時(shí)間:2023-11-22 16:31:53
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【關(guān)鍵詞】特性 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 防火安全間距
在當(dāng)今工業(yè)科技快速發(fā)展中,精細(xì)化工成為化學(xué)工業(yè)快速發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目,無論是在政策還是資金都是重中之重。但至今唯一的不足就是精細(xì)化企業(yè)并沒有想象中的那么完善,還是有一定的缺陷和不足,面對這些不足和缺陷,國家已經(jīng)實(shí)施了三年計(jì)劃來彌補(bǔ)這些問題,進(jìn)行合理的改革和防護(hù),并進(jìn)行精細(xì)化工列入研制目錄之中。將《化學(xué)工業(yè)區(qū)精細(xì)化工項(xiàng)目消防安全技術(shù)咨詢報(bào)告》作為一個(gè)模子,來完善細(xì)化工的特性與防火間距的首要標(biāo)準(zhǔn)。
1 精細(xì)化工與基本石油化工
精細(xì)化工產(chǎn)品主要有兩大類,第一類是精細(xì)化工產(chǎn)品,第二類是基本石油化工產(chǎn)品。第一類精細(xì)化工產(chǎn)品首要是對于石油的特定功能和用途進(jìn)行劃分,多種技術(shù)密集,額外附加值,小量批量,較多品種的精細(xì)化工產(chǎn)品,這類精細(xì)化工產(chǎn)品為了不一樣的工業(yè)區(qū)所大量應(yīng)用的必要的消費(fèi)產(chǎn)品和輔助產(chǎn)品,這類產(chǎn)品有醫(yī)藥及涂料、試劑等功能高分子材料在內(nèi)。基本石油化工產(chǎn)品這一類產(chǎn)品主要是原料經(jīng)初級或者次級制作成大噸位重要化工產(chǎn)品,比如苯、乙烯、甲醇、丙烯、環(huán)氧乙烷、醋酸等等產(chǎn)品,是制作很多大噸位重要化工產(chǎn)品的中間體或者原料。精細(xì)化工產(chǎn)品和這些石油化工產(chǎn)品雖然都是化工產(chǎn)品,但不同的是一者是上游產(chǎn)品另外一者是下游深加工產(chǎn)品,兩者相互依賴又有一定區(qū)別。精細(xì)化工和基本石油化工之間是延伸關(guān)系,精細(xì)化工和基本石油化工既有相同的部分,又有一定的區(qū)別所在。
2 火災(zāi)危險(xiǎn)程度
在工業(yè)生產(chǎn)中所使用的生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品或者副產(chǎn)物的成分或者原材料決定了火災(zāi)危險(xiǎn)級別。在一些大的工園區(qū)精細(xì)化工項(xiàng)目中,例如上海化工園區(qū)精細(xì)化工項(xiàng)目,火災(zāi)的危險(xiǎn)屬性甲、乙類各占80%左右。有機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品基本是將石油化工進(jìn)行深加工作為原材料,一些工業(yè)精細(xì)化工加工的原材料有五百種之多的劃分,甚至一個(gè)產(chǎn)品原材料就多達(dá)十幾種,主要是聚氨酯、醇、烯、酮、氯、烴、烷、醚、氟、等,有的產(chǎn)品還包含了一些試劑、助劑以及表面活性劑和抗氧化劑等等一些易燃的有機(jī)溶劑材料。還需要注意的一點(diǎn)事原料火災(zāi)危險(xiǎn)類別即使不屬于高級別,但是副產(chǎn)物歸類為甲類或乙類,所以需要一視同仁。很多爆炸案都可以得出一個(gè)結(jié)論,基本石油化工和精細(xì)化工都是易燃易爆的產(chǎn)品,這是制定探析精細(xì)化工的特性與防火間距的重要環(huán)節(jié)。
3 精細(xì)化工的特性
3.1 多品種
我國目前的精細(xì)化工產(chǎn)品已有十萬多種,精細(xì)化工產(chǎn)品具有不同的特點(diǎn),根據(jù)《關(guān)于精細(xì)化工產(chǎn)品分類的暫行規(guī)定》,精細(xì)化工產(chǎn)品包括了染料、農(nóng)藥、顏料、涂料(包括油漆和油墨) 及高純物和試劑、磁性材料、感光材料等等)、日用化學(xué)品、化學(xué)藥品和功能高分子材料、食品和飼料添加劑等等十一大類,兩萬至三萬的品種合計(jì)三十多個(gè)類別劃分,超過了我國的四萬個(gè)化工行業(yè)產(chǎn)品品種一半之多。企業(yè)其精細(xì)化工產(chǎn)品包含農(nóng)藥、醫(yī)藥、涂料、表面活性劑、功能性高分子材料、粘膠劑、阻燃劑等六十多個(gè)品種,十四個(gè)大類。
3.2 小規(guī)模
(1) 當(dāng)今的工業(yè)精細(xì)化產(chǎn)品的用量不大、專用性強(qiáng)、效能高,在市場中壽命比較短、有十分快的更新速度。較小批量的化工工業(yè)試劑較少,跟較大噸位規(guī)模基本化工相比較不一樣,基本只是較大化工試劑的很少一部分,例如上海一家精細(xì)化工企業(yè),這家小工業(yè)的試劑僅8t左右,卻是數(shù)千噸級的大生產(chǎn)規(guī)模。
(2) 一些精細(xì)化工企業(yè)設(shè)置容量較小的可燃液體儲(chǔ)罐,位于上海某地區(qū)的一家化工園區(qū)包含甲和乙兩種類別液體儲(chǔ)罐,甲、乙兩種儲(chǔ)量只有200m3左右,按照《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》來區(qū)分,只相當(dāng)于條例規(guī)范的裝置儲(chǔ)罐。但是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》劃分可燃液體的容質(zhì)量。
(3)精細(xì)化工企業(yè)占地面積相對較小,據(jù)統(tǒng)計(jì)一般精細(xì)化企業(yè)占地面只有積2-3ha左右,更小的精細(xì)化工企業(yè)才1ha,大的精細(xì)化工企業(yè)不到5ha,場地都留有一定的發(fā)展用地。
3.3 操作條件溫和
相比石油化工的高壓高溫的特點(diǎn),精細(xì)化工企業(yè)操作條件更加溫和。而且多為間歇式、復(fù)配型生產(chǎn)。大量采用不同劑型和復(fù)配技術(shù)及其商品化的物理過程,且精細(xì)化工企業(yè)多以封閉式廠(庫) 房建筑形式為主,這幾點(diǎn)特征是制定精細(xì)化工設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)方面。
4 精細(xì)化工防火安全間距的思考
4.1 目前狀況
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》這一類的規(guī)范沒有十分清楚的區(qū)分精細(xì)化工企業(yè)之間的防火安全間距條例,留有一定的問題和漏洞,但是在《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中,對于石油化工企業(yè)與其他企業(yè)和相同企業(yè)間的防火間距劃分了條文規(guī)定。不足的是只是對于石油化工廠、石油生產(chǎn)化纖廠或儲(chǔ)運(yùn)各種石油化工產(chǎn)品的煉油廠等等之類的工廠進(jìn)行了區(qū)分。沒有較明確規(guī)劃出相關(guān)內(nèi)容區(qū)分。《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定附近工廠之間的防火間距大于40m,相比占地少、較小規(guī)模的一些精細(xì)化工,太大的間距導(dǎo)致沒有很好利用可用面積。《工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)用地控制指標(biāo)》中相關(guān)的投資力度、容積率、建筑系數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)要求也沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),顯現(xiàn)出制定精細(xì)化工設(shè)計(jì)防火安全標(biāo)準(zhǔn)的必要性和緊迫性。
4.2 建議
(1)品種多,范圍廣,對精細(xì)化工企業(yè)定性明確的同時(shí),還需要針對定量界定,如罐區(qū)總?cè)萘亢蛦喂奕萘拷缍ㄔO(shè)置應(yīng)該參考液化烴和可燃液體儲(chǔ)罐的工廠。
(2)除了制定精細(xì)化工企業(yè)之間防火安全間距外。還應(yīng)該制定出精細(xì)化工企業(yè)與園區(qū)外部公共設(shè)施的防火安全間距確保附近環(huán)境的安全,是我們義不容緩的責(zé)任。
(3)工廠平面布置應(yīng)根據(jù)不同的生產(chǎn)建筑形式,即按廠房之間、廠房與開敞式生產(chǎn)建筑含半開敞式/全開敞式) 之間、開敞式生產(chǎn)建筑(含半開敞式/全開敞式) 之間廠房之間的防火間距參照《工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)用地控制指標(biāo)》制定。對于甲類廠房的劃分,不應(yīng)該不小于12m。廠房與開敞式生產(chǎn)建筑之間,按照相關(guān)防火規(guī)定,之間距離不應(yīng)小于15m。
5 結(jié)語
綜上所述,我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)處于整頓大好時(shí)機(jī),精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)也是大好發(fā)展前程。在發(fā)展精細(xì)化工同時(shí)處理好防火間距,是企業(yè)義不容辭的責(zé)任。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:職業(yè)教育;化學(xué)教學(xué);三維目標(biāo)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)21-0277-02
職業(yè)教育中化學(xué)教學(xué)與普通高中化學(xué)教學(xué)是同宗異源,實(shí)施的學(xué)校性質(zhì)不同,培養(yǎng)學(xué)生最終的目標(biāo)理所當(dāng)然也不同。只是因?yàn)槁殬I(yè)教育與普通高中化學(xué)的根本性區(qū)別決定了二者的畢業(yè)生輸送的方向,也決定了兩者在課程設(shè)置上的差異。但若從教育的意義上來將,現(xiàn)代社會(huì)中的每個(gè)人所受的教育都應(yīng)該涵蓋普通教育和職業(yè)教育,沒有理論知識(shí)作為支撐就沒有實(shí)踐活動(dòng)的順利進(jìn)行。也就是說,普通教育和職業(yè)教育歸宿上是一致的,就是培養(yǎng)服務(wù)社會(huì)的人才。怎樣培養(yǎng)服務(wù)社會(huì)的人才?職業(yè)教育中化學(xué)教學(xué)通過什么途徑來實(shí)施培養(yǎng)計(jì)劃呢?
