围，成为我们日常生产生活中不可或缺的基本物品。然而，这些物品的原材料生产，都是来自于化学工程与工艺。化学工程与工艺是通过对化学材料的处理，从而实现了化学生产的环保资源的高效优化，生产过程也变得非常完善。尤其是当前，经济的快速发展也随之带来了严重的环境污染问题，化学工程与工艺更是要朝着绿色环保的方向发展，尤其是与化学工程工艺相关而且环境问题息息相关的行业，例如石油化工行业、材料化工行业、生物化工行业等，这些都是利用化学工程与工艺的技术来带动经济发展的行业，对于我国社会的经济发展来说，具有非常重要的现实意义。所以利用高新科技实现的化学工程与工艺，不仅有利于科学的发展和进步，而且对于经济可持续发展来说意义重大。尤其是目前化学工程与工艺正朝着高精化、自动化、数字信息化的方向发展，加强对化学工程工艺的研究是非常有必要的。

2化学工程工艺

化学工程与工艺是涵盖冶炼、药物生产、食品加工、材料化工、印刷业等多行业一门科学，其实现是以化学的基本理论知识为基础的，具有工业特色的技术。化学工程工艺涵盖了原有化学的理论知识，结合了现代最新的环保思想和理念，对于促进社会的发展、人类的进步、经济的可持续化来说意义重大。目前环境保护越来越被人们所看重，也是人们在物质经济条件逐渐优越的前提下追求更高质量生活的体现。而化学工程工艺的相关研究，这实现环保节能、优化工业生产过程、提升社会经济发展的重要途径，它的出现，能够使人们在减能节排的前提下使其经济利益最大化，也是目前更多企业愿意尝试和追求的环保生产途径。科技的发展带动社会的进步，经济的提升势必会对自然环境造成破坏，在绿色环保、减能节排的前提下，化学工程工艺势必为社会可持续发展带来新的契机，这对于社会发展来说，具有非常重要的现实意义。新型的化学工程工艺与传统的化工相比，更加注重环境保护，更加看重生产效率，例如绿色化工技术、最新的分离技术以及超临界流体萃取技术等，都是当前化学工程工艺最新兴的生产技术。

3绿色化工技术

绿色环保、节能减排是当前企业工业生产一直看重和强调的生产方式，化学工程工艺中的绿色化工技术，则是对绿色环保的工业生产的最好的诠释，绿色化学工程又被人成为环境优化化学工程，核心理念就是注重环境保护、降低环境污染、节能减排，从而实现环境污染与企业生产利益最大化之间的最佳平衡，对人类的健康和发展具有非常积极的意义。所以绿色化学工程工艺就是在化学工程过程中原材料选取、催化剂选用以及化学反应过程中都在强调绿色化工的理念，从而从化学工程生产的源头阻止环境污染，促进废物利用。

3．1选用绿色化学原料

绿色化工源头做起就需要对化学工程的原材料入手，通过选择绿色环保的、无害的化学化学物质作为企业生产的原材料，在根本上减少或消除化工生产的污染物的排放，进而将对环境污染源消灭在萌芽之中。当前，在企业生产中原材料的选取非常重要，尤其是在各种高新科技的快速发展下，各种化工原材料、催化剂、溶剂等都已经能够加工成无毒无害或低毒少害的化学材料，所以在针对化学工程原材料选取时，尽量选择使用高新技术生产的无毒无公害的原材料，或者采用天然的植物、农作物或其他很多自然生物作为企业生产的原材料，从而有效地促进化学工程原材料绿色化，从根本上消除自然环境污染源。

3．2选用绿色化学催化剂

在化学工业生产中，很多都需要催化剂来加速整个化学反应的过程，从而节约生产时间成本，提升经济收益。然而，在传统的化学工程生产过程中，很多催化剂虽然加速了化学反应的过程，但是在污染物生产和排放量等方面，都对环境造成了很严重的污染。目前在绿色化工技术中，大都采用天然无公害的催化剂的开发和使用，在化学工程中，尽量选择无污染公害或少污染的催化剂替代传统的污染重的催化剂，从而促进化学反应工程的绿色无公害。目前，部分化学工程工艺研究人员发现一种烷基化固相催化剂，其在促进化学反应的过程中基本上能够做到无污染物排放，同时能够加大废弃物的使用率，这对于企业绿色化工生产来说，将是一个很大的福音。

3．3选择绿色的化学反应

在企业化工成产过程中，会有很多化学反应，而对于这些化学反应的选择，尽量提升化学反应的选择性，从而将化工过程中减少污染排放和能源消耗，使生产物更加纯净化、提取更加便捷。以石油化工生产为例，对于烃类的处理常常选择氧化处理，这个操作会对生产物造成污染和破坏，所以在石油化工生产过程中，要尽量避免此种反应，通过优化化学反应的选择性，选择绿色生产，从而提升整个化学反应的绿色生产过程。

