化工工藝過程范文
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1.化工分離過程的重要性
化工分離過程是把混合物分開組成各不相同的兩種(或幾種)產(chǎn)品的操作。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的化工生產(chǎn)設(shè)備裝置,主要是由一個(gè)反應(yīng)器與具有提純?cè)稀⒅虚g產(chǎn)物與產(chǎn)品的多個(gè)分離設(shè)備構(gòu)成;首先分離過程為化學(xué)反應(yīng)供給符合品質(zhì)的原料,去除有害物且使收率提高;再者對(duì)反應(yīng)物在分離提純時(shí)獲得合格品,并使未反應(yīng)的得到循環(huán)利用價(jià)值;另外,分離過程在資源的充分利用與保護(hù)環(huán)境方面發(fā)揮不可多得的作用,所以分離過程在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所占的地位非常明顯。
2.分離過程的分類和特征
化工生產(chǎn)中常用的分離過程可分為機(jī)械分離和傳質(zhì)分離兩大類。機(jī)械分離過程的分離對(duì)象是由兩相以上所組成的混合物。其目的只是簡(jiǎn)單地將各相加以分離,只要用簡(jiǎn)單的機(jī)械方法就可將兩相分離,而兩相間并無物質(zhì)傳遞現(xiàn)象發(fā)生;例如,過濾、沉降、離心分離、旋風(fēng)分離和靜電除塵等。
而傳質(zhì)分離過程用于各種均相混合物的分離,其特點(diǎn)是有質(zhì)量傳遞現(xiàn)象發(fā)生,按所依據(jù)的物理化學(xué)原理不同,在工業(yè)上常用的傳質(zhì)分離過程又分為平衡分離過程和速率分離過程,也即是以能量與物質(zhì)分離的過程。
2.1平衡分離過程
該過程是借助分離媒介使均相混合物系統(tǒng)變成兩相系統(tǒng),再以混合物中各組分在處于相平衡的兩相中不同等的分配為依據(jù)而實(shí)現(xiàn)分離。例如:蒸發(fā)、蒸餾、吸收、吸附、萃取、浸取、干燥、結(jié)晶、離子交換等。
例如在傳統(tǒng)萃取的過程中,其能量無規(guī) 則地傳遞給萃取劑,接著萃取劑擴(kuò)散到基體物質(zhì),最后由基體溶解或夾帶多種成分?jǐn)U散出來。微波萃取就是一種采取使微波能萃取效率得到提高的新型技術(shù),因存在介電常數(shù)不同的物質(zhì), 在微波能吸收的程度會(huì)有所不同, 因此所產(chǎn)生的熱 能與給周邊環(huán)境傳遞的熱能也存在異同。
在微波場(chǎng)中,其吸收能力的大小致使基體物質(zhì)的部分區(qū)域被選擇性的加熱,從中使得被萃取物質(zhì)經(jīng)基體中分離出來,然后進(jìn)入到微波吸收能力比較弱、介電常數(shù)相對(duì)較小的萃取劑中。
平衡分離過程經(jīng)歷了長時(shí)期的應(yīng)用實(shí)踐,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和高新產(chǎn)業(yè)的興起,日趨完善不斷發(fā)展,演變出多種具有特色的新型分離技術(shù)。在傳統(tǒng)分離的過程中,精餾仍列為石油和化工分離過程的首位,因此強(qiáng)化方法在不斷地研究和開發(fā)中。
2.2速率分離過程
速率分離過程是在某種推動(dòng)力(濃度差、壓力差、溫度差、電位差等)的作用下,有時(shí)在選擇性透過膜的配合下,利用各組分?jǐn)U散速率的差異實(shí)現(xiàn)組分的分離。這類過程所處理的原料和產(chǎn)品通常屬于同一相態(tài),僅有組成上的差別。
膜分離技術(shù)原理是利用流體中各組分對(duì)膜的滲透速率的差別而實(shí)現(xiàn)組分分離的單元操作。膜可以是固態(tài)或液態(tài),所處理的流體可以是液體或氣體,過程的推動(dòng)力可以是壓力差、濃度差或電位差。
微濾、超濾、反滲透、滲析和電滲析為較成熟的膜分離技術(shù),已有大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用和市場(chǎng)。其中,前四種的共同點(diǎn)是用來分離含溶解的溶質(zhì)或懸浮料的液體,溶劑或小分子溶質(zhì)透過膜,溶質(zhì)或大分子溶質(zhì)被膜截留,不同膜過程所截留溶質(zhì)粒子的大小不同。電滲析則采用荷電膜,在電場(chǎng)力的推動(dòng)下,從水溶液中脫出或富集電解質(zhì)。
氣體分離和滲透蒸發(fā)是兩種正在開發(fā)應(yīng)用中的膜技術(shù)。氣體分離更成熟些,工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用有空氣中氧、氮的分離,從合成氨廠混合氣中分離氫,以及天然氣中二氧化碳與甲烷的分離等。滲透蒸發(fā)是有相變的膜分離過程,利用混合液體中不同組分在膜中溶解與擴(kuò)散性能的差別而實(shí)現(xiàn)分離。由于它能用于脫除有機(jī)物中的微量水、水中的微量有機(jī)物,以及實(shí)現(xiàn)有機(jī)物之間的分離,應(yīng)用前景廣闊。
乳化液膜是液膜分離技術(shù)的一個(gè)分支,是以液膜為分離介質(zhì),以濃度差為推動(dòng)力的膜分離操作。液膜分離涉及三相液體,含有被分離組分的原料相,接受被分離組分的產(chǎn)品相,處于上述兩相之間的膜相。液膜分離主要應(yīng)用于烴類分離、廢水處理和金屬離子的提取和回收等。
傳質(zhì)分離過程中的精餾、吸收、萃取等一些具有較長歷史的單元操作已經(jīng)應(yīng)用很廣,膜分離和場(chǎng)分離等新型分離技術(shù)在產(chǎn)品分離、節(jié)約能耗和環(huán)保等方面已顯示出它們的優(yōu)越性。
3.分離方法的類型與選用的原則
3.1分離方法的類型
物料的分離方法存在多種不同類型,那是因?yàn)橛卸喾N多樣的化工生產(chǎn)物料,而在選擇分離方法的過程中,往往是按照物料被分離中各種組分的化學(xué)與物理的不同性質(zhì)來確定選擇;按照化學(xué)與物理性質(zhì)進(jìn)行區(qū)分,有如下五種類型常見的分離方法:①固體混合物分離方法,②氣固相混合物分離方法,③液體混合物分離方法,④液固相混合物分離方法,⑤氣體混合物分離方法。
3.2分離方法選用的原則
在分離方法選用之時(shí),需對(duì)產(chǎn)品的精細(xì)化程度與產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)值進(jìn)行考慮,對(duì)于精細(xì)化程度高與產(chǎn)值高的產(chǎn)品,不需考慮分離成本,可選用部分高效分離方法,對(duì)于一些相對(duì)較低產(chǎn)值而很大產(chǎn)量的產(chǎn)品,則需要對(duì)分離成本進(jìn)行考慮,可以選用那些分離步驟較少或相對(duì)簡(jiǎn)便的分離方法。
盡量避免含有固體的物流在生產(chǎn)過程中出現(xiàn),應(yīng)盡可能預(yù)先除盡物流中的固體,由于它們?cè)谳斔椭心芰康南南鄬?duì)較大,而且含液體或氣體的物流相當(dāng)容易形成管道堵塞。
在進(jìn)行多種不同物質(zhì)混合的物料分離時(shí),其分離順序應(yīng)考慮的原則為:為避免其工藝過程受到影響,應(yīng)盡量先分離易導(dǎo)致極其有害與副反應(yīng)的物質(zhì),同時(shí)對(duì)需要高壓方可分離的物質(zhì),也應(yīng)考慮進(jìn)行先分離;另外,首先被分離出來的是最容易分離的組分,而留到最后分離的是最難分離的組分。
選擇分離方法的主要原則還是要從經(jīng)濟(jì)上的合理性與技術(shù)上的可靠性進(jìn)行考慮。例如精餾與萃取兩者均為分離液體混合物的方法,依技術(shù)成熟的程度而言,精餾在于萃取之上,若能夠采取精 餾分離的物料,應(yīng)盡可避免采用萃取,若混合 物的沸點(diǎn)出現(xiàn)較大偏差時(shí),利用蒸餾即可簡(jiǎn)單進(jìn)行分離,就勿需采用精 餾,如此的操作費(fèi)用與選擇投資都相對(duì)較低。
分離方法的選用一定要有針對(duì)性地進(jìn)行,因?yàn)樗且豁?xiàng)技術(shù)性相當(dāng)強(qiáng)的工作,只有對(duì)被分離出物料的化學(xué)、物理性質(zhì),以及分離的要求均清楚把握后方可進(jìn)行最佳的選擇。
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關(guān)鍵詞:化工工藝 乙烯催化氧化制環(huán)氧乙烷 過程
在催化劑存在下,乙烷與氣態(tài)氧作用生成環(huán)氧乙烷。是典型的非均相催化氧化反應(yīng)過程。本文對(duì)乙烯催化氧化制環(huán)氧乙烷過程進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。 1.反應(yīng)原理
乙烯氧化過程按氧化程度可分為選擇氧化(部分氧化)和深度氧化(完全氧化)兩種情況。乙烯分子中的碳碳雙鍵具有突出的反應(yīng)活性,在一定的氧化條件下可實(shí)現(xiàn)碳碳雙鍵的選擇氧化而生成環(huán)氧乙烷。但在通常的氧化條件下,乙烯的分子骨架很容易被破壞,發(fā)生深度氧化而生成二氧化碳和水。實(shí)踐證明使用一般氧化催化劑,乙烯均被氧化成二氧化碳和水,只有銀催化劑例外,故目前工業(yè)上乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷的催化劑均為銀。
2.工藝條件
影響乙烯環(huán)氧化過程的主要因素為溫度、壓力、空速、原料氣純度及配比。
2.1溫度 完全氧化平行副反應(yīng)是影響乙烯環(huán)氧化選擇性的主要因素。動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明環(huán)氧乙烷反應(yīng)的活化能小于完全氧化反應(yīng)的活化能,故反應(yīng)溫度增高,這兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率的增長速率是不同的,完全氧化副反應(yīng)的速度增長更快,因此選擇性隨溫度升高而下降。當(dāng)反應(yīng)溫度在100時(shí),產(chǎn)物中幾乎全部是環(huán)氧乙烷,選擇性接近100%,但反應(yīng)速率甚慢,轉(zhuǎn)化率很小,沒有現(xiàn)實(shí)意義。隨著溫度增加,反應(yīng)速率加快,轉(zhuǎn)化率增加,選擇性下降,放出的熱量也愈大,所以必須考慮移出反應(yīng)熱的措施。適宜的反應(yīng)溫度與催化劑活性有關(guān),權(quán)衡轉(zhuǎn)化率和選擇性之間的關(guān)系,工業(yè)上反應(yīng)溫度一般控制在220~260℃。
2.2壓力 乙烯直接氧化的主副反應(yīng)在熱力學(xué)上都不可逆,因此壓力對(duì)主副反應(yīng)的平衡和選擇性無顯著影響。但加壓可提高反應(yīng)器的生產(chǎn)能力,且也有利于從反應(yīng)氣體產(chǎn)物中回收環(huán)氧乙烷,故工業(yè)上大多是采用加壓氧化法。但壓力高,所需設(shè)備耐壓程度高,投資費(fèi)用增加,催化劑也易損壞。目前工業(yè)上采用的操作壓力為2MPa左右。
2.3空間速度 空間速度的大小不僅影響轉(zhuǎn)化率和選擇性,也影響催化劑空時(shí)收率和單位時(shí)間的放熱量,故必須全面衡量,目前工業(yè)上采用的混合氣空速一般為7000h-1左右,也有更高的。單程轉(zhuǎn)化的控制與所用氧化劑有關(guān),當(dāng)用空氣作氧化劑時(shí),單程轉(zhuǎn)化率控制在30%~50%,選擇性達(dá)70%左右,若用純氧作氧化劑,轉(zhuǎn)化率控制在12%~15%,選擇性可達(dá)83%~84%。
2.4原料純度及配比
2.4.1原料氣的純度。原料氣中的雜質(zhì)對(duì)氧化過程帶來的不利影響主要有:一是催化劑中毒,例如,硫化物等能使銀催化劑永久性中毒,乙炔能與銀形成乙炔銀,受熱會(huì)發(fā)生爆炸性分解;二是選擇性下降,例如,原料氣中帶有鐵離子,會(huì)加速環(huán)氧乙烷異構(gòu)化為乙醛的副反應(yīng),從而使選擇性下降;三是反應(yīng)熱效應(yīng)增大,四是影響爆炸極限。故原料氣中上述各類有害雜質(zhì)的含量必須嚴(yán)格控制。在原料乙烯中要求乙炔
2.4.2原料配比。由于所用氧化劑不同,對(duì)進(jìn)反應(yīng)器混合氣體的組成要求也不同。用空氣作氧化劑時(shí),空氣中有大量惰性氣體氮存在,乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以5%左右為宜,氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%左右。當(dāng)以純氧為氧化劑時(shí)為使反應(yīng)不致太劇烈,仍需采用稀釋劑,一般是以氮作為稀釋劑,進(jìn)反應(yīng)器的混合氣中,乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%~30%,氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)7%~8%。二氧化碳對(duì)環(huán)氧化反應(yīng)有抑制作用,但含量適當(dāng)對(duì)提高反應(yīng)的選擇性有好處,且可提高氧的爆炸極限(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),故在循環(huán)氣中允許含有9%以下的二氧化碳。循環(huán)氣中如含有環(huán)氧乙烷對(duì)反應(yīng)也有抑制作用,并會(huì)造成氧化損失,故在循環(huán)氣中的環(huán)氧乙烷應(yīng)盡可能除去。
3.工藝流程
乙烯的直接氧化過程可用空氣或氧氣作為氧化劑。用空氣進(jìn)行氧化時(shí),需要兩個(gè)反應(yīng)器,才能使乙烯獲得最大利用率。用氧氣進(jìn)行氧化,則反應(yīng)可一步完成,就只需要一個(gè)反應(yīng)器。 自高空吸入的空氣,經(jīng)壓縮機(jī)加壓,再經(jīng)堿洗塔及水洗塔進(jìn)行凈化,除去氯、硫等雜質(zhì),防止銀催化劑中毒,然后按一定流量進(jìn)入混合器。
