時間:2022-12-14 08:47:55
序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗,特別為您篩選了11篇化學(xué)工程與工藝范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識!
化學(xué)工程,簡稱化工,是研究以化學(xué)工業(yè)為代表的,以及其他過程工業(yè)生產(chǎn)過程中有關(guān)化學(xué)過程與物理過程的一般原理和規(guī)律,如石油煉制工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、印染工業(yè)等,并應(yīng)用這些規(guī)律來解決過程及裝置開發(fā)、設(shè)計、操作等問題,它是以數(shù)學(xué)及少量的物理觀念為基礎(chǔ)應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)上,主要研究大規(guī)模改變物料中的化學(xué)組成及其機械和物理性質(zhì),來替生產(chǎn)化學(xué)品或是物料工廠提供一個反應(yīng)流程設(shè)計方式。實驗研究、本文由收集整理理論分析和科學(xué)計算已經(jīng)成為當(dāng)代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學(xué)工程的研究領(lǐng)域最初只是化工單元操作,如:輸送現(xiàn)象(為化工學(xué)科當(dāng)中“單元操作”的理論基礎(chǔ))、化工熱力學(xué)輸送現(xiàn)象。隨著發(fā)展,后來又發(fā)展出一些新的分支,化學(xué)工程領(lǐng)域的分支龐大,可應(yīng)用在各類化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究及實務(wù)上的操作,因應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要,以化工的知識背景為基礎(chǔ),例如半導(dǎo)體工業(yè)。隨計算機的快速發(fā)展,數(shù)值模擬(cfd)在化工的發(fā)展占據(jù)重要的地位。
2 化學(xué)工程與工藝專業(yè)簡介
2.1 化學(xué)工程與工藝任務(wù)。根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的性質(zhì),化學(xué)工程與工藝專業(yè)的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)工程學(xué)與化學(xué)工藝學(xué)等方面的基本理論和基本知識,受到化學(xué)與化工實驗技能、工程實踐、計算機應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計方法的基本訓(xùn)練.具有對現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)過程進行模擬優(yōu)化、革新改造,對新過程進行開發(fā)設(shè)計和對新產(chǎn)品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學(xué)科和領(lǐng)域很多,化學(xué)工程與工藝專業(yè)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)一般應(yīng)用化工的基本知識和基本技能外,還應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)、本行業(yè)及本校的實際情況,重點學(xué)習(xí)化工在某個或某幾個領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,以便形成不同高校應(yīng)用化工專業(yè)的特色專業(yè)方向。
2.2 化學(xué)工程以及化學(xué)工業(yè)的一些特點。以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),并結(jié)合工業(yè)經(jīng)濟基本法則,研究化工單元操作以及有關(guān)的流體力學(xué)、傳熱和傳質(zhì)原理、熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)等在化學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用,以指導(dǎo)各種過程及其設(shè)備的開發(fā)、改進和發(fā)展屬于化學(xué)工程學(xué)的內(nèi)容。化學(xué)工程是隨著化學(xué)工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展而形成的?;瘜W(xué)工程包括過程動態(tài)學(xué)及控制、化工系統(tǒng)工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等方面。化學(xué)反應(yīng)是化工生產(chǎn)的核心部分,提供過程分析和設(shè)計所需的有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),研究傳遞過程的方向和極限,化工熱力學(xué)是單元操作和反應(yīng)工程的理論基礎(chǔ),它決定著產(chǎn)品的收率,對生產(chǎn)成本產(chǎn)生重要影響。對單元操作的研究,可用來指導(dǎo)各類產(chǎn)品的生產(chǎn)和化工設(shè)備的設(shè)計;傳遞過程是單元操作和反應(yīng)工程的共同基礎(chǔ),化學(xué)工業(yè)在新的形勢下要求處于化學(xué)核心地位的催化技術(shù)和化學(xué)工程都必須用跨學(xué)科的戰(zhàn)略進行多學(xué)科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞,這三種傳遞,實質(zhì)上就是各種單元操作設(shè)備和反應(yīng)裝置中進行的物理過程。
合成化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的核心,化學(xué)家不僅發(fā)現(xiàn)和合成了眾多天然存在的化合物,同時也創(chuàng)造了大量非天然的化合物,使人類社會所有的化合物達到2230萬個(美國化學(xué)文摘1999年12月10日收錄的化合物數(shù)),并且以幾個月就有100萬個的速度發(fā)展,大量新化合物的產(chǎn)生是化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的基礎(chǔ)。信息技術(shù)及工程技術(shù)的進步為設(shè)備和工藝創(chuàng)新創(chuàng)造了條件,推動了化工行業(yè)的技術(shù)進步。 化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和許多深度加工的產(chǎn)品更新?lián)Q代快,要求化學(xué)工業(yè)必須不斷發(fā)展和采用先進科學(xué)技術(shù),從而提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。不斷尋求技術(shù)上最先進和經(jīng)濟上最合理的方法、原理、流程和設(shè)備是化學(xué)工業(yè)工藝創(chuàng)新追求的目標(biāo)。化工新技術(shù)開發(fā)程序是一套科學(xué)的程序,它是以市場為導(dǎo)向、以創(chuàng)新為宗旨,以工業(yè)化和商業(yè)化為目的的創(chuàng)新過程。世界上經(jīng)濟發(fā)達國家化學(xué)工業(yè)的研究開發(fā)費用、科研人員以及專利和文獻的數(shù)量都居各工業(yè)部門的前列。
3 化學(xué)工程與工藝實驗數(shù)據(jù)處理分析
傳統(tǒng)的化工實驗的數(shù)據(jù)處理是相當(dāng)復(fù)雜的,需要花費大量的人力物力,由于化工實驗需要平行實驗,數(shù)據(jù)處理過程的重復(fù)性也非常大。借助matlab軟件的應(yīng)用,可以使人們從大量的數(shù)據(jù)處理當(dāng)中解脫出來。
