化学工程与工艺发展现状范文

时间:2024-04-11 16:17:36

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化学工程与工艺发展现状

篇1

关键词:化学工程工艺;工程实践;能力培养;体系构建

1化学工程与工艺专业现状分析

从发展历程来说,我国近代的化工产业远远落后于世界其他国家和地区,在人才培养方面存在很大的弊端。建国以后,为了改变这种现状,国内开办了很多职业化工教育院校以培养应用型人才。在所开设的专业中,化工工程与工艺专业是一门实践性强、动手能力要求高的学科,在教学目标中,强调学生的独立工作能力、独立自主能力和探索实验能力。从上世纪80年代以来,我国的化工类专业人才逐渐进入市场,在满足社会发展需求的同时,也逐渐反馈一些人才培养的改进信息。就现状而言,化学工程与工艺专业的教育体制依然需要改革,人才培养方式依旧需要深化,使之能够适应快节奏的现代化化学工业发展,满足市场经济体制下人才竞争的需求,提高企业在国际市场上的竞争力。

2加强工程实践能力培养的策略

(1)重视基础知识的掌握

化学工程与工艺专业具有较强实践性的特点,对于大部分学生而言,牢固的掌握基础知识,是日后提高自己的关键。从教学角度来说,从大学专业入门基础课程抓起,严格要求,特别是在基础实验动手能力方面要打好基础。结合专业特点而言,化学工程与工艺所涉及的基础学科包括化工原理、反应工程、化学工艺设备及化学物料基础管理等。如果忽视了基础知识的掌握,不但在真实工作中难以适应,也很难再有弥补的时间和精力。相对应地,基础知识掌握牢固,在安全、精细、稳定等操作层面会养成标准化的习惯,甚至不需要规章制度的约束就能够主动做好,促使工作效率大幅度提高。基于这一目标,要求教师在教学的过程中采取多样化的方式,让学生更多的接触到现实岗位环境。如借助多媒体手段,综合应用视频、动画、图片等,让现实中的具体形象呈现在学生眼前,比单纯地依赖课本去讲解、去想象要更有效果。例如,借助3D动画模拟的形式,对某一化工设备的工作原理展开讲解,通过不同角度、分解状态或透视功能,让学生了解工作状态中的机械设备状态;同时,也可以模拟不按照规章操作之后,可能发生的危险状况。而利用这种手段,可以举一反三,实现基础知识的强化。

(2)突出教学与实验结合

在校学习阶段,学生的动手能力主要依赖于实验,为了满足进入工作岗位之后具有更好的适应性,教学过程要与实验案例紧密的结合起来。一般来说,化学工程与工艺专业教材中,每一章节都存在典型的工程案例分析,而这些案例只是通过简单的讲解,是不能发挥实践能力锻炼的作用的。结合教学中所涉及的案例,教师设计相应的实验项目,将知识点和实际操作巧妙的结合起来,不仅可以提高学习的新鲜感,也能够激发学生的自豪感和学习主动性,培养浓厚的研究兴趣。

(3)培养科研及工程设计能力

化工行业的人才培养与常规人才相比具有较大的差异,循规蹈矩或墨守陈规是不能促进生产效率提升的,科研能力和工程设计能力的培养是必须的,也是在未来的工作岗位中解决实际问题的重要训练。结合现实情况来说,我国在培养科研能力和工程设计能力方面还有很大的欠缺,突出表现是毕业考核中,化学工程和工艺人才重视论文写作,但不重视设计内容,导致能力的培养发生了偏离;而只会“纸上谈兵”的人才是不可能发挥实际的作用的。建议针对该专业的人才培养考核机制进行改革,增加更多的实践性内容。

(4)构建稳定的岗位实习基地

实习是从校园走上工作岗位的第一阶段,也是理论联系实际的重要时期。工科学生的实习周期较长,而化学工程与工艺专业学生在实习中,应该更多地接触到基层,了解真实工作环境的状态。但是,从安全性角度考虑,最好的方式是具有一个相对完善、监督严格的实习场所。通过学校与企业签订人才培养合同的方式,建设稳定的岗位实习基地,匹配一些技术成熟的工程技术人员,且具有较好表达能力,可以在实习中为学生讲解相关问题及解决措施,达到事半功倍的效果。

3结语

综上所述,随着我国现代化工业体系的不断发展和完善,化工工程与工艺专业作为一个实践性强、应用范围广的专业,应该从完善学校教育环境和人才培养体制入手,增加投入、严格要求,为我国的工业现代化发展贡献力量。

参考文献:

[1]刘柳,吴洪达.化学工程与工艺专业实践课程评价体系的构建[J].实验室研究与探索,2009,04:96-100.

[2]赵国庆,谢永,李晓玲,周丹红.化学工程与工艺专业学生实践能力培养模式的探究[J].广州化工,2015,19:174-176.

[3]李娟,王树立,郭泉辉.化学工程与工艺专业学生工程实践能力培养的思考[J].河南化工,2010,21:55-57.

篇2

    一、目前专业实验教学中存在的问题

    通过几年的观察分析,我们发现我校化学工程与工艺(电化学)专业实验教学中主要存在以下几方面的问题。

    1.实验内容设置不合理。原有的实验体系已沿用了近十年,有些实验内容如铅酸电池、镉镍电池方面的内容明显落后于现在电化学学科的发展,原有的实验内容已无法满足现在的人才培养需要。近些年,随着电化学领域的不断发展,一些新的实验方法、实验技术及新的电化学体系不断涌现,这些内容代表了电化学学科的发展趋势和发展方向,急需补充到现有实验教学内容中,从而提高实验教学的质量。

    2.实验教学方法不利于发挥学生的主观能动性。传统实验教学往往以指导教师的讲授为主,讲授的要点主要根据实验讲义的内容而定。实验讲义上每个实验基本都有完整的实验目的、实验原理、操作步骤和数据分析处理等内容。教师主要讲解实验原理和操作步骤及数据的分析处理,学生根据实验讲义上给出的实验步骤和数据分析方法去完成实验。在整个实验过程中,学生很少有独立思考的空间,他们只能按照实验讲义中给出的实验方案进行实验,也就是说学生变成了实验方案的执行者,而不是实验方案的制订者或参与者,这不利于发挥学生的主观能动性和积极性。

    3.实验考核方式不够科学。以往学生实验成绩主要根据实验报告的情况来决定,具体包括两部分:一是实验报告内容的完整性,包括实验目的、实验原理、实验步骤和数据处理等项目是否完整,实验参数是否准确;另一方面是实验的数据是否准确可靠,数据处理方法是否正确。这种考核方式只是根据实验报告提供的信息进行成绩的评定,而对实验过程中学生分析解决问题的能力、实验操作的能力没有进行考虑。这使得成绩的评定缺乏全面性和科学性。

    二、专业实验教学过程中的一些改革与探索

    针对上述实验教学中存在的问题,我们做了以下几方面的改革与探索。

    1.实验内容的改革。实验内容是影响实验教学效果的决定性因素。专业实验教学必须结合专业发展现状,将学科的研究热点和教师的科研成果引入实验教学,这一方面体现在实验技术、实验方法的改进方面,另一方面体现在实验教学内容的更新方面。这样才能使学生在本科实验教学阶段接触到专业前沿领域,了解专业研究热点,掌握专业最新的研究方法和研究成果。将先进的实验内容引入实验教学有利于学生综合素质的提高,为其在今后的工作、学习和深造过程中尽快进入角色奠定坚实的专业基础。实验内容的设立应考虑以下几方面的因素。基本的实验知识和技能的培养,专业发展现状、发展趋势的了解,实验室软硬件的状况,经费情况等。实验内容的设立还应体现我校化学工程与工艺(电化学)专业的特色,即化学电源和表面处理领域的工程化。基于以上几方面的考虑,我校化学工程与工艺(电化学)专业实验包括以下几方面的内容:方波电流法、方波电位法、循环伏安法、线性电位扫描法、电化学阻抗谱等实验内容主要是让学生掌握电化学中的一些基本测试方法;电镀液的赫尔槽实验、电镀液分散能力实验、电镀液电流效率实验是为了让学生掌握电镀中常用的研究方法;旋转圆盘电极实验、微电极实验、电化学石英晶体微天平等实验的目的是让学生掌握电化学领域较先进的一些实验方法;化学电源设计和电镀车间设计方面开设了4个实验,主要目的是让学生接触专业领域的工程化问题,帮助其毕业后能尽快适应企业的生产环境。

