化学应用工程范文10篇

时间:2023-08-17 18:10:17

化学应用工程

化学应用工程范文篇1

本文作者:张红工作单位:辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司

在化工企业两套试车方案的选择起着决定性的作用,因此运用统计分析的方法可以找出合适的试车方案。方案一:按节点时间要求开工根据计划节点要求,空分厂生产出合格的氧气后,热电、公用工程、空分厂全部停车,等气化、合成厂单系列具备开工条件后,公用工程、热电、空分厂再重新开始联动试车。开工时间。动力锅炉点火至产氧气计划70天,而此时气化、合成不具备开车条件,停车39天,39天后再重新开工,98天后产合格天然气。试车阶段共计168天,生产费用共计21833万元,具体生产成本明细如下:(1)原料成本:燃料煤:动力锅炉点火至产氧气期间投入燃料煤13.44万吨,再重新开车投入燃料煤28.03万吨,成本共计13685万元(煤价为330元/吨)。原料煤:5.04万吨,成本1663万元(煤价为330元/吨)。(2)辅助材料。辅助材料共计604万元,其中:化学品三剂按照各装置提供的开车期间消耗数量单价计算费用为604万元(具体情况见表1、表2)。试车1阶段:公用工程厂、热电厂、空分厂开车成功,共用70天,再重新开车50天,表1为此期间耗用的原水、除盐水、循环水量及所对应的药剂消耗量、消耗费用。试车2阶段:气化厂、合成厂、储运厂开车成功,共用48天,表2为此期间水处理药剂及化学品消耗量、消耗费用。万吨,单价3.8元/吨,共计1094万元。电:耗量8136万kW(其中前120天耗电4680万kW,后48天耗电3456万kW),单价0.49元/kWh,成本3987万元。(4)灰渣导运费用预计:500万元。(5)临建项目费用预计:300万元。存在问题。污水问题:因污水处理厂现正在招标中,因此不具备使用条件。灰渣存放问题:因灰渣厂正在建设中,不具备使用条件。临时措施:锅炉所需冷却水正常由工艺循环水供给,因工艺循环水不在计划开车范围内,因此由空分循环水临时提供;蒸汽管网隔离,因开车范围仅限于空分装置,其他化工装置尚不具备接受条件,因此需隔离,避免增加防冻困难。安全问题:因特殊消防系统未能配套建设,开车存在安全隐患。方案二:具备条件、正常开工考虑气化厂、合成厂工程建设的实际情况,动力锅炉点火开车产氧气,计划70天,同时气化、合成试车开始,48天后产天然气,试车阶段共计118天,生产费用共计16576万元,具体生产成本明细及优点如下:生产成本。

(1)原料成本:燃料煤:产氧气70天投入燃料煤13.44万吨,成本4435万元,产天然气48天投入燃料煤18.43万吨,成本6082万元,共计10518万元(煤价为330元/吨)。原料煤:5.04万吨,成本1663万元(煤价为330元/吨)。(2)辅助材料:辅助材料共计477万元,其中:化学品三剂按照各装置提供的开车期间消耗数量单价计算费用为477万元(具体情况见表3、表4)。试车1阶段:公用工程厂、热电厂、空分厂开车成功,共用70天,表3为此期间耗用的原水、除盐水、循环水量及所对应的药剂消耗量、消耗费用。试车2阶段:气化厂、合成厂、储运厂开车成功,共用48天,表4为此期间水处理药剂及化学品消耗量、消耗费用。(3)动力:消耗共计3918万元。水:230万吨,共计874万元。电:耗量6212万kW(其中前70天耗电2756万kW,后48天耗电3456万kW),单价0.49元/kWh,成本3044万元。优点。避免了方案一所产生的不必要的运行费用;避免了方案一上临建设施所产生的费用;避免了污水存放的问题;避免了灰渣存放的问题;避免了特殊消防措施不配套所带来的安全隐患。

应用统计分析找到了合适的试车方案,对企业成本费用减少,利润增加起到了关键作用,比较方案一和方案二,节省5257万元。通过应用统计分析方法对既定问题进行数据统计和分析,找到出现问题的关键点,进一步揭露问题的本质,最终找到合理的解决方案。因此企业要始终加强统计分析,为领导决策服务,为企业改革、发展服务,作为开拓、提升统计工作的切入点,从而促进企业的健康、快速、高效发展。

化学应用工程范文篇2

我们采用“少台套、多循环”教学模式,即在实验室仪器台套数少的前提下,每组学生循环教学的模式,有效提高实验教学的质量。比如化工原理实验,台套数少,实验人数多,以前是十几个学生围在一起,教师讲解的时候有的同学在听,有的同学就不在意,这样就导致教学效果不好。为了克服以上缺点,我们采用多循环的教学模式,就是一组学生进到实验室,3个教师同时开放3组不同的实验项目,将原来的每组20多人左右的学生分成3个小组,每组的学生人数在6-8人左右。在教师首先讲解仪器的原理、实验过程及数据处理方法,讲解完以后学生按照分组开始不同的实验项目,做完一个实验项目循环到下一组的实验项目,这样弥补了仪器台套数不足,教学效果较差的教学现状,提高了教学针对性,教学效果明显提高。我们同时开设“离心泵的特性曲线测试”、“板式过滤机操作和过滤常数的测定”、“圆盘吸收塔的吸收传质系数的测定”三个实验项目。化工工艺学、化学反应工程等课程我们采用这样的教学模式,分组后学生的实验热情明显提高,实验效果也得到了明显改善,提高了学生的学习效果。同时多循环的教学模式也可以很大程度的节省学时,比如材料化学实验“溶胶凝胶法制备TiO2/SiO2复合材料”,这个综合性实验要求学生掌握溶胶凝胶法的原理、方法,要求掌握钛酸四丁酯、硅酸乙酯的水解、陈化、烘干、煅烧、表征等步骤,要求掌握X射线衍射仪、光催化氙灯仪、紫外可见分光光度计的使用等,实验过程较长。常规的实验教学学时满足不了实验过程的需求,这样我们将实验分成几个阶段,钛酸四丁酯、硅酸乙酯的水解分成一个部分,做完前驱体的制备,陈化的时间段内,我们安排室温固相合成“室温固相合成四氯化镍酸三甲胺”的实验,这样两个实验同时穿插进行,有机结合起来,见缝插针的合理利用学时,满足教学的需要,达到事半功倍的教学效果。

2实验项目紧贴生产实际

应用型人才的培养主要为企业服务,要求培养的学生有较强的实践能力,安排的实验教学项目要求紧贴生产实际,在实验项目、实验方法的选择上也是力求和企业相结合,与行业相适应,着力强调与生产实际的无缝对接。比如应用化学专业的工业分析实验中“煤的工业分析”、“水泥熟料中SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO的测定”、“钢铁中碳硫的测定”、“工业废水中COD的测定”等实验项目的原料全部来自生产实际,要求学生采用工厂的实验方法对实验过程进行验证并在此基础上对实验内容部分提高。比如玻璃专业实验中“玻璃原料的全分析”实验中的原料就来自于合作企业中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司,在分析的项目SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO所采用工厂生产实际完全一样的方法。比如Fe2O3的测定,工厂实际采用建材标准邻菲罗啉显色分光光度法,但实验教学中不能配备较多的铂金坩埚,我们就改变方法,采用聚四氟乙烯坩埚代替,同样达到实验效果。同时,在实验教学中还要求学生掌握原子吸收分光光度计法对样品进行分析。这样就相当于把工厂实际的化验室搬到了化学实验教学中心,学生一就业会很快熟悉工厂的主要流程,和企业无缝对接,锻炼了学生的实际操作。

3加大综合性设计性实验项目

在教学过程中,我们加强理论教学与实验教学内容的结合,减少验证性实验,增加一些综合性、设计性的实验。通过重组实验课程体系,改革实验内容及方法,使实验教学内容现代化,也使学生在校期间就可获得系统的实验技术理论和完整的实验技能训练等。

4加大开放实验室力度

地方本科院校的实验教学担负着培养应用型人才的责任,需要提高学生的动手能力和科研素质,在满足繁重实验教学的同时,我们加大实验室的开放教学,最大限度的开放实验室。比如材料化学实验中“环保型水基防锈剂的制备及其表征”这一实验要求学生掌握高分子水性防锈剂的制备、表征,同时掌握防锈指标的检测。作为开放性实验,让学生在课余时间参与实验,掌握了防锈剂的制备及应用。开放性实验项目为学生提供了实验平台和自主实验设计的机会,大多数的开发性实验项目已经成为毕业论文的题目,或者申报了部级或省级大学生创新创业项目,通过前期开放性实验的培养,学生查阅文献、设计实验的能力明显提高,另一方面也提高了后续毕业论文的质量。同时,实验室的开放还包括向当地企事业单位开放,向合作企业提供检测项目,共同开展应用性研究,企业利用高校的优势人力资源和大型仪器资源,高校利用企业单位的先进实践条件,校企互惠互利。通过实验室的开放,实验教师也及时了解了行业发展的现状,掌握行业发展趋势,在实验教学中采用最新的行业标准进行教学,贴近生产实际,使应用型人才的培养和企业无缝对接。

5加强工程实践教学

化学应用工程范文篇3

1化学除草剂的经济效益

化学除草与人工除草相比,无论在质量上还是效率上都占有优势。在质量上,由于化学除草可以斩草除根,所以效果较好,使用化学除草剂的土壤在一段时间内不会再长草。在效率上,化学除草容易操作,方法简单,效率要比人工除草高出l0倍以上。

1.1直接效益

化学除草成本低,效益高,在林地中使用相当于人工锄草成本的30%左右,在苗圃中使用单位面积成本只是人工锄草的5%左右。

1.2间接效益

化学除草剂在幼林抚育中,不破坏地表土层,有利于保护土壤水分和养分,促进幼树的生长。清除了杂草,改善了生态条件,缩短了成林期,其效益比人工除草高3~5倍,在苗圃中使用,可以减少锄草次数,减少病虫害的发生,提高苗木的质量和数量,其可使苗圃苗木增值3000元/llm4500元/llm左右。