化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗是初步了解、學(xué)習(xí)和掌握化學(xué)工程與工藝科學(xué)實驗研究方法的一個重要的實踐性環(huán)節(jié)?;嶒灥奶攸c流程較長,規(guī)模較大,數(shù)據(jù)處理也較為復(fù)雜。因此依靠計算機處理數(shù)據(jù)會使繁瑣的數(shù)據(jù)處理過程變得簡單快捷,大大提高工作效率。數(shù)據(jù)處理是每一個化學(xué)工程實驗必不可少的步驟,也是至關(guān)重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術(shù)的可行條件。但是化工實驗數(shù)據(jù)的處理往往并不是那么簡單,它需要通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算,若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間,而且化工實驗數(shù)據(jù)的處理量很大、重現(xiàn)性很高,因此應(yīng)用計算機來處理實驗數(shù)據(jù)可以大大提高工作效率?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)是一個以實驗為基礎(chǔ)的專業(yè)學(xué)科。實驗的目的是通過有限的實驗點去尋找某一對象或某一過程中各參數(shù)之間的定量關(guān)系,從而揭示某化工過程所遵循的客觀規(guī)律。
(1)學(xué)校沒有對學(xué)生的實習(xí)進行良好的規(guī)劃
目前很多學(xué)校對于實習(xí)對提高學(xué)生實踐能力重要性的認(rèn)識也有待提高,沒有真正的從各個方面進行規(guī)劃,僅僅是為了完成教學(xué)任務(wù)走走過場。而且很多學(xué)校的實習(xí)時間都安排在大四上學(xué)期。那個時候課程負(fù)擔(dān)仍然很重,而且很多學(xué)生還有考研的計劃,所以很少有學(xué)生把精力真正放在實習(xí)上面。很多學(xué)生甚至將課本和考研材料帶到實習(xí)單位,使實習(xí)的效果大打折扣。除此之外,學(xué)校將所有學(xué)生的實習(xí)均放在一個學(xué)期,這也造成了聯(lián)系實習(xí)單位的實際困難。
(2)沒有進行很好的校企聯(lián)合
很多企業(yè)都認(rèn)為學(xué)生實習(xí)無法給企業(yè)帶來相應(yīng)的市場價值和經(jīng)濟效益,反而因為要分心管理來企業(yè)實習(xí)的學(xué)生,會延誤其正常的生產(chǎn)活動。同時也因為學(xué)校和學(xué)生本人對實習(xí)的不重視,造成企業(yè)接納實習(xí)生的熱情受到挫傷。而事實上,學(xué)校和企業(yè)如能充分利用學(xué)生實習(xí)的平臺,校企緊密結(jié)合,既有利于提高高校畢業(yè)生的實踐能力,又能幫助企業(yè)在用人方面避免“用工荒”這一尷尬現(xiàn)象。針對以上狀況,建議對該專業(yè)的實習(xí)進行以下幾點改進:
①加大實習(xí)改革,提高動手實踐能力
在教學(xué)過程當(dāng)中,注重實踐環(huán)節(jié),致力于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。在實驗教學(xué)中,增加創(chuàng)新型實驗,減少驗證性內(nèi)容,以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。針對我國現(xiàn)在各大高校化學(xué)工程與工藝實習(xí)的問題,應(yīng)該從幾個方面進行改革。首先,要為學(xué)生提供穩(wěn)定的實習(xí)基地,讓學(xué)生將集中實習(xí)和分散實習(xí)結(jié)合起來。其次,應(yīng)當(dāng)提高學(xué)生的動手能力。企業(yè)應(yīng)該為學(xué)生配備相應(yīng)的企業(yè)導(dǎo)師,讓學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,親自動手實踐,將書本中學(xué)到的理論知識真正的運用到實踐當(dāng)中來。在實習(xí)過程中,不能僅僅讓學(xué)生當(dāng)一個旁觀者,更應(yīng)該讓其成為真正的實踐者。最后也是最重要的一點,通過幫助企業(yè)解決生產(chǎn)過程中碰到的技術(shù)問題,讓學(xué)生在實習(xí)中體會到攻克技術(shù)難題的樂趣,培養(yǎng)學(xué)生的興趣點,讓學(xué)生從起初的被動學(xué)習(xí)中走出來,真正積極主動的投身到化學(xué)工程與工藝實踐中來。
②加強實習(xí)的組織管理
以往,無論是學(xué)生、學(xué)校還是企業(yè)都沒有給予化學(xué)工程與工藝學(xué)生的實習(xí)以足夠的重視,因此造成疏于管理,松懈怠慢等現(xiàn)象?,F(xiàn)在,學(xué)校和企業(yè)作為組織者:
a.應(yīng)該從組織上著手,加強組織管理,制定相關(guān)的制度對學(xué)生加以約束。
b.學(xué)校應(yīng)該提高實習(xí)在考試當(dāng)中的比例,以此來提高學(xué)生的重視程度。另一方面,也應(yīng)該從學(xué)生的角度出發(fā),為學(xué)生制定符合他們自身發(fā)展的實習(xí)制度。
c.從規(guī)章制度上加強管理,杜絕離崗脫崗現(xiàn)象。而企業(yè)則可以通過一些和就業(yè)相關(guān)的激勵政策對學(xué)生加以引導(dǎo)。
③做好課程與實習(xí)的規(guī)劃工作
a.為了避免與其他課程的考試和實習(xí)相沖突,學(xué)校應(yīng)該提前對學(xué)生在校學(xué)科學(xué)習(xí)的時間進行協(xié)調(diào),為學(xué)生實習(xí)留下充足的時間。b.學(xué)校在實習(xí)時間上宜采取分批次、分不同類型企業(yè)來組織學(xué)生實習(xí)。避免所有的學(xué)生都在同一時間段、同一家企業(yè)進行實習(xí)的情況,實習(xí)效果大打折扣。
④加強校企聯(lián)合
目前化學(xué)與工藝實習(xí)存在的最大問題就是實習(xí)地點的聯(lián)系問題。因此來自于企業(yè)的社會保障必不可少。以往學(xué)校的實習(xí)環(huán)節(jié)當(dāng)中,企業(yè)考慮學(xué)生安全的問題,往往存在著聯(lián)系企業(yè)難這一問題。應(yīng)當(dāng)加強.校企聯(lián)合,為學(xué)生提供充足的實習(xí)資源。在校企聯(lián)合的模式當(dāng)中,可以為學(xué)生提供雙導(dǎo)師選擇制度,校內(nèi)導(dǎo)師和校外導(dǎo)師相結(jié)合,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,合作共贏。企業(yè)可以配備相應(yīng)的導(dǎo)師,對學(xué)生的實踐進行指導(dǎo),讓學(xué)生不僅有理論知識,而且可以學(xué)以致用。其次,企業(yè)可以和學(xué)校簽訂合約,每年從學(xué)校選拔優(yōu)秀的畢業(yè)生定點輸送。這樣做及解決了學(xué)生就業(yè)困難,又可以為企業(yè)招到熟悉其運營機制的勞動者,達到雙贏的局面。除了企業(yè),政府的支持也是必需的。政府應(yīng)該從政策上對化學(xué)工程與工藝予以重視,并且?guī)椭鷮W(xué)校為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供良好的條件和環(huán)境。
(5)改善實習(xí)考核制度
通過重建學(xué)生的實習(xí)考核制度,改變學(xué)生的被動實習(xí)狀態(tài)。以往學(xué)生的實習(xí)最后都是由企業(yè)蓋章,并不加入或者很少加入學(xué)生最終成績的考核?,F(xiàn)在,為了使學(xué)生更加積極主動的投身到化學(xué)實踐當(dāng)中,學(xué)生在實習(xí)中的動手能力,創(chuàng)新能力以及最終的實習(xí)效果等均應(yīng)列入考核機制當(dāng)中。
