化工设计与制图论文
化工设计与制图论文
化工工艺设计安全问题及控制论文
摘要: 在我们常见的化工生产中,所使用的大部分材料都是危险化学品,特别是在一些化工工艺有高温高压为反应条件的生产中,反应相对激烈,而且还会释放出大量的热量,产生气体,由此很容易引发一些安全事故,如火灾、化学材料泄露、爆炸等事故,所以在化学生产中,我们需要一些措施来尽可能的避免安全事故的发生,在本文中,我们对各种有可能出现的事故的安全问题进行分析。
关键词: 化工工艺;安全问题;工艺设计
我们目前很多化工工艺的设计在生产过程中都存在着安全问题,而化工生产的工艺设计中,化工工艺是影响的安全的关键因素,所以在化工工艺设计中应该对生产中的安全问题进行有效的控制,在化工工艺设计与生产过程中一定要按照相关政策严格执行,对化工工艺设计中可能存在的安全问题进行有效的控制,并且对化工工艺设计要严格控制,这样才能保证化工工艺设计的发展快速稳定。
1、关于化工工艺设计
1.1化工工艺设计的内容
化工工艺设计主要包括三个方面:工艺流程、设备布置、管道布置,首先设计人员要对工艺流程有一定的了解,之后根据工艺进行计算并绘制流程图,然后通过工艺计算和流程图提出设备需要具备的条件,然后交给设备专业的人员,并且提供出设计所需的相关参数,而且还要提供工艺控制方面的参数,以此来作为自控专业仪表选型的依据,然后工艺在根据工艺流程图来进行设备的初步布置,最后在有管道专业根据设备布置图配管完成最终的管道布置。
1.2化工工艺设计的特点
化工工艺的种类有很多,而且规格更是大相径庭,这样的话对于设备的选用就提出了很高的要求,所以化工工艺设计的工作量是非常大的,但是在时间方面又不能太过拖延,这也是化工工艺设计的一个特点,一般来说,化工工艺的总体投资都是非常多的,像反应装置、设备系统等项目都是非常复杂的,热切化工工艺中所使用的材料也是非常特殊的,为了可以更快的投入生产和使用,并且在短期内就可以占领市场,化工工艺的设计必须要具有较高的工作效率,在很多化工企业为了减少设计周期,大多是采用边生产,边设计的方式,这种方式虽然减少了工作周期,往往忽视了安全问题,因此对化工生产中的各个环节埋下了很多的安全隐患,因为各种化工生产规模不同,为了减少化工工艺设计的经费,在一些设计和实际操作没能按照相关规定进行,有的时候为了获得需要的工程数据,化工工艺设计的规模也会进行一定程度的增长,化工工艺设计要考虑最多的问题就是安全问题,对平常生产过程中各个阶段存在的安全隐患都要进行严格的识别和控制,尽可能的将各种隐患都做好相应的安全预案,以此来保证化工生产的安全性。
2、化工工艺设计中的安全问题
2.1化工反应装置的安全问题
化工反应时化工产品的核心,在化工反应中,会出现各种各样的安全隐患,在生产过程中很容易产生安全事故,尤其是在化工反应装置方面,存在着很多不可控制的因素,在反应装置设计时,必须要进行准确的计算和严格的分析,化工工艺设计时要考虑到各个反应物的反应速率和化学反应时产生的热效应,为了准确的控制化学反应,在工艺设计时要严格控制各个材料的进料量,对于反应的热量要准确的控制好,对于设备的冷却能力也要有较高的要求,在控制反应速率方面我们可以设计成多级反应的.模式,然而在我们实际的生产过程中,由于各种原因,无法达到设计时的理论数据,所以在生产时经常会对设备产生一定的损害,往往会因为超压或者超温致使化工设备变形,如果这种问题不能及时的解决,那么很容易产生安全事故,针对这一问题,我们在对于化工设备的设计时应该加入适当的压力释放装置。
2.2设备管道的安全问题
