化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向精選(九篇)
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第1篇：化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
（西北民族大學(xué)化工學(xué)院，甘肅蘭州730030）
摘要：工程認(rèn)證提出了新的教育理念和評價標(biāo)準(zhǔn)。在此背景下，要提高精細(xì)化工專業(yè)人才的質(zhì)量，關(guān)鍵在于專業(yè)實驗教學(xué)的改革。本文簡述了我國工程認(rèn)證的發(fā)展歷程，闡述了工程認(rèn)證時代精細(xì)化工專業(yè)實驗教學(xué)改革的必要性，分析了精細(xì)化工專業(yè)實驗教學(xué)中存在的突出問題，并提出了針對性建議。
關(guān)鍵詞 ：工程認(rèn)證；精細(xì)化工專業(yè)；實驗教學(xué)；改革
DOI:10.16083/j. cnki. 22 - 1296/g4 2015. 08. 036
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-1580(2015)08-0079-02
一、我國工程認(rèn)證的發(fā)展歷程
工程認(rèn)證是由專門協(xié)會和專業(yè)領(lǐng)域的教育丁作者對高校開設(shè)的工程專業(yè)教育進(jìn)行的認(rèn)證，保證服務(wù)于工程領(lǐng)域的人才的工程教育質(zhì)量。工程認(rèn)證理念可以簡述為：目標(biāo)一實行一證明，即“說一做一證”。每個國家各有其認(rèn)證體系，比如澳大利亞工程師學(xué)會(EA)，俄羅斯工程教育協(xié)會(RAEE)等。然而，人才跨國流動推動工程認(rèn)證向國際化趨勢發(fā)展，目前世界最具影響力的是《華盛頓協(xié)議》。截至2013年，已有美國、英國、加拿大等15個正式成員和德國、印度、中國等5個預(yù)備成員國。 2006年，我國工程認(rèn)證工作拉開序幕，四個認(rèn)證試點專業(yè)領(lǐng)域分別為：機(jī)械工程與自動化、電氣工程及其自動化、化學(xué)丁程與工藝、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，其后認(rèn)證的專業(yè)領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。2013年，中國科學(xué)協(xié)會成為《華盛頓協(xié)議》第21個預(yù)備會員，這不僅為工程類學(xué)生走向世界打下了基礎(chǔ)，也意味著中國高等教育將真正走向世界。
二、工程認(rèn)證背景下精細(xì)化工專業(yè)實驗教學(xué)改革的必要性
（一）精細(xì)化工專業(yè)的發(fā)展歷程。改革開放之初為“日用化工”專業(yè)：1980年，教育部將其改為“輕工有機(jī)合成”專業(yè)：1985年，改為“精細(xì)化工”專業(yè)：1998年，教育部對高校專業(yè)統(tǒng)一調(diào)整后，原有的化學(xué)工程、化工工藝、高分子化工、精細(xì)化工等多個相關(guān)專業(yè)合并為化學(xué)丁程與工藝專業(yè)。從2006年至2014年，27所高校的化學(xué)工程與工藝專業(yè)通過專業(yè)認(rèn)證，如表1所示。
（二）我國精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。近年來，我國精細(xì)化工異軍突起，在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中嶄露頭角，但仍然面臨著急需突破的難題：生產(chǎn)技術(shù)落后，原材料消耗高，處于典型的高消耗、低產(chǎn)出生產(chǎn)狀態(tài)：重污染，低資源利用率：研發(fā)能力和自主創(chuàng)新能力明顯不足，高端產(chǎn)品比重低，不具備專用性能。
（三）工程認(rèn)證背景下精細(xì)化工專業(yè)實驗的重要意義。精細(xì)化工方向專業(yè)實驗要求一般涉及到：熟悉掌握實驗儀器設(shè)備的使用方法，實驗室常用工藝、流程的方法原理，精細(xì)化工中表面活性劑、膠粘劑、染料、日用化學(xué)品等多種化學(xué)品制備、檢驗和實驗數(shù)據(jù)處理。通過這些實驗，能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。在丁程認(rèn)證時代，提高精細(xì)化工人才質(zhì)量的關(guān)鍵還在于專業(yè)實驗。
三、工程認(rèn)證背景下精細(xì)化工專業(yè)實驗教學(xué)中存在的主要問題
（一）實驗培養(yǎng)目標(biāo)缺乏專業(yè)特色。目前高校畢業(yè)生普遍不能滿足行業(yè)需求，培養(yǎng)目標(biāo)不能與行業(yè)需求保持同步是一個主要原因。工程認(rèn)證要求培養(yǎng)目標(biāo)多樣性，即達(dá)到基本標(biāo)準(zhǔn)后，各高?？梢罁?jù)自身優(yōu)勢和專業(yè)特色多樣化發(fā)展。專業(yè)實驗涉及到廣泛的精細(xì)化學(xué)品和相關(guān)操作技術(shù)，通過實驗，學(xué)生能夠全面了解精細(xì)化學(xué)品以及實驗操作技術(shù)的相關(guān)知識，拓寬知識面。
（二）工程實踐環(huán)節(jié)薄弱。工程實踐環(huán)節(jié)包括實驗室操作和企業(yè)實地實踐，其目的是培養(yǎng)學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合的能力，訓(xùn)練學(xué)生的工程意識和思維，提高其處理工程實際問題的能力，同時，使其接觸生產(chǎn)實際，了解精細(xì)化工行業(yè)的前沿發(fā)展趨勢。但現(xiàn)實情況是，由于近年來高校大幅度擴(kuò)招，實驗室儀器設(shè)備明顯不足。
（三）實驗教學(xué)中知識傳授和丁程能力培養(yǎng)比重失衡。我國傳統(tǒng)教學(xué)的突出特點是知識傳授比重遠(yuǎn)大于能力培養(yǎng)，主要原因在于教師的教學(xué)理念、育人理念不能與時俱進(jìn)，依然以教師講解、學(xué)生照本操作的模式進(jìn)行，不能滿足以學(xué)生為中心、為目標(biāo)導(dǎo)向這一工程認(rèn)證的核心理念。高等教育的突出特點是實用性和創(chuàng)新性，因此，高校要求教師科研、教學(xué)兩手抓。教師的科研項目、課題、論文、教學(xué)效果一并納入高?？冃Ч芾?，并且與工資酬勞密切相關(guān)。在個人名利的驅(qū)使下，多數(shù)教師重科研、項目、課題等，而忽視“教書育人”之本職，所謂的“傳道授業(yè)”被拋之腦后。
四、工程認(rèn)證背景下的精細(xì)化工專業(yè)實驗教學(xué)改革
（一）分析市場行業(yè)需求，制定與行業(yè)俱進(jìn)的培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)目標(biāo)的制定并非高校單獨完成的，也不是一經(jīng)形成而多年不變。脫離行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢而制定的目標(biāo)會使人才培養(yǎng)迷失方向。高校應(yīng)該充分分析精細(xì)化工行業(yè)人才需求，參考行業(yè)專家的建議，不斷改進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)。
（二）加強實驗室建設(shè)，拓寬校外實習(xí)基地。以行業(yè)前沿發(fā)展為導(dǎo)向，購置先進(jìn)的實驗儀器，使學(xué)生能夠接觸前沿實驗項目。擴(kuò)大實驗室面積，全面有序地開放好、利用好實驗室資料，給學(xué)生提供自主動手的機(jī)會。高校為行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的工程人才，行業(yè)為專業(yè)提供發(fā)展方向和信息以及實習(xí)機(jī)會，高校和企業(yè)應(yīng)積極進(jìn)行合作，為高校工科生提供實習(xí)機(jī)會，提高其工程實踐能力。
第2篇：化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
關(guān)鍵詞：化學(xué)工程與工藝；專業(yè)；就業(yè)方向
化學(xué)工程與工藝專業(yè)是一個極富創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性的重要工業(yè)領(lǐng)域，能在化工、石油、能源、輕工、冶金、醫(yī)藥、微電子生產(chǎn)、食品和環(huán)保等多領(lǐng)域行業(yè)，從事產(chǎn)品的研制開發(fā)與評估、過程工藝與裝置的設(shè)計放大、過程科學(xué)研究、高等工程教育、生產(chǎn)過程的控制及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)、教育教學(xué)和管理營銷人才，具有技術(shù)密集、人才密集、資本密集的特征，特別是二十一世紀(jì)的化學(xué)工業(yè)在向“綠色化工”方向發(fā)展的同時，對知識的交叉滲透、產(chǎn)業(yè)的相互交融提出了更寬更深的要求，該專業(yè)就是為了適應(yīng)面向二十一世紀(jì)化學(xué)工業(yè)發(fā)展而設(shè)置的一個厚基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)性強的大專業(yè)。本專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具備在工業(yè)界、科技界、政府及行業(yè)機(jī)構(gòu)中擔(dān)任重要職務(wù)的基本素質(zhì)，掌握化工生產(chǎn)技術(shù)的基本原理、專業(yè)技能與研究方法。
通過上述闡述，我們簡單了解到了化學(xué)工程與工藝的定義，在一些重要領(lǐng)域的關(guān)鍵作用。下面就讓我們分開來解讀化學(xué)工程和工藝在哪些領(lǐng)域起到了什么作用，在工作中，如何將資源更好的利用？
化學(xué)工程與工藝就是研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中的共同規(guī)律，并用化學(xué)方法改變物質(zhì)組成或性質(zhì)來生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的一門工程W科。簡單來說，也就是化學(xué)在工程實際中的應(yīng)用。該專業(yè)主要開設(shè)高等數(shù)學(xué)、無機(jī)與分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高級語言程序設(shè)計、化工原理、化工熱力學(xué)、化工分離工程、儀器分析、化工設(shè)計、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝等課程。其中英語、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、高等數(shù)學(xué)為學(xué)位課程，參加省自學(xué)考試。
化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科是從19世紀(jì)末由于化學(xué)品大規(guī)模生產(chǎn)的需要而形成和發(fā)展的。當(dāng)時，為了化工生產(chǎn)的高效和大型化，根據(jù)典型的化學(xué)工藝和設(shè)備中出現(xiàn)的一些具有共同屬性的工程問題，形成了單元操作的概念。20世紀(jì)50年代后發(fā)展的傳遞過程原理和化學(xué)反應(yīng)工程使化學(xué)工程學(xué)科上升到了新的階段。人類穿的各種合成纖維的衣物，吃的各種食物的包裝加工，住的房屋的水泥鋼材，以及人們開車所用的石油天然氣，都是化工研究的方向。中科院院士陳洪淵就曾經(jīng)評價化工產(chǎn)業(yè)為“國之重器”，能創(chuàng)造出數(shù)千萬個“新物種”。譬如說，1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術(shù)使世界糧食翻倍，解決了世界上一半人的溫飽問題。1995年我國的化學(xué)纖維產(chǎn)量為330萬噸，其中90%是合成纖維，這一化工技術(shù)的應(yīng)用，使大多數(shù)人免于挨凍。
當(dāng)今社會，化學(xué)工程與工藝也應(yīng)用到多個領(lǐng)域，如分析化學(xué)師、食品化學(xué)師、化妝品研發(fā)員、醫(yī)藥技術(shù)師等職業(yè)，這些職業(yè)你肯定聽說過，但不一定想到他們與化學(xué)工程與工藝專業(yè)相關(guān)?？傮w來說化學(xué)工程與工藝專業(yè)的就業(yè)領(lǐng)域還是相當(dāng)廣泛的。畢業(yè)生能在化工、能源、信息、材料、環(huán)保、生物工程、輕工、制藥、食品、冶金和軍工等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作。一般主要的主要就業(yè)方向可以從一下幾個方面來看：
首先，可到科研院所、高等院校從事化學(xué)工程與工藝相關(guān)科研、教學(xué)等工作。不過這需要該專業(yè)學(xué)生具備一定的科研水平和較高的學(xué)歷。
其次，到化工類、石油類、輕工類、車輛化工、建筑機(jī)械、制藥、食品、涂料涂裝等相關(guān)的科研單位、企業(yè)、公司從事應(yīng)用研究、精細(xì)化工產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)和科技等工作?；ば袠I(yè)有很多知名的企業(yè)如美孚、殼牌、巴斯夫、中石油、中石化等。當(dāng)然，除了這些大企業(yè)外，一些冶金、化纖、煤炭、橡膠等化工企業(yè)也是畢業(yè)生不錯的選擇?；ば袠I(yè)是個講究經(jīng)驗和積累的行業(yè)，技術(shù)和經(jīng)驗是技術(shù)型人才的資本，對于剛走出校門畢業(yè)的學(xué)生來說，一般需要一個相當(dāng)長時間的經(jīng)驗積累，從基層做起，讓理論和實踐充分的結(jié)合后，才能謀取個人職業(yè)更好的發(fā)展。
