導語：如何才能寫好一篇化工工藝過程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】化工工藝；混合物；分離過程

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）產品的操作。一個標準的化工生產設備裝置，主要是由一個反應器與具有提純原料、中間產物與產品的多個分離設備構成；首先分離過程為化學反應供給符合品質的原料，去除有害物且使收率提高；再者對反應物在分離提純時獲得合格品，并使未反應的得到循環利用價值；另外，分離過程在資源的充分利用與保護環境方面發揮不可多得的作用，所以分離過程在化學工業生產中所占的地位非常明顯。

2.分離過程的分類和特征

化工生產中常用的分離過程可分為機械分離和傳質分離兩大類。機械分離過程的分離對象是由兩相以上所組成的混合物。其目的只是簡單地將各相加以分離，只要用簡單的機械方法就可將兩相分離，而兩相間并無物質傳遞現象發生；例如，過濾、沉降、離心分離、旋風分離和靜電除塵等。

而傳質分離過程用于各種均相混合物的分離，其特點是有質量傳遞現象發生，按所依據的物理化學原理不同，在工業上常用的傳質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變成兩相系統，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而實現分離。例如：蒸發、蒸餾、吸收、吸附、萃取、浸取、干燥、結晶、離子交換等。

例如在傳統萃取的過程中，其能量無規 則地傳遞給萃取劑，接著萃取劑擴散到基體物質，最后由基體溶解或夾帶多種成分擴散出來。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，因存在介電常數不同的物質， 在微波能吸收的程度會有所不同， 因此所產生的熱 能與給周邊環境傳遞的熱能也存在異同。

在微波場中，其吸收能力的大小致使基體物質的部分區域被選擇性的加熱，從中使得被萃取物質經基體中分離出來，然后進入到微波吸收能力比較弱、介電常數相對較小的萃取劑中。

平衡分離過程經歷了長時期的應用實踐，隨著科學技術的進步和高新產業的興起，日趨完善不斷發展，演變出多種具有特色的新型分離技術。在傳統分離的過程中，精餾仍列為石油和化工分離過程的首位，因此強化方法在不斷地研究和開發中。

2.2速率分離過程

速率分離過程是在某種推動力（濃度差、壓力差、溫度差、電位差等）的作用下，有時在選擇性透過膜的配合下，利用各組分擴散速率的差異實現組分的分離。這類過程所處理的原料和產品通常屬于同一相態，僅有組成上的差別。

膜分離技術原理是利用流體中各組分對膜的滲透速率的差別而實現組分分離的單元操作。膜可以是固態或液態，所處理的流體可以是液體或氣體，過程的推動力可以是壓力差、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，已有大規模的工業應用和市場。其中，前四種的共同點是用來分離含溶解的溶質或懸浮料的液體，溶劑或小分子溶質透過膜，溶質或大分子溶質被膜截留，不同膜過程所截留溶質粒子的大小不同。電滲析則采用荷電膜，在電場力的推動下，從水溶液中脫出或富集電解質。

氣體分離和滲透蒸發是兩種正在開發應用中的膜技術。氣體分離更成熟些，工業規模的應用有空氣中氧、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散性能的差別而實現分離。由于它能用于脫除有機物中的微量水、水中的微量有機物，以及實現有機物之間的分離，應用前景廣闊。

乳化液膜是液膜分離技術的一個分支，是以液膜為分離介質，以濃度差為推動力的膜分離操作。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品相，處于上述兩相之間的膜相。液膜分離主要應用于烴類分離、廢水處理和金屬離子的提取和回收等。

傳質分離過程中的精餾、吸收、萃取等一些具有較長歷史的單元操作已經應用很廣，膜分離和場分離等新型分離技術在產品分離、節約能耗和環保等方面已顯示出它們的優越性。

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，那是因為有多種多樣的化工生產物料，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與物理的不同性質來確定選擇；按照化學與物理性質進行區分，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，需對產品的精細化程度與產品生產的產值進行考慮，對于精細化程度高與產值高的產品，不需考慮分離成本，可選用部分高效分離方法，對于一些相對較低產值而很大產量的產品，則需要對分離成本進行考慮，可以選用那些分離步驟較少或相對簡便的分離方法。

盡量避免含有固體的物流在生產過程中出現，應盡可能預先除盡物流中的固體，由于它們在輸送中能量的消耗相對較大，而且含液體或氣體的物流相當容易形成管道堵塞。

在進行多種不同物質混合的物料分離時，其分離順序應考慮的原則為：為避免其工藝過程受到影響，應盡量先分離易導致極其有害與副反應的物質，同時對需要高壓方可分離的物質，也應考慮進行先分離；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濟上的合理性與技術上的可靠性進行考慮。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，應盡可避免采用萃取，若混合 物的沸點出現較大偏差時，利用蒸餾即可簡單進行分離，就勿需采用精 餾，如此的操作費用與選擇投資都相對較低。

分離方法的選用一定要有針對性地進行，因為它是一項技術性相當強的工作，只有對被分離出物料的化學、物理性質，以及分離的要求均清楚把握后方可進行最佳的選擇。

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關鍵詞：化工工藝 乙烯催化氧化制環氧乙烷 過程

在催化劑存在下，乙烷與氣態氧作用生成環氧乙烷。是典型的非均相催化氧化反應過程。本文對乙烯催化氧化制環氧乙烷過程進行簡要的分析。 1.反應原理

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活性，在一定的氧化條件下可實現碳碳雙鍵的選擇氧化而生成環氧乙烷。但在通常的氧化條件下，乙烯的分子骨架很容易被破壞，發生深度氧化而生成二氧化碳和水。實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，故目前工業上乙烯環氧化制環氧乙烷的催化劑均為銀。

2.工藝條件

影響乙烯環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是影響乙烯環氧化選擇性的主要因素。動力學研究結果表明環氧乙烷反應的活化能小于完全氧化反應的活化能，故反應溫度增高，這兩個反應的反應速率的增長速率是不同的，完全氧化副反應的速度增長更快，因此選擇性隨溫度升高而下降。當反應溫度在100時，產物中幾乎全部是環氧乙烷，選擇性接近100%，但反應速率甚慢，轉化率很小，沒有現實意義。隨著溫度增加，反應速率加快，轉化率增加，選擇性下降，放出的熱量也愈大，所以必須考慮移出反應熱的措施。適宜的反應溫度與催化劑活性有關，權衡轉化率和選擇性之間的關系，工業上反應溫度一般控制在220～260℃。

2.2壓力 乙烯直接氧化的主副反應在熱力學上都不可逆，因此壓力對主副反應的平衡和選擇性無顯著影響。但加壓可提高反應器的生產能力，且也有利于從反應氣體產物中回收環氧乙烷，故工業上大多是采用加壓氧化法。但壓力高，所需設備耐壓程度高，投資費用增加，催化劑也易損壞。目前工業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化率和選擇性，也影響催化劑空時收率和單位時間的放熱量，故必須全面衡量，目前工業上采用的混合氣空速一般為7000h-1左右，也有更高的。單程轉化的控制與所用氧化劑有關，當用空氣作氧化劑時，單程轉化率控制在30%～50%，選擇性達70%左右，若用純氧作氧化劑，轉化率控制在12%～15%，選擇性可達83%～84%。

2.4原料純度及配比

2.4.1原料氣的純度。原料氣中的雜質對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，受熱會發生爆炸性分解；二是選擇性下降，例如，原料氣中帶有鐵離子，會加速環氧乙烷異構化為乙醛的副反應，從而使選擇性下降；三是反應熱效應增大，四是影響爆炸極限。故原料氣中上述各類有害雜質的含量必須嚴格控制。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，對進反應器混合氣體的組成要求也不同。用空氣作氧化劑時，空氣中有大量惰性氣體氮存在，乙烯的質量分數以5%左右為宜，氧的質量分數為6%左右。當以純氧為氧化劑時為使反應不致太劇烈，仍需采用稀釋劑，一般是以氮作為稀釋劑，進反應器的混合氣中，乙烯的質量分數20%～30%，氧的質量分數7%～8%。二氧化碳對環氧化反應有抑制作用，但含量適當對提高反應的選擇性有好處，且可提高氧的爆炸極限（質量分數），故在循環氣中允許含有9%以下的二氧化碳。循環氣中如含有環氧乙烷對反應也有抑制作用，并會造成氧化損失，故在循環氣中的環氧乙烷應盡可能除去。

