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制药工程和化学工程范文

发布时间:2024-04-09 16:04:40

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制药工程和化学工程

篇1

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

化学合成制药工业属于精细化工范围,其特点是原料药生产品种多,生产工序多,使用原料种类多、数量大,原材料利用率低。一般一种原料药往往有几步甚至10 余步反应,使用原材料数种或10 余种,甚至高达30~40 种,原料总耗有的达10kg/kg 产品以上,高的超过200kg/kg 产品。从而产生的“三废”量大,废物成分复杂,污染危害严重。

制药工业是国家环保规划要重点治理的12 个行业之一。据统计,制药工业占全国工业总产值的1.7%,而污水排放量占2%。制药工业废水通常具有组成复杂,有机污染物种类多、浓度高,成为污水处理行业难处理废水之一。

2 工程概况

2.1工艺流程

根据化学合成制药废水的水质特点并结合我公司生产、排污等实际情况,在公司建设之初,按照建设项目三同时制度,委托金华某环保公司设计了针对性的污水处理系统。其主要工艺流程如下:

2.2废水来源及废水水质:

废水主要分为三类:(1)生产过程中产生的特高浓度工艺废水,(2)设备清洗水等高浓度废水,(3)地面清洁、冲洗水及生活污水等低浓度废水。

主要污水水质指标如下:

2.3各主要处理构筑物有效容积及主要设备参数

2.4 设计处理效果预测

3 实际运行数据

污水处理系统日常检查点位根据实际运行情况确定,现选取2012年9月份实际检测数据作为参考,具体数据如下:

4 运行中存在的问题

该污水处理系统随着09年8月车间试生产后开始正式投入运行。在运行过程中,逐渐发现各种问题,致使系统远不能达到设计处理规模主要问题如下:

3.1氧化塔、铁碳反应器加药系统、在线控制系统设计不合理。加药泵选型过大,无法精确调节流量;加药管路选用PP材质,在室外日晒雨淋的状况下很快出现老化破损,导致大量药剂泄露,忙于修补,不能很好的保证系统运行;在线pH、ORP等自控检测系统质量较差,数据误差大,导致加药量过大或过小,探头安装位置不合理,不方便日常维护保养;经过一段时间观察后发现氧化塔和铁碳反应器处理效果很差,反而因投入大量的酸、碱、氧化剂等药剂后对后续生化处理产生不利影响。

3.2一沉池及排泥系统设计不合理,无法观察底部积泥及排泥情况。

3.3兼氧池设计不合理,处理容积过大,效果不明显,容积利用率低。

3.4罗茨风机选型过小,接触氧化池有效水深过大,与罗茨风机风压不匹配,导致风机频率超过40HZ后风机过载,变频器自动保护。该问题直接导致接触氧化池出现供氧不足,影响处理量的提升。

3.5高浓度调节池、低浓度调节池底部均铺设穿孔管曝气,但与接触氧化池等共用风机和风管。因调节池液位有波动,而接触氧化池等液位恒定,当调节池液位下降时,空气大量往调节池跑,导致接触氧化池供气量下降。

3.6高低调节池出水管全部采用PP材质,导致冬夏温度变化时PP管热胀冷缩后脱开及在阳光紫外线照射下老化变脆,在季节变化时,时常发生管子焊接处脱开拉裂,发生污水泄漏事故。

3.7气浮机出渣槽设计及安装不合理,导致出渣不彻底,严重影响气浮效果。当接触氧化池出水中悬浮污泥量增多时,气浮处理效果很差,出水中含有较多SS,致使出水水质超标。

4 改进措施及建议

针对在实际运行中发现的问题,我们采取了相应的改进措施,但有些核心问题已经无法改造,只能通过新建二期系统来弥补一期设计的缺陷,造成一期投资的巨大浪费。鉴于此,在今后的工程设计、改造中,提出以下意见建议,避免犯同样的错误:

停运铁碳、氧化塔,并增设超越管线。在今后的设计中,类似这些物化处理的设备,应设置超越管线,一旦运行过程中出现故障,则可通过超越管线,暂时超越物化处理设备,不至于因设备故障,使得整个系统停运;

设置沉淀装置时,应考虑实际运行情况,能观察到排泥情况,而非盲目排泥,使得排出的污泥中含水量增加,给后续污泥压滤造成负担;

兼氧或厌氧设置容积过大,没有科学合理的进行设置,造成容积浪费;

兼氧、好氧生化系统全部连通,没有设置出水堰,进行出水跌落设置,造成无法对单个兼氧或好氧系统进行维修改造;在今后工程设计中,应充分考虑今后出现单独改造的可能性;

PP材质虽耐腐,但在室外环境中,易发生热胀冷缩及老化问题,故应避免在室外环境中使用。在室外环境中建议使用玻璃钢、碳钢衬氟等材料;

调节池等液位变化的构筑物易于液位恒定的处理装置独立供气,采用单独的罗茨风机,独立的供气管路;

气浮出渣槽设计施工时应注意必须有大坡度,保证浮渣进入出渣槽后能顺利排出而不至于积留在出渣槽内。在《给水排水设计手册》及《室外排水设计规范》中有关于竖流沉淀池污泥斗坡度的规定,而对气浮出渣槽的设计却没有详细的规定,但其原理则与沉淀池泥斗排泥一样。如果坡度不够,势必造成积泥情况的发生;

篇2

一、中等职业学校学生就业特征分析

中等职业教育是职业技术教育的一部分,是我国高中阶段教育的重要组成部分,包括普通中等专业学校、技工学校、职业中学教育及各种短期职业培训等,在整个教育体系中处于十分重要的位置。独特的体系位置和务实的办学方针,决定了中等职业教育的学生就业既有大中专学生就业的普遍特性,又有其个性,下文进行简要阐述。

(一)职校学生年龄较小

中等职业学校的学生主要是初中毕业生,入学年龄大多在15~

16周岁之间。该年龄段的青少年在选择专业乃至就业意向方面,往往家长主导着学生的选择。鉴于此,职校学生的就业凸显低龄化和被动性。

(二)职校学生学习较差

目前,大部分学生由于分数的原因,不得不选择职业学校就读,某种程度上反映出这部分学生原有的学习习惯不甚理想,求知欲望不强等特征,甚至,对于上职业学校学生还会滋生“破罐子破摔”等不良思想。鉴于此,职校学生的就业呈现出矫正性和改良化。

(三)职校学生基数较大

经过这些年国家大力发展职业基础教育,中国中等职业教育学校数量剧增,每年毕业生数量庞大,大多数毕业生处在就业金字塔的底部,该就业市场竞争者众多,竞争激烈,呈白热化状态,职校毕业生竞争优势相对较弱,抗风险能力差,受经济环境波动影响较大。鉴于此,职校学生就业压力大,属于就业弱势群体。

综上所述,职校学生就业呈低龄化、初次化,具有矫正性和改良性的特征,而且所处就业市场竞争激烈,就业压力大,属于就业弱势群体的范畴。

笔者作为一名在中等职业学校教学及教育管理一线工作的教师,十余年来针对上述职校学生的就业特征,一直以来不断学习职业指导领域的理论知识并且积极实践,试图把行之有效的理论知识和实践工作有机统一。在积极探索和实践中,笔者认为,针对职校学生,必须全面导入全程化职业指导理论并深化之,建立全程、立体、个性的职业指导体系。