再次，可以在相關(guān)化工類企業(yè)從事銷售、管理等工作。除了走工藝、研發(fā)、質(zhì)量檢驗等技術(shù)人才的道路外，該專業(yè)復(fù)合型銷售和管理人才在人才市場中也特別受歡迎。關(guān)鍵是如何取得化工類技術(shù)以外的教育背景和從業(yè)經(jīng)歷?；べQ(mào)易、管理人才基本都需要是化工專業(yè)出身，同時熟知貿(mào)易規(guī)則和單位業(yè)務(wù)，還必須具備耐心細(xì)致，和較強的語言表達(dá)能力。
國家教育部曾公布的化學(xué)工藝與工程專業(yè)就業(yè)狀況顯示，該專業(yè)2013年全國普通高校畢業(yè)生規(guī)模在28000-30000人，近三年全國就業(yè)率區(qū)間在90%-95%之間，屬于就業(yè)率較高專業(yè)。
據(jù)調(diào)查，相關(guān)從業(yè)人員都表示，化工專業(yè)畢業(yè)生要找到一份工作并不難，但找什么樣的工作就因人而異了。由于化工各個方向分類較細(xì)，各個大學(xué)都有自己擅長的專業(yè)方向。如有些學(xué)校側(cè)重石油化工、煤化工；有些側(cè)重醫(yī)藥化工；有的則偏重金屬冶煉或精細(xì)化工等。另外，還有一些人對化工就業(yè)存在這樣的誤區(qū)，擔(dān)心學(xué)這個專業(yè)畢業(yè)后要去挖煤、煉石油。實際上，傳統(tǒng)的石油化工、煤化工只是其中的一個就業(yè)方向，如果你對這個方向不感興趣，還有更廣泛的領(lǐng)域可供選擇。如可以選擇和人們生活息息相關(guān)的精細(xì)化工，我們用的洗發(fā)水、洗面奶、沐浴液的研發(fā)生產(chǎn)都是化工的主要就業(yè)領(lǐng)域。還有食用油、巧克力等食品加工企業(yè)，香水、化妝品、奢侈品制造等也是化工很好的就業(yè)方向。目前我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平不斷提升，涉及綜合技術(shù)項目的開發(fā)工作節(jié)奏也顯得急躁起來，對于化工專業(yè)建設(shè)工作人員來說，需要聯(lián)同系統(tǒng)性的設(shè)施布置和先進(jìn)實驗驗證項目開發(fā)，積極穩(wěn)固綜合人力資源的開發(fā)動力，為我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供更加優(yōu)質(zhì)的貢獻(xiàn)力量。
除了化學(xué)工程與工藝在工作上的應(yīng)用外，可以說，我們?nèi)粘Ｉ钪械摹耙隆⑹?、住、行”樣樣都離不開化工產(chǎn)品?；瘜W(xué)工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，它為農(nóng)業(yè)、能源、交通、機(jī)械、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農(nóng)業(yè)和人民日常生活提供保障和配套服務(wù)。同時它還是工業(yè)經(jīng)濟(jì)中最具活力，有待開發(fā)且競爭力極強的一個行業(yè)。老人常說，“三百六十行，行行出狀元”，不管研讀什么專業(yè)，都有一定的優(yōu)勢和特點，只要潛心學(xué)習(xí)，任何領(lǐng)域都可以走出一片輝煌的天地。
參考文獻(xiàn)：
第3篇：化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
（一）機(jī)構(gòu)體系
民辦高校相對于公辦高校來說在機(jī)構(gòu)體系方面有很大的靈活性，辦事效率高。但是人們往往只看到了民辦高校的共性，而忽視了其個性。很多民辦高校由于辦校時間不長，人員缺乏，規(guī)章制度還不健全，工作人員的主觀能動性不高，在學(xué)校機(jī)構(gòu)體系的建設(shè)中不免會引入公辦院校的條例和思想，這也在一定程度上制約了民辦高校的特色發(fā)展。
（二）課程設(shè)置
研究型本科的課程設(shè)置都是以理論課為主，輔以研究型實驗。如果照搬研究型本科的課程設(shè)置，那么培養(yǎng)出來的既不是研究型也不是職業(yè)型的學(xué)生，這和我們的辦學(xué)思想相矛盾，客觀辦學(xué)條件也無法實現(xiàn)，是對學(xué)生、對學(xué)校和對社會的不負(fù)責(zé)。應(yīng)該實行適合職業(yè)型本科的課程設(shè)置，尤其要體現(xiàn)出“職業(yè)型”，加強和實際對接的實踐課程，淡化理論，做到夠用即可。對于職業(yè)型教育應(yīng)突出職業(yè)特性，課程設(shè)置應(yīng)體現(xiàn)職業(yè)文化素質(zhì)課、職業(yè)通用技術(shù)課、專門技術(shù)課。
二、化學(xué)工程與工藝專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建
化學(xué)工程與工藝這個化工專業(yè)，在各類理工院校都有設(shè)置，根據(jù)自身的辦學(xué)定位和思想，構(gòu)建了各自特色的教學(xué)體系。而對職業(yè)型本科院校來說，要側(cè)重實踐教學(xué)體系的構(gòu)建。結(jié)合高職辦學(xué)經(jīng)驗和本科辦學(xué)要求，化學(xué)工程與工藝專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建可以從以下幾點入手。
（一）“3+1”模式
職業(yè)型本科的“3+1”模式來自高職的“2+1”模式，實踐證明這樣的學(xué)校培養(yǎng)加工廠培養(yǎng)是成功的?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)三年理論、實驗課和實訓(xùn)課，最后一年下到工廠進(jìn)行定崗實習(xí)，根據(jù)當(dāng)?shù)睾椭苓吂I(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，我們設(shè)立了石油加工方向和煤化工方向，可以把學(xué)生送到煉油廠或者煤制甲醇廠等對應(yīng)的工廠進(jìn)行工廠學(xué)習(xí)，真正達(dá)到學(xué)以致用的目的。
（二）校企結(jié)合
“3+1”模式的開展離不開企業(yè)生產(chǎn)單位的協(xié)助，需要通過校企結(jié)合來實現(xiàn)。為此銀川能源學(xué)院除了依托寶塔石化對學(xué)生進(jìn)行實習(xí)工廠再教育外，還和周邊工廠簽訂了校企合作協(xié)議，主要有伊品生物、寶豐能源、中石化寧夏煉廠、達(dá)康精細(xì)化工等。這為學(xué)生的定崗實習(xí)提供了良好的鍛煉機(jī)會。
（三）職業(yè)資格證
學(xué)校開設(shè)了特有工種職業(yè)技能鑒定，對化學(xué)工程與工藝的學(xué)生來說，可以選擇化工總控工、化學(xué)分析工、水處理工、儀表維修工等工種。學(xué)生在學(xué)習(xí)了各類課程和實驗課的基礎(chǔ)上，按照自己的意愿選擇工種。鑒定內(nèi)容包括理論、實操和仿真，經(jīng)鑒定合格的發(fā)放證書。職業(yè)資格證的考取，可以幫助學(xué)生獲取更多的知識，鍛煉更強的實踐動手能力和分析問題的能力。
（四）加強實踐課程
職業(yè)型化學(xué)工程與工藝專業(yè)的實踐課程除了頂崗實習(xí)和職業(yè)工種鑒定外，還將開設(shè)各類實驗課程和實訓(xùn)課程。根據(jù)畢業(yè)生的反饋信息和工廠的需求，我們開設(shè)了化工原理課程設(shè)計、化工管路拆裝實訓(xùn)、化工設(shè)備拆裝實訓(xùn)和石油煉制或煤化工綜合設(shè)計等實踐課程。
（五）職業(yè)技能大賽
化工類職業(yè)技能大賽的開展能增加學(xué)生的進(jìn)取心，提高其學(xué)習(xí)和動手能力，也可以檢驗學(xué)習(xí)效果。學(xué)院每年都會組織校內(nèi)職業(yè)技能大賽，化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生主要參加化工總控工大賽，篩選出的優(yōu)秀學(xué)生再參加全區(qū)化工總控工大賽和全國化工類職業(yè)技能大賽。通過比賽培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以使學(xué)生通過比賽認(rèn)識自我，找到不足。
（六）發(fā)展“雙師型”教師
實踐教學(xué)離不開教師。在實踐教學(xué)中，除了各類設(shè)備儀器的需求外，更需要具有實際生產(chǎn)經(jīng)驗的工程師或教師，也就是需要“雙師型”教師。學(xué)院一方面招收工廠來的化工工程師，另一面聘請工廠工程師及技術(shù)人員來校講解實際生產(chǎn)過程。對于沒有經(jīng)驗的校內(nèi)教師，可以利用假期時間到工廠實習(xí)，即每年至少一次為期一個月的下廠鍛煉。
三、展望
第4篇：化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
關(guān)鍵詞：可持續(xù)發(fā)展；精細(xì)化工；管理系統(tǒng)
精細(xì)化學(xué)工業(yè)是生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品工業(yè)的通稱，簡稱“精細(xì)化工”。精細(xì)化學(xué)品具有下列特點，即品種多，更新?lián)Q代快、產(chǎn)量小、大多以間歇方式生產(chǎn)、具有功能性或使用性、產(chǎn)品質(zhì)量要求高、商品性強、技術(shù)密集高、設(shè)備投資較小、附加價值率高等。精細(xì)化工大體可歸納為醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、有機(jī)顏料等40多個行業(yè)和門類[1]。精細(xì)化工行業(yè)屬于傳統(tǒng)工業(yè)類別，從這一視角上來看，精細(xì)化工行業(yè)需要緊隨社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，構(gòu)建出屬于其自身的管理系統(tǒng)。精細(xì)化工行業(yè)可以從人才、技術(shù)以及信息的角度出發(fā)，構(gòu)建出較為全面的系統(tǒng)模型，通過這些管理系統(tǒng)的支持，精細(xì)化工行業(yè)能夠為我國創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。同時，從經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的角度上來說，精細(xì)化工行業(yè)所構(gòu)建出的管理系統(tǒng)能夠有效地契合現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，節(jié)約能源并和現(xiàn)階段的高新技術(shù)相互融合，進(jìn)而有效地提高行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1以人才管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)
在可持續(xù)發(fā)展的需求下，精細(xì)化工行業(yè)需要以人才管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，優(yōu)化人才培訓(xùn)管理過程，同時需要增強人才的績效考核，以此提高行業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。
1.1優(yōu)化人才培訓(xùn)管理
在可持續(xù)發(fā)展的需求下精細(xì)化工行業(yè)需要優(yōu)化其自身人才培訓(xùn)管理系統(tǒng)的建設(shè)過程。通過高素質(zhì)人才的助力創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)效益。在建設(shè)管理系統(tǒng)時，精細(xì)化工行業(yè)需要從人才培訓(xùn)的角度出發(fā)，加大對人才的培訓(xùn)力度。精細(xì)化工企業(yè)可以優(yōu)先針對新入職的員工進(jìn)行培訓(xùn)，幫助他們明確工作職能，同時精細(xì)化工企業(yè)也需要對企業(yè)在職人員定期展開全員培訓(xùn)。精細(xì)化工企業(yè)可以采用補習(xí)、進(jìn)修、考察的方式有計劃地完成培養(yǎng)和訓(xùn)練，以此幫助員工適應(yīng)新要求下新的工作職能。在進(jìn)行培訓(xùn)的過程中，精細(xì)化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)從組織、工作和個人三個方面多維度地對員工進(jìn)行培訓(xùn)需求分析。組織分析主要是確定組織范圍內(nèi)的培訓(xùn)需求，保證培訓(xùn)計劃符合組織的整體目標(biāo)與戰(zhàn)略要求。工作分析指員工達(dá)到理想的工作績效所必須掌握的技能和能力。個人分析是將員工現(xiàn)有的水平與預(yù)期未來對員工技能的要求進(jìn)行比照，以此參設(shè)兩者之間的差距，方便后期精細(xì)化工企業(yè)制定嚴(yán)格的培訓(xùn)規(guī)劃來彌補兩者的差值。綜上所述，在可持續(xù)發(fā)展的需求下，精細(xì)化工行業(yè)需要優(yōu)化人才隊伍的培訓(xùn)管理，通過對新員工以及全體員工進(jìn)行培訓(xùn)管理的方式來提高人才隊伍的綜合素養(yǎng)。
1.2加強人才績效考核
在可持續(xù)發(fā)展的需求下，精細(xì)化工行業(yè)需要加強人才隊伍的績效考核。人才績效考核是建立在上文所述的人才培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，人才培訓(xùn)能夠保障精細(xì)化工企業(yè)的員工掌握相對應(yīng)的工作知識和技能，而人才績效考核能夠有效提高員工的工作積極性，同時也提高員工的工作能力?，F(xiàn)階段，精細(xì)化工企業(yè)需要制定嚴(yán)格的人才績效考核制度，在實際的工作過程中，精細(xì)化工企業(yè)需要成立人才績效考核辦公室，制定《績效目標(biāo)責(zé)任書》，規(guī)定精細(xì)化工企業(yè)員工在一段時間內(nèi)的績效目標(biāo)[2]。之后績效考核辦公室的工作人員需要將企業(yè)員工的月度評估結(jié)果與《績效目標(biāo)責(zé)任書》中規(guī)定的績效目標(biāo)進(jìn)行對比評估，形成考核結(jié)果?？己私Y(jié)果的形式為獎勵、懲罰、表揚、批評的一種或幾種。在這一過程中，考核結(jié)果要形成書面材料，由企業(yè)的經(jīng)理部保存作為面談考核之用，績效考核結(jié)果需由總經(jīng)理批準(zhǔn)執(zhí)行，經(jīng)批準(zhǔn)的績效考核結(jié)果由人才考核辦公室于次日公布。精細(xì)化工企業(yè)需要積極約談績效不達(dá)標(biāo)的工作人員，排查工作人員遇到的困難并給予幫助，同時針對績效完成度較低的員工，企業(yè)也需要及時給予懲罰。面對績效完成度較好的員工，企業(yè)要予以獎勵，通過獎金或獎品的方式提高員工的工作積極性。完善的人才績效考核制度的建立，能夠讓精細(xì)化工企業(yè)的員工保持工作激情，并在月度績效考核中不斷提升工作能力。
