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石油化学工程原理范文

时间:2023-08-16 17:05:54

序论:在您撰写石油化学工程原理时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

石油化学工程原理

第1篇

关键词:独立学院;化工原理;优秀课程建设

中图分类号:G4 文献标识码:A doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.33.151

化工原理课程是我校化工系化学工程与工艺,过程装备与控制专业的一门主干课,它是综合运用数学、物理、化学、计算技术等基础知识,分析和解决化工类生产过程中各种物理操作问题的技术基础课。为适应我校“应用型高校”的办学定位,“高素质应用人才”培养目标,按照“保基础(基础知识,基本原理,基本技术或方法)、强实践、重创新、分流培养”的人才培养思路,再考虑我校生源的实际情况,对化工原理这门课进行建设与改革,具有十分重大的意义。

对于化工原理这门课的优秀课程建设,我们主要做了以下方面工作。

1 教学环节安排及教学方法的改革

《化工原理》这门课在我校的教学安排包括上册教学64学时,下册教学56学时,化工原理课程设计一32学时,化工原理课程设计二48学时和化工原理实验48学时,共计248学时。

《化工原理》课程强调工程观点和创新能力、定量运算、实验技能和工程设计能力的培养,要求学生掌握各单元操作的基本原理,了解各典型设备的结构特点、完成设备工艺尺寸的计算及设备的选型。教学中要理论联系实际、把课堂讲授与课堂讨论相结合,采用启发式教学,不断改革教学内容、教学方法和教学手段,使教学质量不断提高。

下面以《化工原理》下册为例展开讨论。下册书主要介绍传质分离过程,我校一共讲授四个单元操作,分别是精馏,吸收,萃取和干燥。其特点是“共性多,个性少”。共性体现在各章均以各单元操作的基本原理为起点,依次讨论平衡关系、物料衡算、设备主体尺寸计算、过程影响因素分析、操作参数的选择与调节、过程强化等内容,这些共性体现了相同的规律和相似的研究方法。因此在讲每一章时要先讲简化模型,精馏为例,其简化模型中,物系的相对挥发度应为常数(理想物系),传质过程为恒摩尔流,设备为理论板(精馏操作实现的场所)。而由理想模型到实际塔板是通过总板效率校正得到的。因此,在讲传质分离的每一个单元操作时,可以遵循的共性主线为分离原理平衡关系速率关系衡算设备主体尺寸。

“个性”体现在精馏和吸收的平衡关系看似都是气液平衡,精馏的汽相为自身加热产生的,而吸收则需要外界引入液相。精馏实则液气平衡关系,而吸收则是气液平衡。对于组成的表达方式也有不同,精馏采用x,y,为质量分数,而吸收采用X,Y,为质量比,这些都是服从于简化模型的。

教学改革过程中要不断吸纳本课程领域的最新成果,更新教学大纲和教案,例如不断地发展出新的单元操作或化工技术,如膜分离、参数泵分离、超临界技术等。以节约能耗、提高效率或洁净生产为特点的集成化工艺(如反应精馏、反应膜分离、多塔精馏系统的优化集成等)。

2 现场实践与仿真练习的有机结合

化工仿真实习是高校化工类学生的实践性教学环节。可以让同学们最直观地体会《化工原理》中各个单元操作的概念,对于加强学生理论联系实际,培养学生分析问题和解决问题的能力以及动手能力起着重要的作用。然而,这种教学过程在实施中存在一些问题,如学生下厂实习,只能在现场摸摸流程,被动地看和听,难以深入实际;不能在控制室长时间停留,不能分析和处理生产中出现的问题,学生的相应能力就得不到训练;不允许学生动手操作,无法让学生亲身体验工业装置的开停车与事故处理,学生的动手能力得不到训练等等。

我校利用先进的计算机仿真技术开发具有虚拟化工生产、仿真操作、典型化工生产工艺流程与设备介绍等功能的系列多媒体课件,以增强学生如下能力:(1)以具有代表性的真实生产工程流程的仿真。营造类似于工厂控制室的教学环境,训练学生分析问题、解决问题和故障处理能力,训练学生利用物料衡算、能量衡算的方法对工业过程进行评估与优化的能力,并了解过程监控的方法。(2)以典型工业实例,训练学生开、停车的操作能力,包括简单装置的开、停车和复杂装置开、停车。(3)通过工艺与设备介绍使学生建立典型工业过程的背景知识,包括工艺流程、设备、控制方案、操作参数等,透彻了解生产过程与设备工作原理。从而对化工原理课程的教学起到巩固和促进的作用。

3 逐步建立和充实化工原理教学资源库

教学资料的收集包括教材,试题库以及课程设计优秀作品库几个方面。

目前我校使用的教材是天津大学出版的《化工原理》上下册,除此之外,我们还收集了北京化工、大B理工、华东理工、华南理工、清华大学等国内各具特色的化工原理教材,以及Unit Operations of Chemical Engineering等国外著名教材。已经购买教学辅导资料三套,并计划逐步添置国内知名教授编著的化工原理辅导书和习题集。课程设计指导书已有天津大学编著的两套,Aspen Plus教程一套。试题库包括天津大学历年考研试卷,天津大学工程硕士考卷以及往年华北赛区化工原理竞赛的试题。目前已分章节建立化工原理考试题库,每章题目分别为填空、选择和大题,每章题目数目在50~80题。已建立的化工原理课程设计优秀作品库收集了2008级至2012级学生的优秀作品12件。