2化學(xué)工程與工藝課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革
隨著知識信息時代的發(fā)展,以往的教育模式已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前的形勢。首先我們應(yīng)該分析一下以往課程體系中存在的問題,然后有針對性的進行解決。
2.1課程體系支離破碎,整合度太低
現(xiàn)在化學(xué)工程與工藝的課程體系還很不完善。每門課程的聯(lián)系性不高,以至于學(xué)生無法形成一個完整的知識框架和體系,不利于學(xué)生將學(xué)到的知識融會貫通,學(xué)以致用。該專業(yè)是一門結(jié)合度很高的專業(yè),知識體系的不連貫也不利于和其他學(xué)科的有機結(jié)合。
2.2過分注重基礎(chǔ)知識和書面知識,忽視學(xué)生的實踐能力
在應(yīng)試教育的影響下,很多學(xué)生和老師把更多的關(guān)注放在了考試成績上,我們經(jīng)??吹匠煽兒芎玫漠厴I(yè)生來到企業(yè),操作能力卻非常差。這也是現(xiàn)在應(yīng)屆生就業(yè)困難的一個重要原因。
2.3弱化了單元工程與環(huán)境和系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)
課程中所學(xué)到的知識,其最終的目的還是要用來解決實際的需要。目前化學(xué)工程與工藝的開發(fā)重點主要在于環(huán)境保護方面。但是現(xiàn)在的課程卻片面注重書面知識,忽略了這一最主要的功能的聯(lián)系。新的課程體系改革的著力點應(yīng)該主要放在對學(xué)生實踐能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。關(guān)于該專業(yè)的高校課程設(shè)置,實踐探索比理論探索更為復(fù)雜,是一項艱苦的工程,需要不斷地進行磨合與調(diào)試?,F(xiàn)在主要針對以上幾點,提出相應(yīng)的改進方案:
(1)擴充知識體系,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力
建立逐層遞進的知識系統(tǒng)。教學(xué)模塊從基礎(chǔ)知識到基礎(chǔ)實踐,再到實踐操作,創(chuàng)新提高的層面。其中實踐模塊應(yīng)該予以足夠的重視。該模塊可以使學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)和實際應(yīng)用結(jié)合起來,為企業(yè)提供專業(yè)性人才。在學(xué)生的課程體系當(dāng)中,除了對于必修課的注重,也應(yīng)該擴大選修課的范圍。在選修課的設(shè)置方面,要根據(jù)課程的發(fā)展性、創(chuàng)新性以及與本學(xué)科的聯(lián)系性來進行選擇。注重學(xué)科的技能強化,使學(xué)生根據(jù)自己的職業(yè)志愿進行選擇。還可以通過講座等方式,來激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣。另外,可以根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo),增加化工管理等相關(guān)內(nèi)容。在原有的課程體系中,擴大設(shè)計類課程的比重。這樣既有利于學(xué)生知識面的拓展,又有利于完善學(xué)生的知識體系,最終為國家培養(yǎng)出適應(yīng)社會需要的一專多能的人才。
(2)加強學(xué)生實踐能力,增強社會責(zé)任感
一方面,學(xué)生應(yīng)該積極主動的投身到化學(xué)工程和工藝的試驗和實習(xí)當(dāng)中來,另一方面,要有強烈的社會責(zé)任感?,F(xiàn)在該專業(yè)的迅速發(fā)展,即為當(dāng)代大學(xué)生提供了自身發(fā)展的契機,也帶了壓力和動力。當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)該以保護環(huán)境為己任,投身到綠色化學(xué)的研究當(dāng)中去。另外,應(yīng)當(dāng)增加課程中的實驗內(nèi)容,增加設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗,適當(dāng)調(diào)整理論教學(xué)和實驗教學(xué)時間分配。同時在課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)中,注意培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念和團隊精神。
(3)強化課程與系統(tǒng)和環(huán)境的聯(lián)系
通過整合課程結(jié)構(gòu),使該專業(yè)的知識之間的關(guān)聯(lián)性得以加強,并能夠更好地與系統(tǒng)和環(huán)境相關(guān)聯(lián)。為綠色化學(xué)的發(fā)展提供有利的契機。
(4)為化學(xué)工程與工藝專門人才培養(yǎng)提供師資保障
良師在學(xué)生的學(xué)習(xí)生涯當(dāng)中起到的作用是舉足輕重的。因此,學(xué)校在老師的選拔與配置方面應(yīng)該著重注意,為學(xué)生選擇理論知識和實踐能力雙優(yōu)的教師。另外,學(xué)校也要和企業(yè)積極交流,在企業(yè)中為學(xué)生選擇適合學(xué)生發(fā)展的校外導(dǎo)師,對學(xué)生的實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計進行指導(dǎo)。
近年來,以分析裂解為主的反向工程技術(shù)發(fā)展極為迅速,其優(yōu)越性在于:①可以了解橡膠制品的組成、結(jié)構(gòu)以及各個體系的作用機理,從而優(yōu)化配方提高制品的性能,指導(dǎo)新制品的研制開發(fā);②可以分析廢舊橡膠制品的成分、結(jié)構(gòu),從而了解老化降解機理,為廢舊橡膠制品的再利用提供依據(jù)。
一、分析裂解原理
是指將樣品放在嚴(yán)格控制的環(huán)境中加熱,使之迅速裂解成易揮發(fā)的分子碎片,并用其他聯(lián)用裝置分離和鑒定這些裂解碎片,從而推斷樣品的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。聯(lián)用裝置最普遍的是色譜儀和質(zhì)譜儀,故分析裂解是裂解質(zhì)譜和裂解色譜的總稱。
1.裂解質(zhì)譜
裂解質(zhì)譜即將熱裂解產(chǎn)生的碎片送入質(zhì)譜分析儀中,由譜圖分析裂解產(chǎn)物。裂解質(zhì)譜具有所需樣品量小、可從碎裂方式分析分子結(jié)構(gòu)、可鑒定混合物等優(yōu)點。故裂解質(zhì)譜是最早也是最廣泛應(yīng)用于合成和天然高分子結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜技術(shù),典型應(yīng)用包括:均聚物結(jié)構(gòu)的確認(rèn);異構(gòu)體高分子的區(qū)別;共聚物的組成和序列分布分析;高分子混合物的分析;高分子中揮發(fā)性添加劑的鑒定及添加劑對高分子性能影響的研究和高分子的熱分解機理研究等。裂解質(zhì)譜技術(shù)包括直接裂解質(zhì)譜、閃蒸裂解質(zhì)譜和裂解色譜質(zhì)譜。
2.裂解色譜
是將試樣放在嚴(yán)格控制的條件下,經(jīng)過熱裂解形成小分子碎片,而后用直接或間接方法送進氣相色譜儀中進行分離測定。不同的高分子材料有不同的特征譜圖,因此未知樣品譜圖與標(biāo)準(zhǔn)特征譜圖對照分析,即可對未知樣品進行定性、定量分析。本方法可以發(fā)揮氣相色譜法的快速、靈敏度高、分離效能高的優(yōu)點,且樣品用量少,對含有復(fù)雜填充劑的硫化膠,通??刹槐亟?jīng)過復(fù)雜的分離手續(xù),即可直接進樣裂解分析。主要用于聚合物的鑒定、組成分析、結(jié)構(gòu)表征以及降解研究等方面。高分辨裂解氣相色譜和裂解同時衍生化技術(shù)是近年分析裂解技術(shù)的重要進展,其大大推動了裂解色譜在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用。裂解質(zhì)譜與裂解色譜相比在定性分析制品方面占有絕對優(yōu)勢,但定量分析較為困難,而裂解色譜則可定量分析。綜合裂解質(zhì)譜和裂解色譜各自的優(yōu)點,兩種技術(shù)的聯(lián)用可對橡膠制品進行廣泛的推廣。