2以技術(shù)管理系統(tǒng)為核心
在可持續(xù)發(fā)展的需求下，精細(xì)化工行業(yè)需要建立技術(shù)管理系統(tǒng)，以納米技術(shù)、合成技術(shù)以及流體技術(shù)為核心，構(gòu)建出一整套完整的技術(shù)應(yīng)用管理體系。
2.1精細(xì)化工納米技術(shù)
在目前精細(xì)化工行業(yè)需要應(yīng)用納米技術(shù)來構(gòu)建適合的技術(shù)管理系統(tǒng)。對于精細(xì)化工行業(yè)來說，應(yīng)用高新技術(shù)能夠有效地提高行業(yè)工作效率。納米技術(shù)是21世紀(jì)科技產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容之一，具有極高的應(yīng)用前景，因此精細(xì)化工行業(yè)需要應(yīng)用好納米技術(shù)，提高行業(yè)的工作效率。應(yīng)用納米技術(shù)需要對納米材料開展研究。納米材料具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特性，這些特性使材料具備優(yōu)秀的力學(xué)性能。在這些化工生產(chǎn)中，納米材料可以用作納米聚合物來制造高強度重量比的泡沫材料、透明絕緣材料、高強纖維等[3]。除此之外，在精細(xì)化工中納米材料還可以被用來制作成納米日用化工，包括納米色素、納米感光膠片等，這些納米材料為人們呈現(xiàn)出五彩繽紛的世界。另外，納米材料還可當(dāng)做粘合劑、密封膠涂料、高效助燃劑、貯氫材料以及催化劑等，這些不同的納米材料涉及不同的納米技術(shù)，精細(xì)化工行業(yè)已經(jīng)和納米技術(shù)息息相關(guān)。因此精細(xì)化工行業(yè)可以從多元納米材料的角度上出發(fā)，優(yōu)化其自身的納米技術(shù)管理過程，以此來形成更為高效的納米技術(shù)應(yīng)用方案。
2.2精細(xì)化工合成技術(shù)
在可持續(xù)發(fā)展需求下，精細(xì)化工行業(yè)需要對合成技術(shù)進(jìn)行管理，精細(xì)化工行業(yè)需要有效地應(yīng)用合成技術(shù)來展開日常生產(chǎn)。合成技術(shù)的核心是電化學(xué)反應(yīng)，精細(xì)化工中的合成技術(shù)在電子轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)下能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的清潔無污染。合成技術(shù)是精細(xì)化工技術(shù)可持續(xù)發(fā)展中的重點，它能夠推動有機(jī)化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用。值得注意的是，精細(xì)化工中的合成技術(shù)的典型代表就是SPE法，它主要用與隔離精細(xì)化工電化學(xué)反應(yīng)的場所，借助電解室有效促進(jìn)電離子的反應(yīng)運動，在這一過程中，SPE法可以用來電解反應(yīng)物。值得注意的是，應(yīng)用SPE法所展開的精細(xì)化工生產(chǎn)往往不會產(chǎn)生副反應(yīng)，而且這一方法所產(chǎn)生的廢棄物可以重復(fù)利用，因此從可持續(xù)發(fā)展的角度上來說，合成技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用場景。
2.3精細(xì)化工流體技術(shù)
在可持續(xù)發(fā)展的需求下，精細(xì)化工行業(yè)需要加強其自身流體技術(shù)的管理。流體技術(shù)完全滿足精細(xì)化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求，這一技術(shù)的核心是超臨界，因此流體技術(shù)也被稱作超臨界流體技術(shù)。在精細(xì)化工行業(yè)中，流體技術(shù)可以被用來完成諸多難以完成的生產(chǎn)活動，同時流體技術(shù)可以完成一些正常情況下很難進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。目前流體技術(shù)在精細(xì)化工行業(yè)中具有非常廣泛的應(yīng)用，其中包括萃取、有機(jī)合成等多個方面。值得注意的是，由于流體技術(shù)的超臨界性特點既能夠提高精細(xì)化工行業(yè)的生產(chǎn)效率，又可在精細(xì)化工行業(yè)工作的過程中有效地改變反應(yīng)的溫度、壓強，分離出精細(xì)化工生產(chǎn)的產(chǎn)物，促使流體技術(shù)朝有利的方向發(fā)展。因此，在構(gòu)建精細(xì)化工管理系統(tǒng)的過程中，需要加強對流體技術(shù)的管理。
3以信息管理系統(tǒng)為媒介
在可持續(xù)發(fā)展需求下，精細(xì)化工行業(yè)的管理系統(tǒng)需要以信息管理為媒介，嚴(yán)格意義上來說，合理的信息管理能夠保障精細(xì)化工行業(yè)信息流通的有效性。因此，在實際的工作過程中，精細(xì)化工行業(yè)可以應(yīng)用AI技術(shù)賦能行業(yè)的信息轉(zhuǎn)型，同時，精細(xì)化工行業(yè)還可以應(yīng)用SaaS平臺來有效地進(jìn)行信息公示。
3.1AI賦能精細(xì)化工信息轉(zhuǎn)型
在可持續(xù)發(fā)展需求下，精細(xì)化工行業(yè)可以應(yīng)用AI技術(shù)展開行業(yè)的信息化轉(zhuǎn)型。相關(guān)的精細(xì)化工企業(yè)可以研發(fā)AI數(shù)大腦，據(jù)以此來有效地將AI技術(shù)融合進(jìn)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中去。在這一過程中，AI技術(shù)可以為精細(xì)化工行業(yè)提供融合IoT(物聯(lián)網(wǎng))、AI技術(shù)(人工智能)以及OR為一體的人工智能整體運行方案。精細(xì)化工行業(yè)可以研發(fā)基于人工智能的數(shù)據(jù)大腦分析平臺(MAI)、智能制造管理平臺(MES)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺(SCADA)、實驗室管理系統(tǒng)(LIMS)、雙體系設(shè)備管理系統(tǒng)(EMS)。其中數(shù)據(jù)大腦分析平臺能夠有效地對精細(xì)化工行業(yè)生產(chǎn)過程中所涉及到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以此來產(chǎn)出更為高效的生產(chǎn)方案。另外，智能制造管理平臺可以應(yīng)用AI技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來替代人力展開機(jī)械化的化工生產(chǎn)過程。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺能夠有效地抓取網(wǎng)絡(luò)上的精細(xì)化工生產(chǎn)數(shù)據(jù)，幫助工程師進(jìn)行產(chǎn)品分析。另外實驗室管理系統(tǒng)以及雙體系設(shè)備管理系統(tǒng)可以有針對性地幫助精細(xì)化工企業(yè)完成產(chǎn)品的研發(fā)以及生產(chǎn)過程。這樣一來通過全系列智能化AI技術(shù)的支持，精細(xì)化工行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)其自身的智能化數(shù)字信息轉(zhuǎn)型過程。
3.2SaaS平臺賦能精細(xì)化工信息公示
在可持續(xù)發(fā)展的要求下，精細(xì)化工行業(yè)需要鼓勵企業(yè)應(yīng)用好對外信息公示平臺，以此將企業(yè)的生產(chǎn)信息有針對性地公示給群眾。在這一過程中，精細(xì)化工企業(yè)可以應(yīng)用SaaS平臺將其自身的企業(yè)信息進(jìn)行登記。企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營信息能夠為社會大眾所熟知，社會大眾和企業(yè)之間就能夠形成監(jiān)督與被監(jiān)督的關(guān)系。所謂的SaaS指的是軟件即服務(wù)，通過SaaS平臺的支持，精細(xì)化工企業(yè)可以有效地適應(yīng)現(xiàn)階段的市場發(fā)展需求，人們也能夠在平臺上對企業(yè)提出發(fā)展意見和建議。企業(yè)可以有效地吸納有用意見，完善其自身的生產(chǎn)經(jīng)營過程。如此一來，通過平臺的支持精細(xì)化工企業(yè)就完成了其自身的信息公示過程。
4結(jié)語
在可持續(xù)發(fā)展需求下，精細(xì)化工行業(yè)需要建立起相對應(yīng)的人才管理系統(tǒng)、技術(shù)管理系統(tǒng)以及信息管理系統(tǒng)，在三方面管理系統(tǒng)的支持下，精細(xì)化工行業(yè)能夠培養(yǎng)出諸多高素質(zhì)專業(yè)化人才，同時這些不同的管理系統(tǒng)能夠幫助精細(xì)化工行業(yè)產(chǎn)出更多的經(jīng)濟(jì)效益。另外在新時代的發(fā)展需求下，不同的管理系統(tǒng)能夠推動精細(xì)化工行業(yè)應(yīng)用好現(xiàn)階段的高新技術(shù)，以此提高行業(yè)發(fā)展動能，相信在未來我國精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展質(zhì)量能夠越來越高。
參考文獻(xiàn):
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第5篇：化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
關(guān)鍵詞： 大班課堂教學(xué) 案例法 調(diào)查
所謂大班，一般指“規(guī)模過大的班級”或“人數(shù)過多的班級”。蔣士會[1]認(rèn)為，高校大班課堂教學(xué)規(guī)模應(yīng)該確定在50～100人之間。吳艷[2]認(rèn)為大班課堂教學(xué)是合班教學(xué)，也就是將原有兩個或兩個以上的行政班級合并在一起進(jìn)行教學(xué)。我國從1997年高考擴(kuò)招以來，大學(xué)生數(shù)量逐年增加，而相應(yīng)的教師數(shù)量并沒有成比例地增加，導(dǎo)致我國高校生師比從1997年的7.8：1上升至2012年的16.6：1[3]，而且有日益攀升的趨勢。從全校公共必修課到專業(yè)基礎(chǔ)課，甚至專業(yè)課，大班教學(xué)逐漸成為一種普遍現(xiàn)象。
《化學(xué)反應(yīng)工程》屬于專業(yè)課，我院化學(xué)工程與工藝專業(yè)在2013―2014學(xué)年第二學(xué)期3個行政班級（化學(xué)工程與工藝11-1班59人、化學(xué)工程與工藝11-2班55人、化學(xué)工程與工藝專升本13-1班20人，三個班級以下分別簡稱1班、2班、專升本）共計134人一起上這門課。上課前筆者查閱了有關(guān)大班教學(xué)的資料[4]-[9]，了解到優(yōu)化大班課堂教學(xué)效果的有效措施是提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性和自覺性。為此上課采用案例法多媒體教學(xué)。另外還給學(xué)生分了學(xué)習(xí)小組，每組7～8人，有學(xué)習(xí)好的有學(xué)習(xí)差的，組長由有組織能力的人擔(dān)任。小組活動任務(wù)主要是及時復(fù)習(xí)該課程的重難點，有問題及時與老師溝通。為了考查這些措施的實施情況，筆者在本學(xué)期期中編制了“關(guān)于化學(xué)反應(yīng)工程大班教學(xué)問題的調(diào)查問卷”。
1.研究方法
本研究調(diào)查不記姓名，學(xué)生自愿參與，調(diào)查對象是上這門課的三個行政班級的學(xué)生，共發(fā)放調(diào)查問卷134份，回收105份，有效回收率78.4%，符合統(tǒng)計分析的要求。
作者簡介：趙凌，女，漢族，河南扶溝人，1980.6，碩士，講師。主要研究方向：化學(xué)工程、化工設(shè)備。
通信作者：張艷維，女，漢族，河北河間人，1980.9，碩士，講師。主要研究方向：化學(xué)工藝、精細(xì)化工。
本調(diào)查問卷共20道題目，涉及各班班風(fēng)學(xué)風(fēng)問題及大班教學(xué)的教學(xué)方式、教學(xué)手段、課堂表現(xiàn)、教學(xué)效果和小組學(xué)習(xí)等六個方面。
2.調(diào)查結(jié)果
2.1各班班風(fēng)學(xué)風(fēng)問題
班風(fēng)學(xué)風(fēng)問題主要是課堂教學(xué)時學(xué)生的聽課情況。
表1 你上課時會有以下哪些行為？搖 ？搖
學(xué)生不聽課時玩手機(jī)的占大部分，55.77%的同學(xué)表示同意上課前關(guān)掉手機(jī)或把手機(jī)主動交給老師。以后上課時老師可以提前提醒學(xué)生關(guān)機(jī)。
2.2教學(xué)方式
表2 大班上課，老師采取的教學(xué)方式是？搖 ？搖
目前學(xué)生接受新知識的主要途徑仍然是講授，期間可以多種教學(xué)手段相結(jié)合，增強大班教學(xué)效果。
2.3教學(xué)手段
教學(xué)手段是師生教學(xué)相互傳遞信息的工具、媒體或設(shè)備，本次調(diào)查的是多媒體、板書。
表3 大班上課，你喜歡哪種教學(xué)手段？搖 ？搖
“其他”選項中同學(xué)們的意見是要求課件與課本同步，便于課下自己復(fù)習(xí)。
2.4課堂表現(xiàn)
表4 你是否遲到或早退？？搖 ？搖
表5 上課對老師提問的問題，你的態(tài)度是？搖 ？搖
“其他”選項，有的認(rèn)為有把握的回答，沒把握的聽別人回答;有的人思考但沒有結(jié)果;有的跟不上老師的思路，不知從何答起。
表6 上課遇到自己解決不了或沒有聽懂的問題，你的措施：？搖 ？搖
“其他”選項有的表示記下來問同學(xué)或上網(wǎng)查;有的只是記下來，下次課前再看，看不懂就不管了;有的表示對該課程興趣不大，考研跨專業(yè)，無所謂。
2.5教學(xué)效果
表7 與之前參與的小班教學(xué)相比，你認(rèn)為此次大班教學(xué)效果怎樣，為什么？