二、全程化职业指导的基本内容及其作用和重要性

中等职业学校开展职业指导,应当是一项始终贯穿于学校整个教育教学过程的重要工作,即要求职业指导全程化。所谓全程化职业指导,就是把就业指导工作贯穿于职校教育的全过程,以学生为本,结合学生自身发展的特点指导学生合理规划未来职业发展

方向,分阶段地完成职校学生的就业指导工作,从帮助学生进行职业生涯设计和规划开始,树立正确的职业观念、职业理想和职业道德,掌握职业技能和求职技巧,从而使学生顺利就业并有良好的职业发展。全程化的就业指导分为三个阶段:入学前的准备、学习中的教育、毕业后的反馈。下文,笔者结合全程化就业指导的三个阶段,简要阐述全程化就业指导对职校学生(以绍兴市中等专业学校为例)的作用和重要性。

(一)充分的入学前准备为学生做好就业的情报预判工作

学校应设置常设机构,对宏观经济运行前景以及人力资源市场的供需情况实施动态观察和情报分析,预判未来就业形势,以当地市场为导向调整和设置细分专业;并且实施个性化招生咨询,结合学生特长、爱好,建议专业方向。

1.以当地市场需求为导向设置细分专业

职校学生所处的就业市场竞争激烈,且以当地就业市场为主,相比较本科院校学生,传统观念上处于就业的劣势位置。这必然要求学校设置专业具有较强的实用性和针对性。据此,充分发挥职校学校灵活、船小好调头的优势,合理设置和调整专业以及实行招生人数弹性制,动态控制专业设置以及学生数量。这样,既一定程度上满足了当地经济发展的用人需要,也有效解决了学生就业难的

局面。

2.加强校企合作,把握人力资源需求动态脉搏

建立校企合作是职校学校融入当地经济建设,促进当地经济发展,解决学生就业的有效途径。职业学校经过多年的积累,凭借教学优势,在当地都具有一定的口碑和影响力。绍兴市中等专业学校地处经济发达的绍兴地区,通过加强校企合作,每年定向为大中型企业输送毕业生500余人,学校与企业良性互动,形成双赢效应。

3.实施个性化招生咨询,因才建言

招生咨询是学校和学生之间的第一次“相亲会”。全程化职业指导强调以学生为中心,招生咨询除满足学校上述的功利性目标以外,更应该突出学生的需要和价值取向。绍兴市中等专业学校根据绍兴地区和浙江省外贸发达的实际情况,开设了商务英语专业方向。英语专业教师都会出现在每年的招生咨询会上,给前来咨询的学生和家长予以耐心充分的答疑并予以建议。

(二)完整的职业指导为学生做好职业生涯规划及必要准备

职业指导工作贯穿于学生在校学习的整个过程,是一项长期的教育指导和咨询服务过程。笔者以绍兴市中等专业学校09国际贸易班学生为研究样本进行了实证研究,探索完整的在校职业指导对职校学生就业的作用和影响。

样本介绍:绍兴市中等职业学校09国际贸易班一共40名学生,生源主要是绍兴地区,家庭经济条件不一,来校就读的主要原因是成绩不理想,没有考上普通高中;选择英语专业的主要原因是为就业考虑,结合自身爱好;入学前普遍缺乏自信心以及职业认识和职业规划。

1.一年级的职业指导及其作用

根据中专学生入学年龄小,自律性差,学习习惯欠佳,主动性差,自信心不强等特征,指导学生做好职业生涯规划应该从入学第一天开始。学校、班级通过开学教育,职业指导课堂,以及各类专项教育活动,与学生一起探讨互动职业生涯规划等议题,使之从不懂到懵懂到了解职业目标,且结合自身的情况能够不断地改进,让学生知道未来职业所需的素质和能力,从而将在校学习和将来的就

业目标有机结合起来。

如何能让学生做好职业生涯规划呢?首先让学生树立起自信心,这些学生在原来的学习环境下,是一些所谓的“差生”,自信心比较弱,通过入学教育和典型示范,使得中专学生能够认识到职业教育跟普通教育的区别,职业教育的成才之路。其次让学生了解本专业特点,商务英语和外贸英语的应用领域,绍兴地区和浙江地区外贸行业和外贸企业的情况介绍,了解相关形势和政策等,使之建立“三百六十行,行行出状元,外贸英语前途无限好”的信念。在这一阶段,指导学生完成了自我认识和职业认识,为学生确立科学合理的职业目标奠定基础,也能让学生有针对性地完善自我,适时调整就业价值观念和期望值。

2.二年级的职业指导及其作用

通过一年级的专业学习和职业指导,学生有了比较清晰的职业认识和良好的学习态度。二年级阶段的职业指导的主要任务,是指导学生在就业观念和就业心理上树立正确的观念。

3.三年级的职业指导及其作用

三年级的学生开始实习,即将走入职场和社会。市场经济是一个法治经济,凡是参与者必须懂法守法,才能适应社会,走向成功。学校和班级职业指导教师通过举办讲座、提供资料等方式,帮助学生了解国家的就业政策、法律法规,熟悉毕业生方面的规定,明确就业过程中的权利和义务。

(三)逐渐建立和完善毕业后跟踪反馈机制

09国际贸易班40名学生在全程化职业指导的帮助下,顺利就业。但他们的就业并不意味着该轮职业指导的终结。学生进入职场以后还会遇到很多问题,而这些问题如果不解决,在下一届的学生身上仍会出现。学校相关部门领导和职业指导教师要定期走访企业,与企业带教师傅和领导座谈,与毕业生座谈,近距离观察刚入职的学生,对他们的情况进行追踪反馈,总结他们出现的问题,并落实措施予以解决。

三、结论

通过上述系统化的职业指导以及对样本的调查研究后发现,学校的就业率与就业机会都得到了很大的改观,充分说明了全程化职业指导在促进职校学生就业方面具有极强的实用性和指导性。同时,需要指出的是,全程化职业指导理论在实际应用中,还需根据不同地区,不同指导对象,因地制宜,因人制宜,与时俱进地形成个性化解决方案,这样才能充分发挥全程化职业指导理论的精髓。

参考文献:

[1]孙赞兰.我国高职院校学生就业问题及对策研究[D].山东大学,2010.

[2]伊芃芃.高职院校职业指导与创业教育的研究[D].首都师范大学,2008.