在化工生产的过程中,管道运输的材料一般都是易燃易爆、腐蚀性强的物品,如果管道在运输的过程中出现泄露的话,有毒有害的化学物质将会暴露在自然环境中,对环境的危害是非常大的,而且这种情况对化工生产也是很大的安全隐患,如果因为管道泄露而造成化学反应中各成分不能按照设计比例进行反应,那么很容易就会出现一系列的不合格产品,甚至在一些关键的反应中有可能出现超高温甚至是爆炸的情况,在管道方面为了尽量保证安全性,这就对管道的材料和接头、拐弯处选用合适的直径和正确的材料,在这些容易出现泄露的地方都是应该重点关注的,在这些地方不仅材料要有针对性的选择,而且在施工的过程中也要严格按照有关规定来执行,一定不能偷工减料,而且在管道的设计中,应该加入避免出现水锤、气液共存现象而导致危害管道安全的情况出现。
3、加强化工工艺设计安全控制的措施
3.1加强化工工艺路线安全设计
化工生产的连续性是非常强的,而且施工工艺也非常复杂,所以说化工生产中各种生产环节在安全性上都应该做到最好,将危险的可能性降到最低,而且一个环节出现问题那么很可能会影响到整个生产的线路,在化工工艺设计时应尽可能地选择低危险性的物料和反应方式,在可以选择多种方案是应该以安全性最高的情况方式选择,并且在可能的情况下尽量避免危险性高的线路。
3.2化工工艺反应装置的选择
在化工生产过程中,一般都会涉及到多个化学反应类型,如置换反应、取代反应、裂解、聚合、氧化、还原、缩合反应等等,不同的反应有不同的特点,所以在设计时应该有针对性的选择材料,而且在设计时必须要考虑到高温、高压等反应时,容器可以承受的程度,所以说在材料强度和稳定性都是反应装置的设计方面必须要考虑的问题。
4、结束语
化学生产的过程中,常常会涉及到一些危险品,而且化学生产的反应过程大多是高温、高压的条件下进行的,而且在生产过程中还涉及到管道运输的问题,如果在管道的方面出现安全问题那么对整个生产线都有很大的隐患,所以在设计时因该在保证生产线安全的情况下保证设计的快速,高效以及稳定的生产线,只有更快、更稳定的发展,才能为企业创造出更多的效益,并且可以有效的推动我国化工工艺的作用。
参考文献:
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[2]赵强.浅谈对化工工艺设计中危险因素控制的思考[J].化工管理,2013(22):18-26.科学技术
化学工程建设毕业论文论文
化学工程技术是支持各类有关化学工程的理论性基础,是一项十分复杂的科学研究。下面是我为大家整理的化学工程建设 毕业 论文论文,供大家参考。
《 能源化学工程专业建设研究 》
摘要:2010年 教育 部批准设置能源化学工程等首批战略性新兴产业专业。国内能源化学工程专业建设刚刚起步,课程体系建构、人才培养模式尚不完善。本文结合安徽理工大学能源化学工程专业建设中专业课程体系尤其是专业实践模块,以及能源化学工程专业建设中存在的一系列问题作一些探讨。以期为能源化学工程专业的发展提供一些借鉴。
关键词:能源化学工程;培养目标;课程体系;人才培养模式
1能源化学工程专业的产生
随着世界经济的不断发展,人类社会对能源的需求越来越多。能源问题成为21世纪人类面临的最基本问题。长远来看,在全世界范围内,一次能源仍将占主要地位。但随着时间的推移,一次能源逐渐消耗殆尽,煤、石油和天然气等含碳能源的洁净、高效利用,太阳能、风能、地热能、生物质能、潮汐能等具有清洁、低碳、可再生等优势的新能源的开发利用将成为未来世界经济可持续发展的关键[1]。能源化学工程(EnergyChemicalEngineering)作为一个全新的专业应运而生。安徽理工大学化学工程学院化学工程系根据自身化学工程与工艺(煤化工方向)专业优势,仅仅依托煤化工,但又不局限于煤化工,涵盖燃料电池、生物质能、电化学、生物柴油、环境化工等丰富内容,于2011年新增加能源化学工程专业。关于能源化学工程专业本科生课程体系建构、人才培养模式正处于不断探索和完善中。
2能源化学工程专业的培养目标
