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能源化學工程專業前景范文1
關鍵詞:化學工程工藝 綠色化工技術 應用
前言
隨著我國工業科技的進步,人們對化工材料的要求越來越高,例如節能性、環保性等方面的要求不斷提高,近年來,我的能源及環境因為工業的發展帶來了嚴峻的挑戰,特別是近幾年,我國的環境污染問題及能源消耗問成為備受關注的領域,我國化工研究人員也在重點研究關于不可再生能源的保護問題、生活垃圾的處理問題及工業污染物的合理排放問題。眾所周知,在化工工程工藝中,很多有害、有毒的物質會被產生,如果這些物質處理不當,便會排放到大自然中,久而久之會對生產平衡起到嚴重的影響,綠色化工技術是提高化學工程工藝的先進技術,化工材料對生態環境的污染問題可以有效解決,提高化學工業的能源利用效率。本文將重點對綠色化工技術在化學工程工藝中的應用展開深入研究。
一、綠色化學技術的發展
在傳統化學生產過程中,很多有害、有毒的物質會被產生,嚴重的滯后性使得化學工程工藝長期處于被動的生產狀態下,因此,這種傳統的化學工程工藝無法得到資源優化的目的,對于污染物的處理工程效果較差,污染物處理效率低下,同時提高了對化學污染物處理的成本。而綠色化學技術的出現,可以有效解決傳統化學工程工藝中對污染物處理的問題,可以通過先進的技術,對污染物進行脫硫、除塵等方面的處理,具體實施方法如下:
1.采用綠色化學原料
在化學工程生產過程中,其流程及工藝直接由化學生產原料決定。在傳統化學工程中,大多數采取的生產原料是不可再生的能源,選擇這種化學材料增加了污染物質的排放量,同時增加了我國對不可再生能源的消耗量,因此,化學工程工藝中,選擇綠色的化學原料是重點研發的領域,例如使用苞米桿、蘆葦等農副產品廢棄物,便是典型的綠色化學原料,這些物質無污染,直接投入化學生產中,可以直接轉化成醇、 酮、 酸類的化學品,不會產生任何有毒或有害其物質,只會產生氫氣等物質。
2.提高化學反應的選擇性
化學原料通過化學工程工藝,產生相應的化學反應,產生相應的化學品,因此,在化學工程中物質反應的重要組成部分便是化學反應,在提高化學工程的生產效率及生產質量時,利用合理、有效的化學反應途徑意義重大。反應環境、原料、時間、特點等因素都會影響化學反應。在化學工程中,氧化反應是最常用的反應形式之一,在整個反應過程中會產生大量熱,很多化學原料會因為熱催化產生變質現象,這也是直接導致化學品生產質量低下的主要原因。而新型反應形式―烴類氧化反應可以增加生產物的同分異構反應時間,同時提高催化物反應催化能力。
二、綠色化工技術在化學工業中的應用
1.清潔生產技術
輻射熱加工技術、臨界流體技術、綠色催化技術等無毒、無害、無污染的綠色化工技術統稱為清潔生產技術。該項技術可以廣泛應用于冶金、印染、垃圾處理等各個行業。此外還有很多先進的脫硝脫硫技術、煤氣化技術及利用風能太陽能燈自然發電技術也都利用清潔生產技術。例如,在海水淡化技術的應用中,有效利用了我國海水資源,將海水中的鹽與水的成分分離,在處理過程中不會對環境狀態產生任何不利影響,還能有效解決我國淡水資源匱乏的現狀。此外,海水淡化處理工藝所產生的氫氧化鎂等物質的處理工藝成本低廉,工藝簡單,并且 不會產生二次污染,因此此項技術未來發展的前景非常廣泛。
2.生物技術
生物技術主要應用于化學仿生學及生物化工兩個方面,其中技術范疇主要包括細胞、基因、微生物等。作為一種高效、轉移性強的生物體內催化劑――生物酶,可以廣泛參與到各個生物化工的合成過程中。另外,膜化學技術也是化學仿生學中被廣泛應用的生物技術。通過生物技術可以使再生資源合成化學品,這是綠色化工技術經常沿用的方式。動植物中提取的有機化合物原料或石油、煤炭等作為原料都是綠色化工技術的原料。例如,在綠色化學工程工藝中,制備丙烯酰胺,可以利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,這樣可以將能耗大大降低,并且沒有污染環境的物質產生。與化學催化劑中的工業酶相比,自然界中的酶做催化劑更加環保,無污染,其反應條件相對較為溫和,產物的性質也優良。
結束語
綜上所述,在傳統的化學工程工藝為人類創造了豐富的物質基礎和能源,但是其生產過程中產生的殘留物給環境污染產生了眾多問題。綠色化工技術的出現對我國化學工程工藝產生了積極的影響,大大減少了化學產品生產加工過程中產生的有毒、有害物質,對我國整個化工產業及環保事業意義重大,能夠真正實現綠色環保、節能減排的目的,是當今化學工業發展中的重要環節。
參考文獻
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從廣義上說,分離強化首先是對設備的強化,然后是對生產工藝的強化,綜合起來說就是只要能將設備變小、將能量轉化效率提高的技術都是化工分離技術強化的結果,有利于實現可持續發展,這也是化工分離技術的主要趨勢之一.古老的化工分離技術原理:利用沸點的不同,將不同的組分從分離塔里分離出來.隨著科技的發展及國內外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術,具有廣闊的發展前景,但是這些在應用中同樣也存在著很多問題,那就是:此項研究對相關分子蒸餾的基礎理論探究比較少,沒有在理論上充分說明和指導,對設計刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究.隨著信息技術的不斷進步,分離技術也不斷得到改善,取得了長足的進步,逐漸信息技術引入到分離技術的研究與開發上,例如在研究熱力學和傳遞的性質、多相流等方面,這些都是信息技術發生功效的主要分離技術,再如分子模擬大大提高了預測熱力學平衡和傳遞性質的水平.對分子的設計加速了可以加速分離,因此對研究和開發新的高效的分離劑有深遠的意義.信息技術的引進有利于新的分離過程的深入,提高工作效率.