4 考核内容和方式的改革

以往的《化工原理》考核办法采用卷面考试的形式,满分100分,得分作为学生的期末成绩。这种方式虽然能够反映学生对知识的掌握情况,但也具有一定局限性。相当一部分同学抱有“突击一下”就能考过的侥幸心理。因此我们对考核方法进行了改革,将成绩分为三个部分:平时分30%,包括上课出勤,课堂表现,作业情况;口试分20%,口试采用教师学生一对一的形式,学生随机抽取题目作答,由老师当场给出成绩;卷面分50%。

改革后的考核办法能够反映出学生平时的学习状态,特别是口试环节,教师可以与学生正面交流,对一些卷面无法考察的内容可以通过口试考察,例如干燥一章,湿焓图的应用,口试时可将图纸打印出来,标明状态点,让同学们读取湿空气的状态参数。通过口试可以更为直观地了解学生们对知识点的掌握情况,对今后的教学也是十分有帮助的。

同时,我们对化工原理实验的考核也进行了改革,以往只凭实验报告给成绩,改革后预习报告10%,出勤不迟到10%,回答问题10%,实验操作10%,实验报告60%。这样,从预习到操作再到最后实验数据的处理,都能够从这些环节的得分反映学生的完成情况。

5 学生对课程建设的评价

我们对2013级学生进行了课程问卷调查,本次调查问卷共发放152份,其中包括工艺学生77份,过控学生75份。问卷主要包括以下几个方面:

5.1 对化工原理这门课现状的认识

85%的同学认为化工原理这门课很重要,因为它是重要的专业基础课,也是考研专业课。对化原期末考试,75%的同学认为需要平时努力学习,才能顺利通过期末考试。假如考试不及格,认为自己学习方法不适当的学生占26%,平时不努力的占30%,对化工原理这门课不感兴趣的占11%,认为缺少实践机会的占6%,期末没有好好复习的学生占24%。

分析:大部分同学认可化工原理课程在专业基础课中的核心地位,成绩不理想的同学也意识到跟自己平时不用功有关。也有同学提出化工原理课要结合工程实例才更吸引人的有效建议。

5.2 学生对于化工原理课程的学习积极性调查

对于上课睡觉或玩手机的现象,偶尔有的学生占60%,经常有的占29%。对于老师课后布置的作业,每次都认真独立按时完成的占16%,经常借鉴他人成果的占50%,大多数时候都认真独立按时完成的占33%。对于课后作业题的讲解,认为错的比较集中的题需要讲评的占43%,每一道作业题都需要讲评占48%,不需要讲评的占9%。

分析:从调查数据看,学生们对学习化工原理课程的学习积极性有待进一步提高,而这部分工作要结合加强学风建设则更为有效,例如:每次课前把学生的手机统一收齐,做到课堂无手机。

5.3 学生对课程建设与教学改革的看法调查

对目前实施的化工原理优秀课程建设,50%的同学态度为积极参与,34%的同学认为无所谓。对于老师是否应该在课后布置一些延伸作业(如论文,学习报告等),38%的同学认为有必要,62%的同学认为无必要。对《化工原理》课程的考核方式结合口试会带来的效果,64%的同学认为比单纯笔试更难了,需要更加努力学习。

分析:可以看出,同学们对课程建设和教学改革有一定的配合意愿,对老师提出的教改方案能够认可,对化工原理这门课的课程建设可以激发学生的学习兴趣,端正学习态度,更努力地学习专业课。

6 结语

我们对化工原理这门课的课程建设思想是:坚持以学生为本,以加强基础,提高学生工程能力、培养学生创新意识为宗旨,积极深入探索适应于应用型创新人才培养目标定位的课程体系,教学内容和教学方法。以改革创新培育特色,力求教学和质量达优秀,向独立院校中优秀课程的目标而努力。

参考文献

[1]倪献智.化工原理n程教学中突出工程观点和方法教育[J].化工高等教育,2007,(3):79-82.

[2]王h,王立轩,.独立学院化工原理课程教学方法的改革探讨[J].中文信息,2016,(5):194-196.

[3]郑莹.化工原理理论教学的改革与研究[J].化学工程与设备,2012,(7):242-244.

[4]郝庆兰,张建伟,杨金泉.化工原理教学培养学生实践与创新能力的探索[J].化工高等教育,2011,(5):38-41.

第2篇

关键词:园林绿化工程;现场施工;管理方式

目前园林绿化市场的竞争愈加激烈,为了能够在激烈的市场竞争中获得更好的优势,企业务必要向用户提供更加优质、成本较低的产品,这就需要合理的施工工艺和高效的现场施工管理来实现。近几年,园林绿化工程对于施工现场的管理工作愈加重视。当园林绿化工程中标之后,首先就是要开展对施工现场的组织和管理。其中包括了准备工作、正式施工、竣工验收和后期养护这4个环节。

1 确定园林绿化工程设计方案与标准

在开展施工之前,务必要确定园林绿化工程的规划设计图,设计的方案和标准等,要全面了解和掌握现场施工所设计的部门的配合情况,明确设计图的内容,熟悉施工现场和条件,包括水源、电线等。

