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3、片碱和液碱最大的区别在于片碱为固态的氢氧化钠,而液碱为液态的氢氧化钠。
片碱与液碱的联系:
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化工工艺设计;安全危险问题;问题策略
1前言
化工工艺设计主要是指工艺工程师根据一个或是几个化学反应来将化学材料转化为客户要求的产品的化学生产流程。在这一设计工作中工艺工程师所需要考虑的不仅仅包括了成本、产量、效率、时间等因素,安全危险问题的发现与控制更是化学工艺设计中的重中之重。
2化工工艺设计简析
2.1化工工艺设计内容化工工艺设计包括了许多方面的内容。众所周知安全问题是化工领域中各个行业都需要给予高度重视的行业。在这一过程中由于化工工艺设计工作有着自身的特殊性,因此这导致了工艺工程师需要对于其给予更高的重视程度。其次,工艺工程师在思考化工工艺设计内容时还应当进一步的熟悉设计工作的基本原则和精神,从而能够在此基础上更好的将其贯彻到整个设计工作中去。与此同时,工艺工程师在进行化工工艺设计内容确定时还需要把化工工艺设计中的细节进行灵活运用,从而能够在保证其符合化学工艺生产规范的同时也不会影响到化工产品的高效高质生产。
2.2化工工艺设计类型化工工艺设计的类型是以不同的概念进行区分的。工艺工程师在选择化工工艺设计类型时首先应当做好必要的概念设计工作。通常来说概念设计也被称为假象设计,这一设计实际上是按照规模工业生产装置进行的。此外,由于概念设计主要是在中试前进行,这一设计的主要目的在于更好的检查工艺条件和生产路线是否存在问题,并且进一步的确定数据和小试补充的内容。与此同时,工艺工程师在选择化工工艺设计类型时还应当对于试制产品考核的使用性能有着清晰的了解,从而能够在此基础上精确的判定出工艺系统连续运转可靠性。
2.3化工工艺设计步骤化工工艺设计的步骤总体而言较为繁琐。设计人员在进行设计步骤分解的过程中首先应当根据基础设计和批准的设计任务书和厂址选择报告来对于工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。此外,设计人员在进行设计步骤分解时还需要确保初步设计结果能够有效的满足项目审查和施工准备的规定,并且能够给建厂投资提供足够的依据。与此同时,设计人员在进行设计步骤分解时还应当做好相应的施工图设计,在这一流程中应当依据上级对初步设计的审批意见来进一步的确定的设计原则和方案,然后在此基础上根据建筑与非标准设备制作的要求来解决初步设计阶段待定的各项问题。
2.4化工工艺设计特征化工工艺设计有着自身独特的特征。设计人员在分析化工工艺设计特征时应当根据化工工艺设计新技术含量高、工艺流程独特等特点来进行相应的设计工作。此外,设计人员在分析化工工艺设计特征时还对于必要的基础设计资料进行完善与优化,从而能够在此基础上提升试验数据的完善性与可靠性。其次,工艺工程师在考虑设计特征时还应当努力的使数据的可靠性和完整性达到常规装置,从而能够对于总体投资进行持续的优化,最终能够保持设计的优越性。
2.5化工工艺设计规模化工工艺设计的规模实际上大小不一。一般而言化工生产装置的规模有着各自的区别,但是工艺工程师在进行化工工艺设计时为了能够更加有效的节约投资,则应当理解到部分设计环节实际上是无法完全按照规范规定来做的。此外,工艺工程师有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量,部分情况下也需要对于工艺的规模进行调整与优化。与此同时,由于部分化工产品的设计周期短,因此企业为了能够尽快的占领市场,则青睐于缩短设计周期,因此这导致了工艺工程师在确定设计规模时受到了一定的现在?,这实际上对于设计安全造成了一定程度上的不利影响。
3化工工艺设计中安全危险问题控制策略
3.1安全问题识别方法化工工艺设计中安全控制的第一步就是做好安全问题识别工作。设计人员在进行安全识别的过程中首先应当理解到危险因素的定义。通常来说化学工艺设计过程中的危险因素主要是指生产中的事故隐患,并且可以将其具体到生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。其次,设计人员在进行安全识别的过程中还应当对于项目生产工艺的全过程和配套的公辅设施的生产过程进行细致的检查和分析,从而能够在此基础上摸清危险因素和有害因素产生的方式与种类,最终能够有效的提升化工工艺设计的安全水平。
3.2采取工艺防护措施化工工艺设计中安全控制离不开工艺防护措施的有效支持。设计人员在采取工艺防护措施时首先可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而能够促使存在的危险因素不至于进一步的激化。其次,设计人员在采取工艺防护措施时还应当努力的保证设计的安全性,例如设计人员可以在理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性等方面采取对应的措施来获得良好的防护效果。与此同时,设计人员在采取工艺防护措施还应当全面的考虑采用哪条路线才能消除或减少危险物质的量,从而能够确保各种危险性因素不会在化学产品生产的过程中出现。
3.3控制化学反应装置化工工艺设计中安全控制的关键是化学反应装置的控制。工艺工程师在控制化学反应装置时应当深刻的理解到化学反应是整个产品生产的核心,因此其本身必然会有着许多危险性因素。因此这意味着工艺工程师应当在反应器的设计和选型前需要想到可能发生最严重的事故是什么。此外,由于化学反应的种类繁多,并且反应的速度也较快,因此一旦出现较为严重的失控反应时,工艺工程师应当努力的寻找降低反应速度的方法,从而能够在此基础上切实的提升反应装置的应用水平。
3.4整体园区设计工作化工工艺设计中安全控制还应当适度的从园区整体设计上面来着手。企业在优化整体园区时首先应当考虑到自身的监管能力和职工的工作水平,从而能够在此基础上避免监管力度滞后于化工产品生产的现象。此外,企业在优化整体园区时还应当努力的减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题,并且进一步的创建完整性的安全生产标准,最终能够将安全危险有效控制在预期的范围内。
4结语
化工工艺设计是一项具有一定危险性的设计工作,因此考虑设计的安全性就是每一个工艺工程师所必须进行的工作了。工艺工程师在减少化学工艺设计的危险性时应当秉持着从宏观到微观的原则,从园区设计到工艺防护到方程选择等不同的方面着手,就能够有效的提升化工工艺设计的安全性与可靠性。
参考文献:
[1]朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备,2014,06(15):45~47.
