化工設計論文范文第1篇
摘 要：化工工藝設計是化工行業較為關鍵的內容，對化工作業安全效益的順利獲得具有直接影響，關乎化工工業的安全。因此，文章以化工工藝安全設計為入手點，利用指標分析方法，從物料、流程、設備設施、條件等方面識別了化工工藝中存在的危險，并就相關危險點特征及危害范圍提出了幾點控制措施，希望能為化工工藝的安全運行提供保障。
關鍵詞：化工工藝;安全設計;危險識別
在化工行業迅猛發展的進程中，工藝流程、條件日趨嚴苛，危險化學物料用量不斷增加，在給化工企業帶來巨額經濟收益的同時，也產生了較大的安全事故隱患。而當前我國內部還沒有可完整、科學評估化工工藝風險等級的安全評價手段，無法保證化工工藝的安全性。因此，從工藝安全設計視角入手，探索化工工藝危險的識別手段以及控制措施，就具有非常重要的意義。
1 化工工藝安全設計中的危險識別指標體系構建
在化工工藝安全設計過程中，評價指標體系的構造可看作具體與抽象交互影響的辯證邏輯思辨過程，即在全面認知研究對象情況的前提下，結合生產經驗、標準規范，對化學工藝進行深層次、系統化、完善化處理。典型化工工藝可以劃分為工藝所使用的物質危險性、化學反應過程風險[1]。后者主要是由于化工工藝流程中涉及了大量的熱量交換，除工藝條件高溫外，反應過程也會進行大量熱釋放，當系統反應散熱速率在反應熱生成速率以下時，反應體系溫度會持續升高，由此帶動反應速率持續增加，推動熱生成速率的進一步加快。而系統“自熱”的惡性循環會誘導反應失控，即反應過程涉及的物質由亞穩態轉化為不穩定狀態，甚至產生小分子大量存在的分解熱，增加反應容器壓力，招致反應器超壓破裂、爆炸等不良后果。由此可知，化工工藝安全設計中危險識別指標的關鍵為，重點考慮化工工藝運作中顯著釋放熱能而引發的熱失控風險，具體指標可以劃分為物料危險性、設備危險性、流程危險性等幾個模塊。
2 化工工藝安全設計中的危險識別結果分析
2.1 物料
化工工藝物料危險主要體現在物質爆炸極限、物質毒性、物質閃點等方面。從綠色化學、工藝本質安全視角可知，化工生產中不同類型物質的選擇和恰當搭配，可以控制危險事故隱患[2]。
2.2 設備設施
設備設施特指化工工藝安全設計中所使用的工具，比如管道等。管道的主要職責為進行不同狀態物料的運輸，化工工藝所涉及的物料多具有強酸性、強堿性、易燃性或易爆性特點，若在運輸階段出現管道泄漏問題，將會造成嚴重的生態環境以及社會環境安全事故。
2.3 條件
化工工藝操作條件包括反應壓力、反應溫度、生產用量等多個部分。其中，高溫高壓、低溫低壓均對設備、工藝安全運行具有較大負面影響，而生產用量則通過工藝所可達到規模的直接體現對工藝安全造成影響。
2.4 流程
工藝流程危險主要表現為工藝運作過程中因化學反應熱量交換而出現的熱失控情況，與絕熱溫升、冷卻功率、最大反應速率、承壓能力有關。其中，冷卻功率直接影響了工藝運作中的化學放熱反應，一旦冷卻功率不足，就會導致反應熱無法被及時移走，增加工藝危險度[3]。
3 化工工藝安全設計中的危險控制措施
3.1 物料
