化学工程与工艺精细化工方向精选(九篇)

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第1篇：化学工程与工艺精细化工方向范文

（西北民族大学化工学院，甘肃兰州730030）

摘要：工程认证提出了新的教育理念和评价标准。在此背景下，要提高精细化工专业人才的质量，关键在于专业实验教学的改革。本文简述了我国工程认证的发展历程，阐述了工程认证时代精细化工专业实验教学改革的必要性，分析了精细化工专业实验教学中存在的突出问题，并提出了针对性建议。

关键词 ：工程认证；精细化工专业；实验教学；改革

DOI:10.16083/j. cnki. 22 - 1296/g4 2015. 08. 036

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-1580(2015)08-0079-02

一、我国工程认证的发展历程

工程认证是由专门协会和专业领域的教育丁作者对高校开设的工程专业教育进行的认证，保证服务于工程领域的人才的工程教育质量。工程认证理念可以简述为：目标一实行一证明，即“说一做一证”。每个国家各有其认证体系，比如澳大利亚工程师学会(EA)，俄罗斯工程教育协会(RAEE)等。然而，人才跨国流动推动工程认证向国际化趋势发展，目前世界最具影响力的是《华盛顿协议》。截至2013年，已有美国、英国、加拿大等15个正式成员和德国、印度、中国等5个预备成员国。 2006年，我国工程认证工作拉开序幕，四个认证试点专业领域分别为：机械工程与自动化、电气工程及其自动化、化学丁程与工艺、计算机科学与技术，其后认证的专业领域不断扩展。2013年，中国科学协会成为《华盛顿协议》第21个预备会员，这不仅为工程类学生走向世界打下了基础，也意味着中国高等教育将真正走向世界。

二、工程认证背景下精细化工专业实验教学改革的必要性

（一）精细化工专业的发展历程。改革开放之初为“日用化工”专业：1980年，教育部将其改为“轻工有机合成”专业：1985年，改为“精细化工”专业：1998年，教育部对高校专业统一调整后，原有的化学工程、化工工艺、高分子化工、精细化工等多个相关专业合并为化学丁程与工艺专业。从2006年至2014年，27所高校的化学工程与工艺专业通过专业认证，如表1所示。

（二）我国精细化工行业的发展现状。近年来，我国精细化工异军突起，在国家经济发展中崭露头角，但仍然面临着急需突破的难题：生产技术落后，原材料消耗高，处于典型的高消耗、低产出生产状态：重污染，低资源利用率：研发能力和自主创新能力明显不足，高端产品比重低，不具备专用性能。

（三）工程认证背景下精细化工专业实验的重要意义。精细化工方向专业实验要求一般涉及到：熟悉掌握实验仪器设备的使用方法，实验室常用工艺、流程的方法原理，精细化工中表面活性剂、胶粘剂、染料、日用化学品等多种化学品制备、检验和实验数据处理。通过这些实验，能够提高学生的创新能力和实践能力。在丁程认证时代，提高精细化工人才质量的关键还在于专业实验。

三、工程认证背景下精细化工专业实验教学中存在的主要问题

（一）实验培养目标缺乏专业特色。目前高校毕业生普遍不能满足行业需求，培养目标不能与行业需求保持同步是一个主要原因。工程认证要求培养目标多样性，即达到基本标准后，各高校可依据自身优势和专业特色多样化发展。专业实验涉及到广泛的精细化学品和相关操作技术，通过实验，学生能够全面了解精细化学品以及实验操作技术的相关知识，拓宽知识面。

（二）工程实践环节薄弱。工程实践环节包括实验室操作和企业实地实践，其目的是培养学生将理论与实践相结合的能力，训练学生的工程意识和思维，提高其处理工程实际问题的能力，同时，使其接触生产实际，了解精细化工行业的前沿发展趋势。但现实情况是，由于近年来高校大幅度扩招，实验室仪器设备明显不足。

（三）实验教学中知识传授和丁程能力培养比重失衡。我国传统教学的突出特点是知识传授比重远大于能力培养，主要原因在于教师的教学理念、育人理念不能与时俱进，依然以教师讲解、学生照本操作的模式进行，不能满足以学生为中心、为目标导向这一工程认证的核心理念。高等教育的突出特点是实用性和创新性，因此，高校要求教师科研、教学两手抓。教师的科研项目、课题、论文、教学效果一并纳入高校绩效管理，并且与工资酬劳密切相关。在个人名利的驱使下，多数教师重科研、项目、课题等，而忽视“教书育人”之本职，所谓的“传道授业”被抛之脑后。

四、工程认证背景下的精细化工专业实验教学改革

（一）分析市场行业需求，制定与行业俱进的培养目标。培养目标的制定并非高校单独完成的，也不是一经形成而多年不变。脱离行业发展现状和趋势而制定的目标会使人才培养迷失方向。高校应该充分分析精细化工行业人才需求，参考行业专家的建议，不断改进培养目标。

（二）加强实验室建设，拓宽校外实习基地。以行业前沿发展为导向，购置先进的实验仪器，使学生能够接触前沿实验项目。扩大实验室面积，全面有序地开放好、利用好实验室资料，给学生提供自主动手的机会。高校为行业培养优秀的工程人才，行业为专业提供发展方向和信息以及实习机会，高校和企业应积极进行合作，为高校工科生提供实习机会，提高其工程实践能力。

第2篇：化学工程与工艺精细化工方向范文

关键词：化学工程与工艺；专业；就业方向

化学工程与工艺专业是一个极富创造性、挑战性的重要工业领域，能在化工、石油、能源、轻工、冶金、医药、微电子生产、食品和环保等多领域行业，从事产品的研制开发与评估、过程工艺与装置的设计放大、过程科学研究、高等工程教育、生产过程的控制及经营管理等方面工作的高级工程技术、教育教学和管理营销人才，具有技术密集、人才密集、资本密集的特征，特别是二十一世纪的化学工业在向“绿色化工”方向发展的同时，对知识的交叉渗透、产业的相互交融提出了更宽更深的要求，该专业就是为了适应面向二十一世纪化学工业发展而设置的一个厚基础、宽口径、适应性强的大专业。本专业旨在培养德、智、体全面发展，具备在工业界、科技界、政府及行业机构中担任重要职务的基本素质，掌握化工生产技术的基本原理、专业技能与研究方法。

通过上述阐述，我们简单了解到了化学工程与工艺的定义，在一些重要领域的关键作用。下面就让我们分开来解读化学工程和工艺在哪些领域起到了什么作用，在工作中，如何将资源更好的利用？

化学工程与工艺就是研究化学工业生产过程中的共同规律，并用化学方法改变物质组成或性质来生产化学产品的一门工程W科。简单来说，也就是化学在工程实际中的应用。该专业主要开设高等数学、无机与分析化学、有机化学、物理化学、高级语言程序设计、化工原理、化工热力学、化工分离工程、仪器分析、化工设计、化学反应工程、化工工艺等课程。其中英语、化工原理、化学反应工程、高等数学为学位课程，参加省自学考试。

化学工程与技术学科是从19世纪末由于化学品大规模生产的需要而形成和发展的。当时，为了化工生产的高效和大型化，根据典型的化学工艺和设备中出现的一些具有共同属性的工程问题，形成了单元操作的概念。20世纪50年代后发展的传递过程原理和化学反应工程使化学工程学科上升到了新的阶段。人类穿的各种合成纤维的衣物，吃的各种食物的包装加工，住的房屋的水泥钢材，以及人们开车所用的石油天然气，都是化工研究的方向。中科院院士陈洪渊就曾经评价化工产业为“国之重器”，能创造出数千万个“新物种”。譬如说，1909年哈伯发明的合成氨技术使世界粮食翻倍，解决了世界上一半人的温饱问题。1995年我国的化学纤维产量为330万吨，其中90%是合成纤维，这一化工技术的应用，使大多数人免于挨冻。

当今社会，化学工程与工艺也应用到多个领域，如分析化学师、食品化学师、化妆品研发员、医药技术师等职业，这些职业你肯定听说过，但不一定想到他们与化学工程与工艺专业相关。总体来说化学工程与工艺专业的就业领域还是相当广泛的。毕业生能在化工、能源、信息、材料、环保、生物工程、轻工、制药、食品、冶金和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作。一般主要的主要就业方向可以从一下几个方面来看：

首先，可到科研院所、高等院校从事化学工程与工艺相关科研、教学等工作。不过这需要该专业学生具备一定的科研水平和较高的学历。

其次，到化工类、石油类、轻工类、车辆化工、建筑机械、制药、食品、涂料涂装等相关的科研单位、企业、公司从事应用研究、精细化工产品的开发、设计、生产技术和科技等工作。化工行业有很多知名的企业如美孚、壳牌、巴斯夫、中石油、中石化等。当然，除了这些大企业外，一些冶金、化纤、煤炭、橡胶等化工企业也是毕业生不错的选择。化工行业是个讲究经验和积累的行业，技术和经验是技术型人才的资本，对于刚走出校门毕业的学生来说，一般需要一个相当长时间的经验积累，从基层做起，让理论和实践充分的结合后，才能谋取个人职业更好的发展。

再次，可以在相关化工类企业从事销售、管理等工作。除了走工艺、研发、质量检验等技术人才的道路外，该专业复合型销售和管理人才在人才市场中也特别受欢迎。关键是如何取得化工类技术以外的教育背景和从业经历。化工贸易、管理人才基本都需要是化工专业出身，同时熟知贸易规则和单位业务，还必须具备耐心细致，和较强的语言表达能力。

国家教育部曾公布的化学工艺与工程专业就业状况显示，该专业2013年全国普通高校毕业生规模在28000-30000人，近三年全国就业率区间在90%-95%之间，属于就业率较高专业。

