化工工艺学总结（精选8篇）
刘嘉永
AP0909124
化工工艺总结
化工工艺学课程简介：
《化工工艺学》是化工及相关专业一门重要技术基础课。《化工工艺学》课程适应高等教育发展需要，以培养高等工程技术应用性人才为目标，以化工工艺为主线，突出“宽、精、新、用”思想，即强调口径宽阔、简明精练、新技术新工艺、应用型实用化，使课程体系更加科学化，教学内容更加合理化，便于我们熟悉和掌握生产第一线生产技术岗位所必需的基本理论和专业知识。有机化工、无机化工、精细化工、高分子化工、煤化工、石油加工、生物化工等各方面理论和知识有机统一，形成完整的大化工系统知识体系，体现一定的科学性、先进性、完整性、充实性，奠定现代化工工艺技术基础，满足企业生产第一线必需的基本理论和专业知识。
课程教学的基本要求：
重点放在分析和讨论生产工艺中反应、分离部分的工艺原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等。同时，对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用以及废物处理作一定的论述。通过加强基础、面向实际、引导思维、启发创新，使我们掌握广博的化学工艺知识，培养理论联系实际的能力，为其将来从事化工过程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。
课程的教学内容、重点和难点：
课程的教学内容主要集中在无机化工与有机化工典型工艺的分析讲解，我们通过掌握化学反应的基本原理，学会如何去安排化工生产过程。重点讲解化工产品生产过程中的反应特性以及由此引发的生产方法、流程安排、工艺条件；难点在于如何引导我们开拓思维，通盘考虑能量综合利用、三废治理及后续产品生产。
课程各教学环节要求
通过老师的课堂讲授，了解各产品生产的基本原理和方法，各生产工艺的流 化学工程与工艺
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化工工艺课程内容大纲：
第一章
合成氨原料气的制备
(91班课程作业)
一、本章的教学目的和要求：
掌握固体燃料气化、烃类水蒸气转化、重油部分氧化等不同原料制气过程的基本原理，原料和工艺路线，主要设备和工艺条件的选择，消耗定额的计算和催化剂的使用条件。
二、教学内容及要求：
（一）固体燃料气化
1、概述
2、固体燃料气化的基本原理：反应的热力学、动力学
3、半水煤气的工业制法
4、间歇法制取半水煤气的工作循环、工艺条件、工艺流程
（二）烃类蒸气转化
1、方法概述
2、反应的基本原理：反应的热力学、动力学
3、烃类水蒸气转化催化剂
4、工业生产方法、工艺条件、流程和设备
（三）重油部分氧化
1、基本原理
2、工艺条件、流程、主要设备
第二章
合成氨原料气的净化
一、本章的教学目的和要求：
掌握原料气的脱硫、一氧化碳的变换、脱碳和精炼过程的基本原理、工艺流程的确定；工艺参数和主要设备的选择；净化系统各种催化剂的应用条件和方法；有关的物料衡算和热量衡算。
二、教学内容及要求： 化学工程与工艺
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（一）原料气的脱硫
1、干法脱硫
ZnO法
2、湿法脱硫 化学吸收法、物理吸收法、物理——化学吸收法
3、改良的A.D.A.法、工艺流程
（二）一氧化碳变换
1、变换的基本原理
2、变换催化剂
3、最佳工艺条件、工艺流程
（三）二氧化碳的脱除
1、脱碳方法
2、物理吸收法
3、化学吸收法 热钾碱法 MEDA法
（四）原料气的最终净化
1、铜洗法
2、甲烷化法
3、低温液氮洗涤法
第三章
氨的合成
一、本章的教学目的和要求：
掌握氨合成反应的热力学、本征动力学方程在工业上的应用及影响因素；氨合成催化剂的组成和应用；氨合成塔的结构特点及最适宜温度分布；氨合成反应工艺条件的确定。
二、教学内容及要求：
（一）氨合成反应热力学
1、化学平衡
2、氨的平衡转化率的计算
3、氨合成反应的热效应
（二）氨合成反应动力学
1、反应过程分析
2、动力学方程式
3、扩散对反应速率的影响 化学工程与工艺
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（三）氨合成催化剂
1、催化剂的化学组成、结构、性能
2、各组分的作用
3、催化剂的活化与活性保持
（四）工艺条件的选择
压力、温度、空间速度、氢氮比、惰性气体的初始含量的影响
（五）氨合成工艺流程和设备
1、工艺流程的组成、氨的分离
2、传统的中压法合成工艺
3、凯洛格氨合成工艺流程
4、其他工艺流程简介
5、氨合成塔
第四章
硫酸（92班课程作业）
一、本章的教学目的和要求：
掌握以硫酸矿为原料生产硫酸的主要过程、步骤及工艺流程和设备；重点掌握二氧化硫催化氧化的原理，分析其最佳工艺条件；掌握硫磺制酸的工艺流程。
二、教学内容及要求：
（一）概述
1、硫酸的生产历史及我国现状
2、硫酸的性质、用途及产品规格
3、生产原料和原则流程
（二）二氧化硫炉气的制造和净化
1、硫铁矿焙烧反应的基本原理
2、原料的预处理
3、焙烧的工艺条件、设备
4、炉气的净化及干燥
净化流程和设备
（三）二氧化硫的催化氧化
1、催化氧化反应的热力学
化学平衡
平衡转化率
2、催化氧化反应的动力学
反应机理
控制步骤
速率方程
3、催化剂 化学工程与工艺
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4、最佳工艺条件选择
温度
原始气体组成最终转化率
压力
5、工艺流程及主要设备
（四）三氧化硫吸收及尾气处理
1、吸收原理
2、吸收成酸的操作条件
3、工艺流程及设备
4、尾气处理的基本原理
工艺条件
工艺流程
（五）生产硫酸的全流程
（六）硫磺制酸流程
发烟硫酸的生产流程
第五章
纯碱工业(93班课程作业)
一、本章的教学目的和要求：
分别掌握氨碱法和联合制碱法生产纯碱的基本原理、主要步骤和工艺流程。掌握氨碱法中石灰石煅烧的理论分解温度的计算、氨盐水碳酸化过程的反应机理、氨利用率的计算等；掌握联合制碱法中循环过程相图分析及循环过程中最高产量的计算。
二、教学内容及要求：
（一）概述
1、纯碱的性质、作用
2、纯碱工业的发展历史、生产方法简介
3、原则流程
（二）氨碱法制纯碱
1、氨碱法制纯碱的基本原理
2、主要生产步骤
3、氨碱法生产纯碱的总流程
（三）联合法生产纯碱与氯化铵
1、原则流程
2、制碱与制铵过程的工艺条件选择
3、联合制碱法的工艺流程
4、氯化铵结晶原理、流程
第六章
电解法制烧碱 化学工程与工艺
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一、本章的教学目的和要求：
掌握电解饱和食盐水溶液制取烧碱的基本原理；理论分解电压的计算及槽电压的确定；掌握电流效率、电压效率、电能效率的具体计算。理解三种电解方法的原理及工艺条件、流程等基本内容及各方法的优缺点；重点理解离子交换膜法的技术经济指标。
二、教学内容及要求：
（一）概述
1、烧碱工业的发展历史及我国现状
2、生产方法简介
（二）电解食盐水溶液的基本原理
1、电解的基本定律
2、槽电压的组成及计算
3、电流效率、电压效率、电能效率
（三）隔膜法电解
1、工艺条件选择
2、工艺流程及设备
3、碱液蒸发
（四）水银法电解
（五）离子交换膜法电解
1、离子交换膜的构成、作用
2、工艺条件选择、工艺流程及设备
3、离子交换膜法的优点
第七章
烃类热裂解(94班课程作业)
一、本章的教学目的和要求：
掌握过程的一次反应和二次反应的含义，烃类热裂解反应的规律，一次反应的反应动力学方程；掌握原料烃组成、操作条件对裂解结果的影响；掌握动力学裂解深度函数对裂解产物分布的影响；理解烷烃类热裂解的自由基反应机理，烃类热裂解的工艺条件、工艺流程和特点。
二、教学内容及要求：
（一）概述 化学工程与工艺
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1、乙烯工业的历史及现状
2、烃类热裂解的产物、作用
3、乙烯生产技术展望
（二）热裂解过程的化学反应与反应机理