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。用空氣進行氧化時，需要兩個反應器，才能使乙烯獲得最大利用率。用氧氣進行氧化，則反應可一步完成，就只需要一個反應器。 自高空吸入的空氣，經壓縮機加壓，再經堿洗塔及水洗塔進行凈化，除去氯、硫等雜質，防止銀催化劑中毒，然后按一定流量進入混合器。

純度98%以上的乙烯與循環乙烯混合，經壓縮機加壓后，進入第一混合器，再與空氣、微量二氯乙烷[約（1～2）×10-6]充分混合，控制乙烯的質量分數為3%～3.5%。原料氣與反應器出來的反應氣體進行換熱后，進入第一反應器。

反應器為列管式固定床反應器，管內充填銀催化劑，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，生成環氧乙烷和一些副產物。乙烯的轉化率約為30%，選擇性65%～70%，收率約20%左右。反應時所放出的熱量，由管間的載熱體帶走。

反應氣經與原料氣換熱，再經串聯的水冷卻器及鹽水冷卻器將溫度降低至5～10℃，然后進入第一吸收塔。該塔頂部用5～10℃的冷水噴淋，吸收反應氣中含有的環氧乙烷。從吸收塔頂出來的尾氣中還含有很多未反應的乙烯，經減壓后，將其中約85%～90%的尾氣回壓縮機的增壓段壓縮后循環使用，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%，混合氣體經預熱后進入第二反應器。混合氣中的乙烯和空氣中的氧在220～260℃、1MPa左右壓力下進行反應。乙烯的轉化率為60%～70%，選擇性為65%左右，收率在47%以上。反應后的氣體經換熱及冷卻后進入第二吸收塔，用5～10℃低溫水吸收環氧乙烷，尾氣放空。

第一、二吸收塔中的吸收液約含2%～3%的環氧乙烷，經減壓后進汽提塔進行汽提，從塔頂得到85%～90%濃度的環氧乙烷，送至精餾系統先經脫輕組分塔除去輕餾分，再經精餾塔除去重組分，得到純度為99%的環氧乙烷成品。

乙烯直接氧化法的產品質量高，對設備無腐蝕，但此法對乙烯的要求高，純度必須在98%以上。

上述方法如果改用氧氣進行氧化，操作條件基本相同，而反應可以一步完成，反應器和吸收塔各需要一個就行了。但是當用氧氣代替空氣時，生成CO2較多，因此需要在吸收塔與環氧乙烷精制系統之間，添置CO2吸收塔和解吸塔，以免影響產品的質量。

參考文獻

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[關鍵詞]碳化塔 氨鹽水 清洗塔 工藝流程

中圖分類號：R540 41 文獻標識碼：A 文章編號：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。它廣泛應用于輕工、化工、國防、建材、冶金、紡織、造紙、等工業行業， 廣泛應用于國民經濟的各個方面， 一個國家的工業的發達程度， 往往以純堿的產量和用量作為一個標志。

1.氨鹽水碳酸化工藝流程

氨鹽水的碳酸化一般分為 2步，在碳化塔內進行。第一步是伴隨著清洗作業的氨鹽水的預碳化；第二步是用碳化氨鹽水制備碳酸氫鈉晶漿。因此，碳化塔的作業因時間變化而有所不同。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入塔組中的清洗塔頂部 （27 圈），在塔內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。一方面是將塔內的積堿和 NaHCO3 疤垢溶解，另一方面起到預碳酸化作用。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能力 5%～10%， 還可以使成品產量增加 2%～2.5%。

第二步制堿：由清洗塔塔底流進聯絡總管的中和水，通過中和水泵分別進入塔組中的制堿塔頂部（28圈），同時來自壓縮工段含 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過程中，與上升的氣體逆流接觸， 逐漸吸收氣體中的 CO2，達到過飽和后析出 NaHCO3 結晶，同時由于化學反應放熱使得中部溫度逐漸升高到 60～68 ℃，在碳化塔下部有 8 個冷卻水箱， 用冷卻水（循環水） 移走反應熱。塔內液體下流過程中繼續吸收 CO2， 同時生成較大的結晶。當塔內懸浮液到達塔底時，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，通過塔頂進入尾氣總管，進而流入碳化尾氣凈氨塔底部，同時來自鹽水工段的精鹽水進入碳化尾氣凈氨塔洗滌段頂部，在塔內向下流動， 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.影響產率、效率和產品質量的因素

（1）碳化度：碳化度的理論值可以達到 200%，但受多種因素和條件的限制，實際生產中的碳化度一般只能達到 180%～190%。

（2）碳化塔的編組： 清洗時間長，換塔次數少，可以減少勞動力投入及因換塔帶來的產量及原料損失；制堿時間長，塔的利用率就高，但易發生堵塞。每組中有一塔作為清洗塔，并將預碳化液分配給幾個制堿塔碳化制堿。塔的編組有多種形式，最多的有八塔組合。塔組合數的多少和方法原則：清洗塔能清垢干凈，換塔次數少，碳化制堿時間長。當塔的數量一定時，塔的制堿時間和清洗時間比例不變。

（3）反應溫度： 碳化過程是一個復雜的物理化學過程，溫度對其的影響是一個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速度，但是不利于氨鹽水吸收二氧化碳，綜合考慮，在開始時（即由塔的頂部往下） 液相反應溫度逐步升高，中部 （約塔高的2/3 處）溫度達到最高，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定，在塔的下部至接連底部的一段塔高內，降溫速度可以稍快一些。因為此時反應速度已經很慢，過飽和度不大，降低溫度可以提高產率。從保證質量，提高產量的角度出發， 塔內的溫度分布應為上中下依次為低高低為宜。

（4）CO2 分壓：為了適應生產過程和反應歷程的需要，碳化進氣為 2 段進氣，即從塔底送入 CO2 質量分數為 80%左右的下段氣，從塔的冷卻段中部送入質量分數 40%左右 CO2 的中段氣。這種進氣排布更符合逆流原理，可以強化和提高吸收 CO2 的能力，提高碳化度和鈉的轉化率。實踐證明，下段不宜采用 90%以上的純爐氣，應適當配以 40%左右 CO2 的窯氣，使下段進氣中CO2 的質量分數在 80%較為合適。因為進氣中，CO2 質量分數降低，使進氣量增大，塔板效率增加，碳化周期增長，轉化率高而穩定。但下段進氣量過大會使反應區下移，冷卻水管結疤增多，反而縮短了碳化周期。因此維持進氣中 CO2 質量分數在 80%左右可以提高轉化率，保證產量穩定。

（5）氨鹽比：氨鹽水中含 NaCl 及自由氨濃度越高，則化學反應進行越完全，生成的 NaHCO3 越多，但 NH3與 Cl- 應有一定比例，出堿液中 NH3 與 Cl- 理論比例為1∶1。在碳化反應過程中，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- 之比應保持較高，正常在 1.13～1.19，同時要保持氨鹽水溫度在 38～42 ℃，才能達到較高的轉化率。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 的轉化率降低，而且會造成碳酸化制堿塔的 “堵塔”現象發生，因有大量的過剩NH4HCO3 生成結晶，使塔的內壁、菌帽和冷卻管等堵塞。

（6）過飽和度及 NaHCO3 結晶：過飽和度對結晶過程起著重要作用，是晶核生長和長大的推動力，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， 過飽和溶液是不穩定的，當溫度降低時極易析出結晶，特別是過飽和溶液冷卻過快時，極易產生大量的細晶體，在碳化過程必須極力避免。因此在實際生產中， 要將制堿塔內開始生成結晶時的溫度（即中部溫度）控制在 65 ℃左右，在塔中部以下，以調整冷卻水量和控制適宜的中段氣溫度為重要手段，對碳化液進行較為平緩的冷卻，以獲得粗大均勻的結晶。只有制得顆粒粗大均勻的 NaHCO3 結晶，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，節省能源，便于包裝和運輸。如果結晶不好，往往難以過濾，導致物料損失大，能源消耗高，設備效率利用低，從而影響生產過程的順利進行。

