對化工工藝的認識與理解范例6篇

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對化工工藝的認識與理解

對化工工藝的認識與理解范文1

摘 要:本文從強化課堂教學、加強實踐與理論教學相結合以及強化學生工程觀念等方面對《化工工藝學》課程教學方法的改革進行了探討,提高了教學質量和教學效果,為更好地培養具有較強綜合能力的化工工藝專業合格人才提供了重要保證。

關鍵詞:《化工工藝學》 教學 改革

高?;すに噷W專業培養的學生要求具有扎實的理論知識和實驗技能,并具有分析和解決實際生產中出現的問題,有較強的化工生產、科研、設計的管理能力?;すに噷I學生是化工工廠、車間的技術骨干,這就要求他們必須熟悉整個生產過程和操作過程,能夠解決生產中出現的各種問題,同時還要求他們能對原技術進行改進,具有創新能力,以促進生產,提高經濟效益。作為化工工藝專業的專業課程,化工工藝學就顯得極為重要。

化工工藝課的教學目的是從化工生產工藝角度出發,運用化工過程的基本原理,闡明化工工藝的基本概念和基本理論,介紹典型工藝的生產方法與工藝原理、典型流程與關鍵設備、工藝條件與節能降耗分析?;どa工藝的重點放在分析和討論生產工藝中反應、分離部分的工藝原理、影響因素、確定工藝條件的依據、反應設備的結構特點、流程的組織等。同時對工藝路線、流程的經濟技術指標、能量回收利用、副產物的回收利用及廢物處理運作進行一定的論述。通過加強基礎、面向實際、引導思維、啟發創新,使學生獲得廣博的化學工藝知識,培養理論聯系實際的能力,以便在生產與開發研究工作中開拓思路,觸類旁通,靈活運用,不斷開發應用新技術、新工藝、新產品和新設備,降低生產過程中的原料與能源消耗,提高經濟效益,更好地滿足社會需要。

為了更好地培養學生的綜合思維和分析解決實際問題的能力,在就業形勢日益嚴峻的今天,確?;すに噷I學生具有更強的競爭力,我們對該課程教學方法的改革進行了探討。

一、強化課堂教學

化工工藝學是化學基礎知識包括無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化工原理、反應工程、化工熱力學、化工設備機械基礎等在實際生產中有機的綜合應用。它根據化工產品的標準和用途、生產方法和原理,生產工藝、工藝條件、生產設備以及生產過程中三廢的處理等對各種基本化工產品進行了介紹,內容廣泛也復雜。因此必須確保學生掌握化工工藝學的特點以及典型化工過程的各是如何將所學基礎知識串聯綜合起來,并應用于實際生產。作為教師首先就要把好課堂教學的質量關。

1、活化教學內容

化工工藝學是基本上都是按照某一產品的生產原理,工藝條件、生產工藝、生產設備的順序進行講解,但是許多產品的生產過程往往包含了多個工段,如以天然氣為原料進行合成氨的生產包含了脫硫、轉化、變換、脫碳、精制以及合成等,這些工段的生產原理、條件、工藝設備等之間是相互聯系,互相制約的,如采用高變—低變進行CO變化,在后續精制時最好的方法就是甲烷化法,也就決定了其相應的條件、設備等環節。因此在課堂教學過程中不能孤立學習和掌握某一原理或工藝,必須前后內容互相滲透、相互聯系。

另外不同的產品生產過程中也存在許多共同的地方,如乙烯生產設備采用的裂解爐,表面上與甲烷蒸汽轉化一段爐沒有什么共同之處,但是二者都是吸熱過程,其提供熱的方式是類似的,如輻射供熱,這就決定了其內部結構存在共同的之處,如裂解爐和轉化爐都包括輻射段和對流段兩部分,輻射段內部布置反應管,爐壁上設置燒嘴,而對流段里布置的是換熱器。通過對不同的產品所采用的設備結構或其他條件進行比較,可以加深學生對各種產品生產原理、設備等的理解。

課堂教學中采用提問或啟發式教學,讓學生帶著問題學習,并結合實際生產與學生共同分析問題,尋求解決問題的最佳方案。這樣既能提高學生的學習興趣,又能提高學生分析問題解決問題的能力,為解決實際生產問題奠定基礎。

2、運用多媒體教學手段

化工工藝學相對與其他課程有自己的特殊性,它注重的不是某個公式或原理的推導,而是對原有基礎知識在實際生產中的應用。在教學過程中涉及到許多工藝流程都非常復雜,設備繁多,管道錯綜復雜。采用傳統的教學方式:黑板+講解,學生對始終弄不懂流程和設備結構,給教和學帶了很大困難。采用多媒體手段應該特別適合這門課程的教學。采用PowerPoint、3Dsmax、AutoCAD、Flash等制作CAI課件,其中采用3DSmax 三維動畫表現設備內部結構,采用Flash動畫表現一般工藝流程方框圖,采用AutoCAD表現工藝設計,并用不同的顏色、不同的寬度線表示不同的管道,還可采用視頻錄像表現工廠現場,這樣制作的CAI多媒體課件能科學準確、形象逼真、直觀生動表現在學生面前,學生有身臨其境的感受,這大大提高了學生學習興趣,增強了學生對工程設備的想象力以及對實際工業的感性認識。