78.22%的同學(xué)認(rèn)為小班教學(xué)效果好，因為小班上課秩序好，干擾因素少，受周圍影響小，注意力比較集中，可以認(rèn)真保持聽課狀態(tài);人少，看得清，聽得也清。小班上課，老師可以注意到更多同學(xué)，方便與老師交流，不會的當(dāng)場問老師，當(dāng)場就可以解決，而大班人多，部分同學(xué)坐得靠后，自制力不好，不能專心學(xué)習(xí)，還影響別人，效率不高，一般大班上課的教室比較大，喜歡往后坐，影響聽課質(zhì)量。0.99%的同學(xué)認(rèn)為人多交流起來方便，所以認(rèn)為大班教學(xué)效果好。20.79%的同學(xué)認(rèn)為學(xué)習(xí)是自己的事，老師講課只是輔助作用，愿意學(xué)習(xí)的在任何情況下都會好好學(xué)習(xí)，不愿意學(xué)習(xí)的即使一對一輔導(dǎo)作用也不大。
2.6小組學(xué)習(xí)情況
表8 你參與小組學(xué)習(xí)的感受是？搖 ？搖
18.45%的同學(xué)認(rèn)為小組學(xué)習(xí)效果不好主要是自主學(xué)習(xí)能力差，學(xué)習(xí)積極性不高。26.21%的同學(xué)認(rèn)為小組學(xué)習(xí)效果很好，能調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，提高自學(xué)能力和團(tuán)隊意識。52.43%的同學(xué)認(rèn)為沒有真正融入小組團(tuán)隊中，沒有發(fā)揮出自己的特長，對小組學(xué)習(xí)方法還不太適應(yīng)。
3.現(xiàn)存問題分析及思考
目前，大班教學(xué)是現(xiàn)有條件下高校教學(xué)的主要組織形式，并且較長一段時間內(nèi)不會出現(xiàn)大的改變。大班教學(xué)中由于班級人數(shù)多，不容易進(jìn)行課堂組織管理，學(xué)生課堂教學(xué)參與度低，課堂氣氛沉悶，課堂教學(xué)枯燥乏味，學(xué)生學(xué)習(xí)效率和教師教學(xué)效率都會受到影響。
本文通過問卷調(diào)查和深度訪談相結(jié)合、定性和定量相結(jié)合評價教學(xué)效果。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行理論反思和批判，找出影響大班教學(xué)的因素，尋找適合本課程的教學(xué)方法、課程控制方法等控制策略。根據(jù)大班課程教學(xué)特點，提出一些可行建議和意見。
首先，大班課堂教學(xué)可以采用授課形式以集體授課為基礎(chǔ)，合作學(xué)習(xí)小組活動為主體的教學(xué)方法。具體學(xué)習(xí)過程中要注意調(diào)動學(xué)習(xí)小組組長的主觀能動性，發(fā)揮表率帶頭作用。其次，教師應(yīng)努力提高課堂教學(xué)藝術(shù)，注意運用課堂控制技巧和幽默的語言，使用多媒體等輔助設(shè)備，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。這樣才能把《化學(xué)反應(yīng)工程》大班課堂教學(xué)上得有聲有色，收到良好的效果。
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第6篇：化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
關(guān)鍵詞：分離工程；應(yīng)用型人才；林產(chǎn)化工；三結(jié)合
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）52-0212-02
分離工程課程作為化工專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)的一門骨干課程，具有內(nèi)容涉獵面廣、知識點多的特點。該課程對石化工業(yè)、無機(jī)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)、石油加工、資源和能源工業(yè)、材料工業(yè)、聚合物加工、生化工業(yè)、制藥工業(yè)、環(huán)境保護(hù)和核工業(yè)等許多國民經(jīng)濟(jì)重要工業(yè)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)有著重要的地位和作用[1]。分離工程課程教學(xué)改革目標(biāo)是開發(fā)出一種新的工程類專業(yè)課教學(xué)模式，通過一門專業(yè)課的教學(xué)改革實踐，使學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合能力、實踐能力等綜合素質(zhì)得到提高。該項目完成后，教學(xué)改革經(jīng)驗可以在其他高等林業(yè)院校的工程類專業(yè)課教學(xué)中推廣應(yīng)用。
一、課程改革的目的和需求
林產(chǎn)化工專業(yè)是以樹木、森林采伐和加工剩余物為原料制備生物質(zhì)化學(xué)品、生物質(zhì)新材料和生物質(zhì)能源的國家重點專業(yè)。專業(yè)立足于黑龍江省的資源特點和優(yōu)勢，突出“綠色和環(huán)境友好化學(xué)與工藝”的主要特色，抓住生物質(zhì)資源代替石化資源的機(jī)遇，以生物質(zhì)資源的高效化學(xué)利用為特色，瞄準(zhǔn)世界各國的林產(chǎn)化工領(lǐng)域科研前沿，培養(yǎng)能在林產(chǎn)化工、精細(xì)化工、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域從事植物化工的生產(chǎn)、設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)工作并且具有較強創(chuàng)新和實踐能力的應(yīng)用型人才。由于分理工程課程所涉及的基礎(chǔ)理論、基本知識較多、較散，各知識點間相互聯(lián)系不是很緊密，內(nèi)容相對比較抽象，教學(xué)中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生反映該門課程難學(xué)、難懂，在有關(guān)知識的應(yīng)用方面特別是工程計算方面只能機(jī)械模仿教材例子完成課后作業(yè)，通過計算機(jī)編程解決實際問題的能力還不夠[2]。因此，造成了學(xué)生一定程度的畏學(xué)情緒和厭學(xué)心理，若單純地講授理論知識學(xué)生很難理解，影響了對知識的掌握和課程教學(xué)質(zhì)量。針對林產(chǎn)化工專業(yè)分離工程課程教學(xué)中存在的問題，林化專業(yè)分離工程課程改革的關(guān)鍵是：加強課程理論和實踐教學(xué)的結(jié)合，彌補講授法的缺陷，以小論文代替作業(yè)、自主設(shè)計實驗[3]，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，面向社會服務(wù)和實際工作中可能遇到的問題，學(xué)生們參加國家、學(xué)校和學(xué)院三個層次不同級別的創(chuàng)新實驗，結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合實踐能力。最終達(dá)到強化學(xué)生工程意識，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生的總體素質(zhì)達(dá)到全面提高。
二、課程教學(xué)改革
林化分離工程課程教學(xué)改革研究內(nèi)容包括：①教學(xué)方案的改革，結(jié)合目前國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，研究其教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在規(guī)律、教學(xué)重點和難點，調(diào)整教學(xué)重點并增加林產(chǎn)化工科研領(lǐng)域分離工程技術(shù)使用的新技術(shù)相關(guān)的設(shè)備和方法原理的知識點；②分離工程課程面臨著學(xué)時壓縮（由72學(xué)時壓縮為32學(xué)時），而知識量、信息量反而增加的矛盾，這需要構(gòu)建新的教學(xué)體系和方案。③為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對于容易理解的課程章節(jié)采用以考代講的方式，或采用多次研究型和課題調(diào)研型的大型作業(yè)，強調(diào)學(xué)生的主動探索創(chuàng)新精神，以小論文的形式提交并在課程結(jié)業(yè)考試中占一定的分值；降低課時縮減的壓力。④針對工廠現(xiàn)場分離設(shè)備存在的問題，提取工廠數(shù)據(jù)，讓學(xué)生自己設(shè)計程序進(jìn)行計算，培養(yǎng)學(xué)生解決工廠中實際的分離問題的能力。
三、分離工程課程需求與三結(jié)合法的結(jié)合策略
本課程實施“專業(yè)課與基礎(chǔ)課結(jié)合”、“專業(yè)課與實踐結(jié)合”和“專業(yè)課與競賽結(jié)合”的“三結(jié)合”教學(xué)方法[4]。該改革方法意在加強林化專業(yè)學(xué)生化工分離基礎(chǔ)理論，強化培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)工程的理念，力求使學(xué)生掌握化學(xué)工程與工藝的基本理論知識和技能，在化工工程技術(shù)方面具有初步的分析問題和解決問題的能力[5]。課程教學(xué)中以實例原理凝練知識點應(yīng)用指導(dǎo)原理的層次進(jìn)行教材內(nèi)容的組織；將產(chǎn)學(xué)研所獲得的科研成果、工廠實踐經(jīng)驗和學(xué)科前沿知識等帶進(jìn)課堂，有機(jī)地融入到教學(xué)內(nèi)容里，增加學(xué)生對學(xué)科前沿知識的了解，推進(jìn)課程建設(shè)；以工程實踐中的應(yīng)用為實例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。
四、實施情況
1.專業(yè)課與基礎(chǔ)課結(jié)合，調(diào)整林化分離工程課程體系。本專業(yè)課程體系按職業(yè)崗位能力需要，對主要專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課進(jìn)行了必要的整合。林化分離工程課程體系的構(gòu)建采用的調(diào)研方案為：收集有關(guān)研究資料；到其他高等院校進(jìn)行調(diào)研；確定教學(xué)內(nèi)容和新教學(xué)大綱，確定教學(xué)中的重點和難點；根據(jù)教學(xué)改革方案，進(jìn)行課堂教學(xué)改革實踐；結(jié)合林產(chǎn)化工領(lǐng)域科學(xué)前沿進(jìn)展情況和本校的科研成果實施實訓(xùn)教學(xué)和實驗教學(xué)，通過實驗教學(xué)和參加教師科研課題等實踐環(huán)節(jié)，彌補課堂教學(xué)的缺陷，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和提高學(xué)生的素養(yǎng)。①課程內(nèi)容與學(xué)科前沿的結(jié)合，進(jìn)入在21世紀(jì)，分離技術(shù)向高級化、應(yīng)用廣泛化發(fā)展。與此同時，分離技術(shù)與其他科學(xué)技術(shù)相互交叉滲透，產(chǎn)生了一些更新的邊緣分離技術(shù)，如生物分離技術(shù)、膜分離技術(shù)、環(huán)境化學(xué)分離技術(shù)、納米分離技術(shù)和超臨界流體萃取等技術(shù)。近年來科技人員在分離過程及設(shè)備的強化和提高效率、分離技術(shù)研究和過程模擬、分離新技術(shù)開發(fā)幾個主要方面做了大量的工作，取得了一定的成果。通過這些研究成果在工業(yè)上的應(yīng)用，強化了現(xiàn)有的生產(chǎn)過程和設(shè)備，在降低能耗、提高效率、開發(fā)新技術(shù)和設(shè)備、實現(xiàn)生產(chǎn)控制和工業(yè)設(shè)計最優(yōu)化等方面發(fā)揮了巨大作用，同時也促進(jìn)了化學(xué)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。林化分離工程從分類、研究內(nèi)容及方法出發(fā)，詳細(xì)地介紹了多組分分離基礎(chǔ)、多組分精餾的簡捷計算和嚴(yán)格計算、多組分氣體吸收和解吸、特殊精餾（包括恒沸精餾、萃取精餾、加鹽精餾和反應(yīng)精餾等）和萃取技術(shù)等化工基礎(chǔ)知識，同時結(jié)合科技前沿，引進(jìn)結(jié)晶、其他新型分離方法（吸附、離子交換、膜分離、薄層色譜等）和分離過程及設(shè)備的效率與節(jié)能等內(nèi)容。課程內(nèi)容與學(xué)科前沿的緊密結(jié)合有利于學(xué)生以生物質(zhì)資源的高效化學(xué)利用為特色，瞄準(zhǔn)世界國的林產(chǎn)化工領(lǐng)域科研前沿，成為能在林產(chǎn)化工、精細(xì)化工、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域從事植物化工的生產(chǎn)、設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)工作、具有較強創(chuàng)新和實踐能力的應(yīng)用型人才。②課程體系考核重點的調(diào)整，林化分離工程課程除借鑒化工原理課程內(nèi)有關(guān)相平衡條件、相平衡常數(shù)和分離因子的定義、活度與逸度的定義、相平衡常數(shù)的計算方法、泡點方程及露點方程的內(nèi)容外，還借鑒了Henry定律、Langmuir方程、Langmuir-Freundlich和Freundlich方程氣體的吸附平衡和液體的吸附平衡的內(nèi)容。林化分離工程課程立足于基礎(chǔ)課的知識點，在此基礎(chǔ)上合理擴(kuò)展和延伸，體現(xiàn)了專業(yè)課與基礎(chǔ)課緊密結(jié)合的課程改革的指導(dǎo)原則，實現(xiàn)了基礎(chǔ)課為專業(yè)課服務(wù)的目的。比較化工分離工程和林化分離工程，發(fā)現(xiàn)二者在課程的指導(dǎo)原則上存在不同，化工分離工程作為基礎(chǔ)課程，其教學(xué)體系強調(diào)加強化工基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、理論扎實、擴(kuò)大信息；林化分離工程由于教學(xué)學(xué)時只有32個學(xué)時，教學(xué)環(huán)節(jié)更注重拓寬專業(yè)、注意與前期專業(yè)課程的銜接，避免重復(fù)教學(xué)，啟發(fā)思維、引導(dǎo)創(chuàng)新便于自學(xué)。因此，化工分離工程課程體系考核重點在于掌握傳質(zhì)過程和分離工程的基本理論，了解重要的分離單元操作及其設(shè)計、計算、應(yīng)用基礎(chǔ)，對于林化分離工程而言，考核重點在于與工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合的多組分分離基礎(chǔ)、多組分精餾的簡捷計算和嚴(yán)格計算、多組分氣體吸收和解吸、特殊精餾、和萃取技術(shù)等簡單的化工基礎(chǔ)知識，同時結(jié)合科技前沿，掌握結(jié)晶、其他新型分離方法和過程的技術(shù)原理，實際應(yīng)用實例和設(shè)備的效率與節(jié)能等內(nèi)容。該課程體系的調(diào)整重視現(xiàn)代分離技術(shù)及其前沿發(fā)展，有利于林化專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)扎實的理論基礎(chǔ)，活躍的創(chuàng)新意識、分析和解決實際問題的能力以及利用先進(jìn)的手段從事相關(guān)領(lǐng)域研究的能力。
