时间:2023-09-22 09:43:00
序论:在您撰写有机化工合成时,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。
在我国化工产业快速发展的形势之下,人们意识到化学污染的治理难度及其不可逆的后果,为此,在环保绿色的社会可持续发展理念之下,绿色化学的概念应运而生,人们在制造和应用化学产品的过程中,要避免使用有毒或危险性的试剂和溶剂,过氧化氢就成为了绿色化学中的极为重要的绿色化工产品,它运用新型的反应器,并基于过程集成与强化的视角,将氢氧直接合成过氧化氢的工艺与其他生产工艺相集成,从而实现了过氧化氢在有机化工合成应用中的安全性和环保性。
1过氧化氢应用概念分析
过氧化氢的化学式为H2O2,它在溶液的状态下被称为双氧水。过氧化氢具有自身独特的特性,它既具有氧化功能,同时还具有还原性能,可以当作催化剂在化工合成中加以应用。它在酸性介质中的氧化性能强于在碱性介质中的氧化性能;而恰恰相反,过氧化氢在碱性介质中的还原性能强于在酸性介质中的还原性能。过氧化氢的分子结构如下图所示:过氧化氢的氧化反应或还原反应,都会生成没有污染、没有毒性的水和氧气,可以说,是一种极为理想的绿色化学反应试剂。它在自然界中的植物和动物之中有少量的存在,如:放屁甲虫。过氧化氢最早是采用硝酸酸化过氧化钡制备而成,随着时代的进步和发展,过氧化氢的全球产量已经超过了220万吨,并且其制备方法也改为蒽醌自氧化法(AO)制备。还有采用酸处理的碳载体Au—Pd纳米催化剂催化O2和H2,即可以直接合成过氧化氢,这种新型方式极为经济,也较好地避免了蒽醌自氧化法的污染大、能耗高的劣势。随着过氧化氢的绿色化特性的不断实现,普遍性地应用于社会各个领域,如:纺织、造纸、电子、卫生、军工等。在过氧化氢中的催化活性组分,主要表现为:(1)Pd基催化剂。它在氢气和氧化的直接合成过氧化氢的技术运用中,极为普遍。相较而言,单金属Pd催化剂则无法获得这种高选择性和高产率的过氧化氢。这种Pd基催化剂掺杂有第二金属活性组分,如:Pt、Ce、La、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Cd、Cu等,这些不同的第二金属组份可以极大地提升Pd催化剂的活性,但是对催化剂活性的影响却不尽相同。(2)Au基催化剂。Au催化剂对于氢氧直接合成过氧化氢的过程,具有一定的活性影响。如:SiO2—Al2O3、Al2O3、ZnO、MgO等载体,都可以产生对过氧化氢的催化活性影响。在氢氧直接合成过氧化氢的反应中,还有诸多新型的反应器的参与,这些新型的反应器,极大地提高了合成反应的安全性和生产能力。它们主要包括有:(1)膜催化反应器。在这种新型的膜催化反应器之中,主要是由膜分离技术和催化反应技术合成,在这个新型的反应器之中,可以使反应物选择性地穿透膜,进入到反应区内,实现对某一反应物或产物的浓度调节。这种致密无机膜还可以将氢气和氧气活化为原子态或离子态,提高反应的选择性,并在无机膜的隔离作用之下,使易燃易爆的反应物从膜的两侧进料,从而极大地提高了反应的安全性。(2)介质阻挡放电型反应器。这种新型的介质阻挡放电,是指在放电区域内插入绝缘介质的气体放电,并使绝缘介质覆盖于电极之上,当放电电极间施加有足够高的电压时,电极间的气体就会被击穿,而生成介质阻挡电压。(3)微通道反应器。这种新型的反应器具有良好的传热性能,由于其微通道的宽度和深度较小,反应物可以在流动中快速、充分地融合;合成反应中的反应物的用量也较少,对于昂贵、有毒的反应物的用量大量减少,对环境的污染也随之减少,提供了环境友好合成研究的技术平台;在连续流动的方式下实现反应过程,可以精准地控制反应物的反应时间。尤其适应用于异常激烈的合成反应,可以较好地规避爆炸的风险。
2过氧化氢人名反应简述
2.1过氧化氢的Fenton反应这种反应是在过氧化氢和亚铁盐的条件下,将α—羟基酸氧化为α—酮酸、1,2—乙二醇氧化为羟基醛。其化学反应式如下所示:2.2过氧化氢的Ruff—Fenton降解反应这种反应可以应用于糖类的减链或脱羧,将过氧化氢、铁盐与醛糖酸进行反应,可以得到减少了一个羧基的醛糖。其化学反应式如下所示:2.3过氧化氢的Baeyer—Villiger氧化反应这种反应可酮或环酮转化成酯或内酯,这种合成反应要在过酸下实现。其化学反应式如下所示:2.4过氧化氢的Harries臭氧化反应这种反应将烯烃双键断开,并在还原条件下获得醇或羰基化合物;在氧化条件下获得羧酸和酮。其化学反应式如下所示:2.5过氧化氢的Dakin氧化反应这种反应是在碱性过氧化氢的存在前提下,将芳甲基醛或酮氧化转变成酚。它的化学反应式如下所示:2.6过氧化氢的Algar—Flynn—Oyamada反应这种反应可以在碱性过氧经氢的氧化反应条件下,将2—羟基查尔酮转变为2—芳基—3—羟基四氢苯并吡喃—4—酮。其化学反应式如下所示:2.7过氧化氢的Milas烯烃羟基化反应这种反应是指烯烃在紫外光的照射下、钒或铬氧化物的催化条件下,被过氧化氢氧化,转变为顺式邻二醇。其化学反应式如下所示:2.8过氧化氢的Baudisch反应这种反应是在过氧化氢和铜盐的存在条件前提下,将苯转化得到邻位亚硝基苯酚。其化学反应式如下所示:2.9过氧化氢的Brown硼氢化反应这种反应属于烯的硼氢化—氧化反应,通常应用于醇的化工合成。其化学反应式如下:由上可知,过氧化氢的有机合成人名反应,应用极其广泛,具有极为重要的研究价值和意义。
3过氧化氢在有机化工合成中的实践应用分析