    2.教学方式的改革。实验教学方式直接影响实验教学的效果。科学的教学方式应能充分激发学生的学习自主性,由被动学习变为主动学习。同时应着重培养学生实际操作能力、协作能力、团队合作精神,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。为此,我们改变以往以教师为主体,主导整个实验教学的模式,而采用学生为主体、教师为主导的教学模式。每位指导教师负责2个实验项目,教师只把实验的总体要求和基本思路介绍给学生,由学生根据相关知识去设计实验方案,完成实验,并对数据进行分析处理。学生在实验过程若遇到问题,可以与指导教师讨论,指导教师提出解决问题的思路,由学生改进实验方案。在整个实验过程中,学生的实验积极性和主动性得到了充分发挥,创新能力和合作精神得到培养。实验成绩考核注重实验方案的设计能力、实验过程的操作能力。成绩评定中,实验方案设计和操作能力占50%,实验报告的质量占50%,其中实验报告的内容包括实验名称、实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理及分析、结论及讨论等。为进一步保证实验教学的质量,我们对实验课的课程安排还进行了调整。把学生分成两个班,分别在上午和下午进行实验。每个班的学生又分成8组,每组2~3人。每次实验课同时开出8个不同实验,每组同学分别进行其中1个实验项目,8组之间依次轮换,8天完成8个实验。而后的实验依上述安排进行,直至完成全部实验。

    3.实验指导教师队伍的建设。首先安排一名教师全职负责学生的实验教学工作,包括实验讲义的编写、修订;实验设备的保养、维护;实验试剂、药品和材料的采购和保管;实验室规章制度的编写、制订;以及日常实验室管理工作。开设实验课程时,抽调若干名专业骨干教师参与实验的准备和教学工作。所有抽调的教师必须有两年以上专业教学经历,至少具有硕士学位,博士学位率达到90%以上。新留校的教师或新调入的教师需经两年以上的辅助实验教学工作后,方可单独指导本科生的实验。

篇3

【关键词】大学生;传统手工艺;文化传承

作为农耕时代重要的经济形态及组织,传统手工艺是祖国宝贵的人文遗产,蕴含着丰富的艺术价值、人文精神和经济价值。当前,随着社会的快速发展和转型,传统手工技艺传承困难,传统人文精神弱化,传统手工产业发展堪忧。在前述背景下,安徽理工大学化学工程学院团委在上级团委指导下,对传统手工艺遗存较为丰富的皖西南地区手工业生存与发展现状实施了详细的实地调查,探究其技艺流传、产业发展、文化传承等问题。

一、调查路径与过程概述

具体来说,项目基于徽州地区丰富的传统手工艺留存,调查典型手工业的传承故事、生存现状,通过学生暑期回乡就近调查走访其历史源流、传承故事、工艺特点、生存现状、发展问题等内容,并通过图文、视频网络直播,记录和宣传传统手工艺,呼吁更多年轻人参与到传统手工艺的保护与传承中来,更好发扬传统手工艺人文和经济价值。

(一)实地观察、深入走访、问卷调查

此次调查主要以皖西南黄山、安庆、池州、芜湖、宣城5个徽州典型地区近30个样本进行实地调查,按照文化遗产保护的相关研究和文件精神,采取田野调查的方式开展,包括实地观察、深入走访、问卷调查,获取皖西南地区典型传统手工艺的现状资料,在此基础上队员撰写调查日志,团队在队员调查日志基础上分析调查内容,探讨并得出结论。

在调查安排上,队员们分别对群众和手艺人进行了深入走访,对具体传统手工艺资料的发掘、生存现状、生产过程、存在问题进行详细调查、整理。在访谈内容安排上,队员们了解传统手工艺发展中存在的问题和述求,并试图寻求解决意见。调查如实反映传统手工业在皖西南发展现状,队员分别与传统手工艺见证人、传承人展开采访,力求全面、细致、客观,既反应传统手工业发展传承好的一面,也不避讳发展被破坏遗失的事实。同时,发放《传统手工艺及手工产业生存发展情况调查问卷》,在此基础上构建调查总结报告。

(二)调查过程概述

我们对队员的日志和报告提出了具体要求:(1)一定要原生态、清新简洁,包括内容与表述。(2)报告中的案例及照片,可选取典型事实和场景说明问题。图片一定要有说明。(3)加强文化遗产研究、文化遗产保护与传承相关资料的学习、交流,提升调研能力与水平。

在历时一个多月的调查、走访、思考、总结及网络直播过程中,队员们搜集了宝贵的第一手资料,生动展示了皖西南地区众多传统手工艺的生存与发展现状。不少队员在调查、采访基础上对传统手工艺的传承、发展展开了深入思考,并提出了诸多有益建议。

二、发现的问题

在调查走访中,大部分同学反映传统手工艺发展传承出现断层,多数传承人工作环境较差,青年人对传统手工艺关注度不高。但也有不少同学发现政府对传统手工艺等非物质文化遗产关注度逐年增加,市场对传统手工艺的需求不断升温。把这些调查报告放到一起分析后,我们发现传统手工艺发展存在几个共性难题,如传承困难、市场日益被挤压、关注和支持力度不够等,不过从长远来看整体是好的,而且不少传统手工艺在政策与市场引导下,开始了蓬勃发展。具体结论如下:

(一)现状及困难

1.后继无人,传承是大问题。作为农耕社会经济形态的遗存,很多传统手工艺失去了在现代社会存在和发展的价值,其市场受到了极大挤压,青年一代的关注度和支持度较低,面临被遗忘和被淘汰的命运。同时,基于收益的低下、生产过程的原始、生产地点多处于农村和小城镇,传统手艺很难受年轻人重视和关心,由此造成的传承困难是时代性的难题。

另一方面,由于一些传统手工艺传承的特殊性,如技术保密,其工艺只留传于家族中,有的只是口传心授,这些问题给传统手工艺的传承带来了极大的困难。

2.效益低下,发展是大问题 。受传统手工艺的历史发展缘故,流传至今的传统手工艺多数保留着传统手工技法,工艺制作流程较慢,经济效益低下,这给传统手工艺的发展带来了很大的局限性。

图1 受访者认为传统手工艺的劣势

图2 受访者对传统手工艺的态度

图示表明,由于技术落后、效率低下、形式单一、政府政策支持尚不完善等原因,传统手工艺及产业很难适应市场化需求,在大机器工业、大规模生产的今天,其生存空间急速受到挤压,生存发展困难重重。

(二)发展与支持

1.关注度尚可,支撑基础薄弱。调查期间,团队找不到调查项目所在的地址是常发生的事情,询问当地居民更是无人知晓,这充分说明了传统手工艺所受的关注不够。由于人们对传统手工艺的关注度不高造成推广传统手工艺是现存的一个极大的问题。

图3 受访者了解传统手工艺的途径

图4 受访者认为传统手工艺的优势

如图所示,有点感兴趣和不感兴趣的人数占四成,人们了解传统手艺的渠道主要是电视、网络等媒体渠道,这表明传统手工产业的社会关注度处在较高水平。调查过程中发现,单纯了解、被动认知占多数,这是一种典型的“疏关系”,相比而言,深入调查、主动支持的人数极低,从亲朋好友“亲关系”渠道获得的较少。感兴趣和打算从事传统手工艺工作是不同的概念,由此造成的传承与发展困难是必然的了。

2.政府逐步重视,枯木又逢春。调查期间有的传承老艺人激动的告诉我们,现在传统手工艺发展转好与政府的大力引导密不可分,由于政府相关文件的出台及相关申遗活动的开展使得传统文化从幕后被搬到了台前,传统手工艺开始逐步走向发展。在池州市青阳县丁桥镇调研发现,当地政府引导群众积极将传统手工艺申报文化遗产,并从资金、场地、设备、人员培训、市场宣传等方面予以专项支持,促使传统手工艺适应现代市场需求。在各地的走访调查中,此类政策支持、政府引导传统手工产业发展的模式已取得相当好的成效。