4化工分离技术

在化学工程工艺中，有很多物质都是混合的，对于化工企业的生产来说，是远远不能符合生产所需的，那么在化学工程工艺的物质分离技术，则是将物质进行净化、提纯的重要过程，是使物质从杂乱无章、无规律的变化，通过外在作用力，如压力、重力、温度、电磁场等作用下能够有序的转变的过程，而过程中是需要消耗能量的，而这种过程这是化学工程工艺中的物质分离技术。在化工分离技术中，应用最为广泛的是蒸馏法，这种方法的实现是通过外在的燃料燃烧对物质进行加热，通过混合物中不同物质的气化温度点，来充分掌握加热温度的变化，使得混合物的温度在预期温度点进行持续加热，从而实现对应物质气化分离。在我国，对于蒸馏分离的技术和工程实现，都已经积累了深厚的理论知识和丰富的应用实践经验，为我国的化工也生产做出了不可磨灭的贡献。但是，蒸馏法整体来说速度比较慢，效率相对较低，所以在化学工程分离技术的实现中，目前推出了各种热门的物质分离方法和技术，无论是在时间效率上、还是在生产成本上，都能很好地应用在企业化工生产过程中。

4．1膜分离技术

膜分离技术是当前化学工程工艺领域中，实现物质分离技术中比较流行的分离方法，在环保节能、低污染、高效率等诸多方面都表现出优异的性能。膜分离技术是以各种材质的膜作为基本的分离介质，膜的介质可以采用气体材质、固体材质、液体材质或混合材质，最终构成一个膜两边互不连通的界面，根据其自身的渗透特性，在不同的外在作用力(例如重力、压力、电磁场、渗透压差)下，实现物质分离。按照膜不同材质划分，常见的膜有包括支撑液膜、乳化液膜的液体材质膜以及无机材料膜、聚合物膜的固体材质膜，这些膜的材质、特性不同，最终实现的分离过程也不尽相同，有渗透、电渗析、微滤、液膜分离等，这些分离技术和过程在气体干燥、废水处理等方面广泛应用，正式因为膜分离技术效率高、耗能少、工作条件需求低，也逐渐化学工程工艺中分离技术的主体。

4．2吸附技术

在分离技术发展迅速的今天，新型吸附技术也逐渐进入了物质分离工程中，通过变压吸附、层析、模拟移动长等分离方法，新型的吸附技术也成为了分离技术中的新型技术，在工业制造和化工生产中起到非常重要的作用。

4．3反应分离耦合技术

反应分离耦合技术是提高生产效率、优化化学工程生产过程、降低生产成本中发挥越来越重要的作用。反应分离耦合技术是通过利用物质分离来促进反应或通过物质反应来促进分离的一种化工分离技术，整个技术的应用效率非常高，操作费用也很低。以醋化反应为例，该反应过程就是在精馏塔中进行可逆的醋化反应，利用精馏的反应来分离醋和水，同时逆向反应也能够加强醋化过程，从而在原料成本等多方面节约成本。

5超临界流体萃取技术

超临界流体又称为SCF，是SupercriticalFluid的缩写，一般的气体或液体在温度或者压力的持续变化下，达到某个临界点就会发生气体到液体的变化或者液体向气体的变化，但是，超临界流体是某种流体物质在达到临界压力点或温度点时，如果持续提升外界条件，该流体密度不断增加，但是并没有真正发生液化或气化的现象，此时的物体就成为超临界流体，该流体既具有气体的特性，又具有也提到特质，利用超临界流体来实现物质分离的技术，则被称为SCFE超临界流体萃取技术，该技术目前被广泛应用在食品加工、化学工程和企业生产、生物制药等诸多领域。SCFE的超临界流体萃取技术，是对混合物进行施加温度或压力的条件，从而使其进入超临界状态，进而使萃取物从其中分离出来，实现物质的分离。流体物质在超临界状态下，融合了气体和液体的综合特性，密度上比气体大得多，一般与液体比较接近，但是粘性度方面则与气体接近，比液体小得多，而且超临界流体自身的溶解度非常高、而且很容易流动和扩散，而且在压力或温度的临界点，能随着外加条件的微小变化，密度则发生显著变化，极易实现混合物中萃取物的提取和分离。利用超临界流体萃取技术，一般是使用流体作为萃取物的溶剂，使其进入超临界状态，然后与物料进行接触，使其中的萃取物溶于流体中，进而实现萃取物与物料的分离，而后降低外在施加条件，如降低压力或温度，流体密度发生变化，溶解度降低，萃取物则很容易从流体溶剂中解析出来，从而实现萃取物的分离。利用SCFE的超临界流体萃取技术来实现物料萃取物的分离，在提取速率、萃取物兼容范围等方面都非常优异，而且外在条件是通过温度或者压强的调节来实现对流体密度、溶解度的控制，从而能够有效地实现萃取物的分离，而且提取萃取物的纯度非常高，对于化工生产来说非常重要。其次，流体溶剂的选择一般选择二氧化碳流体，这种低温、无氧环境的操作可以有效地分离热敏或容易氧化的物质，此外，SCFE技术的实现，可以从固体或中液体中快速提取有效地萃取物成分，整个过程无污染、耗能少，而且对于有机物的分离提取和精致都有非常显著的功效。