1.3防火效益

化学除草剂还可用作开辟防火隔离带。可以有效防火,阻止森林火灾的蔓延,有利于保护森林资源。化学除草技术可促进林业生产的集约经营,从而降低了成本,扩大了规模,因此化学除草技术是加快造林速度的重要保障措施。

2化学除草剂的社会效益

2.1提高劳动生产率

以幼林抚育为例,用人工锄草,每个工人锄草O.33hm2/d左右,使用化学除草,每个工人除草6.7hm2,d左右,提高功效2O倍以上。以苗圃为例,在原平市国有苗圃中,苗木每年锄草需5~7次,每次用工9O个,每年仅锄草一项就需用工450~630个,应用化学除草后,每年用工仅需45个/lm2-75个/llm2即可,可以节省劳力90%左右。

2.2减轻劳动强度

大面积造林工程中,用人工锄草抚育管理不仅劳动强度会很大,而且投入大,不切合实际。通过使用化学除草,可减轻劳动强度,降低投入,特别是广大退耕还林农户可以利用剩余时间从事其他工作,有利于促进农村经济发展,增加农民收入。

3化学除草对环境安全的影响

3.1除草剂的残留问题

随着科学发展的深入人心,以人为本、安全生产日益引起人们的高度关注,所以使用化学除草剂前要分析化学除草的使用对环境安全的影响,并减少其对环境的影响。化学除草剂只要合理和正确地使用,就不会出现除草剂残留问题。首先应当使用没有土壤残留的除草剂,如草甘磷和百草枯等;其次,采用局部用药措施,使用颗粒剂减少用量,使用控草技术达到预期目的。再次,除草剂本身会通过光解、水解、微生物分解,很快变成无毒的化合物,一般不会对土壤结构、酸碱度造成不良影响。

3.2对生物多样性的影响

现在的除草剂大多是高效低毒的,由于其毒性低,所以一般不会对野生动物的生存造成影响,其一般也不会毒害生物链,影响其他动物。化学除草剂要除去林地中的一部分杂草和灌木,可能会影响一部分以这些植物为食的野生动物,但由于除草范围有限,因此影响比较小。化学除草剂的使用一般对植物资源和种群不存在影响。因为林业上使用的化学除草剂主要用于人工林和经济林,人工林和经济林通常是以培育一个或几个品种为目的,植物的多样性肯定要受到限制,正如大豆地中只要求长大豆,其他作物必须清除掉一样,若不清除,会对目的品种造成不良影响,从而达不到预期目标。不少树木生长都伴随着微生物,这些微生物有助于树木生长,通过观察,尚未发现树木用除草剂对微生物会产生不良影响。

3.3对水体的污染问题

林业生产主要集中在山地、丘陵等地带,这些地带的地形比较复杂,如果化学除草剂使用不合理或者稍有不慎就有可能污染附近的水体。所以,应根据地形、坡向、坡度、气候条件采取各种措施,减少对水体的污染。事实证明,合理确定用药量,在有利于药效发挥的气候条件下用药是可以避免污染的。

化学应用工程范文篇4

[关键词]海绵城市;设计本文结合工程中遇到的一些海绵城市设计内容,就常见问题进行重点探讨。

1生态树池

树池是生物滞留设施的一种,标高一般比路面低一些,用以收集周围路面等不透水区域的雨水径流。生态树池设计过程中,应注意底层土壤渗透能力较低时,应在底部设置渗排装置。建设过程中不应作为颗粒沉淀池并防止杂物进入,以防止沉淀物堵塞渗透设施。

2生物滞留池

生物滞留池主要利用景观植被和土壤对雨水进行过滤、渗透和临时蓄存的设施。生物滞留池一般为配置丰富景观植物的下凹式景观空间,设计时根据底层土壤渗透性能,决定是否设置渗排设施。冬季时,生物滞留池可用于积雪的蓄存和处理。

3道路渗井

在进行海绵城市改造,当空间受限、没有条件设置生物滞留设施时,可采用渗井的方式来设置渗排设施。渗井应优先接纳屋顶、停车场等区域雨水。渗井不应接纳地上污染物较多区域的雨水。雨水进入渗井前,应设置前处理装置,如植草沟、过滤塘等前处理装置。

4道路中心隔离带

道路中心绿化是常见的道路绿化形式。道路两侧的植草沟等生物滞留设施,结合道路中心绿化,可组成一个新的排水绿化生态系统。住宅区中的宅间道路和绿化带可以改造成透水路面和下沉绿地、雨水花园等滞留设施,用来净化收集道路上的雨水。住宅区中的车行道因有机动车荷载,不建议使用透水路面,一般将道路雨水汇入两侧下沉绿地、雨水花园等下沉式滞留设施。

5绿色屋顶

绿色屋顶一般由植被层和生长介质层组成,通常铺设在平屋顶上。绿色屋顶设计过程中,应注意屋顶防水层的设置,并设置必要的保护措施,防止植物根系破坏防水层。对于植物荷载较大的设施,应采取必要的结构安全措施。绿色屋顶应设置排水系统和溢流系统,并根据种植物的类型和干旱程度适当浇水。

6雨水回用工程设施

雨水回用是将雨水进行收集、贮存和净化后,水质达到《建筑与小区雨水利用工程技术规范》,将其用于冲洗路面、绿化、洗车、冲厕等。与生活污水和工业废水相比,雨水具有污染程度小,处理、回用简单的优势。因而,对其收集、处理回用,近年来日益受到各级政府的重视。雨水处理回用工程应以投资省,运转费用低,占地面积小为原则。控制管理处理工艺过程要求尽量考虑自控,降低运行操作的劳动强度。对于屋面雨水,一般将雨水经屋面雨水斗收集后接至室外雨水管网,统一排至室外雨水调节池,调节池前应设置弃流井,排除初期雨水。对于地面雨水,经地面雨水沟和雨水口收集后排至雨水调节池,调节池前同样设置弃流井。屋面雨水、绿地雨水和道路场地雨水尽量先引入附过的下沉绿地、植草沟等生物滞留设施下渗净化。对超过绿地最大储存容量和下渗量而形成的地表降雨径流再利用边沟或雨水管道收集至雨水调节池。雨水调节池容量较大,一般在地下设置,常用的调节池材料包括混凝土、塑料、玻璃纤维等。雨水处理方法应根据污染物的来源及性质、回用水要求来确定。雨水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段。预处理主要为格栅和调节池两个部分,雨水调节池前必须设置格栅。格栅的主要作用是去除纤维、木材等大小不同的杂物。调节池主要是均匀水质和水量,调节池同时有沉淀作用,可去除一部分泥沙等悬浮质;主处理阶段主要作用是去除污水的溶解性物质;深度处理阶段主要作用是消毒处理,保证回用水水质达到相应标准。主处理阶段常用的方法有生物处理法、物理化学处理法及膜处理技术。其中生物处理法是利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中碳源污染物,并有脱氮除磷的作用,因雨水可生化性较差,生物处理法应用较少。物理化学处理法以混凝沉淀(气浮)技术及活性炭吸附为主要方式。膜处理技术一般采用超滤、微滤或反渗透膜处理,其悬浮物去除率很高,占地面积少,但造价较高。

水回用处理一般采用多种工艺相结合的办法。现阶段典型工艺流程如下:第1项、4项和7项主要采用物理化学处理为主,流程比较简单,占地少、设备简单且便于管理。第2项、3项、5项和6项是以生物化学处理为主。第8项为物理化学与生物化学处理相结合。由于雨水BOD/COD值一般均比较低,可生化性差,所以一般不适于用生物处理。工程中一般选择以物理处理为主的处理流程。经过各种处理方法的合理组合,以达到雨水回用要求。雨水回用不仅可用于城市道路浇洒和绿化、景观水体用水,还可用于冲厕和工业用水。海绵城市建设可降低城市雨水管网负荷,降低雨水管网投资,减少城市洪涝灾害;通过雨水回用工程,可减少自来水的用量,为居民生活和生产用水提供新的水源。雨水回用节约了水资源,对自然生态环境的修复具有良好的效益。

7结语

我国现阶段,城市内涝、雨水径流污染、水资源短缺等水环境问题日益严重,通过建筑、景观、排水、水利等多个专业的衔接,构建海绵城市,贯彻人与自然和谐共处的理念。但在城市发展中还将出现很多实际问题,还需要在实践中发现问题并及时改进,促进城市的发展。

参考文献

[1]石家庄市海绵城市规划设计导则.

[2]武汉市海绵城市规划设计导则.

化学应用工程范文篇5

本学期是我校院、系调整以来的第一个学期,是实行新的管理模式的一个学期,是启动2007年教学评估的一个学期,是进行“十一五”规划的一个重要学期,也是学校发展历史上的一个非常重要时期。我院在校党委、行政的领导和具体指导下,为进一步推进教学管理工作的科学化、规范化和程序化,不断提高管理水平和教学质量,根据学校有关教学评估文件的要求,进行了大量细致的教学评估与管理工作,较好地完成了学校布置的各项工作任务,也取得了较好的效果,现将一学期以来的主要工作总结如下:

一、成立评估领导组,使评估工作有组织保证

为了全力以赴投入迎评促建工作,明确各部门工作要求,圆满完成各项任务,力争取得优秀成绩,真正做到“以评促改,以评促建,以评促管,评建结合,重在建设”,全面提高教学水平和人才培养质量,特成立我院本科教学工作评估机构。

二、日常管理常抓不懈,教学秩序正常有序

教学工作是学校工作的中心环节,教学管理的好坏决定教学质量的高低,加强常规管理,是落实教育计划的根本保证。为了保证正常的教学秩序和教学质量,我院出台了一系列有关教学的文件。我院在本学期主要做了以下日常教学管理:

1、经常性进行教学检查,教学水平稳步提高;

2、对全院34位使用多媒体教学的教师的课件进行了审查,大部分为自制课件,全部过到了教学要求,部分教师课件达到了优秀水平;

3、5月份进行对所有教师的拉网式听课等;

4、毕业论文工作严格把关,有条不紊;

5、组织完成各种考试的安排工作;

6、合理安排毕业生答辩、及时发放毕业证件,确保毕业生安全离校;

7、完成了下学期教学任务的排课工作,为下学期正常进行奠定基础;