二、分析裂解技術(shù)的應(yīng)用
橡膠制品由于相對分子質(zhì)量大,難溶、難熔且難以揮發(fā),用通常的分析技術(shù)難以分析他們的組成。分析裂解技術(shù)可以結(jié)合化學(xué)方法并與其他儀器分析法如紅外、核磁等聯(lián)用,對橡膠制品進行深入、系統(tǒng)的分析,是提供制品分子結(jié)構(gòu)、組成信息唯一而有效的方法。
1.廢舊橡膠分析
橡膠工業(yè)發(fā)展的同時廢舊橡膠的產(chǎn)量也與日俱增,這不僅造成了環(huán)境污染,還浪費了大量資源,回收利用廢舊橡膠制品已成為一個重大的社會問題。
回收利用廢舊橡膠制品首先要對其組成結(jié)構(gòu)給以分析。景治中等人曾用熱裂解色譜2質(zhì)譜技術(shù)對硅橡膠邊角廢料及次品進行分析,確定了兩種酸堿化合物的組成,高溫橡膠的酸催化裂解產(chǎn)物主要是環(huán)狀化合物,室溫橡膠的酸催化裂解產(chǎn)物中有環(huán)狀和鏈狀兩類化合物,從而為硅橡膠廢料利用提供了理論依據(jù)。邱清華等運用裂解質(zhì)譜及其他輔助技術(shù)對膠粉進行了研究,結(jié)果表明,膠粉含膠率為49161%,填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50139%,其中炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29128%,為膠粉的利用提供了理論依據(jù)。孫玉珍采用色質(zhì)連用儀對氟橡膠二段硫化揮發(fā)物進行了研究,確定揮發(fā)物及組分來源,對環(huán)境保護有很重要的意義。對廢舊橡膠制品的組成結(jié)構(gòu)分析,可以了解其廢舊原因,探討其廢舊機理,以便在制品的配方設(shè)計或工藝設(shè)計中加以改善,從而提高制品的使用壽命。Cardina利用分析裂解色譜技術(shù)研究了輪胎胎面膠廢舊后成粒子狀的原因是空氣粉塵對其破壞作用,但空氣粉塵對不同膠種的破壞作用不同,由此,我們可以優(yōu)化耐用胎面膠配方。
2.熱解機理的研究
研究高分子的熱分解過程和熱分解機理,必須詳細了解熱分解產(chǎn)物的組成和分布,尤其是各種大分子量的低聚體分解產(chǎn)物,往往能反映高分子的初級分解過程。研究表明,熱分解不是隨機的,而是有選擇性的特征反應(yīng)。大多數(shù)情況下,只有一種簡單反應(yīng)導(dǎo)致了橡膠的熱解過程。典型的熱分解反應(yīng)有:①解聚反應(yīng),最終得到單體;②支鏈取代即簡單分子的消除,還伴有分子鏈的改造;③環(huán)化至較低分子量化合物;④氫轉(zhuǎn)換,伴隨含不飽和基團的開鏈碎片的生成。烴類橡膠的熱解多數(shù)是自由基降解反應(yīng),裂解產(chǎn)物的形成遵循自由基降解反應(yīng)的規(guī)律,因此可利用此規(guī)律幫助分析裂解產(chǎn)物的譜圖,也可以用分析獲得的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行自由基反應(yīng)機理的研究。其他儀器剖析技術(shù)由于設(shè)備裝置原因或制樣較為困難,不便于對裂解機理進行研究。而分析裂解技術(shù)采用特殊的裝置,不需對樣品進行處理,在分析橡膠及其制品時,通過熱裂解形成的小分子碎片通常是單體、二聚體及鏈斷裂的分解產(chǎn)物,可用于橡膠的初級熱解機理的研究。在絕大多數(shù)情況下,使用該技術(shù)均能給出明確無誤的橡膠初級熱解產(chǎn)物信息,從而得到聚合物初級熱反應(yīng)機理。Radhakr2ishnan,Ramarao利用裂解色譜分別討論了聚環(huán)戊二烯和聚丁二烯橡膠的裂解產(chǎn)物及機理。國內(nèi)有關(guān)學(xué)者已研究過多種橡膠,包括CR、NR及BR等,獲得了各種橡膠的特征信息,并從理論方面討論了各種橡膠的裂解機理。黃瑋等使用裂解色譜2質(zhì)譜連用儀對甲基乙烯基硅橡膠泡沫進行了研究,結(jié)果表明,輻射導(dǎo)致的裂解機制與熱裂解機制有相同之處,并對其裂解機理進行了討論。
工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ),隨著社會經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展,對于工業(yè)生產(chǎn)也提出了更高的要求。然而,當(dāng)前我國工業(yè)發(fā)展面臨著資源價格飛漲,環(huán)境污染日益嚴(yán)峻的情況,這也使得全社會對于工業(yè)生產(chǎn)越來越關(guān)注。怎樣有效的處理好工業(yè)污染物,防止其對環(huán)境的二次污染,怎么有效的利用好數(shù)量龐大的生活廢品,是當(dāng)前許多學(xué)者都在研究的問題。綠色化學(xué)工程是在社會迫切需要的情況下誕生的新型項目,這個項目的目標(biāo)是:對日?;瘜W(xué)生產(chǎn)當(dāng)中的一些資源浪費及環(huán)境污染進行有效的處理,從而使得化工污染得到有效緩解,化工生產(chǎn)過程中的資源浪費得到很大的改善。
一、綠色化學(xué)工業(yè)的概念
綠色化學(xué)又被稱為無污染化學(xué),以此為理念而開發(fā)出的技術(shù)就是綠色化學(xué)工程技術(shù),采用化學(xué)原理從根本上降低化學(xué)工業(yè)對環(huán)境造成的破壞?;I(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)是綠色化學(xué)工程,它已成為了未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展方向的重要研究目標(biāo)之一,綠色化學(xué)具有以下兩種特性:首先,綠色化學(xué)的根本思想在于保護環(huán)境,使自然資源可持續(xù)發(fā)展,讓人與自然之間的關(guān)系和諧,人們對環(huán)境造成的破壞促使了對綠色化學(xué)的研究;其次,綠色化學(xué)是將環(huán)境改變的技術(shù),發(fā)展下的綠色化學(xué)技術(shù)以逐漸可以應(yīng)付各種環(huán)境下對自然的破壞。從根本上來說,綠色化學(xué)是預(yù)防環(huán)境污染;而環(huán)境化學(xué)則是對污染后的環(huán)境進行改善和治理。兩者之間是根本不一樣的,在最終目的上也是千差萬別的。
目前,對綠色化學(xué)進行研究的重要發(fā)現(xiàn)和實踐活動為綠色化工技術(shù)?;驹硎遣捎迷现械脑舆M行轉(zhuǎn)化,這就使化學(xué)工業(yè)在進行工作時不會產(chǎn)生污染物,達到對化學(xué)工業(yè)污染物的零排放。并且,在進行化學(xué)工業(yè)工作時,不使用任何具有危害性和毒性的原材料,這樣可以生產(chǎn)出對環(huán)境不造成破壞的產(chǎn)品。這種技術(shù)目前處于理論狀況,但是在眾多科研人員的努力探索下,還是可以逐漸實現(xiàn)此種設(shè)想的。
二、綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)
在傳統(tǒng)化學(xué)的生產(chǎn)過程中,在有毒、有害物質(zhì)的處理上存在較為嚴(yán)重的滯后性,因此導(dǎo)致化學(xué)工藝一直處于被動生產(chǎn)。應(yīng)用這樣的化學(xué)工藝對污染物進行處理無法取得理想的效果,資源優(yōu)化也無法得到有效實現(xiàn)。化學(xué)工藝的應(yīng)用不但導(dǎo)致化學(xué)生產(chǎn)污染物成本提高,還導(dǎo)致污染物處理效率嚴(yán)重下降。綠色化學(xué)工程的應(yīng)用可有效彌補傳統(tǒng)化學(xué)工程中存在的缺陷,其通過對相關(guān)科學(xué)技術(shù)及先進方法的利用,對化工生產(chǎn)相關(guān)污染物進行除塵、脫硫等處理。綠色化學(xué)工程與工藝具體實施方法主要有以下幾種。