純度98%以上的乙烯與循環(huán)乙烯混合,經(jīng)壓縮機(jī)加壓后,進(jìn)入第一混合器,再與空氣、微量二氯乙烷[約(1~2)×10-6]充分混合,控制乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~3.5%。原料氣與反應(yīng)器出來的反應(yīng)氣體進(jìn)行換熱后,進(jìn)入第一反應(yīng)器。
反應(yīng)器為列管式固定床反應(yīng)器,管內(nèi)充填銀催化劑,管間走熱載體。乙烯與空氣中的氧在240~290℃、1~2MPa及催化劑的作用下,生成環(huán)氧乙烷和一些副產(chǎn)物。乙烯的轉(zhuǎn)化率約為30%,選擇性65%~70%,收率約20%左右。反應(yīng)時(shí)所放出的熱量,由管間的載熱體帶走。
反應(yīng)氣經(jīng)與原料氣換熱,再經(jīng)串聯(lián)的水冷卻器及鹽水冷卻器將溫度降低至5~10℃,然后進(jìn)入第一吸收塔。該塔頂部用5~10℃的冷水噴淋,吸收反應(yīng)氣中含有的環(huán)氧乙烷。從吸收塔頂出來的尾氣中還含有很多未反應(yīng)的乙烯,經(jīng)減壓后,將其中約85%~90%的尾氣回壓縮機(jī)的增壓段壓縮后循環(huán)使用,其余部分送往第二混合器。
在第二混合器中通入部分新鮮乙烯、空氣及微量二氯乙烷,控制乙烯的濃度為2%,混合氣體經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入第二反應(yīng)器。混合氣中的乙烯和空氣中的氧在220~260℃、1MPa左右壓力下進(jìn)行反應(yīng)。乙烯的轉(zhuǎn)化率為60%~70%,選擇性為65%左右,收率在47%以上。反應(yīng)后的氣體經(jīng)換熱及冷卻后進(jìn)入第二吸收塔,用5~10℃低溫水吸收環(huán)氧乙烷,尾氣放空。
第一、二吸收塔中的吸收液約含2%~3%的環(huán)氧乙烷,經(jīng)減壓后進(jìn)汽提塔進(jìn)行汽提,從塔頂?shù)玫?5%~90%濃度的環(huán)氧乙烷,送至精餾系統(tǒng)先經(jīng)脫輕組分塔除去輕餾分,再經(jīng)精餾塔除去重組分,得到純度為99%的環(huán)氧乙烷成品。
乙烯直接氧化法的產(chǎn)品質(zhì)量高,對(duì)設(shè)備無腐蝕,但此法對(duì)乙烯的要求高,純度必須在98%以上。
上述方法如果改用氧氣進(jìn)行氧化,操作條件基本相同,而反應(yīng)可以一步完成,反應(yīng)器和吸收塔各需要一個(gè)就行了。但是當(dāng)用氧氣代替空氣時(shí),生成CO2較多,因此需要在吸收塔與環(huán)氧乙烷精制系統(tǒng)之間,添置CO2吸收塔和解吸塔,以免影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]碳化塔 氨鹽水 清洗塔 工藝流程
中圖分類號(hào):R540 41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)10-0014-02
引 言:在基本的化工原料中, 純堿的用途十分廣泛。它廣泛應(yīng)用于輕工、化工、國防、建材、冶金、紡織、造紙、等工業(yè)行業(yè), 廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面, 一個(gè)國家的工業(yè)的發(fā)達(dá)程度, 往往以純堿的產(chǎn)量和用量作為一個(gè)標(biāo)志。
1.氨鹽水碳酸化工藝流程
氨鹽水的碳酸化一般分為 2步,在碳化塔內(nèi)進(jìn)行。第一步是伴隨著清洗作業(yè)的氨鹽水的預(yù)碳化;第二步是用碳化氨鹽水制備碳酸氫鈉晶漿。因此,碳化塔的作業(yè)因時(shí)間變化而有所不同。處于制堿期的碳化塔叫作制堿塔, 處于預(yù)碳化期的碳化塔叫作清洗塔。清洗塔具有清除制堿期積存的堿疤,同時(shí)使氨鹽水溶解積堿并吸收清洗氣 (窯氣) 中的二氧化碳而起到預(yù)碳化的雙重作用。具體工藝流程主要可以分為 3 步:
第一步清洗:由吸氨工段來的氨鹽水通過成品氨鹽水泵進(jìn)入塔組中的清洗塔頂部 (27 圈),在塔內(nèi)與清洗塔底圈來自壓縮工段含 CO2 37%~40%的清洗氣 (窯氣) 逆流接觸。一方面是將塔內(nèi)的積堿和 NaHCO3 疤垢溶解,另一方面起到預(yù)碳酸化作用。氨鹽水中的 CO2 含量因而逐漸增加, 從底圈出來的溶液稱為預(yù)碳酸化液(中和水),溫度在 45 ℃左右, CO2 含量在 55~65 tt 之間。用中和水制堿可以提高制堿塔的生產(chǎn)能力 5%~10%, 還可以使成品產(chǎn)量增加 2%~2.5%。
第二步制堿:由清洗塔塔底流進(jìn)聯(lián)絡(luò)總管的中和水,通過中和水泵分別進(jìn)入塔組中的制堿塔頂部(28圈),同時(shí)來自壓縮工段含 CO2 37%~40%,溫度 35~45 ℃的中段氣 (窯氣)和含 CO2 80%左右,溫度28~35℃的下段氣 (爐氣) 分別進(jìn)入碳化塔的中部 (5 圈) 和下部(底圈)。中和水在碳化塔中自上而下流動(dòng)過程中,與上升的氣體逆流接觸, 逐漸吸收氣體中的 CO2,達(dá)到過飽和后析出 NaHCO3 結(jié)晶,同時(shí)由于化學(xué)反應(yīng)放熱使得中部溫度逐漸升高到 60~68 ℃,在碳化塔下部有 8 個(gè)冷卻水箱, 用冷卻水(循環(huán)水) 移走反應(yīng)熱。塔內(nèi)液體下流過程中繼續(xù)吸收 CO2, 同時(shí)生成較大的結(jié)晶。當(dāng)塔內(nèi)懸浮液到達(dá)塔底時(shí),被冷卻到 30 ℃左右,然后通過塔下出堿管自壓至出堿槽后送入過濾工段進(jìn)行固液分離。
第三步尾氣洗滌:為了回收碳化塔頂和清洗塔頂出來的尾氣中的 NH3 和 CO2,將來自碳化塔和清洗塔的尾氣,通過塔頂進(jìn)入尾氣總管,進(jìn)而流入碳化尾氣凈氨塔底部,同時(shí)來自鹽水工段的精鹽水進(jìn)入碳化尾氣凈氨塔洗滌段頂部,在塔內(nèi)向下流動(dòng), 與由塔底上升的碳化尾氣逆流接觸, 吸收碳化尾氣中的 NH3 和 CO2。吸收后的溶液稱為淡氨鹽水,碳化尾氣凈氨塔底部出來的淡氨鹽水送往吸氨工序,從凈氨塔頂部出來的凈氨尾氣直接放空。
2.影響產(chǎn)率、效率和產(chǎn)品質(zhì)量的因素
(1)碳化度:碳化度的理論值可以達(dá)到 200%,但受多種因素和條件的限制,實(shí)際生產(chǎn)中的碳化度一般只能達(dá)到 180%~190%。
(2)碳化塔的編組: 清洗時(shí)間長,換塔次數(shù)少,可以減少勞動(dòng)力投入及因換塔帶來的產(chǎn)量及原料損失;制堿時(shí)間長,塔的利用率就高,但易發(fā)生堵塞。每組中有一塔作為清洗塔,并將預(yù)碳化液分配給幾個(gè)制堿塔碳化制堿。塔的編組有多種形式,最多的有八塔組合。塔組合數(shù)的多少和方法原則:清洗塔能清垢干凈,換塔次數(shù)少,碳化制堿時(shí)間長。當(dāng)塔的數(shù)量一定時(shí),塔的制堿時(shí)間和清洗時(shí)間比例不變。
(3)反應(yīng)溫度: 碳化過程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程,溫度對(duì)其的影響是一個(gè)充滿矛盾的綜合因素。溫度高雖然有利于二氧化碳與氨和氯化鈉的反應(yīng)速度,但是不利于氨鹽水吸收二氧化碳,綜合考慮,在開始時(shí)(即由塔的頂部往下) 液相反應(yīng)溫度逐步升高,中部 (約塔高的2/3 處)溫度達(dá)到最高,再往下溫度開始降低,但降溫速度不易太快,以保持過飽和度的穩(wěn)定,在塔的下部至接連底部的一段塔高內(nèi),降溫速度可以稍快一些。因?yàn)榇藭r(shí)反應(yīng)速度已經(jīng)很慢,過飽和度不大,降低溫度可以提高產(chǎn)率。從保證質(zhì)量,提高產(chǎn)量的角度出發(fā), 塔內(nèi)的溫度分布應(yīng)為上中下依次為低高低為宜。
(4)CO2 分壓:為了適應(yīng)生產(chǎn)過程和反應(yīng)歷程的需要,碳化進(jìn)氣為 2 段進(jìn)氣,即從塔底送入 CO2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 80%左右的下段氣,從塔的冷卻段中部送入質(zhì)量分?jǐn)?shù) 40%左右 CO2 的中段氣。這種進(jìn)氣排布更符合逆流原理,可以強(qiáng)化和提高吸收 CO2 的能力,提高碳化度和鈉的轉(zhuǎn)化率。實(shí)踐證明,下段不宜采用 90%以上的純爐氣,應(yīng)適當(dāng)配以 40%左右 CO2 的窯氣,使下段進(jìn)氣中CO2 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 80%較為合適。因?yàn)檫M(jìn)氣中,CO2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低,使進(jìn)氣量增大,塔板效率增加,碳化周期增長,轉(zhuǎn)化率高而穩(wěn)定。但下段進(jìn)氣量過大會(huì)使反應(yīng)區(qū)下移,冷卻水管結(jié)疤增多,反而縮短了碳化周期。因此維持進(jìn)氣中 CO2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 80%左右可以提高轉(zhuǎn)化率,保證產(chǎn)量穩(wěn)定。
(5)氨鹽比:氨鹽水中含 NaCl 及自由氨濃度越高,則化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行越完全,生成的 NaHCO3 越多,但 NH3與 Cl- 應(yīng)有一定比例,出堿液中 NH3 與 Cl- 理論比例為1∶1。在碳化反應(yīng)過程中,氨鹽水中約有 10%~13.5%的氨被塔頂排出的尾氣所帶出(塔頂排氣溫度低, 被帶出的 NH3 較少;反之則被帶出的 NH3 較多)。故氨鹽水中含 NH3 與 Cl- 之比應(yīng)保持較高,正常在 1.13~1.19,同時(shí)要保持氨鹽水溫度在 38~42 ℃,才能達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率。氨鹽水中含游離氨 99~103 tt,含 Cl- 88~90 tt,含游離氨過低則 NaCl 轉(zhuǎn)化率低,如果含游離氨過高則不但降低了 Cl- 的濃度及使 NH3 的轉(zhuǎn)化率降低,而且會(huì)造成碳酸化制堿塔的 “堵塔”現(xiàn)象發(fā)生,因有大量的過剩NH4HCO3 生成結(jié)晶,使塔的內(nèi)壁、菌帽和冷卻管等堵塞。
(6)過飽和度及 NaHCO3 結(jié)晶:過飽和度對(duì)結(jié)晶過程起著重要作用,是晶核生長和長大的推動(dòng)力,而碳化液在制堿塔中部之前極易形成 NaHCO3 的過飽和溶液,這里需要指出的是, 過飽和溶液是不穩(wěn)定的,當(dāng)溫度降低時(shí)極易析出結(jié)晶,特別是過飽和溶液冷卻過快時(shí),極易產(chǎn)生大量的細(xì)晶體,在碳化過程必須極力避免。因此在實(shí)際生產(chǎn)中, 要將制堿塔內(nèi)開始生成結(jié)晶時(shí)的溫度(即中部溫度)控制在 65 ℃左右,在塔中部以下,以調(diào)整冷卻水量和控制適宜的中段氣溫度為重要手段,對(duì)碳化液進(jìn)行較為平緩的冷卻,以獲得粗大均勻的結(jié)晶。只有制得顆粒粗大均勻的 NaHCO3 結(jié)晶,才能具有良好的過濾性能,減少洗水用量,降低溶解和穿透損失,而且能使煅燒處理能力增大,節(jié)省能源,便于包裝和運(yùn)輸。如果結(jié)晶不好,往往難以過濾,導(dǎo)致物料損失大,能源消耗高,設(shè)備效率利用低,從而影響生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行。
(7)碳化塔液面高度:碳酸化塔上部的液面應(yīng)保持較高,距塔頂 0.8~1.5 m,出氣溫度應(yīng)保持在 52 ℃以下,尾氣 CO2 保持在 2%~8%。液面過高,會(huì)造成出氣帶液現(xiàn)象嚴(yán)重, 氨鹽水損失增大,會(huì)使氣液分離器液面過滿,氨鹽水進(jìn)入尾氣總管,會(huì)造成尾氣總管生成NaHCO3 結(jié)晶,堵塞尾氣總管。液面過低則出氣 CO2 濃度高,使 CO2 損失加大,并使碳酸化塔容積利用系數(shù)降低,降低了碳酸化塔的生產(chǎn)能力。出氣溫度過高,則出氣含 NH3高,塔頂氨損失大,造成 NaCl 轉(zhuǎn)化率低。塔頂出氣含 CO2 濃度應(yīng)低于 8%,否則 CO2 損失大, 浪費(fèi)了壓縮機(jī)的生產(chǎn)能力; 出氣含 CO2 濃度過低, 則碳酸化塔的生產(chǎn)能力不能充分發(fā)揮,并可使制堿塔的中部溫度降低,不但降低了產(chǎn)量,而且使 NaCl 轉(zhuǎn)化率降低。
(8)出堿溫度: 碳化出堿溫度一般維持在 28~30 ℃為宜,在這樣一個(gè)合適的溫度下, 可以在允許析出少量NH4HCO3 時(shí)析出較多較粗的 NaHCO3 晶體,氯化鈉轉(zhuǎn)化率得到提高, 產(chǎn)量也會(huì)相應(yīng)增加;但溫度過低會(huì)導(dǎo)致冷卻水量大大增加,引起堵塔,縮短制堿周期,同時(shí)出堿溫度主要由調(diào)節(jié)冷卻水量來控制,調(diào)節(jié)時(shí)增減不宜過快過猛,特別是當(dāng)冷卻過快時(shí)會(huì)造成結(jié)晶細(xì)、多而堵塔。
3.結(jié)語
總之,碳化工序作為純堿生產(chǎn)的關(guān)鍵工段之一,在純堿生產(chǎn)過程中對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、消耗影響較大, 因此必須逐一優(yōu)化工藝過程控制, 加強(qiáng)操作管理,消除生產(chǎn)工藝中存在的缺陷, 采用新設(shè)備、新技術(shù),以穩(wěn)定質(zhì)量,降低消耗和能耗,提高企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn):
[1] 張海雄.試析純堿生產(chǎn)蒸氨過程先進(jìn)性控制策略[J].科技創(chuàng)業(yè)家.2014(06).