2.專業(yè)課與實踐相結(jié)合，強化分離工程實驗的實訓(xùn)性。我們發(fā)揮實驗獨立開設(shè)實驗課與大學(xué)生創(chuàng)新項目的實訓(xùn)作用，強化林化分離工程實驗與專業(yè)領(lǐng)域結(jié)合的緊密性；同時積極進(jìn)行林化分離工程專業(yè)創(chuàng)新型專業(yè)實踐教學(xué)模式的研究與實踐，充分利用學(xué)科所在實驗室為教育部重點實驗室的優(yōu)勢，進(jìn)一步開放實驗室，并實施“課程認(rèn)知—實驗技能訓(xùn)練—課程實踐—創(chuàng)新實踐”的專業(yè)實踐教學(xué)模式，使學(xué)生能鞏固和加深對課堂理論教學(xué)內(nèi)容的理解，得到實驗技能的基本訓(xùn)練，并強化工程實踐的觀念。課程認(rèn)知是在課堂上講解分理工程實驗的理論和原理，實驗技能訓(xùn)練在實驗課上完成，根據(jù)實驗動手能力和實驗的完成給予實驗技能考核；課程實踐主要是會同本專業(yè)的化工原理課程實習(xí)，在哈爾濱化工二廠和三精制藥等企業(yè)進(jìn)行化工分離和藥物精制分離等課內(nèi)實例的工廠實踐環(huán)節(jié)。幾年來學(xué)生運用分離工程專業(yè)知識解決了很多創(chuàng)新的科研和工程實際問題，學(xué)生的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計題目均具有實際工程背景，設(shè)計質(zhì)量有很大提高；學(xué)生涌躍參加校、省和全國各類專業(yè)技能大賽，在“挑戰(zhàn)杯”和林業(yè)部舉辦的“嘉漢杯”等省級以上創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)大賽中成績斐然。綜上，采用“三結(jié)合”教學(xué)法對林產(chǎn)化工專業(yè)分離工程課程建設(shè)與實踐的初步探索，經(jīng)過初步實踐檢驗，教學(xué)過程調(diào)整授課重點，突出生物質(zhì)資源的高效化學(xué)利用的特色，使學(xué)生更好理解林化專業(yè)分離工程的概念，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、求實、認(rèn)真的精神，為林化專業(yè)學(xué)生在林產(chǎn)化工、精細(xì)化工、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域從事植物化工的生產(chǎn)、設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)工作奠定了良好的理論與實踐基礎(chǔ)。
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第7篇：化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
生物化學(xué)工程（又叫生化工程或生物化工）是化學(xué)工程與生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。生物化工是生物技術(shù)的重要分支。與傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)相比，生物化工有某些突出特點：①主要以可再生資源作原料；②反應(yīng)條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產(chǎn)過程；③環(huán)境污染較少；④投資較?。虎菽苌a(chǎn)目前不能生產(chǎn)的或用化學(xué)法生產(chǎn)較困難的性能優(yōu)異的產(chǎn)品。由于這些特點，生物化工已成為化工領(lǐng)域重點發(fā)展的行業(yè)。
1.世界生物化工行業(yè)的現(xiàn)狀
生物化工發(fā)展至今已經(jīng)歷了半個多世紀(jì)，最早主要是生產(chǎn)抗生素；隨后，是為氨基酸發(fā)酵、舀體激素的生物轉(zhuǎn)化、維生素的生物法生產(chǎn)、單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)及淀粉糖生產(chǎn)等工業(yè)化服務(wù)。自20世紀(jì)80年代起，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的興起，生物化工又利用重組微生物、動植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)等手段生產(chǎn)藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應(yīng)用已涉及到人民生活的方方面面，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化輕原料生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品、環(huán)境保護(hù)、資源和能源的開發(fā)等各領(lǐng)域。隨著生物化工上游技術(shù)——生物工程技術(shù)的進(jìn)步以及化學(xué)工程、信息技術(shù)（IT）和生物信息學(xué)（bioinformatics）等學(xué)科技術(shù)的發(fā)展，生物化工將迎來又一個嶄新的發(fā)展時期。
生物化工行業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展，已形成了一個完整的工業(yè)體系，整個行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展態(tài)勢。下面簡要描述生物化工行業(yè)的現(xiàn)狀。
1．1工業(yè)結(jié)構(gòu)
由于生物化工涉及面廣，涉及的行業(yè)多，所以從事生物化工的企業(yè)較多。據(jù)報道，90年代中期，美國生物化工企業(yè)有：000多家，西歐有580多家，日本有300多家。近年來，雖然由于行業(yè)競爭日趨激烈，生物化工企業(yè)有較大幅度減少，但與生命科學(xué)（主要指醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生化技術(shù)）諸侯割據(jù)的局面相比，生物化工行業(yè)依然是百花齊放，百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學(xué)的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細(xì)化工公司，當(dāng)然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科學(xué)部分轉(zhuǎn)移，生物化工行業(yè)百花齊放的局面在很長一段時間內(nèi)不會有什么改變。
1．2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)的生物化工行業(yè)主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行業(yè)，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫(yī)藥、保健、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源、材料等。同時，生物化工產(chǎn)品也得到了極大的拓展：醫(yī)藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽；酶制劑有160多種，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等；生物農(nóng)藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等；有機(jī)酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質(zhì)酸等。還有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。
目前，全球生物化工年銷售額在400億美元左右，每年約以7％～8％的速率增長。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，生物化工領(lǐng)域生產(chǎn)規(guī)模范圍極廣，市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細(xì)胞生長素等昂貴產(chǎn)品（價格可達(dá)數(shù)萬美元／g）與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農(nóng)業(yè)生化制品等低價位產(chǎn)品（部分價格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價位的產(chǎn)品市場份額在50％～60％，低價位的產(chǎn)品市場份額在40％～50％。而且，根據(jù)近年來生物化工的發(fā)展趨勢及人們對醫(yī)藥衛(wèi)生的重視來看，高價位產(chǎn)品的發(fā)展速率高于低價位產(chǎn)品。
1．3技術(shù)水平
生物化工經(jīng)過80年代以后的蓬勃發(fā)展，不僅整個行業(yè)技術(shù)水平有大幅度提高，而且許多新技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。
1．3．1發(fā)酵工程技術(shù)已見成效
據(jù)估計，全球發(fā)酵產(chǎn)品的市場有120～130億美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有機(jī)酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。發(fā)酵產(chǎn)品市場的增大與發(fā)酵技術(shù)的進(jìn)步分不開?，F(xiàn)代生物技術(shù)的進(jìn)展推動了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展，發(fā)酵工業(yè)的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界最大的串聯(lián)發(fā)酵裝置已達(dá)75m＼許多公司對發(fā)酵工藝進(jìn)行了調(diào)整，從而降低了生產(chǎn)成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世紀(jì)90年代初對其發(fā)酵裝置進(jìn)行改造，將以碳水化合物為原料的生產(chǎn)工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產(chǎn)成本，ADM公司生產(chǎn)的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1．3．2酶工程技術(shù)有了長足的進(jìn)步
酶工程技術(shù)包括酶源開發(fā)、酶制劑生產(chǎn)、酶分離提純和固定化技術(shù)、酶反應(yīng)器與酶的應(yīng)用。目前世界酶制劑從酶源開發(fā)到酶的應(yīng)用都已進(jìn)入了良性發(fā)展階段，各階段生產(chǎn)企業(yè)和用戶關(guān)系密切，合作廣泛。據(jù)報道，1998年全球工業(yè)酶制劑的銷售額為13億美元，預(yù)計到2010年將增長到30億美元，每年以6．5％的速率增長。其中食用酶占40％，洗滌用酶占33％，其它（主要是紡織、造紙和飼料等用酶）占27％。
1．3．3分離與純化技術(shù)也有很大進(jìn)步
影響生化產(chǎn)品價格的因素，首當(dāng)其沖的是分離與純化過程，其費用通常占生產(chǎn)成本的50％～70％，有的甚至高達(dá)90％。分離步驟多、耗時長，往往成為制約生產(chǎn)的“瓶頸”。尋求經(jīng)濟(jì)適用的分離純化技術(shù)，已成為生物化工領(lǐng)域的熱點。已大規(guī)模應(yīng)用的分離純化技術(shù)有：雙水相革取、新型電泳分離、大規(guī)模制備色譜、膜分離等。
1．3．4上游技術(shù)廣泛應(yīng)用于下游生產(chǎn)
利用基因工程技術(shù)，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構(gòu)建基因菌產(chǎn)生酶。利用基因工程，使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關(guān)鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩(wěn)定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產(chǎn)量提高。隨著基因重組技術(shù)的發(fā)展，被稱為第二代基因工程的蛋白質(zhì)工程發(fā)展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質(zhì)工程，將可以生產(chǎn)具有特定氨基酸順序、高級結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生理功能的新型蛋白質(zhì)，可以定向改造酶的性能，從而生產(chǎn)出新型生化產(chǎn)品。
1．3．5新技術(shù)在生物化工中也得到了極大的應(yīng)用