1、一次反应、二次反应的类型及特点
2、反应的机理、动力学方程
（三）烃类管式炉裂解生产乙烯
1、烃组成对烃类热裂解的影响
2、操作条件对裂解结果的影响及最佳工艺条件的选择
3、工艺流程及设备
第八章
裂解气的净化与分离
一、本章的教学目的和要求：
掌握裂解气的组成和深冷分离法的基本原理；掌握裂解气顺序分离流程及脱甲烷塔、乙烯塔、丙烯塔的作用和特点；理解裂解气所含杂质的各种净化方法；深冷分离过程中影响乙烯收率的因素分析。
二、教学内容及要求：
（一）概述
1、裂解气的组成和分离目的
2、分离的基本原理和方法
（二）裂解气的净化与压缩
1、裂解气净化的目的和方法
2、裂解气的压缩和制冷
（三）裂解气深冷分离流程
1、深冷分离流程的种类
2、主要设备的工艺条件的选择
课程心得：
本课程是化学工程与工艺专业本科生学习的专业课。本课程从化工生产的 工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明化工工艺的基本概念和基本理论，化学工程与工艺
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1 精选教学内容,突出教学重点
1.1 教学大纲及教学内容的安排
化学工业包括无机、有机、高分子等化学工业,其范围宽、产品种类繁多,因此化工工艺学覆盖面广、内容庞杂,以致在规定的教学时间内组织有效地教学内容在客观上困难[2]。所以我们根据化学工程与工艺专业的培养目标,结合地方化工企业的人才需求及学生的毕业去向,选择基本有机化工工艺学并制定了教学大纲。教学大纲的知识体系分核心知识单元和选修知识单元,学时分配比例为4:1;核心知识单元包括基本有机化工原料、烃类热裂解、芳烃的转换、催化加氢等,选修知识单元包括催化脱氢及氧化脱氢、催化氧化、羰化反应、氯化反应等,选修知识单元根据行业发展及人才的需求随时调整选择教学。
1.2 突出教学重点
课堂教学以掌握工艺学理论为主要目的,理清理论结构体系,详解具体理论,突出重点理论来进行。例如,课程主要由原料、热裂解及其工艺优化、产品的净化与分离、高收率及低能耗工艺的改进、产品的转化及应用等理论体系构成;具体理论举例典型产品(如乙烯)详解反应原理包括热力学和动力学的分析、工艺条件的制定、工艺流程、主要设备以及经济核算等;在天然气、石油、煤以及生物质等原料资源中重点讲授石油的加工及应用。这样不仅容易理解详细理论,而且有利于牢固掌握工艺学整体理论。
2 强化课堂教学,注重能力培养
2.1 强调化工工艺学课程地位
在教学过程中根据实际教学内容适当提出本领域最新的工艺理论和技术的研究进展以及它的潜在的社会经济意义;同时以作业等形式让学生查阅相关知识,了解更多化工原料和产品、生产工艺和设备,从而拓宽知识视野,更加热爱化学工业,激发学生的学习积极性。
2.2 采用开放式教学方法
课堂教学根据具体的教学内容可采用“总结式介绍”、“提纲式列表结合自学”、“画龙点睛”等,对于重要章节则打破“粉笔+黑板”和“教师讲学生听”的传统教学模式,采取教师讲解和学生共同讨论的模式,如乙烯工业的发展现状,在老师介绍的基础上让学生自行查阅文献资料,写出分析报告或者专题讨论,不仅锻炼了学生如何利用资料信息总结出结论,而且有利于学生之间和师生之间的知识交流,互相取长补短,提高自学能力。
2.3 拓宽教学内容
随着化学工业的发展,化工生产技术不断改进,教材内容的更新早已赶不上生产革新的步伐。如,教材中介绍的内容多数是传统的生产工艺,而目前化工企业生产中所采用的工艺要么与书中工艺相似,要么是在这些成熟的生产工艺的基础上,为了提高原料利用率、改善产品质量、减少污染、降低能耗、降低生产成本而改进的新工艺。对于这些新内容要从技术改造、工艺革新的角度讲深讲透,使学生尽快接受新技术、新工艺,提高知识水平,适应现代工业生产,同时开阔视野,增强技改意识。
2.4 培养学生的创新意识和能力
化工工艺学相对其他课程更强调基础知识在实际生产中的应用,因此在教学时应注重用基础知识来分析实际生产中出现的问题。如,在学习CO和H2合成生产甲醇时,可引导学生分析合成甲醇的原料与合成氨的原料有相同成分CO和H2,而且条件类似,这样就可采用在合成氨生产流程中串联甲醇生产工艺;这种串联工艺对于合成氨生产来说因为铜洗前脱除了CO,所以减轻了铜洗的负荷,同时可以生产价格较贵的甲醇,因此为企业可增加效益。通过联系实例,使学生领悟到化工工艺学可以解决化工生产中的许多问题,从而有效地培养学生的创新意识、应用所学理论知识分析解决实际问题的能力。
3 密切结合实践教学,强化工程实践能力
3.1 与化工工艺专业实验相结合
化工工艺专业实验是化学工程与工艺专业的工艺性综合实验[3],是学生了解和学习化工工艺实验研究方法的途径,也是培养实践动手能力重要环节。我们设立了“一氧化碳变换反应”、“烷基化反应”、“乙苯脱氢制苯乙烯”等实验项目,让学生亲自动手操作,在实验中发现问题、解决问题;另外,尽可能组织学生参与教师的化工工艺的科研工作。通过这些实验教学,提高了学生对规模装置工艺的认识,提升课堂教学中构建的工程观念,培养了实践动手能力,还巩固了课堂教学理论;同时学习了化工工艺的科学研究方法,为今后进行生产或科学研究工作打下了良好的基础。
3.2 与化工仿真实训相结合
传统化工工艺学的教学,对工艺流程、设备结构、物料走向等都是在黑板上进行。这种教学方式过于抽象,不够直观,学生面对黑板难以发挥想象力,教学效果得不到保证。为此,我们在教学中期同时开始流化床反应器、精馏塔、吸收和解吸塔等各单元仿真实训,形象描绘设备结构、物料流动,深入剖析工艺流程,提高了学生的学习兴趣,增强了他们对化工生产过程的感性认识。
化工工艺课程具有很强的生产实践性,要求教学和实际化工生产过程相结合。但是实习企业出于安全和经济效益等角度考虑,往往只允许学生看、不允许学生动手操作,无法培养学生的动手能力和操作技能。而且由于实习企业在校外,在实际组织教学活动时难以同步穿插进行课堂教学和生产实践。为此,我们从北京东方仿真控制技术有限公司购置了“原油常、减压蒸馏”等仿真软件,在教学后期同步进行实训教学,学生通过仿真软件的模拟开车、停车和典型事故处理等操作训练,透彻了解了化工工艺流程,提高了分析问题、解决问题的能力,强化了实践教学。
3.3 加强生产实践
工厂实习是学生理论联系实际的最好教学现场,也是增强工程观念的最好机会。为了更好地延续知识的连贯性,我们讲授化工工艺学课程后利用短学期立即在延边利安石化有限公司安排为期近1个月的生产实习,此时学生的理论知识刚刚形成,到车间后能够很快熟悉生产过程,并且将理论知识与实际生产相比较,更好地去发现问题、解决问题。
为了提高学生对产品生产过程的理性认识,学生进厂以后,首先由安全处进行安全教育,然后由工程师向学生介绍生产工艺过程,并根据工段或岗位情况进行分组,每个组跟随相应岗位的工人师傅,按照四班或三班倒制度轮流上下班,由工厂每班的班长负责学生的管理工作和实习岗位的技术指导,并要求写实习日记。实习指导教师负责学生安全、组织纪律以及专业知识的理论指导。实习结束时,指导教师还要对学生进行现场考核,并要求学生必须独立完成实习报告。
4 结 论
通过近几年的教学改革实践与探索,收到了良好的效果:
(1) 结合地方化工企业的化工产品种类及社会的人才需求,特别是外资企业对民族高校毕业人才的需求,调整了化工工艺学教学计划和教学内容。
(2) 通过采用将化工仿真教学、生产实践教学与化工工艺学课程教学相结合的教学方式,强化了学生的化学工程意识,提高了分析和解决化工生产实际问题的能力。
(3) 强化了课堂教学,提高了教学质量和教学效果。如,化工工艺学方向的研究生升学率提高、企业对毕业生的需求率增加等。
摘要：为了适应化学工业发展对工程技术人材需求,重新制定了化工工艺学课程的教学计划和教学内容,在教学过程中采用灵活多样的开放式教学方法,并且紧密与化工仿真、化工工艺实验与化工生产实践相结合,提高了教学质量和教学效果,培养了学生的工程素质和创新意识。
关键词：化工工艺,理论教学,实践教学
参考文献
[1]续京,李宏燕.《化工工艺学》课程教学改革的探索[J].石油化工应用,2008,27(1):101-102.