6总结

化学工程工艺是目前涵盖冶炼、药物生产、食品加工、材料化工、印刷业等多行业的专业学科，其实现的专业技术对于企业的生产来说具有非常重要的现实意义。在化学工程工艺中，常见的技术有绿色化工技术，该技术是从原材料、催化剂以及化学反应的过程中选取绿色无毒无公害的物质和反应选择性来提升化工的低污染率，分离技术则是通过蒸馏分离、膜分离等分流技术来实现的化工材料的分离，超临界流体萃取技术则是采用超临界流体对物料中萃取物的提取，通过改变外在条件来实现萃取物的提取，从而实现物质分离。这些化学工程工艺都在为企业的生产、化工过程等起到非常重要的作用，为促进我国的经济发展奠定了良好的技术基础。

参考文献:

［1］吴建颖．浅析化学工程与工艺［J］．中小企业管理与科技(下旬刊)，2013，(02)．

［2］张杨．浅谈化学工程技术在化学生产中的应用［J］．科技创新与应用，2014，(08)．

［3］谢若曦，赵阳．化学工程与工艺［J］．民营科技，2012，(08)．

［4］化学工程2011年(第39卷)第1－12期(总第263－274期)总目次［J］．化学工程，2011，(12)．

［5］李娴，解新安．超临界流体的理化性质及应用［J］．化学世界，2010，(03)．

［6］霍鹏，张青，张滨，郭超英．超临界流体萃取技术的应用与发展［J］．河北化工，2010，(03)．

［7］武昊宇．绿色化工发展方向及技术动态探究［J］．产业与科技论坛，2011，(23)．

篇(3)

    化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。

    化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。

    2 化学工程与工艺专业简介

    2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。

    2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。

    合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。

    3 化学工程与工艺实验数据处理分析

    传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。

    化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。

    MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。

篇(4)

关键词：化学工程设计；计算机软件；数据处理

化学工程设计的目的是利用化学方法和物理方法寻找工业生产的最佳过程，研究工业生产中的共同规律，从而使工业生产的效益最大化。计算机软件在工业工程设计中的应用已非常普遍，化学工程数学模型计算、实验设计、工艺流程绘制等，都会用到计算机软件，化学工程设计中最常见的应用软件有MATLAB、CAD、ORIGIN等，研究这些计算机软件的应用，能有效提高化学工程设计的效率，降低化学工程设计成本，使其设计结果更科学、更可靠。

1化学工程研究的内容及手段

化学工程设计就是对产品生产的化学过程、物理过程进行研究、设计，使其能够完成大规模的生产任务，使化学科学能更好为工业生产服务。如石油精炼、食品加工、药品生产、建筑材料生产等，这些都属于化学工程研究的领域，化学工程设计要对工程的相关因素进行充分的、全面的考虑，并结合装置效应，解决生产过程中的各类问题，确保化学工程生产过程可靠、安全、有效。这一过程涉及物理、化学、数学等多个学科，结合生产过程开发和操作理论等研究工业生产的最佳形式，包括单元操作研究、化学反应工程研究、传递过程研究等，是一项非常庞大且复杂的工程。一方面，化学工程本身比较复杂，它属于多学科交互的研究范畴，有时物理现象和化学现象同时发生相互影响，研究起来比较复杂。此外，化学工程研究的物质有气体、液体与固体，多种形态共存，研究起来比较复杂。另一方面，化学工程研究的物系流动时边界比较复杂，这就导致其设备没有固定的形态、构造等，要结合不同的生产需要，灵活设计化学工程，致使其设计比较复杂、多变。化学工程的研究方法较多，早期，人们主要通过实验来研究化学工程的设计，将实验的过程逐级扩大，以探索工业生产的规律、工艺等，人们将其称为经验放大法。随着化学科学在工业生产中的应用日益广泛，进入20世纪后，人们逐渐意识到化学工程研究的重要性，开始寻找新的方法对其进行研究，这一时期就出现了因次分析、相似论，研究的具体做法就是将影响过程的众多因素进行分析归纳，寻找相似的变量，尽可使研究变得简便，然后再通过实验求得这些数据的关系，再设计化学过程。这一时期，将数学模型方法应用于化学工程设计中的研究模式已初步形成，利用数学模型法，结合实验方法，取得重要的数据，再通过实践鉴别、验证这些数据，进而完善化学工程的设计。这一时期，化学工程设计面临的最大问题就是巨大的数据量与人繁重的工作之间的矛盾，而且人工计算、设计中易出错。计算机诞生后给各行各业的发展带来了巨大的契机，化学工程研究也迎来了新的局面，计算机在化学工程设计中的应用将人从繁重的运算、数据整理分析等工作中解放出来，提高了人力资源的利用效率，同时节省了时间、研究成本。直到现在，计算机仍是化学工程设计的重要辅助工具，计算机软件被广泛应用于化学工程设计当中，成为化学工程发展的重要支柱。

