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化學產品工程概念范文1
一、制藥工程的改革創新意義
1.1制藥領域的先驅的道路,引領先進技術,制藥工程,生物制藥,藥物化學,制藥工業,藥物制劑從最初的發展,在多個領域的一般工程相結合的現在當然由可以看出走制藥工程的社會和經濟進步,體現出制藥工程的改革和創新。從成立之初的制藥技術的空白區域,到化工原料的發展和中國改革開放到申請國際專利,中國的制藥工程發生了重大變化,近半個世紀,制藥工程產業在中國,生產水平是原料的主要生產國。這樣的市場需求和持續快速發展,與人們一直密切相關。
1.2制藥創新,對藥物治療的需求,并繼續擴大主要以推動改革國際制藥工程中國地位進行改善生活標準和衛生用于治療人的關注組,這個市場在面對個性化,促進醫藥行業的蓬勃發展,有可能繼續增長。目前,國內任何的需求,不能滿足需要進行改革和創新,通過技術完全克服這種情況。醫藥行業,讓我們走上國際化發展的道路上。制藥廠有著較強的經濟實力,一些國際,人均消費在中國醫學還是比較低的,但是,從這個數據可以看出,仍然是在中國市場的發展空間。鋪設制藥工程在國際市場上的地位,因為缺乏技術,不能在國際市場上獲得一個立足點,在中國醫藥行業的相對落后,新醫藥的制藥工程技術,能夠提高人們的綜合實力只有不斷創新發展。
二、制藥工程要改革與生產優化的辦法
2.1在工程領域,進行制藥工程的技術開發,是本世紀一個新的覺醒,為中國制藥工程,通過在這一領域的專業知識,研究人員用正確方法和手段來解決問題,就需要探索目前的經驗可資借鑒的創新型人才不斷探索問題。專家的培訓,已成為一個優先考慮的事情。制藥工程人才在該領域相當廣泛,并通過設置技術熟練的專業人員的參與,高等教育與生產基地的交流,加強制藥工程生產產家的技術創新響應,在有限的員工中,吸取無限的技術優化創新。面對這種情況,需要做的是為了準備未來制藥工程,在這方面,人們能夠加大人力資源開發。這些人才,應該是制藥工程指導發展的未來方向。高級人力資源的培訓,在相同的時間來了解制藥工程管理的能力,充分反映制藥工程領域的優勢,應該是非常不錯的,而且具有較高的要求。
2.2理論實驗與制藥工程的反復實踐的基礎上,工程體現的是絕對獨特的產品開發,必須是有效的,因為它是人類,危害人體有沒有作用的對象。一種生產工藝顯得較為單調,但是,必須遵循一步一步的流程來總結這些工作的步驟,因此,重復的基本藥物工程實驗會有很多。結果和實驗數據,因為許多連續實驗,總結,以更好的借鑒。證實了這一結果,有必要通過技術處理不同的方案,以確保已滿足功能要求,更好的確認對人體的影響是否有害。它允許工作人員必須為每個參與的人的身體在安全這一系列的流程步驟實驗,是非常慎重的,任何錯誤和疏忽。技術上,重復實驗中,需要不斷更新的概念和實驗程序,只有技術專家進行技術和創新的積極整個優化改革醫藥生產技術,更好的總結學習更新生產工藝。
2.3這些領域的創新都依賴于生物技術和化學工程技術,科研和制藥工程,國外先進技術的相互滲透,會影響改革結合的創新藥物工程技術聯合開發的方向。通過其自身的特點,國外的先進技術,能夠有效地擴大,加上擴張的基礎上,面對新世紀的創新,有利于創新思維和研究人員的概念擴展。今天為了促進醫藥行業的發展整體生物工程和成功案例化學工程前,確定要推動僅學習的總結和新的信息,并相互關聯的,在使用時,有一些類似的地方。在這些地區,這是必須承認的主項目和關鍵技術,有利于交聯等科學,新技術的誕生人均和現在比較空完全準備面對國內市場的努力促進國際制藥工程中國田徑有越來越多的每一個需求,必須執行創新優化后的技術。
三、制藥實驗的合理設計
3.1選擇毒性低的原料和醫藥產品,盡量減少有害物質的使用的要求,同時實現目標的實驗中,試圖使用毒性較低的替代方案,以減少對環境的污染實驗。
3.2合理優化教學大綱實驗,實驗內容進行調整,實驗產品的有效使用,回收實驗的產品,可以減少產生的廢物和試劑的使用。需要制藥工程專業分析化學實驗,通常是人工合成和鑒定,需要學習的基本實驗技能,是非常實用。以更合理的實驗成為實驗材料接著,嘗試對合成的產品的組合實驗,所以我們教育過程中通過產生大量的廢物,以降低常規實驗,實現提高試劑的利用效率。
3.3盡量減少的微型實驗的試劑,以滿足實驗的目的,其特征是指不良的實驗室設備在本實驗條件下,實驗的跟蹤實驗室設備的小型化和藥物,有效地降低成本的實驗,以減少試劑消耗,減少的量放電實驗的廢物,減少對環境的污染,減少實驗時間。另一方面,重點實驗改革和發展中的固定和預防化學污染的焦點為了進行思想的指導下,采用微型綠色化學實驗,一定要仔細和認真的方式。為了使學生更好地理解實驗裝置,改變傳統教育模式灌輸,可以讓實驗設計更加自主。
四、結語
生活新世紀的時代,健康的主題是,以得到人們的重視,帶來的人對藥品的需求的關注,中國醫藥工程的結果,為制作的產品是合格的,目前國內市場與國際市場上仍存有一定的差距,必須更好的促進創新需要,全面改革的成就,從而促進醫藥產品的開發。按國家標準創新和深入的研究和開發的健康和生命的概念,通過擴大思想與國外先進技術相結合,通過不懈努力以提高制藥生產水平,中國在制藥行業中,聯合工程創新化學,增加生物制藥的發展目標。