傳熱過程的一些新的研究進展和方向
1微細尺度傳熱學研究進展
微細尺度是從空間尺度和時間尺度微細的探討和研究傳熱學規律,現在在傳熱學中已經自成一個分支,發展前景廣闊.當物體的特征尺寸遠大于載體粒子的平均尺寸即連續介質時假定依然會成立,但是由于尺度的微細,原來的假設的影響因素也會相對的發生變化,這就導致了流動和傳入規律發生著惟妙惟肖的變化.目前,微米、納米科學已經取得長足的進步,受到人們的廣泛關注,諸多領域都是圍繞微細尺度傳熱學進行研究的.其中高集成度電子設備、微型熱管、多空介質流動傳熱等多項研究都是微熱尺度傳熱學研究取得的豐碩成果.
2傳熱設備研究進展
通過近十年的研究,利用翅片可以達到促進和增強傳熱的效果
3強化傳熱過程的研究進展
這項研究主要是從改進換熱器設備的形式入手,提高傳熱的效率,并想辦法改進設備使其持續對外放熱,這種改進包括發明新的傳熱材料和改進生產工藝,將過去的設計進行優化等方法.
4傳熱理論研究進展
近年來,傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業生產上的應用,但至今仍未能很好的實現,主要問題是如何獲得實現滴狀冷凝,并且使其冷凝表面壽命延長.改變冷凝界面的性質,將滴狀冷凝應用到工業上進行傳熱改造是傳播熱學研究的主要熱點之一.沸騰的傳熱方式不僅在機械、動力和石油化工等傳統的工業之中廣泛使用,而且在航空航天技術等高科技領域也廣泛的應用著.長期以來,人們都在對液體發生核態沸騰的原因和具有高換熱強度的機理進行著深入的探究.由于沸騰的現象是復雜和多變的,這些都導致了我們不能利用常規的計算方法來計算出沸騰所能傳輸的熱量.到現在為止,加熱器表面受到水沸騰時產生的氣泡的影響,這一問題是最需要得到解決的,也是研究的重點所在,對沸騰傳熱進行計算大都采用機理模型,這種方法存在嚴重的缺陷就是計算的準確率很低,而且需要大量的實驗做基礎,所以目前應用的范圍較窄,目前沒有能較準確計算沸騰傳熱的計算式,因此我們有另辟蹊徑,從新的角度來探究和研究問題,從基本理論出發,提出新的理論與計算方法或研究出新的模型,將數學與之相結合計算出沸騰所傳出的熱量,這將成為今后研究的重中之重.
5與計算機技術相結合
計算機技術的進步使化學中大量的計算問題和數據采集分析的問題得到了解決,同時解決了人力物力和財力,也增加了數據的準確度與精確度,主要表現在計算機技術對計算流體力學和數值傳熱學上的主要貢獻,其主要的研究方法是數值模擬法.這種方法的特點是需要大量的數據計算,而且需要大量的實驗作為補充,采用計算機進行分析和計算,有利于將數據直觀的表現出來,方式更加靈活多變,費用更加低廉,并且得出結論的周期比較短,對于應對此類問題計算機技術是最好的選擇.