过氧化氢在有机合成的中的实践应用,自二十世纪九十年代开始,就有一些绿色介质如:临界流体、氟相、离子液体等参与其中。过氧化氢在有机合成中的应用有多种如:氧化反应、羟基化反应、氧卤化反应等,并从反应起始物和目标分子而言,可以应用于如下有机物的合成过程:(1)过氧化氢在醇的氧化应用在醇系列的化工合成过程中,过氧化氢是必不可少的化学试剂,由于醇系列如:仲醇、脂肪族伯等产物,极易与过氧化氢试剂产生氧化反应,因而应用极为广泛而重要。醇在过氧化氢的合成作用之下,便会生成羟基化合物,形成良好的循环状态。然而,醇的氧化与其他化合物不同,在钨、锰、硒的化合物之中,醇系列产物起到了“催化剂”的作用。甲醇是常用的醇系列产物,它在光照的条件下,可以生成乙二醇。由此可见,醇系列的氧化反应有其常见性和特殊性,需要在化工生产中加以严格而有效的控制,使其产品与市场的安全标准相契合。(2)过氧化氢在烯烃的氧化应用过氧化氢在烯烃中的氧化应用也是极为常见的类型。在不同的反应条件前提下,过氧化氢可以实现对烯烃的氧化,生成类型不同的混合物,在反应过程中使用催化剂,则可以对氧化反应条件实施有效的控制,使烯烃在过氧化氢的反应作用下,转变为环氧化物。然而,对于分子量较大的烯烃来说,其氧化反应又有所不同,烯烃要与钨酸盐、磷酸盐、转移催化剂按照1:2:1的比例,加以混合反应。在这个反应过程中,转移催化剂主要是采用常见的甲级三辛基氯化铵的环氧化催化剂。在这个氧化反应中,由于长链不饱和脂肪酸酯的环氧化物是塑料的增塑剂,因而显现出氧化反应的重要性。在氧化反应之中,由于钨酸的作用,过氧化氢对链烯的氧化,可以开环生成邻二醇,随后在催化的反应作用条件下,过氧化氢又将烯烃轻基化,使之成为顺式邻二醇,在这个反应中,过氧化氢对链烯具有立体的选择性,当生成顺式邻二醇之后,如果条件充足,邻二醇还可以被进一步氧化,生成酮和醛式酸,实现对植物生长的合理调节,并可以广泛应用于对芳香醛的制备生产过程之中。如:茴香脑制茴香醛。(3)过氧化氢在芳香烃中的氧化应用在金属离子存在的前提下,过氧化氢可以与芳香化合物在氧化环境内,产生极为剧烈的反应,其反应后生成的产物错综复杂,具有较强的特殊性,这些反应后生成的产物主要有氧化偶联、羟基化、支链氧化等混合物。在化工企业的冬麦制备芳香烃产品的过程之中,如果需要在制备条件具备的条件下,获得最好的产品,就需要使过氧化氢与芳香烃产物充分结合,具体的方法是先利用钴盐、铁实现催化作用,在过氧化氢参与的条件下,与20%~30%的苯酚产生化学反应;随后,当化学反应终止之后,即会生成70%~80%的邻苯二酚。这种化学反应极为迅速,也可以获得较多的合成产物。另外,在乙酸存在的条件前提下,过氧化氢可以与芳香烃反应,使芳香烃物质的侧链与过氧化氢产生氧化反应,生成酮、醛的化学反应,具有极为重要的工业价值和现实意义。(4)过氧化氢在羟基化合物中的氧化应用醛是相较于醇而言的更易被过氧化氢氧化的化合物,它可以在缺少催化剂的环境下,与过氧化氢发生反应作用而被氧化,并生成羟酸。但是,醛与醇不同的一点在于,芳香醛物质是极为特殊的物质,它在碱性环境下可以与过氧化氢产生“达金反应”,在这个环境作用下所生成的甲酸酯会在水的溶解下,得到比原料少一个碳的酚。它在酸性环境下,可以与过氧化氢产生反应,对环酮进行反应处理,生成二聚环烷和三聚环烷的过氧化物,在对其进行加热和分解之后,又可以生成大环烷烃和内酯,这是制备大环化合物的重要方法,但是产率较低。另外,在酸催化的条件前提下,羟酸可以与过氧化氢产生反应,生成过氧酸,并且在反应过程中一旦产生酸,则会迅速与反应物发生反应。这种过氧酸具有比过氧化氢更为优良的氧化作用。(5)过氧化氢在含磷、氮、硫化合物中的氧化应用在碱性存在的条件前提下,含磷、氮、硫的化合物与会过氧化氢产生化学反应,得到产率较高的硫醚,硫醚还可以被氧化为亚砜或砜,在氧化反应中生成的二硫代氨基甲酸盐与过氧化氢发生反应,便会生成四烷基秋兰姆化二硫。硫醇、胺在与过氧化氢的氧化反应之下,可以发生偶联反应,这种氧化反应通常用于制备炎黄酰胺。
4结束语
煤炭有机化工发展的目的与意义
1有利于替代石油能源,实现煤炭高效洁净转化
结合我国煤炭工业现状,发展以煤炭为原料的有机化学工业,是解决企业对能源需求稳定而持续的要求,进而不断推动我国经济发展。在实际操作中,主要应用煤炭液化的手法,使得传统煤炭向高能石油的功效上相似的过度。其中液化的方法主要分为2类:直接液化与间接液化。直接液化是指工人在煤炭加工中通过对煤炭施加高温高压作用,使其直接加氢裂化成为油料产品;间接液化是指先直接对煤炭原料予以气化净化,得到氢气与一氧化碳等初级产品,之后在高温高压及催化剂作用下,合成相应的油料产品。此种方法对煤炭资源高效率的应用有着很大的促进作用,有利于对石油能源的替代,对当下能源资源危机的化解起到一定的缓解,进而提高了我国在能源经济上的国际竞争力。
2促进煤炭焦化工业,提高生产附加值
在传统的煤炭能源利用方面,由于其使用的技术与设施的局限,使得煤炭的利用上低效化,为此在今后煤炭企业发展过程中,为减少这样的浪费,我们需通过在原始煤炭利用的基础上,融入有机化学的技术,从而获得高效的能源利用效果,间接的对生产产品附加价值予以提升,其中煤炭焦化工业就是提升能源效率利用的典型代表。在煤炭焦化过程中,生产者一般以原煤为资源,在隔绝空气的环境下,经由高温高压的特殊处理,以此获得焦炭及其相关煤焦油、煤气等附属产品。在获得这些分解产品后,我们还需对其进一步加以处理与利用。如煤气可以直接收集输送给生产企业与大众用户使用,焦炭可用于制备水煤气或是用来合成有用的原料气体,对于煤焦油这一多成分混合物的利用,可采用提纯分离的方法,以获得多种原料产品,通过以上的方式有效提升煤炭资源的利用效率。
3综合利用废弃能源,促进能源可持续化发展
在煤炭开发过程中,一般伴随着煤层气的释放,在过去由于开采与利用技术的限制,往往将其视为一种有害的气体,加以随意的排放。但随着近代煤炭利用与有机化学工业的不断进步与发展,科研人员现已探明,煤层气实质是一种新型的高效优质性洁净化工能源,为此需对其认真利用,以此实现对于废弃能源的综合利用,变害为利,促进能源的可持续化发展。
未来煤炭有机化学发展目标与技术改革
1以煤炭为原料的有机化学工业发展存在的缺陷