比如，在超臨界液體狀態(tài)下進(jìn)行酶反應(yīng)，從而大大降低酶反應(yīng)過程的傳質(zhì)阻力，提高酶反應(yīng)速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學(xué)情性、易與反應(yīng)底物分離。利用超臨界CO2取代有機(jī)溶劑進(jìn)行酶反應(yīng)，具有極大的發(fā)展?jié)摿?。又比如，微膠羹技術(shù)已被廣泛用于動物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)、細(xì)胞和酶的固定化以及蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分離方面。
2．世界生物化工行業(yè)的發(fā)展趨勢
2．1工業(yè)結(jié)構(gòu)
行業(yè)與行業(yè)間的劃分將日趨模糊，企業(yè)間的合作將加大。目前，許多從事醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源等方面生產(chǎn)的企業(yè)，正在從事生物化工生產(chǎn)。特別是某些從事傳統(tǒng)化工行業(yè)的生產(chǎn)廠家，也紛紛涉足生物化工領(lǐng)域。如杜邦公司，長期以來主要從事有機(jī)化工和聚合材料的生產(chǎn)，現(xiàn)在正加大生物化工的開發(fā)力度，已開發(fā)成功了生物法生產(chǎn)1,3-丙二醇工藝，并正在開發(fā)用改性大腸桿菌生產(chǎn)己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產(chǎn)，現(xiàn)也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣，許多生化公司都有自己的專長，它們之間為了商業(yè)利益的合作也非?；钴S。此外，隨著從事傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)廠家的加入，由于技術(shù)與生產(chǎn)方面的原因，它們與從事生物化工開發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業(yè)的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發(fā)用生物法生產(chǎn)1，）丙二醇，進(jìn)一步生產(chǎn)PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設(shè)年產(chǎn)3．4萬tL。乳酸裝置，并計劃進(jìn)一步發(fā)展到6．8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同，以利用Maxygen的DNA重排和分子培養(yǎng)技術(shù)，開發(fā)在7一ADCA和其它青霉素生產(chǎn)中使用的酶和菌種。2．2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
生物化工產(chǎn)品正向?qū)I(yè)化、高科技含量、高附加值方向發(fā)展。傳統(tǒng)的低價位產(chǎn)品受到冷落，而高價位產(chǎn)品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤，都將低附加值的產(chǎn)品剝離。如日本武田藥品工業(yè)公司不再生產(chǎn)味精，轉(zhuǎn)而生產(chǎn)其它高附加值的調(diào)味品如肌甘酸二鈉（IMP）和鳥甘酸二鈉（GwtP）。另外，生物化工將涉足它以前很少涉足的領(lǐng)域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領(lǐng)域發(fā)展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達(dá)130億美元，其中細(xì)胞分裂素80億美元，激素30億美元，其它20億美元；就具體藥物而論，促紅細(xì)胞生長素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細(xì)胞克隆刺激因子16億美元，人生長激素15億美元，小干擾素11億美元。預(yù)計今后其市場銷售額還將以8％的速率增長。
在氨基酸方面，雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小，但其發(fā)展?jié)摿艽?。?jù)報道，500種主要藥物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中，使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的發(fā)展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物，在臨床上使用非常廣泛，主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統(tǒng)功能減退、對傳統(tǒng)抗生素產(chǎn)生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產(chǎn)量在100kg左右，但銷售額達(dá)2．5億～3億美元，而做成制劑的銷售額則達(dá)25億～30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10％以上。
碳水化合物方面，用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關(guān)注。但是，用于臨床的碳水化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如一對單糖，其不同的化學(xué)鍵就多達(dá)22種。因此，用化學(xué)法合成復(fù)雜的碳水化合物比較困難，難以實現(xiàn)工業(yè)化，而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶，也將是今后發(fā)展的重點。1997年，生化用催化劑銷售額約1．3億美元，在過去的3～5年間，每年增長速率在8％～9％，預(yù)計在未來的3～5年間，將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當(dāng)前，手性藥物已成為國際新藥研究與開發(fā)的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元，占藥品市場的28．3％，到2000年將達(dá)到900億美元。在未來的25年內(nèi)，約有一半的手性藥物要通過生化催化合成，因此，生化催化劑無論從需求量和需求種類來看，都具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優(yōu)點，今后可能成為表面活性劑的升級換代產(chǎn)品，但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學(xué)品、生物晶片、環(huán)保等方面也將有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2．3技術(shù)水平
不斷提高菌株活力、發(fā)酵水平、生化反應(yīng)過程、分離純化水平，依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發(fā)方面，由于從20世紀(jì)70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產(chǎn)物的機(jī)會明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經(jīng)適當(dāng)改變其代謝特性后生產(chǎn)新的產(chǎn)品。如日本協(xié)和發(fā)酵公司已成功地把生產(chǎn)谷氨酸的菌種改為生產(chǎn)色氨酸。
在生化反應(yīng)器方面，反應(yīng)器放大一直是一個老大難的問題。因此，利用計算機(jī)技術(shù)對整個生化反應(yīng)過程進(jìn)行數(shù)字化處理，從而優(yōu)化反應(yīng)過程，是今后的發(fā)展方向之一。
在分離純化方面，親和層析受到廣泛重視，并有人研制了一種綜合專家系統(tǒng)軟件包，可在幾分鐘內(nèi)告知對方被分離物系的分離方法和順序，以便根據(jù)產(chǎn)品所需進(jìn)行取舍。
另外，在生化過程的在線檢測和控制方面，利用生物傳感器和計算機(jī)監(jiān)控，依然是今后的發(fā)展方向。
在酶催化反應(yīng)中將發(fā)展有機(jī)溶劑中的催化反應(yīng)。
生物上游技術(shù)的發(fā)展，將對生物化工產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。人們對從病毒、細(xì)菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視，并在此基礎(chǔ)上形成了基因許多產(chǎn)品一哄而上，盲目上馬，遍地開花，最終形成惡性競爭，許多企業(yè)破產(chǎn)倒閉。在競爭中生存下來的企業(yè)，也是元氣大傷，難以進(jìn)一步組織技術(shù)改造。如僅江蘇省停產(chǎn)的發(fā)酵生產(chǎn)線就多達(dá)上百條。另外，行業(yè)內(nèi)企業(yè)間的生產(chǎn)水平相差懸殊，企業(yè)技術(shù)裝備水平達(dá)到20世紀(jì)80年代以后國際先進(jìn)水平的僅占20％～30％，多數(shù)處于20世紀(jì)60～70年代水平。
二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，品種單一，低檔次產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn)，不能適應(yīng)需求。在我國高檔的醫(yī)藥生化產(chǎn)品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等，有的產(chǎn)量很小，有的沒有生產(chǎn)，因此每年都需進(jìn)口。
三是在生產(chǎn)技術(shù)上，工藝、設(shè)備不配套，上下游技術(shù)不配套，產(chǎn)物的收得率低。我國雖然某些產(chǎn)品如檸檬酸、乳酸等發(fā)酵水平較高，但大多數(shù)產(chǎn)品的收率都低于國外，酶制劑的活力也明顯低于國外，生化反應(yīng)器和分離純化技術(shù)更是落后國外15～20年。每年都要花費大量資金從國外進(jìn)口生物反應(yīng)器、細(xì)胞破碎機(jī)、分離純化設(shè)備及分離介質(zhì)、生物傳感器和計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備。
四是有些產(chǎn)品投入產(chǎn)出比達(dá)15／＝以上，造成嚴(yán)重的資源浪費和環(huán)境污染。
五是基礎(chǔ)研究薄弱，技術(shù)創(chuàng)新能力不強，企業(yè)的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)吸收能力差，生產(chǎn)發(fā)展多數(shù)依靠傳統(tǒng)的夕蜒型、粗放型擴(kuò)大投資的增長模式，效益低、市場競爭力低。
3．2建議針對我國生物化工行業(yè)存在的問題，筆者有以下建議：
3．2．1擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)規(guī)模，提高競爭力要鼓勵建設(shè)大型的生物化工企業(yè)集團(tuán)公司，使之集科研、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售干一體。尤其要培育一批科技創(chuàng)新型企業(yè)。同時，也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術(shù)創(chuàng)新型生化公司的發(fā)展，并淘汰一批生產(chǎn)規(guī)模小、生產(chǎn)技術(shù)落后、沒有市場競爭力的企業(yè)，從整體上優(yōu)化我國生物化工的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3．2．2調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要發(fā)展高檔產(chǎn)品，如高檔醫(yī)藥生化產(chǎn)品、功能性食品及添加劑（主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產(chǎn)品）、生化催化劑等。另外，也應(yīng)發(fā)展眾多精細(xì)化工產(chǎn)品及用化學(xué)法無法生產(chǎn)或很難生產(chǎn)的產(chǎn)品，如微生物多糖、生物色素、工業(yè)酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3．2．3節(jié)約有限資源，強化環(huán)境保護(hù)在生化生產(chǎn)組學(xué)（genomics）。近年來又在信息學(xué)（informatics）的基礎(chǔ)上建立了生物信息學(xué)（bioinformatics）。信息學(xué)的內(nèi)容包括信息科學(xué)十生物技術(shù)十生物工程十生物動力學(xué)等的綜合信息系統(tǒng)。可以預(yù)見，基因組學(xué)和生物信息學(xué)在生物化工中應(yīng)用的商業(yè)前景極為可觀。
另外，其它行業(yè)的新技術(shù)如分子蒸餾技術(shù)、組合化學(xué)（combinatoricalchemistry）等，也將在生物化工中得到應(yīng)用。
3.我國生物化工的發(fā)層現(xiàn)狀及建議
3．1發(fā)展現(xiàn)狀
我國生物化工行業(yè)經(jīng)過長期發(fā)展，已有一定基礎(chǔ)。特別是改革開放以后，生物化工的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新的階段。目前生物化工產(chǎn)品也涉及醫(yī)藥、保健、農(nóng)藥、食品與飼料、有機(jī)酸等各個方面。
在醫(yī)藥方面，抗生素得到迅猛發(fā)展61998年我國抗生素的產(chǎn)量達(dá)到33486h青霉素的產(chǎn)量居世界首位。其它生化藥物中，初步形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的有干擾素、白細(xì)胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農(nóng)藥方面，生物農(nóng)藥品種達(dá)12種，主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中，井崗霉素的產(chǎn)量居世界第一位。