篇3

1、化学属于理学专业。其分类上属于:学科门类:理学(专业代码07)。专业类:化学类(专业代码0703)。不属于化工类。化工与制药类分类上属于工学(学科门类),包括化学工程与工艺、制药工程这二种基本专业和资源循环科学与工程、能源化学工程、化学工程与工业生物工程这三种特设专业。

2、工学(学科代码:08)是指工程学科的总称。学科专业包含:仪器仪表、能源动力、电子信息、电气信息、交通运输、海洋工程、轻工、纺织、航空航天、力学、生物工程、农业工程、林业工程、公安技术、植物生产、地矿、材料、机械、食品、武器、土建、水利、测绘、环境与安全、化工与制药等专业。

(来源:文章屋网 )

篇4

作为制药工程专业重要的专业基础课程之一,《化工原理》课程不但肩负着提高学生的基础化工知识水平的任务,更是肩负着教育学生如何从基础课程向着专业课程转变的思想上的变化任务。为了达到这样的教学目的,化工原理的教学工作必须要结合当前现状进行改革。尽管我国开设化学工程课程的时间已经有几十年的历史了,但是由于当时基础理论的建设较为薄弱,真正具有实践性教学环节的教学工作开展时间来看还不过十几年而已。为了提高学生的综合化学基本素质水平,特别是提高学生的课程实践能力,就必须要从以下几个方面入手,逐步提升学生的学习热情,增强学生的实践、创新能力。

一、突出教学的趣味性特征

1.合理使用互动教学以及启发式教学

在化学工程的教学环节中,由于传统的教学模式已经不能够适应当前社会用人单位对于人才的具体需求,所以许多学校相关化学专业也逐步开展了有关化学工程课程的教学模式转变工作。在本校的制药工程R档慕萄模式转变中,笔者发现大多数老师在调节课堂知识结构方面做得不够,特别是针对学生的学习能力的培养略显不足。这个问题一方面表现在没有合理利用好互动教学环节,在互动教学环节中最理想的教学效果应该是师生之间形成一种良好的友谊合作关系,相互沟通相互交流通过互动学习最终形成学生与老师的共同进步,但是由于准备不足,教学理念扭转不及时,许多老师教学中依然以自己为主体,忽略了学生的客观学习需求,所以教学效果较差。另一个方面就是没有做到启发式教学,教学活动中学生应该是教学的主体,老师要做到的仅仅是对学生搞好启发工作,引起学生的学习兴趣,这样才有利于学生养成良好的自主学习能力。

2.在教学中运用具体案例进行教学

案例教学也是化学工程课程教学中常用到的一种教学模式,由于学生本身对于化学以及制药的相关内容不太熟悉,这些知识点又比较零碎、松散,只是进行简单的知识点罗列不但起不到教学的具体目的还会让学生觉得课程枯燥乏味丧失学习兴趣,所以说加强案例教学也是教学过程中的一个重要的途径。

二、增强学生的创新意识增强学生的实践能力

1.按照科学理论实施研究性教学模式

研究性教学在科学理论实践中的应用主要体现在提高学生的研究技能以及学习技巧两个方面,一方面在教学中老师要根据不同学生的学习现状进行学术调整,对于教学中学生探究性学习中不懂的问题要进行引导性教学,逐步建立学生自主学习的良好习惯。

2.激发学生的学习欲望以及探索精神

无论任何学习阶段中,好奇心都是最好的老师,制药工程的教学难度相对较大,特别是化学工程课程也比较枯燥,所以很多学生在课堂学习中都会逐渐感到烦躁,降低了学习的热情,实际上老师只需要在课堂的提问环节设置一些具有引导价值的问题并且引导学生进行探究性学习,不但可以提高学生的课堂积极性,还能够培养学生的探索精神,促进学生的综合素质的全面提升。

3.教学要密切联系生活和生产实际

课程教学与实际生产环节脱节是当前化学工程教学中一个重要的阻碍因素。由于许多老师缺乏基本的教学理论支持,再加上很多老师教学任务十分繁重,不愿意将多余的精力使用在教学改革中,最终导致了学生的实践能力较差,对于就业的职业观念理解有偏差,不利于其顺利实现就业。

4.重视实践教学环节

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化学工程与工艺。化学工程与工艺专业为广东省名牌专业,培养从事化工生产、科学研究、产品开发、管理、营销等工作的高级工程技术人员。本专业要求学生掌握化工生产过程的基本原理、方法、工艺和设备的特点和规律,既可在化学反应工程、传质与分离工程等传统化工领域从事科研和设计,又可在生物化工、环境化工、精细化工、能源化工、高分子化工等相关领域从事新工艺、新产品、新技术的研究与开发。主要课程:物理化学、流体力学与传热、传质与分离工程、化工热力学、化学反应工程、化工系统工程、精细化工、化学工艺学、生物化学工程、现代分离技术、环境工程、能源工程、新材料导论、化工商务、现代化工物流技术、化工自动控制、计算机应用等专业基础课程和专业课程。毕业生可在基础化工、石油化工、生物化工、轻工、冶金、能源、环境、化工物流、化工贸易等部门从事生产、设计、科研和产品开发、管理、教学、营销等工作,也可到金融、商检、外贸、海关、公安、政府部门等从事相关工作,或攻读更高的学位。毕业生适应面广,能力强,深受用人单位的欢迎,近年来一次就业率多次达到100%。

应用化学。创办于上世纪80年代初,为国内最早创办的应用化学专业之一,2005年被评为广东省名牌专业。目标是培养具有较系统的化学理论基础和实验技能以及良好的综合素质和创新精神,能够进行应用化学领域的研究、开发、生产、管理的高级科技人才。要求学生在较扎实地掌握工科公共基础、外语、计算机技能的基础上,系统地学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识,受到应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,能从事应用化学专业,尤其是精细化学品化学、工业分析,应用电化学和现代测试技术等专业方向的实际工作和研究工作。主要课程:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、仪器分析、流体力学与传热、传质与分离工程、化工原理实验、结构化学、分离化学、无机功能材料、无机合成、精细化学品概论、有机合成、有机分析、环境化学、工业分析、商品理化检验、胶体与界面化学、催化及能源化学等专业基础课程和专业课程。毕业生可在商品检验、食品检验、环境保护、环境监测、化工安全评估、涂料、医药、洗涤用品、化妆品等相当广阔的领域就业,近年来一次就业率近100%。也可以攻读更高学位。

能源工程及自动化。本专业培养具备能源基础理论和工程知识,能从事在石油化工、天然气输送及利用、电力生产及自动化、制冷与空调等传统能源领域及太阳能、生物质能、风能等可再生及新能源领域进行研发、工程建设及运行管理工作的跨学科复合型高级人才。能源工业是国民经济的支柱产业,广东省是能源消耗大省,且一次能源匮乏,电力产业发展迅速,夏季时间长,空调和食品冷藏需求旺盛,液化天然气(LNG)的引入及惠州、湛江等几个石油化工基地的建设将使广东能源结构发生很大的变化。本专业将为能源工程领域培养急需的高级专门人才。本专业主要学习:化工原理、工程热力学,流体力学,传热学,换热器原理与设计,制冷技术、工业催化、天然气开采与利用、燃气输配、燃气燃烧与应用、石油炼制等基础及专 24业课程。学生将在专业学习阶段分为石油化工及天然气利用两个模块。毕业生可在石油炼制、天然气输配、电力生产、制冷空调、能源化工、可再生能源开发、高等院校等从事生产、管理、设计、营销、教学、科研工作,也可攻读更高学位。自2004年创办以来,本专业毕业生供不应求,一次就业率均为100%。

