化學工藝與化學工程的區別
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化學工藝與化學工程的區別范文第1篇
中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A
前言：進入21世紀以來，環境問題越來越嚴重，而且，隨著人口的繼續增加，能源的持續減少，不可再生資源已經臨近枯竭，生活垃圾核工業污染物也在無情的破壞著生態環境，人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學生產過程中，通過不再使用有毒、有害的物質，不再產生以及處理廢物，生產無污染無傷害的目的正是綠色化學的設想。這雖然只是設想，但通過改進化學技術和方法，是可以達到減少有危害的化學產物的，綠色化學工程與工藝正是為了保證人類健康、生態環境，為促進化學工業節能目標而實施的。
一、綠色化學工業的概念
總結我們前面所闡述的，我們可以把其定義為無污染化學，所以在進行綠色化學工藝的過程中所產生的某種手段就是綠色化學工業技術，利用其原理從根源對普通化學反應產生的破壞進行整治。就綠色化學的特點來說，有以下兩點，第一，綠色化學的本質就在于適中保持人與自然的和諧相處，近幾年的快速發展而導致的環境破壞也就加速了綠色化學的快速發展；第二呢，綠色化學形成的結果是對環境友好的，綠色化學可以漸漸對付各種環境中產生的不利人類和自然發展
的因素。
但是究其根基，綠色化學是對環境的保護以及防范；而我們所說的環境化學就是對預防之后而無法達到效果的環境進行進一步的革新和處理，所以綠色化學和環境化學在起點和終點都是不一樣的。那么在其反應過程中，對于有害物質進行擯棄，就可以制止不利產物的生成，但是在當前發展來看，這種想法只停留在表層，但是我們相信，通過科學家們的不斷努力，這種想法終究會實現的。
二、傳統化學與綠色化學的根本區別
化學可以理解為是研究從反應物向其生成物轉化的的科學。傳統化學在一定程度上是以資源過渡消耗和環境嚴重污染為代價的先污染后治理的化學工藝，其導致的危害是資源不可再生和環境污染，嚴重地威脅著人類生存和可持續發展，如目前全世界每年產生的廢物達3-4 億噸；而綠色化學（也稱為環境友好化學）是從源頭上防止環境污染的新興科學。雖然傳統的化學與綠色化學都為人類生活做出了巨大貢獻，但綠色化學的根本思想是運用高選擇性和原子經濟性的反應，使用無毒無害的助劑、原料，生成環境友好的產品，而且經濟合理，從而在節約資源的同時變廢為寶。
綠色化學是對傳統化學思維模式的革新和發展，也就是說，綠色化學可簡單地描述為在化工生產反應過程中，改變了傳統化學的“先污染后治理”，是“從源頭上消除污染”，盡量不使用有毒有害物質，并減少或不生產廢棄物和有毒有害物質。近年來的綠色化學發展，充分體現了綠色化學與可持續發展之間的密切關系，
因此，綠色化學也被稱為“綠色與可持續化學”。
三、綠色化學應遵循的基本原則
1、污染預防優于末端治理污染；
2、盡可能的不用分離溶劑、試劑等輔助物質，若是不得已使用時，也應該是無毒、無害的；
3、在采用生產方法中盡量不使用和不產生對人類健康和對環境有毒有害的物質；
4、合成方法應具原子經濟性（atom economy），原料分子中的原子更多或全部地進入最終的產品是原子經濟性的核心目標。綠色化學的原子經濟性有兩個顯著有點：一是最大程度地利用了原材料，二是最大程度地減少排放廢棄物；
5、使用高選擇性的催化劑優于化學計量試劑；
6、生產過程能耗應最低且在溫和的壓力和溫度下進行；
7、設計具有高使用效益、低環境毒性的化學品；
8、在技術可行和經濟合理的前提下，盡可能地使用可再生原料；
9、盡量減少或避免非必要的衍生反應步驟（如使用物理化學過程、屏蔽基團、保護復原的臨時性變更等）；
10、選擇參與化學過程的物質，盡量避免發生意外事故的風險；
11、化學產品在使用完后應能降解成可以進入自然生態循環無害的物質；
12、發展適時分析技術以監控有害物質的形成。
四、綠色化學工程與工藝的開發
傳統的化學工程與工藝對有害污染物的處理很被動，有滯后性，并且達不到根除污染物的效果，不但治理成本高，而且治標不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫，雖然凈化了氣體，卻把污染物轉化成了廢渣廢水，不但沒有解決問題，反應復雜了處理方式。綠色化學工程與工藝，以零排放、清潔生產為原則，從化學反應著手，對污染進行有效的防止和控制。
1、采用綠色化學原料
化學生產原料是決定化學生產流程和工藝的主要因素，傳統化學工程采用的綠色原料大多為不可再生能源，選取這種化學材料，不僅增大了我國不可再生能源的消耗量，同時也增加了化學生產污染物質的排放量，所以采用綠色化學原料是綠色化學工程重點研發項目，選用可再生、無污染的化學原料，如自然物質、綠色化學物質等。苞米桿、蘆葦、纖維植物等農副產品廢棄物，這些物質是典型的綠色化學原料，將其投入到化工生產中，可以轉化成醇、酮、酸類的化學品，在轉化過程中，這些化學原料只會產生氫氣，不會產生任何有毒、有害物質。