一、職業(yè)教育中化學(xué)教學(xué)與普通高中化學(xué)教學(xué)的基本區(qū)別在哪里
職業(yè)教育和普通教育的化學(xué)教學(xué)有著許多交集的地方,它們都遵循現(xiàn)代教育的基本原則,總體目標(biāo)是一致的,都是培養(yǎng)社會(huì)主義的德育、智育、體育、美育、勞動(dòng)技術(shù)教育全面發(fā)展的社會(huì)建設(shè)者,教育基本原則是相同的,教育的目的歸宿也是相同的。但職業(yè)教育與普通教育又有著自己特有的內(nèi)涵。
(一)職業(yè)教育與普通教育的化學(xué)教學(xué)在培養(yǎng)目標(biāo)上存在不同點(diǎn)
普通教育的最終目的是培養(yǎng)研究型、探索型和設(shè)計(jì)型的人才,普通高中的化學(xué)教學(xué)即是向更高層次的高校選拔人才而服務(wù)的。而職業(yè)教育則是培養(yǎng)既具有一定的化學(xué)專業(yè)知識(shí),又具有一定的化學(xué)技能,同時(shí)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)化工流程圖轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)人才。換句話說,職業(yè)教育培養(yǎng)的是具有化學(xué)基本知識(shí)層次的技藝型和操作型的人才。職業(yè)教育培養(yǎng)出來的學(xué)生,是經(jīng)過職業(yè)技能培訓(xùn)可以直接就業(yè)上崗的,這是普通教育不能相提并論的。
(二)職業(yè)教育與普通教育的化學(xué)教學(xué)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系上有著較大的差異
隨著高科技的全新發(fā)展,高中教育與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)是不可分割的,盡管它是向著更高一層次輸送人才,但高中教育的最終目的還是服務(wù)于社會(huì),高中教育中的職業(yè)教育又是與經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系最為密切的結(jié)合體。在迅猛發(fā)展產(chǎn)業(yè)中,職業(yè)教育的學(xué)生人數(shù)與區(qū)域的國民生產(chǎn)總值成正比,教育面臨更多的是區(qū)域的發(fā)展的需求。社會(huì)對教育的要求和定位,必然以適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),在中學(xué)進(jìn)行職業(yè)教育的化學(xué)教學(xué)是為了培養(yǎng)化工生產(chǎn)等職業(yè)技術(shù)人才,是職業(yè)教育內(nèi)在的價(jià)值體現(xiàn)。
(三)職業(yè)教育與普通教育的化學(xué)教學(xué)在專業(yè)設(shè)置與課程設(shè)置上區(qū)別明顯
在專業(yè)設(shè)置及課程設(shè)置上,普通教育高中化學(xué)是根據(jù)化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來分類設(shè)定的,而職業(yè)教育化學(xué)教學(xué)則是以化工生產(chǎn)的崗位能力需求或能力要素為核心來設(shè)計(jì)的。就職業(yè)教育的化學(xué)專業(yè)方面來講,可以說一個(gè)化工廠有多少個(gè)職能部門就有多少個(gè)專業(yè);因此,職業(yè)教育的化學(xué)課程設(shè)置,是通過對區(qū)域化工廠崗位的分析,調(diào)查得出每種崗位所需的能力或素質(zhì)體系,然后來確定與之相對應(yīng)的化學(xué)課程體系。比如說,某個(gè)區(qū)域有生產(chǎn)硫酸工廠,硫酸工業(yè)的流程簡要如下:
通過對硫酸工業(yè)流程的分析,硫酸工業(yè)有六個(gè)職能部門,每一個(gè)職能部門的人員只要全面掌握了自己的“職能”中的化學(xué)知識(shí)就可以了。普通高中的學(xué)生則不然,不需要掌握流程中的“職能”操作,需要全面掌握的是整個(gè)流程中的反應(yīng)原理及在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)模擬實(shí)驗(yàn)的操作方法即可。
二、職業(yè)教育中化學(xué)教學(xué)的原則及發(fā)展方向
普通教育中的高中化學(xué)教學(xué)以化學(xué)基本理論、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)等教學(xué)為主,雖然常有實(shí)驗(yàn)探究、也有社會(huì)實(shí)踐互動(dòng)等聯(lián)系實(shí)際的環(huán)節(jié),但教學(xué)的目的仍然是為了學(xué)生更好地學(xué)習(xí)、領(lǐng)會(huì)化學(xué)理論知識(shí)。而職業(yè)教育則是重在培養(yǎng)學(xué)生在化工生產(chǎn)中的實(shí)際崗位所需的動(dòng)手能力,是將理論融于實(shí)踐,課堂教學(xué)常常與化工技能訓(xùn)練相結(jié)合,因此將化工技能訓(xùn)練作為教學(xué)的核心,課堂體現(xiàn)的是教、干、學(xué)一條龍,倡導(dǎo)化學(xué)知識(shí)夠用為原則,崗位需要什么課堂就教什么,化工實(shí)踐教學(xué)是重頭戲。
職業(yè)教育中化學(xué)教學(xué)應(yīng)以打破傳統(tǒng)教學(xué),發(fā)展學(xué)生個(gè)性為原則。因?yàn)槁殬I(yè)學(xué)校的學(xué)生知識(shí)層面較低,普遍采用傳統(tǒng)的講授、示范等教學(xué)方法,課堂教學(xué)主要是以教師為中心,駕馭著教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)。即使在化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中,教師仍是放心不下,更多的是直接要求學(xué)生使用××器具、選擇××材料、采用××工藝、其中的操作程序和檢測方法等,還有著“對癥下藥”的感覺。這種“灌輸式”教學(xué)讓學(xué)生被動(dòng)的接受新知,依靠機(jī)械地記憶,不能理解掌握知識(shí)的內(nèi)涵與外延,能夠應(yīng)用于化工生產(chǎn)實(shí)踐的知識(shí)更少,“高分低能”的狀況與職業(yè)教育格格不入,極大地限制了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。實(shí)施“發(fā)展個(gè)性教育”是職業(yè)教育的必然趨勢,是培養(yǎng)社會(huì)所需的復(fù)合型人才的需要。因此職業(yè)教育應(yīng)以全面提高學(xué)生的素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生優(yōu)良職業(yè)個(gè)性的發(fā)展為原則。
三、職業(yè)教育中化學(xué)教學(xué)應(yīng)以教學(xué)生“會(huì)學(xué)”為手段
職業(yè)教育的課堂教學(xué)必須以喚醒學(xué)生的三維效度為教學(xué)手段,讓學(xué)生在課堂或?qū)嵺`教學(xué)明確所要解決的內(nèi)容:
第一維效度學(xué)習(xí)目標(biāo),通過課堂化學(xué)教學(xué)項(xiàng)目,學(xué)生應(yīng)完成怎樣的化工生產(chǎn),應(yīng)掌握哪些化學(xué)知識(shí)和技能,就是做什么。
第二維效度引導(dǎo)質(zhì)疑,學(xué)生在引導(dǎo)質(zhì)疑的驅(qū)動(dòng)下自主學(xué)習(xí),制訂出可行的化工操作計(jì)劃或流程圖,并對操作計(jì)劃或流程圖進(jìn)行實(shí)施和評估,也就是說怎么做。
第三維效度信息來源,同普通教育一樣,必須培養(yǎng)學(xué)生能夠獲取、加工、處理信息的能力。在課堂教學(xué)時(shí)根據(jù)教學(xué)實(shí)際內(nèi)容,需要附帶一些化工技術(shù)說明書、流程圖、材料明細(xì)表、工具需求表等必要的與化學(xué)教學(xué)相關(guān)的資料,用以探究相關(guān)知識(shí)的化工信息。
采用以上三維效度的目的不僅僅在于提高職業(yè)學(xué)校學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,更重要的是使未來的復(fù)合型人才在中學(xué)階段養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)方法,從他們“學(xué)會(huì)”化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樗麄儭皶?huì)學(xué)”化學(xué)知識(shí),會(huì)用化學(xué)知識(shí),這更有益于學(xué)生將來進(jìn)入社會(huì)后的發(fā)展。我們的課堂教學(xué)除了引導(dǎo)學(xué)生有選擇地掌握化學(xué)基本知識(shí)和技能外,更重要的是讓知識(shí)武裝他們的頭腦,調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,練就一副自我充電的好本領(lǐng)。使學(xué)生進(jìn)入高等學(xué)校學(xué)習(xí)或步入社會(huì)后,真正具有自我學(xué)習(xí)和終身發(fā)展的能力。
四、職業(yè)教育中化學(xué)教學(xué)的基本要求應(yīng)是理論聯(lián)系實(shí)際
職業(yè)教育的化學(xué)教學(xué)課堂與普通教育是相同的,都是根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)引發(fā)教學(xué)問題,學(xué)生主要以自主學(xué)習(xí)獲取新的知識(shí)、認(rèn)識(shí)新的技能,職業(yè)教育的化學(xué)教學(xué)課堂還要逐步建立起理論與實(shí)踐的對應(yīng)關(guān)系。以上提到的三維效度的化學(xué)教學(xué)有效地促使學(xué)生把學(xué)到的化學(xué)理論知識(shí)自發(fā)地應(yīng)用于化工生產(chǎn)實(shí)踐。通過化學(xué)理論緊密聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際也有助于提高學(xué)生對化學(xué)理論重新認(rèn)識(shí),進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)理論知識(shí)的積極熱情。
另一方面,職業(yè)學(xué)校的專業(yè)理論課教師大都也沒有全面實(shí)踐過,不是來自于化工廠技術(shù)專家,只有系統(tǒng)的理論知識(shí),沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和操作技能。因此,采用三維效度的化學(xué)教學(xué)不但有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,更能夠促進(jìn)專業(yè)理論教師與化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的溝通、磨合,迅速提高操作技能和理論水平。
如常見的市污水處理的工藝流程示意圖如下,怎樣做好市污水處理,就是一個(gè)小型化工:
指導(dǎo)學(xué)生要解決的問題是能夠選擇作為混凝劑或沉降劑使用的是偏鋁酸鈉、堿式氯化鋁、氯化鐵等就可以了,至于化學(xué)反應(yīng)的具體原理可以不做硬性要求;還有,學(xué)生知道混凝劑除去懸浮物質(zhì)的過程是既有物理變化又有化學(xué)變化就可以了,也可以不要求學(xué)生能夠?qū)懗鼍唧w反應(yīng)方程式。總之,職業(yè)教育學(xué)校的學(xué)生應(yīng)重在化工操作上,不應(yīng)是在化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)上糾結(jié),他們不需要高深的理論,認(rèn)識(shí)操作流程中的各步化學(xué)反應(yīng)原理是普通高中學(xué)生的事情,他們才是研究怎樣實(shí)施方案策劃者,職業(yè)教育的學(xué)生是實(shí)施方案的執(zhí)行者。
總之,在高職教育中化學(xué)課堂教學(xué)對學(xué)生能力的培養(yǎng),必須根據(jù)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn),從化工生產(chǎn)的實(shí)際出發(fā),采用靈活多樣的三維效度教學(xué),同普通教育相同,圍繞教學(xué)目的進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。化學(xué)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)主要在課堂內(nèi),而職業(yè)教育的教學(xué)還必須走出課堂,走向社會(huì),進(jìn)入工廠,讓學(xué)生感悟到不僅應(yīng)該具有扎實(shí)的化學(xué)理論基礎(chǔ),而且更多的是培養(yǎng)在化工生產(chǎn)實(shí)踐中去分析問題、解決問題的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]詹榮鑫.淺談如何在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力[J].讀與寫(教育教學(xué)刊),2014,(11).