（7）碳化塔液面高度：碳酸化塔上部的液面應保持較高，距塔頂 0.8～1.5 m，出氣溫度應保持在 52 ℃以下，尾氣 CO2 保持在 2%～8%。液面過高，會造成出氣帶液現象嚴重， 氨鹽水損失增大，會使氣液分離器液面過滿，氨鹽水進入尾氣總管，會造成尾氣總管生成NaHCO3 結晶，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降低，降低了碳酸化塔的生產能力。出氣溫度過高，則出氣含 NH3高，塔頂氨損失大，造成 NaCl 轉化率低。塔頂出氣含 CO2 濃度應低于 8%，否則 CO2 損失大， 浪費了壓縮機的生產能力； 出氣含 CO2 濃度過低， 則碳酸化塔的生產能力不能充分發揮，并可使制堿塔的中部溫度降低，不但降低了產量，而且使 NaCl 轉化率降低。

（8）出堿溫度： 碳化出堿溫度一般維持在 28～30 ℃為宜，在這樣一個合適的溫度下， 可以在允許析出少量NH4HCO3 時析出較多較粗的 NaHCO3 晶體，氯化鈉轉化率得到提高， 產量也會相應增加；但溫度過低會導致冷卻水量大大增加，引起堵塔，縮短制堿周期，同時出堿溫度主要由調節冷卻水量來控制，調節時增減不宜過快過猛，特別是當冷卻過快時會造成結晶細、多而堵塔。

3.結語

總之，碳化工序作為純堿生產的關鍵工段之一，在純堿生產過程中對產品的質量、消耗影響較大， 因此必須逐一優化工藝過程控制， 加強操作管理，消除生產工藝中存在的缺陷， 采用新設備、新技術，以穩定質量，降低消耗和能耗，提高企業在市場中的競爭力。

參考文獻：

[1] 張海雄.試析純堿生產蒸氨過程先進性控制策略[J].科技創業家.2014（06）.

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關鍵詞：現代化工;儀表;自動化

現階段，國內精細化工產品已初步可以滿足市場需求，一些產品還能夠滿足出口市場需要。但是國內精細化工相關產業仍舊存在一些問題，尤其是在發達國家化工產業的嚴峻挑戰環境下，我國精細化工產業發展形勢嚴峻。所以應該不斷加強現代化工儀表及其自動化控制的研究，這對化工產業的發展具有重要意義。

1化工自動化的概念以及重要意義

所謂化工自動化就是指在那些能夠進行化工生產的相關設備上安裝一些儀表或設備實現自動化操作，取代人工操作，從而達到可以進行自動化生產的目的。目前我國國民經濟得到了快速發展，化學工業是支撐國民經濟的支柱產業，在國民經濟中占據非常重要的地位。一般來說，化學工業往往是在具有特定封閉條件下進行。很大程度上影響了人工操作。除此之外，由于化學藥品具有一定的危險性和毒性，同時化學生產化工生產往往是在封閉條件下進行，因此對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環境的污染，所以需要加強對化工工藝的研究和監督控制，因此有必要加強對化工儀表自動化的研究。

2現代化工儀表及化工自動化過程控制

2.1建立自動化儀表系統

自動化儀表已經在煤化工行業中得到普遍應用，并得到了界內人士的認可。與此同時，自動化儀表發揮了重要的作用。但是，當前自動化儀表存在一些缺陷，主要體現在儀表接口銜接上存在兼容性以及開放性問題。因此，這就勢必建立出一個完整的儀表自動化系統，形成一個整體，建立聯系，方便進行信息的傳遞和傳輸。與此同時，根據我國現階段的+發展趨勢不難看出，在化工行業中廣泛使用自動化技術已經愈發普遍。

2.2DCS系統應用

1）關于集散控制系統。當前，我國的煤化工企業的計算控制系統在實際運行過程中，普遍會有故障問題存在。集散控制系統即DCS，屬于硬件設備。簡單來說就是工業控制計算機參照實際化工裝置的特點以及相關用戶的需求，通過構成的工業以太網，實現對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之間完成便捷通訊，但是在這個過程中仍舊存在一些問題，也就是說接口與系統之間不能進行穩定的信息傳輸，若是有緊急的化工事故出現，就會引發一系列影響。因此，建議在化工廠內各個位置設置記錄DCS情況的記錄點，與此同時，合理規劃整體設計，避免通訊接口重復出現導致的錯誤覆蓋情況。3）報警系統。應用DCS系統存在薄弱環節，即其報警系統相對薄弱。人們想要的是具有人性化智能化的信息報警系統。目前，這個愿望并未實現。當前的報警系統就是一旦有問題情況出現就會發出報警信號，但是只會顯示出問題發生原因，對于所有的報警條目無法進行全面列出，警報智能化沒有得到實現。人們一直加強對DCS系統的研究，而研究重點就是警報系統，目前的研究新課題就是如何關聯報警狀態以及設備運行參數，確保報警系統能夠有效的發揮自身作用和功能。

2.3sis安全儀表實現自動化全面監控

煤化工控制系統中所構建出的實時數據中心需要以openplantTM為數據核心核心，在所有控制系統一級實時數據庫的相關網絡之間，通過使用滿足電力二次防護需要的物理隔離系統對網絡進行安全隔離，這樣一來，可以在物理結構上使得數據能夠完成從輔網系統單向傳輸到實時系統。把DCS、PLC等系統的數據傳輸到實時數據庫。把所有采集的數據，進行數據壓縮，便于長期儲存。與此同時，提供簡單易操作的客戶端程序以及相關的數據接口，例如API、SDK等，幫助企業達到全廠范圍內進行實時數據共享和傳遞，這樣就可以實現對整個生產過程的全面監督和控制管理。通過故障診斷分析、數據庫的計算、合理的生產調度等業務過程，為確保煤化工企業能夠長遠穩步發展奠定堅實基礎。安全儀表系統從氣動系統發展到繼電器系統，之后，向固態繼電器系統發展，最后發展到現階段的plc系統。安全儀表系統的主要目標是生產過程具有更高的可行性，同時降低維護成本。從簡單層面來說，安全儀表系統具有系統的普遍性，不可避免的會有故障問題出現。使用SIS可以有效提高化工裝置的安全程度，進而確保整個生產過程能夠安全穩定運行，盡量減少由于系統過程失控導致的設備損壞以及人身傷害。在將來SIS系統會繼續向智能化方向發展。通過使用邏輯控制器實現與現場智能儀表的數字通訊，這樣一來就可以確保裝置在跳車之前對操作人員或者是維修人員進行提醒，方便了解掌握設備的故障問題，有效提高系統的使用效率。

3結束語

對于現代化工儀表及其自動化控制的研究，可以參照現代化工特點，結合使用現狀以及相關理論進行系統性的研究探討。主要是對控制主站系統以及自動化裝置的研究，簡單來說就是對整個化工機械的整體運行狀態的實時研究。提供相應的事故應急處理措施，解決可能會出現的故障問題，使用權威計劃的內部設施取代傳統的化工儀表硬件，使得故障檢修以及維護、排查的速率得到提升，最大程度上降低由于事故發生引發的經濟損失。

參考文獻

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[關鍵詞]化工儀表；自動化控制；分析

中圖分類號：TQ056 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）24-0136-01

在化工生產中，時常需要各種各樣的儀表來輔助生產，而人工操作不僅不方便，并且有一定的危險。因此為了整個企業的安全生產過程，并且實現對化學工藝指標的科學控制，化學儀表的自動化在企業生產中得到了廣泛應用。自動化儀表技術有效減少了對人力、物力的消耗，簡化了傳統化工企業生產的復雜性，且日趨智能化。這就在很大程度上降低了投資成本，在有限時間和空間內實現了企業利潤的最大化，儀表自動化的使用對化工生產來說具有重要的意義。本文就主要分析了化工自動化儀表的發展和應用，以為相關人士提供一點借鑒。

一、化工自動化儀表的重要性

化工儀表是化工生產自動化的心臟，在化工企業中廣泛應用。在對化工生產進行處理時，多數步驟與自動化儀表有很大的關系；自動化儀表可以進行不間斷性的記錄和控制，依照相關的程序給予與之對應的計算和檢測，確保各個系統設備能達到最佳的協作狀態，在很大程度上提升生產效率。由于實際生產時會出現數據與儀表設置的數據存在誤差，儀表展開連續的對比之后，可以及時給予調整，確保生產的產品質量最優。儀表也可以依照所設置的數據展開檢測與報警，便于及時對生產事故進行處理，防止出現重大失誤。因此，在現代化化工生產過程中，自動化儀表發揮著不可替代的作用。