2、采用高效高選擇性的反應原料
對于化學工業來說，化學反應是決定化學工業生產過程中生產成本和生產難度、充分利用化學資源等各方面的重要性因素。可以降低工業生產的成本，而且能夠提高產物純度，減少無效反應產物的排放，節約化學資源，在化學工業中，有機物的反應復雜，研究機制不確定，所以選擇合適的反應原料，不斷提高工業技術是對化學工業的發展有著重要的意義。
3、提高化學反應的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工工業中時常發生這種反應，但是，它的生成物不穩定，很容易被進一步氧化，生成H2O和CO2。在各類的催化反應中，此反應一般不會被選擇，因為有時生成物中還會存在同分異構提，不利于得到最終產物，所以，為了簡化生產，一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產品和純化產品的難度，還提高了反應的選擇性，還能夠起到降低成本，節約資源，減少環境污染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性，比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，就可以應對不同的烴類氧化反應。
4、采用無毒無害的化學催化劑
近年來，化學反應越來越多的應用到了工業化的生產中，而催化劑對提高反應速率有著明顯的效果，所以開發新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學工藝的發展方向之一。如今，相關部門都在研發新的烷基化固相催化劑，此外，分子篩催化劑也得到了很好的開發和應用。
五、尋找高效綠色的化學催化劑對提升工業生產水平的作用
1、 污染治理
目前，化學工業有其是石油、化工、煤炭等重工業對環境造成重大污染，危害生存環境，破壞原有生態平衡，威脅人類生存。引起國際上廣泛關注，美國
1996年設立“綠色化學挑戰獎”表彰在綠色化學領域中做出貢獻的人。綠色化學的目標就是從化學生產的源頭上實現環境治理，消除環境污染，綠色化學改變了傳統化學工業先污染后治理的模式，實現預防、監測、零污染，預先環境治理，保護環境，資源可持續發展。
2、優化資源
化學工業絕大多數工藝都是上個世紀開發的，受技術發展的限制，化工領域是勞動密集型產業，高耗能、重污染、浪費原料、勞動力成本高，對大氣、水和土壤等環境排放高。使產品成本中附帶原料浪費、能源消耗、污染治理等成本。據統計，美國化工業1992年用于環保經費達1150億美元，治理污染經費達7000億美元，化學品銷售中資源節約和環境治理成本提升。綠色化學從約資源方面，提高使用效率，減少環境破壞，降低新產品經濟成本，有利于倡導節約型社會。
3、節能減排
節能減排就是節約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。世界各國都制定了相關計劃來實現這一目標，美國綠色化學目標：2020年將廢棄物減少40-50%，化學生產行業消耗原材料降低20-25%。日本制定新陽光計劃，在環境化學領域倡導綠色技術，減少環境污染，發展減排新技術應用。中國2006年提出降低能源消耗和對外石油依賴，希望2010年，單位GDP能耗比2005年降低兩成、主要污染物排放減少一成。2013年國家發改委表示，為確保今后節能減排目標、推進綠色低碳發展，深入推進節能減排各項工作。綠色化學正是實現節能減排和環境保護重要工具。國家倡導在重點領域節能減排，推進企業節能低碳行動，開展綠色化工行動，加強環境治理，加大治理力度，引導循環經濟，著力增強全民節能減排意識，實現共創和諧社會，建設美好家園。
4、化學工業中綠色化學的應用
綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染，做到完全無公害無污染，因此它又被稱為清潔化學，應用范圍廣泛，它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科。工業中化學反應發生的條件一般都是高溫高壓，在反應過程中，只有適宜的溫度和壓力才能使用現代化學工業的技術，另外加上綠色化學的高效催化劑，這項工程才得以不斷發展。例如上文提到的低維材料碳納米管，催化裂解反應中有很大的化學功效。
5、化學工業中綠色化學和現代生物結合的應用。