(三)市场与前景

1.市场导向,需求又升温

从当前的情况来看,市场对传统手工艺产品的需求越来越大,传统手工艺开始逐步做大做强。在池州市杏花村调查期间,队员们发现博白县把编织产业作为一项重点产业来扶持,专门成立工艺品研发中心,并积极创新经营模式,形成了“旅游公司+协会+农户”的产业组织形式,开拓了市场,有力地推动了手工艺品制作、生产、销售的发展。

图5 受访者对传统手工艺品的认知程度

图6 手艺传承人对传统手工艺发展提出的建议

调查表明,消费者愈来愈看重传统手工艺产品蕴含的文化价值,如文化底蕴、地方特色等,同时对其质量、材质、工艺也表现处相当高的认可度,这极大支持了传统手工产业的发展。

2.技艺需创新,政府须更深入参与。技艺创新发展才是硬道理。调查时我们发现很多传统手工艺在传承的同时也在自我革新技术、管理等要素,适应社会和市场的需求,努力把本就充满魅力的传统手工艺由优秀推向卓越,但整体来说技术和管理创新、政府支持方法和力度还有待改进。

图7 受访者传统手工艺发展提出的意见

图8 受访者对于是否支持兴建传统手工业手艺展览馆的回答

调查发现,在市场需求升温的大环境下,传统手工产业亟待有效的政策扶持、自身创新和社会关注,对此,政府、社会都应做出更大的努力。

3.适应形势,全民参与。从调查结果来看,皖西南地区传统手工艺生存发展现状整体是好的,但是如何呼吁更多人来参与传统手工艺,如何使传统手工艺适应市场化需求确实是目前亟待解决的问题。调查发现,高达九成以上的民众支持建立传统手工艺展览馆,保存、传承、发扬传统手工技艺和文化,这表明传统手工技艺的群众基础、社会支持程度是非常好的,因此,传统手工技艺的发展前景是良好的,但需要更多相关方,包括政府、社会人士、传承人聚集发展合力,共同为传统手工产业适应现代市场需求、传承传统手工技艺、发扬优秀传统文化作出切实努力。

我们也欣喜地看到,目前已经有很多传统手工艺已经逐步发展成型,形成独有的制作和销售模式,越来越多的人也开始逐步关注传统手工艺的发展。同时,新兴互联网媒体的发展也给传统手工艺的投资融资、人才聚集、制度创新、市场推广带来了新的发展机遇。

三、结语

本调查实践的初衷就是想通过实地参与调查,将我们的思想、实践融入到社会现实之中,在实践中向群众学习,获得成长的能量,实现能力的提升。通过对皖西南传统手工艺生存现状的调查、走访,获得皖西南传统手工艺发展的第一手资料,发现问题、寻找原因、思考出路,最终获得正确的、全面的认识。呼吁更多年轻人参与到传统手工艺的保护与传承中来,更好发扬传统手工艺人文和经济价值。

追求服务社会和锻炼学生的双重价值,这是皖西南地区传统手工艺生存发展现状调查项目的根本目的。通过五十多名队员的实地调查、走访,我们收获了新知与成长,我们将继续坚持为皖西南地区传统手工艺生存发展建设而行动、思考、付出,同时呼吁和邀请更多人来参与我们的行动。

参考文献

[1] 廖育群,传统手工技艺的保护和可持续发展[M].大象出版社,2009.

[2] 阮仪三,林林.文化遗产保护的原真性原则[J].同济大学学报(社会科学版),2003(2).

[3] 樊嘉禄,陈发俊,张程.安徽传统手工技艺项目保护现状研究[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2008(4).

篇4

20世纪前叶,一批重大化学工艺出现使得化学工程这个学科在学术界崭露头角,而煤和石油迅速发展也要求有透彻的理论指导与专业知识,因此作为化学工程的一级学科应运而生。经过几十年的发展,化工学科逐渐走向成熟,目前国内各大地方院校中,绝大部分开设了化工工程专业及其类似专业,为我国化学工业培养了大批人才。但是随着时代的发展,高校化工教育也面临着一些问题和挑战,这也成为我们亟待改革教学模式的原因。

(一)化学工程与高新技术学科交叉发展

化学工程涉及面广,且涉及品种多、数量大,不仅关系到人们生活的方方面面,也是提高人们生活质量的“载体”和“桥梁”。而化工在学科上与材料、能源、化学等学科联系越来越紧密和深入,因此在人才的培养上也应该遵循学科发展规律,培养专业化、多样性复合人才。目前,我国高校专业教育仍然停留在过去传统教学方式,与高新技术发展的现实有所脱节,学科交叉引起专业界限的淡化,因此在教学过程中不应在仅仅强调本专业知识的把握,更应着眼于未来,打造化工与生物技术、计算机技术等交叉发展的新型教学模式,培养多层次、复合型人才。

(二)人才就业观念和培养模式改革

这就要求高校化工教育人员转变教学模式,从化学教育深层理念创新入手,扩大学科内涵,改变教学设置和教学方法,开展以理论教学作为基础,以实践训练为载体的教学模式,努力提高化工学科教学质量。就目前情况来看,“平台加方向”实为不错的选择。近年来,我们以主动适应经济社会发展需求的人才培养模式,以深化改革教学模式与实践等教学项目为依托,进行了人才培养模式改革的探索和实践。根据社会需求,调整学科专业,压缩冷门内容,采取专业互补的形式,拓宽专业发展方向,尽可能增加知识含量。此外,化学工程专业应紧密与生产实践相结合,通过建立不同种类的培训基地,在打好基础理论知识前提之外,尽可能增加实际操作的经验,以便毕业后很快适应工作环境。

(三)教育模式落后,学生创新能力不足

人才的竞争是一切竞争的核心。教学模式的落后直接导致学生创新能力不足,难以承担新领域开发和高新技术研发的重任。高校教学仍然遵循过去传统的教学模式,单一的授课模式容易导致学生缺乏学习化学工业的热情,进而导致学生缺乏创新意识。这也是目前高校教学中存在的主要问题之一。针对上述情况,未来高校必须在人才培养以及课程教学方面有所改变,适应当今社会对化工人才的要求和化工产业未来的发展方向。具体说来,可从基础专业知识和课程改革入手,打造高素质专业人才。

二、高校化工类人才培养模式及课程改革探讨

(一)适应社会发展,拓展专业外延和内涵

1.重视新兴专业,与社会接轨。

近年来,高新科技发展突飞猛进,与人们生活有关的各种新科技层出不穷,特别是生物化工与新能源等发展十分迅速,在日常生活与生产方面发挥越来越大的作用。我们高等教育院校应该抓住当前发展契机,重视新兴产业的出现和发展,努力调整专业课程,与社会发展接轨。特别是生物制药、节能减排、环境保护等作为人类的重要课题,近年来引起了人们的极大重视,这些都是当前化学工程未来的发展方向和重要领域。高校教育应及时了解行业最深动态,调整教学方案,以适应当前化工行业发展的现状。

2.把握发展趋势,发掘专业内涵。

化学工程最早包括“化学工程”、“化工自动化”等几个板块,但就目前的形式看,仅仅围绕这几个传统板块展开教学已不能满足现在的产业发展现状,应在原有基础上发掘专业内涵,确保传统人才培养紧跟学科发展趋势,不断充实基础知识和专业知识。另外,根据信息技术在化工领域应用的愈加广泛的特点,一方面将其纳入传统课程体系,另一方面,与信息学院、生物学院等展开合作,探索和实践复合型人才培养模式,使化学工程焕发新的生机。

(二)深化教学改革,提升人才培养质量

美、英、德等西方发达主义国家早就将“通识教育”作为高等教育的核心内容,澳大利亚也明确指出到2020年高等教育的使命是输送符合国家和全球劳动力市场需求的、有知识、技能和适应能力的优秀人才。我国紧跟世界发展步伐,也将提高教学质量作为未来一段时间教育领域发展的重要领域来把握。尤其当前我国“世界工厂”的地位,导致对于人才需求的变化速度非常快,毕业生也面临日益严峻的就业压力,因此,深化教学改革,提升人才培养质量成为当前教育领域的重点。