制药工程。本专业培养德、智、体全面发展,适应21世纪制药工程发展需要,具有制药工程专业知识,能在医药、农药、生物化工、精细化工、轻工和环境保护等部门从事医药产品生产工艺、新药研究与开发、医药企业管理、医药产品营销等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。学生主要学习有机化学、物理化学、药物化学、药理学、制剂学、生物化学、化工原理、制药工艺学、制药工程学、制药分离技术、制药过程控制原理与仪表、计算机应用、药品营销、药事管理与法规等。毕业生可在制药企业、医药公司、医疗卫生、高等院校从事生产、管理、设计、营销、教学、科研和药品开发工作,也可到金融、商检、外贸、海关、公安、政府部门等从事相关工作,或攻读更高学位。制药工程专业涉及化学制药、生物制药和天然产物(包括中药)制药三大方向。本专业将在专业知识,创新能力和业务素质三方面对学生进行综合素质的培养和训练。毕业生知识面宽、适应能力强,就业前景广阔,近年来一次就业率均为98%。

(来源:文章屋网 )

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作为全国率先开展大类招生与大类培养的高校之一,大连理工大学2018年新增以下按大类招生专业,分别是主校区的建筑类、光电信息科学与工程(含测控技术与仪器)、化工

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中图分类号:文献标识码;文章编号

在现代生物技术、现代信息技术、新材料技术等发展腾飞的新世纪里,在我国的生物制药领域发生了巨大变化,有了长足的发展。目前,面对日新月异的生物技术制药的发展态势,使得《生物技术制药》这门课程的内容和扩展也很快,传统的教学形式已经不能满足高校创新型人才的培养要求,生物技术制药教育体系必须实时改革[1]。本文作者根据这几年来的从教经验,谈谈几点看法。

一、生物技术制药课程特征分析

1.1优化教学体系,避免教学内容重复

生物技术制药课程作为生物技术专业的一门必修课,内容涵盖了生物化学、细胞生物学、分子生物学、药理学、细胞工程、生物材料以及化学工程等相关学科,内容较多,学科相互交叉,讲授难度较大。生物技术专业的学生在学习本课程之前已经学过了生物化学、细胞生物学、分子生物学、药理学等基础课程。但是,对于生物材料和化学工程方面的知识了解较少,而这方面知识对于整个生物制藥来讲极为重要。根据过去几年的经验,在教学过程中,我们在保证基础知识掌握的前提下,增加了生物材料和化学工程方面的内容。并及时更新教学内容,以科研带动指导教学,重视开拓学生科学视野,提高学生的科学创新意识[2]。

1.2突出学科特色,调动学生积极性

生物技术制药课程是一门综合性学科,以实验为基础,具有很强的实践性和应用性。生物技术制药领域发展迅猛,新材料和新技术的结合不断应用于这里,共同推动了生物技术制药科学理论技术的持续创新。如用于水处理的高分子树脂材料,后来却可以用于分离纯化糖类、蛋白质类等药物。近年来,许多新型药物如缓释剂、微胶囊等使用了可以生物降解的生物材料如聚乙二醇、聚乳酸、聚羟基乙酸等。这些生物材料的使用丰富了生物技术制药的内容。在通过不断介绍新的生物材料的基础上,并结合新技术在制药领域的应用,极大的激发了学生的学习兴趣。

二、生物技术制药课程教学改革分析

教学是一种艺术活动,生物技术制药课程教师应有扎实的生物科学、药物科学、化学工程等理论基础、丰富的实践经验和宽广的人文知识底蕴、熟练掌握教学基本技能,讲起课来才能收放自如,能引人入胜,获得良好的课堂教学效果。

2.1运用交叉学科分析研究问题,拓展学生科学视野

在进行《生物技术制药》教学时,既强调对基本概念的解释、理论的归纳,同时应注重各个学科之间的紧密联系,从分子生物学、药学、医学、生物材料学以及化学工程等多角度进行理论研究与分析,教授学生以生物技术制药历史发展的观点、从不同学科认识问题,使学生真正明白其中的科学道理。如在酶工程制药中对于酶的固定化教学中,笔者就融合了生物材料、分子生物学和药学等知识。酶是一大类具有特殊结构的蛋白质生物大分子,可以通过分子生物学和药学两种角度来讲授;而对于固定酶所用的明胶、聚乙烯醇等材料是生物材料课程学习的重点内容部分,如材料的理化性质、结构特征、制备、应用等。通过对酶及其负载生物材料的结构特征进行分析,从多学科角度讲授酶制药过程,加深了学生对酶工程制药的理解。

2.2充分利用多媒体教学和现代信息化技术

多媒体教学可以使抽象、枯燥的理论通过图文并茂生动地表达出来。通过部分动画演示和观看教学录像即能引起学生兴趣,又能快速理解接受理论知识。笔者在备课时访问各种电子化的课程资源库,获得直接相关的资料;课堂上给学生提供生物技术相关的学习网站如小木虫、丁香园等网站,引导学生不断学习的兴趣。充分利用现代信息化技术和多媒体教学,提高了学生教学效率[3,4]。

2.3课堂教学与实验教学相结合,激发学生学习兴趣

为了使学生充分掌握《生物技术制药》这门课程,更好地为今后的生产实践服务,为科研服务。生物技术制药实验课程设置了基础实验和综合实验[5]。与理论课同步开设了DNA的提取;细胞融合;细胞转染等实验,作为课程实验的基本环节。综合实验是为了提高学生兴趣和科学素质设置。实验过程中我们进行了生物材料壳聚糖的制备,生物酶的制备;开展了以壳聚糖负载生物酶的实验。这些实验引起了学生极大兴趣,使得在课堂上讲授的枯燥的理论在实验中变得生动而具体了,充分调动了学生的积极性,取得了较好的教学效果。

三、结语

通过上述对《生物技术制药》课程教学改革的探索,激发了学生对本门课程的学习兴趣和积极性,对于教学效果有极大的帮助。期望培养出具有视野开阔、专业素质优良、有较强实验操作能力,可以将专业理论和技术运用到实际工作中的创新性和竞争性人才,实现现代教育目标。

参考文献

[1]凌建亚,张国英,陈敏,等。基于协同创新的生物技术制药课程建设初探[J].高等理科教育,2015,5:101-104.

[2]赵卓,郭刚,吴超,等。以科研优势带动研究型教学的《生物技术制药》教学改革[J].西南师范大学学报,2014,39(8):155-157.

[3]姜海蓉,彭方毅,敏,等。制药工程专业课程体系探讨[J].时珍国医国药,2011,22(2):440-441.