化工生產原材料處理是化工工藝運作的基礎環節，需要負責人依據工作規范進行原材料類比判定。根據所獲得的信息，經過進一步提純、混合、凈化操作，完成原材料的標準化、科學化處理，達到提升化學反應活性、效率、質量的目的。為了精準控制化工工藝物料環節存在的危險，人員應圍繞化工工藝物料特性，依托專業經驗，從物理、化學等多個方面進行系統分析，從根源上消除化工工藝運作過程中的物料風險因子。一般為獲得某一種目的的產品，對應原料、輔料并非唯一可用的，在有選擇余地的情況下，應優先選擇無危險性、危險性較小的物料。同時，對于精制化學反應后出現的粗品，其內部含有較多類型不一的雜質，應利用萃取、蒸餾等方式，對其進行進一步凈化，保證化工物料應用安全。除此之外，為了避免對生態環境安全造成影響，技術人員應綜合考慮廢料是否可綜合利用（無害化處理）、過程用催化劑（或助劑、原料、載體、溶劑）是否必要或可減少、是否可回收循環使用等因素，最大程度降低生產廢棄料產生量，達到物盡其用的效果。
3.2 設備設施
在化工工藝運作過程中，化學反應設施設備是關鍵載體，對工藝運作質量以及生產效益具有直接影響[4]。根據化工工藝載體設備設施所處環節以及所承擔功能的差異，使用方法、維保要求也具有較大差別。因此，人員應主動了解各環節化工工藝反應載體的用途，定期檢查、剖析、記錄化工物料在對應環節的表現差異，結合國家標準規范進行載體裝置使用與維保方案的定期更新，保證化工工藝設備設施的安全運行?；すに囋O備設施等裝置從本質上而言，是多個工藝操作單元的組合，技術人員可以將視線投向單元之間的安全銜接以及干擾消除視角，在其他單元正常狀態維持的情況下，進行某一單元處理事故、故障的隔離處理方案設計，達到平穩停車目的。特別是在管道管理階段，為了避免管道運輸階段因泄露而引發安全事故，需要人員在明確現有化工工藝路線所涉及管道性能、材料、作用的前提下，依據物料與管道一一對應的原則，科學匹配。若系統存在連續散發有毒氣體、可燃氣體、酸霧、粉塵的情況，應進行密閉帶除塵、除霧、吸收裝置的設置。同時，定期對管道泄露情況進行檢查，及時采取惰性氣體密封防腐處理方式，消除管道安全隱患問題。
此外，危險介質藏量與化工工藝安全事故發生率、損失量、影響范圍呈正相關，因此，在設備設施應用過程中，技術人員應盡可能減少危險介質藏量。比如，利用連續反應代替間歇反應，在大型設備底部設置排量超過8m3/h的液化烴泵入口，利用膜式蒸餾代替蒸餾塔，利用離心抽提代替抽提塔，利用閃蒸干燥代替盤式干燥塔等。
3.3 條件
化工工藝過程條件的嚴苛程度并非無法變更，在富有余地的情況下，技術人員應盡可能緩和過程條件的嚴苛度。比如，采取更好的催化劑，利用氣相進料代替液相進料，稀釋進料濃度等，在一定程度上緩和化學反應的劇烈程度[5]。同時，鑒于化工工藝運行過程安全事故出現概率與條件參數具有較為密切的關系，且化工工藝條件參數的數量與其對工藝運行過程安全度的干擾成正比。因此，在化工工藝條件設計過程中，技術人員應貫徹刪繁就簡的原則，利用一個條件完成多種操作的模式代替多個條件分別完成一個功能的模式，在一定程度上增加生產可靠性、電氣安全性以及本質安全水平。比如，對于散發有害氣體、有害蒸汽的廠房，除通風設施設置外，應依據TJ36車間空氣中有害物質最高容許深度要求，設定機械通風取風口確保送出空氣中有害氣體、粉塵低于車間空氣有害物質最高容許深度值的30.00%。
3.4 流程
從化工工藝安全運作層面可知，科學、恰當地控制化工工藝流程，需要以化學反應熱量交換為重點，綜合考慮絕熱溫升、冷卻功率、最大反應速率、承壓能力等因素，進行逐一分析判定、控制[6]。具體控制作業開展前期，技術人員可以歸納整理化工工藝前期全部資料，將獲取的制作廠家數據資料、物料基礎設計包等信息進行整理匯總，同時收集所需的數據資料并研究資料的提供方法，根據所判定的提供方法進行化工工藝流程中危險環節的識別與組織控制。