參考文獻
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化學產品工程概念范文2
緒論是引導學生快速進入材料化學主體內容比較關鍵的部分,在緒論這章應該讓學生盡快對材料化學這門課程的一些基本概念、材料化學的主體內容范圍及其地位和作用以及一些學習方法,包括思維方式的轉化和訓練方面有一些了解,同時由于是雙語教學,不斷滲透英語教學內容仍是主體,所以在緒論內容設計上,逐步導入英文教材內容,用英語表述一些概念,對概念的理解上,采取中英文表述,主要是照顧英文理解較差的學生,同時給學生一個適應的過程。在“以學生為本”的教學理念下,對材料化學緒論內容進行設計和實踐,以下是教學實踐中的嘗試和總結,以其今后更好地進行材料化學課程雙語教學,教學方法上“重視學”,“以學生為本”,提高教學質量,實施以培養能力為中心的素質教育。
材料概念的導入
1材料的定義有關材料的定義有以下幾種:材料是具有結構、光、磁、電的用途的物質(Matterisamaterialwhenthatformofmatterhasstructural,optical,magnetic,orelectricuse)。材料是能為人類社會經濟地制造有用器材(或物品)的物質(Matterisamaterialwhenthatformofmattercanbemanufacturedintousefulobjectseconomicallyforthehumansociety)[13]。材料是人類用來制作物件,如用具、工具、元器件、設備設施、系統等的物質?!掇o?!方o材料下的定義是:經過人類勞動所取得的勞動對象稱為原料,而經過工業加工的原料如鋼材、水泥等則稱為材料[14]。這是以往對材料的定義,隨著時代的發展,材料基本含義沒有太大變化,內容上豐富許多。與時俱進,現在采用英文教材的最新定義,是需要學生理解和掌握的。英文教材的定義為:材料可廣泛定義為可用于解決當前或未來社會需要的任何固態組件和設備(Thetermmaterialmaybebroadlydefinedasanysolid-statecomponentordevicethatmaybeusedtoaddressacurrentorfuturesocietalneed)[15-16]。例如,釘子、木材、涂料等解決我們住房需求的簡單建筑材料(Forinstance,simplebuildingmaterialssuchasnails,wood,coatings,etc.addressourneedofshelter)。
2材料的分類材料分類有很多種,現代材料一般分為金屬(metals)材料,高分子(polymer)材料如塑料、橡膠、纖維等,無機材料如陶瓷(ceramics)、玻璃、水泥、磚瓦等和復合(composites)材料四大類[17]。英文教材將材料分為天然的(natural)和合成的(synthetic)兩大類材料。天然的材料分為無機(inorganic)和有機(organic)材料。無機天然材料包括礦物(minerals)、黏土(clays)、砂(sand)、骨(bone)和牙(teeth)。有機天然材料包括木材(wood)、皮革(leather)、糖(sugars)和蛋白質(proteins)。合成的材料包括大塊(bulk)、微米(microscale)、納米(nanoscale)材料。大塊(bulk)材料包括非晶態(amorphous)和結晶(crystalline)材料[15-16],這種材料分類更貼近材料化學的定位。
3復合材料復合材料廣義上是指由兩個或多個物理相(以微觀或宏觀的形式)所組成的固體材料。狹義上是指用高性能玻璃纖維、碳纖維、陶瓷纖維、晶須、芳香族聚酰胺纖維等增強的塑料,金屬和陶瓷材料等。國際標準化組織把復合材料定義為由兩種以上物理和化學上不同的物質組合起來而得到的一種多相固體材料[18-19]。
4新材料與功能材料為適應國民經濟、科學技術與國防建設的發展,滿足生產力發展與社會進步的要求新近出現或研發出來的、或正在發展中、具有傳統材料無法比擬或更為優異的性能之各種新型材料,均稱為新材料。新材料一般具備表征性、先導性、依托性、時間性、優能性和新穎性6個特征[14]。材料通??煞譃榻Y構材料與功能材料兩大類。結構材料是以強度、剛度、韌性、塑性、耐磨性、硬度等力學性能為其基本特征,用于制造以承受重力或傳遞應力為主要服役方式之結構構件的材料。功能材料則是具有特殊物理性能、化學性能或生物學性能等,主要用于制造各種功能元、器件的材料[14,20-21]。1965年,美國貝爾實驗室Morton博士提出功能材料的概念,20世紀70年代日本材料科技界完善確立,20世紀80年代在我國逐漸被人們接受。功能材料的定義,國內外尚無統一定論,國內比較一致的定義,功能材料是指那些具有優良的電學、磁學、光學、熱學、聲學、力學、化學、生物醫學功能,特殊的物理學、化學、生物學效應,能完成功能相互轉化、并被用于非結構用途的高技術材料。這些材料在元件、器件、整機或系統中,可實現對信息與能源的感知、采集、計測、傳輸、屏蔽、絕緣、吸收、貯存、記憶、處理、控制發射和轉換等目的[14]。