化學工程學科未來的發展動態
1將化工過程與系統過程研究相結合
化學變化是一個復雜的過程,這是因為性質決定的,其非對稱性和不平衡性打破了人們的慣性思維,使其控制因素增多,結構尺度變多,其中結構是對過程工程研究的中心問題,主要解決辦法是簡化其結構,使復雜的結構變得簡單,更具有使用價值;首先研究特殊系統,然后推理出一般性的結論,進而推而廣之,這些都為解決結構問題打下了良好的基礎,解決了復雜系統不容易被分析的問題,采用整體法和還原法研究復雜的系統有利于把握系統的主要變換方向,多尺度的思考問題的方式可以將過程問題轉換成平時的時間和空間問題,對研究化學工程的復雜結構有好處.化學工程的這一轉變趨勢預示著化學正在向著應用領域進行擴張,更加注重其實用性和價值性,而非學科本身理論的研究.這也在化學課堂上出現了明顯的改革,從只有實驗和理論兩個過程的化學轉換成有實驗、有計算最后才產生結論的過程,這就需要化學與數學物理等相結合,甚至與計算機技術相結合,進而實現化學過程的更好研究.
2將化學工程與材料科學研究相結合
科學的進步使大量新的技術和產品能源不斷涌現,并且在先進技術的引導下得到了廣泛的應用,這就為化學工程的研究提出了新的問題那就是如何為新的產業的形成和發展提供良好的服務并不斷形成新的完整的理論,化學工程的發展就此進入老人一個新的發展階段.在學科研究的方法上更多的注重學科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化學、生物與化學、能源與化學、環境與化學相結合的工程學科,這些都為化學工程的發展提出了新的發展方向和研究課題,為化學的發展做了良好的鋪墊.
3將化學工程與信息工程研究相結合
化學工程技術的熱點是將化學工程與信息工程研究相結合,隨著信息技術的發展,信息技術已經深入各行各業,通過計算機技術可以收集大量信息,并對此進行精細的計算,隨著大量的數據的統計和分析,可以得出很多重要的規律和結論,這些規律可以用來作為提高效率和生產效益的理論依據,同時可以預見,將化學工程和材料科學結合起來進行分析必將是化學工程領域的重點研究課題,必將成為引領化學研究的主要方向.
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從全球及國內形勢分析,自金融危機以來化工行業發展放緩,但仍有一批新項目上馬,從而創造出一定的就業崗位,同時對相關專業人才的需求也逐步上升,這就意味著給化工專業的高校畢業生提供了更多的就業機會。
據悉北京化工大學的畢業生就業率能達到90%以上,部分好的專業甚至能達到100%。能有如此高的就業率不得不歸功于化工行業人才的專業特點:其一,專業口徑寬、覆蓋面廣,研究領域涉及有機化工、無機化工、精細化工、日用化工、材料化工、等諸多領域,技術成果可直接應用于化學工業,服務對象遍及化工、石油、醫藥、能源、輕工等各部門。其二,工程特色顯著、知識的可遷移性強,本專業以化學工程與化學工藝為知識結構的支撐點,并將兩者有機結合,化學工程主要研究化工過程及設備的開發、設計、優化和管理,化學工藝則研究以石油、煤、天然氣、礦物、動植物等自然資源為原料,通過化學反應和分離加工技術制取各種化工產品,這些工程技術、系統優化技術和產品開發技術,不僅在化工領域,而且在醫藥、材料、食品等眾多相關領域均大有用武之地,因而本專業培養的學生具有較強的工程能力和工作適應性。
根據天津大學、北京化工大學以及內蒙古相關高校提供的就業信息統計,目前化工行業人才就業方向大致歸為技術與銷售兩大類。從人才需求領域來看,應用化學、工程化學、化工機械的人才需求最大。從中國化工招聘網近期招聘形勢分析,企業需求最大的是化學工程與工藝、精細化工和高分子材料與工程三個專業的相關人才,分別占到需求總數的10%、8.5%和6%。同時化工產品銷售人員也是各化工企業及其需要的,從招聘情況看,化工行業銷售人員必須具備化工方面的專業背景,對產品的生產工藝、原材料和配方要非常熟悉?;やN售人員屬于復合型人才,不僅要有化工領域的專業知識,還要掌握必要的銷售技巧,該崗位對人才的知識、個性、能力等方面要求都相對較高。
從對人才的要求來看,懂技術、懂管理,能充分運用專業知識和生產經驗,將實驗室成果轉化為產品并推廣到市場的人才,是企業最需要的復合人才。普遍來講,化工行業突出的特點就是行業內分工越來越細,專業創新越來越重要,“專業化”越來越突出,整個行業創新體現在專業技術創新上。化工行業對專業要求嚴格,是因為化工業技術含量較高,且門類繁多,不同產品的工藝、配方,國家標準各不相同,導致人才很難通用,也就是說對于化工人才,專業是否對口很重要。