据调查，相关从业人员都表示，化工专业毕业生要找到一份工作并不难，但找什么样的工作就因人而异了。由于化工各个方向分类较细，各个大学都有自己擅长的专业方向。如有些学校侧重石油化工、煤化工；有些侧重医药化工；有的则偏重金属冶炼或精细化工等。另外，还有一些人对化工就业存在这样的误区，担心学这个专业毕业后要去挖煤、炼石油。实际上，传统的石油化工、煤化工只是其中的一个就业方向，如果你对这个方向不感兴趣，还有更广泛的领域可供选择。如可以选择和人们生活息息相关的精细化工，我们用的洗发水、洗面奶、沐浴液的研发生产都是化工的主要就业领域。还有食用油、巧克力等食品加工企业，香水、化妆品、奢侈品制造等也是化工很好的就业方向。目前我国经济建设水平不断提升，涉及综合技术项目的开发工作节奏也显得急躁起来，对于化工专业建设工作人员来说，需要联同系统性的设施布置和先进实验验证项目开发，积极稳固综合人力资源的开发动力，为我国相关行业的发展提供更加优质的贡献力量。

除了化学工程与工艺在工作上的应用外，可以说，我们日常生活中的“衣、食、住、行”样样都离不开化工产品。化学工业已经成为国民经济重要的基础性产业，它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供保障和配套服务。同时它还是工业经济中最具活力，有待开发且竞争力极强的一个行业。老人常说，“三百六十行，行行出状元”，不管研读什么专业，都有一定的优势和特点，只要潜心学习，任何领域都可以走出一片辉煌的天地。

参考文献：

第3篇：化学工程与工艺精细化工方向范文

（一）机构体系

民办高校相对于公办高校来说在机构体系方面有很大的灵活性，办事效率高。但是人们往往只看到了民办高校的共性，而忽视了其个性。很多民办高校由于办校时间不长，人员缺乏，规章制度还不健全，工作人员的主观能动性不高，在学校机构体系的建设中不免会引入公办院校的条例和思想，这也在一定程度上制约了民办高校的特色发展。

（二）课程设置

研究型本科的课程设置都是以理论课为主，辅以研究型实验。如果照搬研究型本科的课程设置，那么培养出来的既不是研究型也不是职业型的学生，这和我们的办学思想相矛盾，客观办学条件也无法实现，是对学生、对学校和对社会的不负责。应该实行适合职业型本科的课程设置，尤其要体现出“职业型”，加强和实际对接的实践课程，淡化理论，做到够用即可。对于职业型教育应突出职业特性，课程设置应体现职业文化素质课、职业通用技术课、专门技术课。

二、化学工程与工艺专业实践教学体系的构建

化学工程与工艺这个化工专业，在各类理工院校都有设置，根据自身的办学定位和思想，构建了各自特色的教学体系。而对职业型本科院校来说，要侧重实践教学体系的构建。结合高职办学经验和本科办学要求，化学工程与工艺专业实践教学体系的构建可以从以下几点入手。

（一）“3+1”模式

职业型本科的“3+1”模式来自高职的“2+1”模式，实践证明这样的学校培养加工厂培养是成功的。化学工程与工艺专业的学生在学校学习三年理论、实验课和实训课，最后一年下到工厂进行定岗实习，根据当地和周边工业经济发展需求，我们设立了石油加工方向和煤化工方向，可以把学生送到炼油厂或者煤制甲醇厂等对应的工厂进行工厂学习，真正达到学以致用的目的。

（二）校企结合

“3+1”模式的开展离不开企业生产单位的协助，需要通过校企结合来实现。为此银川能源学院除了依托宝塔石化对学生进行实习工厂再教育外，还和周边工厂签订了校企合作协议，主要有伊品生物、宝丰能源、中石化宁夏炼厂、达康精细化工等。这为学生的定岗实习提供了良好的锻炼机会。

（三）职业资格证

学校开设了特有工种职业技能鉴定，对化学工程与工艺的学生来说，可以选择化工总控工、化学分析工、水处理工、仪表维修工等工种。学生在学习了各类课程和实验课的基础上，按照自己的意愿选择工种。鉴定内容包括理论、实操和仿真，经鉴定合格的发放证书。职业资格证的考取，可以帮助学生获取更多的知识，锻炼更强的实践动手能力和分析问题的能力。

（四）加强实践课程

职业型化学工程与工艺专业的实践课程除了顶岗实习和职业工种鉴定外，还将开设各类实验课程和实训课程。根据毕业生的反馈信息和工厂的需求，我们开设了化工原理课程设计、化工管路拆装实训、化工设备拆装实训和石油炼制或煤化工综合设计等实践课程。

（五）职业技能大赛

化工类职业技能大赛的开展能增加学生的进取心，提高其学习和动手能力，也可以检验学习效果。学院每年都会组织校内职业技能大赛，化学工程与工艺专业的学生主要参加化工总控工大赛，筛选出的优秀学生再参加全区化工总控工大赛和全国化工类职业技能大赛。通过比赛培养学生的学习兴趣，也可以使学生通过比赛认识自我，找到不足。

（六）发展“双师型”教师

实践教学离不开教师。在实践教学中，除了各类设备仪器的需求外，更需要具有实际生产经验的工程师或教师，也就是需要“双师型”教师。学院一方面招收工厂来的化工工程师，另一面聘请工厂工程师及技术人员来校讲解实际生产过程。对于没有经验的校内教师，可以利用假期时间到工厂实习，即每年至少一次为期一个月的下厂锻炼。

三、展望

第4篇：化学工程与工艺精细化工方向范文

关键词：可持续发展；精细化工；管理系统

精细化学工业是生产精细化学品工业的通称，简称“精细化工”。精细化学品具有下列特点，即品种多，更新换代快、产量小、大多以间歇方式生产、具有功能性或使用性、产品质量要求高、商品性强、技术密集高、设备投资较小、附加价值率高等。精细化工大体可归纳为医药、农药、合成染料、有机颜料等40多个行业和门类[1]。精细化工行业属于传统工业类别，从这一视角上来看，精细化工行业需要紧随社会经济发展要求，构建出属于其自身的管理系统。精细化工行业可以从人才、技术以及信息的角度出发，构建出较为全面的系统模型，通过这些管理系统的支持，精细化工行业能够为我国创造更多的经济效益。同时，从经济可持续发展的角度上来说，精细化工行业所构建出的管理系统能够有效地契合现阶段的经济发展需求，节约能源并和现阶段的高新技术相互融合，进而有效地提高行业的经济效益。

1以人才管理系统为基础

在可持续发展的需求下，精细化工行业需要以人才管理系统为基础，优化人才培训管理过程，同时需要增强人才的绩效考核，以此提高行业的人才培养质量。

1.1优化人才培训管理

在可持续发展的需求下精细化工行业需要优化其自身人才培训管理系统的建设过程。通过高素质人才的助力创造较高的经济效益。在建设管理系统时，精细化工行业需要从人才培训的角度出发，加大对人才的培训力度。精细化工企业可以优先针对新入职的员工进行培训，帮助他们明确工作职能，同时精细化工企业也需要对企业在职人员定期展开全员培训。精细化工企业可以采用补习、进修、考察的方式有计划地完成培养和训练，以此帮助员工适应新要求下新的工作职能。在进行培训的过程中，精细化工企业应当从组织、工作和个人三个方面多维度地对员工进行培训需求分析。组织分析主要是确定组织范围内的培训需求，保证培训计划符合组织的整体目标与战略要求。工作分析指员工达到理想的工作绩效所必须掌握的技能和能力。个人分析是将员工现有的水平与预期未来对员工技能的要求进行比照，以此参设两者之间的差距，方便后期精细化工企业制定严格的培训规划来弥补两者的差值。综上所述，在可持续发展的需求下，精细化工行业需要优化人才队伍的培训管理，通过对新员工以及全体员工进行培训管理的方式来提高人才队伍的综合素养。

1.2加强人才绩效考核

在可持续发展的需求下，精细化工行业需要加强人才队伍的绩效考核。人才绩效考核是建立在上文所述的人才培训的基础上，人才培训能够保障精细化工企业的员工掌握相对应的工作知识和技能，而人才绩效考核能够有效提高员工的工作积极性，同时也提高员工的工作能力。现阶段，精细化工企业需要制定严格的人才绩效考核制度，在实际的工作过程中，精细化工企业需要成立人才绩效考核办公室，制定《绩效目标责任书》，规定精细化工企业员工在一段时间内的绩效目标[2]。之后绩效考核办公室的工作人员需要将企业员工的月度评估结果与《绩效目标责任书》中规定的绩效目标进行对比评估，形成考核结果。考核结果的形式为奖励、惩罚、表扬、批评的一种或几种。在这一过程中，考核结果要形成书面材料，由企业的经理部保存作为面谈考核之用，绩效考核结果需由总经理批准执行，经批准的绩效考核结果由人才考核办公室于次日公布。精细化工企业需要积极约谈绩效不达标的工作人员，排查工作人员遇到的困难并给予帮助，同时针对绩效完成度较低的员工，企业也需要及时给予惩罚。面对绩效完成度较好的员工，企业要予以奖励，通过奖金或奖品的方式提高员工的工作积极性。完善的人才绩效考核制度的建立，能够让精细化工企业的员工保持工作激情，并在月度绩效考核中不断提升工作能力。

2以技术管理系统为核心

在可持续发展的需求下，精细化工行业需要建立技术管理系统，以纳米技术、合成技术以及流体技术为核心，构建出一整套完整的技术应用管理体系。

2.1精细化工纳米技术

在目前精细化工行业需要应用纳米技术来构建适合的技术管理系统。对于精细化工行业来说，应用高新技术能够有效地提高行业工作效率。纳米技术是21世纪科技产业革命的重要内容之一，具有极高的应用前景，因此精细化工行业需要应用好纳米技术，提高行业的工作效率。应用纳米技术需要对纳米材料开展研究。纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等特性，这些特性使材料具备优秀的力学性能。在这些化工生产中，纳米材料可以用作纳米聚合物来制造高强度重量比的泡沫材料、透明绝缘材料、高强纤维等[3]。除此之外，在精细化工中纳米材料还可以被用来制作成纳米日用化工，包括纳米色素、纳米感光胶片等，这些纳米材料为人们呈现出五彩缤纷的世界。另外，纳米材料还可当做粘合剂、密封胶涂料、高效助燃剂、贮氢材料以及催化剂等，这些不同的纳米材料涉及不同的纳米技术，精细化工行业已经和纳米技术息息相关。因此精细化工行业可以从多元纳米材料的角度上出发，优化其自身的纳米技术管理过程，以此来形成更为高效的纳米技术应用方案。