2 实地勘察,制定方案

为了能够科学地进行现场施工,在了解和掌握设计图的意图、设计方案和标准之后,应当实地去勘察,做好施工前的准备。首先要分析现场的种植土,便决定是否要更换种植土,同时计算若是更换,其工程量有多大。其次就是劳动力的计划,从开始施工到后期养护,所需要的劳动力编制,组织有关的工种入场,安排工人的工作生活,同时做好安全教育工作。第三就是编制计划各种施工材料,依据施工计划和要求做好订购苗木的工作,务必要确保苗木的树形完整,规格符合要求。第四是关于施工机械的编制计划,要根据实际的施工需求,来编制计划,并且按照使用的顺序来组织进入现场。另外还要调整施工的顺序。

3 抓好园林绿化工程现场施工的关键工序

3.1 整理工程的施工现场

整理施工现场主要包括2个方面:(1)清理施工场地残留的渣土、垃圾等东西。(2)翻松施工地面、平整地修理和铺设等。

3.2 放线和挖穴

放线需要定点,也就是依据施工的设计图在场地上测量苗木种植的行距和具置。在定点完毕后,便可以准备挖种植的槽。

3.3 定植

在苗木进行定植之前,需要对其进行倒剪的处理,为了减少苗木水分的蒸发,保证苗木的成活率。具体定植的方式是将苗木的土球放进穴内,位于中间位置,立起树干,使其能垂直生长。将种植土进行分层填穴,填完土需将树根向上提一提,并且在每填完一层种植土后,需要用锄头将其插实,确保泥土能够掩盖住苗木的根茎部分。最后将剩下的穴土绕着苗木根茎进行周边培土,形成一个环形的围堰,尽可能压实围堰土,不让其松散开来。

3.4 养护

在苗木定植后的一天时间内,务必要浇1遍水,而且浇足水,浇透泥土,完全吸收水分,紧密结合根系与泥土,为以后根系的发育提供良好的条件。

3.5 防风

在种植完苗木之后,需要做好防风措施,避免较大苗木被风吹倒或者被路人摇晃。具体来说,就是要在周边设立支柱来固定树木。

4 保证工程质量,做好资料管理工作

实际上园林绿化工程施工的工作量和工作强度非常大,既要严格地依照施工标准开展施工,又要在限定的时间内完成施工任务,实现保质保量,这就需要管理工程的质量控制,明确质量控制的要点以及责任人,严格地控制和管理施工的具体进度、施工的成本,真正地做到安全施工,文明施工,从而实现优质的园林绿化工程。另外要管理现场施工过程中的各种技术资料和数据,及时、准确地做好施工记录以及各种材料验收手续,保证园林绿化工程的技术资料完整与真实。

5 做好竣工验收后的养护工作

第3篇

    该课程主要研究石油的组成、性质及其加工成为发动机燃料、剂和石油化学品过程中的化学问题的学科,其范围大体包括石油及其产品的化学组成与性质、石油热转化及催化转化的化学原理、油及添加剂化学、石油化学品合成化学原理等。

    课程的主要任务是使学生掌握关于石油及其产品的物理性质和化学组成的基本知识以及主要石油热转化与催化转化的基本化学原理,并培养其将化学基础理论与石油加工的实践相结合的能力。

    课程内容  石油化学课程的主要内容包括了石油的化学组成、石油及其馏分的物理化学性质、石油产品的使用性能与其化学组成之间的关系,并对石油化学组分的分离分析方法及石油成因等作一般介绍,此外也重点介绍了石油加工过程的化学原理,包括热转化及各种催化转化过程,并简要介绍了从石油及天然气制取石油化学品的过程。课程中同样涉及到了部分石油生产环境保护方面的内容:如环境保护基础;石油生产大气、水污染及防治;石油生产固体废物处理等。

    但如果只是泛泛而谈,不加深入,就难以突出石化行业环境污染问题的严重性,导致学生在学习中亦是一带而过,不予重视。因此,建议在石油化学的课程教学过程中,更多地结合石化企业带来的环境问题,使环境保护的理念深入人心。

    石油化学与环境问题石油加工带来的环境问题石油是一种多组分的复杂混合物,包括烃类及非烃类。

    主要元素包括C、H、S、N、O,此外还有微量的金属元素和非金属元素。S、N、O为石油中的非烃组成元素,也称之为杂原子,它们组成了石油中的非烃化合物,虽然这三种元素在原油中的含量并不高,但是含这些杂原子的非烃化合物在原油中的含量却相当可观,对石油加工过程和环境的影响也相当大,例如:硫在石油中以单质硫、H2S、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩等形态出现,进入环境后,不仅是有毒及臭气污染源,还能加剧酸雨效应。

    如催化裂化工艺,若以减压馏分油为原料,原料中的硫大约会有10%~15%会进入到焦炭中,焦炭在再生器中燃烧,其中的硫转化为SO2和SO3,这些硫化物随再生烟气排入大气,产生大气污染。此外,硫还易产生硫化氢、硫化铁、硫醇铁等物质,对生产装置产生腐蚀作用。

    氮在石油中的含量为一般为万分之几至千分之几,存在形态如吡啶、喹啉、异喹啉、吡咯、吲哚等,当油品沈瑞华,1994年毕业于中国石油大学(华东)应用化学专业,2010年获得澳大利亚新南威尔士大学材料科学与工程专业博士学位,讲师,现在中国石油大学(华东)化工学院工作,主要从事重油加工和材料科学方面的科研和教学。

