【工程化学论文】化学论文大全
高校教学如何提高教学水平,培养具有创新能力应用型人才是工程化学教学改革项重要任。
它诞生0世纪初已历近年发展演变。
从诞生至今化学工程学直与社会济活跃泛化学工业密切系极推进了人类社会工业化进程。
0世纪二次世界战铜、铁、水泥、石油化工和高分子工业推动了世界济振兴其多晶硅、有机硅产业、生物化工产业和纳米材合成技术持续支撑着世界科技和济发展。
即使是工业化社会美国泛化学工业仍是国民济支柱产业。
世纪世界进入稀缺代济可持续发展核心问题是高效利用、循环利用能优化利用和可再生能开发环境和生态污染头防治这些程产业化都是以化学工程学心学科才有可能发展起。
当代化学研究原子或单分子反应细节可以化学键断裂或成键飞秒(05秒)量级对化学反应选择性进行释和控制研究分子作用力释物质相态、性能变化和相作用可化学工程师提供有关化学反应机理性释。
不仅如化学已突破分子层次藩篱向高分子、分子组装迈进对信息化学探究也正向产业化延伸。
化学工程学研发规模合成新物质程对非线性、强耦合多变量巨系统进行析和优化设计与控制。
当代化学工程学要了物质微观结构和合成反应瞬态程从市场出发设定即将开发产品特性根据物质结构与性能关系寻合成目标产物使化工研究向更机理与实用双方向延伸将化学重要研究成化生产力。
化学与化工学科领域交叉要学生必须具有融合从分子水平化学到规模制备工程科学宽阔视野和能力。
对学科式(rg)讨论十分重要它定着学科价值观和涵关系到学科创新方向、新生长和交叉扩张影响到学科吸引力和生命力关系到核心课程、辅助课程和延伸课程配置其容深、广以及它们系等还会影响教学手段组织和运用。
95年美国学者Ll提出单元操作概念。
9年美国麻省理工学院()组建世界化工系定把机械系流体力学、传热学和化学系热力学、动力学、扩散、混合等核心容加合确立了化工单元操作课程理论体系。
957年欧洲届化学反应工程学会议界定了化学反应工程学学科畴、研究方法等完成了化学工程科学向动量传递、热量传递、质量传递和反应工程即三传反新式演变0世纪6070年代石油化学工业蓬勃发展奠定了基础。
30世纪叶以化学工业规模迅速扩计算机技术融入使多变量、强耦合系统分析化工量使用生物化工等学科边界不断扩展孕育出多种具有突破义化学工程学新式。
三阶段式有如下几种不表达方式。
()产品工程式美国韦潜光教授提出三阶段式应跳出原有程工程藩篱定义产品工程以产品性能和物质结构关系及其产品设计和制造作主要特征。
把程工程与产品工程相结合作式似乎是更全面创新思路但从形式上比较与、二阶段式延续性较差。
()三传反+X式国科学院院士郭慕孙教授建议保留新式与阶段、二阶段式概念延续性提出三阶段式应是三传反+X其X是待定、可变和形成要素。
(3)三传三式清华学根据化工研究对象已涉及物质能量信息三要素相作用提出以物质传递与化能量传递与化和信息传递与化三传三新式。
物质传递包括分子扩散、湍流扩散及流体流动等程物质化包括分子水平化学反应、超分子结构构造与化、生物分子代谢与融合等程。
能量传递包括动能传递、热能传递及各种形式能量(如光能、微波、超声、等离子化等)引入与输出能量化包括不能量形式化。
信息传递包括化工操作多变量信息收集、筛选和剔除信息化包括各种物流参数处理、优化、信息反馈等。
以物质能量信息三要素相作用化学工程科学基础是化学工程学区别其他工程科学质特征。
明确了化学工程学式以可以看出化学工程教育能够激励学生们事业心因化工是人们衣、食、住、行、视、听、享受生活各方面须臾不可离开是可以成就事业、创造巨财富宽阔领域。