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3、增加信息量

化工工藝學書中介紹的主要是傳統的成熟的生產工藝,隨著科學技術和工業生產的迅猛發展,開發出了越來越多的新工藝,新技術。教師應當將科技發展的前沿情況,工業發展的行情以及科研新動向和新方向引入課堂。如磷酸生產應用中,雖然濕法磷酸成本低,但是其雜質含量高,限制了其應用范圍,其主要用于磷肥的生產,為了拓寬其應用范圍,國外先于我國開發成功了其凈化工藝,但并未公開這項技術。近兩年,國內也開發成功了濕法磷酸的凈化工藝,并且通過了成果鑒定,填補了國內無濕法磷酸凈化技術的空白。學生在了解新信息、開闊視野的過程中,不但興趣倍增,而且思路也得到拓寬,為培養學生改進和開發新工藝的興趣和能力打下了基礎。

二、加強實踐與理論教學相結合

化工工藝學作為一門實踐性應用性非常強的課程,離不開實踐教學環節。而實踐環節主要包括生產實習(見習)和專業綜合實驗。

1、加強生產實踐

工廠實習是對學生進行理論聯系實際的現場教學。作為課堂教學的重要補充,實習可以采用多種形式。

一方面,根據課堂教學的內容和情況,在一個教學內容完成之后,如硫酸生產教學內容結束,可帶領學生到硫酸廠見習,讓學生將所學知識與實際生產過程緊密聯系起來,這樣既鞏固提升了學生的專業理論知識,同時也提高了生產實踐的有效性。

另一方面,作為化工工藝專業的學生,除對生產過程有一個感性認識之外,還必須對產品生產過程有一個理性的認識,并具有運用所學知識分析解決問題的能力。為此必須進行畢業實習,即學生需要至少有一個月時間要下到工廠。學生進廠以后,首先工程師為學生介紹生產工藝過程,并進行安全教育,然后根據工段或崗位情況進行分組,每個組跟隨相應崗位的工人師傅,按照四班或三班倒制度輪流上下班,由每班的班長和工人師傅負責學生的管理工作和實習崗位的技術指導,并按照規定時間輪換崗位。實習指導教師負責學生組織紀律、安全生活以及專業知識的理論指導。實習結束時,學生必須獨立完成實習報告,此外指導教師還應對學生的實習情況采用口試或筆試的辦法進行考核。學生實習成績由實習車間根據實習情況和指導教師根據學生實習報告情況以及考核情況進行綜合評定。實習成績=車間評定成績×60%+實習報告成績×20%+考核成績×20%。并將實習成績記載學生檔案。

2、加強專業綜合實驗

化工工藝專業綜合實驗是化工工藝類專業的工藝性綜合實驗,是學生在基本完成專業理論課學習之后,必須完成的實踐教學環節,該綜合實驗旨在培養學生的實踐動手能力。一方面我們應當設立一個科學合理的專業實驗室,配置相應的專業綜合實驗教師,確保專業實驗的目的和質量;另一方面,在條件有限的院校,可讓學生參加到教師進行的與化工工藝課程內容相關的研究項目中,從而實現對學生動手能力的培養,也為進行畢業論文或設計以及今后進行生產或科研工作打下基礎。

通過加強實踐環節與理論教學相結合,學生對化工生產工藝專業知識興趣有了很大的提高,課堂效果明顯提高,同時也提高了學生在化工生產過程中分析和解決實際問題的能力,為將來走上工作崗位打下良好的基礎。

三、加強工程觀念的培養

化工工藝專業課的特殊性要求工程技術人員必須具有工程觀念,這是工程技術人員必須具備的業務素質。作為工程技術人員是化工生產過程中的主要組織者和參與者,其業務素質的高低、工程觀念的強弱直接決定生產能否正常進行,生產是否會產生效益等。如以焦碳為原料生產合成氨的小型氨廠,包括了的生產包括了造氣、變換、脫硫、脫碳、精制、合成以及水處理和壓縮8個工段,涉及的物料數十種,設備和管道不計其數、能量利用和消耗等方方面面,如果沒有工程觀念,任何一個環節出現物料、能量或設備問題都將導致生產停滯或企業虧損。因此工程技術人員必須從工程觀念的角度考慮每一個生產環節,合理配置流程,以實現過程生產的最優化。

作為化工工藝專業的老師和學生,往往都不太重視對工程觀念的培養,因此盡管我們培養的工藝專業畢業生大部分都掌握了扎實的理論知識,但是工程觀念淡泊,進入企業后,很難立即進入角色。而對企業來說,是非常歡迎具有初步工程觀念的畢業生,因為他們在接收畢業生時不僅要求知識層次,更注重畢業生所具有的實際工作能力,這樣可以縮短工作后的“再教育”過程,使他們能在更短的時間內參加到生產操作中去。

盡管工程觀念是在長期工作學習過程中形成的,但是它既離不開生產實踐的鍛煉,也離不開對學生在校學習期間工程觀念的培養。因此我們在課堂教學和實踐教學過程中,必須注重培養學生的工程觀念,確保培養出不但具有扎實的理論基礎知識,而且還具備較強的實驗技能和實踐能力,即具有較強的綜合能力的化工工藝專業人才。

對化工工藝的認識與理解范文2

關鍵詞:裝配 數字化 工藝管理

中圖分類號:TP391.7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)03(b)-0107-01

現在企業生產過程中,加工生產已經慢慢向精益化轉變,產品的裝配情況將直接影響著產品質量。通過對現場裝配工藝的改進,使得工藝技術人員從繁瑣的工作中解放出來,投入更多精力用于技術創新。使得生產現場操作明確、規范,減少更改和返工,使得生產管理獲取實時、準確數據,實現精細計劃和科學管理。所以在三維技術的基礎上,應用數字化手段來提高裝配生產率和可靠性具有重要意義。