5納米材料20世紀70年代,日本科學家最早認識到納米性能并引用納米概念。20世紀80年代中期,人們正式把這種材料命名為納米材料。納米材料是指物質的粒徑至少有一維在1~100nm之間,具有特殊物理化學性質的材料[22-27]。組成納米材料的基本單元在維數上可分為三類:(1)零維。指在空間三維尺寸均在納米尺度內。如原子簇等。(2)一維。指在空間有兩維處于納米尺度。如納米絲、納米棒、納米管等。(3)二維。指在三維空間中有一維處于納米尺度。如超薄膜、多層膜等[24]。在實際應用中,以一個材料的10%質量分數作為閾值來確定其是否為納米材料,作為化妝品納米材料的判斷指標[28]。材料及其分類的介紹,主要側重英文教材的定義,讓學生記住其英文表達,同時強調材料的應用及最新材料介紹。
材料科學與材料工程的界定
材料科學是研究材料結構與性能間的關系,而材料工程是在這些結構與性能間的關系基礎上,對材料結構進行設計和工程化以生產預期性質的系列產品(Thedisciplineofmaterialsscienceinvolvesinvestigatingtherelationshipsthatexistbetweenthestructuresandpropertiesofmaterials.Incontrast,materialsengineeringis,onthebasisofthesestructure-propertycorrelations,designingorengineeringthestructureofamaterialtoproduceapredeterminedsetofproperties)[29]。
材料化學的定義
廣義上材料化學學科的定義致力于研究組成材料的原子、離子或分子排列之間的相互關系和它的整體宏觀結構/物理性質(Thebroadlydefineddisciplineofmaterialschemistryisfocusedonunderstandingtherelationshipsbetweenthearrangementofatoms,ions,ormoleculescomprisingamaterial,anditsoverallbulkstructural/physicalproperties)。依據這個定義,普通學科如高分子、固體和表面化學都包括在材料化學的研究范圍內(Bythisdesignation,commondisciplinessuchaspolymer,solid-state,andsurfacechemistrywouldallbeplacedwithinthescopeofmaterialschemistry)。這個廣泛的領域是由研究現有材料的結構/性質,新材料的合成和表征以及利用先進的計算法來預測未知材料的結構和性質組成的(Thisbroadfieldconsistsofstudyingthestructures/propertiesofexistingmaterials,synthesizingandcharacterizingnewmaterials,andusingadvancedcomputationaltechniquestopredictstructuresandpropertiesofmaterialsthathavenotyetbeenrealized)[15-16]。#p#分頁標題#e#
化學產品工程概念范文3
關鍵詞: 計算機軟件; 化工工程;工程設計
一、化工設計
1、化工設計的概念
設計是把一種計劃、規劃、設想通過視覺的形式傳達出來的活動過程?;ぴO計是根據一個化學反應或過程設計出一個生產流程,并研究流程的合理性、先進性、可靠性和經濟可行性,再根據工藝流程以及條件選擇合適的生產設備、管道及儀表等,進行合理的工廠布局設計以滿足生產的需要,最終使工廠建成投產的全過程?;ぴO計是一種創造性活動,它包括工藝設計和非工藝設計。工藝設計是化工廠設計的核心,決定了整個化工設計的概貌。非工藝設計是以工藝設計為依據,按照各專業的要求進行的設計,它包括總圖運輸、公用工程、土建、儀表及其控制等。
2、化工設計的分類
(一)根據項目性質分類
(1)新建項目設計
新建項目設計包括新產品設計和采用新工藝或新技術的產品的設計。這類設計往往由開發研究單位提供基礎設計,然后由工程研究部門根據建廠地區的實際情況進行工程設計。
(2)重復建設項目設計
由于市場需要或者設備老化,有些產品需要再建生產裝置,由于新建廠的具體條件與原廠不同,即使產品的規模、規格及工藝完全相同,還是需要由工程設計部門進行設計。
(二)根據化工過程開發程序分類
(1)概念設計?;A研究結束后,應進行概念設計。概念設計是從工程角度出發按照未來生產規模所進行的一種假想設計,內容包括:過程合成、分析和優化,得到最佳工藝流程,給出物料流程圖;進行全系統的物料恒算、熱量衡算和工藝設備計算,確定工藝操作條件及主要設備的形成和材質;進行參數的靈敏度和生產安全性分析,確定三廢處理方案;估算裝置投資與產品成本等主要技術經濟指標。