8、完成了2500名学生的注册工作。

三、以课程建设和专业建设为核心,不断提高办学水平

1.本学期组织全院教师经过反复讨论,修定和完善了本科生6个专业培养方案,6月14日通过了校专家参加的评审。完成了100多门课程教学大纲的修订工作;

2、省品牌专业的申报《特种能源工程与烟火技术》;

3.进一步完善实验室的建设计划,落实了实验室建设经费;

4.完成开发银行、“十一五”规划、校实验室仪器设备计划的多次修订。

四、以迎评为契机,搞好师资队伍建设

经过多次考核和筛选,引进重点院校毕业生14名。充实了教师队伍,并制定了新教师的培养方案。并且我院青年教师中有3人考取重点大学的博士。

学院已对06/07学年第一学期的教学任务进行了安排,所有的任课教师都有主讲教师资格,教授、副教授年内都安排了给本科生上课。

落实了双语教学课程,其中生物工程专业开出《基因工程》、《细胞工程》两门双语教学课程,双语授课比例达到20%。

学院对各专业、基础课程、基础实验教师名单统计完毕。

并且组织学院的王久芬、张丽华等4位教学名师介绍其在本科教学中所起的典范作用。

五、搞好学风建设

1.教师风范

学院一贯重视师德建设,制定并实施了师德建设规划;评选先进、树立典型,建立教学激励机制;强化教学管理、严格考核,建立教学竞争机制。绝大多数教师遵守教学工作规范,认真完成教学任务;转变教育教学观念,深化课堂教学改革,在科学讲授知识的前提下,重视培养学生的创新精神和实践能力,引导和指导学生自学与研究;在课堂教学中把传授知识与陶冶情操有机地结合起来,教书育人,为人师表。

2.学习风气

化工与环境学院根据学校的要求,结合本学院的具体实际,制定了“以学风建设为主题,以班风建设为突破口,以培养学生综合素质为目的,以提高第二课堂活动品味为途径,将学生工作做实做强”的工作方针,形成了“一条主线,两个重点,三个阶段,四个层面”的工作方案。通过不懈的努力,我院学风建设取得了明显的成效,努力实现了“一个降低、三个提高,六个明显”的目标,使学生从“要我学”逐步转变为“我要学”,形成了一种你追我赶、团结进取、积极向上的精神风貌。

通过全院师生的共同努力,学风建设已初见成效。

六、搞好学科建设,促进本科生教学

围绕我院06年提出的工作计划,“以学科建设为龙头,全面推进、重点突破”的工作思路,在新建学院的基础上创新管理机制,转变思想观念,谋事和人,在学科建设方面做了许多工作。“武器系统与运用工程”和“应用化学”2个学科通过山西省重点学科建设年度专家评审;“安全工程”专业获得工程硕士学位授予权。组织我院5个博士点、11个硕士点的开行贷款申请编写并进行了可行性研究报告;完成了武器系统与运用工程、应用化学2个省级重点建设学科的“十一五”学科建设规划。完成了应用化学和安全技术及工程两个学科的全国博士点和硕士点的评估。启动了化学工程与技术一级博士点、安全技术及工程、化学工程、化学工艺等博士点申报材料的准备工作。在太原市环境科学研究院建立了联合培养“环境工程”学科硕士点;成立了院学术委员会、学位评定分委员会,顺利完成了新一轮硕士研究生导师的遴选工作,及推荐授予博士、硕士学位工作。我院又有7名教师获得硕士研究生招生资格;我院有8名同学获得校级优秀论文表彰,占全校的27.6%;完成“火炸药人才培养和科研基地建设”的申请报告。发表SCI论文19篇(全校34篇),EI收录8篇,ISTP收录7篇;写出了科研成果、专著等对本科教学促进作用的初稿,撰写省超重力技术工程中心、超细粉体工程中心等对提高教学水平的作用初稿,收集了毕业设计中学生参加科研工作的情况以及实习基地、科研学术活动等方面的资料。

七、网络建设及宣传报道

化学应用工程范文篇6

【关键词】过程装备与控制工程;过程设备设计;教学设计;教学质量

过程设备设计作为一门多学科交汇的专业核心科学,是在机械、化学、电气、能源、信息、材料工程等多领域理论基础上发展起来的一个重要的工程学科分支,同时也是一门系统性的、适合我国国情、具有中国特色的一门新兴交叉学科。过程设备设计的研究领域十分宽泛,一是以机电工程与化学工艺相结合,革新石油化工单元工艺装备;二是与大数据计算与智能加工与制造相结合,实现石油化工智能加工制造;三是以研究成套石化装备系统为目标的复杂学科。因此过程设备设计是过程装备与控制工程专业中一门十分重要的专业核心课程。烟台南山学院作为一所应用型高校,校内化学工程与技术(产业)学院在修订过程装备与控制工程专业培养方案是将过程设备设计作为专业核心课程,期望该专业学生可以利用课程中流体储运、传热、传质和反应设备的设计方法在石油化工、海洋工程等高新技术领域遇到的过程设备问题作出设计革新和应对措施。

1过程设备设计典型教学问题

在新工科的背景下,过程装备设计作为一门核心学科需要融入相关交叉学科,在教学过程中,除了学生反映该科目知识点涉及面广,抽象理论计算多的难题外,还有一些典型的教学问题不容忽视:(1)学生数学物理基础不牢固,对于大量计算性设计问题缺少解题能力,缺少数学性思维与批判性学习思维,解决设计性问题的能力不够;(2)应用型本科高校学生学习系统性不强,没有养成良好的学习习惯,缺少学习自主性问题;(3)学生缺少应用型案例去理解课本知识,学习过程枯燥乏味。针对以上问题,化学工程与技术(产业)学院组织召开教授委员会与学生交流会进行研讨,对本科目的教学方法与教学设计进行了系列调整,调整后进行了教学试验并取得良好的教学效果。

2过程设备设计课程教学改进

2.1补充物理与高数基础知识,提升学生数字素养

在过程装备与控制工程的培养方案中,过程设备设计科目开设时间为大三第一学期与第二学期,科目开始之前学生已经学习了高等数学、大学物理等基础科目,具备了一定的物理计算能力,但是由于学生在学习以上科目时,对课程的重要性认识不够,学习过程不扎实,造成了学生的物理计算能力薄弱[1-3]。为了解决以上问题,我院在新生开学时增设新生交流课,课堂中增加了对高等数学、大学物理等基础科目学习重要性的介绍,邀请山东大学和中国石油大学等省内过程装备与控制工程专业的权威教授对我院新生进行专业讲解剖析,借此提高学生兴趣。过程装备设计作为一门工科课程是我国实体经济(化石能源与化工机械)行业的立足之本,以教授们的专业情怀鼓励学生爱岗敬业,热爱专业,在专业学习中提取乐趣,增加学生学习的自觉性,培养学习兴趣,提高自学能力。同时选用化学工业出版社发行,由郑津洋教授编写的《过程设备设计》作为学生学习的教材。教材在应力分析等关于物理计算方向的问题解释详细,步骤清晰,丰富了分析设计和疲劳分析内容,增加公式法和弹塑性分析法,更加详细地介绍了应力分类法,更新疲劳设计曲线,增加了棘轮失效评定;章前增加学习意义和学习目标,明确了知识重难点;章中增设二维码,以新形态素材形式提供了丰富的课程内容。教材作为部级规划教材,第四版为“十二五”普通高等教育本科部级规划教材,包含国内外出现的许多与过程设备设计有关的新概念、新观点、新方法、新标准[4]。教材在第二章《压力容器应力分析》与第四章《压力容器设计》课程上课前,先回顾在高等数学及大学物理中学习的内容,将不同科目相关联的知识点进行整合与梳理,引导学生从不同的方向对课本上的知识点进行理解、学习。同时我们要求学生在相应章节对材料力学、理论力学等科目进行对照学习,不同科目中关联知识点相互印证,既加强学生对相关知识点的记忆[5],也能让学生从更深层次的角度去理解科目。

2.2养成良好的学习方法,增加学生学习动力

教师在课堂上不会逐章逐节全部讲授,加上课时少、内容多、讲解快,学习听课可能困难,造成学习被动;学生要掌握学习的主动权,就必须做好课前预习,这对提高学习效率相当重要。教材各章都提出学习基本要求,预习时先明确学习要求,哪些内容必须掌握,哪些内容一般了解,做到心中有数。学生经过预习,对新学内容有一个大致估计,哪些搞清楚了,哪些还存在疑难,只有这样在听课时才能目的明确,精力集中,变被动为主动。教师讲课过程中,必然会突出重点和难点,学生听课时要随时做好课堂笔记,记录下大小标题、重要知识要点及补充内容。记笔记的同时,要多动脑思考,多问几个为什么,只有经过认真思考而又真正理解的知识,才能印象深刻。要巩固课堂所学内容,学生课后应及时复习,整理课堂笔记,搞清课堂中所未听懂或未理解的内容;通过课堂笔记进行复习,便于加深对知识的理解和记忆。学生要独立完成作业,做作业不仅巩固和掌握所学知识,而且能提高分析和解决问题的能力;解答习题时,要先分析题意而后做题,一定弄清楚题意,已知什么、待求什么,他们之间有什么关系,用什么公式或定理去解答。另外,我们设置“每课一个小结,每章一个总结”,便于学生及时复习课堂学到的知识点[6]。