二、當前常用化工儀表的類型

在化學工業進行自動化生產的過程中， 會廣泛使用化工儀表，而主要的化學儀表可以根據不同的特點大致分為以下幾種類型：

2.1 溫度類儀表

化學工業在生產過程中，因原料與產品的特殊性，對溫度具有較高的要求，一般情況下，生產過程中的溫度都要控制在零下200℃到1800℃之間，在整個化工產品生產時，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，將相關信息輸入到DCS與其他溫度采集裝置中，以完成對化工生產溫度上的自動控制。

2.2 壓力類儀表

在化學工業生產過程中，壓力是除溫度以外的另一種必要的化學反應因素，如果在整個生產過程中沒有控制好壓力，那么整個生產的效果也會大打折扣。與此同時，化工生產設備也會在一定程度上受到壓力的影響， 因此，在化工生產的過程中，壓力儀表的運用也是必不可少的。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化學工業生產中所起到的主要作用便是控制化工生產的原料量，也是整個化工生產過程中所必不可少的，在整個化工產品生產時，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精確度的主要有矩陣渦流式、雷達式以及磁極伸縮時三種類型。

2.4 流量類儀表

化工流量儀表也是化工生產中必不可少的儀表之一，其測量原理主要有容積與速度兩種方法，在測量體積流量方面比較合適，而質量流量則普遍采用推導法或直接法進行測量。

化工流量儀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量，有時還要借助積算儀對某段時期內的流量進行計算，而對流量的測量則要結合實際情況進行，有的要求大口徑的流量，有時候則是微小的流量，此外，一些固體的接遏制的流量和多相及脈動流量等在介質上都體現出了不同性質 。

除以上四種儀表之外，還有一種在線過程分析儀表，主要用于相對高端的分析儀器，在普通的化學生產過程中，并不經常用到。

三、化工儀表的主要應用情況

隨著工業化進程的不斷加快，化工生產越來越趨向于密集化和數字化的發展方向，各個機械設備之間的協作更加復雜，采用自動化儀表替代操作人員進行繁重、危險的操作成為日后化工生產發展的基本走向。化工自動化控制儀表最明顯的特點是運用比較先進的微電腦芯片及其技術，縮小體積，從而提升其抗干擾性和可靠性能。

在科學技術不斷發展的前提下，當前化工儀表需要隨著時代的發展也擁有了越來越多的功能，主要體現在以下幾方面：

3.1 化工儀表的記憶功能

在傳統的化工儀表中，只能做到在指定的某一時刻做出最簡單的記憶，而且記憶不能夠被完整保存，具有較大的缺陷。但將自動化設備加入到化學儀表中去，則能夠利用計算機中的存儲器，將儀表所顯示的信息做出完整記錄，且將其系統保存， 以便目后查看。例如，微機引入儀表后，存儲器就能夠對前段狀態的信息進行記憶并將其保存下來，在需要的時候可以對存儲記憶進行重現。

3.2 化工儀表的可編程功能

在化學儀表中，將運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，運用芯片位控技術，控制相對繁雜的系統功能，進行比較簡單的軟件編程 。

3.3 化工儀表數據處理功能

在化工生產的實際操作中，化學儀表不可避免的會遇到自動檢測與校準、線性化處理、工程測量值相互轉換等一系列問題，而且還會時不時的伴隨著外界干擾。而在化工儀表中運

用科學的計算機裝置， 便能夠有效的運用軟件來規避以上問題，使化工生產中的硬件負擔更小，在數據的處理方面更加優化。

3.4 化工儀表計算功能

計算機的運用也意味著計算功能的實現，在化學儀表中運用微型計算機，不僅能夠計算相對復雜的數據，還能夠在很大程度上提升計算結構的精確性，而計算功能的實現能夠幫助化學儀表完成以下比較復雜的計算任務，以確定化工生產中的極大極小值等。

3.5 復雜控制功能

與普通的化學儀表相比，實現化工儀表自動化功能之后，能夠做到很多以前無法實現的功能，例如在化工色譜儀器中，運用自動化的化工儀表便能夠通過色層分離的方法來實現相對復雜混合物的分離工作，進而確定混合物中化學成分的含量。

3.6 儀表自動化監控

儀表的自動化故障監督儀表顯示以及記錄的是整個化工過程中的相關數據，基于現代化工自動化下的儀表，由于擁有了微機處理系統，能夠較為精細的找到故障數據，為相關故障排除與檢修人員帶來便利，既節省了維修檢查時間，又在一定程度上提高了化工生產的效率，并且有效地保障現代化工的穩定性、安全性以及經濟性。

3.7 過程控制檢測儀表智能化

在化工生產中，過程檢測控制儀表是其重要的組成部分。過程檢測控制儀表主要是指對其變化的參數進行記錄、檢測及控制的一種儀表。現代化控制儀表逐漸趨于智能化和精密化，在儀表檢測時，積極采用超聲波、激光等高科技技術，不僅大大提高了精確度，還有效促進了儀表的安裝和維護工作。

四、結束語

化學工業的自動化涉及多種綜合性技術，能夠為化工生產過程提供更好服務。在未來的化工生產中，現代化工儀表需要與化工自動化形成一個系統結構，以提升化工儀表的準確性，促進化工生產的自動化進程。

參考文獻

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[2] 于斌.化工生產控制過程中自動化儀表探討[J].中國石油和化工標準與質量.2012，33（16）：128-130.

篇6

關鍵詞：化工分析與檢測 一體化教學改革 舉措

隨著國家對職業教育重視程度的提高，各類職業院校、技工院校都陸續加入了一體化教學改革的大軍。教學改革的推進對大部分學校的教學方式、師資隊伍，場地設備等提出了巨大的挑戰，對學校的教學資源整合、教學管理提出了新的要求。一體化教學改革的推動和現有教學資源、教學管理之間的矛盾逐漸凸顯，改革過程出現的問題也日益增多。如何應對教學改革過程中出現的問題，對確保教學改革繼續向前發展，顯得尤為必要和迫切。筆者以化工分析與檢測專業為例，針對教學改革的過程進行了系統研究，以促進該專業教學改革工作的可持續發展。

一、化工分析與檢測專業一體化教學改革的背景

化工分析與檢測專業是一個專業性強、對安全操作以及精細化操作有特殊要求的理工類專業。傳統的教學以分析實驗為重點學習內容，教學通常以現有成品作為分析對象進行含量分析，強調的是學生掌握分析技術的水平，卻忽略了學生的實驗設計能力、自我學習能力以及通用關鍵能力的培養。在企業生產過程中，從原材料的運輸、檢驗，到生產過程的半成品分析、副產品分析等，均是一個復雜的分析測定過程，需要結合定性、定量、微量、痕量以及雜質成分處理、廢物的回收再利用等等進行綜合考慮，化學物質種類繁多，分析方法也千差萬別。學生就業后，遇到在校學習時未分析過的樣品時就會束手無策，也很少能夠適應化驗室以外的崗位工作，直接導致畢業生就業面較窄，自我提升空間較小，招生規模長期停滯不前，專業建設也困難重重。

化工分析與檢測專業在筆者學校是一個教學場地、設備相對獨立，師資隊伍與其他專業交叉影響較小的專業，也是學校的傳統優勢專業，在當地的影響力較大，校企合作工作開展得比較早。經過專業建設小組對學校現有資源的充分分析和討論，學校決定以化工分析與檢測專業為試點，進行一體化教學改革。

二、化工分析與檢測專業一體化教學改革成效分析

從2012年到現在，通過對不同企業的調研總結以及教學實踐，化工分析與檢測專業的人才培養目標和教學計劃已經基本成型。隨著教學實施的推進，教改成效明顯，主要體現在以下幾個方面。

1.重建專業課程體系

以無機化學、有機化學、分析化學、儀器分析、化工生產基礎等主干課程為基礎，在大量企業調研的基礎上，將原有專業課程體系整合為分析實驗室基本技術、分析化學技術、儀器分析技術、工業分析技術四大一體化項目任務，將原有各門課程的理論知識點與技能點分散后再重新整合分配到各個項目任務中，形成新的工學一體化專業課程體系。

2.促進教學資源的優化配置

以企業生產實踐為參考，場地、設備、師資、教材、學材等教學資源均按照項目任務，參考企業管理流程整合分配，設置基礎分析一體化實訓室、儀器分析一體化實訓室、工業分析一體化實訓室、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取，教學過程中根據“方案―取樣―分析―報告”進行整體評價。