講到了催化劑，這就涉及到另外的技術性學科生物技術。生物技術的就是高科技與高端專業知識結合的產物，學科內又分為細胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學產業中主要應用于生物化學。在化學工業生產過程中，選取有機的生物材料，主要是動植物的原料，另外也會采用他們經過上千年演變的產物―地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑，分別由人工合成以及采用天然動植物的生物酶。這樣能夠滿足現代化學工業發展的需要，同時也能切合可持續發展的指導思想，節約能源，維持現在生態平衡的狀態，推動化學工業發展。
六、結束語
綜上所述，可持續發展在當今社會顯得越來越重要，因此化學工業生產中也要遵循這個指導性思想，采用選擇性高的原材料，節能減排，利用高新化學催化劑，最大程度的減少污染物排放，不斷增高有效產物純度，在資源有限的前提下，保護生態環境，維護現有的生態平衡。綠色化學在整個化學工業的發展中，有著實質性的意義，高新技術性產物催化劑的使用能改變現有產業結構和傳統的生產過程，加速化學工業發展。
參考文獻：
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化學工藝與化學工程的區別范文第2篇
校企聯合培養模式將高校的教育科研優勢與企業的工程實踐優勢結合起來，兼顧了化學工程專業碩士在基礎知識水平及應用能力上的培養要求，并已在專業碩士培養中起到了突出作用。但不可否認的是，目前校企聯合培養仍存在一些問題。
（一）校企合作形式與內容
校企合作形式是影響聯合培養的最重要因素。重點大學及行業特色型大學由于其品牌和行業影響力而在校企合作培養研究生方面有顯著的優勢。以中國石油大學為例，該校立足于石油石化行業和領域，面向東營勝利油田和青島近海油氣田及兩地相關產業開展人才培養，是國內化學工程專業碩士校企合作效果最好的高校之一。然而，國內大部分地方高校與企業之間的合作形式仍較為初級，特別是地方高校受到學校科研實力、學校辦學層次和軟硬件條件等因素的制約，校企之間的相互聯系多建立在項目合作和個人感情聯系的基礎上，未形成長效機制。如果企業負責人離職或合作項目中斷，則聯合培養將大受影響甚至停滯。此外，部分地方企業創新意識不強或過分追求“短平快”的項目，都將影響人才持續培養機制，無法實現良性循環。從人才需求角度來看，地方經濟狀況的優劣也會明顯影響企業的人才需求，進而直接影響校企合作的基礎。
（二）導師
很多高校的校內導師過度倚重發表學術論文，或者一直從事基礎理論研究，缺乏應用研究項目和研究經驗。該類導師在指導專業學位研究生時往往延續過去的研究思路和方向，以學術型研究生模式培養專業學位研究生，最終導致畢業生與企業要求相差甚遠。此外，很多校外導師是企業的高管或主要負責人，日常事務繁忙，對自己負責的學生疏于管理和指導。學生在企業或淪為廉價勞動力，或實踐流于形式，達不到應有的效果。
（三）培養過程
國內各高校的化學工程專業碩士的主要管理和培養政策已經基本齊備，但仍有部分政策還在修改和制訂過程中。很多高校在課程體系構建、考核方式、實踐內容等方面沒有將專業學位研究生與學術型研究生加以區別，未能體現出專業學位職業性、應用性的特點。與企業生產實際密切相關的課程開設不足也是目前國內高校化學工程專業碩士培養普遍存在的問題。
（四）生源
對于重點高校，無論是學術型碩士或專業學位碩士均呈現“供大于求”的局面，學校可以從容擇優錄取。而地方高校的專業學位認可度普遍較低，直接導致部分優秀生源流失，畢業生質量也因此受到影響。
（五）其他問題
部分地方高校在導師激勵政策、學生獎勵機制等方面不夠完善，由此產生了導師因專業學位學生花費多、產出少而不愿意接受專業學位學生的情況；學生也因在獎學金等方面無法與學術型研究生競爭而影響了科研積極性。
二、方針與措施
鑒于以上問題，我們以山西大學與三維集團合作構建的“山西省催化技術研究生教育創新中心”為平臺，通過深入探索山西煤化工轉型對化學工程專業研究生教育的影響，從合作模式、導師管理、課程體系構建、健全和完善各項制度等方面進行改革，并力圖構建一種符合山西省化工行業需求的化學工程專業學位研究生培養模式。
（一）校企合作平臺的構建
構建校企合作平臺是穩定專業學位碩士培養質量的根本措施。2002年，化學化工學院的研究生就因項目需要而在三維集團進行數月至一年的工業側線實驗。隨著雙方項目合作的深入，進入企業實踐的學生人數不斷增多，而企業的技術人員也積極參加山西大學的博士或在職工程碩士考試，雙方實現了人才培養上的互動。在此基礎上，2004年雙方共建了“精細化工催化與反應工藝共建實驗室”，實現了校企層面的科研平臺構建。2007年底，經山西省經委、山西省教育廳、山西省產學研工程領導組批準，校企雙方通過政府層面建立了“山西省催化技術研究生教育創新中心”。隨著相關管理制度逐步完善，該中心不但成為研究生培養的創新實踐平臺，也逐漸成為高校和企業間的技術、人才交流平臺，并為企業技術帶頭人的知識更新和產業技術升級提供了支撐。近年來，山西大學積極開展“煤基資源高值循環利用協同創新中心”的建設，拓展多方合作關系。目前研究生教育創新中心的企業平臺已包括陽煤集團、潞安集團、河南煤業集團等大型煤化工企業，未來還將探索與中科院山西煤化所、中科院大連化物所、中科院過程所等研究所合作培養研究生的可能性。綜上所述，山西大學化學工程領域的校企合作經歷了如下發展歷程：校企合作項目牽引建立校企層面的科研合作平臺建立政府層面的研究生教育創新中心建立多方參與的校企科研教育合作平臺。其中，多方平臺的建立不但解決了科研項目延續性、科學性的問題，更有利于實現校企聯合培養的長效性和持續性。