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文献标识码:A
文章编号:1007-2349(2013)05-0066-04
紫金龙为罂粟科紫金龙属植物紫金龙[Dactylicapnos scandens(D.Don)Hutch]的干燥根,出自《云南中草药》[1],民族药名:串枝莲(临沧),川山七、豌豆跌打(大理)[2]。味苦辛,性凉。有阵痛、解痉、止血功能。用于胃痛、神经性头痛、牙痛、外伤肿痛、出血等[3]。现代临床研究表明紫金龙具有治疗外伤疼痛、血管性头痛、偏头痛等多种作用[4]。主产于四川西南部(冕宁)、云南西北部(德钦)、西部、中部至东南部,广西西部和东南部,生于海拔1100~3000m的林下、山坡、石缝或水沟边、低凹草地、沟谷。不丹、锡金、尼泊尔级印度阿萨姆、缅甸中部和中南半岛东部均有分布。宽果紫金龙为罂粟科紫金龙属植物宽果紫金龙[Dactylicapnos roylei(Hook.f.et Thoms.)Hutch].的干燥根。主产于云南中部至西北部(洱源、丽江、中甸)、四川西部和,生于海拔1 500~2 800 m的林下,山坡灌丛、蕨类丛中或路边等。印度西北部、尼泊尔、不丹、锡金有分布[5]。民间广泛将宽果紫金龙当作紫金龙使用,但该药目前善无相关研究报道。故对二者进行生药学比较研究,拟在为鉴别紫金龙与宽果紫金龙及开发新药源提供理论依据。
1 实验材料及仪器
1.1 实验材料 实验药材紫金龙采自于玉溪新平,植物标本经中国科学院昆明植物研究所鉴定为罂粟科紫金龙属植物紫金龙[Dactylicapnos scandens(D.Don)Hutch.];宽果紫金龙采自于大理漾濞,植物标本经中国科学院昆明植物研究所鉴定为罂粟科紫金龙属植物宽果紫金龙[Dactylicapnos roylei(Hook.f.et Thoms.)Hutch.]。
乙醇、甲醇、石油醚、硫酸、三氯甲烷、乙酸乙酯等试剂均为分析纯,水为蒸馏水。薄层色谱用硅胶板购自青岛海洋化工厂。
1.2 实验仪器 Nikon Eclipse 80i型高级研究用正置(明场微分干涉系统)生物数码摄影显微镜、DXM1200 超高品质显微摄影数码相机、Nikon D90 APS-C数码单反相机、数码恒温水浴锅HH-S、循环水真空泵SHZ-d(111)、T-1000型电子天平称、2F-20D暗箱式紫外分析仪等、TU-1810型紫外-可见分光光度计(上海普析通用)。
2 实验方法
2.1 来源鉴别、性状鉴别及显微鉴别 观察原植物形态及药材实物,对其特征进行描述并拍摄图片。将药材制成石蜡切片、粉末制片等,于显微镜下观察其组织构造、细胞特征及内含物特征,拍摄横切面及粉末显微照片,并绘制横切面简图。
2.2 理化鉴别 将药材粗粉(过40目筛),制备成冷(热)水提取液、乙醇提取液、酸性乙醇提取液、石油醚提取液等供试品溶液,进行化学成分系统预实验,初步得出可能含有的化学成分,并对主要成分进行薄层色谱比较分析。
3 实验结果
3.1 来源鉴别
3.1.1 植物来源 紫金龙为罂粟科植物紫金龙[Dactylicapnos scandens(D.Don)Hutch.]的干燥根。宽果紫金龙为罂粟科植物宽果紫金龙[Dactylicapnos roylei(Hook.f.et Thoms.)Hutch.]的干燥根。
3.1.2 植物形态比较 见表1、图1~2
3.4 理化鉴定
3.4.1 化学主要成分 据文献报道,紫金龙主要化学成分为:l-四氢巴马汀、d-异紫堇定、l-四氢非洲防己胺、普罗托品、d-紫堇定、巴马汀、药根碱及青藤碱[6]。经化学成分系统预试验表明:紫金龙和宽果紫金龙成分相似,都可能含有生物碱、有机酸及香豆素类等成分。
3.4.2 薄层色谱比较(见图9~10) 分别取粉末1 g,加甲醇10 mL,超声处理15 min,滤过,浓缩,用10 mL容量瓶定容作为供试品溶液。分别点于同一硅胶G薄层板(青岛海洋化工厂)上,以环己烷-丙酮-甲酸-氨水(1:1:2:2)为展开剂,展开,取出晾干,置256 nm及368 nm紫外光下观察,点1为紫金龙,点2为宽果紫金龙。二者Rf值、斑点数量以及斑点颜色均相同。斑点颜色依次为:a、蓝色,b、淡紫色,c、红色,d、蓝色,e、淡黄色,f、橙红色,g、金黄色。
3.4.3 紫外光谱 分别称取紫金龙、宽果紫金龙各2.0 g,置25 mL容量瓶中加乙酸乙酯定容,冷浸72 h,取上清液适量,稀释5倍(2 mL10 mL),用TU-1810型紫外-可见分光光度计(上海普析通用)200~400 nm扫描。结果表明紫金龙大约在208 nm(Amax)、284 nm处有吸收峰(见图13);宽果紫金龙大约在208 nm(Amax)、278 nm处有吸收峰(见图14)。两种药材吸收峰对比(见图15)可见,二者均在208 nm处有最大吸收峰,吸收峰形相似及吸收波长略有区别。
4 小结与讨论
通过对紫金龙及宽果紫金龙的植物形态、药材性状、显微特征及理化鉴别进行初步研究比较,结果表明:
两者植物形态主要表现在花、果以及种子上的差异。药材性状中表面特征、颜色、断面颜色、直径大小等有一定区别,除品种间的区别外,还可能与产地以及生长年限有关。两者组织特征存在的差异,仅是宽果紫金龙皮层外侧含有石细胞,紫金龙则没有。故粉末特征中,宽果紫金龙也多了石细胞,而二者均有淀粉粒、纤维、导管,但在数量及形态上略有区别。这是否与生长基质、年限以及药材采收时间有关,尚需进一步研究。经化学成分系统预试验及薄层色谱研究发现,二者成分类似;紫外光谱在相同参数下比较紫外吸收形相似,最大吸收波长相同,峰高及吸收波长略有区别,具体原因,尚需进一步研究。
综上所述,紫金龙与宽果紫金龙理化鉴别的比较,初步证明其具有相似的化学成分,为二者同时作为紫金龙使用提供一定的参考依据。另外,其植物形态、药材性状及显微特征上的区别又可作为二者的鉴别依据。
参考文献:
[1]卫生部药品生物制品鉴定所云南省药品鉴定所.中国民族药志[M].第一卷.北京:人民卫生出版社,1984:507~510.
[2]黎光南.云南中药志[M].第一卷.昆明:云南科技出版社,1990: 510~511.
[3]中国医学科学院药物研究所.中药志[M].第二卷.北京:人民卫生出版社,1982:552~555.
[4]国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草[M].第九卷.上海:上海科学技术出版社,1984:649~650.
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1化工工艺设计的概论
1.1化工工艺设计
化工工艺设计是为了完成目标产品及产量,在运用现有的技术和条件或者对现有的技术和设备进行升级然后组成的一条完整生产工艺路线。化工工艺设计是全面的、完整的一条生产路径。但是化工工艺设计中也存在很大差别,主要分为两种:大化工工艺设计和精细化工工艺设计,二者的区别在以下几个方面,①精细化工产品生产量小,大化工产量大,例如:生活中常见的化工厂,年产量通常在几十万吨,一些大的化工厂年产甚至能达到千万吨级别;而精细化工品合成的产品年产多在百吨千吨左右。②精细化工生产存在间歇性,大化工生产具有持续性,例如:炼油厂可能会几年如一日的不间断进行石油炼化,而精细化工品合成因其产量小、技术更新换代快、产品种类繁多等因素所以生产会存在间歇性。③精细化工的工艺路线长,大化工的工艺步骤相对较短,例如:像煤化工中的水煤气生产,只要经过脱硫脱碳制气三个步骤就可以得到水煤气,而精细化工品合成一般都有十几步合成步骤,一条工艺路线做完至少需要一两个月的时间。④精细化工产品的附加值高,大化工的产品附加值相对较低,例如:化肥厂的产品就是化肥,而化肥只能用来提高粮食产量,但精细化学合成的产品会被添加到医药、化妆品和各种助剂中,这样就会使其具有更高的附加值。精细化工品合成主要就具备这几种特点,归纳这些特点的目的是为精细化工品合成达成化学应用这一目标做准备。
1.2化工工艺设计中的安全管理
化工工艺设计中的安全管理是对生产过程中各个环节的安全进行管控和治理,从而确保生产的安全进行,这其中就包括:物料安全管理、用电设备安全管理、管道及输送设施安全管理和反应发生装置安全管理等。物料安全管理包含:原料和产品存储、易燃易爆存储及使用、有和腐蚀品的存储及使用;用电设备的安全管理包括:电动机、搅拌器、排气扇和干燥器等;管道及输送设施的安全管理包括:流体输送管道、气力输送管道和公用工程管道等。反应发生装置包括:反应釜、精馏塔、搅拌釜等。
2化工工艺设计中安全管理危险的识别
2.1化工工艺设计中工艺路线的危险因素识别