2.3理论联系实际,打造教研产学习平台

过程装备设计课程中基础理论和基本原理阐述较多,学生学习起来容易觉得枯燥乏味。打造教研产学习平台,打造双师型教师队伍,引入科研或生产中的真实典型案例,充实教材教学内容,可以有效激发学生的学习兴趣[6],增强学生利用平台资源分析研究实际设计中存在的问题及解决问题的能力。构建现代产业学院,按照“搭建平台、典型引路、重在普及、积极实践”的思路,实现双创与专业教育有机融合,提升应用型人才培养质量。利用高校实践基地、企业技术平台,基于校企深度融合,促成企业培训、研发平台与教学实践平台对接,建设现代产业学院,进行“产学研”有机融合,提升师生创新应用能力。搭建“产学研”平台,可以实现校企优势互补,充分发挥双方各自特长、实现产学研用的无缝对接,可同时满足产业核心技术应用研究和产业化需要。例如烟台南山学院与烟台胜信公司联合成立的高端应用工程创新技术人才训练基地,就是以高校的科研力量,来推动产业的发展。首先基于行业企业的产品、技术和生产流程,创新多主体间的合作模式,为学生构建基于产业发展和创新需求的实践教学和实训实习环境[7]。然后通过训练基地共同开展部级和省市级重大专项、产业化基金、行业发展基金等项目的立项、申报和项目的执行工作,实现产学研的优势结合。同时以企业的需求为导向,支持和推动高端应用工程创新技术人才训练基地在产品创新核心技术方面的应用研究和积累,从而构建产业化基地,提升服务产业能力,从而做到集科研基地、学生创新和实践基地以及产业化基地于一体。2017年以来,国家关于深化产教融合方面出台了一系列政策措施,引导高校主动面向产业、行业,服务地方区域。2018年,山东省开展新旧动能转换重大工程,出台《山东省新旧动能转换重大工程实施规划》,要实现这一目标,需要数量充足的高质量人才及平台作保障。目前烟台南山学院烟台南山学院化学工程与技术(产业)学院已经联合烟台南山科学技术研究院、裕龙岛炼化一体化项目联合构建高端石油化工应用技术协同创新中心、烟台市校地融合大化工专业群建设项目和高端碳膜新材料协同创新平台,将为山东石化产业、化机产业的发展培养更多的化工、机械类专业“卓越工程师”和“齐鲁工匠”,结合山东省新旧动能转换重大工程——裕龙岛炼化一体化项目建设,提供强有力的人才和技术支持。以高校主导、地方政府参与、产业协同为特征现代产业学院建设为高校优势特色专业与产业的深度融合提供了很好的机遇,也为产教融合教师队伍建设提供了很好的契机。建立校企互派师资机制,一方面加大校内教师转型力度,加强培养校内双师型教师,尤其是加强提升专业课教师的能力。定期安排教师深入企业开展半年以上的挂职锻炼,建立院校专任教师定期到企业实践锻炼机制,强化专任教师的创新能力和实践能力,了解企业专业技术、发展方向、生产工艺、行业要求、行业标准等,构建校内“双师型”资队伍。另一方面,充分挖掘校外专业技术人员资源,促进具有高产业实际操作经验的人才进课堂,聘请企业及行业协会专家、技术骨干和管理专家担任双师型教师,校企联合授课,联合指导,为学生提供更加符合社会发展方向的实践教育。同时完善产业师资库建设方案,做好校外产业与创新教师的选聘标准,合理制定校外产业与创新教师薪酬奖励制度,建立校企人才流动机制,吸引一批具有创新创业背景又有工程技能的企业专家进校开展教育教学,为人才流向提供更多思路,为未来对接产业的发展打下坚实基础[8]。

3结论

化学应用工程范文篇7

关键词:数字化信息化校园网校校通网上教研视频会议

**市共有8处镇、街道,695个行政村,总人口58万。现有各级各类学校117处,在校生73319人,教职工5385人。近几年来,为贯彻落实全国教育信息化工作会议精神,推动数字化校园建设工作的开展,促进教育信息化发展,按照“统一规划、分步实施、逐步完善”的建设思路,采取得力措施,扎扎实实地开展了数字化校园建设与应用工作,取得了一定的成效。

一、提高认识,增强做好数字化学校建设工作的紧迫感

在新世纪,以网络通讯技术和多媒体技术为核心的信息技术的迅猛发展,在社会许多领域中正在引发各种深层变革,从而加速了人类迈向信息社会的步伐,也引起了教育领域的深刻变革,建设数字化教育,促进教育的科学、均衡发展成为人们普遍关注的问题。

1.发展数字化教育具有现实迫切性

信息化带动基础教育现代化是教育实现现代化,教育走向未来、走向世界的必由之路。信息技术、通讯技术日新月异的发展,对教育产生了史无前例的巨大冲击,从教育环境、教育模式到教育理念、教育目标,都在这场冲击中发生着变革。建设数字化,应用数字化成为教育发展的必然趋势。

2.在教育信息化建设实践中,构建数字化学校成为实现学校信息化的主要内容

随着认识和实践的进一步深入,我们发现:硬件加软件的校园信息化模式远远不能发挥校园的优势,更不能实现教育信息化所要求的对传统教育教学模式的改革和对全新教育模式的构建。要想发挥基础设施的作用,促进信息化设施的有效利用,实现学校的统一协调发展,就必须建设数字化学校。即:配齐计算机,建成校园网仅仅是为数字化学校建设提供了必要的物质条件,构建数字化学校成为实现学校信息化的主要内容。

3.数字化学校建设是提高教育信息化应用效益的有效措施

近年来,我市教育信息化发展很快,特别是在信息设施建设、信息化配套项目、信息技术教育等方面都取得了一定的成绩。但当前严峻的现实是:信息化设施建设的高投入,并没有带来教育效益的高产出。数字化学校建设正是从改善信息化建设投资结构、加强教师教育技术能力、建设适用的教育资源、建立效益评估长效机制以及建设公共教育服务体系等方面入手,是适合我市解决教育信息化应用问题的最佳方案。为此,我们进一步增强了做好数字化学校建设的责任感和紧迫感,采取切实措施,扎扎实实做好工作。

二、采取措施,加大力度,扎实做好数字化学校建设工作

数字化学校建设是一项长期而艰巨的任务,必须做到统一规划,分步实施。一是要从长远着想,制定一个长远而系统的整体规划。二是要把数字化学校建设作为一项长期的任务来抓,分步、分层次逐步实施,逐渐完善。三是要全体师生积极参入,通力合作,密切配合。我们的主要做法是:

1.加强设施建设,为数字化学校建设和应用奠定基础

从2001年下半年开始,我市从4个方面,加强了教育信息化设施建设。一是计算机的配备。通过政府投入、社会各界赞助和厂校共建等方式,在不到两年的时问里投资4000多万元,配备计算机11000多台,基本实现了专任教师人手1机,学生近10人1机。二是“校校通工程”。从2002年开始,全市共投资近1000万元建设了市教育信息中心和46处校园网,并借助农村党员干部现代远程教育工程,采取“村校”联建的形式为所有农村中小学建设了现代远程教育系统,2005年我市就高质量地完成了“校校通”工程。三是多媒体投影教室建设。到目前为止,我市共投资近1000万元,先后建起了300多个多媒体投影教室。四是加强软件建设。借助电教教材收费政策,先后投资500多万元,为教育局信息中心、学校校园网配备了办公平台、信息平台、教育教学资源库及资源管理平台、数字图书馆等软件,建起了全市视频会议系统。通过近几年的努力,我市教育信息化设施建设迈上了一个新台阶,也为数字化学校建设搭建起了较好的软、硬件平台。

2.强化队伍建设,为数字化学校建设和应用提供保障

数字化学校建设是一项综合工程,需要全体师生员工积极参与、通力合作。为此,我们通过建立有效运行机制,强化队伍建设。一是建立领导机制。教育局成立了以分管局长为组长的项目领导小组,负责数字化学校工作的领导、组织、管理与协调。二是建立工作机制。市里成立技术保障和建设应用两个项目组,建立了以相关业务科室为第一责任人的项目小组责任制。技术保障组由电教站技术人员和各学校网管员组成,负责网络的安全、维护、更新及软件平台的开发、应用和培训等,为其他科室和学校的数字化建设与应用提供服务。建设应用组由教研室、普教科、政工科、职教科和装备站等业务科室组成。教研室负责教研网站的管理及各学科网上教研工作:普教科主要负责网上学籍管理、中考招生录取及**德育网管理;职教科开展了网上教师学历进修、业务技能培训;装备站开展了信息技术学科网上教研。三是建立培训机制。为抓好全方位的培训工作,我市依托教研室成立了教学研究培训中心:依托装备站成立了信息技术培训中心;依托进修学校成立了教师专业技能培训中心。各培训中心在每学期的开始,通过教育网本学期培训菜单,教师可以自主选择培训内容,通过面授或网络课堂进行学习,每学期完成60课时的学习内容。在搞好本市培训的同时,我们还组织大量骨干教师参加上级业务部门组织的业务培训和技能培训,参加网管员培训100多人次,计算机制作培训200多人次,机器人教育培训100多人次,信息学奥赛120多人次,教材培训l100多人次。另外,每学年我市都要组织一次全市教职工教育信息化技能大比武,比武分教育行政干部、学科教师、信息技术教师和网管员4个组别,内容涉及数字化管理与应用、信息技术与学科整合、课件制作、网站建设、常用软件的使用等内容。通过培训,提高了教师的信息素养和应用能力,为数字化学校建设和应用提供了保障。

3.狠抓设施应用,增强数字化学校建设的实效性

以数字化学校建设为抓手,本着“边建边用,以用促建”的原则,在抓好信息化常规应用的同时,重点做好以下几方面的工作。

(1)加强主题资源网站建设与应用。采取“面向一线教师,立足教学实际,推进新课程改革”的建设思路,成立了由装备站、教研室和学科骨干教师组成的资源建设工作小组。装备站负责主题网站建设软件、网站系统的培训、资源建设任务的分工、收集及合格资源的编目、入库和。教研室负责主题资源内容的审查和评比。骨干教师负责组织本学科教师根据新课标要求制作主题资源。运用阶段性评价和重点点评相结合的工作方法,完善主题资源网站建设与应用。先后多次召开点评会和研讨会,解决了栏目设置不科学、资源内容不全面、网站整体质量不高的问题,使主题资源网站建设工作达到了较高水平。在完成建设任务的基础上,狠抓了主题资源网站应用工作。大部分教师利用主题资源网站开展了集体备课活动,中青年骨干教师利用主题资源网站进行了常态课堂教学,许多学生借助主题资源网站进行了网上自主学习,发挥了主题资源网站在教育教学中作用。

(2)扎实做好网上教研工作。我市在2005年就依托教育信息网建设了教研网站——“**教研在线”。开通了校园网的学校也建立了校本教研网站和学科教研专栏。各学科教研员都建有本学科教研专栏,通过专栏宣传学科课程标准,报道学科教研活动,展示共享教学方法、教学论文、案例、课件、优质课等教研成果。所有教研员和部分教师建立了博客网站,开设网上专题研究,实现了教研员与一线教师之间的随时随地沟通,使上级的教育教学方针、政策能够及时贯彻到基层,同时教研员也能得到来自一线教师的教学信息反馈,发掘教育教学中先进的教学模式、教学理念,发现教学中存在的问题,及时加以推广或纠正,弥补了传统教研模式的不足,提高了教研工作的时效性,促进了教研员和一线教师教学和科研水平的提高。