（二）管理體制創新
為進一步提高專業學位研究生教育水平，我們就專業學位研究生的管理體制方面開展了改革創新。研究生院成立了“專業學位管理辦公室”，負責與專業學位相關的政策制訂、學科建設、品牌建設，以及對各培養單位進行管理、督導和服務等工作。學院成立了相關的“專業學位教育中心”，負責相關專業學位研究生的招生、培養、師資隊伍建設、實踐基地建設等工作。化學化工學院以“山西省催化技術研究生教育創新中心”為基礎，吸納了相關學科負責人和校外導師，共同承擔化學工程專業學位教育中心的職責。上述舉措有利于各培養單位積極發揮主觀能動性，形成符合各自專業實踐特點的培養模式。
（三）導師遴選及評聘制度改革
山西大學研究生院根據各專業學位培養單位的具體情況，制訂了詳細的校內導師、企業導師評聘制度。特別是對企業導師實行“一年一考核，三年一聘”的管理辦法。在學院教育中心層次上，化學化工學院成立了化學工程碩士指導小組，以“山西省催化技術研究生教育創新中心”為核心，吸納其他理科或相關學科導師，實現導師之間的理工優勢互補，在一定程度上解決了理科環境中開展應用實踐的問題。此外，學院教育中心強化了企業導師的歸屬感和責任感，通過讓企業導師參與課程設計及研究生選課、確定科研課題、開設學術講座和專業特色選修課程等方式，進一步讓企業導師融入學生培養過程。
（四）課程體系構建
2013年，山西大學根據教育部相關文件，結合各專業具體情況，對碩士研究生培養方案進行了詳細的修訂。在課程設置中，我們將課程分為公共基礎課、專業基礎課、專業應用課、選修課4類，各類課程均采用了教授授課、雙語教學等模式，特別突出工程應用類型的課程。由于化學工程專業碩士的導師的知識存在多學科、多研究方向的交叉，因此，我們在課程設置上采取豐富選修課的方法解決這一問題。為了避免重復設課或課程內容重疊，各專業領域均可選擇化學學科或其他專業領域的課程作為選修課。師資力量和師資水平方面，由于山西大學工科師資力量不足，我們采用“外校聘請＋本校培養”的模式逐步提高師資水平。此外，學校還通過請企業導師或行業知名專家開設學術講座、特色專業選修課等方式，使學生獲悉國內外化工行業發展的最新動向。
（五）獎學金制度
現階段山西大學研究生獎學金主要為國家獎學金和學業獎學金，原有獎學金評價主要基于學生學習成績和科研成果的考量。化學化工學院將專業學位研究生與學術型研究生分開評比。專業學位研究生的科研成果可以是學術論文、專利、負責項目、實踐報告、調查報告等多種形式，特別強調學術論文、專利、項目等必須具有應用背景。此外，針對專業學位研究生科研結果無法量化的問題，我們采用“預審＋集中答辯”的方式，由答辯委員會評出獲獎等級。上述評審制度的實施明顯調動了專業學位研究生的科研積極性。
三、發展與方向
盡管我們在化學工程專業研究生培養方面進
行了許多改革，但仍有很多方面需要高校、企業及地方政府進一步協調改進。我們將目前改革探索的方向歸納如下，這既是我們的努力目標，也希望能夠給予其他高校一些啟發。
（一）提高學科認可度，創出專業品牌效應
優質的生源是研究生培養和學科發展的大前提，沒有良好的生源，校企聯合培養將成為無本之木、無源之水。近年來，山西大學通過增加推免生名額比例，明顯提升了專業學位研究生的生源素質；與此同時，山西大學通過鼓勵校企合作科研，建立多方參與的協同創新中心，進一步擴大了學校、學科的業內影響力。未來，山西大學將以校企協同創新中心為發展核心，以高水平人才隊伍建設為發展動力，通過科研成果和科研團隊創出專業品牌效應。
（二）深化校企人才技術交流平臺建設，實現人才培養的良性循環
校企雙方只有真正實現技術流、人才流的雙向流動才能培養出真正的應用型人才。因此，我們需要建立完善的涉及項目合作、利益分配、人才交流等體制機制，進一步強化企業研究生實踐中心的構建，通過校企合作項目引領、擴大平臺的影響力，提升平臺自我“造血”能力，逐步引導校企合作由“項目帶動”發展到“人才＋技術混合帶動”，最終實現人才培養的良性循環。
（三）改革獎勵制度，激勵學科發展
化學工藝與化學工程的區別范文第3篇
關鍵詞：工藝安全管理；基本要素；安全標準
1.發展歷程
隨著科學技術的發展，化學品種類變得越來越多，而且危險性也變的越來越大，同時，各個企業和工廠的操作工藝和條件變得越來越苛刻。上世紀末發生了一系列對人類和環境具有影響的重大安全事故，這些事故引起了各國政府對化工企業和工廠的工藝安全管理的思考，一系列關于企業安全的法律法規得以出臺。1984年，印度博帕爾發生嚴重的毒氣泄漏事件，為此美國專門成立了化工過程安全中心，主要幫助企業降低化工事故發生的風險。上世紀90年代美國職業安全健康管理局了高危化學品工藝安全管理系統的法律法規。1996年，為加強對事故風險的控制，美國環境保護局又將環境與公眾安全納入了監管范圍。從上世紀80年代開始，工藝安全管理體系（PSM）在發達國家變的逐漸完善，PSM體系已經成為了化工企業的工藝安全管理的標準。