能源化学作为化学的一门重要分支学科,是掌握煤炭综合利用,了解非煤矿物能源,普及新能源和可再生能源知识、实现能源科学利用和可持续发展的重要科学技术基础。它利用化学与化工的理论与技术来解决能量转换、能量储存及能量传输问题,以更好地为人类经济和社会生活服务。化学变化都伴随着能量的变化,而能源的使用实质就是能量形式发生转化的过程。能源化学因其化学反应直接或者通过化学制备材料技术间接实现能量的转换与储存[2-8]。能源化学工程属于一个全新的专业,之前仅在化学工程与工艺专业里涵盖过一点,主要关注怎么利用能源、对大自然造成较少的伤害。主要研究方向:能源清洁转化、煤化工、环境催化、绿色合成、新能源利用与化学转化环境化工。
如今上升到一个全新的专业独立出来,可见其重要程度。专业人才培养目标的制定应建立在对专业深入分析和了解的基础上并结合国情、校情,能源化学工程专业人才培养目标也不例外[9-10]。考虑到安徽省淮南市是历史悠久的煤炭城市,再结合安徽理工大学化学工程学院化学工程系专业的办学特色,考虑专业发展与社会进步对人才的客观、合理的要求。我们在制定本专业的培养目标时,强调“厚基础、宽专业、高素质”,力求培养出具有良好科学素养、基础扎实、知识面宽,同时具有创新精神和国际视野的高级专门应用型人才[11-12]。
学生具有了扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识就能够快速适应涉及化学、化工、传统和新能源加工等领域的相关工作。具备在煤炭行业、电力行业、石油石化行业、生物质转化利用行业从事低碳能源清洁化、可再生能源利用以及能源高效转化、化工用能评价等领域进行科学研究、生产设计和技术管理等工作。我们培养的毕业生工作领域包括:煤化工行业、天然气化工行业、电厂化工综合利用行业、生物质能源化工行业、固体废物综合处理行业、石油加工行业、石油化工行业、催化剂生产和研发行业。可以在这些行业从事设计、科学研究、技术管理等工作或继续深造[13-16]。
3能源化学工程专业课程体系
除了公共基础课程、学科专业必修课程,立足能源城淮南市,依托安徽理工大学化学工程学院化学工程系的特色开设特色专业核心课程(如,能源化工导论、化学反应工程、化工热力学、化工分离工程、煤化学、工业催化I、能源化工工艺学、化工过程分析与合成、化工过程控制、化工设计基础)以及特色专业任选课(如,煤气化工艺学、煤基合成燃料、生物质能源及化工、燃烧工程、燃料电池、现代仪器分析、电化学工程、膜科学技术过程与原理、基本有机化工工艺、废弃物处理与资源化、环境化工、化工 专业英语 )。此外专业实践模块本系能源化学工程专业开设的专业基础实验-《煤化学及工艺学实验》,包含实验项目:煤样的制备、煤样的粒度分析、煤样堆积密度的测定;煤中水分、灰分、挥发分产率的测定及固定碳的计算;煤中硫元素的测定;煤的发热量测定;煤中碳氢元素的分析;煤气成分分析;烟煤坩埚膨胀序数的测定;烟煤奥亚膨胀度的测定;煤的粘结性指数的测定;煤灰熔融性的测定。这些实验项目以煤化工为特色,厚基础理论,意在培养学生扎实的理论基础。开设的专业实验-《能源化工专业实验》,包含实验项目:煤样的XRD分析;煤的热重分析;水煤浆的制备和性能评价;油品的常压蒸馏;生物柴油制备及性能评价;石油产品的性能测定1;石油产品的性能测定2;电化学-燃料电池电化学性质的测定;电化学-质子交换膜电化学性质的测定。这些实验项目不限于煤化工,设计生物柴油,电化学,燃料电池等,重在拓展知识面,培养宽专业,高素质人才。
4能源化学工程专业建设中存在的问题
安徽理工大学化学工程学院化学工程系根据自身化学工程与工艺(煤化工方向)专业优势,开设能源化学工程专业,经过这些年的不断摸索,至今已有一届毕业生,通过学生反馈,在专业建设上仍有一些不足:
(1)专业实践教学条件有待改善。就当前现状来看,本专业实验条件还相对落后,缺少大型分析仪器和设备,实验室建设相对滞后,现有实验器材台数还不能很好满足学生分组实验要求。
(2)师资队伍建设还需进一步加强。由于本专业办学历史较短,师资力量相对不足,专业结构也不近合理,一批青年教师还需逐渐成长,缺乏高水平科研项目和教学研究成果。