3.促進師資隊伍綜合素質提升

為較好地把握一體化課程項目的教學實施，教師不僅需要掌握項目所需理論知識和技能操作規范，還需要具備引導學生進行方案設計、結果匯報、協調小組分工、實驗室管理、企業管理等各方面能力。一體化教學改革促進了教師自身綜合能力的提升，也是教師積極參加企業實踐的推動力。

4.促進學生的學習主動性和關鍵能力的形成

一體化項目任務以小組分工為基礎，促進了學生責任心的形成，學生在任務驅動下學會了主動學習。一體化評價模式也促進了學生在學習過程中的社會能力培養。學生除了學習外，與人溝通、分工合作能力、匯報總結等關鍵能力都得到了提升，為學生畢業后進入企業和社會打下了良好的基礎。

三、化工分析與檢測專業一體化教學改革過程中的問題分析

一體化教學改革對提高教學質量、促進專業建設的作用無疑是巨大的，但是在實施過程中也存在一些問題，主要體現在以下幾個方面。

1.教學場地的改造和設備的投入成本較高

從2012年至今，學校總共投入了300多萬元用來新增實訓室和對原有實驗室進行改造，但是仍然無法滿足一體化教學對場地的要求。由于教學場地的局限，按照一體化教學場地的要求，在確保實驗操作安全和排三廢的條件下，應設置學習討論區和實操訓練區，而在場地面積較小的情況下無法滿足功能分區的設置。在教學實踐中，各小組和指導教師之間的討論組間干擾及較大，影響了教學進度。

2.師生比難以滿足教學需求

按照傳統教學要求，化工分析與檢測專業的師生比為1∶20，一個約40名學生的教學班，只需配備2名專業教師。而一體化教學實施過程中，由于各小組的進度不同，方案的討論、實施（巡回指導）均需要教師的角色參與，為確保課程順利進行，需要壓縮討論時間或者幾個小組一起討論，或者在評價環節再根據班級的整體情況進行評價，無法發揮一體化教學方式的主要優勢。

3.教師隊伍難以適應一體化教改的師資要求

化工分析與檢測專業要求一體化教師必須掌握化工生產基礎、化工生產工藝、化學分析、儀器分析、化工分析質量保證、化工企業管理等多門課程的知識和技能，并具備課程資源的整合能力和綜合運用能力。而長期以傳統教學方式教學的老師，一般只是具備部分曾經任課課程的知識和技能儲備，難免會出現對課程自身的重難點把握不準的情況，重知識技能，而輕關鍵能力和崗位意識培養。

4.教學過程中學生出現強者恒強、弱者恒弱的現象

一體化教學通常采取小組合作的方式，綜合能力較強的學生為了能夠獲得較好的評價，或者基礎較差的學生又過于懶散，小組成員中組長會經常有大包大攬的情況發生，從實驗方案的設計、實驗過程的儀器試劑的準備、甚至到實驗結果的報出。而后進生也樂得跟著蒙混過關，僅僅是機械地跟著完成幾次樣品的測定工作。

5.評價過程難以做到公平公正

在傳統教學的影響下，教師的評價是絕對權威的，而一體化課程要求評價應由自評、互評和教師點評組成。在評價過程中，學生之間友好評分，或者參考教師評分的現象普遍存在。

三、教材、學材的開發進度緩慢

一體化教學改革是一個系統工作，教師隊伍團隊精神的欠缺、溝通交流的不足以及繁重的教學任務壓力，導致教師各自為政，無法對一個項目進行充分討論，僅以承擔該教學任務的老師的理解為基礎，教材和學材的設計缺乏普遍性推廣的意義。

四、一體化教學改革過程控制應對舉措

通過對教改成效和問題的分析，要確保發揮一體化教學模式的優勢，減少和控制教學改革實施過程中的問題，筆者認為，可以從以下幾個方面進行控制。

1.加強教學實施環節控制

教學實施是教改的一線陣地，實施環節的控制是影響教改質量的主要因素。實施前主要應針對教學設計、教學場地設備、材料、安全防護措施的準備情況進行詳細具體的安排。實施過程中應主要把握教學進度。一體化教學以學生為主體，學生的能力和進步、各小組的綜合水平對教學進度的影響較大，應建立詳細具體的進度表，適時引導，允許不同進度的任務同時存在，對不同學生應有不同要求，采取不同方式，形成你追我趕的競爭局面，因材施教，重視學生的個性成長。實施后期應主要是教學環節的總結、教學資料的積累，定期討論，博采眾長，促進教師隊伍合作意識的形成，同時促進教師較好較快地構建自身的一體化課程體系。

2.過程評價環節應根據項目內容分別設計

化工分析與檢測專業對精細化操作要求的特殊性，決定了實驗結果的精密度和準確度是項目評價的重要內容。如何不惟實驗結果為定論，同時又較好地引入其他評價方法，是需要好好衡量的關鍵點。不同項目的評價表應根據組織環節、技能要點分別設置評價方式，針對不同的項目，把握結果分所占的比例，正確引導學生體會企業模式下不同崗位對綜合能力的不同要求，促進后進生的成長。

3.持續深入開展校企合作

筆者學校與當地某股份有限公司建立了長期的合作關系。該公司的新材料、制藥、電解、電化產業在行業內處于領先地位。為更好地促進學校化工分析與檢測專業的發展，學校應定期派遣專業教師前往企業調研，合作參與企業的技術攻堅工作，適時反饋行業新動態、企業管理的新理念等，提升教師的技術應用能力，促進專業課程內容的動態調整。

4.教學管理方面

形成物質和人文關懷，從物質和精神層面去提升教師課改的信心，形成人人關注、個個參與的氛圍；建立教改指導委員會，形成幫扶機制，條件允許的情況下應設置教改專項經費；應特別重視對骨干教師的鼓勵和支持，減小他們的教學工作量，側重骨干教師在教學上的總結和積累，較快較好地形成可普遍推廣的教學指導資料。

5.加強教學理念的不斷滲透

教學改革的關鍵是教學理念的改革，人的思想一旦轉變了，工作實施就有了目標和方向。加強專業之間的溝通交流，開闊眼界，不斷深化教師對一體化教學的理解。化工分析與檢測專業應特別注意不同崗位之間的有機結合，在教學過程中應根據知識技能和關鍵能力的培養，促進學生發現其自身的優勢，培養學生對不同崗位的適應能力，拓展學生的發展空間。

五、小結

從以上研究來看，化工分析與檢測專業實施一體化教改的優勢是明顯的，實施過程中的問題也是存在的。要持續推動教改的前進步伐，對實施過程的控制是必不可少的。教學改革是一項復雜的系統性工作，應從重要環節抓起，才能做到有的放矢，事半功倍，促進一體化教學改革穩步發展。

參考文獻：

[1]展惠英，王進喜，李喬.基于職業導向的工業分析與檢驗專業課程體系的構建與探討[J].甘肅聯合大學學報， 2011（11）.

篇7

“十五”期間，北京化工大學以第一單位（個人）獲國家技術發明獎3項，國家科技進步獎7項，獲省部級獎勵36項。申報發明專利280項，授權101項。被SCI收錄論文1050篇，被EI收錄論文706篇，被ISTP收錄論文187篇。據教育部科技發展中心統計，2004年學校被SCI收錄論文244篇，居全國高校第35位，比2000年前進了50位，2005年SCI收錄論文413篇；特別是在SCI被引次數由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。這對于一個只有800多名專任教師隊伍的學校來說是殊為不易的。

以基礎、應用基礎為先導 構建知識、技術創新的平臺

近年來，插入化學這一概念已逐漸被國際學術界認可并成為研究熱點，十年間發表的SCI論文數目幾乎增加了一倍，2004年達到2029篇。以長江學者段雪教授領銜的科研團隊通過這一前沿領域的研究，在國內外著名學術刊物上發表被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，奠定了在國際、國內相關研究領域的學術地位；近5年以來,共申報國際發明專利17項（已公開5項，并有2項進入國家階段），申報國家發明專利99項，授權國家發明專利32項、公開國家發明專利29項，針對結構與技術創新構筑了較為完整的自主知識產權體系。基于應用基礎研究和工程化及產業化的科技成果，2004年獲國家技術發明二等獎1項，2001年獲國家科技進步二等獎1項，還先后獲得省部級成果獎勵5項，形成了穩定的、有特色的、具有國際影響力的優勢研究方向。