2计算机软件在化学工程设计中的应用

2.1计算机软件在化学工程设计中应用的优势

首先，计算机的数据存储和处理功能为化学工程研究带来了方便，化学工程设计者不用再反复、重复收集、整理各类数据，计算机网络的资源共享性、计算机的数据处理功能，使化学工程研究人员通过计算机应用可以获得更多的研究资源和设计资源，应用软件对掌握的资源进行加工、分析，可以得到更准确的结果，这种方法显然比人工准确、可靠、高效得多。例如，利用MATLAB软件，可以迅速、准确分析大量数据，快速得到结果。例如，对某企业废水中的一些有毒物质进行检测，检测数据众多，人工处理起来复杂、麻烦、易出错，应用MATLAB处理就简单得多了，输入相关数据，很快便能得到结果。其次，应用计算机软件可以使化学工程设计的过程更为直观、简便。例如，应用MATLAB软件可以对数据进行图像处理，将数据转化为图形，还可以在图中添加文本，这样能使化学工程研究更方便。又如，使用CAD软件，可以绘制化学工艺流程，使化学工程设计的内容更精确、美观、具体，有利于设计者及时发现问题，改变设计思路，使化学工程的设计更完美。再次，计算机软件可以模拟化学工程实验和化学工程过程，使研究者和设计者更易得到准确的数据，也使化学工程的内容和方法得到了丰富和完善。

2.2计算机软件在化学工程设计中的应用实例

化学工程设计中最常用的计算机软件有MATLAB、CAD、ORIGIN、ASPEN、PROⅡ等，这些软件应用的主要目的是数学建模、化学实验设计、化学工艺流程绘制、数据处理及数据分析与化学工程分析、设计、核算等。例如，配备一定浓度的溶液，应用计算机软件依次输入相关的数据，就能够得出固体的配置量，这样大大地提高了化学工程设计的效率，使工程设计得到了优化。又如，利用计算机软件进行化学制图，应用MATLAB、CAD都能完成。特别是CAD的三维图，直观、立体感强，是现在化学工程研究必不可少的软件，能够将化学工艺流程真实、客观地表现出来，人们通过看图就能掌握化学工程的概况，方便、快捷，即便不是化工的专业人士通过看图也能够了解化学工程的概况和生产流程。

2.3计算机软件在化学工程设计中的应用问题

计算机软件、硬件的发展都非常快，软硬件相互配合才能发挥出计算机应用的最大价值。当前，化学工程设计中计算机软件的应用存在的一大问题就是大多数化学工程研究者、设计者，过于重视对计算机相关软件的学习、应用和研究，而忽视了对计算机相关硬件的学习和了解，在计算机应用过程中，计算机硬件的一些小问题就会阻碍工作的继续进行，甚至造成难以挽回的损失。例如，化学工程设计图存储不当，造成设计图丢失、损毁、被盗等情况发生，影响了化学工程设计的进度和效益。其次，一些化学工程设计者、研究者过于依赖计算机软件，进而忽视了自身对专业知识的掌握、应用和研究，一旦离开计算机感觉什么事都做不好，这种依赖使其在化学工程设计中缺少创新和钻研精神，不利于化学工程科学的持续发展。再次，化学工程研究中设计和操作优化问题一直都很突出，在研究过程中，大部分研究者也比较重视实践研究，计算机软件也能模拟部分的实验过程，且其处理分析数据的能力很强，即便如此，将化学工程设计应用到大型生产中还是存在诸多问题，这就启发我们需要进一步研究化学工程设计的相关软件，进一步提高其模拟实验和处理数据的功能，更好解决化学工程研究中的各类问题，最好能综合不同软件的应用效果，使软件的应用更为方便、简洁、高效。