2.2精细化工合成技术

在可持续发展需求下，精细化工行业需要对合成技术进行管理，精细化工行业需要有效地应用合成技术来展开日常生产。合成技术的核心是电化学反应，精细化工中的合成技术在电子转移的基础下能够实现生产过程的清洁无污染。合成技术是精细化工技术可持续发展中的重点，它能够推动有机化学生产技术的应用。值得注意的是，精细化工中的合成技术的典型代表就是SPE法，它主要用与隔离精细化工电化学反应的场所，借助电解室有效促进电离子的反应运动，在这一过程中，SPE法可以用来电解反应物。值得注意的是，应用SPE法所展开的精细化工生产往往不会产生副反应，而且这一方法所产生的废弃物可以重复利用，因此从可持续发展的角度上来说，合成技术具有广阔的应用场景。

2.3精细化工流体技术

在可持续发展的需求下，精细化工行业需要加强其自身流体技术的管理。流体技术完全满足精细化工行业可持续发展的需求，这一技术的核心是超临界，因此流体技术也被称作超临界流体技术。在精细化工行业中，流体技术可以被用来完成诸多难以完成的生产活动，同时流体技术可以完成一些正常情况下很难进行的化学反应。目前流体技术在精细化工行业中具有非常广泛的应用，其中包括萃取、有机合成等多个方面。值得注意的是，由于流体技术的超临界性特点既能够提高精细化工行业的生产效率，又可在精细化工行业工作的过程中有效地改变反应的温度、压强，分离出精细化工生产的产物，促使流体技术朝有利的方向发展。因此，在构建精细化工管理系统的过程中，需要加强对流体技术的管理。

3以信息管理系统为媒介

在可持续发展需求下，精细化工行业的管理系统需要以信息管理为媒介，严格意义上来说，合理的信息管理能够保障精细化工行业信息流通的有效性。因此，在实际的工作过程中，精细化工行业可以应用AI技术赋能行业的信息转型，同时，精细化工行业还可以应用SaaS平台来有效地进行信息公示。

3.1AI赋能精细化工信息转型

在可持续发展需求下，精细化工行业可以应用AI技术展开行业的信息化转型。相关的精细化工企业可以研发AI数大脑，据以此来有效地将AI技术融合进企业的数字化转型过程中去。在这一过程中，AI技术可以为精细化工行业提供融合IoT(物联网)、AI技术(人工智能)以及OR为一体的人工智能整体运行方案。精细化工行业可以研发基于人工智能的数据大脑分析平台(MAI)、智能制造管理平台(MES)、物联网数据采集平台(SCADA)、实验室管理系统(LIMS)、双体系设备管理系统(EMS)。其中数据大脑分析平台能够有效地对精细化工行业生产过程中所涉及到的生产数据进行分析，以此来产出更为高效的生产方案。另外，智能制造管理平台可以应用AI技术以及物联网技术来替代人力展开机械化的化工生产过程。物联网数据采集平台能够有效地抓取网络上的精细化工生产数据，帮助工程师进行产品分析。另外实验室管理系统以及双体系设备管理系统可以有针对性地帮助精细化工企业完成产品的研发以及生产过程。这样一来通过全系列智能化AI技术的支持，精细化工行业能够实现其自身的智能化数字信息转型过程。

3.2SaaS平台赋能精细化工信息公示

在可持续发展的要求下，精细化工行业需要鼓励企业应用好对外信息公示平台，以此将企业的生产信息有针对性地公示给群众。在这一过程中，精细化工企业可以应用SaaS平台将其自身的企业信息进行登记。企业的生产经营信息能够为社会大众所熟知，社会大众和企业之间就能够形成监督与被监督的关系。所谓的SaaS指的是软件即服务，通过SaaS平台的支持，精细化工企业可以有效地适应现阶段的市场发展需求，人们也能够在平台上对企业提出发展意见和建议。企业可以有效地吸纳有用意见，完善其自身的生产经营过程。如此一来，通过平台的支持精细化工企业就完成了其自身的信息公示过程。

4结语

在可持续发展需求下，精细化工行业需要建立起相对应的人才管理系统、技术管理系统以及信息管理系统，在三方面管理系统的支持下，精细化工行业能够培养出诸多高素质专业化人才，同时这些不同的管理系统能够帮助精细化工行业产出更多的经济效益。另外在新时代的发展需求下，不同的管理系统能够推动精细化工行业应用好现阶段的高新技术，以此提高行业发展动能，相信在未来我国精细化工行业的发展质量能够越来越高。

参考文献:

[1]李盼盼.精细化工中化工技术的应用[J].化工设计通讯，2022，48(01)：93-95.

[2]封豆豆，吴成志，陈必新.某精细化工园区VOCs污染特征及来源解析[J].高校化学工程学报，2021，35(05)：935-942.

第5篇：化学工程与工艺精细化工方向范文

关键词： 大班课堂教学 案例法 调查

所谓大班，一般指“规模过大的班级”或“人数过多的班级”。蒋士会[1]认为，高校大班课堂教学规模应该确定在50～100人之间。吴艳[2]认为大班课堂教学是合班教学，也就是将原有两个或两个以上的行政班级合并在一起进行教学。我国从1997年高考扩招以来，大学生数量逐年增加，而相应的教师数量并没有成比例地增加，导致我国高校生师比从1997年的7.8：1上升至2012年的16.6：1[3]，而且有日益攀升的趋势。从全校公共必修课到专业基础课，甚至专业课，大班教学逐渐成为一种普遍现象。

《化学反应工程》属于专业课，我院化学工程与工艺专业在2013―2014学年第二学期3个行政班级（化学工程与工艺11-1班59人、化学工程与工艺11-2班55人、化学工程与工艺专升本13-1班20人，三个班级以下分别简称1班、2班、专升本）共计134人一起上这门课。上课前笔者查阅了有关大班教学的资料[4]-[9]，了解到优化大班课堂教学效果的有效措施是提高学生学习积极性、主动性和自觉性。为此上课采用案例法多媒体教学。另外还给学生分了学习小组，每组7～8人，有学习好的有学习差的，组长由有组织能力的人担任。小组活动任务主要是及时复习该课程的重难点，有问题及时与老师沟通。为了考查这些措施的实施情况，笔者在本学期期中编制了“关于化学反应工程大班教学问题的调查问卷”。

1.研究方法

本研究调查不记姓名，学生自愿参与，调查对象是上这门课的三个行政班级的学生，共发放调查问卷134份，回收105份，有效回收率78.4%，符合统计分析的要求。

作者简介：赵凌，女，汉族，河南扶沟人，1980.6，硕士，讲师。主要研究方向：化学工程、化工设备。

通信作者：张艳维，女，汉族，河北河间人，1980.9，硕士，讲师。主要研究方向：化学工艺、精细化工。

本调查问卷共20道题目，涉及各班班风学风问题及大班教学的教学方式、教学手段、课堂表现、教学效果和小组学习等六个方面。

2.调查结果

2.1各班班风学风问题

班风学风问题主要是课堂教学时学生的听课情况。

表1 你上课时会有以下哪些行为？摇 ？摇

学生不听课时玩手机的占大部分，55.77%的同学表示同意上课前关掉手机或把手机主动交给老师。以后上课时老师可以提前提醒学生关机。

2.2教学方式

表2 大班上课，老师采取的教学方式是？摇 ？摇

目前学生接受新知识的主要途径仍然是讲授，期间可以多种教学手段相结合，增强大班教学效果。

2.3教学手段

教学手段是师生教学相互传递信息的工具、媒体或设备，本次调查的是多媒体、板书。

表3 大班上课，你喜欢哪种教学手段？摇 ？摇

“其他”选项中同学们的意见是要求课件与课本同步，便于课下自己复习。

2.4课堂表现

表4 你是否迟到或早退？？摇 ？摇

表5 上课对老师提问的问题，你的态度是？摇 ？摇

“其他”选项，有的认为有把握的回答，没把握的听别人回答;有的人思考但没有结果;有的跟不上老师的思路，不知从何答起。

表6 上课遇到自己解决不了或没有听懂的问题，你的措施：？摇 ？摇

“其他”选项有的表示记下来问同学或上网查;有的只是记下来，下次课前再看，看不懂就不管了;有的表示对该课程兴趣不大，考研跨专业，无所谓。

2.5教学效果

表7 与之前参与的小班教学相比，你认为此次大班教学效果怎样，为什么？

78.22%的同学认为小班教学效果好，因为小班上课秩序好，干扰因素少，受周围影响小，注意力比较集中，可以认真保持听课状态;人少，看得清，听得也清。小班上课，老师可以注意到更多同学，方便与老师交流，不会的当场问老师，当场就可以解决，而大班人多，部分同学坐得靠后，自制力不好，不能专心学习，还影响别人，效率不高，一般大班上课的教室比较大，喜欢往后坐，影响听课质量。0.99%的同学认为人多交流起来方便，所以认为大班教学效果好。20.79%的同学认为学习是自己的事，老师讲课只是辅助作用，愿意学习的在任何情况下都会好好学习，不愿意学习的即使一对一辅导作用也不大。

2.6小组学习情况

表8 你参与小组学习的感受是？摇 ？摇

18.45%的同学认为小组学习效果不好主要是自主学习能力差，学习积极性不高。26.21%的同学认为小组学习效果很好，能调动学习积极性，提高自学能力和团队意识。52.43%的同学认为没有真正融入小组团队中，没有发挥出自己的特长，对小组学习方法还不太适应。

3.现存问题分析及思考

目前，大班教学是现有条件下高校教学的主要组织形式，并且较长一段时间内不会出现大的改变。大班教学中由于班级人数多，不容易进行课堂组织管理，学生课堂教学参与度低，课堂气氛沉闷，课堂教学枯燥乏味，学生学习效率和教师教学效率都会受到影响。

本文通过问卷调查和深度访谈相结合、定性和定量相结合评价教学效果。在此基础上进行理论反思和批判，找出影响大班教学的因素，寻找适合本课程的教学方法、课程控制方法等控制策略。根据大班课程教学特点，提出一些可行建议和意见。

首先，大班课堂教学可以采用授课形式以集体授课为基础，合作学习小组活动为主体的教学方法。具体学习过程中要注意调动学习小组组长的主观能动性，发挥表率带头作用。其次，教师应努力提高课堂教学艺术，注意运用课堂控制技巧和幽默的语言，使用多媒体等辅助设备，激发学生学习热情，提高学生学习积极性。这样才能把《化学反应工程》大班课堂教学上得有声有色，收到良好的效果。

参考文献：

[1]蒋士会.试论高校大班课堂教学的优化[J].大学教育科学，2004，（1）：27-30.