2.化工企業用人基本標準
市場的競爭就是人才的競爭,在市場競爭越來越激烈的今天,化工企業對人才的需求越來越大。在企業招聘中,我們發現過硬的專業技能往往被各類人才看作是在市場競爭中的重要砝碼,但現在越來越多的企業在招聘過程中卻把對企業的忠誠度放在第一位。忠誠度是任何企業都強調的一項素質,化工企業尤其如此。因為化工企業在生產過程中都涉及許多研究成果和核心技術,如果招聘的人員對企業的忠誠度不高,他們在掌握這些之后一旦不辭而別,對化工企業造成的影響和損失是非常巨大的。因此,相當多的化工企業在評價人才的價值時,都將忠誠度置于專業技能之上。
3.化工行業發展預測及相關人才就業形勢分析
化工是一個周期性的行業,每當有新項目大量投產時,開工率就會下降,經過一段時間的調整加上經濟的增長,開工率將會回升?;ば袠I接下來一兩年的開工率會相對較低,但經濟復蘇后開工率等指標都會有所好轉。此外,像上世紀80年代初一樣,一些舊的產能項目正在關停,部分效率較低、成本較高的老設備將會徹底關閉。
化工產品需求增長的根本推動力是GDP的增長。通過長年對市場供求關系進行的分析發現,無論是全球還是各個地區,聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴的需求增長都與GDP增長有著明確的關聯,即聚烯烴的需求增長速度大概比GDP增長高2~3個百分點。也就是說,在預期未來全球GDP將以每年3%左右速度增長的情況下,全球對聚烯烴的需求增長將在5%~6%?;ば袠I能夠繼續保持強勁增長的另一個重要原因是,發展中國家不斷提高的物質生活水平。據預測,地球人口2030年將增至80億左右,其中大部分增長來自發展中國家;同時,全球經濟規模預計將翻一番,達到70萬億美元左右,而化工產品的形式是多樣且不斷變化發展的。因此全球經濟環境的改善,特別是發展中國家的進步,將大大推動能源和化工產品的使用率上升,使化工產品滲透到終端產品市場,如汽車、包裝、建筑、健康和個人護理。
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關鍵詞:化工分析技術 離子選擇性電極 環境污染
在化工生產過程中合理使用化工分析技術,可以保障生產運行順利、降低生產投入成本、提高生產效率,對化工生產具有重要意義。近幾年,隨著我國化工產業的不斷發展,對化工分析技術所提出的要求也逐漸提高,本文就我國化工分析技術的實際應用與發展前景進行了簡單的分析。
一、化工分析技術簡要概述
化工分析技術在化工生產過程中扮演著非常重要的角色,與制造企業中的檢測員具有相同的職責,對公司所生產出來的產品質量進行嚴格把關?;し治鍪菍どa過程進行實時監控,在制造型企業中,如果沒有檢測員的層層把關,會導致很多不良品流入市場,這樣既浪費成本,又影響企業在社會中的聲譽?;どa過程中,也需要利用化工分析技術對生產過程中的錯誤進行檢查,避免不良品流入市場。
1.化工分析所包含的檢測方式
化工分析是化工生產過程中的一種工業應用,是由化學分析及儀器分析兩種方式構成?;瘜W分析是根據一定的化學原理,并使用相關化學方法對化工產物的構成進行檢測,其中所運用的化學方法可以根據不同的分析任務分別進行定性分析和定量分析。定性分析指的是檢測某種物質是否存在被檢測的產品中,并對該物質的構成成分進行進一步探測,分析它是由哪些元素或哪些有機物所構成;定量分析指的是對某化學產品中各類物質的組成成分進行檢查,研究他們的相對含量。儀器分析是指依靠專業檢驗設備對樣品中某物質是否存在、及相對含量進行分析的方式。
2.化工分析的引導性作用
在化工生產過程中運用化工分析,可以有效引導化工生產工作的順利進行?;し治鍪鞘褂没瘜W分析及儀器分析兩種方式來實現化工生產過程中的材料分析,并實時對化工生產工程中遇到的問題進指導和反饋,實現化工生產的科學管理?;し治鲈诨どa過程中的指導作用十分明顯,主要體現在以下方面:首先,化工分析技術可以對能源燃料及化工原材料進行分析,減小原材料和能量的消耗速度,降低生產投入成本,提高生產效率。對原材料、半成品、成品進行質量檢測,并監督生產過程,及時控制異常狀況發生,最大程度降低不良品生產率,確保成品的優質性;其次,化工分析技術可以對廢水、廢氣、廢固進行檢測分析,盡可能地將污染程度降到最低,并避免安全事故的發生,維護化學生產工作人員的人身安全。