    石油化学是高等院校石油、化工相关专业的基础课程之一,文章从课程的教学角度出发,结合石油加工过程中产生的环境问题,阐述了石油化学课程中应有的环保理念,并讨论了如何将这种环保理念在课程教学中加以灌输的方法。

    作为化学学科之一,是无机与分析化学、有机化学、物理化学以及仪器分析等课程的理论知识在石油加工领域中的应用。可作为化学工程与工艺、应用化学、石油炼制、石油工程、钻井技术、油气开采技术、油气储运技术等专业的教材,也可作为石油天然气行业中技术人员和管理人员的参考用书。

    该课程主要研究石油的组成、性质及其加工成为发动机燃料、剂和石油化学品过程中的化学问题的学科,其范围大体包括石油及其产品的化学组成与性质、石油热转化及催化转化的化学原理、油及添加剂化学、石油化学品合成化学原理等。课程的主要任务是使学生掌握关于石油及其产品的物理性质和化学组成的基本知识以及主要石油热转化与催化转化的基本化学原理,并培养其将化学基础理论与石油加工的实践相结合的能力。

    课程内容  石油化学课程的主要内容包括了石油的化学组成、石油及其馏分的物理化学性质、石油产品的使用性能与其化学组成之间的关系,并对石油化学组分的分离分析方法及石油成因等作一般介绍,此外也重点介绍了石油加工过程的化学原理,包括热转化及各种催化转化过程,并简要介绍了从石油及天然气制取石油化学品的过程。

第4篇

随着人民生活水平的不断提高,人们对生活质量的要求也在不断提高,医疗模式已由单纯的疾病治疗转变为预防、保健、治疗、康复相结合的模式。大医院人山人海,小药店街头巷尾随处可见,医药工业迅猛发展,药学专业人才倍受青睐,现在除了传统的医学院校培养药学人才外,许多理工科院校也相继开办了药学专业(如重庆大学、西南大学、重庆邮电大学和重庆理工大学等),而基础化学是药学相关专业非常重要的专业基础课,目前我国药学专业的基础化学课程仍按照传统的四大基础化学开课。随着化学基础课学时不断压缩,每门课程的学时非常有限,特别是理工科高校的药学专业,学生的基础化学知识对后续专业课程和专业技能的学习非常重要。所以,在少学时的基础化学课程教学中教师更重视学生对基础知识的理解和掌握,而忽略了在教学中对学生绿色化学意识的教育和培养。随着环境问题的日益严峻,化学教育工作者一定要树立可持续发展的观念,将绿色化学的思想贯穿于整个化学教育的全过程,让学生认识到从“粗放型”的传统化学转变为“本文由收集整理集约型”的“绿色化学”是历史发展的必然。

针对这些情况,当前一些普通高校进行了相关研究与实践,以提高基础化学教学效果,但是,大多数高校主要是根据学时来选择安排教学内容,利用改进教学手段来增加教学内容,着眼于局部,头痛医头,脚痛医脚,教学效果虽有所提高,但是效果不甚明显,没有找到从根本上提高基础化学教学效果的方法。本化学教学团队提出了《基于“绿色化学”理念的理工科院校药学相关基础化学系列课程整合与优化的研究与实践》课题,依托重庆邮电大学中药学专业和制药工程专业的学生进行了实践。

一 培养具有“绿色化学”理念的大学生是人类社会对高校化学教育的基本要求

“绿色化学”是一门从源头上阻止污染的化学,它用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质的产生和使用,有利于引导学生热爱自然、尊重自然、与自然和谐发展,牢固树立绿色意识,自觉成为未来的绿色人才。“绿色化学”是人类与自然和谐的化学,是面向未来提出的化学新概念,同时也为化学教学提出了新课题。

因此,本化学教学团队在基础化学教别强调引入“绿色化学”理念,在绪论部分专门设有“建立绿色化学理念,推动经济和社会的可持续发展”这一部分,强调绿色化学的必要性,并且基于“绿色化学”理念选择教学内容。在教学过程中渗透“绿色化学”理念,将从源头上预防化学污染的新观点逐步深入学生心中。特别是实验教学中,化学教学团队根据专业特色与学生能力培养的需要,在实验项目的设置上渗透绿色化学理念,改革实验教学模式,实验项目中大大减少了独立的基本操作单元实验和验证性实验,将大部分基本操作实验和验证性实验安排在实验技术网络虚拟与仿真实验室中实施,同时大大增加实用性、综合性实验,将部分基本操作融入综合性和设计性实验中。实验原材料都是无毒或低毒的,删除了一些毒性高、污染大、效果差的合成实验。打造以“绿色化学”为特色的教学、科研实验平台,努力培养具有“绿色化学”理念的大学生。

二 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容的整合实践

1.教学内容的整合原则

第二军医大学药学院将无机化学和物理化学两门课程整合,很好地解决了这两门课程中的内容重叠问题,同时使无机化学的教学内容得到了引申,使知识的系统化更加显著。本化学教学团队基于“绿色化学”理念将四大基础化学进行整合,即将无机化学、分析化学、物理化学和有机化学四门课程进行整合,根据药学专业要求,立足理工科院校注重四大基础化学的关联,确保整个基础化学知识体系的完整,总课程名称设为基础化学,具体按照普通化学、有机化学和物理化学三门课程进行排课。本化学教学团队一起讨论、确定教学内容和相应的学时数,并且备有一些选学内容供学时稍充分的学校选用,或者供学生自学,但是紧密把握“面向药学专业的基础化学知识”、“知识点之间的连贯”及“难易程度循序渐进”这三个基本原则,使学生有兴趣学,更轻松地学。