(一)采用綠色化學(xué)原料
在化工生產(chǎn)工藝及具體流程中,化學(xué)生產(chǎn)原料是起著決定性作用的主要因素,在傳統(tǒng)化學(xué)工程中,所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗,同時還導(dǎo)致污染物的排放量大大增加,加重生態(tài)環(huán)境污染程度。將綠色化學(xué)原料作為化工生產(chǎn)材料是綠色化學(xué)工程重要研發(fā)內(nèi)容之一。在化工生產(chǎn)過程中,可使用綠色化學(xué)物質(zhì)、自然物質(zhì)等無染污、可再生的化學(xué)原料。典型的綠色化學(xué)原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產(chǎn)過程中,可使其轉(zhuǎn)化為酮、醇、酸類等多種化學(xué)品。在整個轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中,這些原料僅會產(chǎn)生一定量的氫氣,而不會有任何一種有害、有毒的物質(zhì)產(chǎn)生。
(二)提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性
在化學(xué)工程的物質(zhì)反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學(xué)原料的轉(zhuǎn)化均是需要化學(xué)反應(yīng)才能得以實現(xiàn)。在化工生產(chǎn)過程中,合理選擇有效的化學(xué)反應(yīng)形式可有效促進化學(xué)工程生產(chǎn)效率及質(zhì)量得到提高。對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響的因素有很多種,反應(yīng)原料、環(huán)境、時間、特點等均會對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不同程度的影響。在化學(xué)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最為普遍的反應(yīng)形式為氧化反應(yīng)。在氧化反應(yīng)過程中會有大量的熱產(chǎn)生,所有化學(xué)原料均會在熱的催化作用下發(fā)生變質(zhì),因此會大大降低化學(xué)品的生產(chǎn)質(zhì)量。在綠色化學(xué)工程中,應(yīng)用新型的反應(yīng)形式,這種新型反應(yīng)形式為烴類氧化反應(yīng)。這種反應(yīng)形式的應(yīng)用不僅可促進催化物反應(yīng)催化能力得到提高,同時還可有效促進生產(chǎn)物同分異構(gòu)反應(yīng)時間增加。
(三)使用無毒無害催化原料
隨著化學(xué)工業(yè)發(fā)展速度的不斷加快,將化學(xué)反應(yīng)合理的應(yīng)用于化工生產(chǎn)過程中已經(jīng)成為促進工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提之一。在化學(xué)反應(yīng)過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過程中,可有效加快反應(yīng)速度,縮短法寧時間。所以,在化工生產(chǎn)過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學(xué)工程與工藝不斷深入發(fā)展的重要前提條件之一。目前,我國相關(guān)部門已經(jīng)高度重視對催化原料的選擇及應(yīng)用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發(fā)和研制,化學(xué)反應(yīng)過程中使用的催化原料不斷得到改善,分子篩除催化劑等優(yōu)良催化原料在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應(yīng)用可有效提高化學(xué)反應(yīng)效率,降低能源消耗量,同時也可減少環(huán)境污染。
三、結(jié)論
化學(xué)工程與工藝的發(fā)展不僅影響著現(xiàn)代社會的發(fā)展,而且有助于環(huán)境友好型社會的構(gòu)建。當(dāng)前世界面臨著資源和能源的短缺,社會經(jīng)濟的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價,這就需要化學(xué)工程與化學(xué)工藝共同發(fā)展,滿足我國資源節(jié)約和環(huán)境保護的需要?;瘜W(xué)工程與工藝的行業(yè)領(lǐng)域需要積極配合國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。轉(zhuǎn)變可持續(xù)發(fā)展的概念。重視化學(xué)工程與工藝發(fā)展的環(huán)保性,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝,減少環(huán)境的污染,積極開發(fā)新能源,走環(huán)境友好型道路。
參考文獻
化學(xué)工程與工藝就是對材料進行加工處理,然后進行再次利用實現(xiàn)能量的傳遞,這樣高效環(huán)保完成資源的優(yōu)化配置,優(yōu)化產(chǎn)品加工生產(chǎn)的過程。化學(xué)工程與工藝的發(fā)展由來已久,它以化學(xué)工程相關(guān)理論還有實際的一些運用為指導(dǎo),利用這一學(xué)科知識對各種產(chǎn)品進行研究、開發(fā)跟生產(chǎn)。化工工程領(lǐng)域的相關(guān)行業(yè)非常多,比如石油化工、生物化工、材料化工、冶煉化工等相關(guān)行業(yè)?;瘜W(xué)工程領(lǐng)域相關(guān)的行業(yè)都是關(guān)乎我國經(jīng)濟發(fā)展的重要領(lǐng)域,化工工程還與一些高新科技領(lǐng)域相互影響作用,共同推動著科技的發(fā)展,促進社會的進步。目前化學(xué)工程領(lǐng)域正向著自動集約化、高效精細化方向發(fā)展。總而言之,化工工程涵蓋的專業(yè)領(lǐng)域范圍非常廣,因此,加強對化工工程與工藝發(fā)展研究時非常有必要的。
一、化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展特點趨勢
1.化學(xué)工程與工藝特點
化學(xué)工程簡稱化工,是研究以化學(xué)為代表的相關(guān)工業(yè)的,化學(xué)工程與工藝這門學(xué)科是一門工業(yè)特色十分顯著學(xué)科,化學(xué)工程與工藝的研究范圍廣,是一門應(yīng)用十分寬泛的專業(yè)。如一些食品加工業(yè)、印刷業(yè)、冶煉業(yè)、醫(yī)藥生產(chǎn)、材料化工等都是建立在化學(xué)工程與化學(xué)工藝的基礎(chǔ)之上?;瘜W(xué)工程與工藝這門課就是培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的理論知識,想要在這一門學(xué)科能夠為我國各個行業(yè)都做出貢獻,就必須要組織構(gòu)建一個能夠發(fā)展化學(xué)工程與工藝學(xué)科的研究基地。構(gòu)建適合專業(yè)特點的,有利于人才培養(yǎng)的創(chuàng)新型體系。
2.化學(xué)工程與工藝研究對環(huán)境保護的意義