化工工艺设计中的工艺路线是整个设计的指导思想,所以在进行工艺路线的设计和推导时必须确保路线符合化工科学理论,同时路线必须具有可操作性,路线中的各个步骤必须安全可靠,同时具有良好的适应性,只有确立良好的科学的工艺路线才能确保整个工艺的成功。目前主流的做法是在项目立项初期,由化工行业协会组织专家,与建设方、设计方共同进行“项目工艺安全可靠性论证”,在论证过程中,识别工艺路线的危险因素。根据论证建议,修改工艺设计,最终获得“工艺技术安全可靠,生产过程安全风险可控,可以按照核准规模进行项目建设和工业化生产”的论证结论。依据《重点监管危险化工工艺目录》与《第二批重点监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险化工工艺中部份典型工艺的通知》,也可以辨识工艺路线是否属于重点监管的危险化工工艺,从而根据“通知”中的具体工艺,辨识工艺路线中的危险因素。
2.2化工工艺设计中物料的危险因素识别
化工工艺中的物料品类多样,数量多少不一,几公斤到几十吨不等,但是这些物料在存储和使用时都要做到安全第一,物料的安全管理危险因素要根据物料的本身性质可以确定为以下几点。状态:对于固体稳定物料可以进行合理的叠放,液态物料则不可以进行叠放;易燃易爆:此类物料必须单独存储,同时控制存储数量和密度,适量降低存储密度,注意不与禁忌物同库存储,注意建构筑物的泄爆,从而确保安全;有:存储时必须远离厂前区,取用时必须做到双人管理,帐、卡、物一致,确保使用安全;腐蚀品:包装是否符合存储条件,取用时防护用具必须佩带整齐。除此外,整个存储区需配备专业安全人员管理,备齐消防设施,做好日常巡查,为此才能做好物料安全存储。根据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》(安监总管三〔2011〕95号)、《国家安全监管总局关于公布第二批重点监管危险化学品名录的通知》(安监总管三〔2013〕12号)辨识危险化学品,并按照“通知”中的要求,对重点监管的危险化学品进行辨识,采取相应的安全措施和设施。
2.3化工工艺设计中用电安全的危险因素识别
用电安全是化工工艺设计中必须考虑的问题,用电安全的危险因素主要有用电设备、电源开关和输电线路三方面。用电设备:配备的设备要符合国家规定的生产使用标准,保证设备的防静电、防水等性能正常;电源开关:电源开关选择疏通性能好,符合安全要求,不会产生电火花等危险;输电线路:工业用电的线路必须符合国家规定,确保线路不会过载过热,及时检查线路老化等。同时,需确保在爆炸危险区域内(气体或粉尘)的用电设备,根据爆炸危险介质的情况,选用符合的防爆电机或防爆电器。
2.4化工工艺设计中管道及输送设施的危险因素识别
化工工艺设计中物料的主要运送方式为管道运输;管道运输过程中的危险因素有:管道材质无法满足物料的腐蚀要求、管道壁厚无法满足物料的输送压力、管道尺寸无法满足物料的流量要求、高温或低温管道的柔性设计、管道的振动或脉动、蒸汽管道的水锤现象等。所有的输送设施必须配备专业技术人员进行巡检,确保生产现场的输送设施运转正常。压力管道必须满足国家规范,并按照要求进行报备报检报验、定期维护等工作。
2.5化工工艺设计中反应发生装置的危险因素识别
化工工艺设计中反应发生装置是核心设施,反应发生装置的危险程度也最高,因为化学反应伴随着能量的吸收和放出,这对反应发生装置也是一种考验,反应发生装置的危险因素识别包括:反应器所能承受的最大压力、温度;反应器的耐腐蚀性;反应器的供热或冷却能力;反应器的温度、压力、液位等的监控设施;反应中催化剂添加过程的监控与急停;反应中止剂的紧急添加等。这些都是识别反应发生装置的一些危险因素,所以为了化工工艺的顺利进行必须确保反应发生装置的安全。
3化工工艺设计中安全管理危险的控制
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目前,化学工业中石油化工发展比较快,占据主导地位,煤化工的工业生产所占比重不大。因为目前石油还供过于求,价格低廉,但石油储量有限,总有一天要枯竭,按目前耗用速度,石油使用年限估计为几十年,而且那些开采容易,生产费用低的油田均已发现并在开采。在以后的年代里,石油的开采将逐渐转移到条件艰难的地方,开采费用也将大大提高,因而迫使人们寻求新的能源和化工原料来代替石油,于是人们开始重视了煤化工。
1.煤化学工业的简介
煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业,简称煤化工。煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等[1]。
2.煤的低温干馏
煤在隔热空气条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程,成为煤干馏。按加热终温的不同,可分为三种:低温干馏、高温干馏、中温干馏。煤低温干馏过程仅是一个加热工过程,常压生产,不用加氢,不用氧气即可制的煤气和焦油,实现了煤的部分气化和液化。低温干馏的气化或液化工艺过程简单,加工条件温和,投资少,生产成本底,煤低温干馏生产在经济上也是有竞争能力的。褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低价煤,适于低温干馏加工。褐煤半焦反应性好,适于作还原反应的煤料。半焦含硫比原煤低,低硫半焦燃料有利于环境保护。低阶煤无粘结性,有利于在移动床或流化床干馏炉中处理。最佳热解温度均随煤阶降低而降低,低阶煤开始热解温度低[2]。
2.1低温干馏产品
煤低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件。一般焦油产率为6-25%;半焦产率为50-70%;煤气产率为80-200m3/t。
2.2 半焦
低温干馏半焦的空隙率为30-50%,反应性和比电阻都比高温焦炭高得多。原料煤的煤化度越低,半焦的反应能力和比电阻越高。半焦强度一般不高,低于高温焦炭。半焦可用于电炉冶炼和化学反应等过程,这些用途对于燃料机械强度要求不高,半焦的快度和强度可以满足要求。半焦块度与原料煤的快度、强度和热稳定性有关,也与低温干馏炉的结构、加热速度以及温度梯度有关。一般移动床干馏炉用原料煤块度为20-80mm。
低温干馏半焦应用较广,其中一部分用作优质的民用和动力用燃料,因为半焦燃烧时无烟,加热时不形成焦油,而多数煤受热时有焦油生成,表现燃烧时冒黄烟。此外,半焦反应性好,燃烧的热效率高于煤。民用半焦应当有一定块度,并且应当均匀。气化用半焦用于移动床气化炉时,也要求有一定的块度[1-2]。
2.3 干馏产品的影响因素
低温干馏产品的产率和性质与原料煤性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力有关。干馏炉的形式、加热方法和挥发物在高温区地停留时间对产品的产率和性质也有重要影响。煤加热温度场地均匀性以及气态产物二次热解深度对其也有影响。
第一个影响方面是原料煤。不同种类褐煤低温干馏的焦油产率差别较大,可变动于4.5-23%。烟煤低温焦油产率与煤的结构有关,气值介于0.5-20%,由气煤到瘦煤,随着变质程度增高焦油产率下降。其中肥煤例外,当加热到600度时,它生成的焦油量等于或高于气煤的。腐泥煤低温干馏焦油产率一般较高。原料煤对低温干馏焦油的组成影响显著,因原料煤的性质不同,所产的低温焦油组成有较大差异;第二影响因素是加热终温。煤干馏终温是产品产率和组成的重要影响因素,也是区别干馏类型的标志。随着温度升高,使得具有较高活化能的热解反应有可能进行,与此同时生成了多环芳烃产物,具有较高的热稳定性。不同煤类开始热解的温度不同,煤化度地煤的开始热解温度也低。煤的块度对热解产物有很大影响,一般煤块的块度增加,焦油产率降低。因为煤的导热系数小,煤块内外温差大,外高于内,快内热解形成的挥发物由内向外导出时经过较高温度的表面层,在此一次焦油发生二次热解,组成发生变化,生成气态和固态产物。此外,挥发物由煤块内部向外部析出时受到阻力作用,在高于生成温度的区间停留也加深了二次热解的程度;第三个影响因素。煤低温干馏的加热速度和供热条件对产品产率和组成有影响。提高煤的加热速度能降低半焦产率,增加焦油产率,煤气产率稍有减少。加热速度慢时,煤质在低温区间受热时间长,热解反应的选择性较强,初期热解使煤分子中较弱的键断开,发生了平行的和顺序的热缩聚反应,形成了热稳定性好的结构,自高温阶段分解少,而在快速加热时,相应的结构分解,所以慢速加热时固体残渣产率高;第四个影响因素是压力。压力对煤的低温干馏有影响。一般,压力增大焦油产率减少,半焦和气态产物产率增加。压力增加不仅半焦产率增多,而且其强度也提高,原因是挥发物析出困难使液相产物之间作用加强,发展了热缩聚反应[2]。
2.4 低温干馏主要炉型