篇8

培养目标:使毕业生适应国家经济与科技发展的需求,成为具备宽厚的理论基础知识,通晓化工生产技术的专业原理、专业技能与研究方法,能够从事过程工业领域的产品研制与开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面工作的高素质科技人才。

主干学科:有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工机械、精细有机合成原理等。

主要课程:无机化学、分析化学、大学物理、有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程和一门必选的专业方向课程。 另外辅修化工经济技术分析、电工电子等。

主要专业实验:有机化学实验、无机化学实验、化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工过程系统工程、工业催化和应用化学等。

主要实践性教学环节:包括化学与化工基础实验、认识实习、生产实习、计算机应用及上机实践、课程设计、毕业设计(论文)(计算机应用要求较高)等。

专业发展方向:化学工程、化学工艺、精细化工。

1.华东理工大学 2.天津大学 3.北京化工大学 4.南京工业大学 5.大连理工大学

6.浙江大学 7.中国石油大学 8.华南理工大学 9.太原理工大学 10.四川大学

11.郑州大学 12.湖南大学 13.哈尔滨工业大学 14.西安交通大学 15.上海交通大学

16.江南大学 17.中南大学 18.南京理工大学 19.中国矿业大学 20.湘潭大学

大连理工大学化工系创办于1949年,1952年高等学校院系调整时,一批著名化学家汇集大工,形成了具有雄厚实力的化工学科。改革开放后,化工各学科发展很快,师资队伍和招生规模不断扩大,1984年发展为化工学院,学院设有化学、化学工程、生物工程、材料化工、化学工艺、工业催化、精细化工、高分子材料和化工机械等9个系,24个教研室。现有本科生2410人,硕士生494人,博士生241人,博士后科研人员7人。教职工370人,其中中国工程院院士1人,双聘院士3人,“长江学者奖励计划”特聘教授2人,博士生导师37人,教授53人,副教授80人,高级工程师17人。

化工学院现有化学工程与技术一级学科博士学位授予权,覆盖了其全部五个二级学科――化学工程、化学工艺、应用化学、工业催化和生物化工,并设有化学工程与技术博士后科研流动站。此外还有高分子材料、无机非金属材料及化工过程机械博士点和3个理科化学硕士点。生物化工、应用化学、环境学科设有“长江学者奖励计划”特聘教授岗位。学院拥有应用化学国家重点学科,化学工程、工业催化和生物化工三个辽宁省重点学科,精细化工国家重点实验室,分析中心及15个研究所,拥有400兆核磁共振,气/液质谱、飞行时间质谱、X射线衍射仪等大型分析仪器40余台,成为我国培养化工高层次人才和科学研究的基地。

化工学院作为大连理工大学的重要学院,50年来为国家培养了2万名毕业生,其中许多人成为国家各部委和省市领导,中科院院士,国家有突出贡献的专家以及大专院校、科研院所和厂矿企业的厂长、经理、总工及业务骨干,为适应社会需求培养了复合型、外向型高技术人才。

化工学院广泛开展国际学术交流和技术合作,已经与日本、韩国、美国、加拿大、澳大利亚、德国、奥地利、英国等国家的大学、研究机构或公司建立科技合作和学术交流。

化工学院办学宗旨是以人才为本、创新为先,办学思路是以贡献求支持,以改革促发展。重视面向社会经济建设的重大关键技术的基础研究和应用基础研究,每年都承担一批国家、省市级科学基金和“973”“863”及“九五”重点攻关项目,同时与企业建立产、学、研三结合紧密型协作关系,解决技术难题及高新技术和新产品的开发工作,化工学院每年科学研究经费达3000万元以上,近两年科技成果显著,获国家科技进步奖二等奖一项,省部级科技进步奖一等奖三项、二等奖三项。

问题1:化学工程与工艺专业的学生应掌握怎样的知识和能力?

1.掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识;

2.掌握化工装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;

3.具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;

4.熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规;

5.了解化学工程学的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;

6.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。

问题2:化学工程与工艺专业的学生就业方向?

本专业毕业生知识面宽,可到工业部门从事化工类产品的设计、施工、生产管理、技术开发、应用研究以及贸易等方面的工作,也可到科研、商贸、行政等部门从事与化学工程相关的工作。

也可在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的工作。

还可以到化学工厂、大学、政府社团、保健服务、中学、医院、工业实验室、图书馆、医药公司、私人企业、实验研究所等从事相关的工作。

问题3:化学工程与工艺专业方向的不同有差异么?

化学工艺包括能源化工、材料化工、有机化工、环境化工、高分子化工、无机化工等众多领域,覆盖面广。它不仅涵盖了传统的基础领域,同时与材料、能源、生物、医药、环境等学科渗透融合,不断地培植出新的生长点。它既是一个历史悠久、曾作出重大贡献的学科,又是一个新世纪不可缺少的充满了生机与活力的学科。

化学工程是以化学工业及相关生产过程中所进行的化学、物理过程为研究对象,探究其所用设备的设计原理与操作方法以及最终实现过程优化所应遵循的共性规律。本专业方向学生主要学习化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工热力学、化学反应工程、化工传递过程基础、化工数学、化工分离过程、化工工艺学、化工过程分析与合成、化工设计等课程。为拓宽专业面,增加适应性,还开设生化基础、石油炼制工程、环境化工、化工机械基础、ChemCAD等课程。

问题4:与化学工程与工艺专业相近的专业是什么?

制药工程(主要是化学制药)。

问题5:化学工程与工艺专业中的催化科学与工程具体是什么样的学科?

它是催化化学、材料物理及化学工程之间的交叉学科,具有理工结合的特点。

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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

[1]刘淑芝,王宝辉,陈彦广,等.能源化学工程专业建设探索与实践[J].教育教学论坛,2014(06):209-210.

[2]韩军,何选明,王世杰,等.《能源化学》教学团队多导师制的探讨[J].科教导刊(上旬刊),2011(09):72-73.

[3]龚启迪.浅析我国能源化学发展模式[J].化工管理,2015(24):4.

[4]2013年贵州大学新增专业介绍及就业方向[OL].高中频道-中国教育在线,gaozhong.eol,2013.

[5]2013年东北电力大学新增专业介绍及就业方向[OL].高中频道-中国教育在线,gaozhong.eol,2013.

[6]《能源化学》[OL].重庆创业资讯共享平台-重庆高技术创业中心,www.cqibi.cn.

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[8]能源化学工程-百度文库[OL].wenku.baidu.c,2012.

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[10]钟国清.无机及分析化学课程改革的实践与思考[J].化工高等教育,2007(05):11-14.

[11]徐美玲,李风海.能源化学工程专业无机化学教学改革的探索[J].山东化工,2015,44(17):150-151.

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[15]王淑勤,郭天祥,汪黎东.能源化学工程专业建设初探[J].山东化工,2015,44(19):116-117.