危險(xiǎn)等級的劃分依據(jù)主要是根據(jù)化工生產(chǎn)過程中所使用的原材料,儲(chǔ)存原材料的環(huán)境、原材料經(jīng)生產(chǎn)加工后所形成的新的產(chǎn)品特性,如物理性、化學(xué)性等。根據(jù)不同危險(xiǎn)等級的化工產(chǎn)品,確定各種類型化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的防火間距及防爆等級。進(jìn)而以此為標(biāo)準(zhǔn),在化工工藝設(shè)計(jì)過程中選擇滿足生產(chǎn)需求的操作方式,防火材料及防火設(shè)備。
二、化工工藝設(shè)計(jì)分類介紹
1.概念設(shè)計(jì)。
概念設(shè)計(jì)是指抽象性的設(shè)計(jì),概念設(shè)計(jì)一般是在擬建化工生產(chǎn)裝置前進(jìn)行,概念設(shè)計(jì)的主要目的是為了通過建立化工生產(chǎn)裝置模型,根據(jù)模型檢查化工生產(chǎn)工藝中存在影響正常生產(chǎn)的因素,包括生產(chǎn)線路的設(shè)置的合理性,生產(chǎn)環(huán)境條件是否滿足安全生產(chǎn)要求等,避免因化工工藝中某個(gè)環(huán)節(jié)存在不合理性給化工生產(chǎn)埋下安全隱患,同時(shí)根據(jù)概念設(shè)計(jì)建立模型檢驗(yàn)所的的數(shù)據(jù)為進(jìn)一步的化工工藝設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考。
2.中試設(shè)計(jì)。
中試設(shè)計(jì)是為了檢驗(yàn)小試所確定的工藝路線及相關(guān)運(yùn)行條件。檢測試制產(chǎn)品的功能穩(wěn)定性;檢驗(yàn)工藝系統(tǒng)的連續(xù)可靠性運(yùn)行;獲得化工生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)所必須的工藝參數(shù);考察設(shè)計(jì)方案投入生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的雜質(zhì)對成品的影響等。
3.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是化工工藝設(shè)計(jì)的重要階段。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是化工工藝生產(chǎn)裝置及配套設(shè)備安裝及規(guī)劃設(shè)計(jì)的技術(shù)支持。
4.初步設(shè)計(jì)。
初步設(shè)計(jì)是在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)完成后的精細(xì)化設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)的成果是設(shè)計(jì)說明書和工程總概算書,也可以說是從初步設(shè)計(jì)是化工建設(shè)的指導(dǎo)思想,以此為依據(jù)進(jìn)行化工生產(chǎn)線的構(gòu)建;結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和有關(guān)單位批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書、化工廠的選址報(bào)告,從經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性角度出發(fā),對化工生產(chǎn)線建設(shè)進(jìn)行總體研究和計(jì)算,滿足化工生產(chǎn)線安全生產(chǎn)的同時(shí)又能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
5.施工圖設(shè)計(jì)。
施工圖設(shè)計(jì)是化工工藝設(shè)計(jì)的最后階段,設(shè)計(jì)過程中應(yīng)根據(jù)有關(guān)部門對初步設(shè)計(jì)的審批意見,結(jié)合初步設(shè)計(jì)中確定的化工工藝方案,以圖樣及文字的形式將化工工藝技術(shù)要點(diǎn)和各個(gè)設(shè)備的原理、布置進(jìn)行一一明確。并對初步設(shè)計(jì)中待解決的一些問題提出科學(xué)合理的解決方案,做到施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)最優(yōu)化,滿足化工產(chǎn)業(yè)安全穩(wěn)定性生產(chǎn)需求。
三、化工工藝設(shè)計(jì)具有的特點(diǎn)
化工工藝設(shè)計(jì)交其他專業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)具有明顯的區(qū)別,化工工藝設(shè)計(jì)工藝流程獨(dú)特,生產(chǎn)工藝安全性要求嚴(yán)格,技術(shù)含量高。尤其是針對化工產(chǎn)業(yè)近些年來頻發(fā)的安全事故,如化工產(chǎn)品原料在加工過程中出現(xiàn)的有毒原料泄漏問題,嚴(yán)重地污染了人們賴以生存的環(huán)境,水源的污染,大氣的污染、重金屬污染土壤等。所以國家的有關(guān)部門對化工產(chǎn)業(yè)的化工工藝設(shè)計(jì)提出了更為嚴(yán)格的要求,明確提出在化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)要高度重視工藝設(shè)計(jì)在投入生產(chǎn)中的安全性問題。但實(shí)際上,化工工藝流程的十分的復(fù)雜,整個(gè)工藝流程涉及的專業(yè)較多,設(shè)備種類繁雜,各種管線管道交織在一起,倘若在設(shè)計(jì)過程中沒有確定科學(xué)的布線方案可能會(huì)早生產(chǎn)過程中因?yàn)榫€路故障問題,如線路老化搭接引起短路,又因?yàn)榛ぴ隙鄶?shù)具有易燃易爆的特性,很容易引發(fā)火災(zāi)或者更為嚴(yán)重的事故。所以,為了保證化工工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量,化工生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性,必須要加強(qiáng)對化工工藝設(shè)計(jì)危險(xiǎn)的識(shí)別和控制。
四、危險(xiǎn)因素識(shí)別與控制
危險(xiǎn)因素是指在化工生產(chǎn)過程中雖潛在的不利于安全生產(chǎn)的系列因素,而危險(xiǎn)因素的識(shí)別和控制是指對化工工藝設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)方案投入到建設(shè)中雖體現(xiàn)出來的一些不利于安全生產(chǎn)的特征,如化工設(shè)備是否滿足生產(chǎn)的需求,設(shè)備所處的環(huán)境是否滿足安全性生產(chǎn)需求,設(shè)備及相關(guān)附屬裝置的排布方式及安裝方式是否合理等,認(rèn)真考究危險(xiǎn)因素,識(shí)別各種不安全因素的風(fēng)險(xiǎn)類別及等級,進(jìn)而有針對性地提出安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施。具體來講可通過以下措施控制。
(1)物料方面。
化工工藝設(shè)計(jì)人員應(yīng)牢固掌握化工原料的物理特性、化學(xué)特性、化學(xué)反應(yīng)特征以及燃燒爆炸性等方面的知識(shí),并能準(zhǔn)確地辨識(shí)各種原料之間的反應(yīng)原理。
(2)路線布置。
在化工工藝路線設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)廠房的實(shí)際空間位置進(jìn)行工藝路線的選定,盡可能地做到工藝路線不和其他電力線路相鄰,避免因電力線出現(xiàn)安全故障對工藝路線造成一定程度的影響。
(3)嚴(yán)格控制化學(xué)反應(yīng)裝置。
對于化工生產(chǎn)設(shè)備而言,其主要的作用在于進(jìn)行生產(chǎn)反應(yīng)環(huán)境的提供。生產(chǎn)設(shè)備是化工生產(chǎn)中最為重要的設(shè)備之一,維護(hù)著整個(gè)生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性。一般情況下,化學(xué)反應(yīng)都會(huì)在化工生產(chǎn)設(shè)備中發(fā)生,從而生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。對于化工的生產(chǎn)設(shè)備而言,其質(zhì)量要求方面會(huì)更加苛刻。畢竟如果一旦化工生產(chǎn)過程中,化工生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)問題,不僅僅會(huì)影響生產(chǎn)的進(jìn)行,更在一定程度上會(huì)影響施工人員的人身安全。因此,在進(jìn)行化工生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)的過程中,一定要保證其質(zhì)量的合格。其次,是化工存儲(chǔ)設(shè)備。一般化學(xué)反應(yīng)都需要大量的反應(yīng)原料。這些原料有的具有腐蝕性,有的具有揮發(fā)性。因此,對于這類化工設(shè)備而言,需要具備一定的封閉性和抗腐蝕性。這類化工存儲(chǔ)設(shè)備,雖然在制造工藝以及質(zhì)量要求的程度上沒有化工生產(chǎn)設(shè)備那么苛刻,但是依然需要有足夠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從而實(shí)現(xiàn)其功能與性質(zhì)。最后,是化工的廢物處理設(shè)備。這類設(shè)備最早沒有得到人們的重視,是在近年來,隨著人們對于環(huán)境污染的重視等才大量出現(xiàn)的設(shè)備。這類設(shè)備的質(zhì)量方面與材料方面與前兩者都是無法比擬的,但是其重要的意義在于能夠有效減少廢物中的有害物質(zhì),保證工廠廢物能夠無危害的排出。因此,針對這類設(shè)備的特點(diǎn),其制造工藝以及除污的技術(shù)能力一定要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),由于排放的廢棄物中有可能存在腐蝕性的液體。因此,這類化工處理設(shè)備還需要具備防腐蝕性。總之,針對不同的生產(chǎn)需求以及生產(chǎn)流程,會(huì)有不同的化工設(shè)備,作為其生產(chǎn)需求,從而保證化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