開發共性、關鍵技術 為行業科技進步服務

作為一家具有行業特色的高校，學校針對行業中一些關鍵、共性技術，組織研究、攻關，并將成果及時在企業中推廣應用，這些成果在解決經濟建設、社會發展和國防建設中的重大問題方面做出了突出貢獻，產生了顯著的經濟效益和社會效益。

如，“丁基橡膠生產技術“于2002年8月用于工業生產中，生產結果表明，該技術已處于國際先進水平。這一關鍵技術的攻克為企業創造了5億多元的經濟效益。“大型高效攪拌槽/反應器的成套技術及裝置”這一共性技術的開發，結束了我國關鍵的大型攪拌槽/反應器設備長期依賴進口的歷史，與國內外技術相比，具有適應性強、單臺設備生產能力高、操作彈性大、性能價格比高等特點，有明顯的競爭優勢。“特殊物料分離技術”已應用在高粘度、易自聚、含固體顆粒物料等270多套裝置中。2003年對應用該技術的10家企業近三年的情況作了調查，他們開具的證明表明，三年內取得經濟效益13億元，節省蒸汽一百多萬噸，減少化學污染物料排放約4萬多噸。這一共性技術的開發應用，對推動行業的科技進步，大幅度提高生產能力、產品質量和經濟效益，減少能耗物耗和污染物排放等方面做出了重要貢獻。

上述案例說明，關鍵技術、共性技術對推動行業的科技進步，提高行業的國際競爭力有著十分重要的作用。與企業不同，學校開發的這類技術不求自身獨占，而總是力求讓更多企業使用，以充分發揮它在推動經濟和社會發展中的作用。

扶植、培育新的生長點 加強對高新技術的研究開發

近幾年，學校生物化工技術的研究開發得到了長足的發展，環境領域項目明顯增加，計算機應用技術研究持續發展，農業工程有關的研究工作開始顯現成效。在生物技術加工過程，特別是微生物發酵平臺技術和脂肪酶催化，在國內有一定的優勢。在生物資源和生物能源領域，開發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步二等獎，2002年國家發明二等獎。酶法合成生物柴油的小試已于2004年1月通過了技術鑒定。在分離工程和中藥現代化方面，開發了中藥連續多級逆流多級萃取設備及工藝，獲中國商業聯合會科學技術進步一等獎、2005年國家科技進步二等獎。

依靠現代化工技術 改造和建立新型化工產業

現代化工技術主要特點是“綠色化，資源高效、集約化，進而改善產品結構，降低資源消耗并從根本上減少環境污染。”利用現代化工技術改造傳統化工基地，建立新型化工產業，提高其競爭力具有舉足輕重的作用。如：具有國際領先或先進水平的研究成果超重力技術，在長江學者陳建峰教授的帶領下，在較寬領域中進行了大量有關超重力高新技術的研究。學校首創超重力法制備納米材料技術，成功合成出納米碳酸鈣、納米阻燃劑、納米電子化學品、納米白碳黑、復合納米材料等產品，并成功實現納米碳酸鈣的大規模工業化生產；在世界上首先實現了超重力法油田注水脫氧的商業運行；協助美國Dow Chemical公司建成了世界上最大的超重力反應分離裝置，取得了巨大的經濟效益；多項超重力反應與分離示范技術已出口美國、新加坡和臺灣地區。中心在超重力反應與分離、制備納米材料技術以及高技術產業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年獲北京市科技進步一等獎、2002年獲中國高校科學技術（發明）二等獎、2003年獲國家技術發明二等獎，近200篇，申請國際發明專利9項（已授權2項），申請國家發明專利35項（已授權10項）。

積極開展科研組織的創新

結合當前國家經濟社會發展的重大需求，在基地、團隊建設基礎上，學校組建安全科學與監控工程中心、國防新材料研究中心、資源與環境研究中心、能源工程研究中心。在這四個中心建設的指導思想中，首先改變了學科建設以學科點申報為導向和目標的習慣做法，其所涉及研究領域大多數尚未完整體現于現有學科專業分類體系中，而是緊密結合了經濟社會發展面臨的重大問題。學科專業是知識劃分和知識生產制度化的產物，學科制度通過規范有效地推動了學科新知識的增長，但同時形成了學科之間相對封閉甚至沖突，不利于學科之間的交流，從而在一定程度上抑制了學科內部的知識創新活力。其次，打破現行人員行政隸屬關系的壁壘，包括績效考核體系、利益分配管理辦法等方面對學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，加強學科建設中個體責任意識，大力扶植各層次科技創新團隊。

加強統籌、協調 實現集成科學和技術、工程的重點突破

由于歷史原因，學校在科研基地建設方面相對薄弱。通過努力，學校近年新增2個北京市重點實驗室、2個教育部重點實驗室和1個教育部工程中心。

全球性資源匱乏和行業資源消耗高，已成為制約化學工業發展乃至國民經濟發展的首要矛盾。學校以“可控化學反應科學與技術基礎可控化學反應科學與技術基礎”教育部重點實驗室為基礎，瞄準化工與資源的學科交叉點――化工資源有效利用，積極組織協調，按照以化工手段解決資源問題為主導思想，充分利用學校化工、材料和化學3個一級學科布局緊湊、專業方向完整的優勢，通過化學、化工及材料等學科間的交叉、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”國家重點實驗室已經納入建設計劃。

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【關鍵詞】煤化工；工藝條件；反應體系；有效氣體；化學平衡；評價指標；綜合效益

0 引言

氣流床氣化過程實際上是煤炭在高溫下的熱化學反應過程，涉及氣化劑與煤之間的反應，以及反應產物與煤、反應產物之間的化學反應，因此，氣流床煤氣化反應是一個及其復雜的反應體系。在此反應體系中，煤會發生一系列復雜的物理變化和化學變化，主要過程有粉煤的干燥、裂解，揮發分的析出、燃燒，以及煤焦、揮發分與氣化劑的反應等。這些變化主要取決于煤種，同時也受溫度、壓力和氣化爐型式等的影響。

1 氣化過程的主要反應

1.1 熱解過程的主要反應

煤熱解的化學反應異常復雜，其間反應途徑甚多。煤熱解反應通常包括裂解和縮聚兩大類反應。在熱解前期以裂解反應為主，而熱解后期以縮聚反應為主。一般來講，熱解反應的宏觀形式為：

1.1.1 裂解反應

根據煤的結構特點，裂解反應大致有四類。

1）橋鍵斷裂生成自由基。橋鍵的作用在于聯系煤的結構單元，在煤的結構中，主要的橋鍵有：- CH2 - CH2 -，- CH2 -，- CH2 -O-，-O-，-S-S-等。它們是煤結構中最薄弱的環節，受熱后很容易裂解生成自由基。并在此后與其他產物結合，或自身相互結合。

2）脂肪側鏈的裂解。煤中的脂肪側鏈受熱后容易裂解，生成氣態烴，如CH4，C2H6，C2H4等。

3）含氧官能團的裂解。-OH煤中含氧官能團的穩定性順序為：-CH>=C=O>-COOH

羥基（-OH）最穩定，在高溫和有氫存在時，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。煤中以脂肪結構為主的低分子化合物受熱后熔化，并不斷裂解，生成較多的揮發性產物。

通常煤在熱解過程中釋出揮發分的次序依次為：H2O，CO2，CO，C2H6，CH4，焦油，H2。

上述熱分解產物通常稱為一次分解產物。

1.1.2 二次熱分解反應

一次熱分解產物中的揮發件成分在析出過程中，如受到更高溫度的作用，就會產生二次熱分解反應。主要的二次熱分解反應有以下四類：裂解反應、芳構化反應、加氫反應、縮合反應。因此，煤熱解產物的組成不僅與最終加熱溫度有關，還與是否發生二次熱分解反應有很大關系。

在煤熱解的后期以縮聚反應為主。當溫度在550-600℃范圍內時，主要是膠質體再固化過程中的縮聚反應，反應的結果是生成了半焦。當溫度更高時，芳香結構脫氫縮聚，即從半焦轉變為焦炭。

1.2 氣化過程的主要反應

氣化反應按反應物相態的不同而劃分為兩種類型的反應，即非均相反應和均相反應。前者是氣化劑或氣態反應產物與固體煤的反應；后者是氣態反應產物之間相互反應或與氣化劑的反應。在氣化裝置中，由于氣化劑的不同而發生不同的氣化反應，亦存在平行反應和連串反應。煤氣化反應一般分為三種類型碳一氧之間的反應、水蒸氣分解反應和甲烷生成反應。