(1)煤炭有机化工技术水平不高,进步缓慢受我国科技水平的影响,我国在煤化工等方面的工业更新进展非常缓慢,虽煤化工供应发展至今已经有100多年的历史,但我国煤化工基础技术工艺基本没有突破性的大提高,做过的一些技术的改进真正应用与工业化的也不多。虽然在此期间,我国也做过向国外引进先进的技术,但总体而言,由于我国自身环境的限制,大型的煤化工设备与技术并不能完全适用于我国的发展,其引用技术对我国煤化工全局化技术改革的带动作用极为有限。(2)全国煤炭有机化工低水平重复建设严重由于不同的化工产品应用范围不同,市场广度也有不同之处,为此我国煤炭有机化工发展出现了低水平重复化建设现象,主要表现在对于市场较广,应用于生活生产较多的有机产品,全国煤炭化工企业集中向此方向生产,由此导致了某些有机化工产品生产过量,造成市场供大于求,由此大大影响了煤炭化工企业的经济正常发展。(3)技术开发机制不完善在我国,煤资源是最为主要的能源主体,为此实际生产中,企业侧重于其原材料的提取与开发,但对于煤资源相应的转换技术并未放在主要的地位,企业对其关心的投入力度远远不够,为此造成了煤炭有机化工在技术提升上的缺陷,进一步造成了我国煤资源技术与国外的差距。
2未来工业发展改革与创新
(1)实现一体化构想根据现代煤化工技术密集型和投资密集型的特点,若想实现其经济效益的提升,需要实现其一体化的构想。所谓一体化是指,在具体的化工企业中,企业为将大型的煤化工应用设备、大型电力设施与实际煤矿相结合,而提出的一种整合式一体构想。其主要是将煤化工装置直接建立于矿区或是临近与矿区的地带,实现煤化工与煤矿开采工作协同配合,以此达到减少煤炭运耗上的资金投入,实现对煤炭资源合理化优化配置。(2)实行基地化生产所谓煤炭有机化工基地化,是指在有机化学工业中,企业团体内部在布置相关部门企业的过程中,根据其内部特有属性与工业生产流程,对企业群体地理与配合上予以合理配置布局,以此发挥出企业集聚的效果,实现煤炭有机化工资源配置效率与效益的提高,谋求有机化学工业集约化经营,真正做到对现有煤炭资源的高效合理化利用。(3)努力开发有机化工新技术为了实现我国有机化工发展向现代化与大型化转变,提高煤炭化工水平,以此加强煤炭资源对石油能源的取代效果,相关工业部门必须在其企业发展过程中,努力加强有机化工新技术的开发工作。对于有机化学生产工业而言,只有在技术上寻求突破才能真正实现其企业的发展,与我国能源战略目标的实施。
结语
关键词 低碳经济;有机化工;能源发展;走势
中图分类号:TF761+.2 文献标识码:A 文章编号:
前言
随着世界终将走进到工业化时代,各种制品的消耗也将会继续增长。虽然物料的循环使用效率逐渐在强化,但地球范围内的金属、非金属矿藏是有一定限度的,而且正在逐渐面临开采难度上和消耗过大的问题。有机化工科技百年来的进步已经在很多领域内以低得多的资源、成本、低碳放替代矿物材料,不断满足人们的需要
低碳经济发展背景下的能源发展
所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下主要通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭的使用,以避免奢侈和浪费的碳排放。低碳经济的发展是根据目前整个国际社会都在关注碳排放,要求实现绿色可持续发展的背景下提出的。从19世纪 50 年代工业化时代的开始,150多年来,工业经济在不断发展,带来了社会上的很多变化,方便了人们的生活水平。工业化在带来经济快速发展的同时,也给气候带来了一定的负面影响。据IPCC(政府间气候变化专门委员会)的评估结果显示,全球气候正在变暖,导致变暖的原因主要是人类燃烧化石能源和毁林开荒等行为向大气中排放大量温室气体,加剧了温室气体的效果。而据 NOAA(美国国家大气和海洋管理局)最新的调查结果,全球大气中的二氧化碳浓度已从工业革命前的280ppm左右上升到了 2010 年的 389ppm。CO2等温室气体浓度的增加会造成地球表面温度增加,造成冰雪的快速融化、海平面上升等气候灾害。整个国际社会对温室气体引起气候变化的关注促成了联合国气候会议。对我国能源的发展来讲,要结合低碳经济时代的要求,实现能源的合理利用。首先要调整改善能源消费结构,坚持以煤炭为主、电力为中心、油气和新能源实现全面发展的战略,制定一个科学的并趋向量化的使用标准,规范能源使用情况,建立低碳、高效、节能的能源结构,加快研发新能源,减少温室气体的排放;其次是要节约能源,提高能源的使用效率。在日常的生产和生活中重视能源的利用和开发。在经济上要通过实现产业结构调整、管理体制创新的手段来促进能源消费,提高能源利用效率和利用范围;三是要紧跟国际能源发展趋势,各个国家都意识到能源的可持续性以及可替代性,都在积极的发展新能源,发展绿色可持续能源,都在为能源的发展进行着长远的探讨和分析,所以我国也要紧跟世界能源的发展步伐,大规模的开发利用新能源,实现新能源代替旧能源。从根本上实现能源的充分利用。
低碳时代有机化工的走势探讨
1、煤化工有机化工的发展与能源的发展有着紧密联系。所谓有机化工,即为有机化学工业,也可称之为有机合成工业,它的原料包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯等。有机化工原料发展到现在也历经近百年的发展历程。有机化工原料最早是从19世纪的煤化工发展起来的,煤化工的发展伴随着炼焦副产品以及电石工业的发展,利用焦炭通过电石生产乙炔和聚氯乙烯,利用焦炉煤气生产城市用煤气以及甲苯、沥青等化工用品。到20世纪初,随着石油的出现,石油以其流动性强、高氢碳比的优势以及汽车和飞机制造业的发展而逐渐取代了煤化工,成为有机化工的新主体。随着技术的不断发展,出现了现代煤化工,现代煤化工不同于传统煤化工,现代煤化工更加注重了技术对有机化工的影响。现代煤化工起源于第一次世界大战之后,德国因缺乏油气资源无法维持战争,开展了煤化工和由煤制取液体燃料的研究,并成功发明了克虏伯一鲁奇外热式煤低温干馏炉及鲁奇一斯皮尔盖斯内热式干馏炉。二战后国际社会对南非实施石油禁止政策,这一政策进一步促成了煤化工业的发展,并成功开发了大型流化床反应器及成功建成两座规模化的人工石油生产工厂。随后煤化工业进入短暂的慢发展期,于73年国际石油大幅涨价后重新受到重视,在以后的发展中随着技术的不断发展,现代煤化工业在规模、成本及效能上都得到了快速的进步和长远的发展。有机化工在低碳经济的发展背景下,未来的发展趋势也是要实现低碳、绿色可持续发展,符合我国经济可持续发展的要求,这也就要求有机化工在未来的发展中要不断实现技术创新,通过技术创新和科学创新来实现有机化工的绿色可持续发展。