篇4
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代化工;儀表;自動(dòng)化
現(xiàn)階段,國內(nèi)精細(xì)化工產(chǎn)品已初步可以滿足市場(chǎng)需求,一些產(chǎn)品還能夠滿足出口市場(chǎng)需要。但是國內(nèi)精細(xì)化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)仍舊存在一些問題,尤其是在發(fā)達(dá)國家化工產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)環(huán)境下,我國精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)嚴(yán)峻。所以應(yīng)該不斷加強(qiáng)現(xiàn)代化工儀表及其自動(dòng)化控制的研究,這對(duì)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
1化工自動(dòng)化的概念以及重要意義
所謂化工自動(dòng)化就是指在那些能夠進(jìn)行化工生產(chǎn)的相關(guān)設(shè)備上安裝一些儀表或設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作,取代人工操作,從而達(dá)到可以進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)的目的。目前我國國民經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展,化學(xué)工業(yè)是支撐國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)非常重要的地位。一般來說,化學(xué)工業(yè)往往是在具有特定封閉條件下進(jìn)行。很大程度上影響了人工操作。除此之外,由于化學(xué)藥品具有一定的危險(xiǎn)性和毒性,同時(shí)化學(xué)生產(chǎn)化工生產(chǎn)往往是在封閉條件下進(jìn)行,因此對(duì)于人工來說具有一定的危害。想要的降低員工可能受到的危害以及減少對(duì)環(huán)境的污染,所以需要加強(qiáng)對(duì)化工工藝的研究和監(jiān)督控制,因此有必要加強(qiáng)對(duì)化工儀表自動(dòng)化的研究。
2現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化過程控制
2.1建立自動(dòng)化儀表系統(tǒng)
自動(dòng)化儀表已經(jīng)在煤化工行業(yè)中得到普遍應(yīng)用,并得到了界內(nèi)人士的認(rèn)可。與此同時(shí),自動(dòng)化儀表發(fā)揮了重要的作用。但是,當(dāng)前自動(dòng)化儀表存在一些缺陷,主要體現(xiàn)在儀表接口銜接上存在兼容性以及開放性問題。因此,這就勢(shì)必建立出一個(gè)完整的儀表自動(dòng)化系統(tǒng),形成一個(gè)整體,建立聯(lián)系,方便進(jìn)行信息的傳遞和傳輸。與此同時(shí),根據(jù)我國現(xiàn)階段的+發(fā)展趨勢(shì)不難看出,在化工行業(yè)中廣泛使用自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)愈發(fā)普遍。
2.2DCS系統(tǒng)應(yīng)用
1)關(guān)于集散控制系統(tǒng)。當(dāng)前,我國的煤化工企業(yè)的計(jì)算控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中,普遍會(huì)有故障問題存在。集散控制系統(tǒng)即DCS,屬于硬件設(shè)備。簡(jiǎn)單來說就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)參照實(shí)際化工裝置的特點(diǎn)以及相關(guān)用戶的需求,通過構(gòu)成的工業(yè)以太網(wǎng),實(shí)現(xiàn)對(duì)整體裝置的集中控制。2)DCS通訊接口。該通訊接口能夠和其他系統(tǒng)之間完成便捷通訊,但是在這個(gè)過程中仍舊存在一些問題,也就是說接口與系統(tǒng)之間不能進(jìn)行穩(wěn)定的信息傳輸,若是有緊急的化工事故出現(xiàn),就會(huì)引發(fā)一系列影響。因此,建議在化工廠內(nèi)各個(gè)位置設(shè)置記錄DCS情況的記錄點(diǎn),與此同時(shí),合理規(guī)劃整體設(shè)計(jì),避免通訊接口重復(fù)出現(xiàn)導(dǎo)致的錯(cuò)誤覆蓋情況。3)報(bào)警系統(tǒng)。應(yīng)用DCS系統(tǒng)存在薄弱環(huán)節(jié),即其報(bào)警系統(tǒng)相對(duì)薄弱。人們想要的是具有人性化智能化的信息報(bào)警系統(tǒng)。目前,這個(gè)愿望并未實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前的報(bào)警系統(tǒng)就是一旦有問題情況出現(xiàn)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),但是只會(huì)顯示出問題發(fā)生原因,對(duì)于所有的報(bào)警條目無法進(jìn)行全面列出,警報(bào)智能化沒有得到實(shí)現(xiàn)。人們一直加強(qiáng)對(duì)DCS系統(tǒng)的研究,而研究重點(diǎn)就是警報(bào)系統(tǒng),目前的研究新課題就是如何關(guān)聯(lián)報(bào)警狀態(tài)以及設(shè)備運(yùn)行參數(shù),確保報(bào)警系統(tǒng)能夠有效的發(fā)揮自身作用和功能。
2.3sis安全儀表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化全面監(jiān)控
煤化工控制系統(tǒng)中所構(gòu)建出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心需要以openplantTM為數(shù)據(jù)核心核心,在所有控制系統(tǒng)一級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)之間,通過使用滿足電力二次防護(hù)需要的物理隔離系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全隔離,這樣一來,可以在物理結(jié)構(gòu)上使得數(shù)據(jù)能夠完成從輔網(wǎng)系統(tǒng)單向傳輸?shù)綄?shí)時(shí)系統(tǒng)。把DCS、PLC等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。把所有采集的數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮,便于長期儲(chǔ)存。與此同時(shí),提供簡(jiǎn)單易操作的客戶端程序以及相關(guān)的數(shù)據(jù)接口,例如API、SDK等,幫助企業(yè)達(dá)到全廠范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享和傳遞,這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的全面監(jiān)督和控制管理。通過故障診斷分析、數(shù)據(jù)庫的計(jì)算、合理的生產(chǎn)調(diào)度等業(yè)務(wù)過程,為確保煤化工企業(yè)能夠長遠(yuǎn)穩(wěn)步發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。安全儀表系統(tǒng)從氣動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展到繼電器系統(tǒng),之后,向固態(tài)繼電器系統(tǒng)發(fā)展,最后發(fā)展到現(xiàn)階段的plc系統(tǒng)。安全儀表系統(tǒng)的主要目標(biāo)是生產(chǎn)過程具有更高的可行性,同時(shí)降低維護(hù)成本。從簡(jiǎn)單層面來說,安全儀表系統(tǒng)具有系統(tǒng)的普遍性,不可避免的會(huì)有故障問題出現(xiàn)。使用SIS可以有效提高化工裝置的安全程度,進(jìn)而確保整個(gè)生產(chǎn)過程能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行,盡量減少由于系統(tǒng)過程失控導(dǎo)致的設(shè)備損壞以及人身傷害。在將來SIS系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)向智能化方向發(fā)展。通過使用邏輯控制器實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)智能儀表的數(shù)字通訊,這樣一來就可以確保裝置在跳車之前對(duì)操作人員或者是維修人員進(jìn)行提醒,方便了解掌握設(shè)備的故障問題,有效提高系統(tǒng)的使用效率。
3結(jié)束語
對(duì)于現(xiàn)代化工儀表及其自動(dòng)化控制的研究,可以參照現(xiàn)代化工特點(diǎn),結(jié)合使用現(xiàn)狀以及相關(guān)理論進(jìn)行系統(tǒng)性的研究探討。主要是對(duì)控制主站系統(tǒng)以及自動(dòng)化裝置的研究,簡(jiǎn)單來說就是對(duì)整個(gè)化工機(jī)械的整體運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)研究。提供相應(yīng)的事故應(yīng)急處理措施,解決可能會(huì)出現(xiàn)的故障問題,使用權(quán)威計(jì)劃的內(nèi)部設(shè)施取代傳統(tǒng)的化工儀表硬件,使得故障檢修以及維護(hù)、排查的速率得到提升,最大程度上降低由于事故發(fā)生引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失。
參考文獻(xiàn)
篇5
[關(guān)鍵詞]化工儀表;自動(dòng)化控制;分析
中圖分類號(hào):TQ056 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)24-0136-01
在化工生產(chǎn)中,時(shí)常需要各種各樣的儀表來輔助生產(chǎn),而人工操作不僅不方便,并且有一定的危險(xiǎn)。因此為了整個(gè)企業(yè)的安全生產(chǎn)過程,并且實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)工藝指標(biāo)的科學(xué)控制,化學(xué)儀表的自動(dòng)化在企業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。自動(dòng)化儀表技術(shù)有效減少了對(duì)人力、物力的消耗,簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)化工企業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜性,且日趨智能化。這就在很大程度上降低了投資成本,在有限時(shí)間和空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)利潤的最大化,儀表自動(dòng)化的使用對(duì)化工生產(chǎn)來說具有重要的意義。本文就主要分析了化工自動(dòng)化儀表的發(fā)展和應(yīng)用,以為相關(guān)人士提供一點(diǎn)借鑒。
一、化工自動(dòng)化儀表的重要性
化工儀表是化工生產(chǎn)自動(dòng)化的心臟,在化工企業(yè)中廣泛應(yīng)用。在對(duì)化工生產(chǎn)進(jìn)行處理時(shí),多數(shù)步驟與自動(dòng)化儀表有很大的關(guān)系;自動(dòng)化儀表可以進(jìn)行不間斷性的記錄和控制,依照相關(guān)的程序給予與之對(duì)應(yīng)的計(jì)算和檢測(cè),確保各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備能達(dá)到最佳的協(xié)作狀態(tài),在很大程度上提升生產(chǎn)效率。由于實(shí)際生產(chǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)與儀表設(shè)置的數(shù)據(jù)存在誤差,儀表展開連續(xù)的對(duì)比之后,可以及時(shí)給予調(diào)整,確保生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)。儀表也可以依照所設(shè)置的數(shù)據(jù)展開檢測(cè)與報(bào)警,便于及時(shí)對(duì)生產(chǎn)事故進(jìn)行處理,防止出現(xiàn)重大失誤。因此,在現(xiàn)代化化工生產(chǎn)過程中,自動(dòng)化儀表發(fā)揮著不可替代的作用。
二、當(dāng)前常用化工儀表的類型
在化學(xué)工業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中, 會(huì)廣泛使用化工儀表,而主要的化學(xué)儀表可以根據(jù)不同的特點(diǎn)大致分為以下幾種類型:
2.1 溫度類儀表
化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程中,因原料與產(chǎn)品的特殊性,對(duì)溫度具有較高的要求,一般情況下,生產(chǎn)過程中的溫度都要控制在零下200℃到1800℃之間,在整個(gè)化工產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí),劃分到化工溫度儀表中使用頻率最高的便是熱電偶與熱電阻兩種儀表。其基本原理是依托于總線技術(shù),將相關(guān)信息輸入到DCS與其他溫度采集裝置中,以完成對(duì)化工生產(chǎn)溫度上的自動(dòng)控制。
2.2 壓力類儀表
在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中,壓力是除溫度以外的另一種必要的化學(xué)反應(yīng)因素,如果在整個(gè)生產(chǎn)過程中沒有控制好壓力,那么整個(gè)生產(chǎn)的效果也會(huì)大打折扣。與此同時(shí),化工生產(chǎn)設(shè)備也會(huì)在一定程度上受到壓力的影響, 因此,在化工生產(chǎn)的過程中,壓力儀表的運(yùn)用也是必不可少的。壓力儀表的類型也比較多,如特種壓力表、壓力傳感器、變送器等。