3结语

化学工程设计中应用计算机软件，首先应重视计算机软、硬件的协调发展，这样才能使软件更好发挥其作用。其次，化学工程研究的对象相当复杂，计算机软件作为化学工程设计的辅助工具，对于促进化学工程研究、设计是很有帮助的，但归根结底它只是化学工程研究和设计的辅助工具，因此，在化学工程研究设计中，更应重视人的主动行为，大胆开发和创新化学工程设计，不断完善化学工程，使其能更好为工业生产服务。

参考文献

[1]王莉君,周芳.计算机辅助设计在化工工艺中的作用[J].当代化工研究,2016(3).

[2]单自龙.计算机模拟在化工设计中的应用研究[J].化工管理,2015(1).

[3]赵永华,周艳军,齐平等.计算机技术在化工设计中的应用[J].中国现代教育装备,2017(7).

篇(5)

在19世纪初,化学工业就已经形成了隶属于资金和知识密集型的行业。随着信息和技术的飞速发展,化学工业由最初只能生产少数无机产品和有机产品的行业,渐渐地发展成一个能有效利用天然资源、规模庞大、多行业、高产量的一大工业门类。化学工业的发展与人类生活息息相关,化工生产过程同时也给人们的生活环境带来了巨大的影响,当下解决化工生产过程所带来的环境问题和能源消耗问题迫在眉睫,绿色化学化工也应运而生。近年来,提出的绿色化学化工在化工生产过程中采用环保与资源可持续发展的理念,降低了原料的成本,减少了废弃物的排放等不良影响。

1 绿色化学化工

1.1 概念

绿色化学又称为环境无害化学,是利用化学来防止污染的一门科学。其研究的目的是通过利用一系列的原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使化学产品或过程的设计更加环保化。绿色化学包括所有可以降低对人类健康产生负面影响的化学方法和技术,在此基础上产生的无害化工过程,被称为绿色化工[1]。

1.2 基本原则

绿色化学化工在世界范围内的原则相对一体,主要涵盖下列几方面。

(1)在反应过程的源头上减少甚至根除废弃物的产生,而不是在废弃物产生之后再对其进行净化处理。

(2)产品进行设计时,尽量做到原料利用率最大化。

(3)产品进行分析时,在考虑生产效率的同时使原料和产品的毒性降低。

(4)对于析出剂和溶剂等辅助物,尽量少用或选择使用无害产品。

(5)减少生产过程中能量的损耗及其对环境的影响。

(6)除了考虑经济和技术的因素,生产原料尽量选择可回收的加工原料。

(7)尽量避免生产过程中产生不必要的化学衍生物。

(8)所选的催化剂应更符合化学计量。

(9)危险物产生之前进行检测并控制。

2 绿色化学工程与工艺的发展现状

传统化学工程与工艺在处理有毒污染物方面的滞后性较强,其一般方法是在污染物产生后才采取措施对其进行处理,不但没有做到对污染物进行根除,还提高了处理成本及时间。20世纪末期,人们开始留意到可以通过化学方式减少化学污染,这种方式很快在西方国家推广起来,美国1990年污染防治法案的颁布开始了绿色化学化工的研究。此外,欧盟和日本等国家也都非常重视绿色化学化工的发展,并采取各种形式来推动无污染化学这一产业的发展。中国也十分重视这一行业动态,1995年确定了《绿色化学与技术》院士咨询课题,1997年召开了“可持续发展问题对于科学的挑战及绿色化学”研讨会,积极推动相关研究和产业的发展[2]。

2.1 采用绿色能源

化工生产过程中的生产原料对生产过程和工艺有一定的影响。绿色化学化工采用无毒无害的原料,在开车阶段防止了废弃物的产生,而不是传统化学工程与工艺中在废弃物产生之后再进行处理。原料的是否可再生成为绿色化学工程与工艺的重点研发项目,选取类似自然物质这一类可再生且无污染的化工原料是绿色化学工程与工艺的首要步骤。

2.2 提高反应选择性

化学反应是化工生产过程中的重要组成之一,原料由反应得到产物,提高生产效率和产品质量则可通过合理选择反应途径实现。化学反应的影响因素有很多,如反应温度、反应条件、反应时间等。例如氧化反应大多会产生大量的热,那么原料会因受热发生变质,导致产品的质量降低,产率也减少。

3 绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

3.1 清洁生产技术

清洁生产在《清洁生产促进法》[3]第二条中的定义为:“本法所称清洁生产,是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等从源头削减的措施,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。”在化工生产中,清洁生产技术是脱硝和脱硫技术的重要组成部分,也在其他领域中有一定的发展。