1 裝配工藝原狀態

裝配業務是制造企業的核心業務,這個過程將直接影響產品的質量。裝配過程要求嚴格,工藝也很復雜,從設計部門提供設計數據到工藝編制、審批以及歸檔發放。傳統的工藝編制過程中根據裝配圖紙,編寫工藝過程文檔,手動統計工藝參數,工作量非常大,對工藝技術人員提出了很高的要求,同時也對使用文件的操作者提出了要求。對于新的流程或業務,工藝人員是非常困難在很短的時間來完成編制工作。因此,在圖紙三維設計的前提下,確定工藝編制要求,呈現直觀的三維結構,提高處理效率,確保產品裝配質量。

2 裝配技術管理

2.1 建立工藝模型

通過規范操作,使得操作員工有了清晰的認識,保障質量穩定的運行,減少依賴員工的經驗,減少技術人員現場協調和指導。通過三維裝配環境中,使得BOM裝配工藝有了明顯的規劃,從而更加方便獲得相關的組裝工序圖或模型,通過規劃和統計進行自動輸出過程。這樣對于操作人員來說,減少二維裝配圖的時間閱讀和分析,通過建立立體卡片縮短工人讀圖的工作時間,從三維裝配環境中改善了現場工藝的可行性和裝配過程的準確性,降低各種總結報告的時間,以確保數據的及時性和準確性。

2.2 整合工藝資源

通過統一的裝配車間技術人員,有效地平衡工作,消除技術壁壘。工藝人員使用唯一的用戶名,接受工藝系統中的任務,在統一的界面環境,數據管理和數據庫中的共享工作,同步建模技術支持多人一起工作,每個人只需要管理用戶角色,這樣有效的利用科技資源,平衡工作量,實現工藝知識的經驗和分享,進而方便車間生產,高效利用生產資源調配。

2.3 改進工藝規程

通過規范和清晰的操作,減少對人力經驗的依賴。工藝人員制定操作的相應步驟,使卡格式規范,同時使用各種直觀和方便的方式如圖形,圖片,模型,動畫,讓操作人員看起來更加的直觀,優化工藝規劃的內容和格式,最終實現工藝規程針對工序和計劃、操作卡針對工步和操作。更改文本顯示技術提供了表達過程信息三維可視化,便于操作的理解,從整體長遠過程上減少工作人員的工作量,以提高生產效率和質量。

2.4 統一工藝標準

改變局限于紙質和表格的裝配機加工藝不統一的方式,建立適合于電子化和信息化,面向工藝、工序對象的結構化工藝編制方式。定制結構裝配和加工兩種類型的過程,但每個處理類型值描述組件或機加工操作,對于不同的數據輸入格式和內容,輸入相對應的內容,同時工藝系統將自動生成所需的統計數據,以獲取每個步驟的信息,工人只打印這一步的程序或操作作業指導書便可以進行操作。統一和規范設計流程和程序的輸出格式的組裝過程,更改原有的加工裝配工藝規范格式,把不能滿足需求的工藝信息進行重新的填寫,使之更能符合計算機系統處理的需求。

3 數字化裝配工藝的實現

裝配過程中裝配工藝的目的是連接產品設計和生產現場實物組裝的橋梁。數字裝配過程有效地連接制造執行產品的設計和實物組裝生產現場,即充分繼承和利用數字產品的設計信息,通過在創作過程的設計,為裝配生產現場提供必要的和精確的過程的技術信息。

不同部門對過程有不同的要求,不同的部門對不同的要求提供處理信息。裝配工作通過計算機系統指令的詳細程序,標準作業程序,為操作員提供更直觀的可視化工作指示。減少人為因素,更容易地引導現場工人使用。通過目前廣泛采用的計算機信息系統,提供了集成的MES組裝所需的數據,MES提供更準確的現場制作等服務,有效地支持MES集成。裝配過程通過設計圖的三維結構設計,為工藝設計的改善提供了可行性的依據,促進裝配科學管理實現精細化。當前裝配工藝設計裝配BOM為基礎的工藝設計,很大程度上提高了工作效率和準確性,同時利用設計圖紙的三維工作指令和可視化技術,改善裝配過程中的工藝設計的準確性,完善工藝知識技術的資源庫,提高了制備過程的效率,利用系統電子審批和變更管理,提高編制過程的效率,由隨后的裝配過程模擬,改善裝配精度。

一系列的變革可以達到顯著的收益,例如實施超前工藝流程的調度,縮短生產準備周期。簡化審理過程中的規劃,縮短生產準備周期。通過工藝的試生產,指導生產現場,以獲得實際的工藝經驗,保證了批量生產過程的正確性。電子化管理,實現了設計,工藝,統一的生產數據的有效管理,通過管理數據的共享,批量生產過程符合實際組裝,穩定了產品質量,同時直觀清晰的工作指示,減少現場協調工藝時間,很大程度上節約了成本。

4 結語

研究數字化裝配技術必須有深入的實驗技術,現代管理技術,以實現變革生產方式和方法相結合。但是數字裝配技術包括了復雜的工藝知識和人為因素,使得相關人員無法在傳統的觀念中釋放出去,無法吸收先進的裝配理念。隨著我們國家的制造業產業鏈的發展,最終將從勞動密集型改為精益型,計算機技術的發展又不斷提升工藝技術的改革,因此隨著數字化裝配技術從理論延伸到實踐,必將有著很大的發展。

參考文獻

[1] 孫家坤.基于MBD的三維CAPP系統分析與實施[J].山東建筑大學學報,2013(4).