2生物质从化学角度来看,狭义的天然气可以作为有机化工原料,因为甲烷转化为合成气之后,能够形成各种化学品。但是从一般情况分析,天然气化工不能够成为有机化工原料的主流产品。以甲烷为主要原料的天然气主要应用在燃料上是经济、高效、洁净的,但是制除氢气和甲醇等一些一碳化合物是远远不如石油的。当然,在一定的条件之下,天然气一碳化工也能够得到很好的发展。生物质作为有机原料有着非常独特的优势,很多自然界及其人工种植的作物主要成分是淀粉和纤维素等大分子碳水化合物。在酶的作用之下经过进一步加工,能够生产乙醇等产品。最早的乙烯工业原料路线就是由发酵产生的乙醇脱水。由太阳能够经过光合作用产生的,我们可以认为是资源无限的生物质,经过干馏和气化的诸如煤气化,获得合成气。藻类及其一些植物种子经过加工可以获得生物柴油,这也是化工原料。从另外一个方面分析,生物质在生长的过程当中吸收了非常多的二氧化碳,所以生物质化工具备着“碳中和”的能力,这是化石能源完全不具备的。所以,生物质作为有机化工的原料具备着非常广阔的前景。21世纪将会出现石油化工、煤化工和生物质化工共同竞争和发展的趋势。
3、乙烯和丙烯乙烯是有机化工原料中的标志性产品,乙烯主要用来生产聚乙烯、二氯乙烯、乙苯等,据统计我国 2010 年乙烯的消费量达到了 26Mt,而预计到2020年乙烯的消费量将达到36Mt。要实现单位乙烯产能的增加及运行成本的降低,可以采用大规模装置的生产方式。丙烯主要采用在生产聚丙烯、环氧丙烷、丙烯酸上,根据对丙烯的现有量及使用数量的研究,未来丙烯的需求增速将炒股乙烯,因此在现有状况下要注重丙烯的使用效率,通过技术创新实现丙烯的有效利用。提高丙烯的收率可以通过使用催化剂的方式,在催化剂中加入ZSM一5沸石,另外还可以通过调整装置结构的方式缩短停留时间来提高丙烯收率。
4、芳烃及苯芳烃的生产过程主要是通过是有种的环烷烃脱氢等反应生成。对芳烃的创新方式主要是通过生产工艺的创新,像近期研发出的抽提蒸馏工艺及与液液抽提工艺相结合的生产方式的创新,还可以进行转化工艺的创新,像正在研究的以甲苯和甲醇为原料,通过催化剂的转化形成芳烃。苯是重要的基本有机产品中的一种。苯的工艺创新主要是体现在提取工艺上,近年来由于生产无苯清洁汽油的需要,采取了抽提蒸馏方法将汽油中的苯分离出来,这也是未来苯的主要来源之一。
结语
低碳、环保是现代环境迫切需要的,低碳时代的发展之路是一个漫长的过程,而有机化工在低碳时代的发展中起着重要作用,同时也需要进行长远的谋划。未来我国有机化工原料主要将来源于石油、煤、生物质碳化工三方面,因此要实现有机化工的长远发展,也要积极采取措施保证石油、煤、生物质碳化工的长远发展,同时政府也要从宏观角度上因地制宜制定天然气资源的优化利用,才能从战略角度上实现资源的长远发展和利用。
参考文献
[1]石海佳,石磊.中国有机化工原料供应链结构——复杂网络视角[J].化工学报,2009(6).
[关键词]煤炭行业;节能减排;煤炭资源;有机化工技术
根据我国的经济发展形势来看,煤炭资源作为工业发展急需的各种资源中成本低技术低的优先选择,可是目前世界资源都处于一个匮乏的大趋势下,在这种大趋势中,对煤炭使用的节能减排会成为企业能否真正获得经济效益的重要环节,煤炭行业在有机化学的应用中可以找到新的节约资源的方式,从而促进企业经济效益的提升。
一、煤炭行业中有机化工技术的前景与特点
(一)有机化工技术与煤炭行业结合的前景
有机化学工业是化学工业中对于含碳物质的化工技术进行工业应用的化工产业统称,所以又叫做碳化合物工业。有机化学工业发展到今天,从一般的动植物化学工业发展到不可再生能源行业中重要的技术手段。目前以煤炭为主要原料的有机化工技术具有良好的应用前景,在各种资源匮乏的条件下,有机化工技术可以和煤炭行业相结合,不仅成为了有机化学工业的一个重要的基础增长点,也成为了煤炭资源在各种工业应用中节省成本提升效益的重要手段。
(二)有机化工技术和煤炭行业结合的具体应用
1.煤炭的液化技术
有机化工技术在煤炭行业中的应用有很多方面,其中比较重要的应用就是煤炭的制油技术,这种技术是比较先进的煤炭行业和有机化学技术相结合的技术,它的重要手段是利用煤炭来进行烃类化合物的提炼,一般情况下是对液体的烃类化合物的提炼,分为间接液化和直接液化两种方式。直接液化的方式是指将煤炭进行直接的野花,通过催化进行加氢处理,然后使其变成液体。在这个过程中主要有以下几个处理的步骤:煤炭的处理、对处理后的煤炭进行加强和液化、对煤炭野花后的固体和液体进行分离,对产出物进行油品的炼制和对工业残渣进行一定的处理。间接液化的方式是指创造一定的条件,如一定的温度和一定的压强,使用煤基合成的气体对化工类的原料和烃类的原料进行定向催化和处理,从而产生需要的产品。
2.煤炭的清洁技术
有机化工技术和煤炭行业的应用还体现在对煤炭的清洁,洗煤是针对不合格或者燃烧后污染比较严重的煤炭进行处理的一种方式,在对煤炭进行洗煤工作之后,可以对煤炭的效率有一个进一步的提升,从而进行以煤炭为原料的各种化学化工产品的合成,这种有机化工技术在国外的发展比较成熟,目前国内还需要一定的技术和资源才能在这方面取得更好的发展。
3.煤炭的气化技术
煤炭的气化过程中有着大量的物理变化和化学变化,一般情况下煤炭的气化技术是指把煤炭或者煤焦用氧气和水蒸气来作为气化剂对高温和高压条件下的取值进行一定的化学反应,来把煤炭中的可燃物质转化为可燃气体的过程,煤炭的气化技术主要分为地面气化和地下气化两个阶段。