3.2 生物技术

迄今,生物技术在化工中应用的主要形式为借助于酶反应进行化学品的合成,通过微生物的发酵方法制取有机化合物以及用微生物处理工业废水[4]。在现代化工生产中,生物技术在化工中的重点研发目标在于研发出种类繁多、具有更高活性和选择性的酶。

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关键词：绿色化工工程；化工工业；节能；促进作用

对于化工来说，其是促进社会和物质文明发展的关键，并且为人类做出了非常大的贡献。与此同时，环境污染问题也日益严重，这样就需要采取相应的措施进行解决。而绿色化学工程与工艺是利用科学有效的方法和材料等进行处理，不仅大大提升了生产的利用效率，还很好的解决了存在的污染问题，因此，其对化工节能就有很大的促进意义。

1绿色化学工程与工艺的开发

1.1采用绿色化学原料

在进行化工生产的过程中，原材料是一个重要的影响因素，针对传统化工生产，使用的原材料绝大部分都是不可再生能源，这样促使我国不可再生能源消耗大大提升，也造成污染物质的排放量有了很大增加，从而导致污染问题日益严重。而采用绿化化学原材料，例如：芦苇、苞米杆等，可以促使它们转化为酮、醇以及酸类等多种类型的化学产品，并且在进行转化的整个过程中，原材料既会产生一定含量的氢气，又不会生成有毒和有害的物质。因此，在化工生产中，绿色化学原材料得到了非常广泛的应用。

1.2提高化学反应的选择性

对于化学工程，物质反应是非常重要的一个部分，一切化学原材料的转化都需要通过化学反应才能够实现。同时在化学工业生产中要对反应形式进行合理的选择，这样就能确保生产效率和质量得到很大提升。但是影响化学反应的因素有很多，例如：反应原材料、环境以及时间等，其中最常见的反应形式是氧化反应，然而在氧化反应中会产生很多热量，就促使所有化学原材料在热能的催化作用下出现了质量的变形，进而就造成生产质量有了很大降低。此外，对于绿色化学工程来说，运用这种新型的反应形式（烃类氧化反应）既可以促使催化能力有很大提升，又能够确保同分异构的反应时间有所增加。

1.3使用无毒无害催化原料

从目前的现状来看，伴随着化工行业的不断发展，合理运用化学反应成为了化工行业健康稳定发展的关键，而在进行化学反应的时候，催化剂的使用是非常关键的，既可以对反应速度进行加快，也可以对反应时间进行缩短，那么在进行化工生产中，要想确保绿色化工工程和工艺得到快速的发展，就要使用没有毒害的催化原材料。同时现在我国有关部门对催化原材料的选择和应用已经给予了高度重视，并且催化剂的开发、研究和制作在不断增多，从而就促使在进行化学反应的时候，催化原材料有了很大的改善。此外，使用没有毒害的催化原材料还能够大大提高化学反应的效率，对能源消耗含量进行降低，也能够很大程度减少环境的污染。

2绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

2.1清洁生产技术的应用

要想确保化工生产中达到节能的目的，应该将清洁生产作为主要的步骤。所谓清洁生产就是说，要尽可能少使用或者不使用有毒害的原材料，并且采用废物量排放少或者是没有废物量排放的新工艺和设备，并且对通常采用的生产工艺进行改进；在生产过程中，还要尽可能减少各种危险，例如：高温、高压以及易爆等；还要采用简单化和可靠化的生产工艺进行操作和控制。例如：在进行铬酸酐生产的时候，对绿色化的改造；环氧丙烷的清洁生产以及二氯苯胺的清洁生产等，这些都对化工节能具有非常重要的促进作用和意义，与此同时还可以确保绿色化工的实现，从而就可以对生态环境进行很好的保护，也能促使人们的身体健康得到保障。

2.2与生物技术相结合的应用

对于化学工业，在生产的过程中，经常将这种技术与绿色化工工程与工艺相结合，就是使用生物炼制将可以再生的资源转化成化学原材料，这样就可以制作出人们需要的化学品。同时与普通的工业原材料相比较，这种技术生产出来的原材料具有很好的反应效果和催化效率，并且污染物质和废弃物质也比较少，这样就促使其具有没有污染、高效率以及节能的特征。此外，生物技术是一种具有创新特征的技术，采用生产能源、材料与化学工业产品相结合的模式，例如：采用生物技术对全部作物进行炼制的时候，以大豆、玉米作为主要的原材料，并且进行发酵和基因组合的方法，在氧气的作用下生产丙二醇。

2.3环境友好型的化学品的应用

在化工中，对绿色化工工程与工艺的应用，不仅能够生产出环境友好型产品，同时还能促进社会和自然环境更加健康的发展。例如：采用三氟碘甲烷来对传统制冷氟利昂进行替代，这是通过联合国审批的新一代环境保护制冷剂。同时因为这种产品可以对臭氧层不造成严重的损害，这样就可以大大减轻温室效应，并且对环境的破坏力也比较小。

3结语

总之，在开展化工生产的过程中，要以绿色化学工程与工艺的开发作为主要的切入点，这样才能促使化工行业得到健康稳定的发展，从而实现节能的目的。

参考文献：

[1]纪红兵.佘远斌.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工进展，2012（33）：418-419.