干馏炉是低温干馏生产工艺中重要组成设备,他应保证过程效率高,操作方便可靠。其中主要要求干馏物料加热均匀,干馏过程易控制,可用的原料类别宽,原料煤粒尺度范围大,到出的挥发物二次热解作用较小等。干馏炉的供热方式可分为外热式和内热式。外热式炉供给煤料是由炉墙外部传入的。煤料装在干馏室内,热量通过炉墙导入,炉墙外部燃烧加热。一般外式干馏炉的煤气燃烧和加热是在燃烧室内进行的,燃烧室由火道构成,燃烧室位于干馏室之间,供入煤气和空气于火道中燃烧。由于干馏室和燃烧室不相通,干馏挥发物与燃烧烟气不想混合,保证了挥发产物不被稀释。但是外热式供热方式带来了严重缺点,由于导热系数小,煤料加热不均匀,导致半焦质量不均匀。内热式炉借助热载体吧热量传给煤料,气体热载体直接进入干馏室,穿过块粒状干馏料层,吧热量传给料层。气体热载体一般是燃料煤气燃烧的烟气,热载体也可以是固体,近年来,内热式方法得到广泛利用。
结束语:
煤化工的发展始于18世纪后半叶,19世纪形成了完整的煤化学工业体系。进入20世纪,许多有机化学品多以煤为原料生产,煤化学工业成为工业的重要组成部分。
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全日制专业学位硕士研究生招生已进入第六个年头,报考专业学位的考生逐渐增多。2014年硕士研究生报名人数达到172万,比2013年减少4万,为五年来首次下降,不过相比学术硕士报名人数的减少,专业学位硕士报名人数逆势上升,报名人数较前一年增加9万人,达到68万人,占报考总人数的39.5%,比前一年的33.5%增长了6%[2]。但39类专业学位专业报考热度不均衡,人数两极分化,从2013年报考与录取的数据对比来看,有些专业领域报录比不太乐观,调剂考生比重过大。化学工程领域专业硕士招生就是如此。专业学位招生初期没有获得社会认可生源不足情有可原,但如果不及时发现和分析问题,打通生源通道,改革招生选拔方式,则会阻碍专业学位的发展。以我校化学工程专业学位报考为例,由于招生起步晚了两年,我校招生四年,在招生人数逐年递增的情况下,报考人数并不乐观,每年还需调剂相当数量的生源。基于此以初试科目调查为切入口,分析其他培养单位之间初试科目设置的一致与区别,从中找到我校报考受冷的原因。我们认为充分认识专业学位硕士研究生入学考试的重要性,结合高校素质教育与创新人才培养的要求,科学合理地探讨改进和完善专业学位硕士研究生入学考试,是新时期高等教育领域不得不关注的重大问题。
一、2014年我国化学工程领域专业硕士研究生入学考试初试科目设置概况
从专业学位的招生单位来说,我国参与专业学位教育的院校有400多个,占我国博、硕士学位授权单位总数的60%。通过调查中国研究生招生信息网(教育部主管)公布的高校硕士研究生招生简章,对2014年化学工程领域专业学位硕士研究生招生专业目录进行查询并统计,全国共有31个省、直辖市的172所高校中的196个(同一高校不同二级学院及科研院所按不同培养单位计算)培养单位招收化学工程领域全日制专业学位硕士研究生,招生单位占全国专业学位硕士研招单位的40%。
表1 第四单元初试科目名称列表及设置单位分布
从上表可以看出,设置化工原理类考试的培养单位最多,其次是物理化学,考试科目名称最多的属于工科类,大学四大化学基础类科目占51.9%。如果按化学和化工类课程划分,则考化学类课程为62.2%,化工类课程为37.8%。
二、2014年我国化学工程专业硕士研究生入学考试初试科目设置分析
1.专业硕士与工学硕士、理学硕士初试科目比较
由于我国全日制专业学位教育的发展时间较短,还没有形成其明显特点,因此现阶段我国实行的全日制专业学位硕士研究生入学考试很大程度上是在参照学术型硕士研究生入学考试形成的[1],化学工程专业硕士研究生入学考试初试科目是参照工学硕士研究生入学考试初试科目设置的,学术型硕士和专业硕士第一单元考试科目相同,不同的是第二单元,学术型硕士初试科目为英语一,专业硕士只有31个招生单位考英语一,占18%,大部分招生单位初试科目是英语二,另外有20个单位设置了选考俄语、日语、德语科目,也就是说专业硕士的外语水平相对于学术型硕士要求、考试难度相对低一些。全日制工程硕士研究生选拔初试加强了对考生一般能力的考查,统考科目与工学硕士研究生相同,主要测试学生的基本能力和基本知识。第三单元没有放低要求,初试科目与学硕相同都是数学二;第四单元对于化学工程领域专业硕士来说考试难度也与学术型硕士不相上下(见表4)。总的来说专业硕士入学考试除外语初试科目为英语二整体难度较学术硕士稍低一点,其他科目基本上没有放低要求。
表4 硕士研究生入学考试初试科目对比
2.初试业务课科目分析
上文已提到化学工程专业学位硕士研究生入学考试初试业务课一为数学二,是全国统考科目,相比化学理学硕士的自主命题科目似乎难以吸引考生报考;业务课二的初试科目是表三的86种科目之一,可以分成以下几类:一类为化学学科四门大学基础课,占48.9%,一类为化工基础课,其中化工原理占31%,还有42个科目不属于大学基础课程,占11.6%;初试科目中以单一课程考查为主,占90.9%,至少包括两门大学本科基础课程的综合科目只占9.1%。表5列出了四所高校在化学化工专硕、工学、理学硕士研究生入学考试中设置的初试科目,从中可以看出初试科目的一致与区别。
表5 四所高校的第四单元初试科目比较
从上表可以看出,部分高校已经对专硕的选拔与学硕区别开来,有些院校在设置初试科目时分了等级,但还远远没有引起大部分高校的重视。专硕应该更注重考查学生的工程教育潜能、学科特定能力、实践能力和创新能力等,如果考生没有对所欲攻读专业基础知识、基本理论和基本方法的了解和掌握,就很难进行研究生阶段的学习,测查的重点应是大学本科阶段前三年专业基础课的内容,但一定要与工学硕士区别对待。
3.初试科目对生源的影响
对于一些招生单位来说,一级学科化学工程与技术的工学硕士一般招不满,更何况化学工程专业学位第四单位考试31%的招生单位考“化工原理”,业内人士分析评价这比考本科四大主干课程“分析化学、无机化学、有机化学、物理化学”更难。
业务课一都与工学硕士相同,业务课二有四种情况,专业硕士初试科目有些招生单位与工学硕士相同,有些与理学硕士相同,有些自成一体,既不与工学硕士相同,更不与理学硕士相同,有些与理学工学硕士相同但分了等级。总的来说,化学工程领域专硕研究生入学考试整体难度与学术型硕士的初试要求差不多,与工学硕士相比外语方面稍有降低。但业务科是一样的,甚至要求高一些。
初试科目设置应以考生来源为重要参考依据,或者以专硕培养要求为依据,由于工科生源不足,学术型研究生报考的人都少,专业硕士就更少,调剂考生大都来自理科生源,要吸引生源就要调整考试科目,可以适当增加选考科目,调查显示有38个培养单位只设置了一门化工原理,只设置一门科目的有94个单位,差不多有半数的单位只设置1门科目,这种单一科目的选择性太差,势必影响生源数量和质量。从硕士研究生就业趋势来看,更大量的是走向社会实际领域。同时,随着我国经济社会的发展,对高层次、应用型专门人才的需求,无论是规模,还是质量都有更大需求,有更迫切的愿望。考生考研时要搞清楚考研的目的,不要盲目服从,学术型硕士毕业后从事学术的比例很小,读博士的比例不足10%,尽早确立职业生涯,能有的放矢地培养人才。
三、结论与思考
专业硕士初试科目的确定一般在每年的6月―7月份由培养单位的二级学院根据教育部的指导性文件自主确定,有些培养单位会认真研究,不断优化招生各环节,但部分培养单位一成不变,对生源数量和质量没有引起高度重视。不重视招生研究的原因很多,其中最主要的原因是报考学术硕士没有录取可以校内调剂到专业硕士,考生可以避开数学考试的软肋,培养单位有生源补充。但长此以往对专硕的培养不利,大多数专硕调剂考生实际上都有低人一等的想法,应该从报考开始就要明确目标,尽量减少调剂。另外,专硕的初试科目比起学硕来说太杂应该统一,考试内容应该综合,培养单位应建立健全科学公正的招生选拔机制,按照强化基础、突出综合能力考查的原则,加强对自命题业务课考试科目和内容设置的研究探讨,进一步优化初试。
专业学位的性质和特点决定了入学考试改革的方向是应用型、能力型考试。考试科目、内容等都应朝实用性、能力型方面靠拢,尽量在专业学位的应用性特点方面突出选拔性目标。从考试科目和内容方面来说,应先适当调研,研究清楚目前专业学位硕士研究生必备基本素质与条件,以此作为考试试题命制的基本依据[4]。
研究生招生工作,承担着为国家选拔高层次学术型和应用型专门人才的重任,招生工作的顺利实施,涉及广大考生的切身利益,不仅直接关系到研究生招生考试的公信力和新生入学质量,还关系到社会公平公正和构建和谐社会的大局[5]。因此,一定要充分认识做好研究生招生工作的积极意义,进一步增强优化国家教育考试的责任感和使命感,加强研究生招生管理工作,完善管理制度和岗位责任制,努力提高招生工作科学化、现代化水平,提高工作效率。切实做到尊重考生,服务考生,维护考生合法权益,建立有利于拔尖创新人才和高层次应用型人才脱颖而出的研究生招生考试制度。
参考文献:
[1]周雨.全日制专业学位硕士研究生入学考试研究.华中师范大学硕士学位论文.
[2]中国教育在线.http:///html/ky/report/index.shtml.
[3]陈睿.美国新版GRE考试对我国硕士研究生入学考试科目改革的启示.中国考试,2006,06:8-11.