[2]孔黎明.浅谈化工工艺学的研究性教学[J].高教论坛,2011(1):87-90.
【摘要】本文针对目前精细化工工艺学这门课程存在的突出问题，结合本校精细化工方向的特点和学生的实际情况，通过对精细化工工艺学课程的培养目标、教学模式、教学手段、学习方法等方面进行了探讨和实践，让学生更好的理解精细化工这门学科的内涵。培养了学生的实践能力和创新意识，提高学生的兴趣，锻炼了学生综合运用专业知识分析解决问题的能力。
【关键词】精细化工工艺学 教学 课程建设 研究 实践
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0163-01
精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一，是新材料的重要组成部分。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大，直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。大力发展精细化工己成为世界各国调整化学工业结构、提升化学工业产业能级和扩大经济效益的战略重点。精细化工率的高低己经成为衡量一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。精细化工工艺学课程作为应用化学专业精细化工方向的专业课程，其主要任务是结合精细化工发展的重点及本学科的主要研究方向，重点讲述了表面活性剂、合成材料助劑等系列产品的合成原理、原料消耗、工艺过程、主要操作技术和产品的性能用途，为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础。因此，对于相关专业的本科生学好精细化工工艺学这门课程具有重要的现实意义。
目前在精细化工工艺学课程授课的过程中，普遍存在教师利用课件进行讲解为主，学生被动地接受知识，师生之间缺乏必要的互动和讨论，没有充分发挥“启发式”教学的优势；一些教师不具备较高科研水平和丰富的实践经验，对一些精细化工工艺流程仅仅停留在理论水平上，缺乏把握当今学科前沿领域热点问题的能力，很难做到理论联系实际。此外，对于课本中的部分陈旧知识点不能做到及时主动的进行更新，照本宣科，课堂教学效果差，学生的专业素质很难得到真正的提高。石河子大学应用化学教学团队在教学过程中，始终坚持课程教学以学生为中心、以教师为主导，在传授知识与技能的同时，培养学生的创新意识和实践能力，进而提高教学质量。根据多年来在教授精细化工工艺学课程中取得的一些经验，结合本校应用化学专业精细化工方向的特点和学生的实际情况，对精细化工工艺学课程教学进行了一些探讨和实践。
一、针对培养计划，构建合理的教学模式
通过对精细化工工艺学课程的学习，使学生对精细化工的发展有一个全面的认识。
但由于精细化工工艺学课程所涉及的内容相对比较庞大而零散，受到课程学时数的限制，在教学内容的安排上必须遵循“少而精”的原则，同时结合地方精细化工发展的现状来选择教学内容。重点讲授重要的表面活性剂、合成材料助剂、黏合剂和涂料等的制备工艺、性能、应用及发展趋势等方面的内容。选取食品添加剂、化妆品和香料等章节，鼓励学生充分利用图书馆等文献资料查阅平台，在自学总结的基础上，与其他同学进行讨论，最后以讲座或报告的方式进行汇报交流，充分调动学生的积极性和主动性，培养学生主动获取知识、应用知识解决问题的能力。
二、利用网络资源优势，选择合理的教学方式
随着科技的进步，一些精细化工的新技术和新产品等相关知识很难通过教科书获取的，而网络资源在这方面起到了不可或缺的优势作用。教师在备课过程中可以通过各种期刊、论文数据库和资讯网站，获得最新的精细化工新技术及新产品的最新进展，将这些信息传授给学生，开阔学生的眼界和思路，提高学生的学习兴趣和效率。此外，多媒体教学因其包含信息量大，为教学提供了图形、声音和语言等生动、逼真的效果，从而使教学内容更加丰富多彩。结合实际情况我们应用化学教学团队开发了一套新颖的精细化工工艺学课件，使原本复杂、抽象的分子结构、反应过程、合成路线、工艺流程及工艺设备等以生动直观的形式展现在学生面前，便于学生理解接受，激发了学生的兴趣。同时，网络课堂作为辅助教学手段也是传统教学模式的有效补充，把好的教学课件和丰富的教学资源进行共享，进一步加强了师生之间的沟通与互动。
三、理论与实践相结合，培养学生的实践能力
鼓励学生参加到老师的科研工作中来，让学生体验一下精细化学品的研发过程，包括实验室阶段产品的合成路线的设计、选择，以及经过中试和工业化阶段。因此要想培养学生的实践能力，除了在实验室对化工产品的研发有一个初步的认识外，更重要的是带学生到企业的工厂和车间去实习。在课程安排上，我们把课程实践和学生的认识实习、生产实习紧密第结合起来，带领学生进入相关化工企业实习基地，让学生进入生产车间，了解到各种精细化工产品的生产工艺、生产设备及操作控制等。通过与生产一线的工人和技术人员密切接触，促使学生们将所学的理论知识与生产实际联系起来，对课本上所描述的工艺设备和工艺流程不再感到抽象和陌生，巩固了所学的理论知识，提高学生的实践能力。
四、努力提高教师的实践能力和教学水平
鼓励专业教师下企业实践，在实践的过程中，不仅使教师们体验了企业工作的艰辛，更重要的是普遍感受到书本知识和实际工作需求存在的距离，熟悉企业生产的工艺流程以及相关岗位职责、操作规范、用人标准与管理制度，在教学理念上有了更深的认识。这为准确定位人才培养目标和人才需求规格、重构精细化工专业课程体系、改革课程教学内容和教学方法奠定了良好的基础，明确了课程教学改革的方向，从而实现提高教师重构课程教学内容的能力。此外，教师也要参与科研工作，不断了解学科前沿和掌握新的学术成果，并运用到教学中，做到精益求精。
总之，精细化工工艺学课程建设的改革与实践是我们需要不断研究的重要课题。在教学过程中，只有不断提高自己，不断改革创新，将教学内容与专业特点、网络资源与教学手段、理论与时间有机地结合在一起，进一步提高教学质量，让学生学会思考问题、分析问题的方法，培养了学生的创新意识和实践能力，锻炼了学生综合运用不同专业的知识分析解决问题的能力，增强了学生的专业竞争力。
参考文献：
[1]宋启煌，王飞镝.精细化工工艺学[M].北京：化学工业出版社，2013.