一般，化工工藝流程多通過圖示的方式表示，涵蓋了化工生產工藝全部文件。比如，對于物料從原料到成品或半成品的工藝過程以及所涉及設備裝置、管線的設置情況，可以利用工藝流程草圖的方式設置。在工藝流程草圖中，利用示意圖表述化工工藝生產階段所使用的設備機器，并利用數字、文字、字母進行相關設備名稱、位號的填寫。以某物料殘液蒸餾處理的工藝方案流程草圖為例，其主要為蒸汽+物料殘液+上水→蒸餾釜→冷凝器→真空受槽→放空，或者蒸汽+物料殘液+上水→循環冷卻回水→液態物料去物料貯槽。由上述流程圖可知，工藝中所使用的設備為冷卻器、蒸餾釜、真空接受罐，流程為物料殘液與水共同進入蒸餾釜內形成共沸物，在蒸汽加壓作用下進行常壓蒸餾處理。餾分進入冷卻器，與水逆向換熱冷卻后先后進入真空受罐、物料貯罐。而從冷卻器流出的餾分可以依靠真空泵的抽力向壓力低的位置流動。在整個流程中，風險較大的環節為物料殘液與水在蒸餾釜內共沸、餾分進入冷卻器與水逆向換熱，技術人員可以著重監控，細化管理方案，保證整個工藝流程安全進行。
4 結語
綜上所述，化工工藝危險可以劃分為工藝所使用的物質危險、化學反應的過程危險兩個層面，具體涉及了物料、設備設施、流程、條件等。因此，化工工藝安全設計人員應適時利用指標分析方法，構建完善的化工工藝風險評價指標體系，確定各模塊風險特征以及危害范圍。根據識別結果，采取針對性控制措施，避免危險因子妨礙化工工藝安全運作。
參考文獻
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化工設計論文范文第2篇
【摘 要】結合筆者相關工作體會，本文介紹了工業建筑中的結構概念設計，并著重對概念設計的重要性以及概念設計的原則進行了探討。
【關鍵詞】工業建筑；結構概念設計
前言：
在進行結構概念設計時，需要進行大量的工程計算，其工作量大且繁瑣。然而，隨著計算機和結構分析軟件的普遍應用，促使結構工程師擺脫了傳統的手工計算，工作效率得到大幅度的提升，與此同時，也導致了一些結構工程師對結構計算軟件的依賴性也越來越大，甚至過分地相信計算軟件，從而忽略了概念設計的重要性?，F文章就此問題展開探討。
一、工業建筑中的結構概念設計
在建筑設計中，通過不斷的設計研究和實踐，結構設計工程師積累了大量的經驗，并在行業形成了一系列的設計規范、標準圖集和設計手冊等。近些年來，計算機技術得到廣泛應用和普及，計算及結構程序被大量應用到建筑結構工程中，設計單位開始拋棄圖版，開始在計算機上揮動鼠標操作。在此表像下，部分結構工程師通常都會形成一種錯覺：建筑結構設計很簡單，僅僅需要遵循設計規范、標準圖集和設計手冊，在根據建造師給出的非結構空間方案，利用計算機完成。在設計中，結構設計師變成了拼圖的玩家，被動的操作著建筑的結構設計。這導致建筑結構無法有效運用結構工程的知識，同時也容易造成和建造師發生交流分歧。
二、結構概念設計的重要意義
（一）概念設計能夠展現先進的設計思想。
結構工程師的主要任務就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結構總體方案的設計，并能有意識的處理構件與結構、結構與結構的關系。強調結構概念設計重要，主要還因為現行的結構設計理論存在許多缺陷或不可計算性，比如對混凝土結構設計，內力計算是基于彈性理論的計算方法，而截面設計卻是基于塑性理論的極限狀態設計方法，這一矛盾使計算結果與結構的實際受力狀態差之甚遠，為了彌補這類計算理論的缺陷，需要優秀的概念設計與結構措施來滿足結構設計的目的。