化學(xué)工程與工藝這門學(xué)科是一門工業(yè)特色明顯的專業(yè),它覆蓋了原有的各種化學(xué)相關(guān)的專業(yè)?,F(xiàn)階段,環(huán)保已經(jīng)是人們普遍追求的一種生活方式跟生活態(tài)度。化學(xué)工程與化學(xué)工藝的相關(guān)研究是實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能這一理念的重要實現(xiàn)途徑。對于化學(xué)工程跟化學(xué)工藝的研究發(fā)現(xiàn),人類在降低污染節(jié)約能源的時候可以實現(xiàn)利益的最大化,這樣的前提條件下,人們都愿意進行節(jié)能環(huán)保方面的嘗試。很多跨國大型企業(yè)都針對這種情況成立專門的科研小組,進行相關(guān)綠色環(huán)保方面的研究。社會的發(fā)展離不開科技的發(fā)展,科技發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價。這就要求綠色環(huán)保的概念??萍嫉陌l(fā)展過程中化學(xué)工程與化學(xué)工藝的發(fā)展一定會占據(jù)重要位置。針對這樣的情況,應(yīng)該積極改變策略加大對化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的研究。
二、相關(guān)新興化學(xué)工程與工藝的技術(shù)研究
1.綠色化學(xué)工程
綠色化學(xué)也就是現(xiàn)今的人們所說的環(huán)境友好化學(xué),這種化學(xué)方面的術(shù)語是現(xiàn)如今最為流行的術(shù)語。綠色化學(xué)就是環(huán)保,降低污染,用一些化學(xué)方面的技術(shù)還有方法來減少對生態(tài)環(huán)境的影響,降低環(huán)境污染對人類健康的影響。運用化學(xué)工程與化學(xué)工藝減少一些有害的原料還有催化劑等的生產(chǎn)還有使用。從根本上杜絕環(huán)境污染的產(chǎn)生,綠色化學(xué)的技術(shù)就是從源頭來阻止污染的產(chǎn)生,用無毒無害的原料,并且對一些廢棄物進行回收再利用。
2.化學(xué)工程與化學(xué)工藝的分離工程
分離工程就是使物質(zhì)從無序向有序轉(zhuǎn)變的一種非自發(fā)的過程,在一些重力、壓力還有一些溫度、電的影響下由外力的作用,這是一個消耗能量的過程,并且這也是化學(xué)工程與化學(xué)工藝分離工程研究的重要內(nèi)容之一。現(xiàn)今使用比較多的分離工程方法就是蒸餾法,我國在蒸餾分離方法方面的研究已經(jīng)有了非常深厚的理論依據(jù)跟實踐經(jīng)驗,但是蒸餾分離方法在速度方面還是要進一步的改善。并且在一些蒸餾設(shè)備上也值得改進,蒸餾分離法如果在設(shè)備上采用現(xiàn)今新型的材料會取得較好的經(jīng)濟效益。并且對于提高蒸餾吸收的效率,降低蒸餾分離時間上,可以采用新型的吸收劑,吸收劑對蒸餾時間的長短也有很大的影響,因此,吸收劑的研究開發(fā)也是值得關(guān)注的。
膜分離技術(shù)也是現(xiàn)今比較流行的分離技術(shù),膜分離具有節(jié)能、高效、易于清理等一些特點,被許多國家的科學(xué)家認(rèn)為是當(dāng)下最有發(fā)展?jié)摿Φ姆蛛x技術(shù)。膜分離就是吸附分離,這種吸附分離的辦法被廣泛運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等。膜分離的研究重點在于新型吸附劑的開發(fā),膜分離的主要問題就是膜的污染還有防治。膜分離的研究必須要實現(xiàn)膜使用的長壽還有高效。
3.Supercritical Fluid,SCF(超臨界流體)
Supercritical Fluid,SCF(超臨界流體)是一種溫度還有壓力都在臨界點之上的無氣體液體的相界面,同時具有液體跟氣體性質(zhì)的一種流體。這一技術(shù)在化工、食品加工還有生物醫(yī)藥工程中都有非常廣泛的應(yīng)用。SCF質(zhì)量高、工藝要求高。開發(fā)附加值高使其有著廣闊的發(fā)展前景十分誘人的發(fā)展利潤。近幾年來,SCWO(超臨界水氧化法)用于環(huán)境治療保護方面的研究比較多,在化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的研究較少,還處于研究試驗期。
三、結(jié)束語
當(dāng)今世界面臨著資源還有能源的短缺,全球國家都指出社會經(jīng)濟的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價,并且提出資源的節(jié)約還有保護環(huán)境的要求,這就需要化學(xué)工程與化學(xué)工藝的配合共同發(fā)展,我國在此基礎(chǔ)上提出了轉(zhuǎn)變可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟的概念,所以,相關(guān)的化學(xué)工程與化學(xué)工藝的行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)該要積極配合,對于化學(xué)工程與化學(xué)工藝的相關(guān)技術(shù)研究必須要重視其發(fā)展的環(huán)保性,推動傳統(tǒng)的化學(xué)工程與化學(xué)工藝成為綠色的工藝。最大限度的減少環(huán)境污染,節(jié)約資源,積極研究開發(fā)新能源,走科技發(fā)展與環(huán)境友好的道路。
參考文獻:
《 金工實習(xí)》是一門實踐性技術(shù)基礎(chǔ)課,是我校機械類、近機類、非機類各專業(yè)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中一門重要課程。金工實習(xí)課程設(shè)置目的在于使我們接觸生產(chǎn)實際,獲得機械制造一般過程的感性認(rèn)識;進行有關(guān)實踐技能訓(xùn)練,培養(yǎng)一定動手能力;掌握機械制造過程的基本知識,為后繼課程及畢業(yè)后工作打下良好的實踐基礎(chǔ);同時,在勞動觀點、質(zhì)量和經(jīng)濟觀念、理論聯(lián)系實際和科學(xué)作風(fēng)等工程技術(shù)人員應(yīng)具有的基本素質(zhì)方面受到培養(yǎng)和鍛煉。
在我們兩個星期的金工實習(xí)中我們學(xué)到了很多金工實習(xí)方面的知識,也增強了我們的動手能力。對于我們理工類學(xué)生來說,是一次很好的學(xué)習(xí)、鍛煉機會。在十幾種工種——車工、銑工、工業(yè)安全、數(shù)車928、數(shù)銑990、線切割、熱處理、鑄造,數(shù)控板金及CADRP。其中讓我最感興趣的是車工、工業(yè)安全和鑄造.為期兩個周的金工實習(xí)結(jié)束了,但是它留在我心里的感受卻永遠不會結(jié)束。它將在我的生命中留下寶貴的一課。
安全的重要性
實習(xí)的第一天,我們就被老師帶到了一間教室讓我們看有關(guān)安全方面的錄像。錄像向我們介紹了幾種工種,也說了實習(xí)中應(yīng)該注意的問題,像不能穿拖鞋,女生不能穿裙子,頭發(fā)長的要戴帽子,等等。同時,也告訴我們一些存在的隱患,讓我們在實習(xí)的過程中能夠提高警惕,防止意外的發(fā)生。
看完錄像,又聽了老師講的有關(guān)工業(yè)安全方面的知識,我才發(fā)現(xiàn)工業(yè)安全的重要性。工業(yè)安全知識是工業(yè)高層管理人員和開發(fā)人員的必備知識,對于草擬或一個企業(yè)的安全條例,減少工業(yè)污染,防火防爆等方面來說是非常重要的知識,如果不掌握的話,不但會被人斥為無知,有時還會發(fā)生重大事故。看完資料之后的幾天,老師就向我們講解了有關(guān)防火的各種知識,介紹了四種常用的滅火器,有二氧化碳滅火器,干粉滅火器,1211滅火器和高效阻燃滅火器。其中1211滅火器里面含有氯氟烴,會對臭氧層造成破壞,現(xiàn)在已經(jīng)禁止使用,干粉滅火器是使用較廣泛的,對于易燃液體、油漆、電器設(shè)備的火災(zāi),都可以用它來撲滅,但由于滅火后有殘渣,故不適用于精密機械或儀器的滅火,而且其冷卻功能有限,不能迅速降低燃燒物的表面溫度,容易復(fù)燃。二氧化碳滅火器彌補了干粉滅火器的缺點,大量適用于精密儀器的滅火,而且隨著液態(tài)二氧化碳的蒸發(fā),燃燒物體的表面溫度也會迅速降低。
先進的電腦控制
這兩周里學(xué)習(xí)到的工種包括由手工制作的鉗工、焊接、化學(xué)加工、鑄造,機床操作的車工、銑工,以及由電腦控制的數(shù)控車床和數(shù)控銑床、電火花加工等多個工種。