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一、完成实验预习,体会“量”意识培养的重要性
在化工分析实验中有着严格规范的基本操作要求,下面以实验(食醋的含量测定)为例进行分析。
1.食醋的含量测定步骤
取25ml食醋样品用蒸馏水稀释至100ml用移液管取20ml上述溶液以酚酞为指示剂,用0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定。
2.引导问题
以上实验应如何选用仪器?取25ml食醋样品应选用量筒还是移液管?用不同的仪器量取对实验结果会造成什么影响?在完成操作后,对“量”的意识有何反思?
学生通过查阅课本或资料学习,对粗量仪器和精量仪器有了初步的认识,也认识到实验结果的准确性不仅与选择的仪器有关,也跟实验操作的准确性有关。这样不仅提高了学生的学习兴趣,也让学生体会到了“量”意识培养的重要性。
二、提高实验操作技能,加深对“量”意识的理解
为了帮助学生培养“量”意识,下面以典型的案例(引导学生制定一个取用液体药品的操作方案)为例,加以详细说明。
1.案例
分别取1ml和25ml的食醋样品,采用估取和精取的方式完成操作。
2.思路分析
化学测量仪器有粗量仪器和精确量仪器两种,它们最根本的区别是仪器的精密度不同。那么什么时候选用粗量仪器?什么时候选用精量仪器呢?
3.解决方法
引导问题:计量器有几种?估取、粗量、精量时应注意什么?提出问题让学生通过讨论制定操作方案,教师再总结方案。使学生明白,对于准确度要求高的实验要选精量仪器。
三、解决真实性问题,逐步进行“量”意识的培养
认识了“量”意识的培养的价值与意义,又具备一定的“量”意识的解决的思路和方法,就要多提供一些跟“量”意识有关、而且要求更高的问题,对学生逐步进行“量”意识的培养,如食醋的含量测定案例。
1.案例
食醋的含量测定滴定过程。
2.思路分析
化工分析实验的要求是“精”“快”“准”。“精”是移取的溶液或称取的药品要精确,例如实验中标定0.1mol/L的NaOH溶液用到的邻苯二甲酸氢钾需要精称。“快”是滴定过程中有些实验要求要快,例如摇动锥形瓶的动作要快等等。“准”是滴定终点颜色的判断、滴定管的读数等。
3.解决方法
实验(食醋的含量测定)在解决了溶液的准确量取外,接下来要解决的是滴定时终点颜色的正确判断。要解决这个问题,滴定管的控制很关键,要求学生掌握半滴操作。
(1)训练方法。①求1ml的蒸馏水中含有的滴数,通过训练得出约含有25滴,从而计算出1滴蒸馏水相当于0.04ml。训练的目的是容易把握滴定终点的颜色。②教学生训练滴定管半滴的操作。
(2)终点颜色判断。首先提醒学生滴定过程中锥形瓶中的溶液由一点红到一片红时,要放慢滴定速度,半滴半滴添加,要慢滴快摇,直到颜色变成微红色时停止滴定。
4.实验反思
在实际操作中,有些学生由于急于求成,滴定速度很快,临近终点时没有进行半滴操作,很容易导致终点颜色过量。这些失误的操作直接影响到分析结果的准确性,这都是学生缺乏“量”意识的表现。所以对于初学者来说,教师要严格要求学生,通过举例或实验中遇到的问题有目的地引导、提醒学生,让学生充分认识到,在化工分析的实验学习中确立“量”意识的科学态度。
四、小结
总之,教师要根据教学实际,充分利用各种跟“量”意识有关的实验,把“量”意识的培养与化工分析实验教学的改革结合起来,长期坚持下去,学生对“量”意识的接受水平会跃上一个新的台阶,也能为全面实现分析化学的课程目标奠定坚实的基础。
参考文献:
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“兴趣是最好的老师”。这句话人人皆知,但如何在化学教学中激发和提高学生的学习兴趣,是我们做老师的重点研究的问题,也是仁者见仁,智者见智的问题,本人根据多年来的教学过程,有些体会,以期和同行共同探讨。
一、明确学习目的:
在刚刚开课时,要使学生明白,学习化学这门学科,不单单是为了考试,而是为了了解自己本身和所生活的环境,解释和解决生活中出现的问题,有助于人们更好的生存,从而激发学生学习化学课程的兴趣。要达到这个目的,可以结合课本上的内容用大量的生活实例和化学技术新进展来加以说明。例如:电动自行车的普及、光纤上网、人造器官等学生感兴趣的实例来说明学好化学科学的重要性及其实用性。
二、教学方法多样化
在明确了目标之后,教学过程就是具体的实施了,那么在教学过程中,要采用多种多样的教学方法,激发学生学习化学课程的兴趣。
1.实验教学法:化学是一门以实验为基础的学科,实验教学是指通过演示实验、学生实验、家庭小实验等让学生掌握化学实验方法,具备一定的化学实验技能和化学实验能力,养成科学精神、科学态度以及良好的实验习惯,是化学学习达到较高水平的重要条件,也是化学教育的目标之一。化学实验是学生学习化学的重要途径。通过化学实验,更易于理解和掌握化学概念和化学原理。
2.多媒体教学法:多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。化学课程中,有许多知识是很抽象的,学生难于理解和掌握的,比较枯燥,那么这时就要采用多媒体教学,变抽象为直观,来解决教学中的难点。
3.例证法:例证法即是运用归纳推理,通过列举典型、真实、带普遍性的事例,从特殊推一般,从个别推全面,以证明论点正确性的论证方法。在课堂教学中,教师可以用社会热点、日常生活中学生身边大量的实例来对相关化学知识进行讲解,从而激发学生的学习兴趣。例如在讲解石油和煤时,结合西气东输工程、中东战争中的能源因素,让学生了解化学与能源及材料的关系,激发学生的学习兴趣;在讲解氯气性质时,结合重庆天原化工总厂发生的氯气泄漏事故处理,让学生意识到学好氯气性质的重要性等。由于教学内容很多,在这里不一一举例了,只要大家细心观察,并和化学知识相联系,都可以在生活中找到典型的事例。
4.类比法:类比是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中,最富有创造性的。科学史上很多重大发现、发明,往往发端于类比,类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”,是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证,但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验,用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的积极性,培养学生在生活中观察和分析事物的能力,激发学生的学习兴趣。在使用类比方法时,要注意各种不同事物之间的差异和区别,在引进新概念、新规律时,应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样,才能使学生更好地理解所学习的内容,启发学生的思维和加深对学习内容的理解,在教学中起到举一反三的好效果。
5.探究法:学生对事物有天然的好奇心和探究的愿望,学习的进行很大程度上取决于这种自然倾向的激发,因此采用探究的学习方法,可以很大的激发学生学习化学课程的兴趣。探究性学习的目的在于将学生从单纯地接受式学习方式,转变为自主学习的学习方式;将教师从知识的传授者转变为学习活动的组织者、参入者和导航员。按照这种师生组合,教师的主要责任是为学生构建开放的学习环境;提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会;让学生感受、理解知识产生和发展的过程,促使他们形成积极的学习态度和良好的学习策略,培养创新精神和实践能力。如氢氧化铝的两性、乙烯的化学性质等都可以采用这种教学方式。
6.角色扮演法:根据教学内容,创设情景。让学生扮演角色,从实用的角度出发,来学习、应用化学学知识,从而激发他们的学习兴趣。例如:关于硫酸工业综合经济效益的讨论教学中,我提出以下问题:化工生产与化学科学研究有什么区别?何谓化工生产的“三废”?让“三废”自由排放有什么危害?如加以利用有什么好处?硫酸工业的“三废”是如何处理的?以硫酸工业为例,说明如何利用反应热?如何确定化工生产的规模和如何选厂址?然后将全班学生分成若干小组,假设每个组分别担任投资商、工程师、市长、工业局长、环保局长、旅游局长、土地局长、市民等角色,从自己的角度出发分析利弊并进行决策。然后让学生先自己设计方案,相互讨论,把存在的不足降低到最低,最后老师评价、总结出一套合理的、科学试验方案应该遵循的基本原则和方法程序。课后布置学生调查附近的硫酸厂和其他化工厂的环境问题和经济效益,并评价其生产规模和厂址选择是否合理,写出报告或提出合理化建议。其他的教学内容也可以找到合适的角色让学生来担当,从而激发他们的兴趣。
三、其它方法
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2当前国内及国处理废水的常用方法
医药化工企业处理废水的常用方法,目前在国内外差别不是很大,主要是生物处理法,物理处理法、化学处理法、物理化学处理法等,多种方法按照一定的工作流程联合起来使用,处理效果更好。
(1)物理处理法。这种方法是最基本也是最常用的处理方法之一,一般使用较为频繁的物理处理法是:蒸馏处理法、气浮处理法、过滤处理法、重力沉淀处理法等。用纯物理作用来处理污染物的是重力沉淀处理法,用来分开废水中所含的悬浮污染的物质,一般使用过滤处理法以及气浮处理法,主要作用是将水中悬浮的物质去除掉。物理处理法所用到的工艺流程一般有离心分离流程、重力分离流程以及筛滤截留流程,其使用最频繁的处理设备主要有气浮装置、沉淀池、过滤池、格栅。