[2]吴艳.大班课堂教学的现状调查与思考[J].安庆师范学院学报（社会科学版），2009，28（9）：111-114.

[3]中国统计年鉴[EB/OL].

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[5]李玉侠，王秀芹.试论高校大班课堂教学控制的积极策略[J].衡水学院学报，2008，10（5）：103-105.

[6]吴威.高校大班额课堂教学中所出现的问题及应对策略[J].教书育人・高教论坛，2011，（6）：84-85.

[7]郭锐.高校大班课堂教学准备的策略研究[J].科技创新导报，2011，（33）：163.

[8]刘晓利.“特朗普制”教学模式与大班课堂教学的控制[J].计算机教育，2011，（12）：59-61.

第6篇：化学工程与工艺精细化工方向范文

关键词：分离工程；应用型人才；林产化工；三结合

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）52-0212-02

分离工程课程作为化工专业及其相关专业的一门骨干课程，具有内容涉猎面广、知识点多的特点。该课程对石化工业、无机和有机化学工业、石油加工、资源和能源工业、材料工业、聚合物加工、生化工业、制药工业、环境保护和核工业等许多国民经济重要工业领域的人才培养有着重要的地位和作用[1]。分离工程课程教学改革目标是开发出一种新的工程类专业课教学模式，通过一门专业课的教学改革实践，使学生的创新能力、综合能力、实践能力等综合素质得到提高。该项目完成后，教学改革经验可以在其他高等林业院校的工程类专业课教学中推广应用。

一、课程改革的目的和需求

林产化工专业是以树木、森林采伐和加工剩余物为原料制备生物质化学品、生物质新材料和生物质能源的国家重点专业。专业立足于黑龙江省的资源特点和优势，突出“绿色和环境友好化学与工艺”的主要特色，抓住生物质资源代替石化资源的机遇，以生物质资源的高效化学利用为特色，瞄准世界各国的林产化工领域科研前沿，培养能在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作并且具有较强创新和实践能力的应用型人才。由于分理工程课程所涉及的基础理论、基本知识较多、较散，各知识点间相互联系不是很紧密，内容相对比较抽象，教学中发现大多数学生反映该门课程难学、难懂，在有关知识的应用方面特别是工程计算方面只能机械模仿教材例子完成课后作业，通过计算机编程解决实际问题的能力还不够[2]。因此，造成了学生一定程度的畏学情绪和厌学心理，若单纯地讲授理论知识学生很难理解，影响了对知识的掌握和课程教学质量。针对林产化工专业分离工程课程教学中存在的问题，林化专业分离工程课程改革的关键是：加强课程理论和实践教学的结合，弥补讲授法的缺陷，以小论文代替作业、自主设计实验[3]，激发学生的学习兴趣，面向社会服务和实际工作中可能遇到的问题，学生们参加国家、学校和学院三个层次不同级别的创新实验，结合课程教学内容培养学生的创新能力和综合实践能力。最终达到强化学生工程意识，提高学生的创新能力，使学生的总体素质达到全面提高。

二、课程教学改革

林化分离工程课程教学改革研究内容包括：①教学方案的改革，结合目前国内外新技术、新工艺、新设备，研究其教学内容的内在规律、教学重点和难点，调整教学重点并增加林产化工科研领域分离工程技术使用的新技术相关的设备和方法原理的知识点；②分离工程课程面临着学时压缩（由72学时压缩为32学时），而知识量、信息量反而增加的矛盾，这需要构建新的教学体系和方案。③为了激发学生的学习兴趣，对于容易理解的课程章节采用以考代讲的方式，或采用多次研究型和课题调研型的大型作业，强调学生的主动探索创新精神，以小论文的形式提交并在课程结业考试中占一定的分值；降低课时缩减的压力。④针对工厂现场分离设备存在的问题，提取工厂数据，让学生自己设计程序进行计算，培养学生解决工厂中实际的分离问题的能力。

三、分离工程课程需求与三结合法的结合策略

本课程实施“专业课与基础课结合”、“专业课与实践结合”和“专业课与竞赛结合”的“三结合”教学方法[4]。该改革方法意在加强林化专业学生化工分离基础理论，强化培养学生化学工程的理念，力求使学生掌握化学工程与工艺的基本理论知识和技能，在化工工程技术方面具有初步的分析问题和解决问题的能力[5]。课程教学中以实例原理凝练知识点应用指导原理的层次进行教材内容的组织；将产学研所获得的科研成果、工厂实践经验和学科前沿知识等带进课堂，有机地融入到教学内容里，增加学生对学科前沿知识的了解，推进课程建设；以工程实践中的应用为实例，激发学生学习的热情。

四、实施情况

1.专业课与基础课结合，调整林化分离工程课程体系。本专业课程体系按职业岗位能力需要，对主要专业基础课和专业课进行了必要的整合。林化分离工程课程体系的构建采用的调研方案为：收集有关研究资料；到其他高等院校进行调研；确定教学内容和新教学大纲，确定教学中的重点和难点；根据教学改革方案，进行课堂教学改革实践；结合林产化工领域科学前沿进展情况和本校的科研成果实施实训教学和实验教学，通过实验教学和参加教师科研课题等实践环节，弥补课堂教学的缺陷，着重培养学生的工程意识和提高学生的素养。①课程内容与学科前沿的结合，进入在21世纪，分离技术向高级化、应用广泛化发展。与此同时，分离技术与其他科学技术相互交叉渗透，产生了一些更新的边缘分离技术，如生物分离技术、膜分离技术、环境化学分离技术、纳米分离技术和超临界流体萃取等技术。近年来科技人员在分离过程及设备的强化和提高效率、分离技术研究和过程模拟、分离新技术开发几个主要方面做了大量的工作，取得了一定的成果。通过这些研究成果在工业上的应用，强化了现有的生产过程和设备，在降低能耗、提高效率、开发新技术和设备、实现生产控制和工业设计最优化等方面发挥了巨大作用，同时也促进了化学工业的进一步发展。林化分离工程从分类、研究内容及方法出发，详细地介绍了多组分分离基础、多组分精馏的简捷计算和严格计算、多组分气体吸收和解吸、特殊精馏（包括恒沸精馏、萃取精馏、加盐精馏和反应精馏等）和萃取技术等化工基础知识，同时结合科技前沿，引进结晶、其他新型分离方法（吸附、离子交换、膜分离、薄层色谱等）和分离过程及设备的效率与节能等内容。课程内容与学科前沿的紧密结合有利于学生以生物质资源的高效化学利用为特色，瞄准世界国的林产化工领域科研前沿，成为能在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作、具有较强创新和实践能力的应用型人才。②课程体系考核重点的调整，林化分离工程课程除借鉴化工原理课程内有关相平衡条件、相平衡常数和分离因子的定义、活度与逸度的定义、相平衡常数的计算方法、泡点方程及露点方程的内容外，还借鉴了Henry定律、Langmuir方程、Langmuir-Freundlich和Freundlich方程气体的吸附平衡和液体的吸附平衡的内容。林化分离工程课程立足于基础课的知识点，在此基础上合理扩展和延伸，体现了专业课与基础课紧密结合的课程改革的指导原则，实现了基础课为专业课服务的目的。比较化工分离工程和林化分离工程，发现二者在课程的指导原则上存在不同，化工分离工程作为基础课程，其教学体系强调加强化工基础、拓宽专业、理论扎实、扩大信息；林化分离工程由于教学学时只有32个学时，教学环节更注重拓宽专业、注意与前期专业课程的衔接，避免重复教学，启发思维、引导创新便于自学。因此，化工分离工程课程体系考核重点在于掌握传质过程和分离工程的基本理论，了解重要的分离单元操作及其设计、计算、应用基础，对于林化分离工程而言，考核重点在于与工业生产紧密结合的多组分分离基础、多组分精馏的简捷计算和严格计算、多组分气体吸收和解吸、特殊精馏、和萃取技术等简单的化工基础知识，同时结合科技前沿，掌握结晶、其他新型分离方法和过程的技术原理，实际应用实例和设备的效率与节能等内容。该课程体系的调整重视现代分离技术及其前沿发展，有利于林化专业的学生培养扎实的理论基础，活跃的创新意识、分析和解决实际问题的能力以及利用先进的手段从事相关领域研究的能力。

2.专业课与实践相结合，强化分离工程实验的实训性。我们发挥实验独立开设实验课与大学生创新项目的实训作用，强化林化分离工程实验与专业领域结合的紧密性；同时积极进行林化分离工程专业创新型专业实践教学模式的研究与实践，充分利用学科所在实验室为教育部重点实验室的优势，进一步开放实验室，并实施“课程认知—实验技能训练—课程实践—创新实践”的专业实践教学模式，使学生能巩固和加深对课堂理论教学内容的理解，得到实验技能的基本训练，并强化工程实践的观念。课程认知是在课堂上讲解分理工程实验的理论和原理，实验技能训练在实验课上完成，根据实验动手能力和实验的完成给予实验技能考核；课程实践主要是会同本专业的化工原理课程实习，在哈尔滨化工二厂和三精制药等企业进行化工分离和药物精制分离等课内实例的工厂实践环节。几年来学生运用分离工程专业知识解决了很多创新的科研和工程实际问题，学生的课程设计、毕业设计题目均具有实际工程背景，设计质量有很大提高；学生涌跃参加校、省和全国各类专业技能大赛，在“挑战杯”和林业部举办的“嘉汉杯”等省级以上创新、创业大赛中成绩斐然。综上，采用“三结合”教学法对林产化工专业分离工程课程建设与实践的初步探索，经过初步实践检验，教学过程调整授课重点，突出生物质资源的高效化学利用的特色，使学生更好理解林化专业分离工程的概念，达到培养学生科学的思维方法，养成严谨、求实、认真的精神，为林化专业学生在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作奠定了良好的理论与实践基础。

参考文献：

[1]叶庆国，徐东彦，王英龙，程江峰，尹进华.分离工程精品课程的建设与实践[J].化工高等教育，2011，（03）：23-25+29.