[2]胡君华.《精细化工发展趋势及中国精细化工“十二五”规划》[EB].北京：技术中心，2011-07-14.
[3] 丁康乐， 罗跃， 李水清， 等. 精细化工工艺学课程在研究生教学中的实践与思考[J]. 科技创业月刊， 2014， 12： 063.
一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分）
1、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，从热力学角度分析有三个副反应存在析炭 的可能性，这三个副反应的化学反应方程式分别为_____________________-_、______________________和______________________，而从动力学角度分析只有___________________才可能析炭。
2、按照用途的不同可将工业煤气分为四类，分别为：__________、__________、-_________和__________。
3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、__________和__________。
4、在合成氨CO变换工序阶段低温变换催化剂主要有__________和__________ 两种类型。
5、在合成氨原料气的净化过程中脱硫的方法主要分为：__________和_________-_两种类型。
6、氨合成塔的内件主要由__________、__________和电加热器三个部分组成。
7、尿素的合成主要分两步进行分别为：___________________________________-__________（反应方程式）和________________________________________-____（反应方程式）。
7、尿素的合成主要分两步进行分别为：___________________________________-__________（反应方程式）和________________________________________-____（反应方程式）。
8、在以硫铁矿为原料生产硫酸过程中，硫铁矿在进入沸腾焙烧炉前需要达到的
组成指标为：S>20%、__________、__________、__________、__________和H2O<8%。
9、在沸腾炉焙烧硫铁矿时要稳定沸腾炉的炉温需要做到的三个稳定分别为：① 稳定的空气量、②__________和③_________________。
10、电解法生产烧碱的电解反应为_____________________________________（反 应方程式）。
二、简答题（本题共50分，共5小题，每题各10分）
1、简述烃类蒸汽转化过程中析炭的危害及防止析炭应采取的措施。
2、简述铁－铬系高温变换催化剂的组成（含量）及各组分的作用。
3、简述硫酸生产两转两吸工艺的优、缺点。
4、简述氨碱法生产纯碱的优、缺点。
5、写出转化率、产气率、选择性、收率及质量收率等衡量裂解结果指标的定义式。
三、计算题（本题共30分，共2小题，每题各15分）
1、在CO变换的实际生产中，通常可测得原料气及变换气中CO的干基含量，假设以1mol干原料气为基准，初始CO的干基含量为y1，变换后CO的干基含量为y2，试计算在转化过程中CO的转化率x。
2、在隔膜法电解食盐水溶液时，若电解槽的实际电压（V槽）为3.35V，电流效率为95%，食盐水的理论分解电压（V理）为2.171V，试求电解过程中的电能效率。（计算结果保留小数点后两位有效数字）。
《化工工艺学》试题二
一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分）
1、在合成氨工艺中应用蒸汽转化制得的粗原料气应满足：①残余甲烷含量的体积分数小于__________；②(CO+H2)/N2(摩尔比)在__________之间。
2、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，当析炭较轻时可采用_____________和____-_______两种法将积炭消除。
3、在煤热解的过程中，对热解产物的组成有较大影响的因素有__________、__-_________和压力。
4、煤气化的工业方法要有_____________、___________和外热法。
5、在用铜氨液对合成氨原料气进行最终净化时，对CO的吸收具有活性的离子为-_________。
6、在用甲烷化法脱碳时的主反应为______________________和_____________-_________；副反应为______________________和______________________。
7、在合成尿素时适当提高氨碳比是有利的，其有利方面主要表现在___________-___________；______________________和有利于调节操作的热平衡。
8、硫铁矿接触法生产硫酸的过程包括___________、__________和吸收三个基本过程。
9、目前，世界上生产纯碱的方法主要有__________、___________和联合制碱法。
7、在合成尿素时适当提高氨碳比是有利的，其有利方面主要表现在___________-___________；______________________和有利于调节操作的热平衡。
8、硫铁矿接触法生产硫酸的过程包括___________、__________和吸收三个基本过程。
9、目前，世界上生产纯碱的方法主要有__________、___________和联合制碱法。
三、计算题（本题共30分，共2小题，每题各15分）
1、在CO变换的实际生产中，通常可测得原料气及变换气中CO的干基含量，假设以1mol干原料气为基准，初始CO的干基含量为y1，变换后CO的干基含量为y2，试计算在转化过程中CO的转化率x。
2、在隔膜法电解食盐水溶液时，若电解槽的实际电压（V槽）为3.35V，电流效率为95%，食盐水的理论分解电压（V理）为2.171V，试求电解过程中的电能效率。（计算结果保留小数点后两位有效数字）。
《化工工艺学》试题三
一、填空题（本题共30分，每空1分，共30空）
1、合成氨生产过程包括、和 三大步骤。
2、以天然气为原料，采用蒸汽转化法制造粗原料气时应满足两大要求： 。
3、写出甲烷蒸汽转化反应的独立主反应： 。
4、甲烷蒸汽转化过程所用催化剂的主要活性成分是，载体是。
5、脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，其中低温甲醇洗涤法属于。干法脱硫中最典型的方法是。
6、一段转化炉 和 两个主要部分组成。
7、氨合成反应是在高温高压下进行，为了适应该条件，氨合成塔通常由内件和外筒两部分组成，其中内件只承受，外筒只承受。
8、合成尿素反应为：。
9、硫酸生产原料主要有：硫铁矿、硫磺、硫酸盐、硫化氢等，我国 分布较广。
10、硫铁矿在氧较充足的条件下，其焙烧反应方程式为。
11、目前SO2炉气在净化过程中主要采用（请选择：酸洗流程或水洗流程）。
12、SO2催化氧化所用催化剂为：。
13、为了降低尾气中SO2的含量，提高硫的利用率，对SO2的转化工艺进行了改进，最有效的技术是。
14、生产纯碱最重要的方法为、和天然碱加工。
15、氨碱法制碱过程中，碳酸化所需的CO2主要来源于。
16、电解法制烧碱的原理为：。
17、有机化学工业的最基本的产品为。
18、烃类管式炉裂解生产乙烯要求为：、、。
19、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行 处理，然后再净化。