(3)开通视频会议,实施网上办公。我市在所有市直学校和乡镇驻地小学开通了视频会议系统,利用该系统召开面向全市的各种会议,有计划地组织了示范观摩课、研讨培训等活动。实行网上办公。教育局所有公文、各科室的通知和有关报送的材料都通过网络进行传送,方便了基层,节约了经费,提高了办事效能。

(4)抓好教育技术软件的管理与应用。在征订方面,分学段、分学科成立了由学科教研员和骨干教师组成的教育技术软件征订专家组,每次征订之前,先由专家组成员组织本校本学科教师,通过目录和公司网站了解软件性能,根据教学实际,提出实用的软件推荐意见,由教育局汇总后形成我市的推荐意见。然后由学校根据推荐意见和上级有关要求,结合本校实际,自主征订。对于大型软件,采取“先试用,后征订”的办法。在管理方面,实行县、乡、校三级管理体制,各学校都建立电子音像室,做到专人管理,专橱存放,制度健全,账目清楚,账、卡、物相符。对教育技术软件的管理使用实行过程性评价,促进了软件的日常管理与使用。

(5)积极开展机器人教育活动。我市专门设立了机器人教学教研组,由机器人教育教研员和部分学科骨干教师组成,负责组织、指导机器人实验室的建设和教学工作的开展。先后共投资120多万元,建成7处机器人教育实验室,6处机器人教育示范校,20多所学校共配备机器人100多台。开展了全方位培训,并按要求开设了机器人教育课程,机器人教育取得了可喜的成绩,先后有96个代表队分别在国家、省、市获奖。

4.实施课题带动,推动数字化学校的建设工作向纵深发展

“十五”期间,我市在22处市级以上现代教育技术示范校开展了校园网建设、信息技术与学科整合、资源建设等方面的课题实验。“十一五”以来,又确立了以数字化管理平台、数字化教学平台、机器人教育、校园一卡通等内容的“十一五”课题实验项目,共立项国家、省、市级课题44个。在实验中学、第一实验小开展了“建立学生成长数字档案”的实验研究,便于家长通过网络实时查询学生的基本信息和在校学习情况,方便学校对学生综合素质进行评价。在第一中学、文山中学开展了“校园一卡通”实验研究,教师和学生可以用“校园卡”在学校内用餐、借书、考勤和身份识别,方便了学校管理。在外国语学校、奎聚小学开展了“家校通”实验,为学校提供了多样化的信息渠道,教师随时为家长各种信息和建议。90%的学科教师都确立了自己的实验课题,如:“信息技术与阅读兴趣的提高”“运用现代信息技术,发展学生求异思维能力”“多媒体与问题情景设计”等,使全市上下形成了人人有课题,个个搞实验的良好实验氛围。通过课题研究,探索了数字化学校建设与应用的做法,形成了较为科学、有效、可操作的数字化学校建设模式和方法。

5.建立评价体系,为数字化学校建设增添活力

建立长效的评价机制是促进信息化设施管理与应用的关键,为此,我市在2004年制定了《**市现代教育技术考核评价办法》,从“校园网的管理与使用”“资源建设与使用”“网络化办公”“信息技术学科教学”“电教软件的管理与使用”“现代教育技术示范校建设”“计算机、多媒体的配备”“竞赛及成果”等几个方面都制定了详细的目标要求和评价标准。评价采取过程性评价、结果性评价和综合性评价相结合的方式,评价结果计入各单位每年一度的综合督导成绩。从2006年开始,为推动创建数字化学校建设,又制定了《**市数字化学校建设与应用评价标准》。从环境建设(包括设备、教室等)、资源建设(图书、教学设计和课件等)到活动过程(包括教、学、管理、服务和办公等)几个环节实行了多元化评价,针对不同类别的内容分别设定了4个一级指标、9个二级指标、26个三级指标。一级指标包括领导与管理、环境与条件、应用与研究、成果与效益,每一个三级指标均对应一个工作点,都有相应的评估要点及打分办法。如:学校主页、班级主页、教研网页、教师博客和学生个人网页等采取评选的办法;教师信息素养通过技能比赛进行测试,学生信息素养通过信息技术抽考和计算机作品来进行评价。将数字化学校建设和应用工作也纳入了全市一年一度的教育综合督导评估。通过评价体系的建立,促进了信息化设施的管理与应用,激发了学校创建数字化学校的热情,为数字化学校建设增添了活力。

三、取得的成绩及建议

化学应用工程范文篇8

一、充分认识海水利用工作的重要性和紧迫性

(一)水资源短缺是制约*省经济社会发展的重要因素。水是人类社会赖以生存的基础性自然资源和实现可持续发展的战略性经济资源。*国人均水资源量为2200立方米,只有世界平均水平的1/4,被联合国列为世界上最缺水的13个国家之一。*省人均水资源量仅有328立方米,不到全国的1/6,属资源性缺水,且为极度缺水。按照*省“十一五”规划确定的经济发展速度预测,2010年,全省需要水资源311亿立方米,但可供水资源只有278亿立方米,即使加上南水北调13亿立方米,缺口仍达20亿立方米。随着工业化、城市化进程的加快,水资源短缺已成为制约*省经济社会可持续发展的瓶颈。

(二)海水利用是解决*省沿海地区水资源短缺的现实选择。*省沿海*、*、*、*、*、*、*7市在全省经济社会发展中占有重要地位,20*年实现的GDP占全省一半以上,但拥有的水资源总量却只有全省的1/3,水资源供需矛盾十分突出。虽可通过大力节水、提高水资源利用效率、跨区域调水等措施缓解水资源短缺矛盾,但难以从根本上解决淡水资源短缺问题。因此,走利用海水替代淡水的路子是解决沿海地区水资源短缺的现实选择。目前,全世界已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术,建设海水淡化厂1万多座,解决了1亿多人的用水问题。年直接利用海水超过7000亿立方米。加快海水开发利用是*省沿海地区一项十分重要而紧迫的任务,具有重大的现实意义和战略意义。

(三)*省具备发展海水利用的条件。*省东部半岛地区位于黄海、渤海之间,海岸线全长3121公里,占全国海岸线的1/6,具有发展海水利用得天独厚的自然条件。近年来,沿海各市在海水利用方面取得长足进展,海水利用能力逐步扩大,技术水平不断提高,海水利用产业初具规模。截至目前,全省已建海水淡化工程15处,淡化能力1.96万立方米/日,以反渗透和低温多效蒸馏为主的淡化技术日渐成熟。海水直接利用主要应用在电力、化工等领域,年利用海水30亿立方米。在海水化学资源综合利用方面,*省创出了“一水多用”的生产模式,走在了全国前列。

二、指导思想、基本原则和目标任务

(一)指导思想。以科学发展观为指导,确立海水利用在*省沿海地区经济社会发展中的战略地位,明确保障沿海地区经济发展和人民生活用水需求的工作目标,重点发展海水淡化和海水直接利用,以市场为导向,以企业为主体,坚持统筹规划,强化宏观调控,加强政策引导,依靠科技支撑,实施示范带动,优化用水结构,实现有效替代,促进全省水资源平衡和经济又好又快发展。

(二)基本原则。

1.政府推动与市场驱动相结合。充分发挥市场配置资源的基础性作用,综合运用经济、法律和行政手段,培育有利于海水利用的市场环境和政策环境,优化海水利用的市场竞争环境,促进海水利用由潜在的市场需求转变为现实的有效需求。

2.政策激励与制度约束相结合。制订和实施促进海水利用的激励政策,延伸海水利用领域,扩大海水利用规模,支持海水利用技术的研发和推广,积极鼓励利用海水。同时,采取有效措施,抑制淡水资源的过度消耗。

3.有效替代与优化结构相结合。在合理的经济技术条件下,用海水替代淡水,具备利用海水条件的环节都要利用海水,不断提高海水替代淡水资源的贡献率,进而优化*省沿海各市的水资源使用结构。

4.海水利用与生态保护相结合。坚持预防为主,把开展海水利用和保护海洋生态环境统一起来,依法开展环境影响评价,防止由于海水利用造成海洋环境污染和生态破坏,实现海水利用产业和海洋生态环境保护协调、持续发展。

5.突出重点与全面推进相结合。在城市供水方面,着力培育一批海水淡化示范项目;在火电、化工等高耗水行业,突出抓好一批海水利用重点工程。通过示范引导,带动全省海水利用工作全面开展。

(三)目标任务。到2010年,海水淡化能力达到20-25万立方米/日,直接利用海水130亿立方米/年,初步建立海水利用技术支撑体系、政策法规体系、技术标准体系和服务管理体系。

到2020年,海水淡化能力达到45-50万立方米/日,直接利用海水245亿立方米/年,建立完善的海水利用技术支撑体系、政策法规体系、技术标准体系和服务管理体系。

三、发展重点

(一)海水淡化。重点解决海岛军民、沿海城市居民生活用水和作为锅炉补水等工业用的高纯水,使海水淡化水成为海岛的第一水源、沿海城市的重要水源。主要发展低温多效蒸馏技术和反渗透技术,鼓励发展水电联产、热膜联产,开发推广水电联产、热膜联产等多种技术相结合的集成化技术,降低海水淡化的生产成本。建设一批海水淡化项目,形成沿海城市较为可靠的海水淡化水供应能力。

(二)海水直接利用。在沿海各市具备海水利用条件的电力、化工等行业以解决冷却用水为重点,分期分批推广应用海水直流冷却和循环冷却技术,鼓励应用海水循环冷却技术,建设海水循环冷却示范工程。扩大海水直接利用领域,推广海水源热泵技术,鼓励电力、钢铁、石化、化工等行业利用海水脱硫、冲灰、冲渣。建设一批海水抽水站、配水库、输送管道等设施,逐步扩大大生活用海水的使用范围。