對于化工設(shè)備而言,由于生產(chǎn)線的不同以及生產(chǎn)需求的不同,其化工設(shè)備也不相同。因此,對于不同生產(chǎn)車間以及生產(chǎn)需求的化工設(shè)備而言,其設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣的。從總體上分析,可以高溫環(huán)境的化工設(shè)備設(shè)計(jì)、高壓環(huán)境的化工設(shè)備設(shè)計(jì)以及腐蝕環(huán)境的化工設(shè)備設(shè)計(jì)等。對于化工生產(chǎn)而言,由于其生產(chǎn)的主要實(shí)際過程就是一系列的化學(xué)反應(yīng)。因此,在進(jìn)行化工設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí),首先要考慮到的就是高溫環(huán)境下的化工設(shè)備。對于高溫環(huán)境而言,一定要采用耐高溫的材料進(jìn)行制造,并且對于高溫的環(huán)境下,其設(shè)備的形體和構(gòu)架也需要從耐高溫的角度進(jìn)行分析,從而設(shè)計(jì)出能夠持續(xù)在高溫環(huán)境下進(jìn)行工作的化工設(shè)備。對于高溫的生產(chǎn)環(huán)境,一般是反應(yīng)過程中出現(xiàn)的。因此,耐高溫的化工設(shè)備一般是以生產(chǎn)設(shè)備為主。高溫的情況下,就會(huì)存在高壓環(huán)境。對于化工反應(yīng)而言,高溫高壓是比較常見的化學(xué)反應(yīng)條件。通過高溫高壓的環(huán)境,才能夠使得一些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行,從而進(jìn)行化工生產(chǎn)。對于耐高壓的化工生產(chǎn)設(shè)備而言,一般需要采用密封性比較好的材料進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要考慮其壓力的承受能力。腐蝕環(huán)境的化學(xué)生產(chǎn)還是比較常見的。因此,在進(jìn)行化工設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí),一定要有針對性和分類型進(jìn)行設(shè)計(jì),將惰性金屬作為主要的腐蝕性化學(xué)反應(yīng)的容器,從而不會(huì)造成對化工設(shè)備的腐蝕。此外,在進(jìn)行安全防護(hù)過程中,依然需要足夠的設(shè)計(jì)理念,來保證這些腐蝕性化學(xué)物質(zhì)在反應(yīng)過程中不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)生危險(xiǎn),或者將危險(xiǎn)系數(shù)降到最低,從而保證其生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性。
本文探討了化工生產(chǎn)的特點(diǎn)以及化工設(shè)備的安全性等問題,并通過對化工設(shè)備的分類分析,了解不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)對不同化學(xué)生產(chǎn)設(shè)備的需求。其中,對于在高溫、高壓以及腐蝕性環(huán)境下都有了較為精細(xì)的設(shè)計(jì)流程,從而保證其在整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不會(huì)出現(xiàn)問題。因此,本文重點(diǎn)對化工設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析,并探討其設(shè)計(jì)的理念和原則。最終的結(jié)論在于要根據(jù)其設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境以及應(yīng)用作業(yè)方式等進(jìn)行區(qū)別性設(shè)計(jì),從而滿足不同的化學(xué)生產(chǎn)需求。
本文作者:王威隆工作單位:大慶華科股份有限公司
經(jīng)過幾年的實(shí)踐教學(xué)、不斷探討,重新設(shè)計(jì)《化工熱力學(xué)》課程緒論講述,首先向同學(xué)們提問什么是化工熱力學(xué),問題提出之后就介紹化工熱力學(xué)實(shí)際是包含化工過程和單元操作和熱力學(xué)兩方面,其本質(zhì)就是介紹化工過程的能量利用和節(jié)能減排,這樣介紹之后,同學(xué)們大致明白了該門課程的研究對象和內(nèi)容。對于化工過程與單元操作,同學(xué)們已經(jīng)通過化工原理和化工工藝學(xué)或精細(xì)化工工藝學(xué)的學(xué)習(xí)有了初步了解,并不陌生,拉近了同學(xué)們與這門課程的距離,為了進(jìn)一步激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣,解答其疑惑,就需要拋出第二個(gè)問題化工熱力學(xué)與物理化學(xué)的區(qū)別,這個(gè)時(shí)候要充分調(diào)動(dòng)同學(xué)們討論物理化學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容,同學(xué)們通過討論意識(shí)到物理化學(xué)基本學(xué)習(xí)的是理想氣體和理想液體的熱力學(xué),對于真實(shí)氣體和液體的介紹比較少。通過這樣的討論之后,老師再向同學(xué)們介紹化工熱力學(xué)實(shí)際上就是解決實(shí)際氣體和液體的熱力學(xué)問題。從課程目標(biāo)上來看,大多數(shù)同學(xué)將來都是化工方面的科技工作者,這從另一個(gè)方面提高了同學(xué)們學(xué)習(xí)該門課程的使命感和責(zé)任感。通過這樣的講解,取得了比較滿意的教學(xué)效果,同學(xué)們既對該門課程有了初步認(rèn)識(shí),同學(xué)們覺得思路清晰,一環(huán)套一環(huán),基本避免了空洞說教。
2注重章節(jié)橫向聯(lián)系、提煉章節(jié)要點(diǎn)
化工熱力學(xué)內(nèi)容較多,而教學(xué)時(shí)間有限,這就要求教師要打破傳統(tǒng)的授課體系,注重各章節(jié)知識(shí)的橫向聯(lián)系,深入對教學(xué)內(nèi)容加以研究,挖掘教學(xué)內(nèi)容深層次內(nèi)涵,將書本上的內(nèi)容提煉出來講給學(xué)生聽。比如在講述偏離函數(shù)的時(shí)候,要把偏離函數(shù)和狀態(tài)方程以及對比態(tài)原理、常用熱力學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)合起來,推導(dǎo)合適狀態(tài)方程下的偏離函數(shù),并求取常數(shù)值,指導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生們用臨界溫度和臨界壓力,對比溫度和對比壓力,偏心因子和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)估算熱力學(xué)過程。這樣整個(gè)課程通過偏離函數(shù)就可以形成有機(jī)統(tǒng)一。對于課程中的封閉系統(tǒng)和敞開系統(tǒng),同學(xué)們在物理化學(xué)中并沒有太多深刻認(rèn)識(shí),在課堂上我拋出化工工藝學(xué)中的氨合成,這樣的問題使同學(xué)們感受到課程間的相互銜接。對于氨的合成,同學(xué)們都知道N2+3H2→2NH3,在反應(yīng)平衡之前,組成都在發(fā)生變化,在反應(yīng)之前和反應(yīng)平衡之后,組成都是不變的,這幾個(gè)狀態(tài)下系統(tǒng)的研究和學(xué)習(xí),有助于同學(xué)們對化學(xué)反應(yīng)的整個(gè)過程的熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算,包括均相封閉系統(tǒng)和均相敞開系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別。
3多媒體教學(xué)和互動(dòng)教學(xué)結(jié)合
多媒體教學(xué)是現(xiàn)代化教學(xué)手段,靈活有效使用多媒體教學(xué)可以使抽象的概念具體化,提高教學(xué)的有效性,在教學(xué)過程中,由于教學(xué)內(nèi)容過多,如果采取大量板書教學(xué),勢必會(huì)影響教學(xué)進(jìn)度,同時(shí)該門課程要向同學(xué)們展示大量化工設(shè)備圖片,必須要采用多媒體教學(xué)。大學(xué)教學(xué)必須要師生互動(dòng),而師生互動(dòng)教學(xué)的關(guān)鍵在于教師的提問,所以要設(shè)計(jì)多層次多方面適合教學(xué)內(nèi)容的問題,問題設(shè)計(jì)有難有易,可以促進(jìn)整個(gè)班上不同層次的學(xué)生的思考,問題都設(shè)計(jì)的簡單,學(xué)的較好的同學(xué)就會(huì)無所事事,問題都設(shè)計(jì)的難,跟不上節(jié)奏的學(xué)生會(huì)一臉茫然失去學(xué)習(xí)興趣,好的問題可以幫助同學(xué)們從多層次多角度思考問題,化工熱力學(xué)的精髓實(shí)際就是能量利用和節(jié)能減排的時(shí)候,同學(xué)們對于能量利用還有基本的認(rèn)識(shí),因?yàn)樵谖锢砘瘜W(xué)里面就談到了反應(yīng)的方向和限度。但是對于節(jié)能減排,卻沒有深刻認(rèn)識(shí)。結(jié)合國家目前大力致力于關(guān)轉(zhuǎn)停高耗能和高污染企業(yè),并提倡綠色工業(yè)和綠色居住,同學(xué)們了解到能量利用和節(jié)能減排已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略高度。對于能量利用,要有實(shí)例,比如向大家介紹1摩爾水在氣化完之后是水在液態(tài)的時(shí)候體積的1603倍,而體積增大正好做工,正是因?yàn)槿绱耍羝麢C(jī)才能帶動(dòng)火車,實(shí)現(xiàn)第一次工業(yè)革命。基于此,激發(fā)同學(xué)們想到汽油作為工質(zhì)做工,讓汽車跑的更快,讓飛機(jī)飛的更遠(yuǎn),讓輪船遨游大洋。舉一反三,這些都是同學(xué)們在日常生活中時(shí)時(shí)碰到,原來能量利用是如此重要。正是因?yàn)槟茉吹钠毡槔茫瑖鴥?nèi)自然環(huán)境正經(jīng)歷倫敦霧都在第一次工業(yè)革命的陣痛,節(jié)能減排和能量合理利用就尤為重要。