二、化工分析技術的應用分析
化工分析技術中常用的是離子選擇性電極技術。大部分離子選擇性電極均為膜電極,雖然還存在一些其他類型的電極,但是都具備相同的敏感膜,敏感膜可以將兩種電解質溶液分開,在很大程度上可以影響反應性及電極的選擇性,敏感膜與能斯特公式相符合,可以使用膜電位的理論基礎對離子的濃度進行檢測。它主要是通過電位法來對液體中一些特殊離子的活躍度進行檢測。近幾年來,我們在膜材料的研發上進行了一些探索,對各種類型的敏感膜進行了一系列研究,敏感膜的研制可以有效改善化工分析技術的精確性,并且對溶液的化學帶來了較大影響,無論是在工業還是農業方面,都得到了充分的應用。下面,我們看就對離子選擇性電極的特點進行簡單介紹。
第一是使用范圍較廣,離子選擇性電極從理論上來說是可以對任何離子的選擇性電極進行制造和提取的。因此,相關學者正在努力提高其選擇性方面的能力;第二是反應能力較快,離子選擇性電極使用起來較為簡單,且反應較快,在操作過程中不會對溶液的基本條件進行破壞,也不用對操作進行分離。相比于化學分析方式來說更加迅速便捷;第三是價格低廉,便于攜帶,離子選擇性電極的形狀多樣,一些較小的選擇性電極甚至可以做成針尖插入血管。因此,在試驗室內,離子選擇性電極作為一種合適的檢測工具,為化工分析工作提供了極大的便利;第四是能夠實現與其他儀器的連接,離子選擇性電極操作簡單,可以與其他檢測設備進行連接,進行更加深入的檢測工作。正是由于以上特點,離子選擇性電極才被廣泛地應用在化工分析工作中,并擁有良好的發展前景。從理論上來說,離子選擇性電極可以對任何離子的選擇性電極進行制取,因此專家正在致力于消除干擾離子及提高制取速度方面進行研究。離子選擇性電極是電化學傳感器,大多數都是根據膜電極技術而進行工作的。離子選擇性電極根據敏感膜和試液接觸方式進行區分,可以分為原電極和離子選擇電極兩種類型,原電極是利用敏感膜與試液進行直接接觸,而離子選擇電極是敏感膜利用其它介質實現與試液的接觸,
三、我國化工分析技術的發展與前景
隨著我國科技的不斷發展,化工自動化技術也在隨之進步,在近幾年內得到了較快的發展。而化工分析作為化工生產中的重要環節,其要求也不斷提高。因此,我們必須在化工分析技術上面多下功夫,以更好的技術去適應時代的發展,只有這樣才能預防一些不必要的麻煩發生,例如原材料浪費、人力成本過高、產品質量不合格等的,這些情況都會為企業的社會聲譽造成嚴重影響,不利于化工企業的發展。由此可見,化工分析技術在化工生產中所占的地位越來越重要。隨著化工分析技術重要性的不斷提高,化工行業對化工分析技術人員提出的要求也越來越高,化工分析人員應努力堅固專業理論知識,并熟練掌握化工工藝的操作技術,并了解化工分析技術的相關知識。通過這些知識,來樹立嚴謹的工作態度,并形成對“量”的概念,及時提供精準的分析數據。培養專業的化工分析人才,可以有效推動化工產業的高速發展,并提高原材料的利用率,為環境保護作出一份貢獻。近幾年隨著環境污染情況的不斷惡化,環境保護問題也越來越受到社會的重視,化工產業作為污染程度較高的產業,自然而然成為了治理的首要對象。因此,化工分析作為其中一項重要的環境,必須得到科學合理的應用,盡量將其對于大自然的破壞程度降到最低,使化工生產變得更加環保,更加原生態,為國家的環保事業貢獻一份力量。
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能源化學工程專業前景范文5
關鍵詞:綠色化工化學;發展;生態文明建設
中圖分類號:TQ0-4 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)10-0026-01
生態文明建設是中國特色社會主義事業“五位一體”總體布局的重要組成部分。建設美麗中國,實現中華民族永續發展,必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念,把生態文明建設融入生產生活的各方面和全過程?;せ瘜W是科學研究和國民經濟的重要組成部分,以可持續發展為主旨,加快發展綠色化工化學,形成節約資源和保護環境的理念和科學技術,是建設生態文明的重要內容和途徑。
1 綠色化工化學的含義