(三)海水化学资源综合利用。在循环经济原则指导下,重点发展海水“一水多用”技术,加大从海水中提取盐、溴、镁等系列产品的研发和推广力度,建设大规模海水提溴、提镁示范项目。将海水淡化与发展新型制盐业相结合,建设利用海水淡化产生的浓海水制盐示范项目。发展系统海水利用,把海水循环冷却、余热海水利用、海水淡化以及化学资源利用有机结合起来,延伸海水利用产业链,实现资源综合利用。

(四)工厂化海水养殖。鼓励利用热电厂海水冷却排放的温排水开展海水养殖,实现资源的循环利用和综合利用。研究节能高效的封闭型工厂化养殖系统,建立封闭型循环海水养殖示范项目,避免或减少养殖排水对海域的污染。

(五)海水利用技术装备。组织重大技术攻关,积极研发具有核心竞争力和自主知识产权的海水淡化技术、直接利用技术,以及风能、太阳能、潮汐能等可再生能源与海水淡化相结合的工艺与技术。提高现有技术水平,降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率和预处理能力,增强抗污染能力。发展海水淡化设备、循环冷却装置,攻克海水利用防腐蚀技术、防生物附着技术。加快高性能海水淡化反渗透膜、能量回收装置、高压泵以及高效蒸馏部件的国产化进程。

(六)实施“134”海水利用推进工程。打造1个综合区。把*建成集科研、应用、产业化示范于一体的海水利用中心发展区,为沿海其他地区提供海水利用咨询、设备设计加工等服务。建设3个产业带。在*、*建设海水淡化产业带,在*、*、*建设海水化学资源综合利用产业带,形成环*半岛沿海工厂化海水养殖产业带。实施4个示范工程。大规模海水淡化工程:*牟平区养马岛16万立方米/日低温核能海水淡化工程、*黄岛电厂8万立方米/日海水淡化工程、*百发10万立方米/日反渗透海水淡化工程;沿海高耗水企业海水直接利用示范工程:到“十一五”期末,年新增直接利用海水量100亿立方米以上;大生活用海水住宅小区示范工程:建设2-3处使用大生活用海水的住宅小区;海水利用示范城市创建工程:支持*市创建部级海水利用示范城市,组织开展省级海水利用示范城市创建活动。

四、保障措施

(一)加强海水利用的宏观指导。

1.编制全省海水利用专项规划。在遵循*国中长期水资源节约和替代规划的基础上,科学统筹,编制和实施全省海水利用专项规划,分析*省海水利用面临的形势、任务,明确海水利用的发展目标、发展重点、区域布局,确定促进*省海水利用快速、健康发展的政策与措施。

2.沿海各市制定海水利用发展规划。沿海各市要根据本市在全省海水利用专项规划总体布局中的定位,结合实际,制定本市的海水利用发展规划,进一步分解细化目标任务,规划一批重点海水利用项目,制定具体的贯彻落实措施。

(二)建立促进海水利用的激励约束机制。

1.从源头把好海水利用关口。严格限制沿海各市新建以淡水为水源的高用水项目,鼓励电力、石化、化工、钢铁等高用水行业利用海水替代淡水发展生产。年用淡水量超过200万立方米的工业项目,必须配套建设海水淡化工程。对海水淡化、水电联产、海水冷却、海水冲洗等项目,优先立项,重点支持。

2.多渠道筹措海水利用资金。在保证政府对淡化水控制权的前提下引入竞争机制,鼓励采取BOT(建设-经营-转移)融资模式。鼓励企业自有资金、社会资金和境外资金投资建设海水利用项目。积极争取国家资金支持,将国家重点支持的海水利用项目和*省海水利用示范项目列入省节能节水专项资金的重点支持范围。

3.改造既有用水设施。沿海各市要对大宗用水单位进行调查摸底和分类排队。凡是具备利用海水替代淡水条件的,都要进行技术改造,限期改用海水作为主要水源;逾期不改造的,要限制供水。

4.积极探索实施新的供水价格形成机制。省和沿海各市要在确保社会稳定的前提下,按照水源、用水性质等,合理制定分类水价,稳妥提高供水基础价格。实行鼓励海水淡化的价格政策。适当提高钢铁、电力等高耗水行业的淡水价格,增强海水利用企业的市场竞争能力。对进入城市供水管网的淡化水,政府给予适当补贴。

5.对海水利用给予必要的政策和资金优惠。允许私营经济和国外企业投资建设海水利用项目,享受同等优惠政策。对以供应居民生活用水为主要目的的海水淡化水厂和以海水作为锅炉软化水、冷却用水的工业企业,在电价、税收等方面给予优惠,对其供水管网建设给予一定的资金支持。

6.实行海水利用考核奖励制度。沿海各市要对重点企业、单位和县(市、区)海水利用工作进行定期考核。对发展海水利用作出突出贡献的单位、企业和重大海水利用科研成果,各级政府要给予表彰奖励。

(三)构筑海水利用技术支撑体系。

1.加快海水利用技术研发和推广。充分发挥高校、海水利用科研单位和企业技术中心的研发优势,加快研发具有自主知识产权的海水利用关键技术和核心技术。通过产学研结合,加快海水利用关键技术与设备的国产化进程,加大技术推广和应用,提高装备标准化、系列化和成套化水平。培育海水利用技术服务机构,强化能力建设。

2.引进消化吸收海水利用先进技术。坚持引进消化吸收与自主创新相结合,不断提高技术创新能力。在总结*省海水利用经验的基础上,积极引进消化吸收国内外先进的海水利用技术,结合*省实际进行再创新。

3.建立海水利用信息交流平台。建立能够迅速连接省内外、国内外海水利用技术研发、使用单位,并能及时交换海水利用相关资讯的信息平台。组织开展海水利用学术交流和技术产品推介等活动。加强海水利用技术交流、信息沟通、政策咨询,降低海水利用技术研发和推广成本,提高利用效率。

(四)优化沿海地区水资源结构。

1.发展节水型产业。根据水资源承载能力,调整沿海各市产业结构和布局,逐步建立与区域水资源和水环境承载能力相适应的经济结构体系,实行“量水而行,以水定发展”。鼓励新建发电厂、热电厂、化工厂等高耗水企业趋海布局建设,便于海水的大规模应用。

2.加快海水替代步伐。在项目规划、设计、审批、水资源论证等环节,推动具备条件的项目利用海水。淘汰耗水高、污染重、附加值低的落后技术、产品、设备和工艺。稳步推进海水置换,实现有效替代,逐步提高海水在沿海各市水资源结构中的比重。

3.支持淡化海水进入城市供水管网。在保障城市供水安全的前提下,城市供水主管部门要采取积极措施鼓励海水淡化水进入城市供水管网。供水价格由各地按照《城市供水价格管理办法》的有关规定制定。

(五)建立海水利用标准体系。

1.加快制定和实施海水利用标准。制定一批海水淡化、直接利用以及海水化学资源综合利用方面的技术标准、管理标准和产品标准。制定发电、钢铁、化工、石化等重点行业海水利用技术规范。加强海水利用产品装备的质量监督检验,促进海水利用产业规范化发展。

2.制定海水利用环保标准。依据环境保护和海洋环境保护的法律、法规,研究防止海水利用造成海洋污染的措施。通过建立海水利用环保评价标准体系,研究制定海水利用系列环保标准,为所有海水利用建设项目依法开展环境影响评价奠定基础。所有海水利用建设项目都要依法开展环境影响评价,采取有效的防治措施,实现达标排放,确保海水利用产业与海洋环境保护和谐发展。

(六)加强组织领导。

1.把海水利用摆上政府工作的重要议事日程。沿海各市要从战略的高度,充分认识海水利用的重要意义,确立海水是水资源的战略观念,把海水利用作为建设节约型社会、促进经济发展、全面建设小康社会的重要内容,统筹规划,科学决策,切实加强组织领导。

2.建立海水利用综合协调机制。由省经贸委牵头,会同发改、海洋与渔业、财政、建设、水利、科技、环保、质监、物价等部门,建立海水利用综合协调机制,确保海水利用工作有组织、有步骤推进。各部门要密切配合,加强组织协调和监督指导。省、市建设节约型社会联席会议要定期研究海水利用的重大问题。

化学应用工程范文篇9

关键词:低碳混合醇;汽油;能源资源

作为工业生产和生活能源的石油资源在经过21世纪的不断开采之后,石油资源逐渐枯竭。从20世纪60年代起,石油消耗已经达到很高的比例,不仅是我国工业发展,整个世界发展都离不开石油资源。面对日益枯竭的石油资源,新能源不断被开发。在新能源研究中投入了大量的资金,包括我国在内的许多国家纷纷制定了资源节约的政策和措施。面对严峻的资源短缺,国内外加快了对新能源的研究,其中代替汽油最佳的资源研究就是醇类。选择醇类的原因是制取甲醇方法简单并且成本低[1]。但是甲醇与汽油混合会产生一些无法解决的问题,如溶涨效应、耐久性腐蚀和甲醛排放污染等不利因素限制了甲醇燃料的进一步推广应用。因此采油制取甲醇的方法制取低碳混合醇,通过这种方法可以弥补甲醇的不足,该类低碳混合醇具有高的辛烷值以及与汽油良好的掺混性能,完全可以代替MTBE。此外,其本身就是一种良好的洁净燃料,替代汽油燃料。因此本文针对合成气为原料合成低碳混合醇进行技术经济评价。

1低碳混合醇基本概况

甲基燃料醇是采用醇类代替汽油作为燃料添加到汽油中,其中甲醇是主要的添加醇。意大利某公司在70年代已经研制成功并且进行生产,该醇类为乙基燃料醇。掺醇汽油的使用已经得到广泛研究,但是掺醇汽油存在一定缺点,一些研究者提出掺醇汽油中添加2%的异丁醇或叔丁醇或一定量甲苯,从而消除油醇分层现象。为了一次合成分离出产品,并且解决单纯添加甲醇所存在的问题,因此开发高级醇(乙醇、丙醇、丁醇等)绿色燃料更具有潜在利用价值。煤/天然气经合成气制低碳混合醇技术是碳一化学过程中的重要组成部分,是非石油路线合成液体燃料、油品添加剂及大宗化学品的重要途径,近年来在原油供应日趋紧张和甲醇替代燃料市场持续低迷背景下,开发替代甲醇燃料和高附加值的C2+高级醇技术日益引起人们的极大关注,有望成为降低石油依赖程度、实现煤基合成气高效转化及洁净利用煤炭资源的主要途径之一。从更深层次看,低碳醇应用前景在于其作为化学产品和大宗化工生产原料的巨大价值,除甲醇外,混合醇经分离可得到乙、丙、丁、戊醇等高级化工醇,这些产品是生产医药,聚酯等大宗化学品的重要中间体,具有较高的经济价值。因此,在现阶段甲醇燃料添加剂存在诸多不利因素的条件下,煤基合成气制高附加值低碳混合燃料醇技术具有重要的现实意义及广阔的发展前景。