談節(jié)能減排和能量合理利用很重要,這是同學(xué)們必須要慢慢接受的觀點(diǎn),要深入大腦,案例很重要。比如說煤礦的使用帶來了大量粉塵和大量排放和地質(zhì)危害,所以國內(nèi)正在大力開發(fā)煤制油的技術(shù)以及更清潔的原料天然氣。而石油的地下存量已經(jīng)在減少,大慶油田已經(jīng)進(jìn)入老年,這也告訴同學(xué)們石油和煤礦,天然氣這些能源都是不可再生,總有用完的一天,同時(shí)這些不可再生的能源都有一個(gè)害處,就是燃燒之后有二氧化碳和一氧化碳的排放,都臭氧層有很大的破壞,地球的溫度在上升。那么有沒有什么好的替代能源呢,同學(xué)們普遍感興趣,而且也是科技工作者共同的難題。這個(gè)時(shí)候我會(huì)在適當(dāng)時(shí)候拋出水制氫這樣一個(gè)最簡單的課題,作為老師是知道現(xiàn)在很多研究小組都在研究水制氫的課題,也是科技界的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。但是對于同學(xué)們而言,同學(xué)們會(huì)認(rèn)為這是一個(gè)多么簡單的問題,只要電解就可以實(shí)現(xiàn)。
我的問題是,當(dāng)全球不可再生能源枯竭,而清潔能源風(fēng)能和水能不夠用的時(shí)候怎么辦?需要解決的難題是怎么樣實(shí)現(xiàn)用2度電制備得到的氫氣實(shí)現(xiàn)的能量超過2度電,比如說3度電,那么這將就是一個(gè)全球能源的革命。同學(xué)們歡喜鼓舞,有同學(xué)馬上發(fā)現(xiàn)問題了,用2度電的能量生成的氫氣能轉(zhuǎn)化為3度電,這不可能,不符合熱力學(xué)第一定律,能量守恒。這個(gè)時(shí)候,說實(shí)話,我滿心鼓舞,因?yàn)橥瑢W(xué)們進(jìn)入角色了,對這樣的有建設(shè)性的問題要在全班討論,怎么辦?然后我告訴大家,可以采用太陽能,如果實(shí)現(xiàn)了水在太陽下就可以電解為氫氣,顯然這就實(shí)現(xiàn)了能量守恒,而且氫氣燃燒之后是水,全球就有了可大量再生能源,而且能源清潔,燃燒之后沒有對環(huán)境產(chǎn)生影響。這樣的問題進(jìn)行討論之后,同學(xué)們對新能源和熱力學(xué)第一定律有了深刻印象,也讓同學(xué)們真正認(rèn)識(shí)到能量合理利用和節(jié)能減排的重要性。
關(guān)鍵詞:化工仿真 實(shí)習(xí)教學(xué) 培養(yǎng)能力
在化工類專業(yè)教學(xué)中,化工單元過程及操作課程是重要的一門基礎(chǔ)課,課程的教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法,教學(xué)水平及質(zhì)量被視為衡量化工類專業(yè)教學(xué)水準(zhǔn)的關(guān)鍵因素及評價(jià)指標(biāo)。本人在化工專業(yè)教學(xué)中從教多年,由于近年來中職學(xué)校學(xué)生素質(zhì)逐年下降使得傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),而化工仿真教學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)改變了化工類專業(yè)教學(xué)的理念,豐富了化工單元過程及操作課程的教學(xué)方法和手段。
一、化工仿真教學(xué)的特點(diǎn)
化工仿真實(shí)習(xí)教學(xué)系統(tǒng)是以實(shí)際的化工生產(chǎn)過程為基礎(chǔ),通過建立化工生產(chǎn)裝置中各種化工單元過程的動(dòng)態(tài)特征模型及各種設(shè)備的特征模擬生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)過程特性,再現(xiàn)真實(shí)化工生產(chǎn)裝置操作環(huán)境,其中各種工藝流程的設(shè)置、各種信息的動(dòng)態(tài)顯示、操作方式等與真實(shí)裝置的操作環(huán)境相同,可以大大提高了學(xué)生對系統(tǒng)問題的分析能力。增強(qiáng)了實(shí)際操作水平。
二、化工仿真實(shí)習(xí)教學(xué)與化工實(shí)際生產(chǎn)過程的區(qū)別
1.化工實(shí)際生產(chǎn)過程
實(shí)際的化工生產(chǎn)過程包括四個(gè)要素:控制室、生產(chǎn)裝置、操作人員、干擾和事故。整個(gè)化工生產(chǎn)過程首先由操作人員根據(jù)自己的工藝?yán)碚撝R(shí)和裝置的操作規(guī)程在控制室和裝置現(xiàn)場進(jìn)行操作,操作信息送到生產(chǎn)現(xiàn)場,在生產(chǎn)裝置內(nèi)完成生產(chǎn)過程中的物理變化和化學(xué)變化,同時(shí)一些主要的生產(chǎn)工藝指標(biāo)經(jīng)測量單元反饋至控制室。控制室的操作人員通過觀察,分析反饋來的生產(chǎn)信息,判斷裝置的生產(chǎn)狀況,實(shí)施進(jìn)一步的操作,逐漸使裝置達(dá)到滿負(fù)荷平穩(wěn)生產(chǎn)的狀態(tài)。
2.化工仿真實(shí)習(xí)教學(xué)過程
化工仿真實(shí)習(xí)教學(xué)過程是學(xué)生在仿控制室進(jìn)行操作,操作信息通過網(wǎng)絡(luò)送到工藝仿真軟件,生產(chǎn)裝置工藝仿真軟件完成實(shí)際生產(chǎn)過程中的物理變化和化學(xué)變化的模擬運(yùn)算,一些主要的仿生產(chǎn)信息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)反饋到仿控制室,學(xué)生通過觀察,分析反饋來的仿生產(chǎn)信息,判斷系統(tǒng)運(yùn)行情況,進(jìn)行后續(xù)操作,在仿控制室和工藝仿真軟件間形成了一個(gè)閉合回路,逐漸操作調(diào)整到滿負(fù)荷平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。
三、在仿真實(shí)習(xí)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的能力
1.培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知力
現(xiàn)階段,我們中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力很差,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中基本上沒有學(xué)前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)這兩個(gè)環(huán)節(jié),僅僅依靠課堂上教師講授這一環(huán)節(jié),當(dāng)老師在講授化工單元過程及操作理論時(shí),由于很多同學(xué)的自我控制能力也很差如:注意力不集中、思想開小差、這就使得我們的理論教學(xué)很不理想,而通過化工仿真課的學(xué)習(xí),學(xué)生首先能認(rèn)識(shí)某些設(shè)備,了解設(shè)備的構(gòu)造及工作原理,甚至能掌握某些管道內(nèi)物質(zhì)所起的作用。例如:學(xué)生在學(xué)習(xí)過間歇反應(yīng)釜的化工仿真操作后,學(xué)生知道了間歇反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)的區(qū)別,了解了流體輸送有利用高位槽輸送和用泵輸送的方式,理解了化學(xué)反應(yīng)得靠水蒸氣將物料加熱到一定的溫度,同時(shí)化學(xué)反應(yīng)過程中放出的熱量要用冷卻水來散熱,同時(shí)還懂得了間歇反應(yīng)釜本身又是一個(gè)夾套式換熱器的雙重身份,這些知識(shí)是理論教學(xué)中學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)學(xué)不到的,所以通過化工仿真課的學(xué)習(xí)培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)識(shí)新事物的能力,從而提高了教學(xué)效果。
2.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)的能力
在我們學(xué)院的學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)的學(xué)生很少,大多數(shù)學(xué)生都是通過互相抄襲來完成作業(yè)的,這樣就導(dǎo)致學(xué)生的作業(yè)質(zhì)量很差,學(xué)生自我獨(dú)立完成任務(wù)的能力很差,而在做化工仿真時(shí),每人一臺(tái)電腦,教師機(jī)每時(shí)每刻都能監(jiān)控到每個(gè)學(xué)生的進(jìn)展,這就迫使學(xué)生要按照老師的要求去完成操作步驟,同時(shí)要求學(xué)生不斷的思考和探索每個(gè)操作步驟的含義以促使學(xué)生完成所有的操作步驟。通過做化工仿真,培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立完成任務(wù)的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生的意志力