1.变革课程体系,注重课程质量。

本着务实专业基础,注重能力培养的原则,高等院校,特别是石油高校应认真梳理与优化传统化工课程,同时根据现代化工发展方向和发展重点,打造适应化工人才培养的专业课程体系,这不仅要求高校对传统课程进行整合,更要抓住重点,利用化工学科与其他学科的交叉点,拓展化工专业课程,与其他课程相互支撑,形成一个有机整理,以满足新形式下的化学工程技术发展要求。努力提高课程质量也是当下高校发展需着重考虑的重要方面,如何将枯燥的原理课程讲得精彩、生动,培养学生对于化工产业的热爱并激发学生投身化工实业的热情,这是衡量课程质量的一个重要标准。根据一项研究调查显示,在化工专业毕业生对高校教学效果等评价中,与世界总平均值相比,中国化工教育只有教师优秀与敬业精神一项略高于平均值,而包括教师激励作用、就业所需课程深度、授业满意度以及课程组织优劣等其他四项评选,中国的得分全部低于世界平均值。这其中尤其需要警惕的是,中国学生学习化工专业愉悦程度仅仅为67%,这一成绩远远低于美国、澳大利亚以及英国等同类学生,这一调查结果也给我们化工教育从业人员敲响了警钟。

2.加强创新实践教学环节。

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。实践教学环节对于学生创新能力的培养非常重要,高校可利用自身资源和外部条件,从实验教学和实习教学两方面加强学生实践能力。高校可利用现有实验室,开设大量综合性、设计性、研究性等实验项目,将创新能力培养融入实验教学过程中,启发学生主动探索创新,增强学生的创新意识。实习教学作为化工专业极为重要的一个环节,在培养学生实践能力的过程中也起到极为重要的作用。过于单一、落后的教学模式很难适应当前瞬息万变的就业环境,必须积极的组织实习教学,建立高效与高新技术企业之间的合作关系,通过人才输送等渠道加强学生与企业之间的联系,有效调动学生学习的积极性、主动性,并在实习教学过程中及时发现问题、解决问题。

3.构建优良育人环境。

在我国高校教育领域,过去往往过分强调“教书”,而忽略了“育人”;过分强调“教学”,而忽略了“教育”。这种情况导致的结果就是,高校毕业生很多时候不能适应社会发展的需求,所学专业仅仅局限于课本知识,缺乏应有的动手操作能力,或者所学知识与社会脱节,最终不得不背弃自己所学专业。西方教育在之前的发展过程中也曾出现过类似情况,而中国目前这种情况则相当突出。我们如何吸取发达国家的经验教训,将可迁移性技能培养作为基础知识领域外的重要环节,努力培养学生可迁移性技能是高校教育的必由之路。除了这些基础知识的培养外,更应该注重大学生心理健康与道德品质方面的培养,学生可通过良好的素质进行自觉地学习与提升,很快适应未来的就业岗位与就业环境,这是高校未来人才的培养方向。在高校课程设置过程中,以专业知识为主线,以可迁移性技能培养为辅线,增加学生团队合作的机会,进一步提高学生合作精神和交流理解水平,不断提高大学生解决实际问题的能力,使其成为社会与企业放心人才。

三、结语

篇5

【关键词】化工产业;精细化工;绿色精细化工;发展策略

在国内化学工业蓬勃发展的情况下,精细化工产品的作用地位逐渐凸现出来。目前,新领域的精细化工已经成为我国化学工业发展的战略工作的一个重要组成部分,国家在资金投入和政策扶持上都对精细化工给予重点保护。我国的精细化工大部分产品已经完全可以满足国内市场的需求,相当多的产品甚至应用于出口贸易市场,如甜叶菊、木糖醇、天然色素这类以植物资源为原料的化工产品在国际市场上就受到了广泛的欢迎。但是,在更多的化工产业领域内我国的精细化工也存在一些问题,受到了先进的发达国家化工工业的不断挑战。可见,我国的精细化工如何在发展过程中看清国际形势,适时调整发展战略,获得更光明的发展前景,都是精细化工发展所要面临的问题。

1 我国精细化工发展面临的问题

精细化工是随着化工技术的不断发展而逐渐从传统的化学品生产工业中脱离出来生产精细化工产品的特殊门类,在欧美国家等发达国家当中,他们所生产的化学工业产品的精细化程度概率已经达到了60%以上。我国精细化工起步较晚,但在改革开放政策实行以后,随着社会主义市场化经济的发展以及中国加入世界经济贸易组织加强国际间的交流合作,精细化工的发展条件也逐渐变得越来越好,特别是在染料颜料、农药化肥、医药化学品、畜牧饲料这些产品领域里,我国的精细化工出口总量站在世界前列。但是和发达国家对比起来,我国化工的精细率只有40%左右,其主要原因表现如下:第一,化工生产自动化水平不高。我国有不少中小化工企业生产模式仍停留在作坊式的手工操作,生产效率极其低下;第二,化工企业技术的自我开发能力较弱,大部分化工企业都未曾建立科技开发的应用研究机制,对于怎么样才能将生产的精细化工产品主动地推向市场以及提供有关的技术服务项目都很少关注;第三,低档次精细化工产品居多,一些产品出现积压浪费的现象。

2 精细化工向绿色精细化工发展的前景

虽然我国的精细化发展受到了上述客观条件的制约,但是随着国家在经济上和政策上给予精细化工产业的帮助和扶持,我国精细化工产业还是有相当广阔的市场发展前景的。除了精细化工行业新科学技术的不断引进和学习以及化工产业规模的集团化发展之外,精细化工向绿色环保方向发展也是我国化工产业今后发展的必然趋势。

绿色精细化工就是利用绿色化学原理和技术加工手段,选用那些纯天然无公害或者低污染的原材料,开发绿色化的化学生产工艺,生产出的化工产品对社会环境和人体健康是没有任何破坏和损伤的,并且精细产品还具有可利用回收的价值。之所以会产生这种绿色化新发展模式,是因为在过去的化学工业生产中资源利用的不合理浪费以及化工对生态环境造成恶劣的影响。如果要探索出现代化工产业新的道路,就必须从生态环保的角度出发,实施绿色精细化工生产,为今后的生态可持续性发展奠定良好的基础。

3 绿色精细化工的发展策略

3.1 积极促进精细化工原料绿色化

要促进精细化工原料的绿色化,就必须采用无毒无害无污染的化学工艺有机合成原料,但是要实现合成加工工艺,这对石油的需求量变得非常大,而日益短缺的资源使用现状不能完全满足这种较大的需求。因此,技术人员应该尽可能提高对可再生资源的利用效率,以防止绿色化学工业发展因为绿色原材料的缺乏而遇到瓶颈。化工产业里常常利用的可再生资源就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的生物质资源,它具有贮量丰富、成本低、可循环再生的利用优势,逐渐被化学工艺产业所广泛关注,特别是近年来生物质资源已经成为了最主要的化工产品原材料。

3.2 积极促进精细化工技术绿色化

精细化工的绿色化技术主要包括以下几种:(1)绿色催化技术。催化剂是化学物质发生反应的基本要素。绿色催化技术就是通过改变催化剂成分,促进化学物质的高效合成,防止不良的副作用有害毒物的产生,并且能够做到干净无污染,充分保护生态环境。(2)电化学合成技术。电是一种环保型的可再生资源,利用电子来促进物质间的化学合成反应能够达到清洁环保的作用。(3)计算机分子技术。该技术充分利用电子计算机对化工产品的构造、特征、规律进行分子设计,并对绿色精细化工产品的关键因素进行放大,实现化学工业生产无废水、无废渣、无废气。

4 结束语

总而言之,绿色精细化工顺应了社会生态可持续化发展的需要,是化学工业生产发展的必然趋势。利用好绿色精细化工策略必将开拓出更开阔的产品需求市场。

【参考文献】

[1]余正萍.浅谈绿色精细化工关键技术[J].中国石油和化工标准与质量,2011(05).

[2]余正萍.浅析精细化工的发展新动向[J].化学工程与装备,2010(04).