2.3 化工物位儀表
所謂物位儀表在整個(gè)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所起到的主要作用便是控制化工生產(chǎn)的原料量,也是整個(gè)化工生產(chǎn)過程中所必不可少的,在整個(gè)化工產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí),劃分到化工物位儀表的主要有超聲波、直讀、電接觸、浮力、激光輻射、差壓以及電容等諸多方式,而其中使用最為廣泛且具有較強(qiáng)精確度的主要有矩陣渦流式、雷達(dá)式以及磁極伸縮時(shí)三種類型。
2.4 流量類儀表
化工流量?jī)x表也是化工生產(chǎn)中必不可少的儀表之一,其測(cè)量原理主要有容積與速度兩種方法,在測(cè)量體積流量方面比較合適,而質(zhì)量流量則普遍采用推導(dǎo)法或直接法進(jìn)行測(cè)量。
化工流量?jī)x表中流量的含義與普通的流速存在一定的差異,流量指的是有效截面在單位面積留過的流體的體積以及質(zhì)量,有時(shí)還要借助積算儀對(duì)某段時(shí)期內(nèi)的流量進(jìn)行計(jì)算,而對(duì)流量的測(cè)量則要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行,有的要求大口徑的流量,有時(shí)候則是微小的流量,此外,一些固體的接遏制的流量和多相及脈動(dòng)流量等在介質(zhì)上都體現(xiàn)出了不同性質(zhì) 。
除以上四種儀表之外,還有一種在線過程分析儀表,主要用于相對(duì)高端的分析儀器,在普通的化學(xué)生產(chǎn)過程中,并不經(jīng)常用到。
三、化工儀表的主要應(yīng)用情況
隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,化工生產(chǎn)越來越趨向于密集化和數(shù)字化的發(fā)展方向,各個(gè)機(jī)械設(shè)備之間的協(xié)作更加復(fù)雜,采用自動(dòng)化儀表替代操作人員進(jìn)行繁重、危險(xiǎn)的操作成為日后化工生產(chǎn)發(fā)展的基本走向。化工自動(dòng)化控制儀表最明顯的特點(diǎn)是運(yùn)用比較先進(jìn)的微電腦芯片及其技術(shù),縮小體積,從而提升其抗干擾性和可靠性能。
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的前提下,當(dāng)前化工儀表需要隨著時(shí)代的發(fā)展也擁有了越來越多的功能,主要體現(xiàn)在以下幾方面:
3.1 化工儀表的記憶功能
在傳統(tǒng)的化工儀表中,只能做到在指定的某一時(shí)刻做出最簡(jiǎn)單的記憶,而且記憶不能夠被完整保存,具有較大的缺陷。但將自動(dòng)化設(shè)備加入到化學(xué)儀表中去,則能夠利用計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器,將儀表所顯示的信息做出完整記錄,且將其系統(tǒng)保存, 以便目后查看。例如,微機(jī)引入儀表后,存儲(chǔ)器就能夠?qū)η岸螤顟B(tài)的信息進(jìn)行記憶并將其保存下來,在需要的時(shí)候可以對(duì)存儲(chǔ)記憶進(jìn)行重現(xiàn)。
3.2 化工儀表的可編程功能
在化學(xué)儀表中,將運(yùn)用大量的高科技軟件取代體積龐大的儀表硬件,并在電路控制的過程中,運(yùn)用芯片位控技術(shù),控制相對(duì)繁雜的系統(tǒng)功能,進(jìn)行比較簡(jiǎn)單的軟件編程 。
3.3 化工儀表數(shù)據(jù)處理功能
在化工生產(chǎn)的實(shí)際操作中,化學(xué)儀表不可避免的會(huì)遇到自動(dòng)檢測(cè)與校準(zhǔn)、線性化處理、工程測(cè)量值相互轉(zhuǎn)換等一系列問題,而且還會(huì)時(shí)不時(shí)的伴隨著外界干擾。而在化工儀表中運(yùn)
用科學(xué)的計(jì)算機(jī)裝置, 便能夠有效的運(yùn)用軟件來規(guī)避以上問題,使化工生產(chǎn)中的硬件負(fù)擔(dān)更小,在數(shù)據(jù)的處理方面更加優(yōu)化。
3.4 化工儀表計(jì)算功能
計(jì)算機(jī)的運(yùn)用也意味著計(jì)算功能的實(shí)現(xiàn),在化學(xué)儀表中運(yùn)用微型計(jì)算機(jī),不僅能夠計(jì)算相對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù),還能夠在很大程度上提升計(jì)算結(jié)構(gòu)的精確性,而計(jì)算功能的實(shí)現(xiàn)能夠幫助化學(xué)儀表完成以下比較復(fù)雜的計(jì)算任務(wù),以確定化工生產(chǎn)中的極大極小值等。
3.5 復(fù)雜控制功能
與普通的化學(xué)儀表相比,實(shí)現(xiàn)化工儀表自動(dòng)化功能之后,能夠做到很多以前無法實(shí)現(xiàn)的功能,例如在化工色譜儀器中,運(yùn)用自動(dòng)化的化工儀表便能夠通過色層分離的方法來實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜混合物的分離工作,進(jìn)而確定混合物中化學(xué)成分的含量。
3.6 儀表自動(dòng)化監(jiān)控
儀表的自動(dòng)化故障監(jiān)督儀表顯示以及記錄的是整個(gè)化工過程中的相關(guān)數(shù)據(jù),基于現(xiàn)代化工自動(dòng)化下的儀表,由于擁有了微機(jī)處理系統(tǒng),能夠較為精細(xì)的找到故障數(shù)據(jù),為相關(guān)故障排除與檢修人員帶來便利,既節(jié)省了維修檢查時(shí)間,又在一定程度上提高了化工生產(chǎn)的效率,并且有效地保障現(xiàn)代化工的穩(wěn)定性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性。
3.7 過程控制檢測(cè)儀表智能化
在化工生產(chǎn)中,過程檢測(cè)控制儀表是其重要的組成部分。過程檢測(cè)控制儀表主要是指對(duì)其變化的參數(shù)進(jìn)行記錄、檢測(cè)及控制的一種儀表。現(xiàn)代化控制儀表逐漸趨于智能化和精密化,在儀表檢測(cè)時(shí),積極采用超聲波、激光等高科技技術(shù),不僅大大提高了精確度,還有效促進(jìn)了儀表的安裝和維護(hù)工作。
四、結(jié)束語
化學(xué)工業(yè)的自動(dòng)化涉及多種綜合性技術(shù),能夠?yàn)榛どa(chǎn)過程提供更好服務(wù)。在未來的化工生產(chǎn)中,現(xiàn)代化工儀表需要與化工自動(dòng)化形成一個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),以提升化工儀表的準(zhǔn)確性,促進(jìn)化工生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)
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篇6
關(guān)鍵詞:化工分析與檢測(cè) 一體化教學(xué)改革 舉措
隨著國家對(duì)職業(yè)教育重視程度的提高,各類職業(yè)院校、技工院校都陸續(xù)加入了一體化教學(xué)改革的大軍。教學(xué)改革的推進(jìn)對(duì)大部分學(xué)校的教學(xué)方式、師資隊(duì)伍,場(chǎng)地設(shè)備等提出了巨大的挑戰(zhàn),對(duì)學(xué)校的教學(xué)資源整合、教學(xué)管理提出了新的要求。一體化教學(xué)改革的推動(dòng)和現(xiàn)有教學(xué)資源、教學(xué)管理之間的矛盾逐漸凸顯,改革過程出現(xiàn)的問題也日益增多。如何應(yīng)對(duì)教學(xué)改革過程中出現(xiàn)的問題,對(duì)確保教學(xué)改革繼續(xù)向前發(fā)展,顯得尤為必要和迫切。筆者以化工分析與檢測(cè)專業(yè)為例,針對(duì)教學(xué)改革的過程進(jìn)行了系統(tǒng)研究,以促進(jìn)該專業(yè)教學(xué)改革工作的可持續(xù)發(fā)展。
一、化工分析與檢測(cè)專業(yè)一體化教學(xué)改革的背景
化工分析與檢測(cè)專業(yè)是一個(gè)專業(yè)性強(qiáng)、對(duì)安全操作以及精細(xì)化操作有特殊要求的理工類專業(yè)。傳統(tǒng)的教學(xué)以分析實(shí)驗(yàn)為重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,教學(xué)通常以現(xiàn)有成品作為分析對(duì)象進(jìn)行含量分析,強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生掌握分析技術(shù)的水平,卻忽略了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、自我學(xué)習(xí)能力以及通用關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。在企業(yè)生產(chǎn)過程中,從原材料的運(yùn)輸、檢驗(yàn),到生產(chǎn)過程的半成品分析、副產(chǎn)品分析等,均是一個(gè)復(fù)雜的分析測(cè)定過程,需要結(jié)合定性、定量、微量、痕量以及雜質(zhì)成分處理、廢物的回收再利用等等進(jìn)行綜合考慮,化學(xué)物質(zhì)種類繁多,分析方法也千差萬別。學(xué)生就業(yè)后,遇到在校學(xué)習(xí)時(shí)未分析過的樣品時(shí)就會(huì)束手無策,也很少能夠適應(yīng)化驗(yàn)室以外的崗位工作,直接導(dǎo)致畢業(yè)生就業(yè)面較窄,自我提升空間較小,招生規(guī)模長期停滯不前,專業(yè)建設(shè)也困難重重。
化工分析與檢測(cè)專業(yè)在筆者學(xué)校是一個(gè)教學(xué)場(chǎng)地、設(shè)備相對(duì)獨(dú)立,師資隊(duì)伍與其他專業(yè)交叉影響較小的專業(yè),也是學(xué)校的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)專業(yè),在當(dāng)?shù)氐挠绊懥^大,校企合作工作開展得比較早。經(jīng)過專業(yè)建設(shè)小組對(duì)學(xué)校現(xiàn)有資源的充分分析和討論,學(xué)校決定以化工分析與檢測(cè)專業(yè)為試點(diǎn),進(jìn)行一體化教學(xué)改革。
二、化工分析與檢測(cè)專業(yè)一體化教學(xué)改革成效分析
從2012年到現(xiàn)在,通過對(duì)不同企業(yè)的調(diào)研總結(jié)以及教學(xué)實(shí)踐,化工分析與檢測(cè)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃已經(jīng)基本成型。隨著教學(xué)實(shí)施的推進(jìn),教改成效明顯,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.重建專業(yè)課程體系
以無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、儀器分析、化工生產(chǎn)基礎(chǔ)等主干課程為基礎(chǔ),在大量企業(yè)調(diào)研的基礎(chǔ)上,將原有專業(yè)課程體系整合為分析實(shí)驗(yàn)室基本技術(shù)、分析化學(xué)技術(shù)、儀器分析技術(shù)、工業(yè)分析技術(shù)四大一體化項(xiàng)目任務(wù),將原有各門課程的理論知識(shí)點(diǎn)與技能點(diǎn)分散后再重新整合分配到各個(gè)項(xiàng)目任務(wù)中,形成新的工學(xué)一體化專業(yè)課程體系。
2.促進(jìn)教學(xué)資源的優(yōu)化配置
以企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐為參考,場(chǎng)地、設(shè)備、師資、教材、學(xué)材等教學(xué)資源均按照項(xiàng)目任務(wù),參考企業(yè)管理流程整合分配,設(shè)置基礎(chǔ)分析一體化實(shí)訓(xùn)室、儀器分析一體化實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)分析一體化實(shí)訓(xùn)室、藥品試劑倉庫、天平室等,試劑、損耗性儀器等以小組為單位按需領(lǐng)取,教學(xué)過程中根據(jù)“方案―取樣―分析―報(bào)告”進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。
3.促進(jìn)師資隊(duì)伍綜合素質(zhì)提升
為較好地把握一體化課程項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)施,教師不僅需要掌握項(xiàng)目所需理論知識(shí)和技能操作規(guī)范,還需要具備引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、結(jié)果匯報(bào)、協(xié)調(diào)小組分工、實(shí)驗(yàn)室管理、企業(yè)管理等各方面能力。一體化教學(xué)改革促進(jìn)了教師自身綜合能力的提升,也是教師積極參加企業(yè)實(shí)踐的推動(dòng)力。
4.促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和關(guān)鍵能力的形成
一體化項(xiàng)目任務(wù)以小組分工為基礎(chǔ),促進(jìn)了學(xué)生責(zé)任心的形成,學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下學(xué)會(huì)了主動(dòng)學(xué)習(xí)。一體化評(píng)價(jià)模式也促進(jìn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的社會(huì)能力培養(yǎng)。學(xué)生除了學(xué)習(xí)外,與人溝通、分工合作能力、匯報(bào)總結(jié)等關(guān)鍵能力都得到了提升,為學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)和社會(huì)打下了良好的基礎(chǔ)。
三、化工分析與檢測(cè)專業(yè)一體化教學(xué)改革過程中的問題分析