（二）概念設計能夠展現一個結構工程師設計思想。
結構工程師的主要任務就是在一定的建筑功能和工藝要求下來完成結構總體的設計， 并能妥善地處理建筑與結構、工藝與結構、構件與結構、結構與結構的關系，最終設計出合理的產品。強調概念設計的重要，也是因為計算軟件的局限性并不能適應所有的結構問題， 實際存在大量無法運用計算軟件進行準確分析的結構構件，它們都需要采用概念設計與結構措施來滿足最終的結構設計的目的。同時程序計算結果是根據不同工況提供不同的資料， 究竟哪種工況下的計算結果才是真正需要的，有時甚至要結合不同工況的計算結果綜合分析應用， 結構工程師只有加強結構概念的鍛煉，才能準確地判斷計算結果的合理性及準確性， 最終獲得我們需要的結果。
（三）概念設計之對于設計時間的重要意義。
在初步設計或方案階段，通常需要結構工程師對結構體系，結構布置等根據工藝布置方案做出規劃，有時候甚至還要進行一定的建模計算，以便最終確定方案的可行性和合理性。在這一階段確定的方案，往往和工藝大的設備選型相輔相成，由于大型設備的生產制造周期較長，一旦通過相關部門的審查后，建設單位就會聯系相關制造商，開始訂貨，相應的結構設計方案就會成為下一階段施工圖設計時間的設計依據。如果結構工程師對方案考慮不周， 會給下一階段的工作帶來相當大的麻煩，有時甚至會給整個項目帶來不可估量的損失。這就需要結構工程師在初步設計時間、方案設計時間綜合運用其掌握的結構概念，結合工藝特點，選擇結構性能好、經濟效益明顯的結構方案，為此，需要結構工程師不斷地豐富自己的結構概念，深入、深刻了解各類結構的性能，并能有意識地、靈活地運用它們。結合一定的結構分析軟件，合理的簡化模型，充分利用結構分析軟件的強大功能，最終提出經濟合理的設計方案，為下一階段的施工圖設計工作做好準備。
（四）概念設計的重要意義還體現在抗震分析方面
在一些重要的工業建筑中，基于本身的特殊功能，關系到國家的經濟發展和人民的基本生活保障，如大型核電廠、大型化工建筑、能源建筑，對地震作用有著嚴格的要求，一旦它們在地震時遭到損毀，會給救災和災后重建帶來無法想象的困難。當這些工業建筑遭到損毀時，其自身帶來的損失和災害甚至要比地震造成的損害更加嚴重。由于地震作用的不確定因素太多，僅憑計算軟件的分析是不能保證結構安全的，抗震概念設計就成為抗震設計的一個重要組成部分，它應該貫穿于結構計算分析和細部構造的全過程。就如砌體結構，無論縱墻承重、橫墻承重還是縱橫墻共同承重，在結構分析軟件中都能順利通過計算，但是這三種布置方式的地震作用傳遞途徑不同，當然，在地震力作用下，抗震效果也截然不同。因此，在抗震分析時，概念設計主要表現在兩個方面：
1、必須有明確的計算簡圖以及科學合理的地震作用傳遞途徑， 對可能出現的薄弱環節， 應采用相對應的構造措施來提升抗震能力，避免因部分結構或構件的局部破壞所導致整個結構失去抗震能力或者對重力荷載的承載能力。
2、結構應具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力，宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中。最后結構在兩個主軸方向的動力特性宜接近，采用有效的措施防止過早的剪切和受壓等脆性破壞。
三、結構概念設計的原則
在初步設計前為所設計的工程項目設計一個概念性的總體方案是結構概念設計的目的，進而為后續的設計工作提供正確的思路，要做好結構概念設計應掌握以下原則：
（一）全面考慮原則