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二、“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革的主要措施

1.重新定位全日制工程硕士的培养目标

扬州大学围绕“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革,邀请行业专家和企业代表共同对化学工程领域全日制工程硕士的培养目标进行重新定位,提出:培养面向行业、面向未来的高层次复合型“大化工”人才应该具备宽广的知识背景、良好的创新思维、较高的实践能力和强烈的责任意识,具有扎实的化工、材料、制药、环境等学科基础知识,能综合运用化工过程、绿色工艺、工业催化、材料制备、药物合成和环境化学等多个领域的研究方法和现代技术手段,具备独立从事化工-材料类、化工-制药类、绿色化工-环境保护类等多个大类方向的研究工作和解决多样实际工程问题的能力。在此基础上,学校按照“方案宽口径、培养个性化、出口多方向”的基本原则,重新制定了化学工程领域全日制工程硕士培养方案。

2.构建基于多学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系

针对化学工程领域全日制工程硕士新的培养方案,学校在充分发挥自身办学特色和整合学校教学资源的基础上,由化学工程领域牵头,校内多个工程领域协调配合,改革了传统的层次化课程体系,见图1,构建了基于多工程领域学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系,见图2。实现理论课程和实践课程的多链交汇,有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理,使得课程内容更具灵活性和针对性,加上多工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源,能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。其优点主要体现在以下三个方面:

(1)“模块化”的课程内容更具灵活性和针对性

通过设置模块能够实现理论课程和实践课程的多链交汇,有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理,使得课程内容更具灵活性和针对性,加上多个工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源,能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。

(2)“双螺旋递进式”的课程排布更加贴合人的发展规律

“双螺旋递进式”的课程排布,既保持了理论课程体系和实践课程体系相对独立性,又确保了理论课程体系和实践课程体系的内在联系性,使得各模块之间呈现了从掌握多学科基础知识———构建基本工程技能———建立初步工程概念———获得多领域工程科研训练———亲历工程实践———实现“大工程领域”的知识、能力、素质综合提升这样一个循序渐进的培养过程,完全符合人的发展规律。

(3)多元化的实践课程平台能够更好地满足学生个性化培养的需要

学校多元化的实践课程平台由校内和校外两部分组成。校内教学实践资源包括扬州大学国家级测试中心、江苏省环境材料与环境工程重点实验室、扬州大学药物研究所、扬州市材料性能强化技术中心、扬州大学联环生物化妆品研究所、扬州大学超分子化学研究所、扬州大学高分子化学与材料研究所、扬大-中化精细化工研究所、化学工程与工艺专业实验室、药物合成专业实验室等;校外教学实践资源包括扬州市化工园区、高邮市电缆材料科技园区、大学科技成果孵化园、泰州医药城、江苏油田、扬农集团、长青农化、上海药明康德新药开发有限公司、联环药业等多家单位,以及50多家江苏省企业研究生工作站,近70家校企联合培养基地,能够针对学生的专业特点、兴趣爱好和个人能力提供多样化的教学资源,为学生多工程领域应用能力的培养提供了有效支撑,满足了学生个性化培养的需要。

3.打通相关工程领域的课程设置“大工程领域”的课程设置

应该摒弃传统的学科主义色彩,充分体现实用主义的根本诉求。学校通过打通相关工程领域的课程设置,将多工程领域学科交叉的构思细化落实到相关课程之中,重点开展了以下四个方面工作:

(1)少而精地设置学位课程

学位课程主要包括政治类课程、外语类课程、工程数学类课程以及相关工程领域所共用的最基础的课程。最基础的课程并不强调学科系统性,而是以“必需、够用”为度对相关课程和教学内容进行重组和优化,旨在为学生提供必备的基础理论知识。

(2)有针对性地选取教学内容

教学内容首先要重视其学科交叉性、宽广性、应用性和实践性,重视学生应用能力和实践能力的培养;其次要能反映本工程领域和相关工程领域的前沿知识,使学生熟悉多个工程领域科研的最新动向,增强科研兴趣;此外还要有针对性地将企业生产实际中遇到的问题或工程案例引入教学内容,使学生对企业工程应用有一个初步的了解,增强学生对工程问题的分析能力;最后课程内容的选取还要考虑系统性,做到与后续课程和课题研究的有效衔接,减少学生课程学习的盲目性。

(3)充分发挥选修课的灵活性

选修课的设置除了相关工程领域的专业课程外,还要设置大量的交叉学科课程,同时鼓励学生根据自己的兴趣和研究能力在全校开设的研究生课程中选择适合自己的课程,进一步拓宽学生的知识视野,培养学生的综合素养,解决知识结构单一化的问题,适应不同类型研究方向的需要,促进学生的自由发展。

(4)加大实践课程的学分比重

“大工程领域”课程体系设置中,实践课程学分占到1/3左右,实践课程的内容将不仅仅局限于本工程领域的教学内容,更多是要提供多个工程领域的实践教学内容。而且,实践课程体系的设置还将贯穿于全日制工程硕士的知识学习、科研选题、工程实践,以及延伸至对论文写作阶段工程应用性的指导。同时,还要重视理论课程与实践课程的内在联系,提高知识学习与工程应用的转化效率,强化学生工程应用能力的培养。

4.科学合理地配备师资“大工程领域”的课程在师资配备上

除公共课及部分专业基础课外,主要采用“三三制”,即多个工程领域的专家、学者讲授课程占总课程的1/3,企业及研究单位的高级工程技术人员讲授课程占总课程的1/3,院内有企业工作背景及长期与企业有业务合作的教师讲授课程占总课程的1/3。尤其对于实践课程的师资配备则要充分体现“工程背景”,可以是具有企业工作经历的校内教师,也可以是拥有一定数量面向企业横向科研项目的校内教师,或是来自企业具备一定教学经验的工程技术人员。同时,积极尝试采用多教师串讲的授课形式,例如:在化工—材料类课程中醋酸纤维的生产和应用这部分内容,将安排三位老师进行串讲和指导,两位校内教师一位主讲化工工艺与设备,一位主讲材料的制备及功能化,而邀请的企业高级工程师则讲解醋酸纤维的应用及市场行情分析。从而实现了多学科知识配置—市场认知—企业应用三位一体的综合性教学目标。

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1概述

随着我国社会经济的快速发展,各种化学制品已经充斥在我们周围,成为我们日常生产生活中不可或缺的基本物品。然而,这些物品的原材料生产,都是来自于化学工程与工艺。化学工程与工艺是通过对化学材料的处理,从而实现了化学生产的环保资源的高效优化,生产过程也变得非常完善。尤其是当前,经济的快速发展也随之带来了严重的环境污染问题,化学工程与工艺更是要朝着绿色环保的方向发展,尤其是与化学工程工艺相关而且环境问题息息相关的行业,例如石油化工行业、材料化工行业、生物化工行业等,这些都是利用化学工程与工艺的技术来带动经济发展的行业,对于我国社会的经济发展来说,具有非常重要的现实意义。所以利用高新科技实现的化学工程与工艺,不仅有利于科学的发展和进步,而且对于经济可持续发展来说意义重大。尤其是目前化学工程与工艺正朝着高精化、自动化、数字信息化的方向发展,加强对化学工程工艺的研究是非常有必要的。

2化学工程工艺

化学工程与工艺是涵盖冶炼、药物生产、食品加工、材料化工、印刷业等多行业一门科学,其实现是以化学的基本理论知识为基础的,具有工业特色的技术。化学工程工艺涵盖了原有化学的理论知识,结合了现代最新的环保思想和理念,对于促进社会的发展、人类的进步、经济的可持续化来说意义重大。目前环境保护越来越被人们所看重,也是人们在物质经济条件逐渐优越的前提下追求更高质量生活的体现。而化学工程工艺的相关研究,这实现环保节能、优化工业生产过程、提升社会经济发展的重要途径,它的出现,能够使人们在减能节排的前提下使其经济利益最大化,也是目前更多企业愿意尝试和追求的环保生产途径。科技的发展带动社会的进步,经济的提升势必会对自然环境造成破坏,在绿色环保、减能节排的前提下,化学工程工艺势必为社会可持续发展带来新的契机,这对于社会发展来说,具有非常重要的现实意义。新型的化学工程工艺与传统的化工相比,更加注重环境保护,更加看重生产效率,例如绿色化工技术、最新的分离技术以及超临界流体萃取技术等,都是当前化学工程工艺最新兴的生产技术。