對化工工藝的認識與理解范文3

關鍵詞:煤制氣 方法 技術現狀 工藝研究

一、前言

從目前我國煤制氣技術的發展及應用來看,煤制氣技術可以分成五大類,在具體生產中得到了有效實施。為了保證煤制氣技術取得積極的應用效果,我們應對煤制氣技術進行深入了解,應認真分析煤制氣方法的具體分類以及該技術的發展現狀,并對煤制氣技術的工藝過程進行深入研究,加深對煤制氣技術的理解?;谶@一認識,我們應對德士古煤氣化技術、殼牌煤氣化技術、噴嘴對置式氣化技術、

魯奇氣化技術和灰熔聚煤氣化技術這五類煤制氣技術進行重點分析。

二、煤制氣方法的具體分類和技術發展現狀

從目前煤制氣技術的具體應用來看,煤制氣方法主要可以分為五類,其技術發展現狀主要為以下特點:

1.德士古煤氣化技術

特點是單臺氣化爐生產能力較大,氣化操作溫度高,液態排渣,碳轉化率高,煤氣質量好,甲烷含量低,不產生焦油、萘、酚等污染物。三廢處理簡單,易于達到環境保護的要求。

對于煤種要求苛刻:

①煤的內在水分含量要低,否則成漿性差。

②煤中氧含量要低,一般不得高于15%,氧含量越高成漿性越差。

③煤的灰熔點不能高于1350℃,

灰分含量要低,一般不能大于20%,否則經濟性差。

④灰渣的粘度要低,流動性要好。

⑤煤粉粒度要小,一般在40~90微米之間。

漿液中煤質含量保持在60%以上,否則氣化強度低,經濟性差。

缺點:

①受氣化爐耐火磚的操作條件和使用壽命的限制,氣化溫度不宜過高。

②氣化爐內砌耐火磚沖刷侵蝕嚴重,更換耐火磚費用大,增加了生產運行成本。

③噴嘴使用周期短,必須每兩個月檢查更換一次,停爐更換噴嘴對生產連續運行或高負荷運行有影響,一般需要有備用爐,增加了建設投資。

④對管道及設備的材料選擇要求嚴格,一次性工程投資比較高。

⑤對煤種要求有限制。

2.殼牌煤氣化技術

特點:

①干煤粉多燒嘴進料,高溫高壓氣化;

②高溫高壓氣化,廢熱鍋爐冷卻,回收熱能;

③煤氣質量好,有效氣體成分高;

④爐內無耐火磚襯里和轉到設備,維護量小。

缺點:

①氣化爐和廢熱鍋爐結構復雜,加工難度大;

②材料選擇難度大;

③投資高

④過濾器容易堵塞,運行周期短。

⑤操作難度大,控制系統及其復雜。

3.噴嘴對置式氣化技術

噴嘴對置式氣化技術是我國自主研發的煤氣化技術,

特點:

多噴嘴主要是增加了撞擊流,將射流改成了撞擊流,改變了流場結構,傳質傳熱加劇,碳轉化率從理論上講有提高,有效氣成分適當提高。

缺點:

①氮氣消耗量大,對有效氣成分影響大

②上部耐火磚易磨蝕損壞。

③設備投資增大,控制系統復雜,維護費用高。

④對煤質要求同GE水煤漿一樣苛刻。

4.魯奇氣化技術

魯奇氣化技術具有較長的發展歷史,最早由德國魯奇公司發明并應用。魯奇爐的生產方式主要有固態排渣與液態排渣兩種。

特點:

①可以采用灰熔點較低的煤。

②可以采用粒度較?。ㄒ话阍?~25毫米)的煤,對煤的機械強度和熱穩定性的要求較低。

③可采用一些水分較高(例如20~30)和灰分較高(例如30%)的劣質煤,并生產出優質的城市煤氣,這在其它一些氣化方法中是難以實現的。

④耗氧量低,在20公斤/厘米2壓力下氣化所需的氧氣量僅為常壓氣化時的1/3~2/3,壓力更高還可以降低。

⑤可以得到各種有價值的焦油和輕質油副產品,前者產率近于低溫干餾(例如以煤的可燃物計算達8~9%),后者的產率甚至比低溫干餾還多。

缺點:

①除具有高壓工廠所固有的復雜性以外,固態排渣的魯奇爐中水蒸氣的分解率低。常壓氣化爐中水蒸汽的分解率約50%左右,而在20公斤/厘米2壓力下,操作的加壓氣化爐,水蒸汽分解率僅能達到32~38%。但通過選用灰熔點高的煤種,降低汽氧比操作;或采用二氧化碳做氣化劑,甚至可大幅提高蒸汽分解率。近年來,新發展的液態排渣式魯奇爐,水蒸汽的消耗量大大降低,水蒸汽的分解率為95%。

②在生產運行中,設備的損壞檢修較為頻繁,因此生產運行開工率比較低,一般在75~85%。

5.灰熔聚煤氣化技術

灰熔聚煤氣化技術是我國自主研發的煤氣化技術之一,在實際應用中取得了積極效果。

特點:

①煤種適應性廣;

②操作溫度適中,無特殊材質要求。操作穩定,連續運轉可靠性高;

③工藝流程簡單無特殊材質要求;

④產品中不含焦油和酚類,洗滌水處理容易。

缺點:①提高氣化爐操作壓力低;