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[5]张启昌，程广有，刘宝东，赵红蕊.地方林业院校林学特色专业建设的探索与实践[J].教育教学论坛，2013，（12）：158-160.

第7篇：化学工程与工艺精细化工方向范文

生物化学工程（又叫生化工程或生物化工）是化学工程与生物技术相结合的产物。生物化工是生物技术的重要分支。与传统化学工业相比，生物化工有某些突出特点：①主要以可再生资源作原料；②反应条件温和，多为常温、常压、能耗低、选择性好、效率高的生产过程；③环境污染较少；④投资较小；⑤能生产目前不能生产的或用化学法生产较困难的性能优异的产品。由于这些特点，生物化工已成为化工领域重点发展的行业。

1.世界生物化工行业的现状

生物化工发展至今已经历了半个多世纪，最早主要是生产抗生素；随后，是为氨基酸发酵、舀体激素的生物转化、维生素的生物法生产、单细胞蛋白生产及淀粉糖生产等工业化服务。自20世纪80年代起，随着现代生物技术的兴起，生物化工又利用重组微生物、动植物细胞大规模培养等手段生产药用多肽、蛋白、疫苗、干扰素等。而且，生物化工的应用已涉及到人民生活的方方面面，包括农业生产、化轻原料生产、医药卫生、食品、环境保护、资源和能源的开发等各领域。随着生物化工上游技术——生物工程技术的进步以及化学工程、信息技术（IT）和生物信息学（bioinformatics）等学科技术的发展，生物化工将迎来又一个崭新的发展时期。

生物化工行业经过50多年的发展，已形成了一个完整的工业体系，整个行业也出现了一些新的发展态势。下面简要描述生物化工行业的现状。

1．1工业结构

由于生物化工涉及面广，涉及的行业多，所以从事生物化工的企业较多。据报道，90年代中期，美国生物化工企业有：000多家，西欧有580多家，日本有300多家。近年来，虽然由于行业竞争日趋激烈，生物化工企业有较大幅度减少，但与生命科学（主要指医药和农业生化技术）诸侯割据的局面相比，生物化工行业依然是百花齐放，百家争鸣。既有象诺华、捷利康等从事生命科学的世界性大公司，也有象DSM、诺和诺德等大型的精细化工公司，当然也有在某一方面有专长的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科学部分转移，生物化工行业百花齐放的局面在很长一段时间内不会有什么改变。

1．2产品结构

传统的生物化工行业主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行业，而在目前，它已几乎渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。同时，生物化工产品也得到了极大的拓展：医药方面有各种新型抗生素、干扰素、胰岛素、生长激素、各种生长因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有赖氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、苏氨酸、脯氨酸等以及各种多肽；酶制剂有160多种，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、青霉素酶、过氧化氢酶等；生物农药有Bt、春日霉素、多氧霉素、井岗霉素等；有机酸有柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亚麻酸、透明质酸等。还有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。

目前，全球生物化工年销售额在400亿美元左右，每年约以7％～8％的速率增长。从产品结构来看，生物化工领域生产规模范围极广，市场年需求量仅为千克级的干扰素、促红细胞生长素等昂贵产品（价格可达数万美元／g）与年需求量逾万吨的抗生素、酶、食品与饲料添加剂、日用与农业生化制品等低价位产品（部分价格不到：美元／g）几乎平分秋色。高价位的产品市场份额在50％～60％，低价位的产品市场份额在40％～50％。而且，根据近年来生物化工的发展趋势及人们对医药卫生的重视来看，高价位产品的发展速率高于低价位产品。

1．3技术水平

生物化工经过80年代以后的蓬勃发展，不仅整个行业技术水平有大幅度提高，而且许多新技术也得到广泛应用。

1．3．1发酵工程技术已见成效

据估计，全球发酵产品的市场有120～130亿美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有机酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。发酵产品市场的增大与发酵技术的进步分不开。现代生物技术的进展推动了发酵工业的发展，发酵工业的收率和纯度都比过去有了极大的提高。目前世界最大的串联发酵装置已达75m＼许多公司对发酵工艺进行了调整，从而降低了生产成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世纪90年代初对其发酵装置进行改造，将以碳水化合物为原料的生产工艺改为以玉米粉为原料，从而降低了生产成本，ADM公司生产的赖氨酸成本比原先降低了一半。

1．3．2酶工程技术有了长足的进步

酶工程技术包括酶源开发、酶制剂生产、酶分离提纯和固定化技术、酶反应器与酶的应用。目前世界酶制剂从酶源开发到酶的应用都已进入了良性发展阶段，各阶段生产企业和用户关系密切，合作广泛。据报道，1998年全球工业酶制剂的销售额为13亿美元，预计到2010年将增长到30亿美元，每年以6．5％的速率增长。其中食用酶占40％，洗涤用酶占33％，其它（主要是纺织、造纸和饲料等用酶）占27％。

1．3．3分离与纯化技术也有很大进步

影响生化产品价格的因素，首当其冲的是分离与纯化过程，其费用通常占生产成本的50％～70％，有的甚至高达90％。分离步骤多、耗时长，往往成为制约生产的“瓶颈”。寻求经济适用的分离纯化技术，已成为生物化工领域的热点。已大规模应用的分离纯化技术有：双水相革取、新型电泳分离、大规模制备色谱、膜分离等。

1．3．4上游技术广泛应用于下游生产

利用基因工程技术，不但成倍地提高了酶的活力，而且还可以将生物酶基因克隆到微生物中，构建基因菌产生酶。利用基因工程，使多种淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、氨基酸合成途径的关键酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、稳定性得到提高，氨基酸合成的代谢流得以拓宽，产量提高。随着基因重组技术的发展，被称为第二代基因工程的蛋白质工程发展迅速，显示出巨大潜力和光辉前景。利用蛋白质工程，将可以生产具有特定氨基酸顺序、高级结构、理化性质和生理功能的新型蛋白质，可以定向改造酶的性能，从而生产出新型生化产品。

1．3．5新技术在生物化工中也得到了极大的应用

比如，在超临界液体状态下进行酶反应，从而大大降低酶反应过程的传质阻力，提高酶反应速率。超临界C02无毒、不可燃、化学情性、易与反应底物分离。利用超临界CO2取代有机溶剂进行酶反应，具有极大的发展潜力。又比如，微胶羹技术已被广泛用于动物细胞的大规模培养、细胞和酶的固定化以及蛋白质等物质的分离方面。

2．世界生物化工行业的发展趋势

2．1工业结构

行业与行业间的划分将日趋模糊，企业间的合作将加大。目前，许多从事医药、农业、环境、能源等方面生产的企业，正在从事生物化工生产。特别是某些从事传统化工行业的生产厂家，也纷纷涉足生物化工领域。如杜邦公司，长期以来主要从事有机化工和聚合材料的生产，现在正加大生物化工的开发力度，已开发成功了生物法生产1,3-丙二醇工艺，并正在开发用改性大肠杆菌生产己二酸工艺。DSM公司以前主要从事抗菌素方面的生产，现也加大了生物化工的投资力度。

由于生物化工涉及面广，许多生化公司都有自己的专长，它们之间为了商业利益的合作也非常活跃。此外，随着从事传统行业的生产厂家的加入，由于技术与生产方面的原因，它们与从事生物化工开发与生产的企业合作也很频繁。所有这一切，都使生物化工行业的合作越来越广泛。如杜邦公司与杰宁科乐公司合作开发用生物法生产1，）丙二醇，进一步生产PTT树脂。荷兰的Purac公司与美国Cagill公司合资建设年产3．4万tL。乳酸装置，并计划进一步发展到6．8万V入DSM公司与美国Maxygen公司签定了三年的研究合同，以利用Maxygen的DNA重排和分子培养技术，开发在7一ADCA和其它青霉素生产中使用的酶和菌种。2．2产品结构

生物化工产品正向专业化、高科技含量、高附加值方向发展。传统的低价位产品受到冷落，而高价位产品如生化药物、保健品、生化催化剂等则备受青睐。许多公司为了追求较高利润，都将低附加值的产品剥离。如日本武田药品工业公司不再生产味精，转而生产其它高附加值的调味品如肌甘酸二钠（IMP）和鸟甘酸二钠（GwtP）。另外，生物化工将涉足它以前很少涉足的领域如高分子材料和表面活性剂等。