1.2.1 碳一氧之間的反應碳與氧之間的化學反應主要有：

C+O2=CO2

2C+O2=2CO

C+CO2=2CO

2CO+O2=2CO2

上述反應中，碳與二氧化碳之間的反應C+CO2=2CO是一較強的吸熱反應需在高溫條件才能進行反應。除此反應外，其他三個反應均為放熱反應。

1.2.2 碳與水蒸氣的反應

在一定溫度下，碳與水蒸氣之間發生下列反應：

C+H2O=C0+H2

C+2H2O=C02+2H2

上述兩反應均為吸熱反應。反應生成的一氧化碳可進一步和水蒸氣發生如下一氧化碳變換反應：

CO+H2O=CO2+H2

該反應為一放熱反應。

1.2.3 甲烷生成反應

煤氣中的甲烷，一部分來自煤中揮發物的熱分解，另一部分則是氣化爐內的碳與煤氣中的氫氣反應以及氣體產物之間反應的結果。

C+2H2=CH4

3H2+CO=CH4+2H2O

2CO+2H2=CH4+CO2

CO2+4H2=CH4+2H2O

上述生成甲烷的反應，均為放熱反應。

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中生成的氣態反應產物之間可能進行的反應如下：

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

由此產生了煤氣中的含硫和含氟產物。這些產物有可能產生腐蝕和污染，在氣體凈化時必須除去。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是主要產物，NOx（主要是NO以及微量的NO2）和HCN為次要產物。上述反應對氣化反應的化學平衡及能量平衡并不起重要作用。氣化反應為煤炭氣化的基本化學反應。不同氣化過程即由上述或其中部分反應以串聯或平行的方式組合而成。上述反應方程式指出了反應的初終狀態，能用來進行物料衡算和熱量街算，同時也能用來計算由這些反應方程式所表示反應的平衡常數。但是，這些反應力程式并不能說明反應本身的機理。

2 氣流床煤氣化工藝性能主要評價指標

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，同時還含有未完全反應的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。對于煤氣燃燒利用而言，CO和H2是煤氣中關鍵的可燃成分，增加CO和H2的含量，可以提高煤氣的熱值。同時，對于合成氨、甲醇等煤化工工業而言，CO和H2是重要的原料氣。在煤化工生產過程中煤氣中的CO需先經變換工段與水發生變換反應，生成H2和CO2，再對CO2進行脫除，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構構成，是煤氣質量效果評價的極為重要指標。其計算公式如下：

2.4 煤氣化消耗指標

煤氣化消耗指標是反應氣化過程經濟性的評價指標。煤氣化消耗指標是指生產單位煤氣有效成分（CO+H2）所消耗的煤炭量或氣化劑量。工業上，單位煤氣有效成分常采用1000m3的（CO+H2）為單位。煤氣消耗指標主要包括比煤耗、比氧耗、比汽耗。其計算公式如下：

考察上述煤氣化性能評價指標，可以看出這些氣化性能評價指標并不完全獨立。其中有效氣體含量指標（CO+H2）%與CO%和H2%完全相關，而各類消耗指標比煤耗、比氧耗和比汽耗與產氣率、碳轉化率及己知的工藝條件如投煤量、氧量和蒸汽量等相關。鑒于此，本文研究所涉及的煤氣化性能評價指標僅取相互獨立的評價指標，具體為CO%、H2%、產氣率和碳轉化率。

3 結束語

總之，為了實現高碳資源的低碳化利用，我們必須逐步改變當前這種傳統意義的煤炭轉化利用方式轉而促進能夠有效提高煤炭轉化效率和質量，且環保效益好的以煤氣化為核心的新型煤化工的有序發展，而氣流床煤氣化技術將在新型煤化工中發揮著重要作用。

【參考文獻】

[1]廖漢湘.現代煤炭轉化與煤化工新技術新工藝實用全書[M].合肥：安徽文化音像出版社，2004.

篇9

關鍵詞:工作過程系統化;學習領域;課程設計

在高職教育加強內涵建設、提高教學質量的今天,進行課程改革、重構課程體系,轉向以基于工作過程系統化的行動體系課程改革已是大勢所趨。十堰職業技術學院自2006年以來,大力開展職業教育改革,深入加強內涵建設,經過探索和實踐后逐漸形成了具有鮮明特色的基于工作過程系統化的“211”(公共平臺+專業基礎平臺+學習領域+拓展)高職課程體系,并且全面進行學習領域課程開發建設工作,現已開發了47門課程,實施效果良好,深受學生喜歡。現以《電子產品工藝》課程為例介紹如何進行基于工作過程系統化學習領域的課程設計。

一、課程定位

1.課程性質

本課程是我院應用電子技術專業的一門學習領域課程,是通過調研畢業生就業崗位,分析歸納崗位中的工作任務,從中提煉出典型工作任務――電子產品工藝,然后將其轉化成學習領域課程。本課程針對電子產品生產技術員、工藝員等工作所從事的識讀和編制電子產品工藝文件、測試電子元器件、焊接電子線路板、裝配整機、檢驗產品質量等工作任務進行分析后,歸納總結出來其所需求的電子產品組裝、調試、檢測等能力要求而設置的學習領域課程。

2.課程作用

通過本課程學習,學生能夠結合工藝規范,掌握現代電子產品生產企業的產品制造設備操作方法、電子產品裝配工藝、SMT技術等方面知識,完成電子產品裝配與檢測,編寫工藝文件,進行工藝過程管理等工作任務,為學生將來在電子產品工藝技術崗位工作奠定基礎。

二、課程設計理念和思路

1.課程設計理念

充分體現工作過程系統化學習領域課程的特性,具體是:基于電子產品工藝工作過程來設計課程的理念;職業技能訓練與職業素質培養并重的理念;將職業資格證書融入學習領域課程的理念;教、學、做合一的理念;校企合作,聯合設計、開發和實施課程的理念;課程資源充分共享的理念。

2.課程設計思路

本課程設計開發以“電子產品工藝”典型工作任務為依據,按照工作過程系統化對從業人員工作職業能力要求先確定學習內容,然后選擇合適的課程載體和學習載體,再設計學習情境,采用教、學、做合一的教學模式,完成學習性工作任務,培養學生電子產品工藝的職業能力,具備從事該工作的職業素質。

三、課程能力和課程目標的確定

1.能力目標

能按照工藝要求進行元器件檢驗、元器件插裝;能手工或使用設備完成焊接、裝配,并進行質量檢驗;能識讀和編制裝配指導書、檢驗作業指導書、產品調試作業指導書等工藝文件;能選擇并使用測試儀器進行產品功能測試,并能評價測試結果。

2.知識目標

掌握電子產品生產有關專業術語和質量校驗標準,并能使用專業術語與人交流;掌握電子產品生產工藝流程和工藝設計方法;掌握SMT技術的基本理論和SMT工藝流程;了解電子工藝國家標準和行業標準。

3.素質目標

具有能適應企業環境,融入企業文化的能力,嚴明的紀律性和對企業足夠忠誠度;具有團隊協作精神、產品質量和環境保護意識、工作責任心、良好的社會責任感。

4.證書目標

完成本學習領域學習后,鼓勵學生通過考試,獲取電子產品裝接工職業資格證書。

四、課程內容的選取

主要內容包括4個部分(表1),教師根據實際情況將這4個部分合理安排在相應學習情境中去。

五、載體的選擇

課程內容確定后,在工作過程中需要有合適的載體承載這些學習內容,怎么選擇呢?根據載體的“三性”,一是典型性,即能滿足課程的能力目標和知識目標的實現,適合實際教學要求,起到舉一反三的效果;二是真實性,即真實的企業產品生產工藝過程;三是可遷移性,即根據工作過程構建的學習情境,學生掌握的知識和技能,在另外一個企業和崗位還可以繼續使用,有利于學生就業。據此,我們選擇電子產品生產企業類型為課程載體,以小企業產品(穩壓電源)、中企業產品(FM調頻收音機)、大企業產品(微控制器)為學習載體。

六、學習情境的設計

載體確定后,根據課程內容,要設計每個學習情境,基于工作過程系統化的課程學習情境,強調的是如何使學生學會工作,其設計從實際工作出發,不僅要引起學生的學習興趣和探究欲望,而且還要讓學生按照實際工作的操作過程和規范來解決問題。下面以學習情境三為例,見表2。