②工業業績規模??;

③凈化單元系統龐大;

④煤氣含塵處理困難。

三、煤制氣方法的技術工藝研究

從目前煤制氣技術的應用來看,其工藝流程和要點主要為以下幾個方面:

1.德士古氣化技術的主要優點是水煤漿帶來的,即較容易把壓力升上去。在生產中減少了壓縮工序,實現了整體能耗的降低。

2.殼牌煤氣化技術中氣化爐主要結構是干煤粉多噴嘴上行廢鍋氣化,都采用冷爐壁,冷煤氣回爐激冷熱煤氣,煤氣冷卻都用廢鍋。本工藝的最大缺點是投資高,設備造價過高;合成氣換熱采用廢鍋形式,增加了投資。雖然殼牌煤氣化技術在生產效率上有突出優點,但是造價過高限制了其整體應用范圍。

3.噴嘴對置式氣化技術裝置改引進的德士古爐單噴嘴為對置式多噴嘴,強化了熱質傳遞,碳轉化率達到98%以上,氣化效果優于引進的德士古爐。從噴嘴對置式氣化裝置的結構來看,主要是在德士古爐的基礎上進行的改進,噴嘴更多,生產效率更高。

4.魯奇氣化技術的缺點是高壓設備的操作具有一定的復雜性,凈化系統復雜(苯、酚、焦油處理),氣化過程有大量的甲烷生成(8%~10%),作為燃料煤氣是有利的,但作為合成氨的原料氣則需要轉化,其工藝較為復雜。魯奇氣化技術在實際應用中,雖然生產效率較高,但是相對復雜的工藝給實際應用帶來了一定的困難。

5.灰熔聚煤氣化技術中,其工藝為流化床氣化,下部有一灰熔聚區,對煤粉細度要求不高,為0~6mm左右。由于灰熔聚煤氣化技術對煤粉的要求不高,因此該技術比較適于在國內推廣。并且其工藝為流化床氣化,實現起來難度較低。

四、結論

通過本文的分析可知,在煤化工的發展過程中,煤制氣作為重要的煤化工技術得到了快速的發展,在實際生產中得到了重要應用。為了保證煤制氣方法取得積極效果,本文重點分析了煤制氣方法的技術現狀及工藝,為煤制氣方法的應用提供了技術支持。

參考文獻

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對化工工藝的認識與理解范文4

紡織和生物技術深層次的交叉與融合將可使紡織成為21世紀最有生命力的產業之一[2]。傳統的紡織工業因技術水平低、勞動生產率低、高能耗、高污染等問題,其發展受到很大的制約。解決這一問題的根本出路在于發展環境友好、資源節約型新工藝,而應用生物技術是重要途徑之一?,F代生物技術是以生命科學為基礎,利用生物體及其代謝產物發展新工藝和新產品的一門學科,其特點是在常溫常壓下生產產品、節約資源和能源、減少環境污染。生物技術對紡織原料的獲取、紡織印染工藝、紡織品最終廢棄處理等整個紡織工程產生重要的影響,有助于降低成本,保護環境,關注健康與安全,提高產品的質量與功能性。目前已用于紡織工業的成熟的生物工藝有棉織物的酶退漿、氧漂生物酶凈化、牛仔布的返舊整理和生物拋光等,還有一些工藝正在逐步成熟和完善,如棉織物的精練、羊毛的生物改性、合成纖維的生物改性等。因此,紡織生物技術對紡織工業提高產品質量、實現環境友好、促進傳統紡織產業的升級改造將起到不可估量的作用。隨著紡織生物技術從實驗室走向工廠和實際應用,對紡織生物技術相關人才的需求也日益增加。為適應紡織行業這一新趨勢,根據人才需求和專業特點,有必要在紡織類院校開設紡織生物技術類課程。我國的一些紡織類高校已開設紡織生物技術相關課程,如我校開設的課程為“紡織生物技術”,江南大學開設的課程為“紡織生物化學”,西安工程大學開設的課程為“生物技術在紡織品加工中的應用”。國外一些紡織院校也以不同形式開設了同類課程?!凹徔椛锛夹g”課程的教學目標是:通過開設該課程使學生掌握紡織生物新技術,了解這一學科的發展方向和趨勢,能夠運用紡織生物新知識、新技術解決紡織行業面臨的生態、環保、節能等問題,適應紡織行業發展的新形勢。因此開設“紡織生物技術”課程可拓寬學生的專業基礎,有利于培養適應社會需求的新型紡織專業人才。

二、課程內容設置

“紡織生物技術”課程主要涉及生物和紡織兩個學科,課程內容設置既要考慮相關的專業基礎知識,又要體現兩個學科知識的交叉融合。在對紡織生物技術的發展應用等進行深入調研的基礎上,我們制定了“紡織生物技術”教學大綱。該課程為選修課,總學時為32,主要面向生物工程、輕化工程、應用化學、紡織工程和功能材料等專業。課程內容安排見表1。課程內容的選擇既要考慮生物學基礎知識,又要與課程的教學目標緊密結合。因生物學知識內容龐大,結合課程教學目標,內容主要選擇與紡織染整工業密切相關的微生物基礎知識和酶學基礎知識兩部分。授課時,首先介紹生物學基礎知識,然后按紡織染整工藝的先后分別講解紡織品的生物前處理和后整理技術。另外根據課程面向專業的不同,可以適當調整教學內容。對非生物類專業的學生,可以按上述內容講解;對生物類專業的學生,可以適當減少生物學基礎知識,增加紡織染整基礎知識,如紡織材料的結構特性和紡織染整工藝等。