生化药物由于附加值高而成为今后生物化工领域发展的重点。1997年生化药物市场销售额达130亿美元，其中细胞分裂素80亿美元，激素30亿美元，其它20亿美元；就具体药物而论，促红细胞生长素35亿美元，人胰岛素18亿美元，粒性白细胞克隆刺激因子16亿美元，人生长激素15亿美元，小干扰素11亿美元。预计今后其市场销售额还将以8％的速率增长。

在氨基酸方面，虽然用于药物合成氨基酸的量相对较小，但其发展潜力很大。据报道，500种主要药物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在药物合成中，使用最广泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r对羟基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管紧张素转化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r对羟基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的发展重点之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽键组成的化合物，在临床上使用非常广泛，主要用于治疗癌症、HIV病毒和兔疫系统功能减退、对传统抗生素产生抗体的感染以及疫苗等。全球合成多肽原药的产量在100kg左右，但销售额达2．5亿～3亿美元，而做成制剂的销售额则达25亿～30亿美元。多肽原药需求量的年增长率在10％以上。

碳水化合物方面，用于临床的碳水化合物受到人们越来越多的关注。但是，用于临床的碳水化合物结构复杂，如一对单糖，其不同的化学键就多达22种。因此，用化学法合成复杂的碳水化合物比较困难，难以实现工业化，而用酶法合成则是一条切实可行的途径。

作为生化催化剂的酶，也将是今后发展的重点。1997年，生化用催化剂销售额约1．3亿美元，在过去的3～5年间，每年增长速率在8％～9％，预计在未来的3～5年间，将以同样速度增长。生化催化剂主要用于手性药物的合成。当前，手性药物已成为国际新药研究与开发的新方向之一。

1997年手性药物制剂世界市场的销售额为879亿美元，占药品市场的28．3％，到2000年将达到900亿美元。在未来的25年内，约有一半的手性药物要通过生化催化合成，因此，生化催化剂无论从需求量和需求种类来看，都具有很大的发展潜力。

生化表面活性剂由于具有无毒、生物降解性好等优点，今后可能成为表面活性剂的升级换代产品，但目前还处于探索阶段。

生物化工在高分子材料、特殊化学品、生物晶片、环保等方面也将有极大的发展潜力。

2．3技术水平

不断提高菌株活力、发酵水平、生化反应过程、分离纯化水平，依然是生物化工面临的课题。

在菌种开发方面，由于从20世纪70年代以来从自然界中筛选菌种以获得新的代谢产物的机会明显减少，人们便考虑利用已知菌种经适当改变其代谢特性后生产新的产品。如日本协和发酵公司已成功地把生产谷氨酸的菌种改为生产色氨酸。

在生化反应器方面，反应器放大一直是一个老大难的问题。因此，利用计算机技术对整个生化反应过程进行数字化处理，从而优化反应过程，是今后的发展方向之一。

在分离纯化方面，亲和层析受到广泛重视，并有人研制了一种综合专家系统软件包，可在几分钟内告知对方被分离物系的分离方法和顺序，以便根据产品所需进行取舍。

另外，在生化过程的在线检测和控制方面，利用生物传感器和计算机监控，依然是今后的发展方向。

在酶催化反应中将发展有机溶剂中的催化反应。

生物上游技术的发展，将对生物化工产生深远影响。人们对从病毒、细菌、植物、动物到人类基因组顺序测定工作十分重视，并在此基础上形成了基因许多产品一哄而上，盲目上马，遍地开花，最终形成恶性竞争，许多企业破产倒闭。在竞争中生存下来的企业，也是元气大伤，难以进一步组织技术改造。如仅江苏省停产的发酵生产线就多达上百条。另外，行业内企业间的生产水平相差悬殊，企业技术装备水平达到20世纪80年代以后国际先进水平的仅占20％～30％，多数处于20世纪60～70年代水平。

二是产品结构不合理，品种单一，低档次产品重复生产，不能适应需求。在我国高档的医药生化产品如激素、生长因子、干扰素、药用多肽等，有的产量很小，有的没有生产，因此每年都需进口。

三是在生产技术上，工艺、设备不配套，上下游技术不配套，产物的收得率低。我国虽然某些产品如柠檬酸、乳酸等发酵水平较高，但大多数产品的收率都低于国外，酶制剂的活力也明显低于国外，生化反应器和分离纯化技术更是落后国外15～20年。每年都要花费大量资金从国外进口生物反应器、细胞破碎机、分离纯化设备及分离介质、生物传感器和计算机监控设备。

四是有些产品投入产出比达15／＝以上，造成严重的资源浪费和环境污染。

五是基础研究薄弱，技术创新能力不强，企业的技术开发、技术吸收能力差，生产发展多数依靠传统的夕蜒型、粗放型扩大投资的增长模式，效益低、市场竞争力低。

3．2建议针对我国生物化工行业存在的问题，笔者有以下建议：

3．2．1扩大经济规模，提高竞争力要鼓励建设大型的生物化工企业集团公司，使之集科研、开发、生产、销售干一体。尤其要培育一批科技创新型企业。同时，也要鼓励在某些方面有一定特色的小型技术创新型生化公司的发展，并淘汰一批生产规模小、生产技术落后、没有市场竞争力的企业，从整体上优化我国生物化工的产业结构。

3．2．2调整产品结构要发展高档产品，如高档医药生化产品、功能性食品及添加剂（主要有低热值、低胆固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等产品）、生化催化剂等。另外，也应发展众多精细化工产品及用化学法无法生产或很难生产的产品，如微生物多糖、生物色素、工业酶制剂、甜味剂、表面活性剂、高分子材料等。

3．2．3节约有限资源，强化环境保护在生化生产组学（genomics）。近年来又在信息学（informatics）的基础上建立了生物信息学（bioinformatics）。信息学的内容包括信息科学十生物技术十生物工程十生物动力学等的综合信息系统。可以预见，基因组学和生物信息学在生物化工中应用的商业前景极为可观。

另外，其它行业的新技术如分子蒸馏技术、组合化学（combinatoricalchemistry）等，也将在生物化工中得到应用。

3.我国生物化工的发层现状及建议

3．1发展现状

我国生物化工行业经过长期发展，已有一定基础。特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。

在医药方面，抗生素得到迅猛发展61998年我国抗生素的产量达到33486h青霉素的产量居世界首位。其它生化药物中，初步形成产业化规模的有干扰素、白细胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。

在农药方面，生物农药品种达12种，主要有苏云金杆菌、井岗霉素、赤霉素等。其中，井岗霉素的产量居世界第一位。

在食品与饲料方面，作为三大发酵制品的味精、柠檬酸、酶制剂的产量也有很大的增加／1998年味精产量从1990年的22．3万、增加到56．4万一柠檬酸产量从1990年的6．13万、增加到56．4万一酶制剂从1990年的8．5万t增加到24万t。酵母及淀粉糖的产量也有明显增加。我国的味精生产和消费居世界第一，柠檬酸的生产和出口也居世界第一。另外，1998年乳酸的产量在1．5万t左右，赖氨酸的产量在2万t左右，卜苹果酸的产量在6000t。

在有机酸方面，衣康酸的产量达5000乙我国开发的生物法长链二元酸工艺居世界领先地位，目前生产能力达500Va以上，并有数家企业有建设长链二元酸生产装置的意向。

在保健品方面，我国已能用生物法生产多种氨基酸、维生素和核酸等。另外，我国生物法丙烯酞胺的生产能力达到2万V山与日本同处于世界领先地位。

但是与发达国家相比，我国生物化工行业存在着许多问题：

一是我国的生物化工产业主要以医药、轻工、食品业为主。部分企业对生物化工产品大都是精细化工产品这一点了解不够，加之行业规范也不够，导致过程中，应选择合适的原料，以降低成本与消耗，并加强废物处理，减少环境污染。

3．2．4提高生产技术水平，特别是下游技术水平因为我国生物技术上游技术水平与国外相差仅3～5年，而下游技术水平则比国外相差15年以上，改造传统发酵产品生产技术，不断提高发酵法产品的生产技术水平，开发生物反应器，提高我国生物化工产品分离和提纯技术，大规模开发生物化工装备等应首先提上议事日程。另外，还应积极采用微生物法代替化学法，开发基础化工新产品的工业化生产技术。

3．2．5加强产学研结合，注重上下游结合国内生物化工技术力量分散，为了做到优势互补，应加强产学研结合。另外在生物化工生产过程中遇到的很多问题，都是由于上、下游结合不够紧密而影响技术经济指标。因此，在人力和财力的投入上，应考虑上下游结合，以加快生物化工产业的发展。

第8篇：化学工程与工艺精细化工方向范文

    在生产混凝土超塑化剂聚磺化萘甲醛的过程中,水污染严重,而且在半固体的滤饼中含有大量的最终产品,为了降低污染,减少浪费,生产企业采取了一系列措施,包括:过滤过程中滞留水的回用,反应器洗涤水的循环利用,高压泵采用闭环冷却系统,控制原料、产品和水的跑冒滴漏,充分利用固体废物中的最终产品等。经过工艺路线改进,实现了清洁生产,提高了经济效益[29]。清洁的反应体系反应体系对反应十分重要,以超临界CO2、近临界水、高温液态水和离子液体等作为清洁生产的反应体系,可以获得良好的反应效果。徐明仙等[30]在超临界CO2中进行水杨酸合成,CO2既作为溶剂,又作为反应物,成为合成水杨酸的绿色原料。朱宪等[31]利用临界水作为反应介质,提取黄姜中的薯蓣皂苷,发现其可以克服传统水解法需要加碱中和、水消耗大和环境污染严重等缺点。张辉等[32]利用超临界水氧化法与非色散红外法相结合测水质中有机碳含量,发现其反应快,氧化彻底,检测结果准确。Lv等[33]利用高温液态水的特性水解生物质资源生产化工原料,如木糖水解等,具有较好的效果。离子液体作为一类新型绿色反应介质,不仅可替代传统有机溶剂或酸碱用作化工反应和分离的新介质,而且具有作为新型磁性材料、纳微结构功能材料、材料、航空航天推进剂等的潜力[34]。磁性功能化离子液体具有液程宽、蒸气压低、溶解能力强等特性[35],在有机合成中可作为溶剂兼催化剂和模板剂,具有产物易分离、可回收重复使用等优点。超常规反应技术由于人们对物质状态和反应过程的认识有限,对物质的利用主要基于其正常状态下的物性。随着人们对各种物质处于不同极限状态的特性的研究,化学反应过程在极限状态下的特性受到化工界的广泛关注,于是各种超常规状态的技术不断涌现,如超临界流体技术、超重力技术等。超临界流体技术超临界流体指的是处于临界点以上温度和压力区域下的流体,在临界点附近会出现物性急剧变化的现象。利用流体超临界状态特性的技术称为超临界流体技术,如超临界法制备微粒技术和超临界流体萃取技术等。利用超临界法制备微粒技术有超临界溶液快速膨胀法、超临界辅助雾化法和超临界反溶剂法等。采用超临界法制备微粒,与常规的机械加工法、重结晶法、冷冻干燥法和喷雾干燥法相比,制备的微粒粒径较小,粒径分布均匀,而且解决了有机溶剂残留等问题,具有绿色环保的特点[36]。超临界技术是未来大规模制生物燃料的理想方法,特别是用于废油和脂肪制取生物柴油。