2化工过程和工艺生产过程简析

2.1化工过程简析。低碳醇合成是介于F-T合成和甲醇合成之间的CO加氢转化路线;在多相(金属)催化剂作用下,在180-400℃、2.0-15.0MPa压力等反应条件下,CO与氢在催化剂表面吸附后,形成包含C,O,H的中间物种,中间体按照聚合规则形成长链中间体,再发生加氢反应成烷烃、或发生β消除生成烯烃、或保留链端的氧原子而成含氧化合物,从而生成低碳醇。其中影响低碳醇合成的因素包括温度、压力、空速、原料气中的氢气和一氧化碳的值,另外不同形式的反应器对低碳醇的合成产生不同的影响。合成低碳混合醇的工艺过程与合成甲醇的过程基本一致。在合成低碳混合醇过程中不仅生成甲乙丙丁醇,还有水,因此需要对产品进行分离[2]。由于乙丙丁醇均可以与水形成最低沸点共沸物,因此与甲醇相比,该三种醇的分离工艺过程比较复杂。实现醇水分离的方法主要有两种,分别是醇水直接分离和共沸脱水。醇水直接分离是将甲醇蒸馏出来,釜液送入下一塔,然后加入与水但不与醇形成非均相共沸物的共沸剂,从而根据不同的共沸剂形成不同的共沸物。这样就可以实现水醇分离;另外共沸脱水同样是将甲醇蒸馏出来,将釜液送入到脱水塔中,共沸塔的共沸物作为原料进入脱水塔中,然后加入可以与醇和水形成三元非均相共沸物的共沸剂。依据与二元共沸物的不同,将水从醇中分离。无论是什么分离方法,都需要共沸剂,共沸剂的选择非常重要。2.2工艺生产过程。以中国科学院山西煤炭化学研究所与中国神华煤制油化工有限公司已完成的5000t/a的合成气制低碳混合醇工艺为例,来自制气工段新鲜合成气(H/C比约为2)以及后段返回的循环气经过压缩机加压后,经过原料气加热器加热到190℃左右,进入低碳醇合成塔进行低碳醇合成反应,反应温度控制在260℃左右。低碳醇合成塔采用水冷,利用反应放出的热量来生产中压蒸汽。气体产物经过热利用降温后送入一级分离器,液相为蜡水混合物,送入蜡闪蒸槽进行闪蒸分离,闪蒸后直接装罐。气相进一步冷却到25℃进入低碳醇分离器进行分离,液相为低碳醇溶液。然后通过闪蒸分离出轻油和未反应的气相,轻油作为副产品,未反应的气体作为循环气一部分送往原料气压缩机入口,一部分送火炬燃烧。低碳醇溶液配入一定量的碱液之后,由低碳醇泵送低碳醇分离,先分离出大部分甲醇产品,再通过萃取分馏出乙醇,通过精馏依次分馏出混合丁醇产品、丙醇产品。

3低碳混合醇催化剂

目前,国际上主要的合成气制低碳混合醇工艺有Snam公司与TopsØe公司联合开发的MAS工艺、Lurgi公司开发的Octamix工艺、DOW化学公司和联碳公司开发的Sygmol工艺,以及发过石油科学研究院(IFP)开发的IFP工艺。国内也有多家科研单位从事合成气制低碳混合醇的开发工作,如中国科学院山西煤炭化学研究所与中国神华煤制油化工有限公司联合开发的Cu-Co催化剂工艺,2014年完成了千吨级中试装置运行。南化集团研究院也曾对Cu/Zn/MgO(K)催化剂进行了试验考察。此外,中国科学院大连化学物理研究所、厦门大学、清华大学等科研院所也在合成气制低碳混合方面开展了大量的研究工作。3.1Zn-Cr体系催化剂。Zn-Cr体系催化剂是由意大利和丹麦公司联合开发的MAS工艺,并且已经存在小型示范工厂,而且在国内山西煤化开发的该项催化剂已经通过了工业侧线模式鉴定。催化剂主要的组成成分是甲醇、乙醇、丙醇和丁醇等。3.2Cu-Co体系催化剂。法国和日本的石油研究所使用的该项催化剂,并且进行了中试研究。Cu-Co是由法国石油研究所首先发明的共沉淀低碳醇合成催化剂,并且到1985年IFP已经获得了四项关于Cu-Co催化剂的专利,而且在国内山西煤化所开发的Cu-Co催化剂,已经在工业测线模式中得到鉴定。研究发现Cu-Co催化剂的C2和C3醇占总醇含量的40%,山西煤化所考察不同制备方法的Cu-Co催化剂,对共沉淀及浸渍法制备的催化剂,进行了许多物理表征和吸附研究,并且在一定条件下,实验分析了催化剂的反应性能。3.3MoS2体系催化剂。MoS2体系催化剂是由美国道化学公司和联碳公司分别开发的一种新型的催化剂,这项催化剂可以将合成气催化转化为低碳直链混合醇。这种催化剂是由碱掺杂的MoS2,主要特点表现在具有独特的抗硫性能,并且不结碳,因此可以在很高的含硫量和较低的氢气或者是二氧化碳下使用。这种催化剂对碱的掺杂要求比较高,选择合适的碱添加量并且优化相关的操作条件,总醇的选择性可以达到75%-90%,并且甲醇的含量可以在相当宽的范围内调节,产物的含水量也是比较低的。长期研究发现,MoS2这类催化剂是活的加氢催化剂,在碱的参与下该类催化剂才能显现出合成气转化为低碳混合醇的活性。此外研究表明添加碱的量要明显地超过单层负的需要量,这就大大地高于其他催化剂体系的碱添加量。催化剂中添加Co可以很大地提高C1-C2链的增长步骤速度,使得乙醇的收率增加,研究表明添加少量的Co或者是Ru,甲醇的选择性就会下降。3.4Cu-Zn系催化剂。Cu-Zn系催化剂是由德国公司开发,清华大学也研制出了改性的催化剂,主要有MgO和CuO-ZnO-Al2O3催化剂,主要是以Cu+形式存在。在CuO-ZnO-ZrO2催化剂表面上主要是以Cu0形式存在的。

4低碳混合醇生产的成本的影响因素分析

实验研究发现在使用相似工艺流程生产甲醇和低碳混合醇时,低碳混合醇的成本是较高。分析原因主要考虑生产原料、公用工程和设备。(1)生产原料差异在实验过程中的消耗定额数据中可以发现用于生成低碳混合醇的原料消耗要高于甲醇的生成使用。发生这种现象的原因是,生成乙丙丁醇的过程,经过化学反应会形成大量的水,这种水的生成是无法避免的,因此如果乙丙丁醇的在化学反应过程中比例较大,那么生成的水就越多,这就要求花费很多原料进行水和醇的分离。(2)公用工程费用差异因合成气制取的粗低碳混合醇产品中,水含量近48%,C1-C6醇皆存在,组分沸点差较大,分离工序较多,蒸汽、循环水耗量较大,能耗较高。而且除了甲醇外,乙、丙、丁醇皆与水沸点相近,形成共沸物,一般精馏困难,需要添加破除共沸或者采用类如蒸汽渗透膜分离工艺进行分离。而精馏又是一个能耗较大的操作单元,自合成单元来的物料需要全部进入精馏分离单元,物流量较大,能耗自然较高。根据生产数据及优化模拟计算,在以甲醇、乙醇和C2+混合醇为目标产品的情况下,每吨混合醇原料液的分离需耗饱和低压蒸汽2.53吨。若为了提高产品附加值分离出单醇,则分离能耗、运行成本会大幅增加。由于生产低碳混合醇的原料定额较高,那么当生产相同数量和单位的甲醇和低碳混合醇时,需要的低碳混合醇原料比较多,这样就会产生较大的物流量,因此较高的公用工程费用。(3)设备费用差异在目前相对成熟的几种催化剂中,皆存在CO单程转化率低的状况,产品中有效气体含量较高,需要大比例返回至原料气或者循环气压缩机入口,与新鲜原料气混合后再次进入反应段。最终导致设备投资及能耗较高。因为生产低碳混合醇使用的原料比较这就造成物流量大,使用公用工程费用高,因此设备尺寸就比较大。在实验过程中发现,设备费用与设备指标相关,呈现的关系是指数幂的曲线关系,因此可以说设备费用在某一开始点的时候会出现突然上升的趋势,随着设备费用的增长,建设费和其他费用也会相应地出现突然增长趋势。经过上述分析可以总结生产低碳混合醇的成本出现增加的主要原因是原料和公用工程费用的提高。比如当原料气价格上涨或者是下跌一分钱,那么低碳混合醇的成本就会每吨上涨或者下降60元。

5结论

本文中简述的工艺过程与以前一氧化碳为原料的高级醇生产流程相比,有许多优势,但是这种工艺流程与烯烃转化制高级醇工艺生产过程相比,它的优势性就不再显著。合成气制低碳混合醇的反应过程不但比F-T合成更为复杂,而且目前还未有商业化装置,在规模化生产条件下,催化剂的稳定性、催化剂的选择性和反应性能,都需要进行详细的研究。为提高合成气制低碳混合醇的经济性为达到工业化条件,最为关键的是获得C2+以上的醇选择性和相当的醇产率,此外,还需要通过高效分离工程的开发,通过多反应、多过程耦合,结合反应分离等过程强化技术,加强工序间的热集成研究,大幅度节能降耗,提高综合经济效益。从历史石油价格来看,它会受到政治等因素的制约,并且石油属于不可再生资源,因此石油价格会出现上升的趋势。从这个角度来看将煤作为原料制取气体替代石油是非常有可能的。根据我国能源实际来看,应当加强改良燃料和燃烧设备,比如对甲醇煤的制取,研制醇油乳化装置,研究热能利用率的提高。加大对煤制取甲醇的工艺的人力、物力和财力的投入。

参考文献

[1]周钢骨.合成气合成低碳混合醇产物的气相色谱分析[J].天然气化工(C1化学与化工),1989(4):51-54.