2.發達國家PSM實施情況
美國職業安全管理局為PSM體系規定了14個基本要素（如右圖所示）。美國化學工程師協會化學工藝安全中心為其規定了12個基本要素（如下圖所示）。這些要素大部分都是相同的，都是為采取有效防范措施以規避工藝安全潛在的危險隱患，進而使企業安全管理水平得到提高。
3.國內安全標準化體系
我國的工藝安全體系發展起步較晚，改革開放以來，我國工藝水平有了很大的提高，化工行業得到蓬勃發展，但是也發生了很多安全管理事故。為了有效遏制化學事故的發生，國家安全生產監督管理總局規定了危險化學品從業單位安全標準化通用規范（AQ3013－2008）。明確了高危化學品生產使用企業實行工藝安全標準化的總體原則、過程以及要求，它被使用于指導高危化學品生產和使用單位安全標準化系列的編制和實施，適用于國內高危化學品生產、儲存和使用的企業。我國安全標準化體系包含了10個關鍵要素如下圖所示）我國安全標準化體系的10個要素包含了PSM體系里所有的基本要素，與PSM體系是一個有機統一的整體。
4.安全管理案例分析
阿爾法平臺大爆炸事故（規程不完善）。1988年7月6號英國北海阿爾法平臺天然氣生產平臺發生爆炸，事故共造成176人死亡，大火燃燒7天才被撲滅。造成人員巨大傷亡的一個主要原因就是受當時認識的限制，人們對阿爾法存在的風險認識不足，平臺設計工程師認為平臺的鋼鐵結構足以承受任何重大事故的發生。石油公司認為即使事故發生，工人也有足夠的時間坐直升機安全逃生，所以，當時認為人們在平臺上的風險是可以控制的，對人員救援的風險重點是預防直升機墜毀。規程要求一旦發生安全事故，員工必須在宿舍區等待直升機來救援。正是這個規定導致了嚴重的后果，平臺上的人們等待直升機的救援，耽誤了逃生時間，從而釀成嚴重后果。從事故中可以看到，正是因為工藝安全管理規程的不完善，人們對潛在風險認識不足，對事故發生后安全逃生做出錯誤判斷，從而釀成重大傷亡，因此推行工藝安全管理勢在必行。
5.我國推行工藝安全管理注意事項
首先，我們應該充分認識到傳統工藝安全與工藝安全管理的區別。傳統的安全主要是指使用各類防護用品和建立相應的規章制度來保護作業人員，防止事故的發生。工藝安全管理強調采用科學系統的方法對工藝危害進行辨識，根據工廠不同生命周期的的特點采取不同的方式來辨別潛在的危害，并以此為基礎，設法消除危害以避免事故的發生。工藝安全管理應該重視以往的經驗教訓，強調嚴格執行相關的設計標準和規范。工藝安全管理現在已經發展成為一門專業學科，所以在推行的過程中，需要政府和企業的大力支持。工藝安全管理最終是由人來實際操作的，所以我們需要提高管理人員和作業人員的安全管理意識和安全操作規范。工藝安全管理信息是提高工藝安全管理水平的重要條件之一，它是工藝安全管理的基礎，是工藝安全管理的第一步。我們需要完善的技術標準作為工藝安全管理的堅實后盾。同時我們應該定期進行檢查與自評，時刻保障工藝管理的時效性。
6.建議
由工藝安全管理要素可以看出，國內外所稱的安全管理實際上是一個大概念，管理要素貫穿于生產的全過程。因此，在推廣工藝安全管理體系時不能將其生搬硬套入我們的管理組織中。我們應該積極借鑒和吸收發達國家的工藝管理經驗，大力發展我國的安全標準化體系，幫助國內企業識別、把控高危工藝中的風險，發展和完善國內企業的工藝安全標準化體系。
作者:蘇崇永 單位:東北石油大學
【參考文獻】
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化學工藝與化學工程的區別范文第4篇
關鍵詞：卓越工程師；化工分離過程；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）32-0054-02
化工分離過程是化學工程與工藝專業的學生一門重要的專業課，是理論性和應用性較強的課程，具有鮮明的工程特點。伴隨著化學工業及其相關領域的技術進步，新的分離方法、技術不斷產生，化工分離技術在石油化工、資源環境、能源、材料、生物醫藥等諸多領域持續發揮著重要作用，是化學工業實現清潔工藝的重要手段。在“卓越計劃”的背景下，以強化學生的工程實踐應用能力與創新能力為目標，培養寬口徑、厚基礎、復合型的化工高級人才，必須根據該課程的特點和時代的要求，構建新的人才培養模式，改革課程教學內容與教學方法[1]。目前，化工專業人才培養方案總體上還是傾向于理論型模式，專業課程教學內容缺少整合性和工程性[2]，化工分離過程課程同樣存在教學內容老化、教學體系不完善、工程訓練與生產現場脫離嚴重、教學主體的新生代教師對工程教育思想缺乏系統的研究和足夠的重視等問題。因此，筆者在化工分離過程的教學中，以大工程觀和集成式的課程改革和“卓越計劃”的精神為指導，在教學內容、教學方法、教學與實踐相結合等方面做了一些嘗試工作，取得了較好的效果。