(2)化学处理法。这种方法是处理废水中所含污染物的最主要的处理方法,主要是朝废水里添加一定的化学物质,利用物质和水所产生的化学反应进行除污,从而完成水质净化这一最终目标,这也是当前医药化工企业除污的有效方法和技术。随着经验的积累和技术的进步,化学处理法也在不断地改进中,现在的主要化学处理法分为电化学氧化处理法、铁屑内电解处理法、化学氧化处理法、焚烧处理法、中和处理法以及混凝处理法。
①中和处理法。这种方法主要以中和为手段,利用化学反应将污水里超过指标的酸碱清除掉,通常以pH值到达中性附近才算合格。在处理废水的过程中,如果废水呈酸性,中和剂一般为碱或者碱性氧化物,如果废水呈碱性,则刚好相反,其中和剂一般为酸或者酸性氧化物。
②化学氧化处理法。这种方法是充分利用臭氧、双氧水、含氧化合物与氯等有效的氧化剂对废水中含有的有机污染物进行直接氧化处理。目前使用得较多的是臭氧氧化处理,对于一些比较难以降解的废水,这种方法能够使废水得到有效的处理。
③铁屑内电解处理法。这种方法的运作原理是利用几种有效的机理协同,包括铁屑与新生态氢电解后的还原性作用、二氧化铁所起到的混凝性作用、活性炭发挥出来的导电作用以及强力的吸附作用。
(3)物理化学处理法。这种方法是结合物理处理法与化学处理法的优点,在废水处理上进行强强联合,用物质相互转移中产生的变化,在更高效率的条件下,利用先进的处理技术,将废水里面的污染物进行去除,其技术操作单元的环保性能较高。该处理法有四种比较常用,分别是:膜技术处理法、吸附处理法、萃取处理法以及离子交换处理法。
(4)生物处理法。这种方法是所有废水处理法中使用范围最广泛的,深受医药化工企业的喜爱。在制药企业有机废水的处理过程中,生物处理法以高科技、高效率得到了进一步的应用,并且还在不断地改进与完善中,成为技术专家研发的热点。但它的缺点也比较突出,比如占用面积较大,用来处理废水的基建投资也比较高,在流程管理中较为复杂等。如果这些缺点得到改善,将是所有医药化工企业废水处理的福音。
(5)废水处理中的其它技术。在医药化工的废水处理中,除了较为常用的几种处理方法之外,其它一些新式处理技术也在不断的研究和开发中,使废水处理的方法更加丰富,进一步扩大了选择的余地。这里简单地介绍两种:一是声波技术处理法,利用超声波频率的控制以及饱和的气体,有效地降解和分离有机污染物质。二是磁分离处理法。这种方法的原理是利用磁种的剩磁来进行废水处理,在处理过程中,将磁种与混凝剂投入废水里面,此时磁种里面的剩磁经过混凝剂的结合作用,促使废水里面的颗粒物质互相吸引,加快聚结的速度,从而达到悬浮物分离的目的。
3结语
医药化工废水的有效处理是一项长期而艰巨的任务,对保护环境和造福人类有着重要的意义。在废水处理中,可以多走路子,多想办法,多利用组合处理,进一步提高处理效率和效果。当前,尽管有不少新式的处理技术出现,但是性价比不高,需要持续完善后才能更好地推广。另外,还要考虑到一些新技术的实际应用问题,多解决废水处理的工程实施中出现的难题,使医药化工的废水处理方法有新的突破。
参考文献
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随着绿色环保以及节约资源等主题逐渐深入人心,对于化工生产行业而言,其所处的处境与地位也越来越堪忧。近年来,化学生产所造成的环境污染,是所有工业体系中最为严重的,并且生产的产品也对环境造成一定的影响,从而对于化工行业的深入发展都造成了一定的影响。化工产业发展受阻,就会造成利润的下降。对于化工生产中,就需要进行节约开支,发展节约型生产。此外,化学生产实际上也应该逐渐向着绿色和节约型生产模式发展,从而逐渐形成绿色生产模式,从而摆脱传统的污染型化学生产。其中,节约型生产可以联系到对于其生产设备的节约使用。节约使用就需要对化工生产设备进行合理维护与保养,才能更加有效的实现节约型生产模式。
2 化工生产设备维修与保养的重要性
对于化工生产而言,其最需要注意的就是化学生产的环境以及化学生产设备。化学生产环境的主要影响是对于施工人员以及对周边环境的影响,由于化学生产是建立在化学反应的基础上的。而化学反应在一定程度上具有危险性,因此才会需要对化学的生产环境进行严格审查,从而保证生产环境的安全。此外,对于化工生产的设备而言,需要注意其维修与保养。那么,为什么要对化学生产设备进行维修与保养呢?
首先,化工生产设备的维修与保养取决于其生产环境;化工生产实际上就是一系列的化学反应,化学反应会产生各种副产品。例如,一些化学反应会产生气体,而有些反应则会产生液体等。这些气体和液体在一定程度上带有腐蚀性,并且会对自然环境造成一定的影响。因此,在化工生产中,对其设备就有一定的要求。需要满足耐高温和耐高压,并且还需要具备抗腐蚀性的特点。即便如此,化工生产设备依然需要定期进行保养,出现故障等问题需要进行维修,从而保证其生产的必要安全性能。
其次,化工生产由于存在一定的危险性,对于生产设备而言,需要定期进行安全检查,或者是在出现问题和故障的时候,进行及时的维修。因此,化工生产设备的维修与保养基本是为了能够保证化工生产的安全性以及正常性,以免因为生产设备等原因,而造成人员伤亡或者是影响化学生产。
最后,设备的维修与保养实际上依然是设备使用的重要的一部分。在人们的意识中,一直存在着一个比较严重的误区。对于设备而言,只要是生产或者是使用设备,都会涉及到维修与保养。因此设备的使用都存在损耗,而设备的维修与保养是存在于设备使用范畴的。此外,对于设备的保养而言,是必须要一直持续进行的,而且是需要定期进行的。对于维修而言,一般是在设备出现故障的时候才会进行维修的。在设备的维修保养中,一直有着“三分保养七分维修”的理念,原因就在于良好的保养措施,可以在很大程度上减少设备出现故障的概率,并且延长设备的使用寿命。两者的区别还在于使用时间上,维修设备一定要及时,出现故障,需要在第一时间对设备进行维修,从而保证设备的正常使用。而设备的保养而言,一定要定期进行。对设备进行定期保养,可以在很大程度上保证设备的良好性能,并在一定程度上延长设备的使用寿命。
3 化工生产设备的维修
化工生产设备中,对于设备的维修相对而言,比其他行业的维修率要高一些。原因在于化工生产的环境,一般都是高温或者是高压。在这样比较恶劣的环境下,化工生产设备很容易会出现一定的故障和损坏。因此,需要及时对出现问题的化工生产设备进行维修,从而保证生产的顺利行。化工设备的维修,一般采用以下几个方式:
设备零配件的更换;一般情况下,随着化工生产的高节奏进行,对于生产设备而言,在一定程度上缺乏使用的持久性。所以,在一般情况下,如果化工设备需要进行维修,那么就需要对出现问题的零配件进行更换处理,从而保证其未来的使用不受影响。
设备的整体维护;化工设备在生产过程中,经常处于一种比较恶劣的环境下。因此,需要对出现故障的设备整体进行检修,发现潜在的问题,才可以真正保证生产的安全性。
设备的更新与更换;对于出现过严重故障的化工生产设备而言,应该对其进行彻底的更换处理。接近报废的化工设备严禁再次使用,并且一旦出现安全问题,后果是非常严重的。
4 化工生产设备的保养
以养代修,是所有设备维修与保养理念中,最为先进的维护理念。化工生产设备的保养,在一定程度上直接收到其使用频率的影响。化工设备的保养一般包括诸多方面,最为主要的保养措施一般是采用清洗以及定期维护为主。其主要目的在于能够通过保养,维持化工生产设备的良好运行状态。化工生产设备的保养,还要做定期的保养维护周期。需要注意的是,保养的内容要严格按照生产设备的保养手册进行,对生产设备进行合理的适当的保养,从而使其能在一定时期内发挥其最大的作用。总之,对于化工生产设备的养护而言,一定要能够从其生产环境出发,保证其使用的稳定性与安全性。
5 结语
化工生产在以绿色和节能环保为主题的行业环境下,其发展等受到了一定的制约,并严重影响到了其化工生产的规模和效率。因此,化工生产行业开始向着绿色化与节约化方向发展,并着重强调其节约化。其中,对于生产设备的维修与保养,就能体现其节约化的特点。受到多方面因素的影响,化工生产设备的损耗较大,而容易出现问题。因此,就需要对化工生产设备进行定期的保养和及时的维修。化工生产设备的维修与保养,实际上就是正常设备的日常维护。只是在化工生产领域中,需要更加重视对化工生产设备的保护与维护。
参考文献
[1] 徐鸿浩,张雷.基于HiRIS产品的天津渤天化工生产管理系统[J].中国化工贸易,2013(01):23-24
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20世纪80年生的印度博帕尔市农药厂异氰酸甲酷毒气泄漏与前苏联切尔诺利核电站事故,以及进入21世纪以来所发生的重大环境灾难事故,一再告诉人们环境风险评价不容忽视。2011年3月11日,日本当地时间14时46分,在宫城县以东太平洋海域发生里氏9.0级地震,震源深度20公里。此次地震震级之高,并引起海啸、火灾、核事故等一系列次生灾害。尤其由强震和强震引发的海啸等一系列原因造成了日本福岛第一核电站放射性物质外泄事故,使日本东部地区出现宛如世界末日般的景象。2011年4月12日,日本经济产业省原子能安全保安院,把核电站核泄漏事故等级提升至最高的7级,至此,福岛第一核电站核泄漏事故与前苏联切尔诺贝利核电站事故“平级”1,2。福岛核电站核泄漏环境安全事故在全世界引起了极大地震撼,环境安全牵动着全世界的神经。人们不禁要问,面对大工业化的文明时代,为什么人类变得越来越脆弱?举世震惊的重大突发性事故环境危害问题已受到各国的高度重视,建设项目环境风险评价已再次引起了人们的强烈关注!