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[关键词]头孢曲松钠;制备方法;操作因素;结晶

中图分类号:TM123 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0350-01

头孢曲松钠的主要功能就是抗菌和消炎,其毒副作用相对较小,疗效好,所以受到了广大医护人员的高度青睐。但是这种药物在生产和制备的过程中所用的成本相对较高,无论是从其纯度还是结晶的情况上看和其他的抗生素药物之间存在着严重的差异,因此,需要对这一药物的制备工艺进行细致地研究,采用先进的技术和工艺,对其进行革新。

1 头孢曲松钠的发展现状

头孢曲松钠的化学成分较复杂,属于半水合物,属于白色的晶体和粉末状,无味,极易溶于水,可以在甲醇溶液中微溶,但是在乙醚中却不溶。为了对头孢曲松钠的发展状态进行了解,首先需要对其结构示意图进行熟知,从这一根本入手,才能为以后的分析和探讨提供相应的依据。其结构示意图如图1:

头孢曲松钠属于头孢菌素的一种,其杀菌和抗菌的作用比较明显,在临床应用中颇有成效。国际上多名药物研究人员都对其进行了深入研究,最早是在二十世纪七、八十年代,在瑞士的一个公司上市。几年后得到了认证和推广,可见,国外对头孢曲松钠的研究远远超过国内。

今年来,这种药物的销量逐渐增加,在处方药物的市场上占据了整个市场将近10%的份额和比例。可见,市场的需求量是这中药物得以发展的重要因素。另外,我国对这一药物的发展和制备也逐渐放松了政策,逐渐对生产成本、生产工艺以及生产技术等方面的弊端进行改进,消除头孢曲松钠药物应用的瓶颈期。

2 头孢曲松钠的制备工艺

通过观察这一药物的机构图可知,其制备工艺的复杂程度不言而喻。其构成要素包含的内容较广,同时工艺制备路线也有很多种,每一种工艺之间都存在着密切的关系,但是每一种制备方式都存在着优势和不足。所以,要对这些制备工艺进行深入探讨和分析,指导切实可行的研究方法,进而保证工艺制备的科学性和合理性。无论是在催化剂的选用还是相关工艺的制备等方面都需要进行科学的分析。

3 影响头孢曲松钠质量的因素

对于现如今的头孢曲松钠成分的合成路线上看,主要采用的是先3位后7位的合成方式。然后通过结晶的分离得到头孢曲松钠产品。对于药物本身来说,提纯的纯度也是影响药品制备的重要因素。在溶析的过程中需要进一步考虑的问题就是产品的收率问题,因此需要对制备的工艺以及操作的条件等方面进行严格地控制,进而提升经济效益和社会效益。

3.1 溶剂、溶析剂的选择

溶析的结晶制备就是充分应用分离物质以及溶剂之间的作用力,对溶剂进行改变,使得溶剂中的晶体分离。上文中已经提到,头孢曲松钠的水溶性较强,因此考虑其作为水溶剂。但是这种药剂在丙酮、甲醇以及乙醇溶液中的溶解度却比较小,所以,选择其作为溶解剂是再恰当不过,不仅需要对其成本进行控制,同时还需要考虑到其环保程度。可见,在进行溶剂和溶析剂的选择中需要考虑到多方面的内容。

3.2 溶析结晶温度

在药品的结晶工艺中,结晶的温度也会对工艺的进行产生严重的影响。因此,需要对温度因素加强重视。由于溶析结晶的过程属于一个传热的过程,温度和速率之间存在着一定的密切关系。相关的学者和研究人员对这一问题进行了深入研究,对于有机药物的分子质量进行分析,同时对于头孢曲松钠的降解程度需要严格地控制。可见,适量的温度是工艺优化的重要因素。

3.3 结晶母液初始浓度

溶析结晶过程中溶析剂加入点处的过饱和度水平很高,容易在瞬间产生大量初级晶核并形成聚集体,进而发生母液包藏现象,影响晶体产品质量。结晶母液初始浓度越大,溶析剂加入点处的局部过饱和度也就越大,聚集越严重。对头孢曲松钠溶解度的研究发现,结晶母液初始浓度越小,结晶过程的理论收率越低,相同结晶设备的生产能力也越低。

3.4 溶析剂流加速率

过饱和度是结晶过程的推动力,成核速率的临界控制因素,而溶析剂的流加速率是控制溶析结晶过程过饱和度大小的主要操作因素。工业结晶过程要避免自发成核,所以过饱和度应尽量控制在介稳区内结晶。赵茜等考查了不同溶析剂对盐酸林可霉素晶体产品粒度分布、纯度的影响,并指出应确定一个理论最佳的溶析剂流加操作程序,使得结晶过程在一个恒定的最大允许的过饱和度下操作,这样既避免了因高过饱和度产生最初级成核的可能,又解决了因过饱和度低而使得生产能力低下的难题。恒速流加溶析剂易使产品粒度分布出现双峰,说明在初始阶段溶析剂流加过快,成核剧烈。

3.5 晶种加量对产品比容及流动性的影响

当结晶体系达到一定的过饱和度后,会出现爆发出晶现象,从而产生的晶核太多,影响后续晶体生长,造成晶体颗粒小、比容大,因此在体系大量出晶前加入适量晶种有利于晶体生长及产品比容和流动性。晶种加量为0.3%时,得到的产品比容最小,流动性好。

3.6 搅拌转速对产品比容及流动性的影响

搅拌有利于提高产品的流动性;但搅拌速度过大会将晶体打碎,影响产品的比容,因此控制适当的搅拌转速非常重要,搅拌转速对产品比容及流动性的影响如图2所示。

由图2可以看出,搅拌过快过慢时都不利于产品的比容;搅拌转速为170r/min时,得到的产品比容最小,流动性好。

3.7 流加速度对产品比容及流动性的影响

结晶过程中析出剂的流加速度是影响晶核生长的主要因素,流加速度过快导致析晶速度快,从而使产品的比容增大,流动性下降;速度过慢,则不利于生产的节能降耗。滴加速度为1mL/min、2mL/min时,产品的比容相差不大,产品的流动性也都较好,考虑到生产的成本,采用2mL/min的滴加速度,此时得到的产品比容较小,流动性好。

3.8 结晶温度对产品比容及流动性的影响

结晶温度对产品的粒度和收率的影响较大。温度升高,成核速率与生长速率也提高,利于结晶过程,但结晶温度过高会使头孢曲松钠的稳定性下降,收率降低。随着结晶温度的升高,产品的比容下降。但结晶温度为20℃时,产品的含量下降,杂质增大增多,因此选择10~15℃作为结晶温度,得到的产品不仅含量高,而且比容较小。

4 总结

由于药品在临床使用中产生的不良反应除与药品本身的药理活性有关外,还与药品中所混入的杂质有关。通过对μ一内酞胺抗生素过敏反应的研究,发现抗生素所致的速发型过敏反应并非由药物本身所致,而和药物中存在的致敏性高分子杂质有关。因此,中国药典对注射用头抱曲松钠产品中头抱曲松聚合物的含量作出了更严格的要求,即不得超过0.8%。这给本来形式就很严峻的国产头抱曲松钠企业带来了更大的挑战。

参考文献

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【关键词】化工原理课程教材教学研究

【中图分类号】G423.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)3-0206-02

"化工原理"课程的教学水平和质量一直被视为衡量化工高等教育水准的关键要素之一,因此它也成为各高校课程建设的一个重点。例如,在自2003年启动的国家精品课程评选中,先后有6所高校的6门"化工原理"课程被评选为国家精品课程,数量占全部化工与制药类专业国家精品课程的35%。

1."化工原理"课程教材发展现状

目前,我国化工类本科的《化工原理》教材约有20余种,多数以介绍化工过程中常见单元操作的基本原理、典型设备及其工艺计算为主要内容,少数结合"传递过程"和"分离工程"的相关内容,为改革类教材。

(1)天津大学主编的三套《化工原理》教材

由姚玉英主编的《化工原理》教材是国内最有影响力的"化工原理"课程教材之一,其第一版于1992年出版,于1999年和2004年分别进行了修订。由于该教材基本概念阐述严谨,理论联系实际,知识连贯性强,工程观点突出等优点,长期以来且直至目前一直被许多高校所选用。