2.整合后教学内容的具体安排

针对大学第一学期,新生入学较晚,学习时间较短,需要一段时间适应大学学习、生活等实际情况,第一学期的普通化学先介绍药学与化学的关系,强调化学在药学专业中的作用,让学生首先从思想上重视它,同时介绍“绿色化学”的基本概念和原则,突出绿色化学在医药工业和社会发展中的意义及必要性,站在整个基础化学角度强调绿色化学的重要性和必要性,先行建立“绿色化学”理念。具体内容是:先介绍简单且与中学化学衔接较多的气体和溶液,引入大学基础化学的教学;然后利用热化学反应方程式引入化学反应热、热力学第一定律和第二定律,引出判断化学反应自发性的吉布斯自由能判据;从吉布斯自由能变的符号判断反应方向和大小,表示反应限度,引入化学平衡,与中学化学紧密衔接,同时进一步衔接化学反应速率,使学生易于理解;有了平衡依据后,再分别介绍酸碱平衡与酸碱滴定,沉淀溶解平衡与沉淀滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定,配位平衡与配位滴定;作为含量测定的加深,再介绍比色法和分光光度法。最后,联系中学化学知识简单介绍原子结构和分子结构的基本概念和基本理论,并且在每部分都要说明它在药学中的作用。第一学期的理论学时经教学团队统一讨论并经学校批准后定为64学时。

基于现代药物大多是有机物的现实,有机化学在药学相关专业非常重要,经教学团队统一讨论并经学校批准后有机化学理论课程定为96学时,安排在第二学期和第三学期授课。并且根据结构与性质的关系按照官能团分类介绍有机化学的内容,注重与中学有机化学衔接,强调具有某一类官能团的化合物其理化性质,每部分都要介绍一些有显著药理活性的化合物和该类化合物的合成工艺,重点强调绿色合成工艺路线,以及该类化合物的构效关系。同时简单介绍一些波谱知识,如红外、质谱和核磁共振谱等,能够推导简单的有机化合物的化学结构,为今后的中药化学、天然药物化学和药物合成打下坚实的基础。同时,有机化学实验重在一些综合性、实用性的绿色化学合成,既增加了学生的学习兴趣,提高了教学效果,同时也践行了绿色化学理念。

经过一年半的大学学习后,在学生基本上都适应了大学学习、生活的情况下,而且具备了较好的数学和化学基础之后,第四学期将深入介绍基础化学难点部分的物理化学,在化学热力学、化学动力学基础上,加深对化学热力学和化学动力学的学习,最后引入新知识相平衡,包括表面化学与胶体化学和药学前沿知识,以及化学知识及其技术在药学专业中的应用,要求讲原理时必须讲它的应用,重点是在药学方向的应用上。最后提纲挈领,建立整个基础化学的基本框架和知识体系。这样就把基础化学知识点整合,避免了重复,同时按照知识的难易程度和前后关系安排教学内容,节约了学时、方便了学生理解、提高了教学效果,以适应少学时的理工科院校药学专业的基础化学教学。

三 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容整合的初步效果

1.学生成绩明显提高

2007级学生因成绩差,有2名学生留级,有近10人未获学位,2008级有95%以上的学生获得学位,2012年重庆邮电大学推免试研究生学生中,生物信息学院5个专业6名同学获得,制药工程和中药学2个专业占了3名,而且有不少同学进入绿色化学与制药工程科研平台参与实验锻炼,参与发表sci收录科研论文4篇,参与中国发明专利的申报1项,1人次参与重庆市药物催化氢化工程技术研究中心的申报,获得了一项重庆邮电大学大学生创新实验项目。

第5篇

关键词:工程能力;创新能力;培养模式;基础课程

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)37-0035-02

化工专业基础课程主要包括《化工原理》、《化工热力学》、《化学反应工程》以及相关的认识实习和化工原理课程设计等课程。根据石化行业以及国家能源战略的发展需求,原有的培养模式已无法满足这一要求,必须通过加强专业基础课程的建设,建立以工程能力和创新能力为导向的新型培养模式,才能够培养出高水平的工程技术人才。本文在对日常教学、学生尤其是已毕业学生反馈、用人单位反馈进行大量分析与总结的基础上,提出了以工程和创新能力为导向的新的培养模式,并进行了多方面的建设工作。

一、面向石油化工行业特色,强化教师队伍与课程建设

1.建立具有较强工程能力的教师队伍。在以工程能力和创新能力为导向的新型培养模式中,教师不但要具有较高的科研水平,还应该具有极为深厚的工程背景。课程教师队伍共由20名教师组成。为了提高教师的工程能力,聘请资深炼油化工设计人员定期进行讲座。在科研成果的工业化转化过程中,鼓励年轻老师共同参与,提高其工程能力。通过几年的建设,形成了一只高水平的教师队伍:1名教授被评为北京市高等学校教学名师、2名教授被评为校教学名师、1名副教授被评为校品牌课教师、《化工原理》教学团队被评为北京市优秀教学团队、建设了《化工原理》与《化工热力学》2门北京市精品课程。