在進行結構概念設計時，應該對全面的考慮設計的各個方面。結構方面指結構整體和關鍵部位受力的合理性， 主要構件連接的牢固性，所選擇結構體系的可靠性與經濟性，以及材料在長期使用的耐久性。 在施工方面指取材是否方便否，以及成型的可能與做法的合理性。
（二）合理受力原則
概念設計時，應正確運用力學原理對結構構件的受力分析問題進行處理。 從受力和變形看，均勻受力優于集中受力，多跨連續優于單跨簡支等，此外，傳力簡捷比傳力曲折好，應避免不明確的受力狀態。從受力與變形的分析上看，應盡可能利用結構的對稱性、剛度的相對性、變形的連續性和協調性，既要分析各部分構件的直接受力狀態，還要分析整體結構的受力狀態，要抓住主要的受力狀況和變形，忽略次要的受力狀況和變形。
（三）減輕自重的原則
結構承受的荷載有兩種，豎向荷載和水平荷載。 豎向荷載的 85%以上是建筑物自重， 水平荷載中的地震作用與建筑物自重直接相關。減輕自重不接可以減輕結構承受的荷載而且可以降低建筑造價、加快建造速度、節約建筑材料、減少材料在生產運輸方面的工作量
（四）優化選型原則
根據建筑功能、環境因素選擇合適的結構體系，如框架結構、剪力墻結構、網架結構、殼體結構、懸索結構等。在符合使用要求的前提下優化結構布置，平立面要求規則、對稱，具有良好的整體性，首相除規整外側向剛度宜均勻變化，自上而下逐漸減小，避免突變。
（五）空間作用原則
建筑物本身是一個空間結構，平時為了結構設計計算工作的簡化，將它分解成各種平面受力狀態進行量化分析，在結構概念設計時考慮建筑物內各部分結構的空間作用，實際上是還原到他本來的結構面貌。在概念設計時可利用或構成構件的空間關系，來加大剛度、減小內力。
結構概念設計時掌握以上原則，就能為結構設計勾勒出正確的方向，從而做出安全、美觀、經濟的結構設計。
結語
綜上所述，概念設計直接影響著工業建筑結構設計的全過程，結構計算軟件是目前結構設計必不可少的工具，只有科學合理的運用結構概念設計從整體上把握結構的各項性能，配合結構計算軟件進行準確的計算分析，才能面對復雜多變的工業建筑，從容的進行結構設計，才能確保結構的安全性、經濟性。
參考文獻：
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化工設計論文范文第3篇
一、關于化工工藝以及化工設備基本概念的分析
化工工藝就是化工生產的技術, 借助化學反應將原材料轉化為既定產品的過程, 化工工藝包含三個方面的內容, 對于原材料進行處理, 化學反應過程, 產品的精煉提純過程。
化工設備指的是在化工生產中必須要使用到的設備, 隨著化工行業的不斷發展, 化工設備的種類逐漸增多, 例如容器類, 分離塔器類, 換熱器類, 結晶設備等等。
二、做好化工工藝以及化工設備適應性設計的必要性
(一) 通過化工工藝以及化工設備適應性設計可以提升設備的實用性
促進化工工藝以及化工設備適應性設計的提升可以將化工設備的實用程度進一步提升?？v觀傳統的化工生產, 缺乏對工藝以及使用設備的適應性設計, 導致化工設備無法完全發揮生產優勢, 而通過適應性設計的有效展開能夠將化工設備的釋永信不過發揮出來, 化工企業可以結合自身的生產實際開展適應性設計活動, 保障與生產需要結合起來。
(二) 通過化工工藝以及化工設備的適應性設計可以提升化工檢修效率
通過適應性設計可以將化工檢修的效率進一步提升, 化工行業本身就是高消耗行業, 生產過程包含的項目種類很多, 所以化工設備運行過程中的效率對化工企業來講非常重要, 通過對工藝生產及設備運行開展適應性設計能夠將設備檢修效率大大提升。