一體化教學(xué)改革對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)專業(yè)建設(shè)的作用無疑是巨大的,但是在實(shí)施過程中也存在一些問題,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.教學(xué)場(chǎng)地的改造和設(shè)備的投入成本較高
從2012年至今,學(xué)校總共投入了300多萬元用來新增實(shí)訓(xùn)室和對(duì)原有實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造,但是仍然無法滿足一體化教學(xué)對(duì)場(chǎng)地的要求。由于教學(xué)場(chǎng)地的局限,按照一體化教學(xué)場(chǎng)地的要求,在確保實(shí)驗(yàn)操作安全和排三廢的條件下,應(yīng)設(shè)置學(xué)習(xí)討論區(qū)和實(shí)操訓(xùn)練區(qū),而在場(chǎng)地面積較小的情況下無法滿足功能分區(qū)的設(shè)置。在教學(xué)實(shí)踐中,各小組和指導(dǎo)教師之間的討論組間干擾及較大,影響了教學(xué)進(jìn)度。
2.師生比難以滿足教學(xué)需求
按照傳統(tǒng)教學(xué)要求,化工分析與檢測(cè)專業(yè)的師生比為1∶20,一個(gè)約40名學(xué)生的教學(xué)班,只需配備2名專業(yè)教師。而一體化教學(xué)實(shí)施過程中,由于各小組的進(jìn)度不同,方案的討論、實(shí)施(巡回指導(dǎo))均需要教師的角色參與,為確保課程順利進(jìn)行,需要壓縮討論時(shí)間或者幾個(gè)小組一起討論,或者在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)再根據(jù)班級(jí)的整體情況進(jìn)行評(píng)價(jià),無法發(fā)揮一體化教學(xué)方式的主要優(yōu)勢(shì)。
3.教師隊(duì)伍難以適應(yīng)一體化教改的師資要求
化工分析與檢測(cè)專業(yè)要求一體化教師必須掌握化工生產(chǎn)基礎(chǔ)、化工生產(chǎn)工藝、化學(xué)分析、儀器分析、化工分析質(zhì)量保證、化工企業(yè)管理等多門課程的知識(shí)和技能,并具備課程資源的整合能力和綜合運(yùn)用能力。而長期以傳統(tǒng)教學(xué)方式教學(xué)的老師,一般只是具備部分曾經(jīng)任課課程的知識(shí)和技能儲(chǔ)備,難免會(huì)出現(xiàn)對(duì)課程自身的重難點(diǎn)把握不準(zhǔn)的情況,重知識(shí)技能,而輕關(guān)鍵能力和崗位意識(shí)培養(yǎng)。
4.教學(xué)過程中學(xué)生出現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)、弱者恒弱的現(xiàn)象
一體化教學(xué)通常采取小組合作的方式,綜合能力較強(qiáng)的學(xué)生為了能夠獲得較好的評(píng)價(jià),或者基礎(chǔ)較差的學(xué)生又過于懶散,小組成員中組長會(huì)經(jīng)常有大包大攬的情況發(fā)生,從實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程的儀器試劑的準(zhǔn)備、甚至到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的報(bào)出。而后進(jìn)生也樂得跟著蒙混過關(guān),僅僅是機(jī)械地跟著完成幾次樣品的測(cè)定工作。
5.評(píng)價(jià)過程難以做到公平公正
在傳統(tǒng)教學(xué)的影響下,教師的評(píng)價(jià)是絕對(duì)權(quán)威的,而一體化課程要求評(píng)價(jià)應(yīng)由自評(píng)、互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)組成。在評(píng)價(jià)過程中,學(xué)生之間友好評(píng)分,或者參考教師評(píng)分的現(xiàn)象普遍存在。
三、教材、學(xué)材的開發(fā)進(jìn)度緩慢
一體化教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)工作,教師隊(duì)伍團(tuán)隊(duì)精神的欠缺、溝通交流的不足以及繁重的教學(xué)任務(wù)壓力,導(dǎo)致教師各自為政,無法對(duì)一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行充分討論,僅以承擔(dān)該教學(xué)任務(wù)的老師的理解為基礎(chǔ),教材和學(xué)材的設(shè)計(jì)缺乏普遍性推廣的意義。
四、一體化教學(xué)改革過程控制應(yīng)對(duì)舉措
通過對(duì)教改成效和問題的分析,要確保發(fā)揮一體化教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì),減少和控制教學(xué)改革實(shí)施過程中的問題,筆者認(rèn)為,可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制。
1.加強(qiáng)教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)控制
教學(xué)實(shí)施是教改的一線陣地,實(shí)施環(huán)節(jié)的控制是影響教改質(zhì)量的主要因素。實(shí)施前主要應(yīng)針對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)場(chǎng)地設(shè)備、材料、安全防護(hù)措施的準(zhǔn)備情況進(jìn)行詳細(xì)具體的安排。實(shí)施過程中應(yīng)主要把握教學(xué)進(jìn)度。一體化教學(xué)以學(xué)生為主體,學(xué)生的能力和進(jìn)步、各小組的綜合水平對(duì)教學(xué)進(jìn)度的影響較大,應(yīng)建立詳細(xì)具體的進(jìn)度表,適時(shí)引導(dǎo),允許不同進(jìn)度的任務(wù)同時(shí)存在,對(duì)不同學(xué)生應(yīng)有不同要求,采取不同方式,形成你追我趕的競(jìng)爭(zhēng)局面,因材施教,重視學(xué)生的個(gè)性成長。實(shí)施后期應(yīng)主要是教學(xué)環(huán)節(jié)的總結(jié)、教學(xué)資料的積累,定期討論,博采眾長,促進(jìn)教師隊(duì)伍合作意識(shí)的形成,同時(shí)促進(jìn)教師較好較快地構(gòu)建自身的一體化課程體系。
2.過程評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容分別設(shè)計(jì)
化工分析與檢測(cè)專業(yè)對(duì)精細(xì)化操作要求的特殊性,決定了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度是項(xiàng)目評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。如何不惟實(shí)驗(yàn)結(jié)果為定論,同時(shí)又較好地引入其他評(píng)價(jià)方法,是需要好好衡量的關(guān)鍵點(diǎn)。不同項(xiàng)目的評(píng)價(jià)表應(yīng)根據(jù)組織環(huán)節(jié)、技能要點(diǎn)分別設(shè)置評(píng)價(jià)方式,針對(duì)不同的項(xiàng)目,把握結(jié)果分所占的比例,正確引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)企業(yè)模式下不同崗位對(duì)綜合能力的不同要求,促進(jìn)后進(jìn)生的成長。
3.持續(xù)深入開展校企合作
筆者學(xué)校與當(dāng)?shù)啬彻煞萦邢薰窘⒘碎L期的合作關(guān)系。該公司的新材料、制藥、電解、電化產(chǎn)業(yè)在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。為更好地促進(jìn)學(xué)校化工分析與檢測(cè)專業(yè)的發(fā)展,學(xué)校應(yīng)定期派遣專業(yè)教師前往企業(yè)調(diào)研,合作參與企業(yè)的技術(shù)攻堅(jiān)工作,適時(shí)反饋行業(yè)新動(dòng)態(tài)、企業(yè)管理的新理念等,提升教師的技術(shù)應(yīng)用能力,促進(jìn)專業(yè)課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)調(diào)整。
4.教學(xué)管理方面
形成物質(zhì)和人文關(guān)懷,從物質(zhì)和精神層面去提升教師課改的信心,形成人人關(guān)注、個(gè)個(gè)參與的氛圍;建立教改指導(dǎo)委員會(huì),形成幫扶機(jī)制,條件允許的情況下應(yīng)設(shè)置教改專項(xiàng)經(jīng)費(fèi);應(yīng)特別重視對(duì)骨干教師的鼓勵(lì)和支持,減小他們的教學(xué)工作量,側(cè)重骨干教師在教學(xué)上的總結(jié)和積累,較快較好地形成可普遍推廣的教學(xué)指導(dǎo)資料。
5.加強(qiáng)教學(xué)理念的不斷滲透
教學(xué)改革的關(guān)鍵是教學(xué)理念的改革,人的思想一旦轉(zhuǎn)變了,工作實(shí)施就有了目標(biāo)和方向。加強(qiáng)專業(yè)之間的溝通交流,開闊眼界,不斷深化教師對(duì)一體化教學(xué)的理解。化工分析與檢測(cè)專業(yè)應(yīng)特別注意不同崗位之間的有機(jī)結(jié)合,在教學(xué)過程中應(yīng)根據(jù)知識(shí)技能和關(guān)鍵能力的培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其自身的優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)不同崗位的適應(yīng)能力,拓展學(xué)生的發(fā)展空間。
五、小結(jié)
從以上研究來看,化工分析與檢測(cè)專業(yè)實(shí)施一體化教改的優(yōu)勢(shì)是明顯的,實(shí)施過程中的問題也是存在的。要持續(xù)推動(dòng)教改的前進(jìn)步伐,對(duì)實(shí)施過程的控制是必不可少的。教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工作,應(yīng)從重要環(huán)節(jié)抓起,才能做到有的放矢,事半功倍,促進(jìn)一體化教學(xué)改革穩(wěn)步發(fā)展。
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篇7
“十五”期間,北京化工大學(xué)以第一單位(個(gè)人)獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)3項(xiàng),國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)7項(xiàng),獲省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)36項(xiàng)。申報(bào)發(fā)明專利280項(xiàng),授權(quán)101項(xiàng)。被SCI收錄論文1050篇,被EI收錄論文706篇,被ISTP收錄論文187篇。據(jù)教育部科技發(fā)展中心統(tǒng)計(jì),2004年學(xué)校被SCI收錄論文244篇,居全國高校第35位,比2000年前進(jìn)了50位,2005年SCI收錄論文413篇;特別是在SCI被引次數(shù)由2000年的18篇次、名列63名,上升到了2004年的288篇次、名列全國高校第36名。這對(duì)于一個(gè)只有800多名專任教師隊(duì)伍的學(xué)校來說是殊為不易的。
以基礎(chǔ)、應(yīng)用基礎(chǔ)為先導(dǎo) 構(gòu)建知識(shí)、技術(shù)創(chuàng)新的平臺(tái)
近年來,插入化學(xué)這一概念已逐漸被國際學(xué)術(shù)界認(rèn)可并成為研究熱點(diǎn),十年間發(fā)表的SCI論文數(shù)目幾乎增加了一倍,2004年達(dá)到2029篇。以長江學(xué)者段雪教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)通過這一前沿領(lǐng)域的研究,在國內(nèi)外著名學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表被SCI收錄研究論文100余篇,為完善和豐富超分子插層組裝理論做出了貢獻(xiàn),奠定了在國際、國內(nèi)相關(guān)研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)地位;近5年以來,共申報(bào)國際發(fā)明專利17項(xiàng)(已公開5項(xiàng),并有2項(xiàng)進(jìn)入國家階段),申報(bào)國家發(fā)明專利99項(xiàng),授權(quán)國家發(fā)明專利32項(xiàng)、公開國家發(fā)明專利29項(xiàng),針對(duì)結(jié)構(gòu)與技術(shù)創(chuàng)新構(gòu)筑了較為完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。基于應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程化及產(chǎn)業(yè)化的科技成果,2004年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng),2001年獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),還先后獲得省部級(jí)成果獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng),形成了穩(wěn)定的、有特色的、具有國際影響力的優(yōu)勢(shì)研究方向。
開發(fā)共性、關(guān)鍵技術(shù) 為行業(yè)科技進(jìn)步服務(wù)
作為一家具有行業(yè)特色的高校,學(xué)校針對(duì)行業(yè)中一些關(guān)鍵、共性技術(shù),組織研究、攻關(guān),并將成果及時(shí)在企業(yè)中推廣應(yīng)用,這些成果在解決經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和國防建設(shè)中的重大問題方面做出了突出貢獻(xiàn),產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