中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生大多數(shù)年齡都在15~20歲之間,年輕氣盛、心浮氣躁、坐不住、上課說話好動(dòng)、不守紀(jì)律是他們共同的特點(diǎn),這使得我們很多從事理論課教學(xué)的老師非常頭疼,上課要經(jīng)常維持課堂紀(jì)律,以方便理論知識(shí)的講解。而化工仿真課相對理論課來說就較自由一些,學(xué)生之間可以相互討論交流,每一步該怎么做,什么時(shí)候做, 甚至某些關(guān)鍵性的步驟稍不留神就會(huì)出錯(cuò),從而導(dǎo)致整個(gè)化工仿真操作的失敗,例如:在間歇反應(yīng)中的關(guān)鍵是TIC101溫度指標(biāo)的控制(正常溫度為110~128℃之間),TIC101溫度一旦超過128℃就會(huì)出現(xiàn)燒釜事故,而要控制好這個(gè)溫度關(guān)鍵是當(dāng)TIC101溫度上升到75℃時(shí)將蒸汽閥門V19關(guān)閉。很多同學(xué)都是在此失利而重做。甚至有些同學(xué)想要高分將操作盡量調(diào)整到平穩(wěn)狀態(tài)就得多次反復(fù),這就要求同學(xué)們有細(xì)心觀察和耐心等候的能力而且在失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為,通過化工仿真實(shí)訓(xùn)課鍛煉了學(xué)生的意志,不僅增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣同時(shí)課堂紀(jì)律也好了很多。
4.培養(yǎng)學(xué)生的自信心
中職院校的學(xué)生大多數(shù)都是在中考和高考中落榜的,或者沒有參加中招和高招考試的,他們都是應(yīng)試教育的失敗者。在原來的學(xué)校里,迫于升學(xué)的壓力,在一輪輪的考試中分?jǐn)?shù)成了改變他們命運(yùn)的砝碼。很多學(xué)生正是因?yàn)槌煽儾焕硐攵鴮ψ约菏チ诵判模瑥亩鴮?dǎo)致學(xué)生有某種程度的厭學(xué)情緒。面對這些學(xué)生,在化工仿真實(shí)習(xí)教學(xué)中教師慢慢講解讓學(xué)生對每一步操作都爛熟于心,學(xué)生每做完一步就得到一定的步驟分和質(zhì)量分。在老師的細(xì)心引導(dǎo)和耐心輔導(dǎo)下學(xué)生在將所有的操作步驟做完后基本上都能達(dá)到95分以上,有的同學(xué)還能達(dá)到99分甚至100分,通過觀察發(fā)現(xiàn)學(xué)生每天在上完仿真課后都非常高興,而且到課率也非常高。筆者認(rèn)為是化工仿真課讓學(xué)生找回了自信。
3.5培養(yǎng)學(xué)生的競爭力
在化工仿真實(shí)習(xí)教學(xué)中我們引入了競爭意識(shí),當(dāng)同學(xué)們對每一個(gè)仿真操作熟練后,教師讓學(xué)生將電腦系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài),然后規(guī)定在一定的時(shí)間內(nèi)看那位同學(xué)做的又快又好,每班選出2~3名同學(xué)參加全院一年一度的化工仿真技能大賽。對獲得前三名的學(xué)生學(xué)院發(fā)給獲獎(jiǎng)證書的同時(shí)還給予一定的經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)。同時(shí)對表現(xiàn)非常好的同學(xué)可以培養(yǎng)他參加國家技能大賽。通過這種方式讓學(xué)生懂得在人們的生活中處處存在著競爭,每一個(gè)人都要在競爭中求生存和發(fā)展,讓學(xué)生明白優(yōu)勝劣汰,不進(jìn)則退的道理。
總之,在化工仿真實(shí)訓(xùn)課中可以鍛煉學(xué)生細(xì)心觀察的能力,培養(yǎng)學(xué)生耐心等待的能力,能激發(fā)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí),從而提高了化工單元過程及操作課程的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
有機(jī)化學(xué)知識(shí)是歷年高考必考內(nèi)容之一,例如有機(jī)物的分類、結(jié)構(gòu)與組成、有機(jī)反應(yīng)類型、有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化、有機(jī)物的制取和合成以及石油化工、煤化工等,考生歷來把這一單元的考題作為得分項(xiàng)目,不會(huì)輕易放棄或疏忽,既使略有小錯(cuò),也會(huì)懊喪不已。然而這些知識(shí)大都與日常生活、能源、醫(yī)療、環(huán)保、科研等密切相聯(lián),融于其中,還有知識(shí)的拓展和延伸,這就增加了這部分考題的廣度和難度,學(xué)生要熟練掌握,必須花一定的時(shí)間和講究復(fù)習(xí)的技巧,方能事半功倍,達(dá)到復(fù)習(xí)的最佳效果。
一、有機(jī)化學(xué)的考綱要求
1、了解有機(jī)化合物數(shù)目眾多和異構(gòu)現(xiàn)象普遍存在的本質(zhì)原因。
2、理解基團(tuán)、官能團(tuán)、同分異構(gòu)體、同系物等概念。能夠識(shí)別結(jié)構(gòu)式(結(jié)構(gòu)簡式)中各種原子的連接次序和方式、基團(tuán)和官能團(tuán)。能夠辯認(rèn)同系物和列舉異構(gòu)體。了解烷烴的命名原則。以一些典型的烴類化合物為例,了解有機(jī)化合物的基本碳架結(jié)構(gòu)。掌握各類烴中各種碳碳鍵、碳?xì)滏I的性質(zhì)和主要化學(xué)反應(yīng),以一些典型的烴類衍生物為例,了解官能團(tuán)在化合物中的作用。掌握各主要官能團(tuán)的性質(zhì)和主要化學(xué)反應(yīng)。
3、了解石油化工、農(nóng)副產(chǎn)品化工、資源綜合利用及污染和環(huán)保的概念。了解在生活和生產(chǎn)中常見有機(jī)物的性質(zhì)和用途。了解糖類的基本組成和結(jié)構(gòu),主要性質(zhì)和用途。了解蛋白質(zhì)的基本組成和結(jié)構(gòu),主要性質(zhì)和用途。理解由單體通過聚合反應(yīng)生產(chǎn)高分子化合物的簡單原理
4、通過上述各類化合物的化學(xué)反應(yīng),掌握有機(jī)反應(yīng)的主要類型。 綜合應(yīng)用各類化合物的不同性質(zhì),進(jìn)行區(qū)別、鑒定、分離、提純或推導(dǎo)未知物的結(jié)構(gòu)簡式,合成具有指定結(jié)構(gòu)簡式的產(chǎn)物。
二、有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)方法
筆者認(rèn)為:用熟練的化學(xué)知識(shí)來解決問題和在解決問題中鞏固自已的化學(xué)知識(shí),是復(fù)習(xí)有機(jī)化學(xué)的好方法。掌握有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型,建立完善的知識(shí)體系要比大量零散的知識(shí)更具價(jià)值,在真正理解掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上構(gòu)建學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò),對于考試時(shí)準(zhǔn)確、快速調(diào)用相關(guān)知識(shí)是非常有效的。
1、官能團(tuán)之間的相互衍變關(guān)系
依照官能團(tuán)的順序,列出某種官能團(tuán)所具有的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng),這樣交叉復(fù)習(xí),足以達(dá)到基礎(chǔ)知識(shí)熟練的目的。熟練的標(biāo)準(zhǔn)為:一提到某一有機(jī)物,立刻能反應(yīng)出它的各項(xiàng)性質(zhì);一提到某類有機(jī)特征反應(yīng),立即能反應(yīng)出是哪些有機(jī)物所具備的特性;一提到某一官能團(tuán),便知道相應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。物質(zhì)的一般性質(zhì)必定伴有其特殊性,例如烷烴取代反應(yīng)的連續(xù)性、鹵代烴的水解和消去反應(yīng)、l-位醇和2-位醇氧化反應(yīng)的區(qū)別、醛基既可被氧化又可被還原、有機(jī)物燃燒的規(guī)律、官能團(tuán)相互影響引起該物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的改變等,這些矛盾的特殊性往往是考題的重要源泉,必須足夠重視。
2、突破口
(1)根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)推斷官能團(tuán) 根據(jù)飽和烴、不飽和烴、芳香烴、烴的衍生物的順序,依次整理其結(jié)構(gòu)特征、物理性質(zhì)的變化規(guī)律、化學(xué)性質(zhì)中的反應(yīng)類型和化學(xué)方程式的書寫以及各種有機(jī)物的制取方法,例如:
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制的Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)生成紅色沉淀的物質(zhì) ②能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì) ③能使Br2的四氯化碳溶液褪色的物質(zhì) (2)根據(jù)反應(yīng)條件推斷有機(jī)物質(zhì)的類別和反應(yīng)類型 按照有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的七大類型,歸納出何種有機(jī)物能發(fā)生相關(guān)反應(yīng),并且寫出化學(xué)方程式,例如:
①NaOH/乙醇鹵代烴的消去反應(yīng)②濃H2SO4170℃(或)醇的消去反應(yīng)
(3)根據(jù)有機(jī)物的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)推斷
(4)根據(jù)新信息、新情景推斷
三、高考有機(jī)化學(xué)題結(jié)構(gòu)
例如(2010年廣東)
四、有機(jī)化學(xué)的解題思路
首先是剖析題意,分析已知條件和推斷內(nèi)容,弄清被推斷物和其它有機(jī)物關(guān)系。其次是抓好解題關(guān)鍵,找出解題突破口,然后聯(lián)系信息和有關(guān)知識(shí),應(yīng)用規(guī)律進(jìn)行邏輯推理或計(jì)算分析,作出正確的推斷。
1.審題做好三審: 1)文字、框圖及問題信息。2)先看結(jié)構(gòu)簡式,再看化學(xué)式。3)找出隱含信息和信息規(guī)律.