一、精心設計教學方案、優化教學內容
分離工程主要從分離過程的共性出發，討論化工分離過程的基本概論、本質及其變化規律。從教學內容而言，分離工程是一個學術內容十分豐富的領域，既包括傳統分離過程基本理論原理方法的學習，同時各種新型分離技術的不斷涌現，要求跟上時代和技術發展的步伐，教學內容必須與時俱進，及時更新與補充教學內容，擴展課程教學環節。
1.合理組織教學課堂。要使課堂教學更具有現實性和新意，充分調動學生的求知欲望，優化教學內容至關重要。在教學過程中，避免課程的割裂與重復，對課程內容進行組織、設計、重塑與整合。教師按學科發展，從基礎、原理、特性到應用及發展的順序進行講授內容的安排和多媒體課件的制作；按照問題、案例和原理相結合的方式組織教學內容；結合化工企業項目的實際和教師工程實踐、科學研究以及學生實習，介紹常見分離技術。
2.積極整合教學內容。教師注意課程與專業基礎課如物理化學、化工熱力學、化工原理等的銜接和關聯；在教學實踐中對本課程與“化工熱力學”、“化工原理”、“物理化學”等專業基礎課程中有關內容進行有機銜接與融合，讓學生很自然地完成基礎理論到專業知識的過渡與應用；增加新型化工分離技術，如超離子液體技術、膜分離技術、雙水相技術等；把企業典型工程案例引入課程教學中，使課堂教學更具有現實性和新意。基本分離方法與化工原理的融合在化工生產中涉及的分離對象幾乎都是多組分體系，而目前一般高等院校化工原理教學中因學時有限，大多側重于雙組分的分離問題。這就要求在進行分離過程的教學時要做好與化工原理教學的融合問題。如對化工原理教材中已涉及到的基本原理，教師對雙組分精餾、吸附和結晶等不做專門介紹，重點講解多組分體系的工程計算問題，將有關的基礎及計算機應用在耦合與集成過程設計中體現出來；減少與化工原理內容的重復，培養學生利用化工單元操作的基本原理解決實際復雜體系分離問題的能力。
3.有效延伸課程環節。化工分離工程本身具有較強的工程背景的同時還兼有較強的理論性。在“以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心”的傳統教學模式中，化工分離工程的教學使學生認為化工分離工程是“一大堆的方程、繁多的數據和大量的計算和循環迭代[3]。為了促進學生對課程的學習，將課堂教學延伸至課外，如實習過程中、課程設計中及其他的化工實踐如創新實驗、化工競賽等過程中，布置作業、小組討論及綜合設計等，加深學生對已學的化工分離技術原理的理解，學會進行分離方法的選擇優化，以及新型分離技術的拓展。
4.強調選擇優秀教材。要在有限的教學時限中，達到良好的教學效果，如何選擇教材和教學內容對提高本課程的教學效果就顯得十分重要[4]。劉家琪主編的面向21世紀的教材《分離過程》，該教材在內容和體系上體現了創新精神，注重拓寬基礎，強調能力培養，并在教學內容上作了重新安排；按教學規律的發展，從基礎、原理、特性到應用及發展的順序分章節；主要章節（如多組分精餾和特殊精餾）中逐一介紹各種精餾方法的特性和應用；選擇典型的分離方法展開講授化學工程的研究方法及其進展。這樣安的排結合了兩種教材編排方式的優點，思路簡潔清楚，學生易于接受，教學效果良好[5]。
二、采取研究性教學模式，改革教學方法
在講授理論知識的同時，教師要引導學生從社會生活中選擇并確定研究專題，主動地投入到課程學習中去，應用所學知識解決實際問題；并在學習討論中獲取知識、發展技能、培養能力，強調學習者的主動探究和親身體驗[6]。這樣，改變過去由老師單一講解的方式，可讓學生有問題隨時提出、分析和討論。本人在教學過程中以研究性教學[7]為指導思想，采取多樣化的教學方式，初顯成效。
1.討論式教學，調動學生的積極性。為加強化工分離工程與化工原理等基礎課的銜接與融合，課前通過小班討論課，復習回顧掌握已學基礎課程的相關內容，并與該課程的內容進行對比分析概括和總結。例如，在講多組分精餾過程時，教師在介紹完兩個極限條件及進料位置的選取之后，讓學生討論簡捷的計算方法的步驟和應用，并與二組分精餾進行對比分析，既加深了學生對所學知識的理解和鞏固，又加強了學生知識體系的完整性。教學中，結合一些實例，讓學生參與討論，鞏固學生對基本概念和原理的理解，開闊學生視野，擴散學生學習思維，讓學生感受到該課程對生產實際的指導作用，培養學生的實際應用能力。例如，在特殊精餾教學中引入當地某藥企乙腈廢水的后處理技術，并結合企業生產情況，考慮能耗和溶劑的實際應用情況進行綜合分析討論。
2.虛擬式仿真，提升學生解決問題能力。以成熟的流程模擬軟件為主線引導學生學習實踐。在教學中，引入成熟的化工流程模擬軟件的應用部分內容，有助于學生越過煩瑣復雜的技術細節，用分離工程的思維方法解決實際問題。讓學生學會利用成熟的軟件解決工業生產中的實際問題，從而提高學生解決實際問題的能力。如學生在對某藥企乙腈廢水的后處理工藝經過討論優化，然后通過流程模擬軟件如Aspenplus等進行模擬優化，實現現代計算機模擬與實踐教學的結合。