綠色化學化工是具有重大社會需求和明確科學內涵的新興交叉學科,是人類及全球環境安全的保證,是當今國際化學與化工的前沿[1]。綠色化工化學屬于跨學科交叉性的研究領域,是隨著經濟和科技發展而產生的新概念。在我國,綠色化工化學研究工作的產生和發展最早可以追溯到上個世紀八十年代后期,同行業研究領域中的部分專家學者也習慣將綠色化工化學稱為環境友好化學[2]。與中國傳統的化學生產工業相比,現代化的綠色化工化學有著較為顯著的區別。
2 綠色化工化學的發展優勢
2.1 有利于節約生態資源
將社會經濟收益水平的提升放在化學化工研發工作開展的首要地位,是傳統化學化工工程研究工作的核心管理理念,而對于生態環境的保護則處于次要地位。與傳統化學生產工業相比,現代綠色化工化學工業的研究和生產秉持綠色發展理念,通過采用更加科學的生產技術、應用污染力度較低的化學原材料,來有效降低生產給環境帶來的傷害。同時,由于企業根本上還是受制于成本效益的約束,因此相關技術作業生產人員在生產和研究綠色化工化學時,要努力實現相關化學原材料自身使用價值的最大化發展[3]。因此,綠色化學化工無論是在生產理念的革新還是生產技術的應用方面,都得到了全面的改善和提升,更加符合可持續發展的要求。
2.2 有利于實現化學工業資源的合理利用
從生產研發的原料、化學溶劑一直到化學化工研發生產所必需的化學催化劑,均采用無添加無污染的綠色環保原料,使相應化學工業資源能夠在合理利用的基礎上,實現自身原料應用價值的最大化提升。在這一過程中,不僅不會對客觀生態環境發生污染的損害,一些綠色化工化學原材料的科學循環利用還能夠在保護生態環境方面發揮重要的作用。綠色化工化學工業對化學工業資源的合理利用,一方面降低了化學企業的生產成本,另一方面從化工研發生產的源頭降低了其對客觀發展環境造成污染的可能性,有助于科學可持續社會發展終極目標的實現。
2.3 有利于減少化學工業廢物的排放量
工業廢物特別是有毒的工業廢物排放是環境污染的主要來源,如何減少排放或降低排放的不利影響是工業生產要面對的重要課題。我國傳統的化學工業在研發以及生產過程中,由于綠色環保研發的技術水平較低,經常出現大量化學污染物排泄在外的消極生產現象。這些被化工業大量排放的化學反應廢物,對我們賴以生存的生產生活環境造成了巨大危害?,F代綠色化工化學則針對這一現象,對相應化學反應合理利用的工作流程進行了優化管理,使其能夠在化學物質產生化學反應的開始,就對相應化學物質的組成Y構進行分解以及重新組建。在不改變化學原料基本屬性的前提條件下,全面修繕其中容易產生環境污染的有害組成部分,經歷過化學重組的綠色化工化學生產原料相比傳統帶有污染成分的化學原料,往往具有更高效的利用率。這樣,經過一系列綠色研發與生產的工作流程以后,被排泄在外的化學原料數量就會大量減少。
3 進一步發展綠色化工化學的建議
3.1 完善體制機制,營造良好發展生態
把綠色化工化學納入新興產業發展規劃,持續深化重點領域和關鍵環節改革,全面營造有利于綠色化工化學發展壯大的生態環境。推進簡政放權、放管結合、優化服務改革,進一步完善審批方式,最大限度減少對相關企業的事前準入限制。落實相關法律法規政策,落實綠色化工化學科技成果轉化有關改革措施,提高科研人員成果轉化收益分享比例。強化知識產權保護維權,依法嚴厲打擊侵犯知識產權犯罪行為,保護綠色化工化學領域的知識和技術創新熱情。
3.2 保障投資供給,建設研發基地
穩定的投資是產業發展的源頭和保障。特別是對于還在初創期的綠色化工化學產業來說,由于技術還處在不斷探索之中,因此面臨著許多不可預知、難以確定的風險。從一定程度上來說,技術創新是全社會的公共產品,所以政府應該承擔一定的責任。政府應加大對綠色化工化學的經濟政策扶持力度,發揮財政資金引導作用,創新方式吸引社會投資,加大對綠色化工化學產業的財稅支持。應加大金融和稅收支持,大力發展創業投資和天使投資,積極支持符合條件的綠色化工化學企業通過多種方式融資,完善鼓勵初創期綠色化工化學科技型企業的稅收支持政策。應加大科技支持,積極構建企業主導、政產學研用相結合的綠色化工化學產業技術創新聯盟,支持建設關鍵技術研發平臺,采取新機制建立一批產業創新中心。
3.3 加快培養專業人才,提供強大智力支撐