三、教材的選用

目前關于“紡織生物技術”課程的教材不多,主要有周文龍主編的《酶在紡織中的應用》,陳堅主編的《紡織生物技術》,李群、趙昔慧編寫的《酶在紡織印染工業中的應用》;國外教材有ArturCavaco-Paulo主編的“TextilePro-cessingwithEnzymes”,RyszardKozlowski等編寫的“BiotechnologyinTextileProcessing”。這些教材從不同的角度講述了生物技術在紡織領域的應用,各有特色。《酶在紡織中的應用》是一本在國內較早講述紡織生物技術的教材,該書不僅系統介紹了酶的基礎知識,而且以不同的酶為主題分別介紹了纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶、果膠酶等的特性以及在紡織印染加工中的應用,還介紹了麻纖維的微生物脫膠、酶脫膠以及紡織廢水的處理等?!都徔椛锛夹g》一書分別圍繞紡織品的前處理、后整理、廢水處理及其他紡織生物技術等工藝模塊進行講述。《酶在紡織印染工業中的應用》一書以酶在紡織工業中的應用為核心,介紹了酶的作用機制、影響因素及其在前處理、后整理和纖維改性中的應用。授課時,可以其中一本書為主教材,參考其他教材,同時補充最新的研究進展,不斷充實授課內容。

四、課程的教學方法

由于課程內容既涉及生物方面的基礎知識,又要結合紡織工業的工藝特點和工藝要求,因此授課方法得當與否對學生理解并接受知識、培養學習興趣至關重要。結合課程特點和內容,我們采用講授、分析對比、討論和啟發式等多種教學方法。在生物學基礎知識的教學中,考慮到紡織類專業學生的知識結構,采用以教師講授為主的教學方式。在紡織品的生物前處理和后整理教學中,主要采用對比法教學。如在講授紡織品的生物酶整理工藝時,先從學生熟悉的傳統工藝講起,讓學生了解工藝的目的、要求及傳統工藝存在的問題;然后引入生物酶處理工藝,介紹具體用酶的來源、特性、作用機制和工藝條件;最后從工藝流程的復雜性、生產周期、產品質量、廢水、成本等方面比較酶處理工藝和傳統工藝的優缺點。經過這樣的比較分析,使學生充分認識到酶處理工藝的必要性、先進性,對兩種處理工藝的理解更深入和全面。在紡織生物技術發展方向的教學中,先給學生布置一些題目,讓學生查閱文獻,然后在課堂上討論分析,開拓學生的思維。對一些接近人們日常生活的教學內容,可以采用啟發式教學,如關于牛仔布的纖維素酶整理,可以問學生如何將牛仔布整理成不同的風格、原理是什么。多種教學方式的結合不僅調動了學生學習的積極性和主動性,而且教學內容更易于被學生理解和接受。

五、課程的考核方式

對化工工藝的認識與理解范文5

2011年3月22日,開目軟件在北京召開新產品會,了6款“新軟件”,推出了整合后的開目PLM構架:以KMPLM為核心平臺,以數字化工藝與制造為突破口,將產品設計、工藝規劃、制造執行和產品生命周期管理整合集成為一個整體。參數化CAPP、開目MES、開目三維裝配工藝規劃軟件和開目機加工藝規劃軟件等新產品和功能被提出。

2011年5月26日,開目公司在武漢本部召開國產軟件的首次成規模的用戶大會。“計算機專家不是最終的用戶,領域專家才是,因此系統知識需要領域專家自己來完成積累,這才是真正有意義的積累——在積累中使用,在使用中提高?!遍_目軟件董事長陳卓寧在此次大會期間接受采訪,談到開目軟件產品研發策略時如是說。

2012年5月17日,開目軟件在武漢召開第二次新產品會,同時也是第一次的渠道大會。“在渠道建設上,我們就要特別強調合作共贏的經營理念,也就是,只做自己更擅長的部分,同時也要借助外力來實現做大做強的目的?,F在開目的商有20多家。”開目軟件總經理陳萬領在接受采訪時說。

2013年11月7日,開目軟件2013用戶大會在北京召開

“2011年~2012年,開目軟件保持了35%的增長率,申請軟件著作權/專利30項,渠道合作伙伴目前已經增加到38家?!标惾f領在大會的主題演講當中表明了對開目過去兩年成績的滿意。

按照慣例,開目軟件此次也了在產品方面的動向:開目三維裝配工藝規劃系統(3DCAPP-A V2014)和三維機加工藝系統(3DCAPP-M V2014)的升級版本。而更引起大家關注的,是在本次會議上的開目軟件“第三代PLM一體化解決方案”——eCOL。

第三代PLM一體化解決方案

在開目軟件提供的官方資料當中,開目eCOL被定義為向企業提供“需求與設計”、“工藝與仿真”、“計劃與生產”和“交付與維護”等業務相關階段數據應用模式的一套信息系統,具體包括:需求管理、設計管理、工藝路線規劃、工藝規程規劃、工藝資源規劃、質量管理規劃、生產計劃管理、生產過程跟蹤、生產數據采集、車間生產監控、產品維護和售后維護等諸多方面。