(2)中試設計。按照現代技術開發的觀點,中試的主要目的是驗證模型和數據,即概念設計中的一些結果和設想通過中試來驗證。
3、化工設計的特點
化工設計具有政策性強、技術性強、經濟性強、綜合性強、創造性強和受多方條件約束的特點。
二、 計算機軟件技術的發展前景
隨著計算機軟件技術的升級與發展,計算機軟件的開發與利用逐步呈現出智能化、開放化以及自動集成化的特點,這不僅可以提高了軟件的功能及性能,而且從根本意義上解決了軟件生產率低的難題。所以軟件開發人員只有結合軟件工程的實踐問題,并深入研究軟件的相關理論,徹底理解軟件開發的復雜性,針對性地采取措施,才可能在理論和實踐等方面上突破軟件開發過程中的瓶頸。從互聯網技術升級與發展的路徑來看,P2P技術對于互聯網的影響是十分深遠的,它改變了傳統的網絡觀念,改變了人們的生活方式。正是因為92P技術的開發利用,使人們對于計算機網絡有了新的理解和認識,獲得了更加快捷方便簡單的信息傳播和信息交流方式,盡管說P2P技術到目前為止仍然存在著版權或監管等方面的不足,但是這一項技術不容置疑地成為了互聯網的發展主流和趨勢。
同樣,計算機軟件技術的未來趨勢將主要集中在業務構件技術上,目前這一技術已經慢慢地走向成熟并且開始普及到社會生活的多個領域之中,業務構件軟件為軟件的工業化生產帶來很大的益處,為其提供了理論和技術上的支持。我們相信,未來當整個軟件的形態面貌發生大的改變的時候,軟件經濟將出現新的模式、新的商業規則,而業務構件軟件將會伴隨著軟件技術的發展,開始迎來新的發展春天。
三、計算機在化工中的主要應用
1、21世紀是信息化時代,電子計算機以其巨大的信息存儲能力和高速運算本領,已廣泛應用于現代社會的各個領域,成為促進社會進步、促進科技發展和提高社會生產力的 積極因素。作為學校實驗室來說,把計算機應用于管理,將促進實驗室管理工作的現代化,提高實驗室的管理水平。同時,大量計算機硬件和計算機技術的介入使化學實驗室的自動化、集成化和網絡化程度越來越高,大大提高實驗室工作效率和水平。
2、當前計算機對普通人產生影響最大的是計算機網絡技術的發展, 計算機網絡技術在 化工中的主要應用是利用計算機的強大存儲和檢索功能建立各種大規模集成化化學化 工數據庫進行管理。在我們的日常化工中的數據量相當大,人的大腦是沒有辦法全部將 其進行記憶,就更不用說是進行大量的數據處理,而計算機網絡卻能很好的進行著項工 作,給我們的日?;すぷ鲙砗艽蟮姆奖?。 在化工研究中也常常涉及到化工文獻的查詢,如果這項工作沒有計算機,那么其難 度將是不可想象的!首先,全面的查閱文獻就成為不可能,化工行業遍布全球,分布之 廣就是人力所不能完成的工作,其次,化工文獻眾多,人的大腦是不可能將其全面的進 行歸類和總結。而計算機網絡卻能將這些復雜的問題解決掉,為我國的化工事業掃輕障礙。
四、計算機在化工設計中的具體應用
1、大規模數據處理
大規模數據處理,數據處理在很長一段時間里都是制約化工設計發展的一道障礙。用人腦來處理數字就是一件出力不討好的事情。費時費力還容易出錯。當我們引入計算機技術這個問題就迎刃而解了。完全可以利用計算機來解決問題,可對同一項目的若干次測量數據進行統計處理,計算置信區間、標準誤差、變動系數等?;蛘哂孟嚓P程序,控制計算數據和參考多個化學反應同時開始,用計算機的相關程序能迅速完成這些計算。為化工設計提供極大的便利條件。
2、計算機協助繪圖
計算機在化工設計中的另一個具體應用是繪圖。這個要說到一款軟件――Auto CAD。這個軟件可以說是一項跨時代的產物。它與傳統的人工設計與繪圖相比具有著巨大的優勢。筆者認為使用AutoCAD進行繪圖作業,其效率是人工繪圖的五倍以上。使用CAD技術可方便地繪圖,迅速地編輯、修改,成圖質量更是令人工運作望塵莫及。
3、化學反應條件預測
化工設計的核心是利用相關的化學反應來進行生產。這就指的是化學反應的測試、實驗就很重要,但是化學反應在一定程度上有著不可預知性,我們沒有條件去逐一嘗試我們的設計是否有實施的價值。我們可以通過計算機的數據模擬來更好地實現化學條件預測。根據各元素的性質,考慮副反應系數校正,建立精確的數學模型,可對化學分析條件進行預測。
計算機在化工設計中的應用還用很多的,可見計算機在化工設計中的作用日漸明顯,逐漸成為化工設計中不可或缺的一部分,對化工行業的發展起到了至關重要的作用。在今后還要大力推廣計算機在化工設計中的應用,為化工企業的發展做出更大貢獻。
五、結束語
綜上所述,本文所提到的計算機軟件技術在化工工程設計中的應用的研究工作,希望可以對計算機軟件技術在化工工程設計中的應用的發展提供參考價值。隨著計算機軟件技術在化工工程設計中的應用的不斷開展,對計算機軟件技術在化工工程設計中的應用的研究工作也將成為保障計算機軟件技術在化工工程設計中的應用的重要工作。
參考文獻
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化學產品工程概念范文4
關鍵詞:添加劑 中試研究 油