2.找突破口有三法: 1)數(shù)字;2)化學(xué)鍵;3)衍變關(guān)系。 3.答題有三要: 1)要找關(guān)鍵字詞;2)要規(guī)范答題;3)要找得分點(diǎn)。
五、近年高考具體考法
1.緊扣教材,考查基礎(chǔ)及主干知識(shí)
縱觀近幾年的高考有機(jī)試題,主要考查的仍然是有機(jī)物同分異構(gòu)、有機(jī)反應(yīng)類型、典型有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系以及重要有機(jī)物檢驗(yàn)、制備,有機(jī)化學(xué)方程式的書寫等教材中的基礎(chǔ)知識(shí),基本實(shí)驗(yàn)。
例(2012年山東)10.下列與有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)有關(guān)的敘述正確的是 A.苯、油脂均不能使酸性KMnO4,溶液褪色 B.甲烷和Cl2的反應(yīng)與乙烯和Br2的反應(yīng)屬于同一類型的反應(yīng) C.葡萄糖、果糖的分子式均為C6H12O6,二者互為同分異構(gòu)體 D.乙醇、乙酸均能與Na反應(yīng)放出H2,二者分子中官能團(tuán)相同 【考查】 1.油脂和苯的化學(xué)性質(zhì)。 2.甲烷和乙烯的化學(xué)性質(zhì)。 3.葡萄糖、果糖的組成 4.乙酸、乙醇的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。
.2.創(chuàng)設(shè)意境,靈活新疑,注重能力的考查
提高陌生度,考查學(xué)生的自學(xué)、觀察、思維、推理等多種能力是近幾年高考命題改革的方向。以教材中各類有機(jī)物的基礎(chǔ)知識(shí)為基點(diǎn),源于教材,超越教材,綜合題給信息與基礎(chǔ)知識(shí),將知識(shí)進(jìn)行重組與遷移,解決實(shí)際問題,突出考查推理能力是近幾年高考的熱點(diǎn),要求學(xué)生規(guī)范使用化學(xué)用語、填寫化學(xué)方程式、結(jié)構(gòu)簡式、分子式等,因此也考查學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)與科學(xué)素養(yǎng)。
例(2011廣東)直接生成碳-碳鍵的反應(yīng)是實(shí)現(xiàn)高效、綠色有機(jī)合成的重要途徑。交叉脫氫偶聯(lián)反應(yīng)是近年備受關(guān)注的一類直接生成碳-碳單鍵的新反應(yīng)。例如: 化合物I可由以下合成路線獲得:
(1)化合物I的分子式為________,其完全水解的化學(xué)方程式為________(注明條件)。 考查----分子式書寫,大小寫,元素順序 考查-----酯的水解反應(yīng),完全水解,反應(yīng)條件,方程式的配平,規(guī)范結(jié)構(gòu)簡式的書寫。
(2)化合物II與足量濃氫溴酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________(注明條件)。
考查---醇的性質(zhì),正確書寫方程式。
(3)化合物III沒有酸性,其結(jié)構(gòu)簡式為;III的一種同分異構(gòu)體V能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2,化合物V的結(jié)構(gòu)簡式為。
考查-----不飽和度概念,醇的氧化反應(yīng),規(guī)范結(jié)構(gòu)簡式的書寫羧酸的性質(zhì),根據(jù)條件寫出同分異構(gòu)體。 (4)反應(yīng)①中1個(gè)脫氫劑VI(結(jié)構(gòu)簡式見右)分子獲得2個(gè)氫原子后,轉(zhuǎn)變成1個(gè)芳香族化合物分子,該芳香族化合物分子的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。
關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)熱情;化工原理;習(xí)題課
化工原理課程是相當(dāng)重要的一門學(xué)科,也是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,可以有效地把化工和教育聯(lián)系起來。因此,教師要重視這一門學(xué)科,做好授課規(guī)劃,可以先從淺層的知識(shí)點(diǎn)出發(fā),一點(diǎn)點(diǎn)地感染學(xué)生,讓學(xué)生關(guān)注化工原理的課程,從而把學(xué)習(xí)化工原理當(dāng)作一種樂趣去學(xué)習(xí)、去探索,提高學(xué)習(xí)化工原理的主觀能動(dòng)性。在課堂上,學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo),需要主導(dǎo)去激發(fā)主體的學(xué)習(xí)熱情,使其產(chǎn)生主觀能動(dòng)性,提高學(xué)習(xí)化工原理的有效性。
一、提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的必要性
首先,學(xué)習(xí)化工原理需要把激烈競爭的社會(huì)現(xiàn)實(shí)作為背景,讓學(xué)生產(chǎn)生就業(yè)難的意識(shí),從而奮發(fā)圖強(qiáng)、充滿熱情地學(xué)習(xí)化工原理。其次,如今的社會(huì)是一個(gè)需要能夠不斷學(xué)習(xí)、不斷創(chuàng)新的知識(shí)競爭的社會(huì),一個(gè)擁有獨(dú)特的技能與豐富的知識(shí)的人是可以在社會(huì)上長久發(fā)展的。學(xué)生終究是要走向社會(huì)、為社會(huì)服務(wù)的,因此,學(xué)生就要明確目標(biāo),讓自己在校園的每一天都過得充實(shí),無論是徜徉于書海,還是執(zhí)著于社會(huì)實(shí)踐,都需要踏踏實(shí)實(shí)地為自己的將來儲(chǔ)備能量。最后,學(xué)習(xí)化工原理需要從頭開始,在緒論課的時(shí)候就要引起學(xué)生的注意力,讓學(xué)生對化工理論有不一樣的認(rèn)識(shí),充分地引起學(xué)生對化學(xué)理論的好奇心。一節(jié)課的開場白是打開學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的第一關(guān),一個(gè)好的開場白可以讓學(xué)生迅速地進(jìn)入課堂,跟隨教師的思路去思考、學(xué)習(xí)。因?yàn)椋芏鄬W(xué)生會(huì)認(rèn)為緒論課的內(nèi)容是不重要的,就從此離開了化工理論課程的學(xué)習(xí),所以,教師要做好授課的各種安排,不能根據(jù)學(xué)生的這一心理,把內(nèi)容一筆帶過,應(yīng)好好地組織課堂,組織自己的語言,讓課堂充滿趣味。例如,教師在講授單元操作時(shí),可以根據(jù)課堂理論的講解,充分發(fā)揮多媒體的作用,給學(xué)生展示一些比較典型的產(chǎn)品生產(chǎn)的流程,讓學(xué)生對產(chǎn)品生產(chǎn)的流程有個(gè)不一樣的認(rèn)識(shí)。其實(shí),結(jié)合實(shí)際講解化工原理知識(shí)對學(xué)生的吸引力很大,了解到這些,教師可以把工業(yè)上運(yùn)用十分廣泛的一些工具、設(shè)備,像換熱器、精餾塔等,利用多媒體,以動(dòng)畫的形式展示給學(xué)生觀看,再給學(xué)生做簡單而詳細(xì)的介紹,相信學(xué)生會(huì)對這一門學(xué)科產(chǎn)生極大的興趣,迫不及待地想要去探索,這也會(huì)在學(xué)習(xí)化工原理課程的初期給學(xué)生留下深刻的印象。
二、如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理課程的熱情
1.利用生活實(shí)例提高課堂趣味
在化工原理課程的學(xué)習(xí)中,不難發(fā)現(xiàn),其中有很多內(nèi)容是來自生活實(shí)際的,也就是說,化工原理是與生活實(shí)際密切聯(lián)系的。因此,教師在授課的過程中,可以穿插一些有趣的實(shí)際案例來證實(shí)理論,提高學(xué)習(xí)趣味,打破原有課堂的枯燥、乏味,使課堂充滿活力。其實(shí),教師運(yùn)用這一教學(xué)方法是受學(xué)生歡迎的,而且,學(xué)生在聽課的時(shí)候更加輕松,對此課的印象也會(huì)十分深刻,同時(shí)也會(huì)讓學(xué)生對化工原理的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。例如,冬天到了,湖水結(jié)冰了,湖里的魚會(huì)結(jié)冰嗎?為什么?相信問題一提出學(xué)生都會(huì)異口同聲地說不會(huì)。然而,并沒有人回答為什么。不過,這時(shí),學(xué)生的好奇心已經(jīng)被充分地調(diào)動(dòng)起來了,只要好好聽講,仔細(xì)閱讀概念,問題很快就會(huì)解決。這樣一來,學(xué)生不僅愉快地學(xué)習(xí)了化工理論,還使課堂氣氛變得十分融洽。
2.將化工仿真應(yīng)用于理論教學(xué),提高學(xué)習(xí)熱情
化工仿真就是將一些真實(shí)的化工生產(chǎn)操作與控制的系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行模擬,利用計(jì)算機(jī)的作用在仿真系統(tǒng)上再現(xiàn)化工過程的實(shí)效性,并且在這一基礎(chǔ)上,可以進(jìn)行正常事物的一切處理,像是正常開車、停車、運(yùn)行以及緊急停車與事故處理。致使學(xué)生產(chǎn)生一種身臨其境的感覺,達(dá)到學(xué)習(xí)化學(xué)原理的目的。例如,離心泵的氣縛與氣蝕現(xiàn)象的完美演示是可以利用化工仿真系統(tǒng)完成的,而且是十分方便的,在演示過程中,學(xué)生更容易區(qū)分出二者的區(qū)別,加深印象。教師就是要利用這種仿真演示,讓學(xué)生多去理解、感悟概念之間的區(qū)別,主要是盡可能地讓學(xué)生對其產(chǎn)生興趣,以便更好地學(xué)習(xí)。
3.利用習(xí)題課培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力
化工原理的習(xí)題可以很好地把實(shí)際問題與理論結(jié)合起來,學(xué)生可以通過對習(xí)題的練習(xí),對理論知識(shí)有更深刻的理解與認(rèn)識(shí)。每一個(gè)章節(jié)的練習(xí)題都可以幫助學(xué)生有效地鞏固相應(yīng)的理論知識(shí)。接下來就是習(xí)題的選擇問題,教師可以推薦學(xué)生做一些比較典型的題目,提高學(xué)生工程方面的能力;教師在自身的授課、講解方面進(jìn)行提高,盡可能地讓學(xué)生在解題的過程中保持獨(dú)立的思考,領(lǐng)悟其中的道理。這一過程中,一定要注意這些習(xí)題的真實(shí)性,要把習(xí)題和實(shí)際密切聯(lián)系起來,致使學(xué)生不斷完善對工程觀點(diǎn)的理解與認(rèn)識(shí),培養(yǎng)工程觀念。