2.形成了具有鲜明行业特色的教材体系。原有教学模式中采用的都是化工通用的教材,根据毕业生和用人单位的反馈,教材内容不能满足石化行业的发展需求,一些内容和方法在工厂也不再使用。为此,任课教师主编了《化工热力学》、《化学工程与工艺专业实验》和《流态化工程》讲义(双语)、参编了《石油化学工程原理》、翻译出版了《化学反应工程》共4门课程的教材,针对石油加工过程进行了大量的补充和删减。如在《石油化学工程原理》教材中补充了石化行业常用的高温油泵的特殊输送要求,在分馏过程中补充了油品分馏塔的操作和核算;结合石油工程中流体相态对油田开发的重要性,对热力学教材中过时的图表法计算流体热力学性质等内容作相应的删减。主讲教师还主编了《催化裂化流态化技术》、《水合物科学及技术》、《二氧化碳捕集、封存与利用技术》,参编了《原油蒸馏工艺与工程》共4本著作,这些著作是化工专业其他课程的重要补充内容,并极大地开拓了学生的视野。

3.积极进行教学方法改革,增强学生的学习兴趣,提高教学效果。强调通过教学改革增强学生学习的兴趣。例如在《化工原理》教学中首先以多相传质设备的相控制基本理论作为基本路线;其次,建立了多相传质工艺和设备过渡教学体系;再次,建立了多相传质及其附属设备的全塔负荷性能图分析理论,规范了塔设备操作限的概念。多年来学生普遍对《化工热力学》有畏难情绪,认为理论性过强、难以应用。任课教师分析发现过去课程中大量使用的图表在生产实际中很少使用,基本都已通过计算模型实现。因此在授课时只对少数必要的图表进行讲解,以帮助说明问题或者现象。而对于实际工作中经常用到的状态方程和活度系数模型等,文献报道的状态方程有几百个,现场使用时往往无从取舍,因此在课堂上进行了仔细的讲解,对于过去大量存在的过程推导适当简化,要求学生学会使用商业化模拟软件进行计算,以满足未来工作中的需要,这样既突出了本科生学习过程的重点,又保证了教学的效果。

二、建立多样化的提高工程实践和工程设计能力的培养体系

化工专业基础课与实际化工生产联系非常密切,但学生在学习中却往往感到抽象、缺乏兴趣,其原因在于在以课堂教学为主的方式中很少涉及体验、实践的学习环节。如图1所示,在多样化的提高工程实践和工程设计能力的培养体系中,学生在学习专业基础课之前应先经历认识实习、参观化工设备模型、拆装实验等环节,激发起学生的兴趣,在专业基础课学习过程中,应通过设备仿真和拆装实验等体验实践环节,通过亲身感受进一步固化所学知识,最后通过课程设计等环节,促使学生对所学理论知识进行复习、应用,并进一步升华。在此过程中,学生学习专业知识的渴望是自发形成的,而不是传统的教师督促学习,因而学习效果很好,学生的动手能力、工程能力也得到了极大的提高。

为配合这一培养模式,授课教师建立了拆装实验室,包括各种形式的泵、压缩机、阀门、换热器、塔构件,向所有学生全天开放,部分涉及设备的课程甚至可以到实验室内讲授。另外,还建立了设备仿真系统,学生可模拟工厂内设备的启动与关闭。在课程设计教学中,强调一人一题、分组协作,既提倡相互协作,又保持设计过程的独立性,结课时引入答辩程序,要求同学对设计过程和设计思路进行讲解。此外,聘请校外资深设计人员给学生讲课,传授设计和工程经验。课题组教师还将多年科研成果:单指标全塔性能负荷图用于《化工原理课程设计》,引导学生通过Aspen软件编程计算,并与手工计算结果相对比、找不足。这些措施极大地提高了学生学习的主动性、积极性,使学生的工程能力通过多种方式得到锻炼。

三、创建创新能力培养的新模式

课程教师在《流态化工程》课程中,广泛搜集了国内外流态化领域的新理论、新知识,并将其简化为通俗易懂的知识,补充到教学内容里。内容涵盖了新的测量方法(如气泡直径的测量方法、颗粒混合的测量方法等)、经典理论的新发展(如经典两相理论的不足及其补充,以及基于其建立的新模型)、计算机CFD数值模拟等。在补充新的研究结果时,进行的大量的取舍,考虑到授课对象为本科生,理解能力和学习基础无法和研究生或专职研究人员相比,授课时只着重于新模型、新理论的描述,具体的推导过程和计算过程并不涉及。这样,既方便了学生的理解和学习,又能够为今后从事流态化研究的同学打下一定的基础。此外,将已工业化的优势科研成果转化为多功能教学实验装置,指导学生对感兴趣的知识点自主设计、完成实验,使学生的创新能力得到极大提高。例如,气固流化床反应器是石化行业广泛采用的反应器,由于知识比较抽象,学生无法获得深刻的理解。课程教师根据科研成果开发了《流化床自动控制综合实验系统》,可以直接观察实验现象,完成各种形式的流态化实验。学生还可以自己设计实验条件进行研究,该装置已经投入使用5年,受到了学生的好评,也得到了教育部有关专家的肯定,目前,该项技术已经推向市场。化工原理团队教师根据多年科研成果建立了多套大型冷模催化裂化实验教学装置,高达20m,一次可接纳学生10人/套,不但可以观察流化现象,而且可以展开密度、压力等多个物理参数的测量,进行压力平衡等装置运行状况的衡算。小型《催化裂化热态实验装置》不但可以测量产品收率、烧焦效果等工艺参数,而且可用于热量衡算、质量衡算、能耗分布等装置运行的评估计算,石油大学在旋风分离器领域的研究已达到国际先进水平,课程教师自行设计、加工了一套《旋风分离器冷态实验装置》,可进行气相流场、分离效率的测量等。石油大学化工热力学教学团队多年来形成了具有特色的研究方向,并曾获得国家和教育部的自然科学奖。化工热力学教学团队开发了《流体相平衡实验装置》,可以直接观察到流体的相态变化并完成气体在液体中溶解度的测定。根据多年从事油气藏流体相态研究,对化工热力学实验进行了大量的补充和改进,并编入了《化学工程与工艺实验》教材中,提高了实验设备和技术水平,提高了教学质量。