油添加劑是油的靈魂,沒有高質量的添加劑,就不能保證有高質量的油產品。當一種油添加劑產品從實驗室被研究開發出來之后,往往不能夠馬上直接進行工業化生產,得到工業化產品。雖然油添加劑合成過程中的化學反應本質不會因實驗或生產的不同而改變,但各步合成化學反應的最佳反應工藝條件,則可能隨實驗規模和設備等外部條件的不同而改變[1],一般都需要經過一個放大50~100倍規模的小型實驗,以便進一步研究在一定規模裝置中各步化學反應條件的變化規律,并解決實驗室階段未能解決或尚未發現的問題,為該種油添加劑的工業化生產提供各種設計依據,這就是油添加劑的中試研究[2,3]。
一、中試研究的條件
一種新型的油添加劑產品在實驗室的研究進行到何種程度就可以進行中試研究呢?根據多年油添加劑中試研究的經驗以及前輩們的總結,一種新型的油添加劑產品只有在實驗室研究達到以下條件時,才可以開始中試研究,具體條件如下:
1.油添加劑實驗室小試合成路線已經確定,操作步驟明晰;反應條件確定;產品收率穩定且質量可靠。
2.實驗室已經取得多批次穩定翔實的實驗數據,并且進行過多次小試試驗,工藝穩定。
3.油添加劑產品的質量標準和檢測分析方法已經確定。包括最終產品,中間產品和原材料的檢測分析方法。
4.油添加劑合成進行了物料衡算。合成過程中產生的三廢已有初步的處理方法。
5.油添加劑合成過程中對所消耗的原材料規格和消耗量提出了要求。
6.針對石油化工生產裝置相關安全法律法規的有關規定,對油添加劑合成過程中的安全生產提出了相關要求。
二、目前中試研究的現狀
由于歷史等原因,目前油添加劑中試研究存在著各種各樣的不足和缺陷,有些是由于油添加劑中試研究的手段和設備問題造成的,另外一部分是因進行中試研究人員的專業背景等自身條件的限制而造成的。
1.油添加劑中試研究目前基本上停留在對實驗室工藝條件的驗證上,沒有進一步的對工藝條件開展優化研究。
2.實驗室研究和中試研究的側重點不同,實驗室研究在于能夠得到一種新型的油添加劑產品,要求工藝可行;而對于油添加劑的中試研究,僅工藝可行還遠遠不夠,中試研究還必須確切地知道整個工藝過程中相關的化工熱力學數據,為整個中試研究過程中的工藝條件的控制制定相應的方案,而目前油添加劑實驗室研究沒有提供相關的化工熱力學數據,為油添加劑中試研究的工藝控制和能量衡算帶來了一定的難度。
3.實驗室研究所用的反應儀器多為玻璃制品,玻璃制品的抵抗各種化學腐蝕是比較優良的,可以不用考慮各種化工原材料對實驗設備的腐蝕問題。一旦要進行中試放大研究,由于現有的中試研究裝置材質多為不銹鋼,對于某些強酸和強堿腐蝕的抵抗能力是非常弱的,因此進行一個油添加劑產品的中試研究的時候必須進行材質的選擇和抗腐蝕試驗。
4.每種油添加劑合成過程中添加的化工原材料都是不一樣的,有些是液、液混合,有些是固、液兩相混合,還有部分是氣、液、固三相混合的反應,由于原材料的差異,為了達到充分混合,每種混合方式對反應釜攪拌器型式的要求都是不一樣的?,F有的油添加劑中試研究由于設備的限制,對中試研究過程中的攪拌器型式往往無法選擇。
5.在一個化工合成過程中,化學反應所花費的工時在整個產品的生產周期里所占比重是比較小的,以前由于認識不足,對油添加劑合成的操作工時與生產周期的計算存在誤區,沒有充分考慮油添加劑合成的前期處理和后期處理,造成了操作工時和生產周期的縮短。
6.由于各種公用工程計量儀表的缺失,不能對水、電、汽、風等各種公用工程的消耗進行準確地計量,不能夠為油添加劑的進一步工業化生產設計準確地提供各種公用工程數據。
三、未來的工作對策
針對油添加劑合成中試研究的現狀以及結合本人的工作實際,主要從以下幾個方面解決目前油添加劑中試研究中的有關問題。
1.采用基團貢獻法估算油添加劑的物性參數,計算油添加劑合成的化工熱力學。
2.考察油添加劑合成過程中各種原材料加入順序及方式對油添加劑合成的影響。
2.1不同固體物料加入方式及順序的影響;
2.2高粘度物質對加入設備及管線的要求;
2.3滴加物料加入速度對添加劑合成的影響;
3.攪拌器類型、設備形式等對油添加劑合成的影響;
4.針對不同的油添加劑合成過程,考慮合成過程中產生三廢的不同處理方案,使之對環境的影響減小到最小;
5.對現有油添加劑中試裝置進行自動化控制可行性研究的探討。
四、結論
通過以上幾方面的努力,希望在今后的油添加劑中試研究結束后能夠提供一份滿足《石油化工裝置工藝設計包(成套技術工藝包)內容規定》SHSG-052-2003 規定的油添加劑生產裝置工藝設計包[4],為油添加劑進一步的工業放大生產提供設計依據。
參考文獻
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化學產品工程概念范文5
關鍵詞: 綠色化學理念 滲透式教學 滲透
二十一世紀的化學將是研究和創建綠色化原理與技術的科學,就化學的外延而言,與生命、材料、環境等領域的交叉也將受到高度關注。毫無疑問,隨著可持續發展戰略的實施,“循環經濟”、“和諧社會”等概念的提出會更大地促進綠色化學在中國的發展。綠色化學這一“預防化學污染的新觀點”逐步深入人心,綠色化學教育已經成為大勢所趨。
化學教師要樹立可持續發展的觀念,將綠色化學的思想貫穿于整個化學教育的全過程,在課堂教學中要時時結合教學內容,滲透綠色化學理念。滲透式教學就是把綠色化學的基本思想、原理、工藝和技術等知識分散并滲透到現有的課程中。