從系統構架來看:eCOL分為基礎平臺層、應用套件層和業務對象建模層三個部分。其中,基礎平臺層,除了包含對數據、界面和業務模型的定義外,還包含了大部分企業都會應用到的基本通用的PLM功能(例如文檔管理、項目管理、工作流管理等)。更多具有行業應用特色的功能,則需要在應用套件層進行選擇,目前在應用套件層,包含PDM套件、MPM套件和MES套件。這顯然更有利于不用業務模式的企業可以更靈活地選擇更符合自身業務需求的PLM系統。而業務對象建模層,其實完全可以理解為是面向終端用戶的一個開放平臺:可以進行系統的個性化配置,也可以進行更有針對性的二次開發,還可以集成和加載其他的行業工具及等……相較以往的開目PDM產品來講,eCOL的功能對企業的業務流程更具針對性,體系和結構也更加完整。

“任何一套信息化解決方案的推出都需要一批優質的用戶推動其發展。同樣地,eCOL產品的推出也得益于開目公司近20年來為8000余家用戶提供技術支持與售后服務的經驗結晶?!标惾f領在接受采訪時談到,eCOL的推出是基于制造行業信息化上下貫通的思想,輔助企業解決各類應用問題。同時,陳萬領也承認,eCOL作為一個具有成長能力的PLM框架,目前還比較稚嫩,應用套件還以開目軟件的優勢項目工藝管理和生產加工管理為主。

然而“eCOL為未來PLM產品線的拓展埋下了伏筆,奠定了扎實的技術平臺架構根基?!标愖繉幵诮邮懿稍L時告訴記者,作為管理軟件,在體系架構完全形成之后,基本上沒有技術無法實現的東西,重點在于如何維護好龐大的體系架構,如何支撐起大型集團性企業龐大的構架體系,讓原本相互獨立的各類信息化系統實現數據高效共享。“未來,eCOL平臺的核心會越來越強大,隨著很多的企業定制需求在這一平臺下完成,我們首先會積累一些最佳實踐經驗,隨著實踐經驗的不斷深入,eCOL產品的羽翼也會越加豐滿,從而不斷衍生出更為成熟的行業性解決方案。

傳統優勢項目的升級

開目三維裝配工藝規劃系統(KM3DCAPP-A V2014)和開目三維機加工藝規劃系統(KM3DCAPP-M V2014)應該說是開目軟件常規傳統優勢項目的再次升級。

對于制造業企業來講,機械加工工藝是最難實現信息化和自動化的部分,大部分企業的工藝部門在制訂加工工藝時,只能依靠工藝設計師個人的知識和經驗來完成加工工藝的編制,很多時候如何保證工藝的質量甚至比提高工藝編制效率更讓人頭疼。更為重要的是,產品設計數據在此被打斷,CAD和CAM之間缺少直接的數據鏈接。

KM3DCAPP-M被開目軟件定義為“基于知識的智能機加工藝設計”。其基于三維CAD模型,通過工藝特征識別,結合特征參數化工藝設計,逐一調用工藝知識庫獲得各個工藝特征的加工步驟,智能化地進行工藝決策、生成毛坯和工序編排,進而將整個加工過程可視化呈現,從而在三維環境下實現對零件加工工藝的設計及工藝過程的可視化。

“我們甚至可以把3DCAPP-M當作是CAM軟件的一個‘前處理器’,因為如果有了它,CAM做數據編程的話會更加簡單與高效?!标惾f領告訴記者,由于從2011年底開始,開目軟件與某CAM廠商就展開了深入的技術層面的合作,通過這種合作,3DCAPP-M與CAM系統的互動性更強,其三維特征識別、基于特征的智能化工藝設計、加工仿真和工藝信息等功能,正在使其成為CAM系統聯接CAD最便捷的橋梁。

另外,進行復雜產品或部件組裝的制造業企業,裝配工藝設計、產品三維維修手冊或用戶手冊的編制也成為其設計轉化為產品過程中的瓶頸之一。傳統的裝配工藝在生產車間只能依靠圖紙的形式體現,裝配工人需要大量的時間學習和領悟每個零部件裝配次序和方法,效率可想而知。尤其是在產品維修、更換配件時,操作人員的經驗和能力成為解決問題的核心。這顯然不符合信息化條件下的產品數據應用模式。

面向裝配的三維工藝設計,即將傳統的裝配工藝規劃中所體現的內容以三維動態的形式呈現出來,以直觀地規劃、設計產品的裝配過程,用以指導現場。這對于優化裝配過程、設計方案決策、制造方法選擇和提高售后服務效率都具有一定的積極作用。

在開目軟件提供的關于KM3DCAPP-A的主要功能當中提到:其可以幫助用戶規劃復雜產品的完整裝配過程,根據裝配線的工位配置定義裝配的每個步驟,確定每個步驟的裝配件清單以及使用的工藝裝備。并且可仿真整個裝配過程并驗證裝配工藝的合理性,計算裝配生產線的節拍,以提高裝配生產線的效率。

事實上,CAPP與CAD系統不同,三維CAPP軟件需要依靠豐富的知識庫才能保證其高效地運行,而工藝知識庫的質量是市場衡量一個CAPP系統是否具有實用價值的關鍵。

“我們正在將一些基于國家行業標準的工藝規范固化下來并提供給用戶進行使用,包括機械加工、焊接和熱處理等方面的工藝知識。這會是我們以后持續關注的工作之一,也是我們后期增值服務的一部分。”陳萬領說,工藝知識庫對于企業的發展而言至關重要,這種工藝知識庫的形成,能讓軟件產品工藝數據的生成更加快速、智能,它能幫助工藝人員承擔一部分的工作,提升工藝人員的工作效率,“結合我國高素質工藝人員相對缺乏的現狀,我國的制造企業管理者需要深刻地認識到提升工藝規劃與編制水平的重要性,這樣對于工藝人員的要求相對就會低一些?!?/p>