(3)部分课程设置不尽合理,同时,专业基础课、专业课开课的先后顺序还需进一步调整和完善。对于新开设的课程,有的授课教师对内容不太熟练,有必要加强教师的授课水平,有条件的话可以走出去,加强与兄弟院校和科研院所的交流合作。
(4)校外实习基地建设有待加强。现有实习基地以煤化工企业为主,与能源化学工程专业培养目标中强调的“宽专业”背景还有一定差距[17]。以煤化工行业为背景的院校能源化学工程专业建设是一个不断发展的过程。在开设该专业时仍需明确方向,吸收、借鉴相关院校办学 经验 ,不断摸索、改进、完善专业建设。不仅要办出自身专业特色,还要进一步解放思想,紧跟经济社会发展需要,培养出适应经济社会发展的高素质应用型人才。截止到目前为止,安徽理工大学能源化学工程专业建设经费陆续到位,新进大型设备招投标已完成,等待供货、安装调试。专业教师也正忙于实验室和实训基地的规划设计。结合应用型人才培养目标,学院领导带领专业教师通过广泛调研,集众家之长,具有专业特色的实践教学基地也逐步落实到位。相信安徽理工大学能源化学工程专业的明天会更加光辉灿烂。
参考文献
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《 能源化学工程人才培养模式改革思考 》
摘要:沈阳化工大学能源化学工程专业依据社会和行业的发展需求,确定了该专业的培养目标,专业建设紧密围绕培养目标进行。通过工程实践能力、实习实训、大学生科技创新等方面的培养,满足了培养具有较强创新意识与工程实践能力的工程技术应用型人才的培养要求,体现了科研促进教学的办学理念。
关键词:应用型人才;研究型教学模式;能源化学工程专业
依据沈阳化工大学"面向地方,服务辽宁,面向行业,服务全国,化工特色,应用特色,培养品德高尚、专业过硬、情商出众、强于实践、勇于创新的高素质应用型人才"的基本定位。能源化学工程专业的定位确定为满足国家战略性新兴产业发展和辽宁省老工业基地经济发展的需求,依据学校以OBE成果导向为目标和CDIO为人才培养的教育理念,突出化工特色和应用特色,培养具备能源化学工程相关专业知识,具有较强工程实践能力和创新意识的工程技术应用型人才。本文针对能源化学工程专业人才培养模式进行了改革创新与实践。
1注重学生综合素质培养
面向全体学生,坚持德育为先、坚持能力为重、坚持全面发展。把社会主义核心价值观融入教育教学全过程,全面加强和改进德育、智育、体育、美育,促进四育有机融合,着力提高学生综合素质,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。
2完善能源化学工程专业应用型人才培养方案及培养模式,加强学生工程实践能力
培养方案的完善主要涉及到培养目标及要求、课程体系及课程修读要求、所含专业方向及特色、学时学分调整、专业课程体系设置等方面,每4年一次,由学校统一安排。人才培养方案体现了工程知识、工程素质和工程能力培养的综合特征。特别在实践教学环节的设计上,应与工程实际紧密结合。
3以工程能力培养为主线,构建课程体系,形成特色鲜明的专业核心课程群
(1)加强通识基础课教育,拓宽学生的学识基础,强化学生的素质教育。融合各门基础课、专业基础课以及专业课的授课内容,注重各门课程之间知识点的衔接,避免授课内容的重复,减少授课的理论学时数,确定简要但不失去知识点的授课方案;专业理论课授课提前,让学生尽早接触专业知识,增加对专业的认识;增加选修课的学时数,扩大选修课的内容、门类,使学生了解与化工相关学科的知识,拓宽知识面,适应社会的需求;采用案例教学的方式传授政治、人文素质等人文素质课程,激发学生的学习兴趣,在案例教学中培养学生的政治素质、人文素质、道德素质;改革狭窄的专业教育思想,强调对学生进行综合性和整体性的素质教育,增强学生对社会的适应能力。