四、应用效果

第6篇

【关键词】化工专业 人才培养方案 专业特色 竞争力

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)01-0224-01

1.现状

化学工程与工艺专业是一个老牌的专业,长久以来为行业输送着新鲜血液,促进着经济的长足进步。但是近年来,由于高校的扩招,挂靠化工专业的热门方向此起彼伏诞生,专业师资的整体能力跟不上等等原因,使专业人才的整体素质和能力有所下降,而国民经济的不断发展,技术水平的不断提升,对专业人才的需要异常迫切。高校要抓住机遇,善于利用地方资源,促进专业办学特色, 提升人才综合能力, 提振专业的就业水平与竞争力。因此高校培养既有专业理论能力,又有动手能力的高素质人才尤为重要。

因此,新培养方案的制定与实施尤显突出。我校于2010年着手修改化学工程与工艺专业培养计划,新培养方案于2011届开始实施。

2.新培养方案的特点

2.1 培养目标明确,突出专业特点,体现专业应用

“本专业培养德、智、体、美全面发展,能够掌握化学工程与工艺方面的基础理论、基本技能以及相关的工程技术和知识,能在石油化工、煤化工、化工工艺、工业催化、能源、医药和环保等部门从事生产、服务、研发以及设计的高级技术应用型人才。”

“本专业执行宽专业,厚基础的教学指导方针,在培养学生理解和掌握化学工程与工艺学科理论知识的基础上,着重培养学生掌握化工领域工艺设计与设备设计、模拟优化方法、对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的基本能力。学生在专业课学习阶段,通过专业实习等途径,紧密联系石油化工、煤化工的生产实际,使学生具有独立思考和解决实际问题及创新的初步能力”。

我校的化学工程与工艺专业有两个方向,即石油化工方向和煤化工方向。我校地处辽宁化工城,素有“煤都”之称,既有石油化工的研发和生产优势,又有煤化工的产业与科研依托,发挥优势,凝练特色,致力于教学理念和方式的创新,培养应用型人才,具有强大的优势。

2.2注重培养规格,强化毕业生应获得的知识和能力

首先,强调德、体。“热爱祖国,遵纪守法,身体健康,具有良好的思想品德、社会公德和职业素养”。

其次,强调外语和计算机能力。外语和计算机属于工具型能力,会广泛应用于将来的工作和学习。

重点强调专业能力。获得专业基本知识,具备在专业生产第一线工作的基本能力;掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力;了解专业学科前沿,了解新装置、新技术、新工艺的发展动态;具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。

再次,强调了学生掌握文献检索、资料查询的基本方法,要具有创新意识和独立获取知识的能力。

2.3优化课程体系,体现厚基础、宽专业的培养特色,拓宽专业口径,淡化专业意识,加强基础教学,培养通才,增强人才的适应能力,提升自我发展能力。

首先,新培养方案提高了原来要求的规定修满教学学分,其中适当增加了实践教学学分。

学校前两年实施通识教育,不分专业,基础教育课程一致性,后两年体现专业特色,突出学科优势。

其次,在专业基础课设置上,强化了四大化学的理论课时与实验课时,同时整合了两个培养方向在《化工原理及实验》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工设计》、《专业外语》、《仪器分析与实验》、《电工学》等课程的一致性,体现了厚专业基础,宽专业口径的特点,增强了人才强大的理论基础。

在专业必修课设置上,既要突出两个方向的特色专业,又要体现我们学校的办学特点,扬己之长,使培养的人才具有特色,满足化工不同行业的需要。因此,我们将两个专业方向的部分特色课程交叉选修。如:石油加工方向选修《煤化工基础》、《洁净煤技术》,煤化工方向选修《石油化学》、《石油加工基础》,使所有的学生,既懂得了本专业的知识,也跨入了另一个相邻领域,扩展了知识面,也强化了就业优势。

2.4重视实践和创新能力培养,锻炼和强化学生实践动手能力,培养学生的创新思维和综合实践能力,最终成为具备实践和创新能力的应用型化工人才

新培养方案中,在实践教学环节,除了传统实习之外,引入了仿真教学,综合实验和综合能力素质训练,强化了实践能力的重要性,促进了学生综合能力的提升。

在实践教学体系中,金工实习、认识实习、生产实习,为学生提供了广阔的实践平台,我们学校先后与地方6个化工企业及科研院所签订了实习协议,每年都有学生去进行不同类型的实习,同时,我们也鼓励学生到企业委托实践,增强学生理论与实践结合能力的培养。