鉗工:利用銼刀、鋼鋸等工具從一根鐵桿中做出一個螺母。銼削-鋸-銼削-劃線-銼削-打孔-螺紋加工,按著這幾個工序,一天下來,做好了一個。效率很低,卻能親自動手,初步了解那些工具的使用以及如何來做一個螺母。
焊接:包括電弧焊和氣焊、氣割等。電弧焊時,如何引弧,如何運動,以保證不粘條,穩(wěn)定燃燒,通過練習(xí)都有所掌握。氣焊時沒學(xué)習(xí)好送進焊絲的方法,經(jīng)常出現(xiàn)粘絲,焊出工件質(zhì)量不高。
化學(xué)加工:整個加工過程工序較多,而且要一步步地做。稍不小心可能就會使整個工件報廢?;瘜W(xué)加工是表面處理技術(shù)的其中一種方法。通過處理改變材料表面的特性,提高材料的功能。
鑄造:因為只有一個下午的緣故,只學(xué)習(xí)了如何用型砂做鑄型。型砂的質(zhì)量很關(guān)鍵,太干時會粘得不夠牢固,會出現(xiàn)“一盤散砂”,嚴(yán)重影響鑄件質(zhì)量。
車工:介紹操作時老師一再提到車工應(yīng)該注意的安全問題,并說出了車床操作時發(fā)生過的意外。安全問題仍是不能忽視!車床的操作并不復(fù)雜,主要通過幾個手柄來控制其轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和進給量等,就能按要求做出合格工件。利用車床可以車出許多端面、螺紋、槽等,是使用較普遍的機床。
銑工:與車床相似之處是都是通過刀具的進給來加工工件。銑床一般可銑削出平面、溝槽、成形面、鉆孔等。有順銑和逆銑之分,而一般加工多會使用逆銑。
數(shù)車和數(shù)銑:都是利用電腦程序來控制車床和銑床的運動,加工原理跟手動的車床和銑床一樣。但通過電腦操作,只需設(shè)定工作程序,就可以自動加工,而且加工精度比手動的要高,效率也高很多。數(shù)車和數(shù)銑都比手動的先進,是技術(shù)進步的體現(xiàn)??稍谝延锌梢杂脭?shù)控的機床的情況下,有些地方仍需使用手動的。除了成本問題,也有技術(shù)上的限制,畢竟有不少的手藝在目前仍是無法由電腦程序來取代。
電火花加工:電火花加工是在加工過程中通過工具電極和工件電極間脈沖放電時的電腐蝕作用進加工的一種工藝方法,與其它的利用金屬切削加工原理完全不同!所使用的電火花成形機床也是數(shù)控的,操作上也比較方便。利用電流就可以金屬表面加工出一般機床難以加工成形的形狀圖案。
金工實習(xí)雖然是學(xué)到了不少的知識,可都只是初步的學(xué)習(xí),大概了解操作方法和工作原理,與真正的熟悉掌握存在很大的差別,無法想提并論??蛇@次實習(xí)與平時的學(xué)習(xí)有很大的不同,平時都只是在學(xué)習(xí)理論知識,只是“紙上談兵”,對實際生產(chǎn)了解得極少!即使是實驗,也只是在實驗室里苦干。而這次金工實習(xí)使我們學(xué)習(xí)到材料加工方面的一些基礎(chǔ)知識,更重要的是提供了一個我們可以親自動手體驗的平臺,在實踐中學(xué)習(xí)。通過動手,讓我們迅速掌握相習(xí)的理論知識,也驗證了這些知識。
練緯琳 實習(xí)編號017
為時兩個星期的金工實習(xí)終于結(jié)束了,謝天謝地,沒有出什么工業(yè)事故,看來在實習(xí)前先上安全教程還是很有用的。
金工實習(xí)的第一天,我們這一組的項目是鉗工。說實話這并不是很難的項目,弄一個六角形螺母并給它加上螺紋便可。只是這絕對是體力活,又要磨又要鋸的,弄出一個螺母的坯形來時手臂已經(jīng)酸得要死,有些女生還弄得手掌上起了不止一個水泡,感覺真痛苦。但我覺得最糟糕的還是鉆孔的工序,雖說是手工操作機器來農(nóng),并不困難,但問題出在鉆大孔時那個鉆頭居然在末尾晃動了一下,結(jié)果把本來挺正中的孔給鉆歪了,郁悶得很。還好加上螺紋后的螺母可以用,總算沒白費我一天的功夫。
實習(xí)第二天,我們做車工。因為只是做半天的工作,所以沒有安排太難的項目,只是在球體上磨一圈平面就行了。不過我實在做得很不好,因為尺寸總是拿不準(zhǔn),一不小心就把它給磨小了。所以盡管我是最后一個走的,但我的制成品只可用“草草了事”來形容了……
金工實習(xí)第三天的銑工,只要你不在意有可能弄得一身油污,這個項目滿好玩的。弄出制成品后是很有成就感的,尤其是制成品上的平面光滑得沒有瑕疵時,那種成就感還真是難以言喻,反正當(dāng)時最直接的想法就是:弄得這么漂亮,評分以后我可不可以把制成品帶走???
金工實習(xí)的第四天,雖然安排是在培訓(xùn)樓二樓的加工中心,但事實是我們?nèi)寂艿搅鶚堑碾娔X房弄電腦去了,真是莫名其妙。也罷,照著講義在電腦上畫圖還是很輕松的,雖然,這么畫一天多少有點無聊……
實習(xí)第五天的項目是數(shù)車,因為只是半天的工作,所以我們幾乎什么也沒有干,熟悉機床操作、做幾道作業(yè)題,然后便可以下班了。在分組熟悉機床操作時,同組的幾個男生在機床上亂按,結(jié)果弄出了好幾次安全警報,還好沒有發(fā)生把機床搞壞這樣的大岔子,否則要賠償損失的話那可就凄慘了。
第一周的金工實習(xí)好歹結(jié)束了,在“昏睡”了一個周末后,我們迎來了第二周的金工實習(xí)。
第一天的工作是數(shù)銑。其實也就是在電腦上模擬銑工的操作,很輕松的說。而且布置下來的工作不怎么難,個別做得快的同學(xué)在做完作業(yè)后還剩了大把時間玩其他的模擬試驗,在那些手機、風(fēng)車、煙灰缸上“做文章”,好玩得很。
第二天,電火花。因為幾乎所有工作都由機器完成,我們只需要錄入一些數(shù)據(jù),所以這半天的活是既輕松又好玩。說它好玩,那是因為看著機器在金屬表面溶蝕出一個個圖案來,這個過程真的很有趣,因此我們大都用鑰匙之類的金屬作加工工件,在那上面溶蝕出一個心形或一個五角星的圖案,樂此不疲。
第三天,我們搞化學(xué)加工。也就是在鋁片上作一系列的化學(xué)處理,以使其顯出特定的圖案或文字來。工序并不是很難,還挺有趣的,只是需要時間等待而已,譬如給鋁片上氧化膜就用了三四十分鐘,溶出圖案文字來又用了二三十分鐘。不過,就像一些人所說的,過程并不重要,重要的是結(jié)果。雖然我的制成品不算很漂亮,但還算見得人,我把它送給我媽媽時,我媽媽高興得不得了,眉開眼笑的。
二、完善專業(yè)實驗設(shè)施,提升人員創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用實效
系統(tǒng)的設(shè)施布置條件是專業(yè)綜合發(fā)展的必要前提,為了進一步擴充高?;I(yè)學(xué)生的技術(shù)實踐掌控能效,積極開發(fā)人員創(chuàng)新開發(fā)能力,需要針對實驗項目建設(shè)工作進行仔細斟酌。該類專業(yè)自從建立以來長期受限于經(jīng)費問題,令相關(guān)課程設(shè)置和資源規(guī)劃同步效應(yīng)嚴(yán)重下降,大部分業(yè)績也只是根據(jù)驗證性實驗環(huán)節(jié)提煉,這與創(chuàng)新優(yōu)勢條件開發(fā)理念存在較大出入。截止至今,國家教育機構(gòu)針對此類問題開始進行全面應(yīng)對,爭取發(fā)放合理項目開發(fā)資金,為高?;I(yè)優(yōu)良發(fā)展提供不竭動力?,F(xiàn)下化學(xué)工程專業(yè)實驗設(shè)施的供應(yīng)質(zhì)量已經(jīng)足夠優(yōu)越,涉及仿真模擬實驗室和高分子學(xué)科項目開發(fā)等接連不斷涌現(xiàn)。首先,加大專業(yè)項目的資金注入數(shù)量,為高分子材料加工實驗專屬操作空間提供建設(shè)基礎(chǔ),針對仿真實驗流程實現(xiàn)全程跟蹤式調(diào)查和經(jīng)驗梳理;其次,維護實驗室內(nèi)部管理體系規(guī)范實力,全面提升設(shè)備應(yīng)用效率,穩(wěn)定課程設(shè)計和實踐機遇的平衡進展優(yōu)勢。
三、積極開展教學(xué)改革活動,提升教學(xué)調(diào)控質(zhì)量
一、目前專業(yè)實驗教學(xué)中存在的問題
通過幾年的觀察分析,我們發(fā)現(xiàn)我?;瘜W(xué)工程與工藝(電化學(xué))專業(yè)實驗教學(xué)中主要存在以下幾方面的問題。