如,“丁基橡膠生產(chǎn)技術(shù)“于2002年8月用于工業(yè)生產(chǎn)中,生產(chǎn)結(jié)果表明,該技術(shù)已處于國際先進(jìn)水平。這一關(guān)鍵技術(shù)的攻克為企業(yè)創(chuàng)造了5億多元的經(jīng)濟(jì)效益。“大型高效攪拌槽/反應(yīng)器的成套技術(shù)及裝置”這一共性技術(shù)的開發(fā),結(jié)束了我國關(guān)鍵的大型攪拌槽/反應(yīng)器設(shè)備長期依賴進(jìn)口的歷史,與國內(nèi)外技術(shù)相比,具有適應(yīng)性強(qiáng)、單臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)能力高、操作彈性大、性能價(jià)格比高等特點(diǎn),有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。“特殊物料分離技術(shù)”已應(yīng)用在高粘度、易自聚、含固體顆粒物料等270多套裝置中。2003年對(duì)應(yīng)用該技術(shù)的10家企業(yè)近三年的情況作了調(diào)查,他們開具的證明表明,三年內(nèi)取得經(jīng)濟(jì)效益13億元,節(jié)省蒸汽一百多萬噸,減少化學(xué)污染物料排放約4萬多噸。這一共性技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,對(duì)推動(dòng)行業(yè)的科技進(jìn)步,大幅度提高生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,減少能耗物耗和污染物排放等方面做出了重要貢獻(xiàn)。
上述案例說明,關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)對(duì)推動(dòng)行業(yè)的科技進(jìn)步,提高行業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)力有著十分重要的作用。與企業(yè)不同,學(xué)校開發(fā)的這類技術(shù)不求自身獨(dú)占,而總是力求讓更多企業(yè)使用,以充分發(fā)揮它在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的作用。
扶植、培育新的生長點(diǎn) 加強(qiáng)對(duì)高新技術(shù)的研究開發(fā)
近幾年,學(xué)校生物化工技術(shù)的研究開發(fā)得到了長足的發(fā)展,環(huán)境領(lǐng)域項(xiàng)目明顯增加,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究持續(xù)發(fā)展,農(nóng)業(yè)工程有關(guān)的研究工作開始顯現(xiàn)成效。在生物技術(shù)加工過程,特別是微生物發(fā)酵平臺(tái)技術(shù)和脂肪酶催化,在國內(nèi)有一定的優(yōu)勢(shì)。在生物資源和生物能源領(lǐng)域,開發(fā)了從青霉素菌絲體中提取麥角固醇、殼聚糖和氨基葡萄糖的新工藝,先后獲得2001年中國石油化工科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),2002年國家發(fā)明二等獎(jiǎng)。酶法合成生物柴油的小試已于2004年1月通過了技術(shù)鑒定。在分離工程和中藥現(xiàn)代化方面,開發(fā)了中藥連續(xù)多級(jí)逆流多級(jí)萃取設(shè)備及工藝,獲中國商業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2005年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
依靠現(xiàn)代化工技術(shù) 改造和建立新型化工產(chǎn)業(yè)
現(xiàn)代化工技術(shù)主要特點(diǎn)是“綠色化,資源高效、集約化,進(jìn)而改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu),降低資源消耗并從根本上減少環(huán)境污染。”利用現(xiàn)代化工技術(shù)改造傳統(tǒng)化工基地,建立新型化工產(chǎn)業(yè),提高其競(jìng)爭(zhēng)力具有舉足輕重的作用。如:具有國際領(lǐng)先或先進(jìn)水平的研究成果超重力技術(shù),在長江學(xué)者陳建峰教授的帶領(lǐng)下,在較寬領(lǐng)域中進(jìn)行了大量有關(guān)超重力高新技術(shù)的研究。學(xué)校首創(chuàng)超重力法制備納米材料技術(shù),成功合成出納米碳酸鈣、納米阻燃劑、納米電子化學(xué)品、納米白碳黑、復(fù)合納米材料等產(chǎn)品,并成功實(shí)現(xiàn)納米碳酸鈣的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);在世界上首先實(shí)現(xiàn)了超重力法油田注水脫氧的商業(yè)運(yùn)行;協(xié)助美國Dow Chemical公司建成了世界上最大的超重力反應(yīng)分離裝置,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益;多項(xiàng)超重力反應(yīng)與分離示范技術(shù)已出口美國、新加坡和臺(tái)灣地區(qū)。中心在超重力反應(yīng)與分離、制備納米材料技術(shù)以及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面走在世界的前列,取得了一批具有國際影響的成果:2001年獲北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2002年獲中國高校科學(xué)技術(shù)(發(fā)明)二等獎(jiǎng)、2003年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng),近200篇,申請(qǐng)國際發(fā)明專利9項(xiàng)(已授權(quán)2項(xiàng)),申請(qǐng)國家發(fā)明專利35項(xiàng)(已授權(quán)10項(xiàng))。
積極開展科研組織的創(chuàng)新
結(jié)合當(dāng)前國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大需求,在基地、團(tuán)隊(duì)建設(shè)基礎(chǔ)上,學(xué)校組建安全科學(xué)與監(jiān)控工程中心、國防新材料研究中心、資源與環(huán)境研究中心、能源工程研究中心。在這四個(gè)中心建設(shè)的指導(dǎo)思想中,首先改變了學(xué)科建設(shè)以學(xué)科點(diǎn)申報(bào)為導(dǎo)向和目標(biāo)的習(xí)慣做法,其所涉及研究領(lǐng)域大多數(shù)尚未完整體現(xiàn)于現(xiàn)有學(xué)科專業(yè)分類體系中,而是緊密結(jié)合了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的重大問題。學(xué)科專業(yè)是知識(shí)劃分和知識(shí)生產(chǎn)制度化的產(chǎn)物,學(xué)科制度通過規(guī)范有效地推動(dòng)了學(xué)科新知識(shí)的增長,但同時(shí)形成了學(xué)科之間相對(duì)封閉甚至沖突,不利于學(xué)科之間的交流,從而在一定程度上抑制了學(xué)科內(nèi)部的知識(shí)創(chuàng)新活力。其次,打破現(xiàn)行人員行政隸屬關(guān)系的壁壘,包括績(jī)效考核體系、利益分配管理辦法等方面對(duì)學(xué)科交叉與融合形成的人為阻滯因素。第三,通過人事聘任制度的深化改革,加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)中個(gè)體責(zé)任意識(shí),大力扶植各層次科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
加強(qiáng)統(tǒng)籌、協(xié)調(diào) 實(shí)現(xiàn)集成科學(xué)和技術(shù)、工程的重點(diǎn)突破
由于歷史原因,學(xué)校在科研基地建設(shè)方面相對(duì)薄弱。通過努力,學(xué)校近年新增2個(gè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、2個(gè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和1個(gè)教育部工程中心。
全球性資源匱乏和行業(yè)資源消耗高,已成為制約化學(xué)工業(yè)發(fā)展乃至國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要矛盾。學(xué)校以“可控化學(xué)反應(yīng)科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)可控化學(xué)反應(yīng)科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ),瞄準(zhǔn)化工與資源的學(xué)科交叉點(diǎn)――化工資源有效利用,積極組織協(xié)調(diào),按照以化工手段解決資源問題為主導(dǎo)思想,充分利用學(xué)校化工、材料和化學(xué)3個(gè)一級(jí)學(xué)科布局緊湊、專業(yè)方向完整的優(yōu)勢(shì),通過化學(xué)、化工及材料等學(xué)科間的交叉、滲透和整合,形成以化工資源有效利用為特色方向,“化工資源有效利用”國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)納入建設(shè)計(jì)劃。
篇8
【關(guān)鍵詞】煤化工;工藝條件;反應(yīng)體系;有效氣體;化學(xué)平衡;評(píng)價(jià)指標(biāo);綜合效益
0 引言
氣流床氣化過程實(shí)際上是煤炭在高溫下的熱化學(xué)反應(yīng)過程,涉及氣化劑與煤之間的反應(yīng),以及反應(yīng)產(chǎn)物與煤、反應(yīng)產(chǎn)物之間的化學(xué)反應(yīng),因此,氣流床煤氣化反應(yīng)是一個(gè)及其復(fù)雜的反應(yīng)體系。在此反應(yīng)體系中,煤會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化,主要過程有粉煤的干燥、裂解,揮發(fā)分的析出、燃燒,以及煤焦、揮發(fā)分與氣化劑的反應(yīng)等。這些變化主要取決于煤種,同時(shí)也受溫度、壓力和氣化爐型式等的影響。
1 氣化過程的主要反應(yīng)
1.1 熱解過程的主要反應(yīng)
煤熱解的化學(xué)反應(yīng)異常復(fù)雜,其間反應(yīng)途徑甚多。煤熱解反應(yīng)通常包括裂解和縮聚兩大類反應(yīng)。在熱解前期以裂解反應(yīng)為主,而熱解后期以縮聚反應(yīng)為主。一般來講,熱解反應(yīng)的宏觀形式為:
1.1.1 裂解反應(yīng)
根據(jù)煤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),裂解反應(yīng)大致有四類。
1)橋鍵斷裂生成自由基。橋鍵的作用在于聯(lián)系煤的結(jié)構(gòu)單元,在煤的結(jié)構(gòu)中,主要的橋鍵有:- CH2 - CH2 -,- CH2 -,- CH2 -O-,-O-,-S-S-等。它們是煤結(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié),受熱后很容易裂解生成自由基。并在此后與其他產(chǎn)物結(jié)合,或自身相互結(jié)合。
2)脂肪側(cè)鏈的裂解。煤中的脂肪側(cè)鏈?zhǔn)軣岷笕菀琢呀猓蓺鈶B(tài)烴,如CH4,C2H6,C2H4等。
3)含氧官能團(tuán)的裂解。-OH煤中含氧官能團(tuán)的穩(wěn)定性順序?yàn)椋?CH>=C=O>-COOH
羥基(-OH)最穩(wěn)定,在高溫和有氫存在時(shí),可生成水。碳基(=C-O)在400℃左右可裂解生成一氧化碳。羧基(-COOH)在200℃以上即能分解,生成二氧化碳。含氧雜環(huán)在500℃以上也有可能斷開,放出一氧化碳。
4)低分子化什物的裂解。煤中以脂肪結(jié)構(gòu)為主的低分子化合物受熱后熔化,并不斷裂解,生成較多的揮發(fā)性產(chǎn)物。
通常煤在熱解過程中釋出揮發(fā)分的次序依次為:H2O,CO2,CO,C2H6,CH4,焦油,H2。
上述熱分解產(chǎn)物通常稱為一次分解產(chǎn)物。
1.1.2 二次熱分解反應(yīng)
一次熱分解產(chǎn)物中的揮發(fā)件成分在析出過程中,如受到更高溫度的作用,就會(huì)產(chǎn)生二次熱分解反應(yīng)。主要的二次熱分解反應(yīng)有以下四類:裂解反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)、加氫反應(yīng)、縮合反應(yīng)。因此,煤熱解產(chǎn)物的組成不僅與最終加熱溫度有關(guān),還與是否發(fā)生二次熱分解反應(yīng)有很大關(guān)系。
在煤熱解的后期以縮聚反應(yīng)為主。當(dāng)溫度在550-600℃范圍內(nèi)時(shí),主要是膠質(zhì)體再固化過程中的縮聚反應(yīng),反應(yīng)的結(jié)果是生成了半焦。當(dāng)溫度更高時(shí),芳香結(jié)構(gòu)脫氫縮聚,即從半焦轉(zhuǎn)變?yōu)榻固俊?/p>
1.2 氣化過程的主要反應(yīng)
氣化反應(yīng)按反應(yīng)物相態(tài)的不同而劃分為兩種類型的反應(yīng),即非均相反應(yīng)和均相反應(yīng)。前者是氣化劑或氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物與固體煤的反應(yīng);后者是氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物之間相互反應(yīng)或與氣化劑的反應(yīng)。在氣化裝置中,由于氣化劑的不同而發(fā)生不同的氣化反應(yīng),亦存在平行反應(yīng)和連串反應(yīng)。煤氣化反應(yīng)一般分為三種類型碳一氧之間的反應(yīng)、水蒸氣分解反應(yīng)和甲烷生成反應(yīng)。