3绿色化工技术

绿色环保、节能减排是当前企业工业生产一直看重和强调的生产方式,化学工程工艺中的绿色化工技术,则是对绿色环保的工业生产的最好的诠释,绿色化学工程又被人成为环境优化化学工程,核心理念就是注重环境保护、降低环境污染、节能减排,从而实现环境污染与企业生产利益最大化之间的最佳平衡,对人类的健康和发展具有非常积极的意义。所以绿色化学工程工艺就是在化学工程过程中原材料选取、催化剂选用以及化学反应过程中都在强调绿色化工的理念,从而从化学工程生产的源头阻止环境污染,促进废物利用。

3.1选用绿色化学原料

绿色化工源头做起就需要对化学工程的原材料入手,通过选择绿色环保的、无害的化学化学物质作为企业生产的原材料,在根本上减少或消除化工生产的污染物的排放,进而将对环境污染源消灭在萌芽之中。当前,在企业生产中原材料的选取非常重要,尤其是在各种高新科技的快速发展下,各种化工原材料、催化剂、溶剂等都已经能够加工成无毒无害或低毒少害的化学材料,所以在针对化学工程原材料选取时,尽量选择使用高新技术生产的无毒无公害的原材料,或者采用天然的植物、农作物或其他很多自然生物作为企业生产的原材料,从而有效地促进化学工程原材料绿色化,从根本上消除自然环境污染源。

3.2选用绿色化学催化剂

在化学工业生产中,很多都需要催化剂来加速整个化学反应的过程,从而节约生产时间成本,提升经济收益。然而,在传统的化学工程生产过程中,很多催化剂虽然加速了化学反应的过程,但是在污染物生产和排放量等方面,都对环境造成了很严重的污染。目前在绿色化工技术中,大都采用天然无公害的催化剂的开发和使用,在化学工程中,尽量选择无污染公害或少污染的催化剂替代传统的污染重的催化剂,从而促进化学反应工程的绿色无公害。目前,部分化学工程工艺研究人员发现一种烷基化固相催化剂,其在促进化学反应的过程中基本上能够做到无污染物排放,同时能够加大废弃物的使用率,这对于企业绿色化工生产来说,将是一个很大的福音。

3.3选择绿色的化学反应

在企业化工成产过程中,会有很多化学反应,而对于这些化学反应的选择,尽量提升化学反应的选择性,从而将化工过程中减少污染排放和能源消耗,使生产物更加纯净化、提取更加便捷。以石油化工生产为例,对于烃类的处理常常选择氧化处理,这个操作会对生产物造成污染和破坏,所以在石油化工生产过程中,要尽量避免此种反应,通过优化化学反应的选择性,选择绿色生产,从而提升整个化学反应的绿色生产过程。

4化工分离技术

在化学工程工艺中,有很多物质都是混合的,对于化工企业的生产来说,是远远不能符合生产所需的,那么在化学工程工艺的物质分离技术,则是将物质进行净化、提纯的重要过程,是使物质从杂乱无章、无规律的变化,通过外在作用力,如压力、重力、温度、电磁场等作用下能够有序的转变的过程,而过程中是需要消耗能量的,而这种过程这是化学工程工艺中的物质分离技术。在化工分离技术中,应用最为广泛的是蒸馏法,这种方法的实现是通过外在的燃料燃烧对物质进行加热,通过混合物中不同物质的气化温度点,来充分掌握加热温度的变化,使得混合物的温度在预期温度点进行持续加热,从而实现对应物质气化分离。在我国,对于蒸馏分离的技术和工程实现,都已经积累了深厚的理论知识和丰富的应用实践经验,为我国的化工也生产做出了不可磨灭的贡献。但是,蒸馏法整体来说速度比较慢,效率相对较低,所以在化学工程分离技术的实现中,目前推出了各种热门的物质分离方法和技术,无论是在时间效率上、还是在生产成本上,都能很好地应用在企业化工生产过程中。

4.1膜分离技术

膜分离技术是当前化学工程工艺领域中,实现物质分离技术中比较流行的分离方法,在环保节能、低污染、高效率等诸多方面都表现出优异的性能。膜分离技术是以各种材质的膜作为基本的分离介质,膜的介质可以采用气体材质、固体材质、液体材质或混合材质,最终构成一个膜两边互不连通的界面,根据其自身的渗透特性,在不同的外在作用力(例如重力、压力、电磁场、渗透压差)下,实现物质分离。按照膜不同材质划分,常见的膜有包括支撑液膜、乳化液膜的液体材质膜以及无机材料膜、聚合物膜的固体材质膜,这些膜的材质、特性不同,最终实现的分离过程也不尽相同,有渗透、电渗析、微滤、液膜分离等,这些分离技术和过程在气体干燥、废水处理等方面广泛应用,正式因为膜分离技术效率高、耗能少、工作条件需求低,也逐渐化学工程工艺中分离技术的主体。

4.2吸附技术

在分离技术发展迅速的今天,新型吸附技术也逐渐进入了物质分离工程中,通过变压吸附、层析、模拟移动长等分离方法,新型的吸附技术也成为了分离技术中的新型技术,在工业制造和化工生产中起到非常重要的作用。

4.3反应分离耦合技术

反应分离耦合技术是提高生产效率、优化化学工程生产过程、降低生产成本中发挥越来越重要的作用。反应分离耦合技术是通过利用物质分离来促进反应或通过物质反应来促进分离的一种化工分离技术,整个技术的应用效率非常高,操作费用也很低。以醋化反应为例,该反应过程就是在精馏塔中进行可逆的醋化反应,利用精馏的反应来分离醋和水,同时逆向反应也能够加强醋化过程,从而在原料成本等多方面节约成本。

5超临界流体萃取技术

超临界流体又称为SCF,是SupercriticalFluid的缩写,一般的气体或液体在温度或者压力的持续变化下,达到某个临界点就会发生气体到液体的变化或者液体向气体的变化,但是,超临界流体是某种流体物质在达到临界压力点或温度点时,如果持续提升外界条件,该流体密度不断增加,但是并没有真正发生液化或气化的现象,此时的物体就成为超临界流体,该流体既具有气体的特性,又具有也提到特质,利用超临界流体来实现物质分离的技术,则被称为SCFE超临界流体萃取技术,该技术目前被广泛应用在食品加工、化学工程和企业生产、生物制药等诸多领域。SCFE的超临界流体萃取技术,是对混合物进行施加温度或压力的条件,从而使其进入超临界状态,进而使萃取物从其中分离出来,实现物质的分离。流体物质在超临界状态下,融合了气体和液体的综合特性,密度上比气体大得多,一般与液体比较接近,但是粘性度方面则与气体接近,比液体小得多,而且超临界流体自身的溶解度非常高、而且很容易流动和扩散,而且在压力或温度的临界点,能随着外加条件的微小变化,密度则发生显著变化,极易实现混合物中萃取物的提取和分离。利用超临界流体萃取技术,一般是使用流体作为萃取物的溶剂,使其进入超临界状态,然后与物料进行接触,使其中的萃取物溶于流体中,进而实现萃取物与物料的分离,而后降低外在施加条件,如降低压力或温度,流体密度发生变化,溶解度降低,萃取物则很容易从流体溶剂中解析出来,从而实现萃取物的分离。利用SCFE的超临界流体萃取技术来实现物料萃取物的分离,在提取速率、萃取物兼容范围等方面都非常优异,而且外在条件是通过温度或者压强的调节来实现对流体密度、溶解度的控制,从而能够有效地实现萃取物的分离,而且提取萃取物的纯度非常高,对于化工生产来说非常重要。其次,流体溶剂的选择一般选择二氧化碳流体,这种低温、无氧环境的操作可以有效地分离热敏或容易氧化的物质,此外,SCFE技术的实现,可以从固体或中液体中快速提取有效地萃取物成分,整个过程无污染、耗能少,而且对于有机物的分离提取和精致都有非常显著的功效。