在科技日益激烈的今天,人才已成為一個行業、產業及至整個國家和地區的第一資源和核心競爭力。國家應鼓勵高校加大綠色化工化學方面的學科和專業建設,根據產業發展情況合理擴大相關專業招生比例,及時調整教學內容和課程設置,加大教學改革力度,加強相關課程的師資隊伍建設,為綠色化工化學發展儲備高素質人才,特別是培養一大批高層次急需緊缺人才和骨干專業技術人才。引導和支持事業單位科研人員到企業開展創新工作或創辦企業,鼓勵綠色化工化學人才向企業流動。在綠色化工化學企業設立一批博士后科研工作站,加大產業關鍵核心技術研發力度。在充分發揮國內人才作用的基礎上,還要充分利用全球人才,完善相關政策,加快引進和培養一批高端人才、領軍人才。
3.4 加強宣傳引導,形成思想共識
理念是行為的先導,綠色化工化學的發展,離不開可持續發展思想的指導,因此必須推動全社會廣泛樹立綠色發展、循環發展、低碳發展的理念。要看到,綠色化工化學雖然在我國已經有了三十多年的發展歷程,但社會對于綠色化工化學的相關理念還知之甚少,很多人從未聽說過這一名詞,不知道綠色化工化學為何物,形成系統化理論化的知識觀念的就更少。為改變這一局面,政府、企業和科研院所應該認真擔負起宣傳教育的責任。專家學者和化工企業的高層管理人員應充分發揮自己的專業特長,通過編印材料、出版專著、專題講解等多種方式,通俗易懂地向社區、學校以及大中小型企業等廣泛宣傳綠色化工化學的核心生產研發理念,讓現代化的資源利用一體化的發展模式深入人心,提高全社會的環保意識和能力。
4 結語
總之,在社會經濟發展備受資源、能源和環境約束的今天,綠色化工化學憑借其高度節約的生產理念和減少廢棄物排放的現代化生產方式,受到了前所未有的關注。當前,我國正處在全面建成小康社會的關鍵時期,經濟發展進入新常態,發展綠色化工化學是轉變發展方式、認識適應引領經濟發展新常態的重要舉措,是實現經濟社會可持續發展的必然選擇。方向已經明確,探索已經展開,但在未來的發展進程中,仍存在著許多值得深思的問題,需要系統研究解決。
參考文獻
[1]王靜康.綠色化學化工發展前景與人才培養[J].中國大學教學,2013(1):9-13.
能源化學工程專業前景范文6
學習是一個連續的過程,尤其是機械工程專業,該專業的課程設置是一環扣一環,結構緊湊和合理,因此,課程和課程之間聯系很大。但是,傳統的機械工程專業,似乎并沒有涉及到化學這一學科,更多的是涉及到數學和物理。其實,機械工程和化學關系也很大,理解到這一點,還可以把本課程作為機械制造課程群的基本課程之一。如《工程材料》課程:材料的結構涉及到化學的物質結構內容,不銹鋼涉及到電化學腐蝕內容,化學熱處理更是直接和化學有關;《機械制造基礎》課程:各種熱加工都不開化學熱力學知識,冷加工離不開表面工程和摩擦學知識;《機械制造工藝學》課程:鋼材表面的預處理、表面成形的工藝確定、表面質量的確定、各種熱處理工序的安排、各種先進制造工藝等都離不開化學知識;《再制造》課程:由于機械零部件的主要失效形式是磨損、腐蝕、斷裂三種,因此,零部件的再制造技術離不開表面工程、摩擦學、電化學、納米技術等化學知識。由于本課程理論較深,偏科學,機械工程學科相關課程實踐性較強,偏技術。事實上,理論和實踐、科學和技術從來都是相輔相成的。一般而言,它們存在兩種基本模式:一是由于生產實踐需要創建了技術,然后提高到理論上來,再反饋到技術中去,促進技術更一步發展;二是在實驗室中揭示了某些基本規律,建立了比較完成的理論體系,然后再在生產技術中創建全新的技術部門。比較化學學科和機械學科的關系,也有助于理解科學和技術的辯證關系。
2結合專業實際,闡明化學基本原理
在講解教材主體部分的時候,應適當結合機械工程專業特點,這樣講解起來學生印象較為深刻,同時又可以讓學生在大一階段逐步滲透機械工程學科思想。如講解物質結構部分,化學的結構是原子結構、分子結構、各種結合鍵結構、晶體結構等,這些內容純粹是化學知識,其實,結構的范圍很大,機械工程也有宏觀的結構。如軸上有鍵槽、軸肩、擋圈等,連接結構有螺栓、雙頭螺柱、螺釘等,機構結構有平面連桿、凸輪、齒輪機構等。這些都是結構,只不過和化學的結構從內容上不一樣,但從結構決定性能的角度看,實質是一樣的,只不過結構的尺度不一樣,一個偏微觀,一個偏宏觀,現在很多科學研究都是跨尺度研究。再比如化學的合稱,在材料界稱為制備和加工,在機械上就是機械制造,名稱上有差別,實際各自的角色都差不多。學院除了機械工程專業以外,還有三個專業,分別是過程裝備與控制工程、交通運輸、農業機械化及其自動化,學生應對一個學院的專業有一定的了解。在講解反應部分,這部分熱力學知識涉及到能量的改變,在學院這幾個專業里面,都要涉及到能量的轉化,機器和汽車涉及到電能、化學能、機械能等相互轉換,而過程裝備與控制工程專業有專門傳遞能量的過程工程;同時,該部分和過程裝備制造工藝密切相關,過程設備殼體制造的準備工序第一道就是鋼材的凈化處理,以清除材料表面的銹、氧化皮和熔渣等;講解電化學部分,也可以結合過程裝備與控制工程專業某些過程機器防腐蝕的特點來講解。事實上,過程裝備與控制工程專業以前是化工機械專業,是化學工程各機械工程兩大學科結合起來的。