七、課程實施

1.教學組織

在整個教學活動中應以學生為主體,讓學生全面參與咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評估的教學全過程,培養學生自主學習的習慣,教師僅是教學過程的組織者、咨詢者和伙伴。

具體采用的教學組織形式為:一是采用“生產線教學”,分組實施,學做合一:將班級學生6-8人分為一組,組成生產線的每個組選出一位線長,線長負責本線的生產、組織與管理,學生分工合作,協同工作、相互學習,完成任務;教師主要充當技術主管的角色,進行整個線的過程監控、反饋處理、技術咨詢、故障處理,讓學生身為“準員工”體會真實的工作環境和工作工程進行學習。二是課內、課外相結合:較大的任務可利用部分課外時間完成,以此培養學生自我學習、自我調控的能力。還可組織能力較強、學習積極性高的學生參加電子創新小組,參與實際設計與生產工作。

2.實施條件(師資要求、設備要求)

教學團隊要求:教學團隊控制在師生比1:10左右,專兼職教師比例在1:1;熟悉電子產品生產工藝;熟悉電子產品生產過程;具有電子產品生產管理的實踐經驗;具有豐富的教學經驗。

設備要求:能滿足8人為一組的電子產品組裝、裝配、焊接、返修等流程的電子工藝設備。

3.學習場所

理實一體化教學和任務訓練在多媒體電子工藝實訓中心進行;電子產品制造工藝參觀、生產實習在校外實訓基地進行。

八、考核與評價

1.學業考核(以學習情境三為例)

教師或師傅根據學生完成任務情況:產品質量(15%)、工作態度(15%)、記錄與報告(15%)、現場答辯或匯報(15%)、筆試(40%)進行過程和水平相結合的考核。

2.教學評價與效果

對教學過程及預期效果的評價采用如下方式進行:

一是學生評價:利用學生信息員制度及時反饋教師日常教學情況,學期末由學生對課程進行教學評價,占教學評價的60%。二是系(部)評價:由教學督導和系評價小組對教學環節進行3-5次定期或不定期的測評,占教學評價的40%。本課程經過在我院應用電子技術專業2007級和2008級學生實施后,有60%-85%的學生在專業興趣、操作能力和職業能力上明顯提高,教學評價優秀。

參考文獻:

篇10

【關鍵詞】公共利益；表現；方向

在經濟高速增長和社會轉型的背景下，我國城市發展重點由單純的外部擴張逐步轉向外部擴張與內部挖潛并進，對城市規劃提出了新的要求。公共利益作為城市規劃工作的目的，也是工作過程當中必然涉及到的多項政策工具的必要前提和基礎。《物權法》的出臺標志著國家對保護私人財產權利進入一個新的階段。而由于對公共利益衡量標準的法律空白，及對其理解的莫衷一是，導致城市規劃在落實過程中困難重重。

1 在我國．最近幾年來地方規劃局被市民已經不是什么新鮮事了．其中出現頻率最高的是居民為了維護自己的采光權、通風權等基本權益規劃局，其次是業主或開發商狀告規劃局行政不作為。作為行政主管部門，我們可以把其特點概括為以下幾個方面：

1.1 公共利益的統一性與沖突性。在城市規劃中, 某些宏觀公共政策如城市發展方向、城市性質、戰略目標等比較容易得到公眾認可, 取得所有利益主體認同的公共選擇當然體現了公共利益, 這時的決策體現了公共利益的統一性。但是, 城市規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劃, 使規劃決策導向利于自己。所以, 城市規劃決策中沖突無時不在, 無時不有。

1.2 公共利益的公共性和非盈利性。公共物品和公共服務是公共利益主要的、現實的物質表現形式。同時, 城市規劃中所涉及的基礎設施和公共空間的基本特征是不與經濟利益掛鉤, 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。城市規劃管理維護的公共利益(合理用地,綠地建設, 城市景觀, 環境保護等) 是需要長期發生影響、間接才對社會起作用的“軟”利益。因此, 城市規劃中公眾利益的實現是一個過程, 在其間必然有長期和短期的矛盾;公眾利益的實現不能一蹴而就,需要分建設時序逐步完成的。

1.4 公共利益與公眾代價。城市規劃作為公共政策的一部分, 就其性質和功能來說, 公共政策帶來的利益和付出的代價并不需要, 事實上也很難集中于同一社會群體身上, 城市規劃需要從全社會的角度來統籌公眾利益。

2 結合以上城市規劃中設計的利益問題，結合四個特點，提供以下方式用以銜接利益群的關系：

2.1 從規劃師角度：

在現實生活中，每個人都有一定的利益追求，規劃師也不例外。實際上他們一直處于一種公共利益價值觀與個人私利追求的矛盾之中。雖然規劃教育和職業道德約束總是在培養著規劃師的社會責任感．但是，人們對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，尤其在一個經濟尚不夠發達、法制還不夠健全、社會價值觀正處于急劇變化之中的轉型社會，人們的這種自利性往往有可能會不斷膨脹．乃至發展到影響他人利益和公共利益的地步。比如，一名規劃師可能為了自己的經濟收入或實現升遷的愿望而放棄規劃原則，也有可能為了換取某種特權而不恰當地泄露某些信息．比如向開發商透露規劃的某些內部決策．開發商因此獲得巨大經濟利益．他也因此可能得到某種形式的回報，更不用說一些規劃師違紀國法．．憑借手中的權力，換取個人私利．走向腐敗與犯罪的不歸路。值得一提的是，隨著各地規劃設計院開始轉制。也隨著注冊規劃師制度的逐步推行，我國相當一部分規劃師的工作性質正在悄然發生著變化。他們不再是受雇于政府、對于城市整體發展負責的專業人員．而是受雇于機構．其職業的首要目標是服務于就職的機構，他們在遵守國家有關法律法規的前提下，致力于實現其雇主(所在規劃院、規劃咨詢與設計公司)利益的最大化，并從中獲得自身利益的相應回報。這樣一種基于經濟承包原則的關系既有可能帶來社會公共利益的最大化．也有可能與社會公共利益相沖突。這些年來一些規劃院自身的產值和利潤成倍增長．而他們所編制的規劃并沒有真正起到應有的社會作用，這固然有客觀的原因，但是不可否認的事實是，在這樣一種體制條件下．規劃師個人的自利性得到了極大的調動．如果沒有必要的職業道德約束，公共利益極有可能被置于一個不恰當的位置上。

作為知識階層的一部分，規劃師是當今社會利益集團的一個組成部分，這個利益集團有著自身的利益追求。關于當今社會利益集團的劃分．不同的學者有著不同的看法．有人將其劃分為四種利益集團，即權力集團、資本集團、勞動力集團和知識集團。具體到城市規劃師而言，他們既可能是屬于知識集團中的專業技術人士．又可能有一些屬于權力集團的范疇。一部分規劃師本身在政府部門工作，手中掌控著大量的行政資源，特別是規劃審批權也有一部分規劃師雖然在技術部門或企業單位工作．但是由于其與政府行政部門千絲萬縷的聯系．也在客觀上扮演著“準管理者”的角色。事實上屬于權力集團的一員或者兼具權力集團與知識集團的優勢。

2.2 從社會機制方面：

城市規劃必須研究社會利益機制問題，尤其是必須研究社會主義市場經濟體制下的產權制度問題。只有充分了解社會的需求，了解了社會個體的需求， 才有可能從中發現，達成社會公共利益，才有可能通過土地利用，空間開發等媒介來維護和實現公共利益。

2.3 從社會宏觀政策方面：

城市規劃學科要實現從技術科學向政策科學的轉變。引進政治學，經濟學和社會學的研究成果，更好的學會將城市規劃放在其運行的社會經濟環境中加以研究，學會從社會的本源上研究土地利用與空間發展問題，這才有可能真正實現城市規劃的科學化。

2.4 從利益自身出發：

必須在法律上明確，在實際操作中確立城市規劃中的利益訴求機制。既然規劃的核心問題是利益協調問題，那么就不能按照一般的技術問題或工程問題進行規劃決策，要從制度上保證社會不同利益群體有公平的機會參與到規劃決策程序中來，必須徹底改變由少數社會精英把持城市規劃的局面。

由此可見，在社會大的背景條件下，政府宏觀調控各種利益關系，規范規劃師道德水平，從利益群自身出發都是實現社會利益、民眾利益、規劃利益統一的必要因素。

參考文獻