1.2.1 碳一氧之間的反應(yīng)碳與氧之間的化學(xué)反應(yīng)主要有:
C+O2=CO2
2C+O2=2CO
C+CO2=2CO
2CO+O2=2CO2
上述反應(yīng)中,碳與二氧化碳之間的反應(yīng)C+CO2=2CO是一較強(qiáng)的吸熱反應(yīng)需在高溫條件才能進(jìn)行反應(yīng)。除此反應(yīng)外,其他三個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。
1.2.2 碳與水蒸氣的反應(yīng)
在一定溫度下,碳與水蒸氣之間發(fā)生下列反應(yīng):
C+H2O=C0+H2
C+2H2O=C02+2H2
上述兩反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)。反應(yīng)生成的一氧化碳可進(jìn)一步和水蒸氣發(fā)生如下一氧化碳變換反應(yīng):
CO+H2O=CO2+H2
該反應(yīng)為一放熱反應(yīng)。
1.2.3 甲烷生成反應(yīng)
煤氣中的甲烷,一部分來自煤中揮發(fā)物的熱分解,另一部分則是氣化爐內(nèi)的碳與煤氣中的氫氣反應(yīng)以及氣體產(chǎn)物之間反應(yīng)的結(jié)果。
C+2H2=CH4
3H2+CO=CH4+2H2O
2CO+2H2=CH4+CO2
CO2+4H2=CH4+2H2O
上述生成甲烷的反應(yīng),均為放熱反應(yīng)。
1.2.4 煤炭中還含有少量元素氮(N)和硫(S)等
它們與氣化劑以及反應(yīng)中生成的氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物之間可能進(jìn)行的反應(yīng)如下:
S+O2=SO2
SO2+3H2=H2S+2H2O
SO2+2CO=S+2CO2
2H2S+SO2=3S+2H2O
C+2S=CS2
CO+S=COS
N2+3H2=2NH3
N2+H2O+2C0=2HCN+1.5O2
N2+xO2=2NOx
由此產(chǎn)生了煤氣中的含硫和含氟產(chǎn)物。這些產(chǎn)物有可能產(chǎn)生腐蝕和污染,在氣體凈化時(shí)必須除去。其中含硫化合物主要是H2S,COS、CS2和其他含硫化合物僅占次要地位。在含氮化合物中,NH3是主要產(chǎn)物,NOx(主要是NO以及微量的NO2)和HCN為次要產(chǎn)物。上述反應(yīng)對(duì)氣化反應(yīng)的化學(xué)平衡及能量平衡并不起重要作用。氣化反應(yīng)為煤炭氣化的基本化學(xué)反應(yīng)。不同氣化過程即由上述或其中部分反應(yīng)以串聯(lián)或平行的方式組合而成。上述反應(yīng)方程式指出了反應(yīng)的初終狀態(tài),能用來進(jìn)行物料衡算和熱量街算,同時(shí)也能用來計(jì)算由這些反應(yīng)方程式所表示反應(yīng)的平衡常數(shù)。但是,這些反應(yīng)力程式并不能說明反應(yīng)本身的機(jī)理。
2 氣流床煤氣化工藝性能主要評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.1 有效氣體成分含量
煤氣是CO、H2、CO2、CH4、N2、NOx、H2S、SO2等多組分混合氣體,同時(shí)還含有未完全反應(yīng)的O2和水蒸氣,CO和H2是煤氣中的主要成分氣體,其總量一般在70%以上。對(duì)于煤氣燃燒利用而言,CO和H2是煤氣中關(guān)鍵的可燃成分,增加CO和H2的含量,可以提高煤氣的熱值。同時(shí),對(duì)于合成氨、甲醇等煤化工工業(yè)而言,CO和H2是重要的原料氣。在煤化工生產(chǎn)過程中煤氣中的CO需先經(jīng)變換工段與水發(fā)生變換反應(yīng),生成H2和CO2,再對(duì)CO2進(jìn)行脫除,H2用于氨/醇合成。因此,CO%,H2%以及(CO+H2)%反映了煤氣的有效成分的結(jié)構(gòu)構(gòu)成,是煤氣質(zhì)量效果評(píng)價(jià)的極為重要指標(biāo)。其計(jì)算公式如下:
2.4 煤氣化消耗指標(biāo)
煤氣化消耗指標(biāo)是反應(yīng)氣化過程經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。煤氣化消耗指標(biāo)是指生產(chǎn)單位煤氣有效成分(CO+H2)所消耗的煤炭量或氣化劑量。工業(yè)上,單位煤氣有效成分常采用1000m3的(CO+H2)為單位。煤氣消耗指標(biāo)主要包括比煤耗、比氧耗、比汽耗。其計(jì)算公式如下:
考察上述煤氣化性能評(píng)價(jià)指標(biāo),可以看出這些氣化性能評(píng)價(jià)指標(biāo)并不完全獨(dú)立。其中有效氣體含量指標(biāo)(CO+H2)%與CO%和H2%完全相關(guān),而各類消耗指標(biāo)比煤耗、比氧耗和比汽耗與產(chǎn)氣率、碳轉(zhuǎn)化率及己知的工藝條件如投煤量、氧量和蒸汽量等相關(guān)。鑒于此,本文研究所涉及的煤氣化性能評(píng)價(jià)指標(biāo)僅取相互獨(dú)立的評(píng)價(jià)指標(biāo),具體為CO%、H2%、產(chǎn)氣率和碳轉(zhuǎn)化率。
3 結(jié)束語
總之,為了實(shí)現(xiàn)高碳資源的低碳化利用,我們必須逐步改變當(dāng)前這種傳統(tǒng)意義的煤炭轉(zhuǎn)化利用方式轉(zhuǎn)而促進(jìn)能夠有效提高煤炭轉(zhuǎn)化效率和質(zhì)量,且環(huán)保效益好的以煤氣化為核心的新型煤化工的有序發(fā)展,而氣流床煤氣化技術(shù)將在新型煤化工中發(fā)揮著重要作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]廖漢湘.現(xiàn)代煤炭轉(zhuǎn)化與煤化工新技術(shù)新工藝實(shí)用全書[M].合肥:安徽文化音像出版社,2004.
篇9
關(guān)鍵詞:工作過程系統(tǒng)化;學(xué)習(xí)領(lǐng)域;課程設(shè)計(jì)
在高職教育加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)、提高教學(xué)質(zhì)量的今天,進(jìn)行課程改革、重構(gòu)課程體系,轉(zhuǎn)向以基于工作過程系統(tǒng)化的行動(dòng)體系課程改革已是大勢(shì)所趨。十堰職業(yè)技術(shù)學(xué)院自2006年以來,大力開展職業(yè)教育改革,深入加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè),經(jīng)過探索和實(shí)踐后逐漸形成了具有鮮明特色的基于工作過程系統(tǒng)化的“211”(公共平臺(tái)+專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)+學(xué)習(xí)領(lǐng)域+拓展)高職課程體系,并且全面進(jìn)行學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開發(fā)建設(shè)工作,現(xiàn)已開發(fā)了47門課程,實(shí)施效果良好,深受學(xué)生喜歡。現(xiàn)以《電子產(chǎn)品工藝》課程為例介紹如何進(jìn)行基于工作過程系統(tǒng)化學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程設(shè)計(jì)。
一、課程定位
1.課程性質(zhì)
本課程是我院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一門學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,是通過調(diào)研畢業(yè)生就業(yè)崗位,分析歸納崗位中的工作任務(wù),從中提煉出典型工作任務(wù)――電子產(chǎn)品工藝,然后將其轉(zhuǎn)化成學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程。本課程針對(duì)電子產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)員、工藝員等工作所從事的識(shí)讀和編制電子產(chǎn)品工藝文件、測(cè)試電子元器件、焊接電子線路板、裝配整機(jī)、檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量等工作任務(wù)進(jìn)行分析后,歸納總結(jié)出來其所需求的電子產(chǎn)品組裝、調(diào)試、檢測(cè)等能力要求而設(shè)置的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程。
2.課程作用
通過本課程學(xué)習(xí),學(xué)生能夠結(jié)合工藝規(guī)范,掌握現(xiàn)代電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品制造設(shè)備操作方法、電子產(chǎn)品裝配工藝、SMT技術(shù)等方面知識(shí),完成電子產(chǎn)品裝配與檢測(cè),編寫工藝文件,進(jìn)行工藝過程管理等工作任務(wù),為學(xué)生將來在電子產(chǎn)品工藝技術(shù)崗位工作奠定基礎(chǔ)。
二、課程設(shè)計(jì)理念和思路
1.課程設(shè)計(jì)理念
充分體現(xiàn)工作過程系統(tǒng)化學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的特性,具體是:基于電子產(chǎn)品工藝工作過程來設(shè)計(jì)課程的理念;職業(yè)技能訓(xùn)練與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)并重的理念;將職業(yè)資格證書融入學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的理念;教、學(xué)、做合一的理念;校企合作,聯(lián)合設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施課程的理念;課程資源充分共享的理念。
2.課程設(shè)計(jì)思路
本課程設(shè)計(jì)開發(fā)以“電子產(chǎn)品工藝”典型工作任務(wù)為依據(jù),按照工作過程系統(tǒng)化對(duì)從業(yè)人員工作職業(yè)能力要求先確定學(xué)習(xí)內(nèi)容,然后選擇合適的課程載體和學(xué)習(xí)載體,再設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境,采用教、學(xué)、做合一的教學(xué)模式,完成學(xué)習(xí)性工作任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生電子產(chǎn)品工藝的職業(yè)能力,具備從事該工作的職業(yè)素質(zhì)。
三、課程能力和課程目標(biāo)的確定
1.能力目標(biāo)
能按照工藝要求進(jìn)行元器件檢驗(yàn)、元器件插裝;能手工或使用設(shè)備完成焊接、裝配,并進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn);能識(shí)讀和編制裝配指導(dǎo)書、檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書、產(chǎn)品調(diào)試作業(yè)指導(dǎo)書等工藝文件;能選擇并使用測(cè)試儀器進(jìn)行產(chǎn)品功能測(cè)試,并能評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果。
2.知識(shí)目標(biāo)
掌握電子產(chǎn)品生產(chǎn)有關(guān)專業(yè)術(shù)語和質(zhì)量校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),并能使用專業(yè)術(shù)語與人交流;掌握電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程和工藝設(shè)計(jì)方法;掌握SMT技術(shù)的基本理論和SMT工藝流程;了解電子工藝國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
3.素質(zhì)目標(biāo)
具有能適應(yīng)企業(yè)環(huán)境,融入企業(yè)文化的能力,嚴(yán)明的紀(jì)律性和對(duì)企業(yè)足夠忠誠度;具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)意識(shí)、工作責(zé)任心、良好的社會(huì)責(zé)任感。
4.證書目標(biāo)
完成本學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)W習(xí)后,鼓勵(lì)學(xué)生通過考試,獲取電子產(chǎn)品裝接工職業(yè)資格證書。
四、課程內(nèi)容的選取
主要內(nèi)容包括4個(gè)部分(表1),教師根據(jù)實(shí)際情況將這4個(gè)部分合理安排在相應(yīng)學(xué)習(xí)情境中去。
五、載體的選擇
課程內(nèi)容確定后,在工作過程中需要有合適的載體承載這些學(xué)習(xí)內(nèi)容,怎么選擇呢?根據(jù)載體的“三性”,一是典型性,即能滿足課程的能力目標(biāo)和知識(shí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),適合實(shí)際教學(xué)要求,起到舉一反三的效果;二是真實(shí)性,即真實(shí)的企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程;三是可遷移性,即根據(jù)工作過程構(gòu)建的學(xué)習(xí)情境,學(xué)生掌握的知識(shí)和技能,在另外一個(gè)企業(yè)和崗位還可以繼續(xù)使用,有利于學(xué)生就業(yè)。據(jù)此,我們選擇電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)類型為課程載體,以小企業(yè)產(chǎn)品(穩(wěn)壓電源)、中企業(yè)產(chǎn)品(FM調(diào)頻收音機(jī))、大企業(yè)產(chǎn)品(微控制器)為學(xué)習(xí)載體。
六、學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)