    与传统的生物燃料生产方法相比,超临界流体技术具有反应快、生产率高、易于连续操作、而且不需要催化剂等优势,但操作压力和温度高,材料成本高,难以推广应用[37]。超临界流体萃取技术是利用处于临界压力和临界温度以上的流体所具有的超常规的溶解能力而发展起来的化工分离技术。与其它分离技术相比,超临界流体萃取技术具有适用性广、效率高、所得产品无毒无残留等优点,是一种典型的绿色化工分离技术。超临界流体萃取技术在处理常规法难以处理的废水中的有机物和高分子材料等方面具有显着的优越性,在污染治理方面可以发挥重要作用[38]。超重力技术在超重力环境下的物理和化学变化过程的应用技术叫超重力技术。与传统塔器相比,在超重力环境下,微观混合和传质过程得到高度强化,因此超重力技术的研究和应用得到了广泛的关注[39]。超重力技术在分离方面的工业应用比较广泛,如超重力脱氧技术、超重力脱硫技术和超重力脱挥技术等[40]。超重力技术在反应中的应用也比较多,如纳米材料的制备以及在精馏分离和快速反应过程中的应用等[41]。浙江工业大学研发的折流式超重力场旋转床已实现工业应用,与传统的塔器设备相比,该设备高度降低1~2个数量级,可节省场地和材料[42]。其它超常状态技术除超临界流体技术和超重力技术外,还有其它极限技术,如超高温技术、超高压技术、超真空技术、超低温技术等。随着高科技的迅速发展,这超些常规技术在化工领域的研究和应用将越来越多[43]。催化技术催化技术是化学工业实现清洁生产的主要方法。在有机化工中,为了得到尽可能多的目标产品,减少副产品和废物,除了采用合适的工艺设备和工艺线路外,非常重要的是采用高效环保的催化剂,如利用酶催化剂、手性催化剂和仿生催化剂等。酶是一种高效催化剂,催化选择性极高,无副反应,便于过程控制和产品分离。科学家们研究发现2-羟基异丁酰-CoA的酶可以将直链C4化合物转化成支链,作为甲基丙烯酸甲酯前体,这意味着在常规的化学路线基础上有可能会延伸出一条新型的生化法工艺路线[44]。人们在利用酶催化剂时,也在探索研究模拟酶催化剂,如将分子印迹法应用于聚合物模拟酶催化剂的设计合成中,制备的模拟酶催化剂具有抗恶劣环境、高稳定、长寿命等特点[45]。在天然酶催化剂和人造催化剂之间有许多相似的地方,如果能将固体催化剂坚固耐用、容易与产品分离、耐高温等特点与酶催化剂活性高、变构效应好、选择性控制精度高的特点结合,合成兼具固体催化剂和酶催化剂两者优点于一体的催化剂,则化学反应中的清洁生产又将有进一步的突破[46]。在化学工业中,特别是精细化工中,除了催化剂化学选择性外,催化剂区位选择性、立体选择性和对映体选择性具有非常重要的作用[47],如不对称加氢反应催化剂。目前,不对称加氢多相手性催化剂主要有固定化的均相手性催化剂、手性小分子修饰的多相催化剂和以天然高分子为手性源制备的多相催化剂等[48]。生物界有许多高效催化反应,人们可以根据生物界的反应特点研制仿生催化剂,提高催化效率。叶长英等[49]根据生物表面具有多层次微米和纳米复合结构,以便最大限度地捕获光子进行光合作用的特点,采用模板-超声-水热法制备仿生界面结构的二氧化钛催化剂微球,应用于苯酚光催化降解,发现其具有良好的催化能力,而且在实际工程应用中易沉降分离,有利于光催化技术在实际工业废水处理中的应用。

    化工设备技术随着化工工艺的进步和发展以及环保要求的不断提高,化工设备技术也不断发展和完善。目前,化工设备逐渐专业化、系列化,并朝着大型化、微型化和智能化方向发展。化工设备向大型化、精密化、一体化、成套化和采用先进控制技术方向发展[50]。其中换热器趋向大型化,并向低温差和低压力损失的方向发展,压缩机向超高压方向发展,化工流程泵向超低温方向发展等。与设备大型化发展相反,化工设备的另一个发展方向是朝着小型化和微型化方向发展。微反应器技术是把化学反应控制在尽量微小的空间内,化学反应空间的数量级一般为微米甚至纳米,化学反应速率快,转化率和收率高,并能解决强腐蚀、易爆、高能耗、高溶剂消耗和高污染排放等问题,具有清洁生产工艺的特点,在化学合成、化学动力学研究和工艺开发等领域具有广阔的应用前景[51]。目前已有微反应器用于工业化生产,产量可达几十吨到几千吨[52]。随着信息化与工业化不断融合,化工生产系统逐渐智能化。化工设备的智能化包括两个方面:一是设备控制的智能化;二是设备设计的智能化[53]。设备智能化是提高产品质量、产量,提高能源利用率以及满足环境要求的重要方向。清洁能源现在化学工业的供能主要来自石油和煤炭,这两种能源在消耗过程中都会产生大量的污染,而且石油和煤炭在开采过程中也会对环境造成破坏。面对国际国内节能减排的重压,使用清洁能源是发展的必然趋势。为了降低对环境造成的污染,人们努力开发清洁的能源技术,包括利用太阳能、风能、地热等。但开发和利用这些清洁能源技术并不一定清洁[54],因为尽管清洁能源利用时对环境无污染或少污染,但从整个生命周期来看,清洁能源的开发和使用实际上需要从其它环节获取资源或者将污染转移到其环节。生物燃料是一种比较清洁的燃料,是柴油发动机等的理想替代燃料。目前先进的生物质燃料生产技术有超临界流体技术,包括采用酯交换反应利用植物油生产生物柴油、通过生物质气化和生物质液化制取生物油。但目前生物燃料生产的成本比较高,难以推广应用[37]。目前,国内外有关清洁能源的研究热点除了核能、太阳能、水能、风能和生物质能外,还有常规天然气和非常规天然气。天然气是一种清洁能源,但随着常规天然气资源的逐渐减少,开发难度不断加大,以页岩气、煤层气为主的非常规天然气将成为研究和开发的热点[55]。我国第一部《页岩气发展规划(2011—2015)》提出,到2015年,页岩气将初步实现规模化生产,产量将达到65亿立方米/年,到2020年,产量最高达到1000亿立方米。虽然页岩气等非常规天然气开发已是大势所趋,但伴随着开发的热潮,开采技术制约、开采过程中的环境污染和破坏、初期投入大、开发成本高、回报周期长等方面仍面临争议。但毋庸置疑,随着技术进步和能源安全问题的日益凸显,非常规天然气在未来化工领域中的应用还是非常有前景的。尽管关于清洁能源的开发与利用的研究很多,但在化工领域中利用清洁能源取代化石能源的还极其有限,有关取代技术需要进一步研究。为推进燃煤工业锅炉清洁燃料替代,加强工业锅炉的节能减排,上海市为天然气优化替代燃煤提出菜单式的技术指导以及余热深度利用技术,开发生物质气化气部分替代燃煤的混烧技术,为清洁能源替代专项工作提供支撑[56]。刘超等[57]尝试利用清洁的可再生能源代替化石能源为冶金生产提供能量支持,提出“风光互补非碳冶金”,以减少碳排放。通过研究,解决清洁能源利用技术与钢铁冶金技术相融问题,最终确立的系统单元之间,基本满足了能量的协调匹配,能够获得1600℃以上的冶炼高温。这种钢铁冶炼中的“风光互补”思路为化工企业中利用清洁能源代替化石能源提供了借鉴作用。

    研究热点

第9篇：化学工程与工艺精细化工方向范文

关键词：钙法三羟甲基丙烷；生产工艺；化工产品；树脂行业；工业生产 文献标识码：A

中图分类号：TQ223 文章编号：1009-2374（2017）08-0032-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.015

三羟甲基丙烷（l，l，1-trimethylolpropane，简称TMP，CAS No：77-99-6），外观为白色结晶或粉末，有吸湿性。易溶于水、乙醇、丙醇、甘油和二甲基甲酰胺，部分溶于丙酮、甲乙酮、环己酮和乙酸乙酯，微溶于四氯化碳、乙醚和氯仿，难溶于脂肪烃和芳香烃，具有吸湿性，其吸湿性约为甘油的50%。可燃，微毒。