(三) 通過化工工藝以及化工設備適應性設計能夠將化工生產效率提升
通過化工工藝以及化工設備適應性設計能夠將化工生產效率進一步提升, 適應性設計可以將化工生產的生產效率大大提升, 特別是設計人員結合化工設備實際情況開展設計工作, 需要結合適應性原則促進化工設計更加科學有效, 不斷完善化工設備運行過程, 最大限度的提升化工設備的性能, 將化工生產的效率以及化工產品的質量進一步提升, 進而保障化工企業可以在激烈的市場競爭中站穩腳步。
三、關于化工工藝以及化工設備適應性的具體設計分析
(一) 化工工藝的適應性設計
首先分析化工工藝的適應性設計, 第一要合理的設計和控制化工工藝的參數, 工藝參數是化工生產重要的指導性數據, 化工生產過程都要受到參數的調節, 合理控制化工參數的目的就是在保障化工產品生產質量的前提下, 盡可能的節約資源, 保障生產過程安全可靠。將工藝參數控制在合理的范圍內, 保障化工生產過程是高效安全的。如果對化工參數不能有效的控制, 那么在化工生產過程中很容易發生安全事故, 直接威脅操作人員的生命安全, 對生態環境也產生較大的影響;其次, 防止化工設備受到腐蝕的危害, 防止腐蝕現象的發生, 大部分化工生產需要在高溫狀態下開展, 所處的環境腐蝕性也比較強, 所以對于設備的防腐蝕防護工作要足夠重視, 例如:化工生產中會經常使用到燒堿, 燒堿反應強烈, 釋放出大量熱量, 所以可以將燒堿器材設計為反流降膜, 使得加熱材料向下方運動堿液向下方運動的時候隨著管道內壁溫度的變化, 堿液自身的溫度也發生變化, 保障良好的傳熱效果, 通過鎳合金材料起到防腐效果, 防止設備受到腐蝕侵害, 第三對于化工工藝的安全性應該足夠重視, 安全是化工生產的首要前提, 通過優化生產工藝, 促進化工設備不斷完善, 最大限度的將化工生產不安全因素降低, 保障人員安全的前提下保障產品質量。壓力設備是化工生產中經常使用到的設備, 受到壓力, 溫度等外界因素的干擾很容易發生泄露現象, 因此要將設備的性能特征考慮充分, 將化工生產的安全性提升, 促進化工生產過程順利展開。
(二) 化工設備的適應性設計
化工設備的適應性設計。首先要將生產中使用設備的安全性提升?；ぴO備作為化工生產的基礎性物質, 在化工生產過程中容易受到外界因素的干擾, 例如溫度, 壓力等等, 導致設備發生變形, 泄露等等。其中化工設備的安全性能是導致化工事故發生的重要原因之一, 所以在設計化工設備參數的時候要規范設計過程, 保障接口位置密封性良好, 將泄露、裂縫、變形等情況的發生概率降到最低;要做好化工設備的環保型工作, 節能減排是時代發展的口號, 化工生產過程也要高度樹立節能減排意識, 優化化工設備適應性設計過程, 在保障化工生產質量的前提下, 盡量減少能量消耗, 減少設備運行對環境造成污染的情況, 保障化工生產活動可持續發展。促進化工設備耐用性提升, 將化工設備的使用壽命延長是保障化工企業經濟效益的關鍵, 因此化工設備設計過程要將設備的使用壽命考慮在內, 設備操作一定要嚴格規范, 設備的維護保養工作也要做到位。
四、結語
綜上所述, 化工工藝以及化工設備適應性設計的有效開展是保障化工生產順利的關鍵, 化工企業要格外重視工藝及運行設備的適應性設計, 將細節問題考慮在內, 滿足化工生產高效、節能、安全等要求, 將企業核心競爭力不斷提升。