1.結合課本內容,滲透綠色化學理念
實施綠色化學教育的任務應該是每個化學教師必須履行的義務和責任,目的是培養學生能自發產生防止環境污染的行為和意識,讓學生認識到只有切斷污染的根源,才能真正實現綠色化學?;瘜W教師綠色意識的樹立是綠色化學走向課堂的前提,教師的觀念會在教學過程中潛移默化地傳遞給學生。因此,結合課本的教學內容,在課堂教學中有效地滲透綠色化學理念就顯得極其重要。
例如在講氯氣的性質和用途時,可以對比過氧化氫和臭氧。在造紙工業中對于紙漿的漂白,過氧化氫、臭氧等綠色氧化劑將逐漸取代氯氣。因為使用過氧化氫和臭氧做漂白劑,不會產生二英和其他有機氯化物等有毒致癌物。再如講到CO溫室效應及其引起的全球氣候變暖,威肋著人類的生存和發展,就可以啟發學生思考:如何解決溫室效應呢?學生通過查閱大量的資料,親身去經歷,去了解當今社會發展的新動態,會激發學習興趣,他們會發現解決溫室效應實際就是減少CO的排放或將CO消除,將CO注入深海中消除CO的危害是當今世界最新的方法[1]。
又如在學生觀看鋼鐵的冶煉等工業生產錄像時,可以介紹最近美國匹茲堡大學新開發出一種無鉛環保型“綠色鋼材”。這種鋼材是用錫代替鉛,減少了含鉛鋼材制造過程中的環保監測費用,降低了生產成本,且與含鉛鋼材同樣具有良好的機械加工性能。接觸法制硫酸,黃鐵礦的粉碎和鼓入過量空氣,以及SO等原料氣的“二次轉化二次吸收”,等等,是從提高原料利用率出發設計工藝;而無氰電鍍等則是從采用無毒原料出發來設計工藝,均體現了“綠色化學”特點的設計思想。通過教學,學生懂得,科學技術本身就具有生態價值,包含綠色化學在內的綠色科技,將使人類與自然在高層次上和諧共處。
再如固氮工程:(1)人工化學固氮(氨的工業制法);(2)豆科植物和苜蓿根部根瘤菌的生物固氮;(3)雷雨時的閃電固氮。人工化學固氮能耗高且工藝復雜,在生產過程中易產生大量“三廢”而嚴重污染環境。故研究如何像植物根瘤菌一樣不消耗能源,不需大量廠房和機械設備并對環境無污染的生物固氮,是化學家們不懈追求的“綠色化學”目標。
2.結合綠色化工原理,滲透綠色化學理念
綠色化學的“原子經濟性”是指,在化學品合成過程中,合成方法和工藝能把反應過程中所用的所有原材料盡可能多地轉化到最終產物中?;瘜W反應的“原子經濟性”概念是綠色化學的核心內容之一,最早由美國斯坦福大學的B.M.Trost教授提出[2]。原子利用率不同于產率,原子利用率=期望產品的摩爾質量÷反應中按計量所得物質的摩爾質量×100%。
評價綠色化工的另一重要依據是“環境因子”,它是近幾年受到關注的評價指標,它比原子利用率更便于評價某種工藝指標。環境因子可定義為:在一個化學反應過程中,所生成廢物質量占目標產物質量的比值。相對于每一種化工產品而言,目標產物以外的任何物質都是廢物;對于原子利用率為100%的原子經濟性反應,環境因子為零。培養學生的綠色化工意識,引導學生根據綠色化學的原則,反思其原理的可行性與綠色性[3,4],是實行可持續發展的基本要求。
例如,治療胃酸過多的藥物胃舒平的主要成分是Al(OH),引導學生用鋁、稀硫酸、燒堿為原料,設計出制備Al(OH)的三種途徑[5]:①2Al+3HSO=Al(SO)+3H,Al(SO)+6NaOH=3NaSO+2Al(OH);②2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO+3H,2NaAlO+HSO+2HO=2Al(OH)+NaSO;③2Al+3HSO=Al(SO)+3H,2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO+3H,Al(SO)3+6NaAlO+12HO=8Al(OH)+3NaSO。
分析、計算以上反應方程式中各個量列表如下:
由此可以看出,理論上制備相同量的目標產物Al(OH),方案①所用原料(HSO和NaOH)最多,產生的副產物(NaSO)最多,環境因子最大,方案最差。而方案③所用原料最少,產生的副產物最少,所以環境因子最小,因此,③是其中的最佳方案。
3.利用綠色化學習題,強化綠色化學意識
在化學教學中,培養學生的綠色意識,是社會可持續發展的基本要求。因此我們應有意識地選擇體現綠色化學教育的試題,讓學生通過解題潛移默化,逐步建立綠色意識。例題如下:
(1)據了解,我國興建的三峽工程,將提供水力發電功率相當于2240萬千瓦的火力發電站。因此三峽工程的建設將有助于控制(?搖)。
A.溫室效應?搖B.城市污水的任意排放
C.白色污染?搖D.長江上游的洪澇災害
(2)已知1克炭粉在氧氣中完全燃燒放出熱量32.8kJ(與1克原煤相當)。試寫出相關的熱化學方程式:?搖。
(3)若以火力發電,要達到2240萬千瓦的功率,每年至少需耗原煤多少萬噸?(每年按365天計,1千瓦小時=3.6×10焦)
本題既有選擇,又有填空,還有計算,題型多樣;既有化學知識,又有物理知識,綜合性強。用水發電來節約煤炭資源,體現了綠色化學思想,圍繞三峽工程提出問題,內容新穎,有時代感,能吸引學生的興趣,有利于提高學生的綜合素質,引導開創新能源的思考。
4.結語