在食品與飼料方面，作為三大發(fā)酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產(chǎn)量也有很大的增加／1998年味精產(chǎn)量從1990年的22．3萬、增加到56．4萬一檸檬酸產(chǎn)量從1990年的6．13萬、增加到56．4萬一酶制劑從1990年的8．5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產(chǎn)量也有明顯增加。我國的味精生產(chǎn)和消費居世界第一，檸檬酸的生產(chǎn)和出口也居世界第一。另外，1998年乳酸的產(chǎn)量在1．5萬t左右，賴氨酸的產(chǎn)量在2萬t左右，卜蘋果酸的產(chǎn)量在6000t。
在有機(jī)酸方面，衣康酸的產(chǎn)量達(dá)5000乙我國開發(fā)的生物法長鏈二元酸工藝居世界領(lǐng)先地位，目前生產(chǎn)能力達(dá)500Va以上，并有數(shù)家企業(yè)有建設(shè)長鏈二元酸生產(chǎn)裝置的意向。
在保健品方面，我國已能用生物法生產(chǎn)多種氨基酸、維生素和核酸等。另外，我國生物法丙烯酞胺的生產(chǎn)能力達(dá)到2萬V山與日本同處于世界領(lǐng)先地位。
但是與發(fā)達(dá)國家相比，我國生物化工行業(yè)存在著許多問題：
一是我國的生物化工產(chǎn)業(yè)主要以醫(yī)藥、輕工、食品業(yè)為主。部分企業(yè)對生物化工產(chǎn)品大都是精細(xì)化工產(chǎn)品這一點了解不夠，加之行業(yè)規(guī)范也不夠，導(dǎo)致過程中，應(yīng)選擇合適的原料，以降低成本與消耗，并加強廢物處理，減少環(huán)境污染。
3．2．4提高生產(chǎn)技術(shù)水平，特別是下游技術(shù)水平因為我國生物技術(shù)上游技術(shù)水平與國外相差僅3～5年，而下游技術(shù)水平則比國外相差15年以上，改造傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，不斷提高發(fā)酵法產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)水平，開發(fā)生物反應(yīng)器，提高我國生物化工產(chǎn)品分離和提純技術(shù)，大規(guī)模開發(fā)生物化工裝備等應(yīng)首先提上議事日程。另外，還應(yīng)積極采用微生物法代替化學(xué)法，開發(fā)基礎(chǔ)化工新產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。
3．2．5加強產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，注重上下游結(jié)合國內(nèi)生物化工技術(shù)力量分散，為了做到優(yōu)勢互補，應(yīng)加強產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。另外在生物化工生產(chǎn)過程中遇到的很多問題，都是由于上、下游結(jié)合不夠緊密而影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，在人力和財力的投入上，應(yīng)考慮上下游結(jié)合，以加快生物化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
第8篇：化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
在生產(chǎn)混凝土超塑化劑聚磺化萘甲醛的過程中,水污染嚴(yán)重,而且在半固體的濾餅中含有大量的最終產(chǎn)品,為了降低污染,減少浪費,生產(chǎn)企業(yè)采取了一系列措施,包括:過濾過程中滯留水的回用,反應(yīng)器洗滌水的循環(huán)利用,高壓泵采用閉環(huán)冷卻系統(tǒng),控制原料、產(chǎn)品和水的跑冒滴漏,充分利用固體廢物中的最終產(chǎn)品等。經(jīng)過工藝路線改進(jìn),實現(xiàn)了清潔生產(chǎn),提高了經(jīng)濟(jì)效益[29]。清潔的反應(yīng)體系反應(yīng)體系對反應(yīng)十分重要,以超臨界CO2、近臨界水、高溫液態(tài)水和離子液體等作為清潔生產(chǎn)的反應(yīng)體系,可以獲得良好的反應(yīng)效果。徐明仙等[30]在超臨界CO2中進(jìn)行水楊酸合成,CO2既作為溶劑,又作為反應(yīng)物,成為合成水楊酸的綠色原料。朱憲等[31]利用臨界水作為反應(yīng)介質(zhì),提取黃姜中的薯蕷皂苷,發(fā)現(xiàn)其可以克服傳統(tǒng)水解法需要加堿中和、水消耗大和環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點。張輝等[32]利用超臨界水氧化法與非色散紅外法相結(jié)合測水質(zhì)中有機(jī)碳含量,發(fā)現(xiàn)其反應(yīng)快,氧化徹底,檢測結(jié)果準(zhǔn)確。Lv等[33]利用高溫液態(tài)水的特性水解生物質(zhì)資源生產(chǎn)化工原料,如木糖水解等,具有較好的效果。離子液體作為一類新型綠色反應(yīng)介質(zhì),不僅可替代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑或酸堿用作化工反應(yīng)和分離的新介質(zhì),而且具有作為新型磁性材料、納微結(jié)構(gòu)功能材料、材料、航空航天推進(jìn)劑等的潛力[34]。磁性功能化離子液體具有液程寬、蒸氣壓低、溶解能力強等特性[35],在有機(jī)合成中可作為溶劑兼催化劑和模板劑,具有產(chǎn)物易分離、可回收重復(fù)使用等優(yōu)點。超常規(guī)反應(yīng)技術(shù)由于人們對物質(zhì)狀態(tài)和反應(yīng)過程的認(rèn)識有限,對物質(zhì)的利用主要基于其正常狀態(tài)下的物性。隨著人們對各種物質(zhì)處于不同極限狀態(tài)的特性的研究,化學(xué)反應(yīng)過程在極限狀態(tài)下的特性受到化工界的廣泛關(guān)注,于是各種超常規(guī)狀態(tài)的技術(shù)不斷涌現(xiàn),如超臨界流體技術(shù)、超重力技術(shù)等。超臨界流體技術(shù)超臨界流體指的是處于臨界點以上溫度和壓力區(qū)域下的流體,在臨界點附近會出現(xiàn)物性急劇變化的現(xiàn)象。利用流體超臨界狀態(tài)特性的技術(shù)稱為超臨界流體技術(shù),如超臨界法制備微粒技術(shù)和超臨界流體萃取技術(shù)等。利用超臨界法制備微粒技術(shù)有超臨界溶液快速膨脹法、超臨界輔助霧化法和超臨界反溶劑法等。采用超臨界法制備微粒,與常規(guī)的機(jī)械加工法、重結(jié)晶法、冷凍干燥法和噴霧干燥法相比,制備的微粒粒徑較小,粒徑分布均勻,而且解決了有機(jī)溶劑殘留等問題,具有綠色環(huán)保的特點[36]。超臨界技術(shù)是未來大規(guī)模制生物燃料的理想方法,特別是用于廢油和脂肪制取生物柴油。
與傳統(tǒng)的生物燃料生產(chǎn)方法相比,超臨界流體技術(shù)具有反應(yīng)快、生產(chǎn)率高、易于連續(xù)操作、而且不需要催化劑等優(yōu)勢,但操作壓力和溫度高,材料成本高,難以推廣應(yīng)用[37]。超臨界流體萃取技術(shù)是利用處于臨界壓力和臨界溫度以上的流體所具有的超常規(guī)的溶解能力而發(fā)展起來的化工分離技術(shù)。與其它分離技術(shù)相比,超臨界流體萃取技術(shù)具有適用性廣、效率高、所得產(chǎn)品無毒無殘留等優(yōu)點,是一種典型的綠色化工分離技術(shù)。超臨界流體萃取技術(shù)在處理常規(guī)法難以處理的廢水中的有機(jī)物和高分子材料等方面具有顯著的優(yōu)越性,在污染治理方面可以發(fā)揮重要作用[38]。超重力技術(shù)在超重力環(huán)境下的物理和化學(xué)變化過程的應(yīng)用技術(shù)叫超重力技術(shù)。與傳統(tǒng)塔器相比,在超重力環(huán)境下,微觀混合和傳質(zhì)過程得到高度強化,因此超重力技術(shù)的研究和應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注[39]。超重力技術(shù)在分離方面的工業(yè)應(yīng)用比較廣泛,如超重力脫氧技術(shù)、超重力脫硫技術(shù)和超重力脫揮技術(shù)等[40]。超重力技術(shù)在反應(yīng)中的應(yīng)用也比較多,如納米材料的制備以及在精餾分離和快速反應(yīng)過程中的應(yīng)用等[41]。浙江工業(yè)大學(xué)研發(fā)的折流式超重力場旋轉(zhuǎn)床已實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用,與傳統(tǒng)的塔器設(shè)備相比,該設(shè)備高度降低1~2個數(shù)量級,可節(jié)省場地和材料[42]。其它超常狀態(tài)技術(shù)除超臨界流體技術(shù)和超重力技術(shù)外,還有其它極限技術(shù),如超高溫技術(shù)、超高壓技術(shù)、超真空技術(shù)、超低溫技術(shù)等。隨著高科技的迅速發(fā)展,這超些常規(guī)技術(shù)在化工領(lǐng)域的研究和應(yīng)用將越來越多[43]。催化技術(shù)催化技術(shù)是化學(xué)工業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的主要方法。在有機(jī)化工中,為了得到盡可能多的目標(biāo)產(chǎn)品,減少副產(chǎn)品和廢物,除了采用合適的工藝設(shè)備和工藝線路外,非常重要的是采用高效環(huán)保的催化劑,如利用酶催化劑、手性催化劑和仿生催化劑等。酶是一種高效催化劑,催化選擇性極高,無副反應(yīng),便于過程控制和產(chǎn)品分離?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)2-羥基異丁酰-CoA的酶可以將直鏈C4化合物轉(zhuǎn)化成支鏈,作為甲基丙烯酸甲酯前體,這意味著在常規(guī)的化學(xué)路線基礎(chǔ)上有可能會延伸出一條新型的生化法工藝路線[44]。人們在利用酶催化劑時,也在探索研究模擬酶催化劑,如將分子印跡法應(yīng)用于聚合物模擬酶催化劑的設(shè)計合成中,制備的模擬酶催化劑具有抗惡劣環(huán)境、高穩(wěn)定、長壽命等特點[45]。在天然酶催化劑和人造催化劑之間有許多相似的地方,如果能將固體催化劑堅固耐用、容易與產(chǎn)品分離、耐高溫等特點與酶催化劑活性高、變構(gòu)效應(yīng)好、選擇性控制精度高的特點結(jié)合,合成兼具固體催化劑和酶催化劑兩者優(yōu)點于一體的催化劑,則化學(xué)反應(yīng)中的清潔生產(chǎn)又將有進(jìn)一步的突破[46]。在化學(xué)工業(yè)中,特別是精細(xì)化工中,除了催化劑化學(xué)選擇性外,催化劑區(qū)位選擇性、立體選擇性和對映體選擇性具有非常重要的作用[47],如不對稱加氫反應(yīng)催化劑。目前,不對稱加氫多相手性催化劑主要有固定化的均相手性催化劑、手性小分子修飾的多相催化劑和以天然高分子為手性源制備的多相催化劑等[48]。生物界有許多高效催化反應(yīng),人們可以根據(jù)生物界的反應(yīng)特點研制仿生催化劑,提高催化效率。葉長英等[49]根據(jù)生物表面具有多層次微米和納米復(fù)合結(jié)構(gòu),以便最大限度地捕獲光子進(jìn)行光合作用的特點,采用模板-超聲-水熱法制備仿生界面結(jié)構(gòu)的二氧化鈦催化劑微球,應(yīng)用于苯酚光催化降解,發(fā)現(xiàn)其具有良好的催化能力,而且在實際工程應(yīng)用中易沉降分離,有利于光催化技術(shù)在實際工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。
化工設(shè)備技術(shù)隨著化工工藝的進(jìn)步和發(fā)展以及環(huán)保要求的不斷提高,化工設(shè)備技術(shù)也不斷發(fā)展和完善。目前,化工設(shè)備逐漸專業(yè)化、系列化,并朝著大型化、微型化和智能化方向發(fā)展?；ぴO(shè)備向大型化、精密化、一體化、成套化和采用先進(jìn)控制技術(shù)方向發(fā)展[50]。其中換熱器趨向大型化,并向低溫差和低壓力損失的方向發(fā)展,壓縮機(jī)向超高壓方向發(fā)展,化工流程泵向超低溫方向發(fā)展等。與設(shè)備大型化發(fā)展相反,化工設(shè)備的另一個發(fā)展方向是朝著小型化和微型化方向發(fā)展。微反應(yīng)器技術(shù)是把化學(xué)反應(yīng)控制在盡量微小的空間內(nèi),化學(xué)反應(yīng)空間的數(shù)量級一般為微米甚至納米,化學(xué)反應(yīng)速率快,轉(zhuǎn)化率和收率高,并能解決強腐蝕、易爆、高能耗、高溶劑消耗和高污染排放等問題,具有清潔生產(chǎn)工藝的特點,在化學(xué)合成、化學(xué)動力學(xué)研究和工藝開發(fā)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[51]。目前已有微反應(yīng)器用于工業(yè)化生產(chǎn),產(chǎn)量可達(dá)幾十噸到幾千噸[52]。隨著信息化與工業(yè)化不斷融合,化工生產(chǎn)系統(tǒng)逐漸智能化?；ぴO(shè)備的智能化包括兩個方面:一是設(shè)備控制的智能化;二是設(shè)備設(shè)計的智能化[53]。設(shè)備智能化是提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量,提高能源利用率以及滿足環(huán)境要求的重要方向。清潔能源現(xiàn)在化學(xué)工業(yè)的供能主要來自石油和煤炭,這兩種能源在消耗過程中都會產(chǎn)生大量的污染,而且石油和煤炭在開采過程中也會對環(huán)境造成破壞。面對國際國內(nèi)節(jié)能減排的重壓,使用清潔能源是發(fā)展的必然趨勢。為了降低對環(huán)境造成的污染,人們努力開發(fā)清潔的能源技術(shù),包括利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬取５_發(fā)和利用這些清潔能源技術(shù)并不一定清潔[54],因為盡管清潔能源利用時對環(huán)境無污染或少污染,但從整個生命周期來看,清潔能源的開發(fā)和使用實際上需要從其它環(huán)節(jié)獲取資源或者將污染轉(zhuǎn)移到其環(huán)節(jié)。