为适应时代以及不同专业对于"化工原理"课程教学内容的所提出的新的需求,2005年天津大学化工原理教研室倾力打造了适合于化工、石油、生物、制药、环境、食品、材料等多专业使用的《化工原理》新教材。这套教材以化工传递过程的基本理论和工程方法论为两条主线,系统并简明地阐述了化工单元操作的基本原理、过程计算、典型设备和过程或设备的强化途径。它的最大特点是拓展了内容,增加了适合于不同专业的知识点和实例。现在,这本新教材正在被越来越多高校所了解和认可,使用学校逐年增多。

(2)陈敏恒(华东理工大学)主编《化工原理》教材

该教材于20世纪80年代问世,在内容上与以往教材相比,加强了传递内容,并以传递原理将单元操作分类,体现了单元操作的过程共性。该教材在当时全面改革了教学内容,具有明显的特色,因此获得了国家教委优秀教材奖。目前此书以进行了两次修订,其第三版于2006年出版。在多学时的《化工原理》教材中,这本教材有着较大的影响力,目前使用学校较多。

(3)王志魁(北京化工大学)主编《化工原理》教材

该教材自1987年问世,至今已出版第三版,主要适合于70-100学时的"化工原理"课程教学使用。作为少学时"化工原理"课程教材,该教材主要介绍了流体在管内的流动、流体输送机械、沉降、过滤、传热、吸收、蒸馏及干燥等单元操作,其章节体系、内容多少和深浅程度受到使用者的好评。同时,由于目前与化工专业相关的交叉专业、新型专业招生量的不断扩大,这本教材的目前市场销售情况和前景都比较好。

目前出版本科《化工原理》教材的出版社包括化学工业出版社、高等教育出版社、科学出版社及众多的高校出版社。可以看出,"化工原理"课程作为化工等专业的重要技术基础课程,其教材的建设和出版受到各高校和出版社的普遍重视,国内化工专业排名前十位的高校几乎都编写和出版过《化工原理》教材。但是从影响力和市场的调研结果来看,编写学校实力较强、编写历史悠久的经典教材以及适用面更广或者特色更加鲜明的新编教材更加受到用户的青睐。

2."化工原理"课程教学资源现状浅析

随着多媒体等数字化教学辅助技术手段在教学中日益广泛和深入的应用,越来越多的高校和教师开始关注教学资源的开发与使用。例如,前面列举的五套《化工原理》教材都配套有相应的电子教案或教学课件,为使用者提供必要的教学资源的支撑和服务。

除了与教材的配套资源之外,天津大学、大连理工大学、北京化工大学、南京工业大学、广东工业大学、北京东方仿真技术公司等很多单位都开发和研制了为"化工原理"课程服务教学多媒体课件。其中天津大学开发了多达八套的多媒体课件,可用于不同体系的"化工原理"全程授课使用。福州大学、南京工业大学、兰州石化职业技术学院等单位则开发了化工原理实验教学多媒体课件。同时也有多个高校开发了"化工原理课程设计"的CAD设计软件。在教育部新世纪网络课程建设工程项目中,天津大学、大连理工大学分别建设了"化工原理及实验"的网络课程,其中天津大学的网络课程被评为优秀网络课程,目前点击量已达到了十万余次。高等教育出版社联合全国高等学校教学研究中心、教指委和多所高校共同开发的"高等化学教学资源库"中的"化工基础子库"则是化工原理课程教学资源发展的另一重要成果。

不难看出,现有的"化工原理"课程的教材和多媒体课件等教学资源的建设已形成了相当的规模。开发教学适用性更强、使用更灵活、交互性能更好的教学资源以及教学资源的网络化将成为未来"化工原理"课程数字化教学资源建设的方向。

参考文献:

[1] 余国琮. 化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实施项目成果汇编[M]. 北京:化学工业出版社,2004

[2] 柴诚敬.化工原理[M].北京:高等教育出版社,2005

[3] 谭天恩,窦梅,周明华.化工原理[M].3版.北京:化学工业出版社,2006

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关键词:数控车床;现状;发展趋势

【分类号】:TG659

引言

车床是机械加工中加工量大而面广的重要设备,而传统车床普遍存在车削加工工步长,辅助时间多,利用率低等问题。随着数控技术的发展,数控装置为数控车床的开发进入全盛时代奠定了基础。数控车床的普及和应用,打破了传统的车床类界限,将普通车床、六角车床、单轴自动车床等多种车床的全部或部分工序工作融为一体。极大提高了加工精度,其极强的适应能力也深受用户欢迎。数控车床和数控技术在整个机械加工工业中已占有举足轻重的作用,也代表着机械工业的发展水平。

一、 我国数控车床的现状

数控车床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电机及其拖动、自动控制、检测等技术为一身的自动化设备。目前我国的机床制造技术呈现出品种多样化、功能专门化、结构模块化等技术趋势,这与数字控制器功能的发展和机床自身机构、制造工艺以及加工精度等方面的改进密切相关。同时,数控机床的发展也在逐步适应环境保护和安全方面的发展要求。如今数控技术已被世界各国制造业广泛采用,大力发展以数控技术为核心的车床制造也已成为各国加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

20世纪30年代,世界上第一台电子计算机产生,随着新技术革命的开始,数控车床也随之诞生。1952年美国研制出第一台数控机床,几年后日本成功研制出第一台数控车床。此后,车床产业步入了数控化。

我国数控车床的发展始于20世纪70年代初。通过30多年的发展,由国内生产的经济型卧式数控车床成为我国当前的主流产品,以其实惠的价格和较少的设备投入费用,赢得了国内企业的信赖。除此之外,2轴控制的卧式数控车床和立式数控车床等国产产品也受到了用户的认可,基本能满足用户的需要。目前,国产数控车床的品种、规格较为齐全,质量基本稳定可靠,已步入全面发展阶段。但是,毕竟我国的数控车床产业与国外相比还不够成熟,一些较为先进的车床品种的开发与制造与较成熟的国家相比还存在很大差距。因此,我国各大机床厂家则采取与国外著名机床厂家合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施来提高我国的机床制造水平。于是,对于车削中心等3轴控制以上的中高档数控车床,国内用户大部分选用进口产品或合资、独资企业所生产的产品。经过以上各种发展方式,近几年,我国在数控技术与装备的发展方面进行高度重视,取得了较大进步。在通用微机数控领域,特别是以PC平台为基础的国产数控系统走入了世界的前列。同时也开发了多个中高档数控车床新品种。

纵观我国数控车床的发展历程,尽管取得了不少成绩,但同时也存在不少问题。主要问题有:科技基础薄弱、自主创新能力不强;低档产品产能过剩,高档产品产能不足;产品质量以及可靠能力不足,功能部件发展滞后等。总的来说,目前我国数控车床技术产业大而不强,需要加大机床主机以及重要元器件的创新力度,同时加大数控系统的开发力度,不断完善和提高机床加工精度和自动化效率,努力追赶世界先进水平。

二、 我国数控车床未来发展趋势

随着数控系统集成度的增强以及网络化技术和信息化技术的不断发展,我国数控车床产业呈现出以下发展趋势。

(一) 高速化与高精度化

高速化、高精度化主要体现在主轴转速、进给率、运算速度及换刀速度的高效率。目前一些欧洲的高速加工中心主轴转速已经达到60000r/min,而转速高达160000r/min的超高速主轴也在研制开发中。因为高速、高精加工技术可极大地提高效率、产品质量和档次,同时缩短生产周期,从而提高市场竞争能力。

(二) 高性能

随着数控技术的不断完善,数控车床也实现多台集中控制,甚至远距离遥控。利用计算机技术和网络通信技术,机床制造商可以建立机床远程技术支持体系,实现工况信息的传输、存储、查询和显示以及远程智能诊断。为了扩大机床的使用范围、提高效率,应实现一机多用、一机多能,进一步提高机床的生产效率。

(三) 多轴联动加工和复合加工

高速高精加工的实现需要配套功能部件的同步支持。因此电主轴、直线电机等也需快速发展。采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,可大幅度提高效率。当前电主轴的出现使得5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,制造难度和成本大幅降低,数控系统的价格差距缩小。从而促进了复合主轴头类型机床的发展。