綠色化學理念的滲透涉及到化學教育的許多方面,需要化學工作者不斷付出艱辛的勞動,不斷探索,不斷完善,使綠色化學教育逐漸成為現實?;瘜W教師必須重視這一問題,在積極整治污染的同時,大力開展綠色化學教育。當新一代人的綠色化學意識提高時,綠色化學的理念將充分地滲透,綠色化學的理論和成果將獲得充分的發展。
參考文獻:
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化學產品工程概念范文6
關鍵詞:膠體與界面化學;教學;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)04-0052-03
《膠體與界面化學》是研究膠體分散體系、物理化學性質及界面現象的學科,屬于《物理化學》的一個分支。但《物理化學》屬于基礎理論學科,而《膠體與界面化學》是與生產、生活有密切聯系的實踐性基礎學科?!赌z體與界面化學》和許多學科領域、國民經濟的各個部門以及日常生活都密切相關,如醫藥、食品、洗滌劑、化妝品、農藥、涂料、油漆、紡織等。因此,《膠體與界面化學》就不應該是一個單一的理論教學過程,而是結合各自院校相應的學科發展方向應用型的教學?!赌z體與界面化學》的教學應該是結合本專業學生的發展方向,激發學生學習興趣的前提下,培養學生具備行業所需理論知識與實際技能。通過理論知識與實踐技能相結合的教學過程,使學生完整地、系統地掌握實驗的基本原理、方法和技能,培養學生實驗操作技能和創新能力,增強學生理論聯系實際和分析、解決問題的能力。
一、《膠體與界面化學》課程教學的現狀及問題
1.教學內容理論性太強?!赌z體與界面化學》從知識體系而言側重于理論知識,講授膠體體系的制備及其性質、界面吸附現象、表面活性劑體系性質及乳狀液的形成等相關理論知識。其中包含了大量的公式推導與計算,但傳統的教學方式,沒有讓學生真正理解公式的含義與實際應用過程中的意義。這些內容均理論性太強,使學生感覺到枯燥無味,找不到學習這門課程的興趣。
2.教學模式單一?!赌z體與界面化學》是一門理論與實際緊密結合的學科,在學習膠體、界面及表面活性劑相關理論知識的基礎上,主要掌握在不同領域實際膠體體系的特性以及改變膠體體系特性的方式與原理。在教學過程中應該把理論知識應用于實際體系中,解讀理論知識對實際體系的分析研究過程。而《膠體與界面化學》沿用純理論學科的教學模式,采取“滿堂灌”、“填鴨式”講述型方式授課,學生被動地聽課,大大降低了對于實踐性學科的學習興趣,課堂缺乏生機。
3.忽視實驗教學的重要性。傳統的《膠體與界面化學》教學,側重于理論教學,關于《膠體與界面化學》的理論教材很多,但實驗部分目前尚沒有系統性的教材,各大專院校只是根據自己的實驗條件編寫可行的實驗講義,實踐教學存在覆蓋面窄、深淺不一的問題。而《膠體與界面化學》是一門與實際緊密結合的學科,需要通過實踐教學深化理論知識。如果僅僅側重于理論教學,則很難把相關的理論知識與實際應用體系相聯系。
4.考試目的不明確。目前一般院?!赌z體與界面化學》考試都采取書面、閉卷方式。而且考試的內容僅僅圍繞書本,為了應付考試,教師重點講述書本上的理論知識;而學生也是被動學習,以接受知識為主,存在死記硬背的現象,很少能從培養實際技能的角度出發,關于《膠體與界面化學》相關知識在實際體系中的應用則很難考察,學生所學知識仍停留在紙上談兵的階段[1]。
二、《膠體與界面化學》課程教學改革設想
1.運用理論知識解釋實際生活實例。隨著科學技術的發展,《膠體與界面化學》的應用與我們的生活密切相關,在我們生存的環境中膠體體系隨處可見,云、霧、太陽的顏色、人工降雨等現象都可以通過《膠體與界面化學》的相關知識進行解釋,因此,在講授《膠體與界面化學》時,要充分列舉實際生活例子,通過對實際現象的解釋,激發學生對理論知識學習的興趣,提高學生對理論知識的理解與掌握程度。
在《膠體與界面化學》中有很多的理論概念很難講清楚,如“界面張力”,是一個非常抽象的概念,很難通過圖畫與語言等常規的教學方式解釋明白,例如“氣球、水滴、氣泡”等球形形態的存在是因為在各介質中球形的表面積最小,而這又是因為其表面存在“界面張力”等現象,可以較好地理解界面張力的存在;在講到增溶作用時,要聯系日化產品中的透明產品,比如一些油溶性原料的增溶等;在講到潤濕作用時,要將眼鏡防霧、衣物防雨防油及農藥噴灑等實際例子與潤濕作用聯系起來,讓學生發揮自己的想象力,將枯燥的理論知識與實際現象結合起來,加強理解與記憶[2]。
在《膠體與界面化學》教學中結合實際例子講解,可以使得學生更容易理解抽象的概念,同時使理論知識與生活緊密結合,解釋生活中的各種現象,以激發學生學習的興趣。
2.根據專業方向調整課程內容。《膠體與界面化學》是一門基礎理論學科,在不同領域的應用會有不同的側重。我院的《膠體與界面化學》課程是為輕化工程化妝品方向的學生開設的一門專業基礎課程?;瘖y品產品主要包括凝膠、乳狀液及表面活性劑混合體系,因此,與這些體系的形成、穩定及應用性能相關的知識要講清楚,使學生能更好地掌握。