1.實驗內(nèi)容設(shè)置不合理。原有的實驗體系已沿用了近十年,有些實驗內(nèi)容如鉛酸電池、鎘鎳電池方面的內(nèi)容明顯落后于現(xiàn)在電化學(xué)學(xué)科的發(fā)展,原有的實驗內(nèi)容已無法滿足現(xiàn)在的人才培養(yǎng)需要。近些年,隨著電化學(xué)領(lǐng)域的不斷發(fā)展,一些新的實驗方法、實驗技術(shù)及新的電化學(xué)體系不斷涌現(xiàn),這些內(nèi)容代表了電化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢和發(fā)展方向,急需補充到現(xiàn)有實驗教學(xué)內(nèi)容中,從而提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。
2.實驗教學(xué)方法不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。傳統(tǒng)實驗教學(xué)往往以指導(dǎo)教師的講授為主,講授的要點主要根據(jù)實驗講義的內(nèi)容而定。實驗講義上每個實驗基本都有完整的實驗?zāi)康?、實驗原理、操作步驟和數(shù)據(jù)分析處理等內(nèi)容。教師主要講解實驗原理和操作步驟及數(shù)據(jù)的分析處理,學(xué)生根據(jù)實驗講義上給出的實驗步驟和數(shù)據(jù)分析方法去完成實驗。在整個實驗過程中,學(xué)生很少有獨立思考的空間,他們只能按照實驗講義中給出的實驗方案進行實驗,也就是說學(xué)生變成了實驗方案的執(zhí)行者,而不是實驗方案的制訂者或參與者,這不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和積極性。
3.實驗考核方式不夠科學(xué)。以往學(xué)生實驗成績主要根據(jù)實驗報告的情況來決定,具體包括兩部分:一是實驗報告內(nèi)容的完整性,包括實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟和數(shù)據(jù)處理等項目是否完整,實驗參數(shù)是否準(zhǔn)確;另一方面是實驗的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確可靠,數(shù)據(jù)處理方法是否正確。這種考核方式只是根據(jù)實驗報告提供的信息進行成績的評定,而對實驗過程中學(xué)生分析解決問題的能力、實驗操作的能力沒有進行考慮。這使得成績的評定缺乏全面性和科學(xué)性。
二、專業(yè)實驗教學(xué)過程中的一些改革與探索
針對上述實驗教學(xué)中存在的問題,我們做了以下幾方面的改革與探索。
1.實驗內(nèi)容的改革。實驗內(nèi)容是影響實驗教學(xué)效果的決定性因素。專業(yè)實驗教學(xué)必須結(jié)合專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,將學(xué)科的研究熱點和教師的科研成果引入實驗教學(xué),這一方面體現(xiàn)在實驗技術(shù)、實驗方法的改進方面,另一方面體現(xiàn)在實驗教學(xué)內(nèi)容的更新方面。這樣才能使學(xué)生在本科實驗教學(xué)階段接觸到專業(yè)前沿領(lǐng)域,了解專業(yè)研究熱點,掌握專業(yè)最新的研究方法和研究成果。將先進的實驗內(nèi)容引入實驗教學(xué)有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,為其在今后的工作、學(xué)習(xí)和深造過程中盡快進入角色奠定堅實的專業(yè)基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容的設(shè)立應(yīng)考慮以下幾方面的因素?;镜膶嶒炛R和技能的培養(yǎng),專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢的了解,實驗室軟硬件的狀況,經(jīng)費情況等。實驗內(nèi)容的設(shè)立還應(yīng)體現(xiàn)我校化學(xué)工程與工藝(電化學(xué))專業(yè)的特色,即化學(xué)電源和表面處理領(lǐng)域的工程化?;谝陨蠋追矫娴目紤],我?;瘜W(xué)工程與工藝(電化學(xué))專業(yè)實驗包括以下幾方面的內(nèi)容:方波電流法、方波電位法、循環(huán)伏安法、線性電位掃描法、電化學(xué)阻抗譜等實驗內(nèi)容主要是讓學(xué)生掌握電化學(xué)中的一些基本測試方法;電鍍液的赫爾槽實驗、電鍍液分散能力實驗、電鍍液電流效率實驗是為了讓學(xué)生掌握電鍍中常用的研究方法;旋轉(zhuǎn)圓盤電極實驗、微電極實驗、電化學(xué)石英晶體微天平等實驗的目的是讓學(xué)生掌握電化學(xué)領(lǐng)域較先進的一些實驗方法;化學(xué)電源設(shè)計和電鍍車間設(shè)計方面開設(shè)了4個實驗,主要目的是讓學(xué)生接觸專業(yè)領(lǐng)域的工程化問題,幫助其畢業(yè)后能盡快適應(yīng)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境。
2.教學(xué)方式的改革。實驗教學(xué)方式直接影響實驗教學(xué)的效果??茖W(xué)的教學(xué)方式應(yīng)能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。同時應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生實際操作能力、協(xié)作能力、團隊合作精神,提
轉(zhuǎn)貼于
高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。為此,我們改變以往以教師為主體,主導(dǎo)整個實驗教學(xué)的模式,而采用學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。每位指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)2個實驗項目,教師只把實驗的總體要求和基本思路介紹給學(xué)生,由學(xué)生根據(jù)相關(guān)知識去設(shè)計實驗方案,完成實驗,并對數(shù)據(jù)進行分析處理。學(xué)生在實驗過程若遇到問題,可以與指導(dǎo)教師討論,指導(dǎo)教師提出解決問題的思路,由學(xué)生改進實驗方案。在整個實驗過程中,學(xué)生的實驗積極性和主動性得到了充分發(fā)揮,創(chuàng)新能力和合作精神得到培養(yǎng)。實驗成績考核注重實驗方案的設(shè)計能力、實驗過程的操作能力。成績評定中,實驗方案設(shè)計和操作能力占50%,實驗報告的質(zhì)量占50%,其中實驗報告的內(nèi)容包括實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理及分析、結(jié)論及討論等。為進一步保證實驗教學(xué)的質(zhì)量,我們對實驗課的課程安排還進行了調(diào)整。把學(xué)生分成兩個班,分別在上午和下午進行實驗。每個班的學(xué)生又分成8組,每組2~3人。每次實驗課同時開出8個不同實驗,每組同學(xué)分別進行其中1個實驗項目,8組之間依次輪換,8天完成8個實驗。而后的實驗依上述安排進行,直至完成全部實驗。
燕山大學(xué)的化學(xué)工程與工藝專業(yè)在2017年全國第四輪學(xué)科評估中得分B,在河北省高校中僅次于河北工業(yè)大學(xué),位居全省第二。在省內(nèi)有較高影響力。下面以三方面對燕山大學(xué)的化學(xué)工程與工藝專業(yè)進行分析:
1、燕山大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)研究方向:化工產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝與技術(shù)設(shè)備的設(shè)計、開發(fā)、研究、模擬與優(yōu)化,新型化工材料的合成工藝及性能等。
2、主要課程:無機與分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、機械設(shè)計基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)、化工分離過程、化學(xué)工藝學(xué)、傳遞原理、催化
(來源:文章屋網(wǎng) )