3結合寧夏地區實際
大學的根本任務是人才培養,但同時大學也要服務社會,從這個角度講,老師應了解本地的相關企業,對于學生而言,也要清楚自己的專業和所學課程和當地社會的關系。,在講解熵變時,可以聯系能源的開發前景和利用效率,找到更加清潔與高效的新能源,如燃料電池、太陽能等[2],可以結合國電寧夏太陽能有限公司的主導產品來講解;講解溶液部分,涉及到滲透壓概念,純粹的講解概念學生肯定感覺到太學術,不清楚和身邊的事物有何關系,如果能結合寧夏地區的鹽堿地實際情況,了解到鹽堿地不容易種莊稼就能很深刻的理解滲透壓這一概念;講解溶液的凝固點下降時,可以參考寧夏共享集團有限責任公司,鑄鐵的非鐵元素含量較高,從而凝固點要比鑄鋼低,所以共享集團的鑄鐵溫度要比鑄鋼溫度低;在講解電解池部分,可以結合寧夏青銅峽鋁業集團有限公司的電解鋁、寧夏天元錳業集團電解錳來講解;在講解化學和環境這一部分,可以結合銀川污水處理廠采取的水處理流程環節;講解表面工程與摩擦學的時候,可以結合西北軸承股份有限公司,該公公司的軸承保持架均要采取磷化處理,區內其他機械公司的機械產品均離不開摩擦學知識。這樣學生既學習了知識了,又了解了當地的企業主導產品。
4激發學生興趣
任何學習,要有一定的熱愛才會學好,學起來才有主動性。因此,教學的過程中,可以穿插一些化學發展歷史,化學與諾貝爾獎,化學與社會,化學與生活,化學學科前沿等有趣的典故、故事。如人們利用掃描納米探針技術進行原子、分子尺度上的機械刻蝕,操縱單個的分子、原子,將單細胞核酸分析技術用于疾病的早期診斷,目前已經能夠進行乳腺癌特異性RNA中某種結構的測定[3]。以及向學生介紹化學理論已經取得的成就,這些成就為社會、生活的進步帶來的貢獻,化學的面臨的難題等[4]。讓學生知道化學學科不再枯燥,嚴密的化學學科也存在娛樂性的一面,還讓他們清楚化學學科和社會、生活都有關,更別說機械學科了。同時,也可以使學生理解自然科學發展的共性規律,增加科學素養和情操。
5發揮學生主觀能動性
人才培養的目的是讓學生自己掌握思想、知識和技能?;诖怂枷耄菊n程設置了三個專題:化學與材料,化學與能源,化學與環境。這三部分主要由學生講解,原則是學生要講清楚知識點,講清楚化學與這些主題的聯系,并且一定要聯系寧夏地區實際講解。把班級學生分成三組,每組講解一個專題,每組確定一位組長,讓組長給組成員分工,主要包括查資料、作PPT、演講者等。任課老師首先把每個專題涉及到的知識點和需要查詢的書籍、期刊文獻、圖片、網站等給學生交代清楚。講解的時候,該組學生全部坐在前面,講解完后,其他組學生自由提問,由本組學生負責解釋和回答。
6考核方式
本課程的主要任務是培養學生的自然科學素養,讓學生在工程實際中會運用化學基本原理解決具體工程問題。因此,考核方式與機械工程其它課程有所差異。課程考核采取全程考核,多種方式并存,期末考試考試采取閉卷考試。考核方式如下:(1)在三個專題講解環節要求是每個學生參入,但是分工不同,有的查資料,有的做PPT,有的講解,而且課堂有問答互動。本環節,我給每位學生的起點成績為60分,讓每個參與的學生保證及格。在此基礎上,再根據實際情況,給分工不同的學生不同的分數。(2)小論文環節該環節是每個學生自己完成的環節,在上述各小組分組講課之后,根據現場講解及師生互動情況,每位學生把專題講解總結成小論文,小論文角度不限,充分發揮學生自己的理解,但要兼顧本地區、本專業等基本原則,要求內容正確,層次清楚;圖標規范,語言通順;論證合理,思路清楚;參考文獻等要有出處,是網絡來源,要寫清楚網址。這為學生以后寫科研論文也打下了基礎。(3)期末考試環節本環節采取閉卷考試,學生作答。本環節不僅是考學生,也考老師自己。由于本課程的實際情況,試卷中盡量少出現計算、推導等試題,大部分試題側重運用化學原理解決工程實際。因此,作為任課老師,一定要知識點豐富,了解各個學科(如物理、化學、力學、材料、生物、尤其是機械學科等)的內在聯系和交叉、銜接情況,也要清楚本地區相關企業的實際情況。
7結論