三羟甲基丙烷是一种重要的精细化工产品，它是树脂行业常用的扩链剂。其熔点低，分子结构中有3个羟甲基，可与有机酸反应生成单酯或多酯，与醛、酮反应生成缩醛、缩酮，与二异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯等。产品主要用于醇酸树脂、聚氨酯、不饱和树脂、聚酯树脂、涂料等领域，也可用于合成航空油、增塑剂、表面活性剂、润湿剂、炸药、印刷油墨等，还可用作纺织助剂和聚氯乙烯树脂的热稳定剂。

钙法工艺因具有流程短、成本低、劳动强度低以及环保节能等优点，已渐渐取代钠法工艺。我们在充分调研有关文献的基础上，从我国实际情况出发，认为传统的康尼扎罗缩合法适合我国国情，其生产工艺有很大的技术改进空间。本文以正丁醛和甲醛为原料，用工业级氢氧化钙为碱性催化剂，对三羟甲基丙烷的合成工艺进行了研究。经过大量的实验，优选出一种转化率高的缩合反应催化剂。并对产品的蒸馏和精制工艺进行了改进，该工艺易于操作、产品收率高、纯度好、质量稳定，适合工业化生产。

1 实验部分

1.1 缩合

采用两个缩合反应釜，将每个缩合反应釜的有效体积设计为30立方米，缩合工艺一次投料量为25kmol，底水浓度控制在110～115g/L，缩合反应釜的搅拌提高至150转/min以上；正丁醛∶甲醛∶氢氧化钙为1∶3.0∶0.6，搅拌升温到50℃～70℃进行缩合反应，反应过程中得到2，2-二羟甲基丁醛，再甲醛进行康尼查罗反应，每摩尔上述正丁醛再加入0.2摩尔的甲醛；接着向反应釜中加入甲酸进行中和达到pH值5～7，即得到含有包括双三羟甲基丙烷和甲酸钙副产品的三羟甲基丙烷粗品反应液；三羟甲基丙烷粗品反应液中三羟甲基丙烷占12%～12.5%。

缩合反应釜采用多层多样搅拌：第一层采用三叶推进式；第二层采用双层折叶浆；第三次层采用三叶推进式。这样可以使底部或死角处的液体通过三叶推进式搅拌将其吸出来再次通过二层折叶浆将其打散，使得物料的分子接触面积增大，反应尽可能完全。

在缩合投料反应完后，取样做残醛7g/L，恒温保持25分钟，再次做缩合液的残醛，如果残醛在3.5～3.7g/L时，则加入双氧水与多余的甲醛反应，双氧水的加入量计算：残醛浓度×缩合液体积×常数（3.2）；如果残醛高于3.7g/L时，继续恒温保持直到残醛到3.7g/L时，如果残醛低于3.5g/L时，则补加甲醛；投完料的残碱在6g/L；加入双氧水后，升温至80℃，当从恒温39.5℃升至80℃需要40分钟，取样分析残醛，如果残醛高于0.3g/L时，继续活化。当残醛低于0.3g/L时，加入30kg絮凝剂沉降5分钟，减少甲醛到后续工艺产生的杂质，提高了收率，保证了产品质量。

缩合反应降温改用全夹套加盘管，使得降温面积增加，保证反应温度维持在50℃～70℃，解决反应过程中局部高温，而产生副产物多。

每釜反应时间为120分钟；每釜25m3反应液，每天投料22釜。

1.2 离心过滤

在三羟甲基丙烷粗品反应液中按30kg/h的速度加入聚丙烯酰胺，加快悬浮物的絮凝，静置5分钟后，再采用卧式螺旋离心过滤方式对反应液进行固相残渣的分离；过滤速度为22.5m3/h，产生固相残渣为200kg/h。

卧式螺旋离心过滤方式为：通过输送泵将三羟甲基丙烷粗品反应液，打入卧式螺旋离心机的转鼓中，通过高速旋转的转鼓产生强大的离心力把密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁，由于螺旋和转鼓的转速不同，二者存在有相对运动，利用螺旋和转鼓的相对运动把沉积在转鼓内壁的固相推向转鼓出口处排出，分离后的清液从离心机另一端排出，从而完成了三羟甲基丙烷粗品反应液中固相残渣的分离。

1.3 蒸l

蒸发时，以22.5m3/h速度向蒸发器投入的固相残渣分离后的过滤液，采用升膜式蒸发器，蒸发器的有效加热段为8～12m2，脱水率达到85%，蒸发脱水速度是17m3/h，蒸发冷凝液回至缩合工艺。

进行过滤薄膜蒸发器控制真空-95kPa，蒸发温度90℃，控制其脱水率高，且减少物料在高温条件停留时间，确保不烧料，保证产品质量。蒸发入料为22.5m3/h，三羟甲基丙烷含量为12%左右。

升膜式蒸发器的塔底为三羟甲基丙烷和甲酸钙浓缩液，升膜式蒸发器塔底温度控制在120℃～135℃时，甲酸钙结晶析出。

蒸发后期加入磷酸，保证在脱钙中未能完全除去的甲酸钙，影响堵塞管道塔器，磷酸与钙反应产生磷酸钙，通过过滤能完全除去物料的钙，保证钙不会影响塔器的正常操作。

1.4 刮板分钙

将蒸发后含有甲酸钙固体的浓缩液注入沉降槽中，采用包括刮板机和带式过滤机组合的分离系统，从沉降槽的底部连续性刮出甲酸钙，从而达到分离甲酸钙的

目的。

分离甲酸钙的方法为：（1）将含有甲酸钙固体的浓缩液连续性地注入沉降槽中，固体甲酸钙受重力的影响沉降到沉降槽的底部，顶部没有固体颗粒的浓缩液进入三羟甲基丙烷的精馏工艺；（2）刮板机的底端与沉降槽的底部相连，刮板机的埋刮板运行时，连续性地将沉降在沉降槽底部的甲酸钙刮出；（3）向处于刮板机顶端敞口部位的埋刮板冲洗水，在水流的带动下将埋刮板刮出的甲酸钙冲至带式过滤机的上方过滤带上；（4）上方过滤带的下方用负压或真空罐吸水，过滤带的过滤孔为500～1000目，水在重力和吸力的双重力作用下通过滤孔与甲酸钙固体的分离，得到甲酸钙固体，冲洗水再返回冲洗槽中；（5）分离后甲酸钙直接包装或再经过气流干燥器干燥后包装。

分钙工艺后将反应液中99%的甲酸钙分离，剩余的钙加入磷酸水解；每小时分离甲酸钙1.54t。

甲酸钙分离系统采用包括沉降槽、刮板机和带式过滤机，沉降槽的底端槽口与刮板机底端的连接口连接，刮板机倾斜设置，刮板机的顶端下方设有带式过滤机，刮板机内设有传输带，传输带外侧与若干埋刮板连接，传输带的传动轮与刮板电机连接，刮板机的顶端上方设有冲洗水槽，冲洗水槽的冲洗位置与处于刮板机5顶端端口的传输带形成切向冲洗。

所述带式过滤机水平设置，带式过滤机的一端在刮板机5的顶端下方内侧，过滤带的过滤孔为500～1000目；带式过滤机的上方过滤带的下方设有橡胶隔离层，橡胶隔离层通过下部的吸管与带式过滤机真空罐连接，带式过滤机的传动轮与过滤电机连接。

带式过滤机的另一端下方设有气流干燥器，带式过滤机的出料方向与气流干燥器的进料口对应。这样与水分离后甲酸钙直接进入气流干燥器中干燥。

所述刮板机内设有的传输带与刮板机链条连接或传输带内侧设有刮板机链条，传动轮为链轮。冲洗水的水流方向与水平方向形成的夹角为90°～120°。刮板机的顶端高于沉降槽的槽内顶端2～4m。刮板机倾斜设置的倾斜角度为40°。沉降槽的顶端设有搅拌电机和进料口，沉降槽的槽体上部设有溢流口，搅拌电机与沉降槽内设有的搅拌叶轮连接，搅拌叶轮离刮板机底端的B接口的最小间隔在15cm之间。

1.5 精馏

以4.5m3/h速度将顶部没有固体颗粒的浓缩液投入到精馏塔中，三羟甲基丙烷含量为58%左右，塔直径为1800，高度30m；分离出轻组分低沸点物质，进入三羟甲基丙烷分离塔，采用顶部冷凝，通过精馏每小时能产2.55t三羟甲基丙烷，再将通过精馏的精三羟甲基丙烷产品，直接送入制片机冷却并切片包装。

在精馏工艺，为了保证塔器的正常分离，在精馏塔的真空管上安装气液分离器，这样可以保证塔内不能冷凝的液体在气液分离器进行冷凝，保证真空管道的畅通、真空设备的正常运行，从而保证了2.55t/h三羟甲基丙烷成品产生，从而保证塔器的正常运行，有利于塔器内物料的分离，保证了产品质量的优良。

2 结果与讨论

第一，本文采用卧式螺旋离心过滤方式，减少分离前的沉降过程以及分离后的萃取过程。节省了沉降槽的设置，减少了整个工艺的占地面积，节省了2个小时以上沉降时间；杜绝了生产过程中大量洗涤污水的产生；萃取的减少节约了萃取剂的消耗。

第二，刮板分钙中刮板机的埋刮板运行时，连续性地将沉降在沉降槽底部的甲酸钙刮出，顶部没有固体颗粒的浓缩液进入三羟甲基丙烷的精馏工序；既达到了分离甲酸钙的目的，又不影响三羟甲基丙烷制备工艺，保证了钙法三羟甲基丙烷制备工艺的连续性。

第三，相对于现有1万吨钙法三羟甲基丙烷生产工艺，提高了劳动率，减少人工成本。减少水资源的浪费和污水处理量，降低污水处理成本，节约70%～80%的电耗，降低企业投入的运行资金降低。

参考文献

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羟甲基丙烷油酸酯的合成及性能研究[J].化工中

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[2] 王松，舒余，李三喜.三羟甲基丙烷油酸酯的合成及

其抗乳化性能研究[J].化学工程与装备，2013，（3）.

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基丙烷油酸酯的制备工艺研究[J].中南林业科技大学