环境风险评价是风险评价的一种。在环境科学中定义为:“评估事件发生概率以及在不同概率下事件后果的严重性,并决定采取适宜的对策”。广义上讲是指对人类的各种社会经济活动所引发或面临的危害(包括自然灾害)对人体健康、社会经济、生态系统等所造成的可能损失进行评估,并据此进行管理和决策的过程。狭义上,环境风险评价常指对有毒有害物质危害人体健康和生态系统的影响程度进行概率估计,并提出减小环境风险的方案和对策[3]。
环境影响评价是人们在采取对环境有重大影响的行动之前,在充分调查研究的基础上,识别、预测和评价该行动可能带来的影响,按照社会经济发展与环境保护相协调的原则进行决策,并在行动之前制定出消除或减轻负面影响的措施,为决策提供科学依据[4]。
本文以陕西省某氟化工建设项目为例,分析环境影响评价与环境风险评价的区别,提出氟化工建设项目环境风险评价的技术路线和环境风险评价应达到的目标。以为实践提供参考。
一、选题的意义及背景
陕西省某市地处秦岭南麓中段,属长江流域汉江水系。该市市域内萤石资源丰富,根据该市《萤石矿产资源整合方案》,萤石资源的保有储量为240多万吨,萤石矿区分布于一州、四县,主要矿区有谢湾乡―高耀乡萤石矿区、杨峪河松树咀―麻池河桃园萤石矿区、十里坪镇萤石矿区、九间房萤石矿区。但由于现有矿山企业分布散、规模小,存在采富弃贫现象,造成了宝贵资源浪费。另外,目前大部分萤石矿均作为初级原矿销售,不能发挥资源的经济优势。
萤石是氟化工的基础原材料。氟化工作为国家化工新材料优先发展的行业,其在国民经济和国防工业中均占有重要地位。在该市建设氟化工项目能够整合萤石矿产资源,对矿产资源进行深加工,可使地区资源优势产生最大的社会效益、经济效益和环境效益,具有重要意义。基于此,陕西延长石油(集团)有限责任公司拟与该市政府合作,利用该地区丰富的萤石资源,在规划的循环工业经济区内,建设氟硅化工产业园,生产氟系列产品,该园区是陕西省发展的重点项目。
在评估以氟污染为主的化工和以苯系物污染为主的石化项目中,曾反映出未进行规划和规划环境影响评价的缺憾。如以氟污染为主的化工企业选址在两河交汇地带,且最近距离不足30m,历史上造成的选址不合理,显然是由于缺少科学合理的规划造成的。这种不合理的规划布局存在相当大的环境安全隐患。由于规划环评滞后,从重化工园区规划、选址、布局、环境风险因素与几率、环境安全等方面的环境可行性来看,为该项目及今后项目建设均留下制约发展的伏笔。对于化工石化类新建项目,应注重满足在规划环评的基础上,对环境风险评价进行重点评估;拟在化工石化集中工业园区、基地建设的石化项目,应考虑相邻企业之间是否具有“相容性”,项目布局、厂界距离、生产装置、储罐区等应考虑风险避让,防止某一企业风险事故引发连锁作用,殃及相邻企业发生连锁风险事故,产生新的伴生、次生污染,为此,应提出区域性的防范措施和应急预案[5]。石化企业在环境影响评价所确定的达标排放和总量控制的情况下,环境质量仍存在着被破坏的风险,而这种风险的产生往往就是由于许多不确定性因素影响所造成的,对这种不确定性的产生及所要寻求的对策还需要进一步的研究探讨[6]。
二、国内外建设项目环境风险评价研究现状
20世纪50年代开始,科学技术的迅速发展使得各种技术风险层出不穷。这种情况也促使人们不断加强对重大建设项目技术的风险事故的研究。20世纪50年代后期,美国核管制委员会(Nuclear Regulatory Commission,NRC)发表了著名的报告“大型核电站中重大事故的理论可能性及其后果”。到60年代初期,科技文献中已有风险分析的文章出现。1973年,NRC首次提出了环境风险的概念,标志着环境风险评价的正式开端。1975年,NRC在没有核电站事故先例的情况下,应用安全系统工程分析方法,提出了著名的《核电站风险报告》(WASH-1400),该报告所建立的概率风险系统评价方法,为评估核电站事故提供了可操作性的技术路线。其后世界银行很快颁布了有关《控制影响厂外人员和环境的重大危险事故》的导则和指南[7]。同时,故障树分析、事件树分析方法等也得到了大的发展,并形成了一系列实际应用程序。
随着人们对环境风险的日益重视,在建设项目环境影响评价中,已部分融入了风险评价的原则。20世纪80年代开始,建设项目环境风险评价在国外得到了较好的发展。在法国还专门成立了国家工业环境及风险研究所,研究内容涉及除核技术之外的所有化学污染风险和技术风险,并且对不同介质(空气、水及土壤)、不同责任者(从工厂到用户)、不同性质(物理、化学、生物及经济)、不同受体(人类、动物、植物及人类财富),不同阶段(从事故发生到恢复过程)的多种风险进行分析。对事故风险评价的流程,许多学者和研究机构做了大量研究。1983年美国科学院(NAS)《联邦政府的风险评价:管理程序》,提出健康风险评价的“四步法”,即危险鉴别、剂量-效应评价、暴露评价和风险表征,后被美国环保局采用[8]。
在我国,上世纪90年代初开始引入建设项目环境风险评价,很多学者对于我国开展环境风险评价的必要性、研究目的、内容、方法进行了探讨,并对实践过程中存在的问题提出改进建议。2004年12月国家环保总局颁布实施的《建设项目环境影响评价技术导则》(HJ/T169-2004)明确指出:为有利于项目建设全过程的风险管理,将建设项目环境风险评价纳入环境影响评价管理范畴。提出评价流程包括风险识别、源项分析、后果计算、风险评价、风险管理、应急措施等共六项。作为对我国建设项目开展环境风险评价的技术性规范,是国内的环境风险评价法制化、规范化及标准化的标志。从中可以看出,环境风险评价是环境影响评价的一部分。环境影响评价中考虑的影响是指由系统引起的,其影响后果是相对确定的,影响程度也相对较易度量,而对影响的条件性、不确定性或概率性方面一般是不考虑的。而环境风险评价主要是预测不确定性事件发生后所造成后果的严重程度和波及范围。可以这样说,在环境影响评价中引人风险评价不是为了增加另外一个评价体系,而是为了提高整个环境影响评价的质量9,10。
表1列举了环境风险评价与环境影响评价的主要区别[11],从中可以看出,环境影响评价研究重点是正常运行工况下,长时间释放污染物,采用确定性的评价方法,评价时段较长,采用的多为确定论方法和长期措施;而环境风险评价其重点是事故情况,瞬时或短时间释放污染物,评价方法多以概率论和随机方法为主,评价时段较短,其对策主要是以防范措施和应急计划为主。
表1 环境风险评价与环境影响评价的主要不同点
项目环境风险评价(ERA)环境影响评价(EIA)
分析重点突发事故正常运行工况
持续时间很短很长
应计算的物理效应火、爆炸,向空气和
地面水释放污染物向空气、地表、地下水释放污染物、噪声、热污染等
释放类型瞬时或短时间长时间连续释放
应考虑的影响类型突发性的激烈的效应以及事故后期的长远效应连续的、累积的效应
主要危害受体人和建筑、生态人和生态
危害性质急性受毒;灾难性的慢性受毒
大气扩散模式烟团模式、分段烟羽模式连续烟羽模式
照射时间很短很长
源项确定较大的不确定性不确定性很小
评价方法概率方法确定论方法
防范措施与应急计划需要不需要
三、氟化工建设项目环境风险评价技术路线
通过拟建地自然、社会经济概况调查、生态调查和环境质量现状调查与监测,了解该区域环境功能定位,掌握评价区环境特征;通过工程分析,明确工程污染源种类、数量以及分布特征,确定工程污染物排放特征和排放量;根据所在地环境特征和项目污染物排放特征,选择相应的预测模式和有关参数,预测工程投产后对厂区周围环境影响的范围、程度及环境可能发生的变化,论证工程环保设施的可行性,提出防治环境污染的对策和措施,充分发挥工程的经济效益和社会效益,促进工程建设与所在区域环境的协调发展;从环境的角度,明确提出项目环境可行性的结论、并提出项目环境管理的相关要求和建议,给政府部门决策和环境保护主管部门环境保护管理以及设计部门完善环境保护方案设计提供科学依据。氟化工建设项目环境风险评价技术路线框图见右图1。
四、结语
本课题运用环境工程、项目管理和系统工程理论与方法,分析和预测氟化工建设项目存在的潜在危险、有害因素,氟化工建设项目建设和运行期间可能发生的突发性事件或事故(一般不包括人为破坏及自然灾害破坏)引起有毒有害的泄漏和易燃易爆物质的火灾、爆炸等所造成的环境和人体健康的损害程度,提出合理可行的防范应急、减缓措施及应急预案,以使氟化工建设项目环境风险达到可接受水平。
图1 氟化工建设项目环境风险评价技术路线框图
【参考文献】
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[6] 王英彬.石化企业环境风险评价应用研究[J].安全、健康和环境,2008.8(7).24-26.