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生产实习是化学工程与工艺专业教学当中的必修内容，旨在培养学生对知识的实际运用能力，为以后的工作打下坚实的基础。就目前我国该专业的生产实习状况来看，主要存在着以下几点问题：

（1）实习方式单一，学生动手机会不多。在学生的实习过程当中，出于安全考虑，主要以参观为主，教学为辅，偶尔动手的方式。学生仅仅通过有限的时间来观察工厂中的工艺流程，初步了解生产单元操作，然后整理实习报告，却很少有自己动手操作，深入学习的机会。这样不仅削弱了学生的实习主动性，而且对于其实践能力的提高产生了阻碍。

（2）学生对于实习没有足够的重视。由于习惯于应试教育下的以成绩衡量科目的重要性，实习在大多数学生的眼里都不是重要课程，显得可有可无。很多学生甚至以分散实习的名义，仅仅找企业签字盖章，敷衍了事，却没有真正的投身到企业实习当中去。在这样一种大环境中，学生很难认识到实习对于化学工程与工艺这一学科的重要性。

（3）学校没有对学生的实习进行良好的规划。目前很多学校对于实习对提高学生实践能力重要性的认识也有待提高，没有真正的从各个方面进行规划，仅仅是为了完成教学任务走走过场。而且很多学校的实习时间都安排在大四上学期。那个时候课程负担仍然很重，而且很多学生还有考研的计划，所以很少有学生把精力真正放在实习上面。很多学生甚至将课本和考研材料带到实习单位，使实习的效果大打折扣。除此之外，学校将所有学生的实习均放在一个学期，这也造成了联系实习单位的实际困难。

（4）没有进行很好的校企联合。很多企业都认为学生实习无法给企业带来相应的市场价值和经济效益，反而因为要分心管理来企业实习的学生，会延误其正常的生产活动。同时也因为学校和学生本人对实习的不重视，造成企业接纳实习生的热情受到挫伤。而事实上，学校和企业如能充分利用学生实习的平台，校企紧密结合，既有利于提高高校毕业生的实践能力，又能帮助企业在用人方面避免“用工荒”这一尴尬现象。针对以上状况，建议对该专业的实习进行以下几点改进：

①加大实习改革，提高动手实践能力。在教学过程当中，注重实践环节，致力于培养学生的实践能力。在实验教学中，增加创新型实验，减少验证性内容，以此来培养学生的创新能力。针对我国现在各大高校化学工程与工艺实习的问题，应该从几个方面进行改革。首先，要为学生提供稳定的实习基地，让学生将集中实习和分散实习结合起来。其次，应当提高学生的动手能力。企业应该为学生配备相应的企业导师，让学生在导师的指导下，亲自动手实践，将书本中学到的理论知识真正的运用到实践当中来。在实习过程中，不能仅仅让学生当一个旁观者，更应该让其成为真正的实践者。最后也是最重要的一点，通过帮助企业解决生产过程中碰到的技术问题，让学生在实习中体会到攻克技术难题的乐趣，培养学生的兴趣点，让学生从起初的被动学习中走出来，真正积极主动的投身到化学工程与工艺实践中来。

②加强实习的组织管理。以往，无论是学生、学校还是企业都没有给予化学工程与工艺学生的实习以足够的重视，因此造成疏于管理，松懈怠慢等现象。现在，学校和企业作为组织者：a.应该从组织上着手，加强组织管理，制定相关的制度对学生加以约束。b.学校应该提高实习在考试当中的比例，以此来提高学生的重视程度。另一方面，也应该从学生的角度出发，为学生制定符合他们自身发展的实习制度。c.从规章制度上加强管理，杜绝离岗脱岗现象。而企业则可以通过一些和就业相关的激励政策对学生加以引导。

③做好课程与实习的规划工作。a.为了避免与其他课程的考试和实习相冲突，学校应该提前对学生在校学科学习的时间进行协调，为学生实习留下充足的时间。b.学校在实习时间上宜采取分批次、分不同类型企业来组织学生实习。避免所有的学生都在同一时间段、同一家企业进行实习的情况，实习效果大打折扣。