總之,提高學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理課堂的熱情是建立在提高化工原理課程教學(xué)質(zhì)量的前提下的,只有在高質(zhì)量的化工原理教學(xué)下,學(xué)生的積極性、主動(dòng)性以及學(xué)習(xí)熱情才能很好地被激發(fā)出來,才能夠更好地實(shí)現(xiàn)寓教于樂。
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關(guān)鍵詞:化工設(shè)備;腐蝕;防護(hù)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.020
工業(yè)化的快速發(fā)展,使得工業(yè)產(chǎn)值在逐年增加,逐漸發(fā)展成為我國經(jīng)濟(jì)的主打產(chǎn)業(yè)之一,經(jīng)濟(jì)發(fā)展地位不容忽視。新時(shí)期,化工行業(yè)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大,化工設(shè)備也變得更加先進(jìn),機(jī)械設(shè)備昂貴,是企業(yè)斥巨資為生產(chǎn)與加工而購置的工具,但是由于在化學(xué)生產(chǎn)與加工過程中被腐蝕,使得設(shè)備的使用質(zhì)量下降,使用壽命縮短,且生產(chǎn)日常用品與人直接接觸,會(huì)危害人的健康。為保證企業(yè)的利潤,保證人們的生命健康,控制企業(yè)成本,做好化學(xué)設(shè)備的防護(hù)工作變得尤為重要。
1 現(xiàn)代化工設(shè)備腐蝕的主要表現(xiàn)形式
1.1 根據(jù)腐蝕程度進(jìn)行劃分
(1)全部腐蝕。全部腐蝕是指腐蝕的程度很高,但是其危害相對較小是在金屬與具有腐蝕性的介質(zhì)進(jìn)行接觸時(shí),致使金屬的整個(gè)表面或大面積產(chǎn)生均勻的腐蝕狀態(tài)。一旦被腐蝕,金屬的厚度會(huì)逐漸變薄,經(jīng)過長時(shí)間的腐蝕后,該金屬的受壓能力與承受能力會(huì)降低,致使管道與壓力容器的安全性受到制約。在管道與壓力容器中,全部腐蝕是最為常見的現(xiàn)象。全部腐蝕若呈現(xiàn)均勻的狀態(tài),其危害性相對較小,能夠讓工人提前感知,能夠明確看到設(shè)備被腐蝕,員工會(huì)提高安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)[1]。
(2)局部腐蝕。局部腐蝕是腐蝕現(xiàn)象主要發(fā)生在金屬的一個(gè)區(qū)域,并未將整個(gè)金屬面進(jìn)行覆蓋,其他區(qū)域可能會(huì)出現(xiàn)一定的腐蝕點(diǎn)或未腐蝕的情況。局部腐蝕的速度與全部腐蝕相比,其所蔓延的速度較快,具有突然性與突發(fā)性,平時(shí)很難發(fā)現(xiàn),可能會(huì)導(dǎo)致更大的損失。通常情況下,局部腐蝕主要表現(xiàn)為沖蝕、縫隙性腐蝕、氫腐蝕等[2]。
1.2 根據(jù)腐蝕原理進(jìn)行劃分
(1)化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕是金屬與相應(yīng)的介質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),并產(chǎn)生了新的化學(xué)物質(zhì),此過程被稱之為化學(xué)腐蝕。需要注意的是化學(xué)腐蝕發(fā)生時(shí),金屬與介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)中間沒有電流或電荷產(chǎn)生[3]。例如Mg在甲醇中發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。同時(shí),若化學(xué)設(shè)備的表面為非金屬類材料,其在非電解質(zhì)或電解質(zhì)中都可發(fā)生化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。
(2)電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕是金屬與電解質(zhì)溶液間的反應(yīng),二者發(fā)生的反映為電化學(xué)反應(yīng),致使金屬的本體受到嚴(yán)重的破壞。電化學(xué)腐蝕的產(chǎn)生,主要是陽極失電子、陰極得電子,進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生電子的流動(dòng),是電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的主要區(qū)別。
2 現(xiàn)代化工設(shè)備的腐蝕防護(hù)技術(shù)應(yīng)用
(1)嚴(yán)格控制設(shè)備的構(gòu)成材料。化工設(shè)備大都比較昂貴,且體積大,開展化工生產(chǎn)與加工對密封性要求高,否則由于密封性差而導(dǎo)致毒氣或有害氣體泄露,會(huì)帶來嚴(yán)重的危害。因此,為了提升化工設(shè)備使用的安全性,應(yīng)嚴(yán)格控制設(shè)備的制作材料,對該設(shè)備所處的工作環(huán)境進(jìn)行調(diào)查與分析,對該環(huán)境中可能導(dǎo)致設(shè)備被腐蝕的現(xiàn)象予以分析,基恩人選擇合適的防腐材料,做到防止或減輕腐蝕的目的。材料的選擇過程非常關(guān)鍵,在選材時(shí)必須及時(shí)了解材料的抗腐蝕性、力學(xué)性能、物理性能等,利于保證設(shè)備的使用質(zhì)量與年限,同時(shí)還能保證化工產(chǎn)品的安全性,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。
(2)強(qiáng)化對設(shè)備結(jié)構(gòu)的控制。若想達(dá)到防護(hù)的效果,避免設(shè)備被腐蝕的情況,應(yīng)強(qiáng)化對設(shè)備結(jié)構(gòu)的有效控制,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),必須前期具備防腐意識(shí)[4]。例如,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分,必須設(shè)置腐蝕的余量,要設(shè)置簡單的結(jié)構(gòu)模式,禁止殘留物或液體被腐蝕,進(jìn)而可有效避免縫隙的產(chǎn)生,降低腐蝕的發(fā)生概率。同時(shí),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)避免發(fā)生沖蝕腐蝕現(xiàn)象,禁止出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況,強(qiáng)化對設(shè)備的有效防護(hù),以增強(qiáng)其抗腐蝕性。
(3)實(shí)施先進(jìn)的表面處理技術(shù)。一般情況下,腐蝕發(fā)生都是由剛剛接觸的表面所產(chǎn)生的,表面金屬材料與相應(yīng)的介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而造成腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,必須實(shí)施先進(jìn)的表面處理技術(shù),以達(dá)到設(shè)備防護(hù)的效果。表面技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)使用表面改性技術(shù)、涂層鍍層技術(shù)來對表面進(jìn)行規(guī)范性的處理,若設(shè)備外表面材料極易受到腐蝕,應(yīng)對材料的性質(zhì)予以改善,并讓材料具備力學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)性能,增強(qiáng)設(shè)備表面的硬度、高疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性,進(jìn)而保證設(shè)備不會(huì)被腐蝕,延長設(shè)備的使用壽命。
通過涂層保護(hù)的方式,能讓設(shè)備避免的敏感性金屬材料與外部介質(zhì)被隔離,通過涂層保護(hù)的方式進(jìn)行隔絕,可大大增強(qiáng)設(shè)備的抗腐蝕性,進(jìn)而保證設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量,保證化工產(chǎn)品的應(yīng)用質(zhì)量。在防腐工程施工時(shí),涂層材料必須具有高度的抗腐蝕性,且基本材料具有很強(qiáng)的附著性,且表面要具有高度的均勻性,厚度一致,且整個(gè)外涂層表面要保持完整,且其孔隙要較小。工作人員應(yīng)及時(shí)對設(shè)備所接觸的腐蝕性環(huán)境予以了解,進(jìn)而將各項(xiàng)要素與條件考慮其中,以達(dá)到良好的防腐效果。同時(shí),還應(yīng)對腐蝕環(huán)境下介質(zhì)、pH值、溫度、壓力和流速等因素予以全面考量,進(jìn)而提高化學(xué)設(shè)備的抗腐蝕性,降低化工企業(yè)由于腐蝕而產(chǎn)生的額外支出。
3 結(jié)束語
綜上所述,通過對現(xiàn)代化工設(shè)備的腐蝕情況來看,按破壞程度來分可分為全部與局部腐蝕,若按照腐蝕的原理可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,一系列腐蝕現(xiàn)象會(huì)造成嚴(yán)重的危害。為更好的應(yīng)對化工設(shè)備腐蝕性問題,應(yīng)保證材料選擇的規(guī)范性,優(yōu)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì),運(yùn)用更為先進(jìn)的表面處理技術(shù)對化工設(shè)備的表面進(jìn)行處理,建設(shè)防腐工程,降低防腐指數(shù),提高設(shè)備的使用價(jià)值,保證人們放心的使用化工類商品。
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預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中國核工業(yè)集團(tuán)公司主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
河南大學(xué)主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
黑龍江省科學(xué)院石油化學(xué)研究院;黑龍江省化學(xué)學(xué)會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級期刊
哈爾濱師范大學(xué)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級期刊
中國科學(xué)院廣州分院主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中國科學(xué)院主辦