二、简答题（本题共60分，每题10分，共6题）
1、请绘出以硫铁矿为原料生产硫酸的方块流程图。
2、对裂解气进行深冷分离包括哪三大部分？每部分作用是什么？
3、不论是氨的合成还是裂解气的分离，都要进行压缩，而且采用的是多级压缩，为什么？
4、联合法制碱包括哪两个过程？绘出其原则流程图？
5、简述天然气为原料进行蒸汽转化的工艺条件。
6、简述该课程的特点。
三、计算题（10分）
原料丙烷进料1000kg/h，反应掉丙烷量700kg/h，得乙烯400 kg/h，求反应的转化率、选择性和收率。
《化工工艺学》试题四
二、填空题（本题共30分，每空1分，共30空）
1、氨的生产方法有 和。
2、以天然气为原料，采用蒸汽转化法制造粗原料气时应满足两大要求： 。
3、CO变换所用催化剂分为、和宽温耐硫变换催化剂。
4、我国一般小型的合成氨厂在脱除CO2时，常采用化学家侯德榜提出的碳化法合成氨流程制取。
5、铜铵液吸收法中，所采用的再生装置中三个塔从上到下的正确位置是：、、。
6、一段转化炉根据烧嘴的位置不同可分为、和梯台炉。
7、氨合成塔分为连续换热、多段间接换热、多段冷激式等塔型，在布朗深冷净 化工艺中，合成塔采用的是 氨合成塔。
8、合成尿素反应为。
9、目前，焙烧硫铁矿主要采用（沸腾焙烧或固定床焙烧）技术。
10、硫铁矿在氧不够充足的条件下，其焙烧反应方程式为。
11、SO2炉气干燥所采用的干燥剂为。
12、硫酸的生产方法主要有 和 两种方法。
13、纯碱的分子式为Na2CO3，倍半碱的分子式为Na2CO3·NaHCO3·2H2O，洁碱的 分子式为：。
14、联合法制碱过程中，碳酸化所需的CO2主要来源于。
15、苛化法制烧碱的原理为：。
16、有机化学工业的基本原料有：煤、、和。
17、裂解气从裂解炉出来之后应立即进行 处理，然后再净化。
18、工业上烃类裂解乙烯的过程主要有：、、。
19、乙烯收率与原料烃的族组成的关系为：。
二、简答题（每题10分，共60分）
1、绘出天然气为原料合成氨的方块流程图
2、二氧化硫催化氧化时，如果采用四段绝热中间换热式转化器，请在转化率—温度图上绘出转化过程的绝热操作线及冷却线。
3、氨合成的工艺条件如何选择？
4、简述氨碱法制纯碱包括哪些过程？
5、比较甲烷蒸汽转化、一氧化碳变换、氨的合成、二氧化硫氧化所采用催化剂的情况。
6、绘出深冷分离流程方块示意图
三、计算题（10分）
关键词：化工工艺;安全问题;工艺设计
我们目前很多化工工艺的设计在生产过程中都存在着安全问题，而化工生产的工艺设计中，化工工艺是影响的安全的关键因素，所以在化工工艺设计中应该对生产中的安全问题进行有效的控制，在化工工艺设计与生产过程中一定要按照相关政策严格执行，对化工工艺设计中可能存在的安全问题进行有效的控制，并且对化工工艺设计要严格控制，这样才能保证化工工艺设计的发展快速稳定。
1、关于化工工艺设计
1.1化工工艺设计的内容
化工工艺设计主要包括三个方面：工艺流程、设备布置、管道布置，首先设计人员要对工艺流程有一定的了解，之后根据工艺进行计算并绘制流程图，然后通过工艺计算和流程图提出设备需要具备的条件，然后交给设备专业的人员，并且提供出设计所需的相关参数，而且还要提供工艺控制方面的参数，以此来作为自控专业仪表选型的依据，然后工艺在根据工艺流程图来进行设备的初步布置，最后在有管道专业根据设备布置图配管完成最终的管道布置。
1.2化工工艺设计的特点
化工工艺的种类有很多，而且规格更是大相径庭，这样的话对于设备的选用就提出了很高的要求，所以化工工艺设计的工作量是非常大的，但是在时间方面又不能太过拖延，这也是化工工艺设计的一个特点，一般来说，化工工艺的总体投资都是非常多的，像反应装置、设备系统等项目都是非常复杂的，热切化工工艺中所使用的材料也是非常特殊的，为了可以更快的投入生产和使用，并且在短期内就可以占领市场，化工工艺的设计必须要具有较高的工作效率，在很多化工企业为了减少设计周期，大多是采用边生产，边设计的方式，这种方式虽然减少了工作周期，往往忽视了安全问题，因此对化工生产中的各个环节埋下了很多的安全隐患，因为各种化工生产规模不同，为了减少化工工艺设计的经费，在一些设计和实际操作没能按照相关规定进行，有的时候为了获得需要的工程数据，化工工艺设计的规模也会进行一定程度的增长，化工工艺设计要考虑最多的问题就是安全问题，对平常生产过程中各个阶段存在的安全隐患都要进行严格的识别和控制，尽可能的将各种隐患都做好相应的安全预案，以此来保证化工生产的安全性。
2、化工工艺设计中的安全问题
2.1化工反应装置的安全问题
化工反应时化工产品的核心，在化工反应中，会出现各种各样的安全隐患，在生产过程中很容易产生安全事故，尤其是在化工反应装置方面，存在着很多不可控制的因素，在反应装置设计时，必须要进行准确的计算和严格的分析，化工工艺设计时要考虑到各个反应物的反应速率和化学反应时产生的.热效应，为了准确的控制化学反应，在工艺设计时要严格控制各个材料的进料量，对于反应的热量要准确的控制好，对于设备的冷却能力也要有较高的要求，在控制反应速率方面我们可以设计成多级反应的模式，然而在我们实际的生产过程中，由于各种原因，无法达到设计时的理论数据，所以在生产时经常会对设备产生一定的损害，往往会因为超压或者超温致使化工设备变形，如果这种问题不能及时的解决，那么很容易产生安全事故，针对这一问题，我们在对于化工设备的设计时应该加入适当的压力释放装置。
2.2设备管道的安全问题
在化工生产的过程中，管道运输的材料一般都是易燃易爆、腐蚀性强的物品，如果管道在运输的过程中出现泄露的话，有毒有害的化学物质将会暴露在自然环境中，对环境的危害是非常大的，而且这种情况对化工生产也是很大的安全隐患，如果因为管道泄露而造成化学反应中各成分不能按照设计比例进行反应，那么很容易就会出现一系列的不合格产品，甚至在一些关键的反应中有可能出现超高温甚至是爆炸的情况，在管道方面为了尽量保证安全性，这就对管道的材料和接头、拐弯处选用合适的直径和正确的材料，在这些容易出现泄露的地方都是应该重点关注的，在这些地方不仅材料要有针对性的选择，而且在施工的过程中也要严格按照有关规定来执行，一定不能偷工减料，而且在管道的设计中，应该加入避免出现水锤、气液共存现象而导致危害管道安全的情况出现。
3、加强化工工艺设计安全控制的措施
3.1加强化工工艺路线安全设计
化工生产的连续性是非常强的，而且施工工艺也非常复杂，所以说化工生产中各种生产环节在安全性上都应该做到最好，将危险的可能性降到最低，而且一个环节出现问题那么很可能会影响到整个生产的线路，在化工工艺设计时应尽可能地选择低危险性的物料和反应方式，在可以选择多种方案是应该以安全性最高的情况方式选择，并且在可能的情况下尽量避免危险性高的线路。
3.2化工工艺反应装置的选择
在化工生产过程中，一般都会涉及到多个化学反应类型，如置换反应、取代反应、裂解、聚合、氧化、还原、缩合反应等等，不同的反应有不同的特点，所以在设计时应该有针对性的选择材料，而且在设计时必须要考虑到高温、高压等反应时，容器可以承受的程度，所以说在材料强度和稳定性都是反应装置的设计方面必须要考虑的问题。
4、结束语
化学生产的过程中，常常会涉及到一些危险品，而且化学生产的反应过程大多是高温、高压的条件下进行的，而且在生产过程中还涉及到管道运输的问题，如果在管道的方面出现安全问题那么对整个生产线都有很大的隐患，所以在设计时因该在保证生产线安全的情况下保证设计的快速，高效以及稳定的生产线，只有更快、更稳定的发展，才能为企业创造出更多的效益，并且可以有效的推动我国化工工艺的作用。
参考文献：
[1]李跃云,董喜红.浅析化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].黑龙江科技信息,20xx(09):23-27.