記者手記:

從幾年前的高調回歸算起,到現在形成相對比較清晰的產品規劃和思路,開目軟件憑借自己超過20年的產品研發經驗,短短幾年,迅速在國產軟件當中找到了自己的位置,并且很快就落實到了產品上。

對化工工藝的認識與理解范文6

隨著我國經濟水平的提高及工業的大規模發展,水環境污染也越來越嚴重,地表水及地下水出現了許多新增污染物,給人們身體健康產生嚴重危害。為了遏止水環境繼續惡化,一些新技術、新工藝應運而生。在給排水科學與工程專業課程體系中,《水處理新技術》正是這樣一門重要專業課[1],它強調污水處理的“新技術”、“新工藝”,具有較強的工程實踐性,兼具一定的理論知識。該課程涉及范圍廣泛,內容較多,但課程學時較短,如何在短時間內培養學生工程實踐能力,是廣大教學工作者面臨的一個共同難題。筆者嘗試通過案例教學法讓學生更好地掌握課程知識,培養學生分析問題與解決問題的能力,并在此與廣大同行探討案例教學法設計的要點。

1 案例應注重理論與實踐緊密結合

理論知識是工程實踐的基礎,在2012年教育部《高等教育本科專業》中將“給水排水工程”專業更名為“給排水科學與工程”專業[2],名稱的更換標志著科學理論基礎在專業人才培養的重要性。因此在《水處理新技術》課程教學的案例選用上,需要理論與工程實踐并重,同時與教材緊密結合,通過案例來啟發學生思考,并建立理論和實踐的聯系。

在生物脫氮新技術單元,以短程硝化-反硝化工藝(SHARON)工藝為案例進行介紹。傳統硝化過程是指氨氮(NH4+)先氧化成亞硝氮(NO2-),再被氧化成硝態氮(NO3-),兩個步驟分別由氨氧化細菌(AOB)和亞硝化氧化細菌(NOB)催化完成(式1和式2)。

NH4+ + 1.5O2――NO2- + H2O + 2H+ (1)

NO2- + 0.5O2――NO3- (2)

這兩個過程是獨立的,且亞硝酸還原菌能夠以NO2-為底物進行反硝化反應(式3),而不是傳統觀念認為只能以NO3-為底物進行反硝化反應(式4)。

在案例教學中通過介紹短程硝化-反硝化的微生物學理論知識,使學生更容易理解SHARON工藝的運行方式與特點。綜合比較化學反應式1和2,理論上氧氣(O2)可以節省25%,對應工藝過程中可以節省曝氣量25%;綜合比較化學反應式3和4,甲醇(CH3OH)可以減少40%,對應SHARON工藝反硝化過程中可以節省外加碳源40%。這樣從理論和工藝兩方面進行案例分析,加深學生對SHARON工藝的理解,并增加其對生物脫氮新技術的認識。

2 案例需具有新穎性和典型性

與文獻相比,教材往往具有一定的滯后性。在《水處理新技術》教材中介紹的新技術、新工藝,它們的特點與應用范圍可能會隨著實際工藝研發而發生一些變化。為了及時掌握這些變化,需要閱讀最新文獻。案例選用上也要緊跟水處理新技術的發展,及時補充新知識,才能避免學生走出校園后出現知識與實際情況脫節的問題。

在厭氧生物處理技術中,以厭氧顆粒污泥為案例,介紹最新的分子生物學技術――熒光原位雜交技術(FISH)在厭氧顆粒污泥菌群檢測中的應用,講解其在厭氧顆粒污泥形態特征檢測中的應用,并介紹厭氧顆粒污泥形成的機理。通過這些講解,讓學生了解厭氧生物處理技術的最新發展成果與研究技術。

另外,案例選用要具有典型性與代表性,不能只有一、兩篇文獻的報道,而要得到廣大同行的認可,并經過工程實踐的檢驗,這種案例才更有說服力。

3 案例應與科研緊密聯系

我?!端幚硇录夹g》課程是在給排水科學與工程專業大四上學期開設,很多學生即將開展畢業設計(論文),一些同學隨后會進入研究生階段開展課題研究。因此可以通過案例激發學生興趣,培養學生科研能力。在氧化溝工藝介紹時,以我國的第一座三溝式氧化溝污水處理廠――邯鄲市東污水處理廠為案例,介紹氧化溝工藝運行流程圖、各構筑物的運行參數及對污染物的處理效果。這樣學生在做排水方向畢業設計,遇見氧化溝工藝的設計就能與課堂知識聯系起來;或者學生在做氧化溝生物脫氮的畢業論文的時候,課堂所學知識可以為畢業論文的開展提供良好的基礎,進一步為研究生生物脫氮相關課題研究奠定基礎。

4 增強與學生的互動性

教學過程中,學生的積極參與是保證教學效果的重要因素[3]。因此案例實施過程中,老師需要充分挖掘學生潛力,調動他們的積極性,提高其學習興趣和主動參與意識,從而培養學生發現問題、分析問題與解決問題的能力,達到提高《水處理新技術》教學質量的目的。值得注意的是,課堂中往往是幾個表現突出的學生主動性強,而部分學生則好像事不關己,不會積極參加案例的討論[4]。因而在案例教學過程中,除了關注表現積極的學生外,還需要強制性地要求一些不參與討論的學生發表觀點,活躍整個課堂氣氛,增強案例法的教學效果。

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