6总结

化学工程工艺是目前涵盖冶炼、药物生产、食品加工、材料化工、印刷业等多行业的专业学科,其实现的专业技术对于企业的生产来说具有非常重要的现实意义。在化学工程工艺中,常见的技术有绿色化工技术,该技术是从原材料、催化剂以及化学反应的过程中选取绿色无毒无公害的物质和反应选择性来提升化工的低污染率,分离技术则是通过蒸馏分离、膜分离等分流技术来实现的化工材料的分离,超临界流体萃取技术则是采用超临界流体对物料中萃取物的提取,通过改变外在条件来实现萃取物的提取,从而实现物质分离。这些化学工程工艺都在为企业的生产、化工过程等起到非常重要的作用,为促进我国的经济发展奠定了良好的技术基础。

参考文献:

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[2]张杨.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].科技创新与应用,2014,(08).

[3]谢若曦,赵阳.化学工程与工艺[J].民营科技,2012,(08).

[4]化学工程2011年(第39卷)第1-12期(总第263-274期)总目次[J].化学工程,2011,(12).

[5]李娴,解新安.超临界流体的理化性质及应用[J].化学世界,2010,(03).

[6]霍鹏,张青,张滨,郭超英.超临界流体萃取技术的应用与发展[J].河北化工,2010,(03).

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2、化学工程的研究对象及复杂性

化学工程是以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律,并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中,在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下,化学工程的对象的情况较为复杂,具体如下:首先,该过程自身具有一定的复杂特点,包括化学与物理,而且两者经常发生,彼此影响。其次,物系方面较为复杂,流体与固体,或者兼而有之。流体特质变化较大,如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后,物系流动时边界复杂,由于设备的形状较为多样,而且其在填充物方面的形状也不正常,如催化剂、填料等,使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。

3、化工工业的现状及发展

目前从形式上看,现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段,正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多,造成排放物复杂、量多及危害大,因此,目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时,在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略,制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展,各行各业进行生产都要接触化学工艺,涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题,这都是现代化学工业需要面对的问题。目前,我国的化学工业经过了半个世纪的发展,已经形成了门类比较齐全,品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001 年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6 亿元人民币,占全国工业总产值的9.8%,实现利税747.8 亿元,石油和化学工业企业13765 个,资产总额13344.2 亿元。我国化学工业获得长足进步的同时,环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中,仍存在不少问题和障碍,严重制约着我国化学工业的发展。

4、机遇与挑战中的未来

首先,在耗能上要不断的提高能源的综合开发和综合利用,降低能源损耗,最大化的开发能源的利用价值,提高其产品的附加值.同时注重能源供应区和消耗区的联系,结合能源产品的消费市场,规划最佳的化工工业园区的建设基地,其次,化工工业要进一步加大科研投入,增强化工行业的技术水平,提高化工工业产品层次,促进化学工程技术的发展和创新,为能源的高效利用提供更可靠、更有利的支持,再次,大力培养化工工业方面的高层人才,提高化学工程技术的科技成果,使我国的化工工业达到世界领先水平,确保综合利用和可持续发展的实现。

5、化学工程技术的发展

5.1 化学合成等技术的发展

化学合成技术的发展有利的促进了化工工业的发展,首先,新的合成方法和催化方法加强了物质改变的的速度和效果,使通过化学方式转变的物质更符合人们的要求,同时,利用太阳能等合成手段,节约了能源,促进了新能源的开发和利用。其次,一锅合成法简化了原有有机合成的复杂程序,使物质的合成更加高效,同时又避免了许多中间物质的产生,减少了化工生产中的污物排放,促进了合成技术的清洁、环保、再次,生物化工合成法的发展,进一步提高了化工产品的技术含量,并为我国化工产业的进一步发展鉴定了基础。此外,绿色化学技术的发展引领了绿色合成技术的发展,这种合成法极大的降低了化工合成过程的污染,对环境保护起到了积极的作用。此外,化学分离技术的发展提高了化工产品的纯度,增加了产品的层次和技术含量,增强了产品的国际竞争力,随着这些化工工艺的发展,我国的化工工业的强大指日可待。

5.2 环保

化学工程技术的发展 随着人们对环境保护意识的增强,化工工业环保技术得到了很大的发展,在追求产品利润的同时,提高了能源的综合利用和变废为宝的实施。首先,新型能源技术的发展为环保化工拓宽了道路,如燃料电池的使用提高了能源使用的洁净、方便、高效,又如废物回收技术的发展使很多废弃的、有污染的物质变为有利用价值的商品,比如垃圾油的深加工技术,可以使废弃的油脂变为燃料、洗涤用品等,其次,本着绿色、环保的理念,化学工程的技术进入了绿色时代,在化工行业不断的完善技术、创新开发的过程中,坚持了以人类的健康为基础的开发、发展理念,实现了化学污染的源头堵截,确保了化工生产过程的清洁、环保。

5.3 化学工程技术设备方面的发展

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学校拥有模范马路校区(由丁家桥和虹桥组成)和江浦校区,总占地面积4000余亩。学校共有学院(部)26个,国家一级重点学科1个,江苏省一级学科国家重点学科培育建设点1个,江苏高校国家重点学科培育建设点2个,江苏省优势学科4项,博士后科研流动站6个,一级学科博士学位授予点6个,二级学科博士学位授予点35个,一级学科硕士学位授予点20个,二级学科硕士学位授予点107个,本科专业(含方向)80个,跨工、理、管、经、文、法、哲、医8个学科门类。具有留学生招生资格和教授审定权。2012年,学校各类学生3万余人。

本科生专业

“十一五”国家特色专业

生物工程,安全工程,化学工程与工艺,计算机科学与技术,土木工程,过程装备与控制工程,冶金工程,材料科学与工程,无机非金属材料工程,高分子材料与工程,金属材料工程,复合材料与工程。

江苏省品牌专业

化学工程与工艺,无机非金属材料工程,过程装备与控制工程,生物工程,勘查技术与工程,安全工程,制药工程,建筑环境与设备工程。

江苏省特色专业

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