地面气化是指在气化炉内对煤炭进行气化,地下气化指的是在地下的每层中就进行气化操作,两者的施工位置有所差别,但最后的结果却基本相同,都是保障煤炭气化的重要有机化工技术手段。
二、有机化工技术和煤炭行业结合的重要性
煤炭虽然说是成本很低的资源,但是在环境保护方面,煤炭的燃烧相对于其它能源会产生大量的环境成本,对于环境会造成极其恶劣的影响,煤炭燃烧产生大量的二氧化碳会产生臭氧层空洞等一系列的影响,而随着煤炭需求量的增加,大量的不合格煤炭也进入了煤炭的需求行列,这些不合格的煤炭还会产生大量的二氧化硫等,对环境有更加严重的影响。在煤炭行业中使用有机化工技术可以对这种现象进行有效的遏制和改善,通过复合型的硫酸钙载氧体的制备来对固体类的燃链化学链进行一定的强化和改善。
有机化工技术在煤炭行业的结合方面也有像前文提到的洗煤技术的改进,在这种技术中,对于洁净的生产技术、加工技术和转化技术都有较高的要求,对煤炭资源进行高效率和清洁的利用也是目前我国对于节能减排和提高企业效益的强大的企业技术需求,也是解决我国能源短缺等环境和能源问题最根本也是最有效的途径。有机化工技术在洗煤的工序中可以减少这部分的污染物排放和加强煤炭在加工转化和燃烧过程中的污染程度的控制。
有机化工技术还对煤炭在形态的转化和利用方面起到很大的作用,煤炭在经过形态的转换,尤其是气化和液化之后对于其他工业有着很重要的原料作用,煤炭的气化对于化工产业来说具有很重要的作用,煤炭的气化是指对煤的热作用以及一定的化学作用进行利用从而对煤炭中产生的可燃气体进行提取和开发,使得煤炭的利用从传统的物理开发方式转化为物理与化学方式相结合的煤炭利用方式,将采煤工艺和气化工艺结合在一起的采煤方法被称为第二代采煤方法。煤炭的转化技术对于企业经济效益的提升以及国家能源基本结构的改善起着重要的作用,其显著的影响就是减少煤炭开采废弃物对于环境的印象和煤炭大幅度开采造成的地面沉降与他先,使得煤炭的利用率得到大幅度的提升。
而煤炭的液化则有利于煤炭资源的运输和使用,可以作为同等液化燃料――石油的替代品来使用,从而节省大量的稀缺资源,在液化煤炭的过程中,也能把煤炭对环境产生的影响降到最小,从而维护地区的生态环境,提高企业的生态环境效益。
三、煤炭产业和有机化工技术结合的有效策略
(一)实现煤炭产业与其它产业的一体化发展
煤炭产业是工业发展的能源基础性产业,将煤炭产业与其它产业进行一体化的设计可以对整体产生较大的帮助,如把煤炭产业和化学化工产业进行生产链上的深度结合,把化工装置和煤炭开采结合起来,实现企业之间的协同配合,从而促进有机化工技术在煤炭行业中的应用,节省双方的成本。
(二)对煤炭产业和化工产业结合的新技术发展改革提出重视
煤炭产业和有机化工产业的结合在于对于高新技术的应用,所以为了适应当前我国经济的发展趋势,煤炭产业必须进行相应的技术研发,以提高煤炭化工技术的水平,实现我国能源结构的调整和企业经济效益的改善。
结语
煤炭产业之中对于有机化工技术的使用应该体现在方方面面,这是煤炭产业未来更加节能更加环保发展的大趋势,煤炭产业的工作者一定要对这种问题产生重视。
参考文献
[1]赖寒.以煤炭为原料的有机化学工业发展的分析与探究[J].煤炭技术,2012,09:256-257.
有机化工废水成本比较复杂,处理难度较大,尤其是浓度在1-20%的废水更需要综合多方面因素进行处理工艺的选择。本文对有机化工废水处理技术进行了简要分析,并对处理技术的发展前景做了简单预测。
关键词:
有机;废水;处理技术
1概述
化工、农药、制药、皮革、金属表面处理等行业生产过程中会产生大量的母液、浓缩液、清理液、槽液以及乳化液等,含大量的难降解有机物质,若不对其进行有效的降解处理,不仅会影响企业的长远发展,还会给周边的环境造成污染,进而影响整个生态平衡。有机物浓度低于1%的废液,可经过稀释或简单预处理后即可进入污水处理站处理;若有机物浓度超过20%的,则可通过焚烧法处理;而处于1-20%范围内的有机化工废液处理难度较大,不仅要考虑处理效果,还应考虑成本问题。本文主要以1-20%范围内的有机化工废液为例,对其处理技术进行分析。
2有机化工废水处理技术分析
高浓度有机化工废水处理问题是国内外学者广泛关注的一个问题,经过多年的研究和试验,已经形成了一系列较为成熟的处理体系。
2.1物理处理法
2.1.1吸附法
吸附法原理是利用疏松多孔结构的吸附剂吸附废液中的污染物,从而达到净化废水的目的。活性炭、树脂等物质是常用的吸附剂,如印染废水通过活性炭后,可除去大部分的有机成分,取得良好的处理效果;树脂在处理头孢G酸医药废水时,可取得很好的处理效果。李丽娟等人利用多种树脂,多级串联的方法对医药废液进行了试验处理,结果发现该法对头孢G酸的去除率可达95%以上,CODCr的去除率也达到了90%;而树脂经过5%的NaOH处理后,还可恢复吸附功能。吸附法应用过程中也存在一定的不足,吸附剂容易达到饱和状态,影响后期的处理效果;吸附剂再生工艺难度大,且成本高,一定程度上限制了该法的推广。
2.1.2萃取法
萃取法原理是利用一种溶剂对不同物质的溶解度具有明显差异的性质而达到分离物质组分的目的。处理时,向有机废水中投入萃取剂,萃取剂不溶于水,且对有机物的溶解性较高,因而废水中的有机物质溶解到萃取剂中,实现与水相的分离。王晓兵等人将叔胺N235、乙苯和煤油按比例混合成萃取剂,对含羧酸的有机化工废液进行处理,经过三次萃取后,去除率达到96%以上;处理含苯酚的有机化工废液时,可选用脂肪酸甲酯为萃取剂,萃取率可高达99.97%,基本实现了苯酚的循环再利用。
2.1.3膜分离法
膜分离法是借助外力作用使废水中的物质选择通过薄膜,进而达到去除有机物的目的。如在处理城市污水时,超滤法的使用能去除水中95%以上的浊度;纳膜处理染料废水时,可将废水中96%以上的染料成分截留,不受溶液pH的影响。膜分离技术运行成本低,操作简单,但容易发生结构现象,影响处理效果,限制了膜分离技术的使用。
2.2化学氧化法
2.2.1湿法氧化法