参考答案与评分标准
一、解释名词（每题1分，共15分）
1．精细化工产品：凡能增进或赋予一种(类)产品以特定功能，或本身拥有特定功能的多品种、技术含量高的化学品，称为精细化工产品，有时称为专用化学品（speciality chemicals）或精细化学品（fine chemicals）。
2、精细化率：可以用下面的比率表示化工产品的精细化率：
精细化工产值率（精细化率）＝精细化工产品的总产值×100％
化工产品的总产值
3、投资效率：投资效率＝附加价值／固定资产×100％
4、食品添加剂：是指为了改善食品品质和食品色、香、味、形及营养价值，以及为加工工艺和保存需要而加入食品中的化学合成物质或天然物质。
5、胶黏剂：通过界面的粘附和物质的内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂(adhesive)，又称为“胶粘剂或黏（粘）合剂”，习惯上简称为胶。
6、基料：基料是胶黏剂的主要成分，起粘合作用，要求有良好的粘附性和湿润性。作为基料的物质可以是天然产物，也可以是人工合成的高聚物。
7、活性稀释剂：是分子中含有活性基团的稀释剂，它在稀释胶粘的过程中参加化学反应，同时还能起增韧作用。
8、防老剂：为了延长胶黏剂的使用寿命而加入的防止高分子化合物老化的物质，称为防老剂，它包括抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、变价金属抑制剂等。
9、功能高分子材料：一般是指除了具有一定的力学性能之外，还具有特定功能（如导电性、光敏性、化学性、催化性和生物活性等）的高分子材料。
10、智能材料：是指对环境可感知且可响应，并具有功能发现能力的新材料。
11、电子信息化学品：通常是指为电子信息产业配套的专用化工材料。
12、助剂：广义地讲，助剂是泛指某些材料和产品在生产和加工过程中为改进生产工艺和产品的性能而加入的辅助物质。狭义地讲，加工助剂是指那些为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散在材料中，对材料结构无明显影响的少量化学物质。助剂亦称添加剂或（专用）化学品。
13、精细陶瓷：采用高度精选原料、具有精确的化学组成、按照便于进行结构设计及控制的制造方法进行制造加工的、具有优异特性的陶瓷称精细陶瓷。
14、水处理剂：系指为了除去水中的大部分有害物质（如腐蚀物、金属离子、污垢及微生物等），得到符合要求的民用或工业用水而在水处理过程中添加的化学药品。
15、油墨：是将原稿或印版所确定的图文信息通过印刷转移到承印物表面，以形成耐久的有色图文。
（每题1分，答对基本概念或内容即可）
二、简述题（每小题7分，共70分）
1、简述精细化工新产品的发展规律。
精细化工新产品的发展一般要经历以下几个阶段：
1）原型发现阶段；（2分）
2）雏形发明阶段；（1分）
3）性能改进阶段；（2分）
4）功能扩展阶段。（2分）
2、食品添加剂主要有哪些作用？
主要有以下几个方面：防止食品腐败变质，延长其保藏期和货架期；改善食品感官性状；有利于食品加工操作；保持或提高食品营养价值；满足某些特殊需要。
（7分，答对主要作用即可）
3、简述食用天然色素的主要生产工艺流程。
目前食用天然色素的生产按原料来源和色素的性质，采用以下几种工艺流程：
（1）浸提法
原料筛选→清洗→浸提→过滤→浓缩→干燥粉末，添溶媒成浸膏→产品包装。
（2）培养法(包括微生物发酵和植物组织细胞培养)接种培养→脱水分离→除溶剂→浓缩→喷雾干燥，添加溶媒→成品包装。
（3）直接粉碎法
原料精选→水洗→干燥→抽提→成品包装。
（4）酶反应法
原料采集→筛选→清洁→干燥→抽提→酶解反应→再抽提→浓缩→溶媒添加，干燥粉剂→成品。
（5）浓缩法
原料挑选→清洗晾干→压榨果汁→浓缩→喷雾干燥，添加溶媒→成品。
（7分，答出3种工艺即可，工艺流程可简化）
4、胶黏剂有哪些成分组成？
包括基料、溶剂、固化剂、增塑剂、填料、偶联剂、交联剂、促进剂、增韧剂、增黏剂、增稠剂、稀释剂、防老剂、阻聚剂、阻燃剂、引发剂、光敏剂、消泡剂、防腐剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等。（7分，写出12种以上）
5、如何选择胶黏剂？其原则是什么？
在综合分析胶黏剂性能的基础上，通常可根据被粘材料的极性、分子结构、结晶性、物理性质(如表面张力、溶解度参数、脆性和刚性、弹性和韧性等)及胶粘接头的功能要求(如机械强度、耐热性能、耐油特性、耐水性能、光学特性、电磁、生理效应等)来选择胶黏剂。
（2分）
其原则是首先根据被粘材料的可粘性确定胶黏剂的类型；其次按接头功能选取可满足指标要求的胶黏剂；最后根据实施工艺可能性，最终确定选用的胶黏剂品种。当无法找到适宜的胶黏剂时，则可通过开发新的胶黏剂、新的表面处理方法或新的粘接工艺而获得解决。
（5分）
6、试述配色的原则与步骤。
配色原则有三个方面：①配色用的原色是红、黄、蓝三种，按不同的比例混合后可以得到一系列复色，如黄加蓝成绿，红加蓝成紫，红加黄成橙色等；②加入白色，将原色或复色冲淡，得到“饱和度”不同的颜色（即深浅度不同），如淡蓝、浅蓝、天蓝、蓝、中蓝、深蓝等；③加入不同份量的黑色，可以得到“亮度”不同的各种色彩，如灰色、棕色、褐色、草绿等。（3分）
配色的步骤大致如下：
⑴ 先要判断出色卡上颜色的主色和底色，颜色是鲜艳的还是萎暗的。
⑵ 根据经验并运用减色法配色原理，选择可能使用的颜料。
⑶ 将所选的每一种颜料分别分散成色浆，再分别配制成色漆，每种漆中只有单独一种颜料，将之称为单色漆料。
⑷ 将各种单色漆料从不同比例进行配合，直至得到所要的颜色，记下所用漆料的配比及其中颜料的比例。
⑸ 最终确定的色漆常常是由几种单色漆料配成的。如果将各种选定的颜料按确定的配比在同一研磨机中一起分散，往往能得到稳定的颜料分散体，即所谓“颜料的共分散”。若共分散得到的色泽与色卡稍有偏离，再用适量色浆或单色漆料来略加调整。（4分）
7、何谓光致变色高分子材料？主要包括哪些种类及应用领域？
光致变色高分子材料是含有光色基团的聚合物受一定波长的光照射时发生颜色变化，而在另一波长的光或热的作用下又恢复到原来的颜色的材料。（2分）
光致变色高分子的种类很多，已经报道的有偶氮苯类、三苯基甲烷类、螺吡喃类、双硫腙类、氧化还原类、硫堇类等，有的聚合物在主链上带有光色基团（如聚甲川）。（2分）光致变色高分子材料可制造各种护目镜、能自动调节室内光线的窗玻璃、军事上的伪装隐蔽色、密写信息记录材料、信号显示、计算机记忆元件、感光材料和全息记录介质等。（3分）
8、说明医药的来源与种类。
临床用药物主要有四大来源，即化学合成法、生化法、动物脏器及植物提取法。（2分）根据医药行业的生产实际，结合医药（化学药物）的性能和临床常见病，将医药按药理作用分为心血管系统药物、抗病毒药、抗菌药物（包括抗生素）、抗精神失常药、抗炎解热镇痛药、消化系统药物、抗癌药、呼吸系统药、麻醉药、催眠药和镇静药、抗癫痫药、抗组织胺药、利尿脱水药、脑血管障碍治疗药、抗寄生虫药、降血糖药、维生素类药、激素类药、血液系统药物等。（5分）
9、简要说明植物生长调节剂类型与作用。
植物生长调节剂的作用有两种类型，其一是促进植物细胞的伸长、分裂，植物的生根、发芽、开花及结果，如生长素吲哚乙酸可促进RNA和蛋白质的生物合成，对细胞核的DNA合成也有促进作用；三碘苯甲酸有促进开花的作用，使大豆大幅度增产。其二是有些植物生长剂可抑制植物节间伸长、抑制侧芽、顶芽的生长等，如抑芽丹（顺丁二酰肼）可抑制烟草顶芽生长和抑制贮存期洋葱、马铃薯的发芽；矮壮素可抑制细胞伸长，但不抑制细胞分裂，从而使植株矮化、茎杆变粗、叶色变深并使植物增产。（7分）