生物燃料是一種比較清潔的燃料,是柴油發(fā)動機(jī)等的理想替代燃料。目前先進(jìn)的生物質(zhì)燃料生產(chǎn)技術(shù)有超臨界流體技術(shù),包括采用酯交換反應(yīng)利用植物油生產(chǎn)生物柴油、通過生物質(zhì)氣化和生物質(zhì)液化制取生物油。但目前生物燃料生產(chǎn)的成本比較高,難以推廣應(yīng)用[37]。目前,國內(nèi)外有關(guān)清潔能源的研究熱點除了核能、太陽能、水能、風(fēng)能和生物質(zhì)能外,還有常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣。天然氣是一種清潔能源,但隨著常規(guī)天然氣資源的逐漸減少,開發(fā)難度不斷加大,以頁巖氣、煤層氣為主的非常規(guī)天然氣將成為研究和開發(fā)的熱點[55]。我國第一部《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2011—2015)》提出,到2015年,頁巖氣將初步實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn),產(chǎn)量將達(dá)到65億立方米/年,到2020年,產(chǎn)量最高達(dá)到1000億立方米。雖然頁巖氣等非常規(guī)天然氣開發(fā)已是大勢所趨,但伴隨著開發(fā)的熱潮,開采技術(shù)制約、開采過程中的環(huán)境污染和破壞、初期投入大、開發(fā)成本高、回報周期長等方面仍面臨爭議。但毋庸置疑,隨著技術(shù)進(jìn)步和能源安全問題的日益凸顯,非常規(guī)天然氣在未來化工領(lǐng)域中的應(yīng)用還是非常有前景的。盡管關(guān)于清潔能源的開發(fā)與利用的研究很多,但在化工領(lǐng)域中利用清潔能源取代化石能源的還極其有限,有關(guān)取代技術(shù)需要進(jìn)一步研究。為推進(jìn)燃煤工業(yè)鍋爐清潔燃料替代,加強工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排,上海市為天然氣優(yōu)化替代燃煤提出菜單式的技術(shù)指導(dǎo)以及余熱深度利用技術(shù),開發(fā)生物質(zhì)氣化氣部分替代燃煤的混燒技術(shù),為清潔能源替代專項工作提供支撐[56]。劉超等[57]嘗試?yán)们鍧嵉目稍偕茉创婊茉礊橐苯鹕a(chǎn)提供能量支持,提出“風(fēng)光互補非碳冶金”,以減少碳排放。通過研究,解決清潔能源利用技術(shù)與鋼鐵冶金技術(shù)相融問題,最終確立的系統(tǒng)單元之間,基本滿足了能量的協(xié)調(diào)匹配,能夠獲得1600℃以上的冶煉高溫。這種鋼鐵冶煉中的“風(fēng)光互補”思路為化工企業(yè)中利用清潔能源代替化石能源提供了借鑒作用。
研究熱點
第9篇：化學(xué)工程與工藝精細(xì)化工方向范文
關(guān)鍵詞：鈣法三羥甲基丙烷；生產(chǎn)工藝；化工產(chǎn)品；樹脂行業(yè)；工業(yè)生產(chǎn) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
中圖分類號：TQ223 文章編號：1009-2374（2017）08-0032-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.015
三羥甲基丙烷（l，l，1-trimethylolpropane，簡稱TMP，CAS No：77-99-6），外觀為白色結(jié)晶或粉末，有吸濕性。易溶于水、乙醇、丙醇、甘油和二甲基甲酰胺，部分溶于丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮和乙酸乙酯，微溶于四氯化碳、乙醚和氯仿，難溶于脂肪烴和芳香烴，具有吸濕性，其吸濕性約為甘油的50%?？扇?，微毒。
三羥甲基丙烷是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，它是樹脂行業(yè)常用的擴(kuò)鏈劑。其熔點低，分子結(jié)構(gòu)中有3個羥甲基，可與有機(jī)酸反應(yīng)生成單酯或多酯，與醛、酮反應(yīng)生成縮醛、縮酮，與二異氰酸酯反應(yīng)生成氨基甲酸酯等。產(chǎn)品主要用于醇酸樹脂、聚氨酯、不飽和樹脂、聚酯樹脂、涂料等領(lǐng)域，也可用于合成航空油、增塑劑、表面活性劑、潤濕劑、炸藥、印刷油墨等，還可用作紡織助劑和聚氯乙烯樹脂的熱穩(wěn)定劑。
鈣法工藝因具有流程短、成本低、勞動強度低以及環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點，已漸漸取代鈉法工藝。我們在充分調(diào)研有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，從我國實際情況出發(fā)，認(rèn)為傳統(tǒng)的康尼扎羅縮合法適合我國國情，其生產(chǎn)工藝有很大的技術(shù)改進(jìn)空間。本文以正丁醛和甲醛為原料，用工業(yè)級氫氧化鈣為堿性催化劑，對三羥甲基丙烷的合成工藝進(jìn)行了研究。經(jīng)過大量的實驗，優(yōu)選出一種轉(zhuǎn)化率高的縮合反應(yīng)催化劑。并對產(chǎn)品的蒸餾和精制工藝進(jìn)行了改進(jìn)，該工藝易于操作、產(chǎn)品收率高、純度好、質(zhì)量穩(wěn)定，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
1 實驗部分
1.1 縮合
采用兩個縮合反應(yīng)釜，將每個縮合反應(yīng)釜的有效體積設(shè)計為30立方米，縮合工藝一次投料量為25kmol，底水濃度控制在110～115g/L，縮合反應(yīng)釜的攪拌提高至150轉(zhuǎn)/min以上；正丁醛∶甲醛∶氫氧化鈣為1∶3.0∶0.6，攪拌升溫到50℃～70℃進(jìn)行縮合反應(yīng)，反應(yīng)過程中得到2，2-二羥甲基丁醛，再甲醛進(jìn)行康尼查羅反應(yīng)，每摩爾上述正丁醛再加入0.2摩爾的甲醛；接著向反應(yīng)釜中加入甲酸進(jìn)行中和達(dá)到pH值5～7，即得到含有包括雙三羥甲基丙烷和甲酸鈣副產(chǎn)品的三羥甲基丙烷粗品反應(yīng)液；三羥甲基丙烷粗品反應(yīng)液中三羥甲基丙烷占12%～12.5%。
縮合反應(yīng)釜采用多層多樣攪拌：第一層采用三葉推進(jìn)式；第二層采用雙層折葉漿；第三次層采用三葉推進(jìn)式。這樣可以使底部或死角處的液體通過三葉推進(jìn)式攪拌將其吸出來再次通過二層折葉漿將其打散，使得物料的分子接觸面積增大，反應(yīng)盡可能完全。
在縮合投料反應(yīng)完后，取樣做殘醛7g/L，恒溫保持25分鐘，再次做縮合液的殘醛，如果殘醛在3.5～3.7g/L時，則加入雙氧水與多余的甲醛反應(yīng)，雙氧水的加入量計算：殘醛濃度×縮合液體積×常數(shù)（3.2）；如果殘醛高于3.7g/L時，繼續(xù)恒溫保持直到殘醛到3.7g/L時，如果殘醛低于3.5g/L時，則補加甲醛；投完料的殘堿在6g/L；加入雙氧水后，升溫至80℃，當(dāng)從恒溫39.5℃升至80℃需要40分鐘，取樣分析殘醛，如果殘醛高于0.3g/L時，繼續(xù)活化。當(dāng)殘醛低于0.3g/L時，加入30kg絮凝劑沉降5分鐘，減少甲醛到后續(xù)工藝產(chǎn)生的雜質(zhì)，提高了收率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
縮合反應(yīng)降溫改用全夾套加盤管，使得降溫面積增加，保證反應(yīng)溫度維持在50℃～70℃，解決反應(yīng)過程中局部高溫，而產(chǎn)生副產(chǎn)物多。
每釜反應(yīng)時間為120分鐘；每釜25m3反應(yīng)液，每天投料22釜。
1.2 離心過濾
在三羥甲基丙烷粗品反應(yīng)液中按30kg/h的速度加入聚丙烯酰胺，加快懸浮物的絮凝，靜置5分鐘后，再采用臥式螺旋離心過濾方式對反應(yīng)液進(jìn)行固相殘渣的分離；過濾速度為22.5m3/h，產(chǎn)生固相殘渣為200kg/h。
臥式螺旋離心過濾方式為：通過輸送泵將三羥甲基丙烷粗品反應(yīng)液，打入臥式螺旋離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓中，通過高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強大的離心力把密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同，二者存在有相對運動，利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對運動把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相推向轉(zhuǎn)鼓出口處排出，分離后的清液從離心機(jī)另一端排出，從而完成了三羥甲基丙烷粗品反應(yīng)液中固相殘渣的分離。
1.3 蒸l
蒸發(fā)時，以22.5m3/h速度向蒸發(fā)器投入的固相殘渣分離后的過濾液，采用升膜式蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的有效加熱段為8～12m2，脫水率達(dá)到85%，蒸發(fā)脫水速度是17m3/h，蒸發(fā)冷凝液回至縮合工藝。
進(jìn)行過濾薄膜蒸發(fā)器控制真空-95kPa，蒸發(fā)溫度90℃，控制其脫水率高，且減少物料在高溫條件停留時間，確保不燒料，保證產(chǎn)品質(zhì)量。蒸發(fā)入料為22.5m3/h，三羥甲基丙烷含量為12%左右。
升膜式蒸發(fā)器的塔底為三羥甲基丙烷和甲酸鈣濃縮液，升膜式蒸發(fā)器塔底溫度控制在120℃～135℃時，甲酸鈣結(jié)晶析出。
蒸發(fā)后期加入磷酸，保證在脫鈣中未能完全除去的甲酸鈣，影響堵塞管道塔器，磷酸與鈣反應(yīng)產(chǎn)生磷酸鈣，通過過濾能完全除去物料的鈣，保證鈣不會影響塔器的正常操作。
1.4 刮板分鈣
將蒸發(fā)后含有甲酸鈣固體的濃縮液注入沉降槽中，采用包括刮板機(jī)和帶式過濾機(jī)組合的分離系統(tǒng)，從沉降槽的底部連續(xù)性刮出甲酸鈣，從而達(dá)到分離甲酸鈣的
目的。
分離甲酸鈣的方法為：（1）將含有甲酸鈣固體的濃縮液連續(xù)性地注入沉降槽中，固體甲酸鈣受重力的影響沉降到沉降槽的底部，頂部沒有固體顆粒的濃縮液進(jìn)入三羥甲基丙烷的精餾工藝；（2）刮板機(jī)的底端與沉降槽的底部相連，刮板機(jī)的埋刮板運行時，連續(xù)性地將沉降在沉降槽底部的甲酸鈣刮出；（3）向處于刮板機(jī)頂端敞口部位的埋刮板沖洗水，在水流的帶動下將埋刮板刮出的甲酸鈣沖至帶式過濾機(jī)的上方過濾帶上；（4）上方過濾帶的下方用負(fù)壓或真空罐吸水，過濾帶的過濾孔為500～1000目，水在重力和吸力的雙重力作用下通過濾孔與甲酸鈣固體的分離，得到甲酸鈣固體，沖洗水再返回沖洗槽中；（5）分離后甲酸鈣直接包裝或再經(jīng)過氣流干燥器干燥后包裝。
分鈣工藝后將反應(yīng)液中99%的甲酸鈣分離，剩余的鈣加入磷酸水解；每小時分離甲酸鈣1.54t。
甲酸鈣分離系統(tǒng)采用包括沉降槽、刮板機(jī)和帶式過濾機(jī)，沉降槽的底端槽口與刮板機(jī)底端的連接口連接，刮板機(jī)傾斜設(shè)置，刮板機(jī)的頂端下方設(shè)有帶式過濾機(jī)，刮板機(jī)內(nèi)設(shè)有傳輸帶，傳輸帶外側(cè)與若干埋刮板連接，傳輸帶的傳動輪與刮板電機(jī)連接，刮板機(jī)的頂端上方設(shè)有沖洗水槽，沖洗水槽的沖洗位置與處于刮板機(jī)5頂端端口的傳輸帶形成切向沖洗。
所述帶式過濾機(jī)水平設(shè)置，帶式過濾機(jī)的一端在刮板機(jī)5的頂端下方內(nèi)側(cè)，過濾帶的過濾孔為500～1000目；帶式過濾機(jī)的上方過濾帶的下方設(shè)有橡膠隔離層，橡膠隔離層通過下部的吸管與帶式過濾機(jī)真空罐連接，帶式過濾機(jī)的傳動輪與過濾電機(jī)連接。
帶式過濾機(jī)的另一端下方設(shè)有氣流干燥器，帶式過濾機(jī)的出料方向與氣流干燥器的進(jìn)料口對應(yīng)。這樣與水分離后甲酸鈣直接進(jìn)入氣流干燥器中干燥。
所述刮板機(jī)內(nèi)設(shè)有的傳輸帶與刮板機(jī)鏈條連接或傳輸帶內(nèi)側(cè)設(shè)有刮板機(jī)鏈條，傳動輪為鏈輪。沖洗水的水流方向與水平方向形成的夾角為90°～120°。刮板機(jī)的頂端高于沉降槽的槽內(nèi)頂端2～4m。刮板機(jī)傾斜設(shè)置的傾斜角度為40°。沉降槽的頂端設(shè)有攪拌電機(jī)和進(jìn)料口，沉降槽的槽體上部設(shè)有溢流口，攪拌電機(jī)與沉降槽內(nèi)設(shè)有的攪拌葉輪連接，攪拌葉輪離刮板機(jī)底端的B接口的最小間隔在15cm之間。
1.5 精餾
以4.5m3/h速度將頂部沒有固體顆粒的濃縮液投入到精餾塔中，三羥甲基丙烷含量為58%左右，塔直徑為1800，高度30m；分離出輕組分低沸點物質(zhì)，進(jìn)入三羥甲基丙烷分離塔，采用頂部冷凝，通過精餾每小時能產(chǎn)2.55t三羥甲基丙烷，再將通過精餾的精三羥甲基丙烷產(chǎn)品，直接送入制片機(jī)冷卻并切片包裝。
在精餾工藝，為了保證塔器的正常分離，在精餾塔的真空管上安裝氣液分離器，這樣可以保證塔內(nèi)不能冷凝的液體在氣液分離器進(jìn)行冷凝，保證真空管道的暢通、真空設(shè)備的正常運行，從而保證了2.55t/h三羥甲基丙烷成品產(chǎn)生，從而保證塔器的正常運行，有利于塔器內(nèi)物料的分離，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)良。
2 結(jié)果與討論
第一，本文采用臥式螺旋離心過濾方式，減少分離前的沉降過程以及分離后的萃取過程。節(jié)省了沉降槽的設(shè)置，減少了整個工藝的占地面積，節(jié)省了2個小時以上沉降時間；杜絕了生產(chǎn)過程中大量洗滌污水的產(chǎn)生；萃取的減少節(jié)約了萃取劑的消耗。
第二，刮板分鈣中刮板機(jī)的埋刮板運行時，連續(xù)性地將沉降在沉降槽底部的甲酸鈣刮出，頂部沒有固體顆粒的濃縮液進(jìn)入三羥甲基丙烷的精餾工序；既達(dá)到了分離甲酸鈣的目的，又不影響三羥甲基丙烷制備工藝，保證了鈣法三羥甲基丙烷制備工藝的連續(xù)性。
第三，相對于現(xiàn)有1萬噸鈣法三羥甲基丙烷生產(chǎn)工藝，提高了勞動率，減少人工成本。減少水資源的浪費和污水處理量，降低污水處理成本，節(jié)約70%～80%的電耗，降低企業(yè)投入的運行資金降低。
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