化学工程教育也可满足学生们奇心对有志学问年轻人可以介入前沿学科生物化工、纳米化工技术、再生能技术、新代信息材、非平衡非线性巨系统数学应用等科技领域有所作。
德国化学工业协会()对几十国量化工专业人员调统计显示美国认学习化工有很高愉悦人占95%而国认学习化工不愉悦人却高达33%。
这调结不能不引起我们关。
由多方面原因造成了不少国长和学生对化学工业等实体济领域认知妖魔化和对虚体济盲目追严重妨碍了优素质学生进入这些领域。
这种错误认识必须澄清才能防止长以往对我国济发展造成面影响。
其根原因有两其教师工程背景削弱。
量青年博士和硕士进入教师队伍对提高教师队伍学术水平起了很作用。
但是许多青年工科教师缺乏必要工程实践验论、引用因子等适用理科评价指标指挥下量工科教师科研选题容易偏向基础理论、偏向软课题实践性、工程性研究课题数量显著下降而他们基础性研究成又难到工程应用化机会。
由实习费、安全等原因化工学科学生工厂认识实习和生产实习越越流表面形式有甚至被幅压缩或砍促使工程教育与工程实践渐行渐远。
急建立种机制使这现象得到实质改变。
著名哈佛学贯教学理念是着力培养引领世界、具有国际视野各界领袖人物。
但是哈佛学越越有名气校方却感到他们学生越越失。
灵魂作用。
其省结是哈佛学从0世纪70年代起执行核心课程制集学术专论忽视现实问题致使专业设置容越越趋向专门化而学毕业生面对却是要应对越越宽泛、综合、涉及多种领域复杂命题。
前车鉴车缘。
了彻底扭我国当前化学工程 教育远离工程、化工专业学生学习兴趣低现状我们主张对人培养理念上坚持综合性、选择性、基础性、灵活性原则广泛普及化学工程学科涵及作用正确认识基础上以跨学科教育思维构建新化学工程学科教育体系并给予足够政策保障。
当前振兴化学工程教育根是扭国 社会对化工不正确认识说明它学科基础是根植化学、物理、生物交叉部研究涉及物质能量信息这三重要元素它是人类社会进入然稀缺代、面临严重可持续 发展问题对、能、 环境问题有不可替代作用并可作出贡献学科。
爱因斯坦曾说交叉组合作用似乎是创造性思维质特征。
通跨学科教学和科研模式可打破学科隔绝和壁垒从不学科视角研究阐明某课题全貌才能克基础知识与 实践脱节问题。
特别是对化学工程学科辐射到炼油、化工、冶金、建材、制药、生物化工等许许多多工业领域跨学科教育更有着关键作用。
关跨学科课程设置密歇根学曾提出以下形式()合作课程不学科领域教师共选题、 组织和讲授命题不侧面;()整合讲授通顶层策划、协调不课程以相贯通思路分工讲授;(3)协式课程两门或以上独立但相关课程步讲授不视角定期共研讨、整合、交流;()阶梯式课程深不可能是相先导课程可以分段讲授达到整体跃升;(5)综合式课程设计可供有共兴趣不系、不专业采用选修课也可通研讨式授课。
使学生关社会、国和国际面临迫切课题具有社会责任感提高学生分析和论证实际问题及这些问题能力。
借鉴国际做法并加以创新清华学化工系开设了门面向全校学生能环境社会选修课由国工程院院士金涌和荷兰皇科学院院士r共主讲从社会科学、然科学和工程科学等多学科出发研究、能、环境和社会发展等领域影响可持续发展具体问题探讨化工与其他学科合作所可能提供方案既与现实社会问题密切相关又有定基础科学深。
反传统单学科理论演绎式教育模式对学生进行多学科问题分析式教育关学科非线性强交重向学生展示基础培养独立思考能力分析和归纳出其问题并探讨不途径而不是给出标准答案。
将学生直接置宏科学、工程和社会发展历史长河直接感受流工程科学眼界、胸襟与智慧这对学生树立科学发展观、培养化工志趣是非常重要也是前面化工教育困境有效方式。
事实上该课程设立对宣传现代化工、促进学科交叉也起到了非常作用其近半数学生除化工外理、工、社科等多专业是学科交叉教育模式尝试。