針對我院本科學生的教學,重點在于緊密聯系實際產品,運用《膠體與界面化學》相關知識解釋這些產品體系的形成與性能。對理論公式的學習在于理解與應用,即公式在應用過程中各參數的含義,而不是掌握公式的推導與計算。比如講到膠體粒子在布朗運動過程中“平均位移”的計算公式,重點不是“平均位移”公式的推導及計算,而是結合實際體系講授清楚“平均位移”的平方與溫度成正比,與體系的黏度及膠體粒子成反比。這樣既有利于學生更好地理解公式,也有利于學生將公式應用于分析研究實際體系。因此對于這些純理論知識的內容要適當精簡,可以將純理論知識學習的重心放在與實際的結合過程中。
3.與下游課程的融會貫通。在本科的教學環節中,每門課程都不是獨立設置的,而是課程與課程之間具有相互支撐的關系?!赌z體與界面化學》作為專業基礎課程,是學習《化妝品工藝學》的基礎。因此,在講解《膠體與界面化學》的知識體系時,要盡可能列舉化妝品產品及其性能的實際例子,比如在講解膠體體系的流變特性時,要舉例講解化妝品膏霜乳液體系的剪切變稀性能;在講到泡沫的形成及其穩定性時,要聯系化妝品清潔產品的泡沫特性及其穩定性;在講解乳狀液的形成及其穩定性時,要聯系化妝品膏霜乳液的穩定性、膚感等特性。這樣可以為《化妝品工藝學》的學習奠定很好的基礎,同時激發學生學習基礎理論知識的興趣。
同時在《化妝品工藝學》教學過程中,要不斷引用《膠體與界面化學》的理論知識,通過這種課程與課程之間知識的融會貫通,達到對理論知識的掌握并靈活運用的目的,使學生既具備扎實的理論知識,又具有較強的實踐技能。
4.改革教學方法和教學手段。①教學方法多樣化,突出學生的主體作用要真正做到課堂教學以學生為主體,首先要轉變教育思想與教育觀念。要把課堂教學效率作為教改的主要問題,向課堂教學要質量、要效率?!赌z體與界面化學》課程不僅要培養學生掌握相關的理論知識,還要培養學生具備一定的實驗技能,教學過程中應注重突出學生的主體地位,積極調動學生自己思考、探索的興趣與動力。真正實現由單純接受知識轉變為接受與探索相結合,由培養知識型人才轉變為培養技能型人才。此外,應該大膽借鑒國外的先進教育理念,注重師生間的互動,以一種平等、相互交流、相互激活的方式組織課堂教學活動,要求學生主動參與,自由思考,隨時提出問題并解決問題。在實現“授”與“受”統一的同時,培養學生的創造能力和學習能力。②實現教學手段現代化。多媒體集圖文聲像于一身,以其多維化的表現形式,為《膠體與界面化學》課堂與實驗教學提供了新的手段。這就要求教師充分利用多媒體教學手段,生動而形象地展現《膠體與界面化學》實驗的工藝以及實際膠體體系產品的性狀,使學生有更好的感性認識[3]。
5.設置適合專業方向的實踐教學內容。《膠體與界面化學》適合應用于不同的領域體系,但針對不同的領域又有不同的側重,所以實踐教學環節要緊扣本專業學生的發展方向,結合化妝品領域所需的實踐技能,增加與專業相關的綜合型實驗與設計型實驗教學內容。鑒于《膠體與界面化學》針對輕化工程化妝品方向的學生,實踐教學內容與日用化工緊密結合,如在“乳狀液的制備”實驗中,不僅僅是不同類型乳狀液的制備,同時要增加乳狀液的顯微鏡觀察、乳狀液的高低溫、離心穩定性、粘度測定等與產品技術開發相關的實驗方法,形成一個綜合型實驗,使學生不僅能掌握乳狀液的制備,同時也能掌握乳狀液的乳化性能與穩定特性,為未來實際膏霜乳液體系配方的開發奠定基礎,可以很好地運用乳狀液形成與破乳的理論,更好地設計穩定性、使用性能良好的產品配方。
6.提高教師自身的工程素質?!赌z體與界面化學》在教學過程中,需要與各相關領域的緊密結合,與下游課程的融會貫通,對教師的要求較高。不僅僅是對《膠體與界面化學》理論知識體系的講授,更多的是通過該課程的教學,增加學生對化妝品行業的了解,激發學生對行業的極大熱愛,同時要引申到下游課程的相關內容,這就要求教師不僅對行業非常熟悉,還具備一定的本專業的技術背景。為了更好地引導學生未來對化妝品相關知識的學習,最好能具有化妝品行業的工程背景,不僅熟悉行業的現狀,還了解行業的發展趨勢,同時還有配方開發的基礎,才有可能更好地啟發學生將《膠體與界面化學》的理論知識,應用到化妝品領域及配方開發的過程中。
7.教學中應注重產、學、研相結合。目前高校與企業的聯系不夠緊密,導致學校的教學內容與企業需求脫節等問題。在課程的教學過程中,盡可能結合企業與學校的產、學、研,通過與企業共建實驗室和研發中心,與企業有更多的溝通交流機會,聯合優化課程內容,使得學生有機會參與到產、學、研合作的過程中[4],把實踐性課程引入課堂與實驗室。高校要及時吸收新的科學技術、科學研究及教學改革的新成果并轉化為開放實驗的教學內容[5]。根據行業的發展趨勢,及時更新實驗教學內容,不斷改進實驗教學方法,有效提高教學質量。要有意識地培養、訓練學生理論聯系實際的學風和嚴謹的科學態度,提高學生分析問題、解決問題的能力。
綜上所述,針對我院輕化工程化妝品方向《膠體與界面化學》課程的教學,必須根據本專業的特色,在教學過程中緊密聯系實際,將枯燥的理論知識靈活應用于實際體系;通過激發學生對化妝品行業的熱愛,啟發學生對生活中實際例子的觀察與思考,充分調動學生的學習積極性;并通過與下游課程的融會貫通,與企業的緊密結合,以培養動手能力強的高級技能型人才為目標,使教學處于良性循環,從而達到較好的教學效果。
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