10、略述气雾剂的制备工艺流程。
气雾剂的制备过程可以分为容器与阀门系统的处理与装配、内容物的配制和分装、充填抛射剂等部分。气雾剂的生产工艺流程如下：（4＋3分）
溶剂添加剂主原料气雾剂空罐洗涤充装原液压盖充装抛射剂试漏试喷雾产品检验气雾剂成品混合搅拌过滤抛射剂
三、简述纳米科技与纳米材料的基本概念。并论述纳米科学技术在精细化工方面的应用领域及其前景。（共15分）
纳米科技是20世纪90年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域。它是指在1～100nm尺度空内，研究电子、原子和分子运动规律、特性的高新技术学科。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型人介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
国外已将纳米材料如纳米SiO2作为添加剂加入到胶黏剂和密封胶中，使胶黏剂的粘结效果和密封胶的密封性都大大提高。其作用机理是在纳米SiO2的表面包覆一层有机材料，使之具有亲水性，将它添加到密封胶中很快形成一种硅石结构，即纳米SiO2形成网络结构掏胶体流动，固体速度加快，提高粘接效果，由于颗粒尺寸小，更增加了胶的密封性。
在各类涂料中添加纳米SiO2可使其抗老化性能、光洁度及强度成倍地提高，涂料的质量和档次自然升级。因纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料（即抗老化），加之其极微小颗粒的比表面积大，能在涂料干燥时很快形成网络结构，同时增加涂料的强度和光洁度。
纳米Al2O3粒子加入橡胶中可提高橡胶的介电性和耐磨性。纳米SiO2可以作为抗紫外辐射、红外反射、高介电绝缘橡胶的填料。添加纳米SiO2的橡胶，弹性、耐磨性都会明显优于常规的白炭黑作填料的橡胶。
纳米SiO2对塑料不仅起补强作用，而且具有许多新的特性。利用它透光、粒度小，可使塑料变得更致密，可使塑料薄膜的透明度、强度和韧性、防水性能大大提高。在有机玻璃生产时加入表机经修饰的纳米SiO2可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；在有机玻璃中添加纳米Al2O3既不影响透明度又提高了高温冲击韧性。
以纳米SiO2和纳米TiO2经适当配比而成的复合粉体作为纤维的添加剂，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。用SiO2+ TiO2+ Al2O3+ZnO四合一粉体对人造纤维进行改性的研究正在进行中。
纳米微粒与树脂结合用于紫外线吸收，如防晒油、化妆品中普遍加入纳米微粒。如纳米TiO2、ZnO、SiO2等。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。
1 化工工艺学》课程教学中存在的问题分析
通过收集网络教学平台问卷和向学生发放调研问卷的调查结果, 对该课程教学中存在的问题进行了汇总, 大概有以下几方面问题:
自《“化学工程与工艺专业”创新人才培养方案》 (简称《方案》) [8]提出后, 教学课时缩短, 但教学内容过多与学时有限之间的矛盾较为明显;《化工工艺学》课程的内容以介绍原理、特点、工艺流程等理论性的为主, 与实际生产结合较少, 课程内容枯燥, 导致学生对该课程兴趣不高。因此, 如何在有效的课堂上向学生讲授工艺知识, 提高学生对化工的认识, 增强其对化工的兴趣和自信心, 掌握经济和生态的和谐发展等一系列问题急需解决以培养创新型化工人才。
2《化工工艺学》课程教学改革的探讨
2.1 网络教学平台的开发应用
教学改革过程中, 引入了开放式网络教学平台, 平台中可以放置教学大纲、教学日历和教学课件, 最重要的是设置了教学互动交流平台。教学平台可以提供以下功能: (1) 网路教学平台中可放置课程PPT课件, 习题, 大纲和测试资料, 可让学生在课后自行学习加以理解, 因此部分非重点的内容在课堂上尽可能少讲或者不讲以节约教学课时; (2) 通过网络教学平台大量共享的资料可帮学生辅助理解部分重点内容, 尤其是学生在课堂上没有消化的难点内容。 (3) 平台中很重要的一点就是开放式的论坛, 学生可以提出问题、讨论问题、回答问题, 这对教学是一个极好的补充。在论坛中还可以自行发布主题, 如天然气化工中高压法、中压法和低压法的工艺特点的显著差异被作为专题进行讨论, 学生积极性高, 通过专题论坛, 学生可以深入了解该工艺的特点, 其中催化剂的显著差异和该工艺还需改进的地方。借助于网络教学平台, 学生不但和老师互动, 同学之间还可以互动, 增加了学生的兴趣, 学习效果明显提高。
2.2 校企产学研合作的生产视频引入教学过程
由于工艺学课本中的知识偏理论基础, 学生听起来枯燥无味, 在与长寿、涪陵和万州三大化工基地的“校企产学研”合作的过程中, 我们实拍了部分工艺流程的视频做教学用, 包括从原料到产品的流程, 让学生了解实际的工艺生产, 尤其是对工艺和仪表控制车间的了解, 让学生了解到实际的工艺操作中管道布置、反应器安装、储罐放置的原理。对于化工企业产生的废气、废液和废固的处理技术, 理论知识介绍不少, 但学生掌握的大规模、有效的工业化处理技术并不多。我们拍摄了园区的环境处理一体化工程, 了解焚烧工艺, 不但处理了废水、废气和废固, 还能生产高热水蒸气作为副产品销售, 让学生知道环保不但产生了巨大的社会效益, 同时也能直接产生经济效益。观看视频录像, 枯燥的理论学习被真实的视频录像所替代, 学生学习兴趣得到了极大提高, 学生毕业后入企的兴趣和信心得以增强。
2.3 生产一线技术专家开展专题讲座
邀请重庆长寿化工园区、涪陵化肥化工园区、万州盐化工园区三大工业园区的主要技术专家到学校讲学, 如天然气化工、氯碱化工和磷复肥化工的专题讲座。一方面, 学生可以了解化工的发展历史、化工的现状和当前最新的化工动态, 另一方面, 消除一些落后的化工企业给学生留下了工作环境差、车间生产落后、待遇过低、发展前景不好等印象, 为学生的就业去向奠定坚实的基础。专题讲座中很重要的一点就是企业专家以他们现在正在研发的项目和正在申请的项目为载体, 就项目涉及的方方面面进行讲解, 如MDI一体化项目落户重庆长寿化工园区, 让那些从来都不想离开主城区就业的学生有了去长寿就业发展的浓厚兴趣和信心, 这种来自于企业一线的信息让学生重新树立对化工行业的信心和增强学习动力。
2.4 分组互动式课堂教学
分组互动式教学, 应该在很多非工科课程中应用。但在工科课程中引入分组式互动教学也取得了积极的效应。首先就是对上课的学生分组, 分组式教学主要针对当前课程教学中的热点和难点话题进行设置。如天然气脱硫的Claus法的回收工艺流程, 既有分流法也有单流法。采用分组式教学, 几个学生分为一组, 然后设置小组讨论问题, 如单流法和分流法的差异是什么?两种流程的不同应用领域是什么?两种流程最显著的差异是什么?通过小组共同讨论, 让学生深入认识单流法适合于处理H2S含量高于25%, 其操作主要通过控制进氧量使燃烧炉中烃类全部反应而H2S只反应1/3, 以便进行转化反应。而分流法适合于处理H2S含量低于25%, 其主要通过控制酸性气体入燃烧炉量 (1/3) , 使烃类全部反应, H2S全生成SO2, 其余2/3酸性气体直接进入转化器, 以下操作与单流法同。这种分组式教学, 学生理解更加深入, 学习效果也提升显著。
3 结语