3.導向型討論，引導學生自主學習。近十余年來，新型化工分離技術發展迅速，不少技術如各類膜分離技術、超臨界萃取技術及新型吸附技術已趨成熟，其應用的體系也已經向醫藥、食品、生化、環境等領域擴展。但由于新型分離技術涉及面廣泛，學生基礎及興趣不一，教學中不能面面俱到。本人在教學中開展導向性的討論，采取教師引導，學生自學討論的方法將學生領到學科的最前沿，通過典型研究成果的介紹，讓學生掌握相關技術的基礎和方法，學會分析創新思路，培養學生創新和應變能力，以適應人才市場的需求。例如，在教學中引導學生開展天然產物分離專題的研究和討論。在討論教學中，筆者從天然產物的新型分離方法、特定天然產物的分離研究進展等方面立題，鼓勵學生選擇自己感興趣的專題如醫藥、香精香料等的分離研究進展，撰寫小論文進行交流。這樣，學生不僅學會了利用圖書館及網絡資源查找與所選專題相關的文獻資料，并且通過文獻整理、綜合、歸納和專題論文的撰寫，有助于學生拓寬知識面、了解學科發展前沿，學會解決實際問題。
三、理論與實踐教學有機結合
卓越工程師培養與傳統人才培養模式的顯著區別之一就是強調實踐。所謂“授之以魚，不如授之以漁”，實踐不僅能使學生增長經驗，把學到的知識與工程實踐和社會需求對接，而且能夠觸動學生心靈，使其產生開拓創新的激情與靈感。經過實踐歷練的學生可以把僵化的書本知識內化成為活的創新能力。在教學中，將教材與實際工業生產相結合，豐富了課堂教學內容，加深了學生對所學的化工分離工程知識的理解，提高了學習的積極性，激發了他們的求知欲和探索精神，有利于培養學生創新思維方法和能力[8]。
1.強調課堂教學理論聯系實際。學生學習該課程之前經歷了認識實習和生產實習，對化工企業中分離過程的工藝過程及應用已有一些了解，但缺乏利用理論知識分析問題的能力，在課程教學中注重舉例，對實習中接觸到的分離過程結合分離原理進行詳細分析。如在多組分精餾的課堂教學中，結合實習車間橡膠生產溶劑回收工段的理論與工藝進行講解，既直觀，又切合實際；讓學生在理解分離方法、分離原理的同時，還學會從經濟、能源及生產實際的角度考慮分離工藝的優化。
2.有效延伸課程實踐環節。把工程現場轉化為實習、實訓基地，在知識傳授與實踐歷練的交融中進行。一方面，利用所建立的產學研聯合培養平臺，讓學生通過參與課外實踐項目，或參與到教師的科研項目中去，通過工程實踐來加深對分離方法原理的理解和認識。另一方面，在認識實習和生產實習中，教師通過布置分析討論題、撰寫小討論文等方式，讓學生學會分析討論選擇生產實際中的分離技術，對實習中接觸到的分離過程結合分離原理進行詳細分析，對課堂教學有很大幫助。反過來，課堂教學也加深了學生對實際過程的認識，并能舉一反三。
3.聘請企業專家參與教學。“卓越工程師教育培養計劃”的師資隊伍是關鍵，通過“走出去、引進來”的模式，加強課程教學教師工程教學能力的提升。除了聘請優秀的企業專家參與教學任務外，任課教師還需通過承擔或參與企目項目的改造或研發、指導生產實習和畢業實習、指導各類化工創新競賽等實踐教學活動增強自身的工程能力，把工業實際生產的案例同教材中的理論知識聯系起來，避免了空洞說教，使課堂教學更具有現實性和生動性。
四、注重教學過程管理，改革考核評價體系
考試是教學過程中的不可缺少的重要環節，涉及到對學生學習效果的綜合評判。在課程教學考核評價過程中，主要引導學生從注重“學習成績”向注重“學習成效”轉變，從“注重考試結果”向注重“學習過程”轉變。課程考核形式采用期末考試、平時學習與專題討論結合起來的評判方式，改變過去一份期末考試卷一錘定音方式。成績由平時成績（包括平時討論情況和作業情況）、實踐成績（實習中作業完成情況、小論文寫作與講解）、考試等部分構成。
平時成績主要包含課堂討論思維能力、回答問題情況、作業完成情況、學習態度等，小論文主要針對課堂理論知識引導學生系統歸納、掌握某一方面知識，通過論文的完成加深了學生對課堂理論知識系統理解，同時鍛煉了學生撰寫論文能力。考試的內容分三個層次：識記、理解、應用，涵蓋了學科相關的基礎知識、基本原理、以及運用所學知識解決問題的綜合試題。
參考文獻：
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化學工藝與化學工程的區別范文第5篇
關鍵詞：傳熱效率 轉化率選擇性 原料配比動態平衡
我公司采用丙酮加氫氨化法來合成異丙胺，合成采用對外換熱式管式反應器，精餾采用強制回流。全系統流程連續性強、關聯性強，操作時應特別注重整體意識的培養，前后照應做預見性調節，來維持全系統的一個動態平衡。
系統的控制方法及要點：
一 、合成系統：