(四) 高柔性化

柔性是指数控设备适应加工对象变化的能力。我国数控车床将向自动化程度更高的方向发展,将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。我国的数控车床对加工对象的变化适应能力强,在提高单机柔性化的同时,朝着系统柔性化方向发展。从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(CIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展。如出现了PLC控制的可调组合机床、多轴数控加工中心、换刀换箱式加工中心。此外,还应兼顾应用性和经济性方向发展。

(五) 绿色化

随着人类环境保护意识的逐步加强,各行各业在经济和效益发展的同时也密切关注着其对环境的影响。因此,当下的数控车床发展必须把环保和节能纳入考虑范畴,即要实现切削工艺的绿色化。为了节约资源,减少对环境的破坏,近年来出现了不用或少用冷却液的干切削或半干切削的数控车床,这类产品节能环保,不仅为用户所欢迎,更赢得了社会各界的认可。因此,绿色制造是数控车床发展的大趋势,抓住这一方向,将使我国节能环保车床发展迅速并占领更多国际市场。

结语

综合上述对我国数控车床发展现状和趋势的分析,可知我国数控车床产业大而不强的状况仍十分明显。各大企业应抓住“十二五”的发展机遇,不断改进和完善数控技术,加大创新力度,增强国产数控车床的核心竞争力,树立自主创新的品牌意识,实现我国数控机床产业由生产大国向生产强国的转变。

参考文献:

【1】 谢翠红、康健,浅析数控车床的改革创新及发展趋向,科技纵横,2009年5月

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关键词:绿色化学 水处理剂 发展战略

中图分类号:TQ085.4 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)007-129-02

化工科学和世界化学的革命性改革,标志着“绿色化学”概念的提出。目前这一全新的概念已经深入到科学的各个领域中,对我国的国民经济有着重要影响,其中水处理剂作为专用的化学品,也与绿色化学有着不可分割的联系。目前,我国的大部分城市都处于严重缺水状态,因此要大量发展水处理剂对污水处理和节约用水所起的作用。水处理剂的主要作用是减少泡沫,控制污泥和水垢的形成,减少与水接触的材料受到腐蚀。同时将水中的有毒物质和悬浮固体及臭味除去,稳定和软化水质等。

1 绿色化学的概念及研究内容

1.1 绿色化学的概念

美国宣布“总统绿色化学挑战计划”时提出了“绿色化学”的概念。同时原子经济性,环境友好化学,绿色技术,洁净化学等一系列新的名词也随之出现。绿色化学是指通过利用化学的方法和技术,将那些对人类生活环境或者人类身体本身有害的试剂、副产物、溶剂、产物、原料等的产生和应用从根本上消除。但是要注意的是根据原子经济性和绿色化学的概念,绿色化学并不包括“三废”的处理办法。同时,用于实现环境污染预防的改进管理办法的手段也不属于化学工程及绿色化学范畴。

1.2 绿色化学研究的内容

在绿色化学中,有四个基本的要求,即反应条件和反应方式,转化反应的试剂和原材料,目标分子。可以从这四个方面来看化学工程是否符合绿色化学的要求:(1)目标分子的结构。分子结构绿色化学的关键,它利用对分子进行改建,使分子重新组合成为新的化合物,这种化合物在保持原有功能的同时,又消除了对人类的危害性。(2)原材料和试剂。开发和应用对环境及人类没有无害、无毒的转化反应和原材料的试剂是绿色化学的重要环节。(3)化学反应方式。大部分的专用化学品都需要经过多步骤的分离反应后才能合成。作为改变化学合成的方式在绿色技术中占有重要地位。(4)反应条件。传统的化学反应条件很大一部分具有挥发性,极可能导致环境污染。绿色化学则是为了改善这一条件,进而从合理的使用催化剂和改变溶剂入手,尽可能的减少化学反应给环境及人体带来的危害。

2 水处理剂在我国的发展现状

随着社会经济的发展,各种生产企业不但涌现,导致大量的环境污染和水污染,特别是一些化工企业中“三废”的排放,导致严重的大气污染和水污染。这就导致人们的饮用水和日常用水得不到保证,各种各样的疾病也随之而来,因此要加强污染税的处理,开发新的水源,保证人们用水的安全。

随着“绿色化学”概念的提出,绿色化学成为当今世界水处理的发展中心,水处理剂产品的绿色化,水处理剂生产反应方式的绿色化,水处理材料和转化试剂的绿色化,以及水处理剂生产反应条件的绿色化等都成为当前科学研究和发展的重点方向。我国的水处理剂的生产及发展的起步较晚,与国外相比还存在一定的距离,因此还需进一步加强对水处理剂的研究发展,使得水处理剂的生产应用更加科学有效。目前我国的水处理剂发展现状可以从以下几点来看出:

2.1 产量

与发达国家相比,我国的水处理剂的生产量相对较低,其水处理剂的生产总值与发展其他国家相比还相差甚远。

2.2 分类

(1)循环冷却水处理剂。这类处理剂主要包括阻垢剂、缓蚀剂、清洗剂、杀菌剂及配套的预膜剂、清洗剂等。通过三次不同年代的大型技术引进的消化和开发后,我国国内的大部分类别的基础设施已经基本配套齐全,不需要再大量进口,并且能部分出口,这使的我国水处理剂的生产应用技术与发达国家的距离大大缩短,同时还掌握了国外一些先进的水处理剂的技术和配方等。但在新型膦羧酸,含溴杀菌剂,新型水溶性共聚物,氧化型杀菌等方面的研究与先进国家相比还存在一定的差距。(2)杀菌剂:目前我国的杀菌剂如工业用水杀菌剂,仅仅使用了少量的杀菌剂如季铵盐,液氯等,而在国外已经有更为先进的杀菌剂被生产出来,且我国的化工企业大多存在于乡镇上,因此,这就可能导致其产品的质量无法得到保证。(3)有机高分子絮凝剂:聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺等系列的水平较低,低毒产品,高分子量及超高分子量产品与发达国家相比也较为落后。总体上来说,我国系列化、配套的水处理剂产品已基本不再需要从国外购进,但是国外有很多的专用的产品在我国仅仅只有那么几种。

表1 各种水处理剂的性能比较

2.3 质量

在我国乡镇企业生产的水处理剂约有80%。在经过了长期的发展后,一批在管理上、生产规模上、生产技术及设备上已达到相当水平的生产企业已经出现,但就整体而言,乡镇企业的潜力正在逐渐枯竭,其企业的管理水平逐渐下滑,很大一部分企业的产品质量还有待提高。从整个行业来看,各个生产厂家的产品质量良莠不齐,进而使得产品的整体质量较低。但就我国先进水平而言,情况则有所差异,就某些主要生产循环冷却水处理剂的厂家而言,虽然其生产技术与发达国家相比还存在一定的差距,但其生产出的产品与发达国家生产出的产品的差距却不是很大。甚至有些产品完全超过了发达国家所生产出的产品,并出口到了国外。除产品外,我国有机高分子絮凝剂在速溶性,毒性,分子量等方面也存在质量上的差距,且在水处理剂中这些差距都较为明显。

2.4 技术与应用服务

在我国水处理技术的应用还不是很广泛,应用在中小型企业中的情况较少。比如在冷却水方面,直流式仍是不少企业采用的主要方式,使得其水的消耗量比国外相比高出许多。并且这也使得水的重复使用率低。就水的重复使用率来看,我国的重复使用率仅仅为45%,而日本则为82.5%,美国则为75%以上。目前我国关于水处理剂的技术与应用方面主要存在的问题是技术服务的内容和对象还很局限:(1)在行业方面,还缺乏经验,如造纸业、洗煤、电力等;(2)在处理污水方面,各种污水处理的要求无法得到满足。

3 关于水处理的发展对策及建议

(1)就目前形势下,水处理剂的生产能力已明显超出市场需求,因此,在这方面国家不需要再进行投资。且市场与水处理剂的研究开发已有十分密切的关系,从市场出发的研究课题占有很大比例,市场有自己的成果及经济效益,筹备资金进行开发研究很大部分研究单位都能做到。因此,在这种情况下,国家不需要再增加对水处理剂的投资力度。

(2)改进老工艺,提高产品质量,降低生产耗能,减少对环境的污染是目前水处理剂研究的主方向,同时,水处理剂研究还注重研究少磷或无磷的水处理质量;能满足苛刻条件的特殊水处理剂的研究;能够利用计算机在线进行浓度测定的水处理剂和其应用技术的研究;冷却水用海水代替淡水的水处理剂的研究;生物,半天然及天然的絮凝剂等。

(3)在推广方式方面。大部分的水处理剂为水剂,没有明显的规模效应,因此大厂和大公司并不适合水处理剂的生产,因此可以分散就地服务,并主要以中小企业为主。同时对小型技术服务单位的成立表示鼓励。同时还应屠光回用污水作冷却水的药剂和水处理技术。屠光不停车清洗药剂和技术,使得现代化工厂的长期,高效,连续运行得到保证,进而提高生产量,节约能源消耗。推广使用絮凝剂,使得污水的治理速度加快。

4 结束语

绿色化学水处理剂是保护人类生存环境的重要措施,因此,要进一步发展水处理剂技术,并推广其应用范围,为消灭污染、保护环境、造福子孙后代做出贡献。

参考文献:

[1] 降晓艳.多功能水处理剂的合成及应用研究[D].西北大学,2012.