高温、高压条件下,废水中大分子有机物与氧化剂反应,生产无机物或小分子有机物的过程,称为湿法氧化法。湿法氧化法可应用在印染废液处理工艺中,提高水的可生化性。湿法氧化法反应时间短、处理效果好,不易产生二次污染,因此具有广泛的应用领域;但该法对设备要求较高,因此运行成本相对较高,无法在大规模废水处理中进行推广。
2.2.2催化氧化法
催化氧化法作用原理与湿法氧化法运行条件相似,但是通过催化作用将大分子有机物转化为低污染或无污染的小分子物质,Cu、Fe、Ni、Mn等是常用的催化剂。例如,利用该法处理有机废水,当温度控制在240℃,压强控制在6.5MPa时,CODCr的去除率可达到96.9%;催化氧化法适应性较好,但反应条件苛刻,只能在有限范围内处理少量有机废水。
2.2.3超临界水氧化法
超临界氧化法在催化剂作用下,有机物在超临界水中与氧气反应,导致有机物结构发生重组,进而达到分解大分子有机物的目的。利用超临界水氧化法处理造纸黑液时,废液内的CODCr和色度去除效果十分理想,控制实验条件时,废水中CODCr的去除率可达到99.8%。超临界水氧化法反应速度快,处理效率高,但由于反应条件仍为高温高压,因此限制了该法的大范围应用。
2.2.4其他氧化法
除以上几种氧化法外,还有臭氧氧化法和光催化氧化法。其中,臭氧氧化法氧化能力强,无二次污染,杀菌和脱色效果好,但对废液pH、反应时间要求较高;光催化氧化法氧化能力强,处理速度快,效果好,可用于ABS有机废水的处理,但应用也受到了限制,对废液颜色、成本均有一定要求。
2.3生物处理法
生物处理法是好氧或厌氧微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢,从而达到去除有机污染物的目的。在对味精工业废水进行试验时,SBR法对CODCr的去除率达到90%以上,达到国家二级排放标准。生物处理技术能耗低,符合绿色环保的要求,但占地面积大,管理过程相对复杂,对CODCr以及色度的去除率相对较低,且受温度、pH影响较大,因此一般不宜单独使用。
2.4微电解法
微电解法是利用金属腐蚀原理,构建原电池从而达到对有机废水进行处理的目的。处理时,在废水中填充的微电解材料可在自身电位差的作用下自行电解,消耗废水中的发色基团、助色基团、甚至断链,降低CODCr的含量。在利用微电解法对有机废水进行预处理时CODCr的去除率可达到39%,废水的可生化性由0.28上升至0.36。微电解法占地面积小,工艺简单,处理效果好,使用寿命长,便于维护,成本较低,因此可在大范围内推广使用;但该法存在的不足是铁耗量与碳耗量不均衡、容易生锈结垢,影响处理效果。
3有机化工废水处理技术发展前景
有机化工废水中组分含量复杂,使用单一的处理方法难以得到理想的处理效果,因此,多种处理方法的联合使用将是未来发展的主要趋势;另一方面,在我国提倡绿色经济的大背景下,发展绿色环保、低成本的处理技术将是未来研究的难点和重点。
作者:王亚伟 单位:石家庄昊普化工有限公司
参考文献:
[1]梁胜东.微电解法处理有机化工原料生产废水实验研究[J].环境保护与循环经济,2012,08:51-54.
[2]陈言臣.微电解法处理有机化工原料生产废水实验研究[J].化工管理,2013,24:118.
关键词:低碳时代 有机化工 生物质能源 可持续发展
随着世界工业经济的发展,人口剧烈增长,人类欲望的无限增长和生产生活方式的无节制,地球面临越来越严重的环境问题,二氧化碳的排放量愈来愈大,地球臭氧层面临前所未有的危机,全球灾难性气候屡屡出现,已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。因此,创新发展清洁煤技术、节能减排技术及可再生能源技术,大力推进节能环保和资源循环利用,加快构建以低碳排放为特征的有机化工体系,将成为发展低碳经济的重要内容。
一、低碳时展下的能源格局
低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。低碳经济实质是高能源利用效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济的发展模式,为节能减排、发展循环经济提供了操作性诠释,是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命。工业革命不仅丰富了人们的经济生活,还给人们带来了诸多的方便,但同时又给人们带来了生态环境破坏等环境问题。由于问题的严重性,我国已经开始改变能源格局,合理使用现有的能源,并注重其它新能源的开发与利用,希望能从根本上解决能源短缺的问题。
二、中国有机化工趋势分析
由于工业时代的到来,消费产品数量的持续上升,资源越来越短缺,而有机化工原料储量毕竟是有限的,所以应采取多种渠道进行循环利用,以此最大程度满足人们的需求。随着有机化工科技的进步,能源消耗的减少以及替代相关矿物能源的出现,为满足人们的相关需求提供了可能。
1.煤化工的发展
伴随化工技术的不断进步与发展,有机化工领域出现了现代煤化工,其不同于过去的煤化工,在原来的基础上进行了技术的改革。煤化工按其产品种类可分为传统煤化工和新型煤化工。传统煤化工是指煤制焦炭、电石、甲醇等技术成熟的产业。新型煤化工是指煤制油、煤制天然气、烯烃、二甲醚、乙二醇等以煤替代能源为导向的产业。经过几十年的发展,我国煤炭能源化工产业已经拥有雄厚基础。截至2013年底,我国焦炭产量为4.76亿吨,电石产量2033万吨,合成氨产量为5745万吨,甲醇产量为2878万吨,均位居世界前列。2013年,我国鼓励发展新型煤化工。10多个新型煤化工项目相继获国家发展改革委批准建立,其中包括了煤制天然气、煤制烯烃和煤制油等项目。目前,大多数新型煤化工项目仍处于产业化示范和开发研究阶段,预计部分项目将在未来3-5年内建成并投产。相信在未来的努力下,进行不断的创新与技术改革,我国煤化工的绿色发展指日可待。