基于重庆的地域优势和需求, 落实国发3号文件的精神, 对重庆地方高校的化学工程与工艺专业的课程《化工工艺学》的课堂教育, 通过引入网络教学平台、校企产学研合作的生产视频、专家专题讲座和分组互动式课堂教学进行具有地域特色的教学内容和教学模式的改革, 可培养学生创新精神, 增加学生的学习积极性和动力, 树立学生对化工行业的自信心。
摘要：基于《化工工艺学》课程的特点和目前教学中存在的问题分析, 结合重庆地区形成的长寿、涪陵和万州三大化工基地和丰富的矿产资源等特色, 鉴于《化工工艺学》作为化工专业的主干必修课程, 因此, 对该课程的教学内容和教学模式进行改革探索以适应创新型化工人才的培养显得尤为重要。本文主要阐述了网络教学平台、现场生产视频、专家专题讲座、分组互动课堂教学等方面的改革实践。
关键词：化工工艺学,教学改革,网络教学平台,互动式教学
参考文献
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关键词：化工工艺；超滤技术；应用探析
中图分类号：TQ028.8 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）03－0029－02
超滤技术是一门新型实用的科学技术，且随着其发展已得到了广泛的应用。其不仅具有操作简单、效率高、能耗低的特点，还具有节能环保的优点，因此，超滤技术一定会不断适应发展需求，拓宽应用领域。
1 化工生产领域超滤技术主要原理
1.1 相关化工企业生产现状
在化工生产中，一个突出的难题就是气体中的微小液滴以及油雾难以分离，在合成氨、尿素以及硝酸等产品生产过程中，油污不仅可以使触媒失效，也会使设备的生产效率下降。如西安的超滤公司，通过超滤技术以及各种过滤材料，开发出了高效气液分离装置，不仅解决了传统技术问题，并且利用新技术使效率达到了99%～99.99%。
1.2 粒子的形成及分布
经研究知，由于速度变化形成的雾滴直径多在100 μm以上，而压力以及温度变化形成的粒子直径则分别在10～100 μm和0.01～10 μm。中性粒子的直径大约为1～10 μm以上，非极性的粒子则为0.01～1 μm。传统的分离技术仅对压力变化形成的粒子有效，对其他粒子效果很差，因此需要超滤技术进行分离。
1.3 分离机理
首先确定设备的结构以及过滤分离材料的精度，还有分离材料的极性，并根据不同的介质以及工艺条件，采用过滤材料——滤芯种类以及其组合。我们所说的SF滤芯也就是烧结不锈钢纤维毡滤芯，气体流动方式与MF滤芯相反，采用外进里出方式，充分利用材料的表面积，通过过滤层的疏水性能以及其扩散碰撞和拦截机理，最终在背风面实现气液分离。
1.4 极性的选择及结构
通过偶极矩测量可知介质的极性，零偶极矩的分子是非极性分子，其正负电中心重合。偶极矩不是零的分子，就是极性分子如H2O、NH3。在极性分子间会有取向、诱导以及色散等吸引作用，凝聚力与介质的进行十分密切，因而根据不同粒子选择不同材料十分关键，如单机高效分离元件就适用于极性粒子，而两级高效分离元件就适用于油气溶胶以及乳化油粒子。为了延长超滤技术的材料使用寿命，我们使用以下方法：提高孔隙率，使用更先进的材料，提高精度，如果孔隙率增加1倍，容尘率也会增大1倍，就可以使材料使用寿命增加两倍；增大过滤面积，使用折叠式滤芯，在阻力一样的情况下，流通面积会增大1倍，纳污量会增大3倍，因而寿命会增加3倍。同时，在设计上要保留传统的优点，以达到最佳效果。
2 化工领域超滤技术的实际应用
2.1 循环机后由分离器
主要是去除气体里的杂质，对合成触媒进行保护，减小能耗。以湖南湘潭实业公司为例，其对往复式循环机进行油分改造，自运营以来，合成触媒的寿命增加到7～8个月，排放油水量也得到增加。
2.2 变换气后过滤器
变换气后过滤器主要是保護触媒，去除气体中油水杂质。以陕西化肥厂为例，该厂对新鲜气压缩机三段出口使用二级超滤技术，保护了触媒，同时平均每小时排油水100 kg以上。
2.3 尿素
主要是去掉CO2气体里的油污杂质，减小能耗，提高质量。以山东章丘第二化肥厂为例，该厂对CO2压缩机使用超滤技术，改善了分解加热器的油污情况，并提高了传热效果，也使尿素产品颜色洁白，为后续厂家改善起到了典范作用。
2.4 硝酸
主要是去掉氨气里的油污，保护好触媒铂网，延长使用寿命。以山东海化潍坊硝铵厂为例，该厂将超滤过滤器用在了硝酸氧化炉前的气氨过滤器上，延长了氧化炉的铂金属丝使用寿命，并且延长了过滤清洗周期，减少了工作量。
2.5 硝铵
主要是去除氨气里夹杂的油污，提高系统的安全系数，防止意外的发生。以兰州化学工业公司为例，该公司在硝铵生产车间，将超滤过滤器加在了氨压缩机的气氨挡板过滤器后面，有效地降低了气氨中的油的含量，满足硝铵中和工段的要求，同时提高系统的安全度。
2.6 炼油厂尾气回收
主要是分离杂质，保护纤维膜，延长寿命。以安庆石油化工为例，该公司采用了三级超滤技术之后，提高了过滤精度以及效率，有效地保护了纤维膜并延长了寿命。
2.7 合成氨
高压机后新鲜气油的分离，主要是去掉新鲜气中的杂质，保护触媒，同时降低能耗。如四川广宇化工股份有限公司，采用两级过滤装置后，每年排放的油水是理论水量的92.36%，同时大大提高了分离效率，并运行良好，且减少了油污以及积碳阻塞的现象。优化了操作条件，保护了触媒的同时显示出了超滤技术的特点以及强大的生命力，在解决问题的同时，也开辟了一条新的道路。
2.8 氨的分离改造
氨的分离改造主要是在降低能耗的同时，高效分离氨，分离出雾状液氨，并且降低入塔氨含量，提高经济效益。以湖南湘潭实业公司为例，该公司利用超滤技术，对原高压氨分外筒进行改造。取得了很好的效果，年产量增加了18 768 t，增加收益3 500万元，合成塔进口氨含量也得到了降低。
参考文献：
［1］王静，张雨山.超滤膜和微滤膜在污（废）水处理中的应用研究现状及发展趋势［J］.工业水处理，2001（03）.
［2］续曙光，李锁定，刘忠洲.我国膜分离技术研究、生产现状及在水处理中的应用［J］.环境科学进展，1997（06）.
（编辑：王昕敏）
Analysis of the Ultrafiltration Technology’s Application in the Chemical Process
He Shuhua
Abstract: Ultrafiltration technology is a new practical science and technology, and with its development has been widely used. The article introduces the main principle of the ultrafiltration technique in the field of chemical production, including the production status of the relevant chemical companies, particle distribution and the separation mechanism, and focuses on the practical application of ultrafiltration in the chemical industry.
Key words: chemical technology; ultrafiltration technology; application analysis
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