[2] 李芳蓉.膨润土及改性膨润土在重金属废水处理中的应用研究进展[J].牡丹江教育学院学报,2008(05):105-108.

[3] 刘洪涛,徐冠华,朱果逸.先进水处理技术研究进展[J].水处理技术,2008(04):1-7,30.

[4] 崔运启,张二琴,张普玉.水处理用阻垢剂的绿色化研究进展[J].天中学刊,2009(02):19-22.

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关键词:环保型;水处理技术;趋势

中图分类号:X324 文献标识码:A 文章编号:

1 我国供水水处理技术现状

当前我国供水水处理产业链条主要包括采水、制水以及分销使用等几个阶段。其中水的生产供应阶段主要是指首先通过输水管网系统将地表水、地下水或其他可利用的洁净水资源通常称之为处理原水,输送至水源处理加工厂,原水在处理加工厂根据其不同的用途和消费者使用需求按照加工标准经过严格的加工处理流程制成具有各类用途的成品水,然后再利用供水输送网络将加工完成的成品水输送给消费者。

对供水公司而言,环保型水处理技术的普及应用一方面对于保证工业水质的良好品质以及冷却水的正常循环使用意义重大,另一方面,对于维持工业、农业以及人民日常生活用水品质的安全稳定,节约水源减少水污染等方面发挥着重要作用,并且环保型水处理技术在成品水制备过程中对于节能、节材、延长设备的使用寿命及检修周期,减少工程投资方面发挥着积极的作用。

2 水处理概念

简单的讲水处理技术是为了满足工农业生产及人民日常生活需求,通过生物、化学或的处理方法对水源进行深度处理的技术。如果水源处理加工技术是对环境没有污染、对人体没有危害的,这样的水处理技术称为环保型水处理技术。环保型水处理技术主要采用化学或物理的方法,相对于化学方法控制繁琐及可能带来的危害性,物理性方法因其安全无害、便于操作、经济效益高、使用方便周期长而引起人们的广泛关注而发展迅速,具有广阔的发展前景。

3 环保型水处理技术

3.1 反渗透水处理技术

反渗透水处理技术的基本原理是在一定的温度和压力下,利用半透膜易透水而难透盐的物理性质,从海水中制备淡水的技术,目前国内一些沿海城市的供水公司多采用这种水处理技术。这种方法是利用盐分等其他海水杂质的物理性质来分离淡水,研究表明淡水中水的摩尔分率比盐水中水的摩尔分率高,从热力学原理来分析,水分子会在这种浓度差的作用下从化学位高的淡水室经过半透膜向化学位低的盐水室转移,我们称这个过程为渗透作用,虽然盐分在右室中的化学位比左室中的高,但膜的半透性阻止了盐分从右室进入左室的渗透过程。反渗透水处理技术在净化海水、一些湖泊等含盐分较多的水源处理中可以有效分离淡水 ,处理效果符合人民生活及工农业生产用水的标准。

3.2 超声水处理技术

超声技术是利用超声技术降解水中的化学污染物,尤其是一些难降解的有机污染物,是近年来发展起来的新型水处理技术,尤其是废水中难降解的有机物的治理,它具有去除效率高、反应时间短、设备简单、占地面积小等优点。超声技术在处理微污染水、高浓度难降解的有机废水、污泥以及饮用水杀菌、消毒和工业废水的阻垢、除垢等方面的研究,已取得了不错的效果。与紫外线、热、压力、化学等处理方法相比,超声波对污染物的处理更直接,对设备的要求也更低。目前超声水处理技术多被供水公司应用于强化微污染水的生物处理,通过一定强度的超声波处理来加强膜生物反应器的生物活性,增加反应器的有机负荷,提高有机物净化效率。

3.3 膜处理技术

目前国内主要应用的环保型水处理技术中,膜处理技术是提高饮用水水质的一种有效新途径,作为一种新型的流体分离操作技术,在水质深度处理和中水回收利用方面发展迅速,在当代水处理技术中占有重要的地位和作用。国内在膜处理技术存在的主要发展瓶颈主要在于研制新型膜处理工艺与设备方面,在发展过程中,应将发展符合国内需求的新型膜处理技术和适当引进国外膜技术结婚前起来,在提高饮用水水质的同时,努力降低水处理过程副产物生成量并降低处理成本。

3.4微污染水处理技术

微污染水是指饮用水源收到主要是有机物污染,使部分指标超过饮用水源的卫生标准。这类水中所含的污染物种类较多、性质较复杂,但浓度比较低。处理流程一般包括预处理、常规处理和深度处理三个方面。预处理是采用适当的物理、化学或生物的处理方法,对水中的污染物进行初级去除,减轻常规处理和深度处理的负担,改善和提高饮用水水质。预处理又分为曝气法、吸附法、化学药剂法和生物法。常规处理的对象主要是水中的悬浮物、胶体杂质和细菌,常规处理工艺后,采用适当的处理方法,将常规处理工艺不能有效去除的污染物或DBPs的前驱物加以去除,主要包括臭氧氧化、活性炭吸附、光催化氧化以及其他如TO2/紫外光/臭氧/BAC联用的方法等。

微污染水处理技术可以作为传统处理工艺的补充针对不同的水质,国内逐渐投入应用的主要有强化混凝和强化过滤两种技术模式,处理效果满足达到相关的供水质量标准。

4 当前我国水处理面临的主要问题

4. 1 水处理技术的发展缺少完整学科的支持

水处理是作为一门边缘学科,是给排水与废水处理的基础上,综合了化学技术、生物技术与工程和新材料等多个学科的相关原理技术,水处理正向着新的概念、新的方法和理论研究的方向发展,原有的概念知识体系已不能满足水处理实践的要求,需要扩展支撑学科的发展,不断从相关学科中汲取精华。

4. 2 缺少先进水处理技术支持

与欧美等发达国家相比,我国水处理技术落后。水处理产业弱小,研究力量薄弱,导致水的有效利用水平低下,在有限的水资源上不能充分发挥水处理的作用,水处理技术的不发达从一定程度上导致了缺水形势的恶化。

4. 3 水源污染严重

近些年,随农药用量的增加和乡镇企业的发展,水体污染有由点向面、由干流向支流扩展的趋势。水源污染增加了水源选择的难度和处理的难度。

4.4 水资源要合理开发利用

水资源保护与可持续利用满足社会经济发展对水量和水质日益增长的要求,同时维护水资源的水文、生物和化学等方面的自然功能以及维护和改善生态环境的前提下,合理充分地利用水资源,使得经济建设与水资源保护同步发展。

5 前景展望

按照当前环保形势的需要及可持续发展的现实要求,加快环保型水处理技术的革新,注重膜分离技术的研究,加强物理方法在水处理技术中的应用,将成为日后水处理研究方向的重点,应注意紧跟时代步伐寻求快速发展,注意分析总结我国水处理产业发展中的问题,充分认识我们水处理行业的发展现状。

参考文献:

[1] 冯群伟. 我国水处理剂的研究现状和方向[J]. 化学工程与装备, 2009,(10) .

[2] 曹敬华,张希衡. 活性炭固定床电解槽处理苯酚废水[J].中国给水排水,2002,18(6):45-47.