2.生物质的发展前景
作为一种新型化工资源生物质,生物质能是由植物的光合作用固定地球上的太阳能,这个过程当中吸收了非常多的二氧化碳,所以生物质化工具备着“碳中和”的能力,这是化石能源完全不具备的,因此生物质能最有可能成为新世纪主要的新能源之一。据估计,植物光合作用每年贮存的能量约相当于世界燃料消耗的10倍;而作为能源的利用量还不到其总量的百分之一。其实,生物质能源是人类利用最多、最直接、最早的能源。生物质燃烧是最原始的利用方式,不仅热效率低,而且污染严重。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产清洁燃料,来替代煤炭,石油和天然气等燃料。从而减少对矿物能源的依赖,以此达到保护国家资源,减轻能源消耗给环境造成污染的目的。
2.1生物柴油的研发
我国多年来开展了大量的生物柴油研发工作,为此也付出了相当大的人、财、物力。“八五”期间,我国开始进行利用纤维素、废弃物制取乙醇燃料技术的研究和探索,主要是研究纤维素、废弃物的稀酸水解和发酵技术。目前,中科大、辽宁能源所、西北农林科技大、石油化工研究院等分别进行了实验研发及小型工业试验,一系列关键技术已被攻克,我国生物柴油工业产业化已日见成效。我国正在进行和探寻着可持续性好、污染小、资源利用率高的绿色环保道路。探索生物质合成液体燃料技术,对确保我国能源安全意义重大。
2.2生物质-沼气的应用
沼气技术是我国发展最早的生物质能源项目,是一种生物质气化技术。沼气与其他燃气相比,其抗爆性好,是一种很好的清洁燃料。此外,沼气气体调节技术作为一种新兴科研技术广泛应用于果蔬保鲜。以沼气作为环境的气体调节剂,用于粮食、果蔬的贮藏,可以降低贮藏物的呼吸强度,减弱其新陈代谢,推迟后熟期,并可以抑制贮藏器内粮食、果蔬的生理病害,防止真菌病害及虫害等。
结束语
低碳经济的发展和延伸将是一个持续升温的发展话题,在这低碳时代里,以往作为主要化工原料的石油将失去它的主导地位,为各种新型绿色环保能源所取代,最终退出化工原料的舞台。可持续发展是未来发展的主题,伴随着经济的可持续发展,能源作为经济运行的血液,已成为经济、科技界及各国政府优先考虑的问题。我们通过对石油、煤炭和生物质这些有机化工原料进行科学合理的分析后,不难看出只有因地制宜,科学制定有机化工发展规划,才能让我们在低碳经济发展迅速的今天,使中国有机化工持续健康优质高效的发展下去。我们有理由相信,在可预见的未来,我国生物质能的综合开发与利用必将达到一个新的高度。
参考文献:
关键词: 《有机化工生产技术》课程 教学改革 教学目标
1.高职《有机化工生产技术》课程改革的必要性
《有机化工生产技术》课程是高职高专化工类各专业必修的一门专业主干课程。它要求学生通过该课程中典型有机化工产品生产方法的学习,了解或掌握典型有机化工产品生产的原料路线、产品的主要应用、产品生产技术进展、反应原理、工艺条件、工艺流程、主要设备等知识,并能举一反三,拓展到其它有机化工产品的工艺参数的确定和工艺流程的组织,以及生产中应注意的安全操作知识,等等。
我院《有机化工生产技术》课程采用的是教育部高职高专规划教材,该教材是按照烃类热裂解、碳一、碳二、碳三、碳四、芳烃系列典型产品和化工生产典型操作技术的顺序编排的。本教材主要涉及的有机化工产品达18个之多,但每个产品阐述得不够详细。教师在上课时假如完全按照书本上的内容,照本宣科,就会形式单调,且内容空洞,进而学生学起来会很乏味,失去兴趣,或是所学的知识是孤立和片面的,不能前后联系贯通,更不能举一反三和应用。这也就无法达到融“知识、技能、态度”于一体的课程教学目标。怎么来避免这一现象?如何通过该课程的学习提升学生的职业能力?[1]-[2]进行课程教学改革是很有必要的,而教学改革可以从课程模式、内容,以及教材、教学法、手段等多方面进行探索[3]-[5]。笔者认为可以从以下几个方面进行教学改革。
2.课程教学改革探讨
2.1重视对学生所学基础知识的及时复习和应用
高职学生的基础较差,有些学生前面所学的《有机化学》和《物理化学》的大部分知识掌握不扎实或已经忘得差不多了。而在《有机化工生产技术》课程中,我们经常涉及《有机化学》和《物理化学》的内容。在讲解“反应原理”时,我们要提到有机反应;在讲解“反应温度和压力等工艺参数的确定”时我们要用到《物理化学》中的热力学和动力学的相关原理。因此在该课程的教学中重视对基础知识的及时复习和应用是很有必要的,及时的复习和应用可以收到事半功倍的效果。
例如在讲“丙烯羰基合成丁辛醇”时,笔者先复习有机化学中的羟醛缩合反应,虽然教材中的主副反应列举了很多,但学生找到了反应的规律以后,掌握起来就很轻松了。又如在讲苯烷基化制乙苯时,笔者先复习苯的亲电加成反应及其特点,于是该部分的主副反应就非常清晰了,如何尽量避免副反应、甚至工艺条件中的配料比等工艺参数如何确定也已基本说清楚了。再如,在讲解“甲醇合成反应工艺参数的确定”时,它涉及反应的热效应、化学平衡常数和平衡组成,以及催化剂的活性和选择性等大量的《物理化学》中的知识,结合起来进行讲解以后,学生对甲醇合成的工艺条件的确定,以及在工业上采用的高、中、低压法流程等知识理解起来就水到渠成。在理解的基础上掌握,才能加以运用,达到举一反三的学习效果。
2.2采用模块式教学方法
对工艺参数的确定、反应器型式、化工操作单元等具有共性的产品我们采用模块式教学方法,即打破教材中各章节的编排顺序进行教学。由于本教材各章节的内容相互之间没有理论上的关联性,因此各章节的内容在教学时间上提前或推后是完全可行的。
2.2.1模块之一――具有共性的作用或反应原理
例如:在烷烃热裂解、甲醇氧化制甲醛、丙烯氨氧化制丙烯腈、丙烯氧化制丙烯酸、丁烯氧化脱氢生产丁二烯、乙苯脱氢制苯乙烯等,工业生产时在反应器中我们都要加入一定量的水蒸气。加入水蒸气的作用具有共性的是降低产物的分压,促进平衡移动;稳定操作温度,避免局部过热;清除催化剂表面积炭;提高催化剂的选择性,等等。因此教师在教学中可以把教材中的某些内容的顺序作适当的调整,并作一定的补充和归类。