(2)随着社会的发展,借鉴国内外先进课程的教学经验,及时调整课程体系,构建特色鲜明的专业核心课程群。根据社会的需求及时调整、补充授课内容;优化教学资源,增加专业选修课的开设的门数;按照课程内容的内在联系,将化工基础课中相关课程的教学内容重新进行整合、归并,形成若干新的课程体系,以优化智育结构,提高总体教学效率。
(3)充分发挥省级精品课的带头作用,健全课程管理制度,加大网络教育资源建设。以精品课程建设的经验和模式,全面、大力推进其他课程的改革,使各门课程适应学生能力的培养;进一步加强课程小组的建设,完善课程负责制的管理制度;加强网络教育资源开发和共享平台建设,加快专业课程的网络资源建设,为广大教师和学生提供免费享用的优质教育资源,完善服务终身学习的支持服务体系。
(4)选编结合,加快教材建设。根据新的课程体系内容,与企业的密切合作,以提高化工类专业自编教材的质量和水平为重点,大刀阔斧地摒弃陈旧的、脱离实际的课程和教材,开发、修订和编写出适应我校专业教育事业发展与改革需要的具有综合性、实践性、创新性和先进性的系列配套教材;同时要大力提高省部级以上优秀教材与重点教材的选用率,保证高质量教材进入课堂,建成具有鲜明特色的教材新体系;积极编写相应的专业教材。
4转变教学理念,改革教学方式,深化改革 教学 方法
(1)转变教学理念,增强“育才”的教学观念。把单纯传授知识、传授技能的思想转为“育才”的观念,因材施教,提供多种教育形式与机会;采用灵活的教学方式传授政治、人文素质等人文素质课程,减少课内学时,加强实践环节,在 社会实践 中培养学生的政治素质、人文素质、道德素质。
(2)以学生为中心,推行研究性学习。采用启发式、研讨式教学方式,教师根据确定的教学目标和教学要求,基于项目、课题或主题,通过问题探究形式,使学生在研究过程中主动地获取知识、运用知识解决问题的能力;减少课内授课学时,充分调动和发挥学生的主动性和积极性,引导学生自学,使学生具备创造思维、自我开拓、获取知识与技能的能力;完善各类课程的网络教学平台资源建设,为学生自主学习提供保障;充分利用多媒体教学的直观性,鼓励教师开发高质量的多媒体课件;提倡和鼓励教师采用双语教学,将专业课程的教学与专业英语的教学结合起来。
(3)进一步加强课内实践环节教育,全面提升学生的工程能力、动手能力、沟通能力。通过举办校内化工技能竞赛、化工设计竞赛、演讲、外语大赛等多种形式,增强学生的工程实践能力、表达能力、沟通能力;激励教师将科研内容转化为教学内容,鼓励教师指导大学生科技创新、 创业计划 等科技活动;在第7学期安排学生毕业论文、毕业设计的内容,使学生早进课题、早进实验室、早进团队。
5强化实践教学改革与实践基地建设
稳定和拓展基于企业的学生实践基地,拓宽学生的校外实践 渠道 。完善并实践适合应用型人才培养的实习与实践计划,积极与企业合作,建立良好的合作机制,以产学研互促共赢为目标,共同建设体现行业发展的实践教学环境,共同培养工程型教师,共同搭建人才培养平台,并建立明确的责任分担和成果共享制度。
6以各类大学生创新/创业竞赛活动为契机,大力开展大学生创新能力培养
以课外教学环节为突破口,充分利用国家、省市的各类大学生创新/创业竞赛,不断推进课外素质教育专项活动,将课内教学与课外教学相结合、创业教育与专业教育相融合,促进学生自主学习,锻炼学生综合能力。特别是近几年,我们针对高年级的学生具备一定专业知识基础的情况下,积极鼓励学生参加辽宁省、国家挑战杯大学生创新/创业竞赛、辽宁省化工设计大赛等活动,将大学生创业活动作为课外专业实践的延伸,逐步渗透创新教育理念,探索创新教育的有效形式,研究创新教育与专业教育融合的最佳模式,全面提升学生综合能力,实现应用型、创新型人才培养目标。综上,能源化工专业开展"教学理念教学改革",转变教育观念,改革现有的教学模式,培养适应社会需求的合格毕业生,是能源化工专业发展的关键。
参考文献
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