摘要：伴隨著時代的進步和發展, 為各行各業的發展提供了契機, 其中化工工業生產也在不斷發展和進步, 其生產過程中的質量問題及化工設備的操作問題受到的關注程度越來越高, 特別是化工產品本身的質量問題及設備運行中呈現出的安全隱患是廣大化工生產管理者面臨的大問題, 如果結合化工生產的實際需要, 促進化工工藝以及化工設備適應性提升, 促進化工生產順利展開, 提升化工行業的經濟效率是需要重點探究的問題。鑒于此, 本文結合本人多年的工作經驗探討和分析了化工工藝以及化工設備的適應性設計, 首先明確了化工工藝及化工設備的基本概念, 分析了促進兩者適應性設計有效性的意義, 最后分析了如何促進化工工藝及化工設備適應性設計的有效開展。
關鍵詞：化工生產,化工工藝,化工設備,適應性,設計
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化工設計論文范文第4篇
摘 要：《化工原理》課程設計教學是化工原理教學的一個重要實踐性教學環節。文章對課程設計教學中面臨的問題進行了分析和研究，通過選題創新化、內容多樣化、設計手段靈活豐富及考核方式多元化等措施，提高了學生的實踐能力、綜合能力和創新能力。
關鍵詞：化工原理課程設計 實踐教學 實踐能力
文獻標識碼：A
化工原理是化工類及相關專業的技術基礎課，它在基礎課與專業課之間起著承前啟后，由理到工的橋梁作用，是基礎理論通向專業技能的重要媒介，是真正把學生從“理科”領入“工科”，使其成為化工技術人才的核心課程，是科學技術轉化為生產力的重要環節，是綜合運用數學、物理、化學等基礎知識分析和解決化工過程中各單元操作問題的工程學科。
化工原理課程教學包括理論課、實驗課和課程設計教學三個環節，其中，課程設計的目的是使學生依據化工原理的經濟性、實用性、安全可靠性及先進性原則，綜合利用化工制圖、機械制圖、化工儀表及自動化與控制等理論知識，進行一次與生產實際緊密相連的某一化工單元操作的實踐性設計。從而達到培養學生綜合運用所學的理論知識，逐步樹立正確的設計思想，解決常規設計中一些實際問題的一項重要實踐教學，其出發點是通過課程設計提高學生文獻查閱、制圖、識圖、國家標準選取、計算、創新及解決實際生產問題等方面的能力。
但由于多種原因，化工原理課程設計存在一些問題，現分析歸納如下。
一、化工原理課程設計教學現狀
1.設計題目陳舊，設計內容格式化。多年教學延用同樣的題目，分組進行設計，設計題目內容在化工原理課程設計指導書、網絡或往屆同學存檔贈送的資料中都有較完整的設計模版。因此學生在設計過程中只要按部就班地照葫蘆畫瓢，基本都能在規定時間內完成。由于題目陳舊和設計內容格式化導致設計效果變成紙上談兵，流于形式，大部分學生學習積極性不高，不夠重視，設計質量差，難以達到教學目標。
2.設計手段單一。設計的初衷是為了提高學生的制圖能力、計算能力及相關設備選型等綜合能力，所以要求學生手工繪圖、手工計算。但通過多年設計經驗發現，學生對基本的制圖規范如尺寸標注、比例選定、局部刨面圖及俯視圖相關規范性方面仍不能較好掌握。同時手工計算存在計算量大，計算結果準確度不高的問題，比如，塔板層數計算無論采用逐板計算法還是制圖法，其它如經驗公式、經驗參數選取和試差法的應用等都可能出現以上問題，其計算結果必將影響后續設計內容，嚴重者導致負荷性能圖檢驗不合格。這時按正常設計處理方法應該從尾到頭逆向再檢查一遍，從出現問題處再重新計算設計。但這時學生一般都身心疲憊，失去信心和毅力；另一方面設計時間也難以保證，結果必然導致一部分學生掩蓋問題、私自篡改數據，而不能面對問題靜心思考，實事求是地分析問題和解決問題，更不知小小數據的改動可能會給實際生產帶來非常嚴重的后果。