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[11] 金腊华,邓家权,吴小明.环境评价方法与实践[M].北京:化学工业出版社,2005.248-267.
篇12
一、化工制图课教学存在的问题
1.用人单位对高师院校化学化工类毕业生制图能力不满意
这种不满意表现在两个方面:一是用人单位认为高师院校化学工程与工艺专业毕业生制图能力不高,不能满足工作的需要;二是高师院校化学专业师范类毕业生不能够满足中等学校教学的需要。人们对后者的理解存在着误区,认为化工制图课应该是工学类学生认真学好的课程,而对化学教育类学生来说无关紧要。实际上,化学是一门实验性很强的学科,在初中、高中乃至在大学学习化学,都伴随着化学实验操作,要涉及很多化学仪器、设备、装置,而要利用好化学仪器、设备、装置就离不开化工制图。
2.化工制图课设置不够合理
一是课时压缩太多,课程定位不明确。由于化学教育类专业学生的化工制图课一直没有引起足够重视,高师院校的化学工程类工学专业化工制图课时也往往不足。然而,工程制图是工科学生的一门必修主干课程,必须在课程设置上给予足够重视。二是教材内容因循守旧,基础和专业脱节。大部分化工制图课教材沿用的是工程制图课的教材体例,制图理论与化学化工专业严重脱节。教材陈述过于简单,图例不多,配套练习试题难度较大,缺乏由易到难的过渡。
3.教学队伍和教学方法不能够适应教学需要
各高师院校教授图学类课程的教师分布在不同院(系),不利于开展教学活动,教师教育教学水平提高受到限制。个别高校近年来连续扩招,新进的年轻教师所占比例较大,教师教学水平参差不齐。在化工制图课教学过程中,部分教师仍然采用粉笔、黑板、挂图和模型来教学,现代化教学手段的应用还不够充分。
二、化工制图课教学改革思路
1.整合高师院校图学教学资源,提高对化工制图课重要性的认识
我国高师院校图学课程普遍比较分散,各个院(系)专门从事图学教学的人员较少,教学团队难以形成。例如,化工制图课的教师可能在化学院(系),机械制图课的教师可能在物理院(系),不同学院或系别的教师在教学过程中很少交流,教研活动开展不起来。整合高师院校图学教学资源的一个办法是组建图学教研室,把图学课程作为一门公共基础课来建设;另外一个办法是组织教授图学类课程的教师共同建设精品课程,通过精品课程建设搭建网络教学平台。
2.在课程设置上,化工制图课对理学学生和工学学生的要求应该有所区别
工程图样被誉为“工程界的语言”,是科技工作者借以表达和交流思想的重要工具,是工程技术部门的一项重要技术文件。图学是当今高等工科院校七大基础课程之一,化工制图课属于图学中的基础部分。绘图和读图是化工生产中高级技术人员必须具备的技能。高师院校化学工程专业工学类学生学习化工制图课的目的是培养形象思维能力,为他们今后学习化学工艺、化工设计等奠定坚实的基础。高师院校化学教育专业学生就业主要面向中学和各类中等技术学校,这些学校对教师的动手能力、一专多能的要求越来越高。由于两者的要求不一样,在学时安排、教材选用、教学方法与考核方式的选择等方面就应该区别对待,而且有必要专门编写“师范生化工制图”教材。
三、化工制图课教学方法改革
1.加强化工制图课教师队伍建设
许多高师院校化工制图课都没有专业的教师,这一课程由其他专业教师兼任,严重影响了教学效果。加强师资队伍建设,最基本的要求是保障有图学知识基础的教师来教授化工制图课,最好能引进“双师型”教师。化工制图课“双师型”教师不仅有扎实的理论基础、宽厚的学科知识,而且有丰富的化工制图实践经验和较强的实际操作技能。
2.强化工程设计思想,提高课堂教学效果
化工制图课中很多图形空间概念较强,对大多数初学者来说难度较大。要想让学生在较少的课时内全面掌握,就不能只注重制图知识的传授,而应该从工程实际出发培养学生的创新能力。用人单位对高师院校化学化工类毕业生制图能力不满意,一个主要原因是他们的实际操作能力不高。课堂教学过程中教师应训练学生灵活地应用图学理论去解决工程实际问题的能力,加强训练学生综合应用工程图样来表达工程对象的能力,为学生就业夯实基础。
3.强调仪器绘图和计算机绘图相结合
化工制图课教学应加强多种教学手段的交互使用,具体到课时分配上,仪器绘图占二分之一,徒手绘图占四分之一,计算机绘图占四分之一。要多利用以多媒体课件为主要内容的计算机绘图教学,多媒体课件的使用使以往单调枯燥的内容变得生动有趣。仪器绘图能让学生更好地亲身体会制图标准制定的优点,图形美观、整洁、易懂。合理使用多种教学手段,可以使课堂教学更加丰富生动。
4.加强实践教学
化工制图课是一门实践性很强的课程,传统教学大多只注重基础理论教学环节,忽视实践教学环节,造成理论与实践的脱节。实践知识的缺乏使得学生对化工设备的构造、制造及实际生产中的作用等缺少感性认识,虽然学生也可以从课堂上获取一些制图知识,但只知道可以这样绘图而不知道为什么这样绘图,无法培养空间想象能力和形象思维能力,现代设计理念和创新素质的培养也就无从谈起。化工制图课教学应加强制图训练,让学生通过课堂学习、习题练习、教师答疑、绘图训练达到对知识的系统掌握。
5.改革考试形式,提高学生的综合能力
化工制图课传统的闭卷考试的内容在广度和深度上很有限,缺乏标准化概念,不能检验学生的实际学习水平,更不利于学生设计思想、设计理念的培养。所以,要大力改革考试形式,让学生动脑、动口、动手结合起来。例如,长沙大学化学与环境工程学院对化工制图课的考核分为笔试和口试两个部分,效果非常好。其具体做法是:笔试主要对基础知识、基本技能和制图综合能力的考核,占考核成绩的80%;口试则让学生共同参与,学生之间互相讨论,由考核组根据学生讨论情况确定其成绩,口试成绩占20%。这一做法既培养了学生认真缜密的治学精神,又能够培养其创新精神。
参考文献:
[1]赵启文.《化工制图》课程教学改革与初步实践[J].青海大学学报(自然科学版),2004,(1).
[2]王巧华,刘梅英.浅议以人为本的发展性工程制图教学[J].华中农业大学学报(社会科学版),2008,(3).
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精致课件,提高有机化学的趣味性