合成塔是整個系統的核心，合成的任務就是根據催化劑的特性來控制合適的操作溫度、壓力、空速以及所要求的原料配比來獲得丙酮較高的轉化率和對異丙胺的較大的選擇性，最終獲得產品的較大收率。合成系統的控制要點如下：
（一）、合成塔溫度的控制方法。由于采用對外換熱式管式反應器，其比表面積大，傳熱效率高，溫度變化較為平穩易于控制，主要方法有：1. 在負荷一定的穩態下，可通過調節熱水槽的壓力改變熱水的溫度達到控制觸媒層溫度的目的，操作方便，迅速有效。2. 過熱器蒸汽的調節：通過增大或減少蒸汽的加入量來調節合成塔的進口溫度從而控制觸媒層的溫度。3. 熱水量的調節：此種方法適用于合成負荷改變時，根據負荷的大小來確定所需要移出的反應熱的多少，來改變熱水量從而達到調節反應器溫度和充分回收反應熱并加以利用的雙重目的。4. 循環氣量的調節：通過對循環氣付線的調節來改變進塔氣量即改變空速也是快速有效的方法，但是由于循環氣量的改變對合成塔的進料組成有影響（即氫、氨、丙酮的比例），循環氣量大小應與負荷的大小相匹配，所以穩態下一般不做經常性調節。
（二）、原料配比的調節：1. 反應方程式看，原料應為等摩爾配比，也就是說根據丙酮加入量的多少來計算加入系統的氫氣量和加入氨塔的原料液氨量，使之配比為氫：氨：丙酮＝1：1：1（摩爾比）。2. 原料配比與化學平衡的角度看，在原料中提高一種原料的濃度會提高另一種原料的轉化率，根據異丙胺反應的特點所要求的適宜的配比為氫：氨：丙酮=3 : 3 : 1能達到丙酮較高的轉化率，也就是要求合成塔進口的原料配比為3：3：1而進系統的新鮮原料比仍為1：1：1，這就要求通過對循環氣的調節來增加合成塔進氣中氫和氨的濃度來實現，正常操作中通過對壓縮機進口濃度的分析來判斷維持氫氣含量在72（65―80％）即可。3. 氣氨量的調節：氣氨量不能作為直接的調節手段，它的大小應該是將粗產品帶入氨塔的氨和氨塔加入的新鮮的液氨全部蒸發的返回的量，如果分析系統中氨過量時若要減少返氨量一定要同時減少原料氨的加入量，反之亦然，這樣才能維持氨塔的溫度、壓力的穩定和氨塔與合成的平衡。4. 當循環液的加入量改變時，由于二異丙胺和異丙醇量的改變使得合成反應對氨的消耗量的有所改變以，也會影響系統中的配料比，比如系統中缺氨易生成二異丙胺和異丙醇造成循環液量的增加，循環液量的增加又導致對氨的消耗量增加，系統更缺氨，導致惡性循環，所以操作中要認真分析、勤于思考，針對不同條件操作狀況做出正確判斷，采取措施迅速有效。
二、 精餾系統：
生產的目的在于得到純凈的產品，因此粗產品的精餾尤為重要，精餾過程較復雜，影響因素多且相互制約，穩定、優化精餾操作的基礎就是物料平衡與熱量平衡，物料平衡含義既包括進出塔的總物料平衡又包括組分的物料平衡，熱量平衡即為塔的加熱蒸汽和冷卻水量的平衡。回流是實現精餾的的工程手段，回流比是精餾操作運行中的重要調節參數，回流比增大，塔板的提濃能力增大，塔頂產品純度提高，但相應的加熱蒸汽和冷卻水量也增加，塔頂回流液量增加、氣液相負荷增加、填料層的持液量增加、塔的操作彈性下降、操作成本增加，所以在保證采出產品合格的前提下，應盡量減小回流比，操作中要根據進料量及組成的變化，及時調整蒸汽量和出料量。維持氣液相負荷的平衡，避免液泛、漏液、夾帶等不正常現象的發生。本裝置精餾塔采用強制回流，其優點是流速大、傳質、傳熱速率快、彈性大，但控制點多，操作時造成的人為因素增多，所以操作要精心注意調節進料量、回流量、采出量及蒸汽量的匹配。日常操作應注意的幾點：
（一）、壓力要穩定，壓力的波動將引起塔板上氣液相平衡關系的變化、分離效率的變化以及溫度和組成間對應關系的變化，因此生產運行中應盡量保持壓力穩定，且對于溫度的控制要與壓力相對應，判斷準確，避免誤操作。
（二）、溫度要適宜，溫度是直接表征物料組成的參數，是精餾操作的主要控制指標，要達到預期的分離效果，必需嚴格控制溫度指標，尤其中部溫度即靈敏點受外界的干擾變化最靈敏，一定要保證其在允許的范圍內恒定且整塔溫度梯度適宜。
（三）、塔壓差的變化，塔壓差的大小是衡量塔負荷大小及操作狀況好壞的標志，應隨時注意運行中與穩態下塔壓差的區別，如遇壓差增大，首先要分析原因如：進料量過大過猛、蒸汽量過大、回流量過大、蒸汽壓力猛漲、或出料不暢等及時采取措施，避免引起液泛，甚至沖塔，一旦托液減少蒸汽時，調節幅度要緩，防止大量物料下落，影響產品質量。
（四）、增減負荷要平穩，精餾各塔前后關聯性強，其中任一塔的波動都會引起與之相關聯各塔的波動，因此盡量避免大幅度調節，消除人為因素造成的生產不穩定。
總之，合成與精餾是一個有機的整體，合成穩定，產出的粗產品組成穩定，為精餾的穩定打下基礎，同樣，精餾的穩定，保證了返料量及組成的穩定，又給合成的穩定創造條件，因此，生產運行中一定要樹立整體觀念、加強平衡意識的培養，維持全系統的動態平衡。
參考文獻：
(1)基本有機化工工藝學，化學工業出版社，1998年5月第一版。
(2)化學工程手冊，化學工業出版社，1985年
作者簡介：
秦杏堯(1972-),男，河北人，職稱：工程師，學歷：中專，主要研究方向：