④加强校企联合。目前化学与工艺实习存在的最大问题就是实习地点的联系问题。因此来自于企业的社会保障必不可少。以往学校的实习环节当中，企业考虑学生安全的问题，往往存在着联系企业难这一问题。应当加强.校企联合，为学生提供充足的实习资源。在校企联合的模式当中，可以为学生提供双导师选择制度，校内导师和校外导师相结合，实现优势互补，合作共赢。企业可以配备相应的导师，对学生的实践进行指导，让学生不仅有理论知识，而且可以学以致用。其次，企业可以和学校签订合约，每年从学校选拔优秀的毕业生定点输送。这样做及解决了学生就业困难，又可以为企业招到熟悉其运营机制的劳动者，达到双赢的局面。除了企业，政府的支持也是必需的。政府应该从政策上对化学工程与工艺予以重视，并且帮助学校为学生的学习提供良好的条件和环境。

（5）改善实习考核制度。通过重建学生的实习考核制度，改变学生的被动实习状态。以往学生的实习最后都是由企业盖章，并不加入或者很少加入学生最终成绩的考核。现在，为了使学生更加积极主动的投身到化学实践当中，学生在实习中的动手能力，创新能力以及最终的实习效果等均应列入考核机制当中。

二、化学工程与工艺课程体系和教学内容的改革

随着知识信息时代的发展，以往的教育模式已经无法适应当前的形势。首先我们应该分析一下以往课程体系中存在的问题，然后有针对性的进行解决。

2.1课程体系支离破碎，整合度太低

现在化学工程与工艺的课程体系还很不完善。每门课程的联系性不高，以至于学生无法形成一个完整的知识框架和体系，不利于学生将学到的知识融会贯通，学以致用。该专业是一门结合度很高的专业，知识体系的不连贯也不利于和其他学科的有机结合。

2.2过分注重基础知识和书面知识，忽视学生的实践能力

在应试教育的影响下，很多学生和老师把更多的关注放在了考试成绩上，我们经常看到成绩很好的毕业生来到企业，操作能力却非常差。这也是现在应届生就业困难的一个重要原因。

2.3弱化了单元工程与环境和系统的关联

课程中所学到的知识，其最终的目的还是要用来解决实际的需要。目前化学工程与工艺的开发重点主要在于环境保护方面。但是现在的课程却片面注重书面知识，忽略了这一最主要的功能的联系。新的课程体系改革的着力点应该主要放在对学生实践能力和综合素质的培养。关于该专业的高校课程设置，实践探索比理论探索更为复杂，是一项艰苦的工程，需要不断地进行磨合与调试。现在主要针对以上几点，提出相应的改进方案：

（1）扩充知识体系，培养学生的综合能力。建立逐层递进的知识系统。教学模块从基础知识到基础实践，再到实践操作，创新提高的层面。其中实践模块应该予以足够的重视。该模块可以使学生的专业学习和实际应用结合起来，为企业提供专业性人才。在学生的课程体系当中，除了对于必修课的注重，也应该扩大选修课的范围。在选修课的设置方面，要根据课程的发展性、创新性以及与本学科的联系性来进行选择。注重学科的技能强化，使学生根据自己的职业志愿进行选择。还可以通过讲座等方式，来激发学生的专业兴趣。另外，可以根据培养目标，增加化工管理等相关内容。在原有的课程体系中，扩大设计类课程的比重。这样既有利于学生知识面的拓展，又有利于完善学生的知识体系，最终为国家培养出适应社会需要的一专多能的人才。

（2）加强学生实践能力，增强社会责任感。一方面，学生应该积极主动的投身到化学工程和工艺的试验和实习当中来，另一方面，要有强烈的社会责任感。现在该专业的迅速发展，即为当代大学生提供了自身发展的契机，也带了压力和动力。当代大学生应该以保护环境为己任，投身到绿色化学的研究当中去。另外，应当增加课程中的实验内容，增加设计性实验和创新性实验，适当调整理论教学和实验教学时间分配。同时在课程设计等实践环节中，注意培养学生的工程观念和团队精神。

（3）强化课程与系统和环境的联系。通过整合课程结构，使该专业的知识之间的关联性得以加强，并能够更好地与系统和环境相关联。为绿色化学的发展提供有利的契机。

（4）为化学工程与工艺专门人才培养提供师资保障。良师在学生的学习生涯当中起到的作用是举足轻重的。因此，学校在老师的选拔与配置方面应该着重注意，为学生选择理论知识和实践能力双优的教师。另外，学校也要和企业积极交流，在企业中为学生选择适合学生发展的校外导师，对学生的实习和毕业设计进行指导。

三、总结