在课设和毕业设计(毕业论文),大胆创新,允许学生参与教师或者企业的科研课题,发散思维,在实践中提升学生的创新能力;鼓励学生积极参与“挑战杯”、“创新实践”、“科技小论文大赛”“资格认证”、各种论文和实验等大赛、以及参与各种培训及调查报告等,提升学生的创新思维,培养创新能力。

在仿真教学环节,学校引入了化工仿真实训软件,提供计算机房,使学生足不出户,在计算机上就可以模拟实际化工工艺路线与实际化工装置,自己动手操作,将理论知识与实际处理问题相结合,既巩固了专业知识,也应用了专业知识,同时提升了动脑和动手能力。

在专业实验环节,既体现两个专业方向的共性,也强化了专业方向的特色。比如;石油化工方向学生开设化学工艺学专业实验与石油加工专业实验,而煤化工方向学生开设煤化工专业实验的同时,也进行石油加工实验,这样既淡化了专业方向性,强化了大化工的概念,也使学生在就业中更具备了竞争力。

3.新培养方案的实施效果

新培养方案从2011届开始实施至今,效果明显。具体体现在如下几个方面:

学生对学习的课程感兴趣程度增强,理论课学分普遍提高,受学业警示率明显下降。

学生在假期的实践机会增多,提高了学生的综合素质,提升了其就业的竞争力。

第7篇

关键词:亚麻废料;吸附; 碱性品红;环氧氯丙烷

中图分类号:X712文献标识码:A文章编号:16749944(2014)10015803

1引言

我国是纺织印染业第一大国,因此印染废水已成为当前最主要的水体污染源之一。印染废水往往含多种有机染料,具有污水量大、色度深、成分复杂、毒性强等特点[1],一直是工业污水处理中的难点,也是当前国内外水污染控制领域急需解决的一大难题[2]。

碱性品红相比其它染料具有较高的亮度和光强度,即使在极低的浓度下也能有较强的可见度。在有些国家,碱性品红也被作为致癌剂而受到控制[3]。因此,不能忽视对碱性品红废水中某些毒物指标的控制。

近几年, 研究者提出采用吸附方法处理染料废水。吸附剂是水处理技术和金属富集技术中一个重要手段。当今主要吸附剂有活性炭、氧化铝、分子筛、硅藻土和其他活性无机氧化物及树脂等。但它们分别存在着价格昂贵、吸附性能专一、吸附量小、再生较繁琐等特点[4]。

近年来对吸附剂种类的发现和对吸附剂的研制有很多,国外已对一些农业废弃物,如稻壳[5]、橘子皮[6]、树叶[7]、花生壳[8]和甘蔗渣[9]等处理工业染料废水进行研究,但是,以亚麻废料作为吸附剂对染料的吸附研究还鲜有报道。

4结论

生物吸附法具有制作简单成本低廉吸附量大的特点。本文采用亚麻废料作为原料,并用环氧氯丙烷对其修饰制成亚麻吸附剂研究对碱性品红的脱色能力,研究了溶液酸度、吸附动力学、最大吸附量和固液比因素对碱性品红吸附平衡的影响,从中寻找最佳吸附条件。

(1)溶液的酸度对碱性品红结构影响很大,所以对碱性品红溶液未做酸度调节。

(2)动力学实验中,未修饰的和环氧氯丙烷修饰的亚麻废料吸附剂对碱性品红吸附的最佳吸附时间为180min,对应的吸附量(q)值是47.37mg/g和59.18mg/g。

(3)最大吸附量实验中,未修饰的和环氧氯丙烷修饰的亚麻废料吸附剂对碱性品红吸附对应的最大吸附量(q)值分别为77.04mg/g和86.35mg/g。

(4)固液比试验中,未修饰的和环氧氯丙烷修饰的亚麻废料吸附剂对碱性品红吸附的最佳固液比为4.27时,对应的最大脱色率(E%)值分别为86.27% 和93.15%。

参考文献:

[1]徐文东,文湘华.微生物在含染料废水处理中的应用[J].环境污染治理技术与设备, 2000,1(1):9~16.

[2]石油化学工业部化工设计院.污染环境的工业有害物[M].北京:石油化学工业出版社:1976,247~253.

[3]王连生.有机污染物化学(下册)[M].北京:科学出版社,1991:68~72.

[4]杨昌竹.环境工程原理[M].北京:冶金工业出版社,164~188.

[5]Shamik Chowdhury and Papita Das Saha.Adsorption of malachite green from aqueous solution by naoh-modified rice husk:Fixed-bed column studies[J].Environmental Progress & Sustainable Energy,2013,32(3):433~865.

[6]Arami M,Limaee NY,Mahmoodi NM,Tabrizi NS.et al.Removal of dyes from colored textile wastewater by orange peel adsorbent:Equilibrium and kinetic studies[J].Colloid Inter Sci,2005,288(2):371~376.

[7]Han R,Zou W,Yu W,et a l.Bio sorption of methylene blue from aqueous solution by fallen phoenix tree. s leaves[J].Hazard Mater,2007,141(1):156~162.

[8]Gong Ren-min,LI Mei,Yang Chao,et al.Removal of cationic dyes from aqueous solution by adsorption on peanuthull[J].Hazardous Materials, 2005, 121(1/ 3):247~250.

[9]Tsai W T,Chang C Y,Lin M C,et al.Adsorption of acid dye onto activated carbons prepared from agricultural waste bagasse by ZnCl2 activation[J].Chemsphere,2001,45(1):51~58.