[2]卢连相.以合成气为原料合成低碳混合醇的技术经济评价[J].天然气化工(C1化学与化工),1984(2).

化学应用工程范文篇10

关键词:生物医学工程;超净实验室;安全管理;健康意识

生物医学工程(BiomedicalEngineering)是生物学、医学和工程学等多学科相结合的新兴交叉学科,综合了生物、化学、物理等多种类型的实验。近些年来,随着国内各高校办学规模和招生数量的不断扩大,对培养创新型生物医学人才的要求更高,为了满足社会需求、引领未来生物医学工程科技和市场的发展,我国不少高等院校成立了生物医学工程专业,随之而来,则是对生物医学工程超净实验室的开放性、共享性的要求不断提高。在生物医学工程领域的教学及研究中,超净实验室的应用需求非常普遍。使用超净实验室的人员包括科研研究者、实验室人员、本科生及研究生。这就意味着超净实验室使用人员具有数量大、进出频繁、成分复杂、知识层次不同等特点。如果使用不当会对环境和操作者的健康造成很大的影响。因此有效预防超净室安全事故的发生是非常重要的。大量的实例证明,超净实验室的安全与健康管理除了安全硬件设施的建设以外,软件建设即人的管理也是极为重要的。实验室安全事故的发生原因主要包括四个方面:(1)人的不安全行为,包括实验操作人员安全意识不强,存在麻痹侥幸心理,未遵守实验室标准操作规程违规操作,有效的个人防护不足;(2)物的不安全状态,包括实验室防护、保险、警示灯硬件设施装置缺乏或有缺陷,实验仪器设备带病作业;(3)管理上的缺陷,包括实验室管理制度不严、实验室安全培训不到位,考核不严格,实验室管理者安全法律责任意识淡薄,上级职能部门监管不力;(4)环境的不安全因素,包括实验室水电线路以及设备配置在设计装备上的不科学造成的隐患。因此,要落实和加强实验室安全管理和实验室环境健康,需要各级管理机构、实验室工作人员、实验室使用人员的多方配合和共同参与。下面结合生物医学工程专业超净实验室的应用特点及潜在不安全因素及通行的安全管理模式,并结合作者在本校超净实验室工作的亲身经历,从超净实验室的安全管理、安全教育及健康意识引导实践几个方面进行阐述。

一、生物医学工程专业超净实验室的应用特点及潜在不安全因素

生物医学工程是应用工程学的原理和技术解决生物学和医学的问题。生物医学工程运用工程科学的原理和方法,通过与生命科学的原理和方法结合,以达到认识机体功能及生命运动的规律、维护并促进人类健康的目的。与其他学科类似,生物医学工程的研究内容涵盖了基础研究和应用研究两个方面的内容。基础研究主要包括生物材料学、各种理化因子的生物学效应、生物系统的建模与仿真、生物医学信息的提取与处理等;应用研究包括人工器官、医用制品和仪器,康复与治疗工程技术,生物医学信号检测与传感技术,生物医学信息处理技术等。生物材料学主要研究与生物体特别是人体组织、血液、体液相接触或作用时不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变,不引起免疫排异和过敏反应,无毒、无不良反应的特殊功能材料。而人工器官则主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。超净实验室是对洁净度有一定要求的实验室,洁净度是指单位体积空气中所含悬浮粒子数量的程度。超净室主要由空调机组、过滤系统、进排气通道等组成。超净实验室是一个相对封闭的系统,室外新风经过初效、中效空气过滤器和高效过滤器处理,通过空调和风机送入超净室,而室内的尘埃则通过回风夹道被带走。以上过程循环往复,使超净室达到设定的洁净度。我校生物医学工程专业的超净实验室主要用途为进行细胞培养、材料表面生物分子接枝及其检测、光刻制备微图形、支架喷涂等实验,由万级和十万级两个洁净度区域构成,每个区域各有4个实验室。超净实验室内新风量仅占20%左右,这就意味室内空气80%左右都是回流循环风,超净实验室内氧气浓度明显低于大气中氧气浓度。为避免实验人员长时间因缺氧发生不适或晕倒等意外,要求实验人员进入超净实验室工作时间不宜过长,建议最好两个小时左右离开超净室透透气。特别是每年本科毕业班同学做毕业设计时,进入超净实验人员众多,再加之进行细胞培养实验时通常在超净工作台内使用酒精灯,酒精燃烧时耗氧,这些都会加剧超净实验室内缺氧。在细胞实验中,除定期用紫外线辐照房间空气灭菌以外,超净工作台使用前也要进行紫外线辐照灭菌。由于超净工作台使用频繁,紫外灯工作时间长,紫外线辐照的同时,会产生大量的臭氧,如不注意防护,紫外线和臭氧会对人体产生损害。紫外线强烈作用于皮肤时,可发生光照性皮炎,严重的还可引起皮肤癌;臭氧能对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用,致使人的皮肤起皱、出现黑斑;紫外线和臭氧还破坏人体的免疫机能,对神经系统、视觉系统也能产生危害,可出现不同程度的乏力、头痛、头晕、视力下降、记忆力衰退、失眠、易感冒等症状和免疫力下降等情况。

二、我校生物医学工程超净实验室的安全管理、安全教育及健康意识引导

超净实验室使用中学生是实验操作的主体,但他们往往存在实验安全意识薄弱、专业知识不熟练和实验操作不规范的问题。针对生物医学工程超净实验室特点(超净室是一个相对密闭的系统,并且新风量远低于循环风量,超净工作台使用频繁,产生大量紫外线和臭氧)和超净实验室使用过程中可能存在的安全及健康意识引导等问题,以预防为主培养学生实验安全意识,引导其建立实验室健康意识,增强实验事故防范能力,是实验教学管理工作的重心所在。1.实验室安全管理。制定具有可操作性且详细的超净工作室安全管理制度,并张贴在醒目处。要求实验人员进入超净室必须穿实验服、长裤和不露脚面的鞋;禁止携带食物、饮品及与实验无关的物品进入超净室;室内禁止吸烟;进出超净室需登记出入时间、使用房间、实验内容、使用设备运行情况;定期进行实验服、物品及地面清洁及空气净化系统检查维修。进行实验室定期安全检查,对超净实验室中的设备进行定期检查、维护,建立设备使用台账及预约制度,设备旁附上简单易懂的操作说明。对超净工作室中的化学品使用进行安全管理,包括化学品的采购和运输、化学品的储存,以及产出的废弃物分类收集放置并由学校和学院进行统一回收处理。建立超净室安全应急响应措施及预案,包括在超净实验室内配置急救箱,箱门不上锁以备随时可用,箱内配备有急救用基本药品和工具,例如碘伏、创可贴、毛巾、纱布、防毒面具、棉签等,实验室管理人员定期检查、补充及更换急救箱内物品;配置安全标示及应急设备,超净实验室门口墙上悬挂超净室平面设计图,标注紧急情况下人员快速疏散的方向和通道,超净室内安装安全出口指示灯以及火灾逃生出口及救生锤。根据实验室使用功能配置相关的安防设施,包括监控录像头、烟雾报警装置、灭火毯、灭火器等。实验室管理人员定期进行安防设施使用方法现场培训,并在学校安全部门及学院和系安全员指导下定期开展包括火灾、地震、人体受伤、有害化学品和气体溢出等在内的突发事故应急响应演习,尤其重点针对火灾突发事故进行应对演习,其程序包括判断火势能否自行扑灭,如不能扑灭则应尽快通知超净室内其他人员及时撤离,撤离前对所在实验室房间进行断电,并及时通知实验室管理人员。通过这些应急响应演习,提高实验室管理人员和使用人员的安全意识,并能在紧急情况下采取正确的应急措施从而避免更大的事故及伤害的发生。2.逐级安全培训。生物医学工程专业的学生在入学之初即需要到实验室开展认知实习,让其初步了解生物医学工程超净实验室的特点及其工作原理,从理论角度认识紫外线和臭氧等对人体的危害,初步树立一定的安全、健康意识。需要进入超净实验室进行实验的学生集中安全培训,老师向学生详细讲解超净室设计布局、设备使用流程特点、安全注意事项,并对超净实验室的规章制度进行详细的说明。组织学生观看实验室安全教育片,把一些常见的实验伤害和事故发生后的应急措施用动画的形式表现出来,进一步增强学生的安全意识。培训完毕后,培训人需在安全保证承诺书上签字。3.超净室使用资格考核。学生入室开展实验前,必须通过超净室使用资格考核,考核合格后方能取得进入超净实验室进行相关实验的资格。考核分为理论和实地操作两部分,考核内容包括超净室使用规则;超净室特点、分区、布局;超净室能开展哪些实验、仪器设备使用及注意事项;实验人员进出超净室流程;物品及仪器设备等进入超净室注意事项等。

三、结束语

生物医学工程超净实验室综合了医学、生物、化学、物理等多种类型的实验,交叉性强,潜在危险因素较多。因此要从根本上杜绝或减少意外安全事故的发生,在教学和科研中使用超净工作室时的安全问题就必须重点关注。通过加强实验室日常安全管理及对学生进行安全教育和健康意识引导,我们初步积累了控制和降低实验伤害的工作经验,并将不断强化日常管理,形成规范细致的逐级安全培训体系,学生安全、健康意识,健康安全地进行实验研究,在最大限度地发挥超净实验室的科研教学功能的同时,保证实验室运行安全有效和使用者的安全健康。

参考文献:

[1]魏桃员,尤朝阳,霍开富.美国高校实验室职业安全与健康管理的启示[J].实验技术与管理,2012

[2]杨志勇,樊庆福.生物材料与人工器官[J].上海生物医学工程,2005

[3]谢俊祥.国生物医学工程领域的研究及发展[J].医学研究杂志,2008

[4]张盼盼.超净室智能控制研究与应用[J].天津理工大学,2013