世纪世界进入、能短缺代社会 济可持续发展特别是我国提出变济发展模式要化学与化 工学科发展才能由国提出节约对保护然生态环境任。
现代化学工程教育容既应跨越和涵盖整化学和化工领域融合从分子水平化学到规模制各工程科学宽阔视野也仍要重视工程教育特征强化工程实践环节;正确认识化学工程学科式和涵探讨化工与其他学科跨学科交叉并落实到教学实践培养学生复杂问题能力完成化学工程教育历史任。
微化工技术概述。
微化工技术应用实现了反应幅缩短从几甚至几十缩短至几十秒乃至几秒而且反应容器体积也得以缩成以升或毫升单位容器。
微化工技术形成以到如今仅仅了0多年发展阶段已凭借其特有魅力让我们对化工生产前景充满了希望。
如利用可直接放而且具有较高安全性能够比较容易控制反应程技术改变化学工业污染重、能耗高传统发展模式实现绿色化工生产提高化工生产与能利用效率。
化工程进行化学反应往往会受到传递速率或征反应动力学控制或者处两者共控制下。
微化工系统特及优越性。
微反应技术实现原理是对微管道连续流动反应运用从而准确控制物反应条件下停留而且这方法运用明显减少了反应物所用量因反应幅缩短而且显著提高了精从而能够将因程反应所产生副产品清除。
检测因微组合化学合成与分析系统应用将原3缩短至不足分钟而精却提高到仄摩尔(0l)。
安全可靠。
特征尺寸与火焰传播临界直径相比相对要些而且微通道具有很强传热能力从而链式反应顺利进行提供了条件。
也有效地抑制由基爆炸反应。
由微化工系统换热效率极高再加上系统存有能够滞留物即使发生了由基爆炸情况所造成也属可控围从而促使常规设备完成具有较危险化学反应而不敢或不能进行试验得以实现。
3 试工艺不试可以直接放。
将微反应技术应用生产工艺放实现可以运用增加微通道数量方式而不能选择增加微通道特征尺寸。
这样就有效减少了试验放阶段提高了效率。
由可以看出试工艺突出优势佳反应条件可以直接进入生产而不要提前对其作出任何改变有效了要将常规反应器放难题。
3 微反应器研究与应用。
3 微反应器设计。
微反应器作微系统其复杂性可见斑而且设计当覆盖了多领域知识对知识综合运用提出了较高要。
由可以看出微反应器各部件与微通道制作都必须以精密设计与研究作基础和前提。
微通道对热交换和传递都有着重影响因存着复杂关系。
微通道直径数量级单位微米所以流体所容器微米量级宽管道般情况下雷诺准数几十到几粘滞力比惯性力流体层流状态。
3 微反应器适合类型。
根据相关研究表明微反应器只能运用30%精细化领域有机反应当实现收率、选择性以及安全性等方面提高。
由可以判断出微反应并不是能够应用所有类型化学反应其所具有优势可以以下化学反应得以体现。
3 放热剧烈反应。
而即使采用逐渐滴加也仍然会出现局部瞬热现象产生定量副产物。
某些反应物或生成物具有很强不稳定性即使反应器做短暂停留也会分而降低收率。
而微反应器原理是连续流动从而对反应物停留加以精确控制从而防止出现类似常规反应器由反应物或生成物不稳定而分情况。
33 微反应器技术应用。
微反应器技术发展程当主要应用围是试研究应用目有改善工艺条件实现催化剂筛选和反应动力学测定等。
由微反应器技术具有许多突出优势而被越越多化工生产作选择对象。
量欧洲公司和研究机构特别是发展规模较化工和医药公司都微反应器新生产工艺开发与应用方面投入了量人力、物力和财力而我国该项技术还处理论阶段还没有关工业应用报道。
结束语。
微化工技术发展至今已引起了国外化工厂或实验室广泛关各国政府都先制定了研究计划。
然而实际化工生产程其应用案例还数不多业界还处观望阶段。
因对微化工技术相关基础研究还要不断深化以提高其利用率。