某些反应的反应物的配比如何确定是相通的。例如在苯与乙烯烷基化生产乙苯中,因乙苯的活性比苯更大,所以它与乙烯继续反应生成二乙苯,进而生成三乙苯的趋势很大,工业上通过控制苯与乙烯的配比来抑制副反应的发生。在环氧乙烷水合生成乙二醇的生产过程中配比的确定与此类似。在环氧乙烷水合生成乙二醇中,由于生成的乙二醇更容易与环氧乙烷继续反应生成二乙二醇,因而会生成三乙二醇、多缩乙二醇等副产物,生产中应通过增加水的配料比等来抑制副产物的生成。显然其原料配比的确定具有共性。通过采用模块式教学,把上述内容作为一个模块进行讲授,效果显然比孤立的讲解要好。
2.2.2模块之二――具有共性的反应设备
例如:对于气固相强放热催化反应,反应设备主要采用列管式固定床反应器和流化床反应器。但采用何种反应器,各有优劣。一般来说,固定床反应器转化率较高但温度控制不够均匀,而流化床反应器适用于大规模生产,可以避免局部过热,但其主要的缺点是催化剂会受磨损,以及单程转化率较低,等等。
在乙烯氧氯化法生产氯乙烯(教材中未加以提及)、丙烯氨氧化法生产丙烯腈、丁烯氧化脱氢生产丁二烯等工业生产中,上述两种反应器或两床结合的型式都有采用。优劣要依具体情况进行分析。这样把上述教材中不在一起的内容整合到一个模块中进行教学,通过这一模块的学习,学生对气固相强放热催化反应采用何种反应器会有一个比较全面的理解和掌握。
2.2.3模块之三――具有共性的化工操作单元
工艺流程的组织中涉及很多的化工操作单元,而对于具有共性的化工操作单元,可以采用模块式进行教学。
例如,吸收与解吸操作单元,在乙烯直接氧化生产环氧乙烷、丙烯氨氧化制丙烯腈、丙烯氧化生产丙烯酸等生产中,都有直接的应用。
又如,教材几处涉及萃取精馏在生产中的具体应用:在丙烯氨氧化生产丙烯腈中,在丁二烯的制备时,碳四馏分的分离过程中,等等。
这样通过对相同的操作单元在不同产品中的应用的学习,可以让学生较扎实地掌握相关的化工单元操作的原理及其在工业生产中的具体应用。
2.3采用探究式教学方法
在本课程的教学中,多设置情境,经常鼓励学生进行有目的性的探究,不但可以避免课堂单调,提高课程的活跃度,提高学生学习本课程的积极性,而且无形中可以加强学生分析问题和解决问题的能力,有利于培养学生的创新意识与创新能力。
上文已提到碳四馏分的分离是通过萃取精馏实现的。工业上根据所用的萃取剂的不同分为乙腈法和二甲基甲酰胺法等,教材上对这两种不同萃取剂的流程都进行了描述,但对两种流程的优劣没有进行比较。在讲解完两种流程以后,教师可鼓励学生进行探究,对这两种流程的适用条件和优劣进行比较。从而加深学生对两种工艺的理解。
又如,苯烷基化生产乙苯的工业生产中,烷基化液中主要含有苯、乙苯、二乙苯、多乙苯等,怎么对它们进行分离?除了书上所提及的分离流程以外还可以采用哪些流程?各有什么优劣?与本课程开始时所学的裂解气的深冷分离进行对比探究。让学生体会化工产品分离的复杂性、重要性和分离方法的多样性,在较为单调和机械的学习中增强学生学习的趣味性和主动性。
在探究式教学中教师要经常采用对比的手段。进行对比学习,可以加深学生对内容的理解,加深学生探究问题的深度与广度。
2.4采用任务驱动式教学法
任务驱动式教学,可以让学生的主体地位得到进一步的发挥。
任务驱动式教学的实施之一:在讲解完工艺参数以后,在教师适当的提示下,要求学生对该产品的工艺流程进行简单的设计和描述。之后再要求学生体会实际的生产流程是如何布置的。学生进行参与及对照,对提高学生合理设计工艺流程的能力是很有好处的。
任务驱动式教学的实施之二:可以在先一次课结束时把课程中的某些内容以任务的形式布置下去,让学生预习及准备几个问题,并明确告之下次课请学生上台讲解或讨论。每10―15名学生组成一个学习小组,每个小组轮流选派代表上台讲解或发言,学生讲解完以后,其他同学或提问或补充或讨论。最后教师进行点评和讲解。该法鼓励学生相互竞争,评价结果按适当的比例计入期末总评成绩,能培养学生的竞争意识、表现自我的意识和团队协作精神。
2.5采用现场与课堂相结合的教学方法
《有机化工生产技术》是与生产实际紧密联系的一门专业课程,甚至可以说是实际生产的缩写。有条件的话,我们可以到学校附近的工厂去看看相同的产品的工业生产流程。把工厂的流程与课本上的内容作比较,看看有何异同。我院对化工类各专业的学生都安排有专门的时间去附近的株洲化工厂等大中型化工企业去进行实习的时间。教师可以考虑把教室搬到车间进行教学,采用现场与课堂相结合的教学方法。请看以下教学案例设计:
课程教学单元设计案例:
不拘泥于传统的教学模式,采用现场与课堂相结合的教学方法,能充分调动学生学习的兴趣,充分发挥学生学习的主动性;有利于增加学生的感性认识,做到理论与实践有机结合;有利于培养学生认真严谨、学以致用的工作态度,提高其表达能力。对学生的评价结果以适当的比例计入期末总评成绩。
3.结语
《有机化工生产技术》是一门专业课程,其相关内容建立在《有机化学》与《物理化学》等基础学科之上,教师在教学中要重视对学生所学的基础知识的及时复习和应用,还应通过对传统的教学方式方法进行改革。笔者结合对本课程的教学经历,对采用模块式教学方法、探究式教学方法、任务驱动式教学,以及现场与课堂相结合等教学方法进行了探讨。通过教学改革,可以提高学生学习与参与课程的积极性和主动性,提高学生运用所学知识分析和解决问题的能力,有利于培养学生的创新意识和竞争意识,能有效地培养其沟通与表达能力,使学生从“要我学”逐渐转变到“我要学”,可以有效达到融“知识、技能、态度”于一体的课程教学目标。
参考文献:
[1]石伟平.我国职业教育课程改革中的问题与思路[J].职业技术教育,2005,(31):15-18.
[2]黄克孝.高职院校的历史使命与课程改革[J].职教通讯,2007,(1):37-39.
[3]柳景,李学杰.我国职业教育课程改革和课程体系的构建[J].云南师范大学党报,2007,(1):132-136.