載體確定后,根據(jù)課程內(nèi)容,要設(shè)計(jì)每個(gè)學(xué)習(xí)情境,基于工作過程系統(tǒng)化的課程學(xué)習(xí)情境,強(qiáng)調(diào)的是如何使學(xué)生學(xué)會(huì)工作,其設(shè)計(jì)從實(shí)際工作出發(fā),不僅要引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,而且還要讓學(xué)生按照實(shí)際工作的操作過程和規(guī)范來解決問題。下面以學(xué)習(xí)情境三為例,見表2。
七、課程實(shí)施
1.教學(xué)組織
在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)以學(xué)生為主體,讓學(xué)生全面參與咨詢、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)估的教學(xué)全過程,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,教師僅是教學(xué)過程的組織者、咨詢者和伙伴。
具體采用的教學(xué)組織形式為:一是采用“生產(chǎn)線教學(xué)”,分組實(shí)施,學(xué)做合一:將班級(jí)學(xué)生6-8人分為一組,組成生產(chǎn)線的每個(gè)組選出一位線長,線長負(fù)責(zé)本線的生產(chǎn)、組織與管理,學(xué)生分工合作,協(xié)同工作、相互學(xué)習(xí),完成任務(wù);教師主要充當(dāng)技術(shù)主管的角色,進(jìn)行整個(gè)線的過程監(jiān)控、反饋處理、技術(shù)咨詢、故障處理,讓學(xué)生身為“準(zhǔn)員工”體會(huì)真實(shí)的工作環(huán)境和工作工程進(jìn)行學(xué)習(xí)。二是課內(nèi)、課外相結(jié)合:較大的任務(wù)可利用部分課外時(shí)間完成,以此培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自我調(diào)控的能力。還可組織能力較強(qiáng)、學(xué)習(xí)積極性高的學(xué)生參加電子創(chuàng)新小組,參與實(shí)際設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工作。
2.實(shí)施條件(師資要求、設(shè)備要求)
教學(xué)團(tuán)隊(duì)要求:教學(xué)團(tuán)隊(duì)控制在師生比1:10左右,專兼職教師比例在1:1;熟悉電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝;熟悉電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程;具有電子產(chǎn)品生產(chǎn)管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
設(shè)備要求:能滿足8人為一組的電子產(chǎn)品組裝、裝配、焊接、返修等流程的電子工藝設(shè)備。
3.學(xué)習(xí)場(chǎng)所
理實(shí)一體化教學(xué)和任務(wù)訓(xùn)練在多媒體電子工藝實(shí)訓(xùn)中心進(jìn)行;電子產(chǎn)品制造工藝參觀、生產(chǎn)實(shí)習(xí)在校外實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行。
八、考核與評(píng)價(jià)
1.學(xué)業(yè)考核(以學(xué)習(xí)情境三為例)
教師或師傅根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)情況:產(chǎn)品質(zhì)量(15%)、工作態(tài)度(15%)、記錄與報(bào)告(15%)、現(xiàn)場(chǎng)答辯或匯報(bào)(15%)、筆試(40%)進(jìn)行過程和水平相結(jié)合的考核。
2.教學(xué)評(píng)價(jià)與效果
對(duì)教學(xué)過程及預(yù)期效果的評(píng)價(jià)采用如下方式進(jìn)行:
一是學(xué)生評(píng)價(jià):利用學(xué)生信息員制度及時(shí)反饋教師日常教學(xué)情況,學(xué)期末由學(xué)生對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià),占教學(xué)評(píng)價(jià)的60%。二是系(部)評(píng)價(jià):由教學(xué)督導(dǎo)和系評(píng)價(jià)小組對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行3-5次定期或不定期的測(cè)評(píng),占教學(xué)評(píng)價(jià)的40%。本課程經(jīng)過在我院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)2007級(jí)和2008級(jí)學(xué)生實(shí)施后,有60%-85%的學(xué)生在專業(yè)興趣、操作能力和職業(yè)能力上明顯提高,教學(xué)評(píng)價(jià)優(yōu)秀。
參考文獻(xiàn):
篇10
【關(guān)鍵詞】公共利益;表現(xiàn);方向
在經(jīng)濟(jì)高速增長和社會(huì)轉(zhuǎn)型的背景下,我國城市發(fā)展重點(diǎn)由單純的外部擴(kuò)張逐步轉(zhuǎn)向外部擴(kuò)張與內(nèi)部挖潛并進(jìn),對(duì)城市規(guī)劃提出了新的要求。公共利益作為城市規(guī)劃工作的目的,也是工作過程當(dāng)中必然涉及到的多項(xiàng)政策工具的必要前提和基礎(chǔ)。《物權(quán)法》的出臺(tái)標(biāo)志著國家對(duì)保護(hù)私人財(cái)產(chǎn)權(quán)利進(jìn)入一個(gè)新的階段。而由于對(duì)公共利益衡量標(biāo)準(zhǔn)的法律空白,及對(duì)其理解的莫衷一是,導(dǎo)致城市規(guī)劃在落實(shí)過程中困難重重。
1 在我國.最近幾年來地方規(guī)劃局被市民已經(jīng)不是什么新鮮事了.其中出現(xiàn)頻率最高的是居民為了維護(hù)自己的采光權(quán)、通風(fēng)權(quán)等基本權(quán)益規(guī)劃局,其次是業(yè)主或開發(fā)商狀告規(guī)劃局行政不作為。作為行政主管部門,我們可以把其特點(diǎn)概括為以下幾個(gè)方面:
1.1 公共利益的統(tǒng)一性與沖突性。在城市規(guī)劃中, 某些宏觀公共政策如城市發(fā)展方向、城市性質(zhì)、戰(zhàn)略目標(biāo)等比較容易得到公眾認(rèn)可, 取得所有利益主體認(rèn)同的公共選擇當(dāng)然體現(xiàn)了公共利益, 這時(shí)的決策體現(xiàn)了公共利益的統(tǒng)一性。但是, 城市規(guī)劃中很少再有符合所有人利益的政策, 幾乎所有決策都處在各種利益的沖突之中,基于自身利益或價(jià)值判斷, 各方利益主體圍繞某一城市問題提出不同的主張, 并試圖通過各種方式影響城市規(guī)劃, 使規(guī)劃決策導(dǎo)向利于自己。所以, 城市規(guī)劃決策中沖突無時(shí)不在, 無時(shí)不有。
1.2 公共利益的公共性和非盈利性。公共物品和公共服務(wù)是公共利益主要的、現(xiàn)實(shí)的物質(zhì)表現(xiàn)形式。同時(shí), 城市規(guī)劃中所涉及的基礎(chǔ)設(shè)施和公共空間的基本特征是不與經(jīng)濟(jì)利益掛鉤, 非盈利性,保證城市市民能夠公平、合理、非排他性地享用。
1.3 公共利益的長期性與短期性。城市規(guī)劃管理維護(hù)的公共利益(合理用地,綠地建設(shè), 城市景觀, 環(huán)境保護(hù)等) 是需要長期發(fā)生影響、間接才對(duì)社會(huì)起作用的“軟”利益。因此, 城市規(guī)劃中公眾利益的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)過程, 在其間必然有長期和短期的矛盾;公眾利益的實(shí)現(xiàn)不能一蹴而就,需要分建設(shè)時(shí)序逐步完成的。
1.4 公共利益與公眾代價(jià)。城市規(guī)劃作為公共政策的一部分, 就其性質(zhì)和功能來說, 公共政策帶來的利益和付出的代價(jià)并不需要, 事實(shí)上也很難集中于同一社會(huì)群體身上, 城市規(guī)劃需要從全社會(huì)的角度來統(tǒng)籌公眾利益。
2 結(jié)合以上城市規(guī)劃中設(shè)計(jì)的利益問題,結(jié)合四個(gè)特點(diǎn),提供以下方式用以銜接利益群的關(guān)系:
2.1 從規(guī)劃師角度:
在現(xiàn)實(shí)生活中,每個(gè)人都有一定的利益追求,規(guī)劃師也不例外。實(shí)際上他們一直處于一種公共利益價(jià)值觀與個(gè)人私利追求的矛盾之中。雖然規(guī)劃教育和職業(yè)道德約束總是在培養(yǎng)著規(guī)劃師的社會(huì)責(zé)任感.但是,人們對(duì)于自身利益的追求是一種根深蒂固、與生俱來的欲望。人首先是自利的,其次才是公利的,尤其在一個(gè)經(jīng)濟(jì)尚不夠發(fā)達(dá)、法制還不夠健全、社會(huì)價(jià)值觀正處于急劇變化之中的轉(zhuǎn)型社會(huì),人們的這種自利性往往有可能會(huì)不斷膨脹.乃至發(fā)展到影響他人利益和公共利益的地步。比如,一名規(guī)劃師可能為了自己的經(jīng)濟(jì)收入或?qū)崿F(xiàn)升遷的愿望而放棄規(guī)劃原則,也有可能為了換取某種特權(quán)而不恰當(dāng)?shù)匦孤赌承┬畔ⅲ热缦蜷_發(fā)商透露規(guī)劃的某些內(nèi)部決策.開發(fā)商因此獲得巨大經(jīng)濟(jì)利益.他也因此可能得到某種形式的回報(bào),更不用說一些規(guī)劃師違紀(jì)國法..憑借手中的權(quán)力,換取個(gè)人私利.走向腐敗與犯罪的不歸路。值得一提的是,隨著各地規(guī)劃設(shè)計(jì)院開始轉(zhuǎn)制。也隨著注冊(cè)規(guī)劃師制度的逐步推行,我國相當(dāng)一部分規(guī)劃師的工作性質(zhì)正在悄然發(fā)生著變化。他們不再是受雇于政府、對(duì)于城市整體發(fā)展負(fù)責(zé)的專業(yè)人員.而是受雇于機(jī)構(gòu).其職業(yè)的首要目標(biāo)是服務(wù)于就職的機(jī)構(gòu),他們?cè)谧袷貒矣嘘P(guān)法律法規(guī)的前提下,致力于實(shí)現(xiàn)其雇主(所在規(guī)劃院、規(guī)劃咨詢與設(shè)計(jì)公司)利益的最大化,并從中獲得自身利益的相應(yīng)回報(bào)。這樣一種基于經(jīng)濟(jì)承包原則的關(guān)系既有可能帶來社會(huì)公共利益的最大化.也有可能與社會(huì)公共利益相沖突。這些年來一些規(guī)劃院自身的產(chǎn)值和利潤成倍增長.而他們所編制的規(guī)劃并沒有真正起到應(yīng)有的社會(huì)作用,這固然有客觀的原因,但是不可否認(rèn)的事實(shí)是,在這樣一種體制條件下.規(guī)劃師個(gè)人的自利性得到了極大的調(diào)動(dòng).如果沒有必要的職業(yè)道德約束,公共利益極有可能被置于一個(gè)不恰當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?/p>
作為知識(shí)階層的一部分,規(guī)劃師是當(dāng)今社會(huì)利益集團(tuán)的一個(gè)組成部分,這個(gè)利益集團(tuán)有著自身的利益追求。關(guān)于當(dāng)今社會(huì)利益集團(tuán)的劃分.不同的學(xué)者有著不同的看法.有人將其劃分為四種利益集團(tuán),即權(quán)力集團(tuán)、資本集團(tuán)、勞動(dòng)力集團(tuán)和知識(shí)集團(tuán)。具體到城市規(guī)劃師而言,他們既可能是屬于知識(shí)集團(tuán)中的專業(yè)技術(shù)人士.又可能有一些屬于權(quán)力集團(tuán)的范疇。一部分規(guī)劃師本身在政府部門工作,手中掌控著大量的行政資源,特別是規(guī)劃審批權(quán)也有一部分規(guī)劃師雖然在技術(shù)部門或企業(yè)單位工作.但是由于其與政府行政部門千絲萬縷的聯(lián)系.也在客觀上扮演著“準(zhǔn)管理者”的角色。事實(shí)上屬于權(quán)力集團(tuán)的一員或者兼具權(quán)力集團(tuán)與知識(shí)集團(tuán)的優(yōu)勢(shì)。
2.2 從社會(huì)機(jī)制方面:
城市規(guī)劃必須研究社會(huì)利益機(jī)制問題,尤其是必須研究社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下的產(chǎn)權(quán)制度問題。只有充分了解社會(huì)的需求,了解了社會(huì)個(gè)體的需求, 才有可能從中發(fā)現(xiàn),達(dá)成社會(huì)公共利益,才有可能通過土地利用,空間開發(fā)等媒介來維護(hù)和實(shí)現(xiàn)公共利益。
2.3 從社會(huì)宏觀政策方面:
城市規(guī)劃學(xué)科要實(shí)現(xiàn)從技術(shù)科學(xué)向政策科學(xué)的轉(zhuǎn)變。引進(jìn)政治學(xué),經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)的研究成果,更好的學(xué)會(huì)將城市規(guī)劃放在其運(yùn)行的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中加以研究,學(xué)會(huì)從社會(huì)的本源上研究土地利用與空間發(fā)展問題,這才有可能真正實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃的科學(xué)化。
2.4 從利益自身出發(fā):
必須在法律上明確,在實(shí)際操作中確立城市規(guī)劃中的利益訴求機(jī)制。既然規(guī)劃的核心問題是利益協(xié)調(diào)問題,那么就不能按照一般的技術(shù)問題或工程問題進(jìn)行規(guī)劃決策,要從制度上保證社會(huì)不同利益群體有公平的機(jī)會(huì)參與到規(guī)劃決策程序中來,必須徹底改變由少數(shù)社會(huì)精英把持城市規(guī)劃的局面。
由此可見,在社會(huì)大的背景條件下,政府宏觀調(diào)控各種利益關(guān)系,規(guī)范規(guī)劃師道德水平,從利益群自身出發(fā)都是實(shí)現(xiàn)社會(huì)利益、民眾利益、規(guī)劃利益統(tǒng)一的必要因素。
參考文獻(xiàn)
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