3.考核方式單一。以往教學中一般采取出勤、說明書和圖紙三部分相結合的評價體系。但在執行中發現存在以下問題：比如，圖紙方面，由于上交的是“無聲”的書面成果形式，致使懶惰或制圖技能差的同學有機可乘，私自找別的同學替畫，指導老師卻無法核實；說明書若是電子版，則可以套用本組其他同學的作品，進行簡單的數據、文字修改，這一點從部分說明書中出現錯誤的相同性得到驗證，這時問題雖然發現了，但指導教師仍很難判定是誰套用誰的，是誰替誰畫的，另外還可能是同組同學“分工合作”的結果，所有這些問題的出現，必將對最終成績的評定帶來困難，也易導致該考核方式不能全面公正、公平地對學生做出考核的問題，也難以檢驗設計的質量，同時助長了不良的學習風氣。
二、化工原理課程設計的教學改革措施
針對本課程教學過程中存在的問題，并結合我校及目前大環境下對應用化學專業人才培養目標要求，筆者結合近幾年教學實際經驗針對性地試將一些實踐教學手段引入到本課程教學中，取得了較好的效果。
1.設計題目創新化、設計內容多樣化，提高學生學習積極性。針對課程特點及學生知識水平儲備的差異，以“提優、促中、轉差”為原則，設計新穎題目及多樣化的設計內容，重在從多角度、多方面鼓勵學生正確處理獨立完成和團隊合作的關系，提高對課程設計的重視程度。具體采取兩種措施進行：常規設計和參加設計大賽設計，同時針對不同的設計對象，采取不同的設計題目和設計內容進行教學。
（1）選題和內容來源于生產實際。對于參加常規設計的同學，為了克服以往教學中選題的不足進行了慎重科學地選題，題目主要來源于生產實際，比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等單元操作，按組制定題目，同組同學分別承擔進料組成、進料狀態、進料量或生產任務不同的設計內容。
（2）選題和內容來源于化工設計競賽。全國大學生化工設計競賽是由教育部、中國化工學會、中國化工教育學會在企業的贊助下舉辦的全國性競賽，參賽高校遍及全國各省市地區，在培養大學生創新思維，提高化工工程設計與實踐能力方面發揮了積極作用。大賽題目每年均不同，并且與生產實際聯系更加緊密，有利于激發學生的學習興趣，培養勇于挑戰自我的精神，同時，采取積極宣傳和鼓勵的方式來引導同學自愿加入這一部分的課程設計。設計任務依據當年的競賽下達任務條件而定。五人一組為一隊，設隊長一名。小組成員可以根據各自的特長和興趣來分工合作，執行中采取“傳、幫、帶”的形式進行。由于設計任務有一定的難度和復雜性，為了使學生較快“入戲”，請教有參賽經驗的上屆學生“傳”授經驗，主要包括團隊合作的要點、軟件的學習、方案的確定等方面；同組同學之間互相“幫”助解決實際問題及各組同學互相“幫”助解決共性難點問題。小組內自學能力、自主能力強的同學“帶”動稍弱的同學，整體相對較強的隊“帶”動較弱的隊進行設計。
采用不同的設計題目和內容，符合了不同學生的“口味”，一方面提高了學生的學習積極性、學習自信心和團隊協作能力；另一方面有效地避免了設計抄襲、代做的現象，形成以學生為主體，以教師為指導的良好設計氛圍。
2.采用靈活豐富的設計教學手段。由于常規的課程設計時間為兩周，若設計全部采用手工計算、手工制圖進行，很難高質量的完成設計任務。因此，構建靈活豐富的設計教學手段是十分必要的。主要采取以下方式進行教學改革實踐：
（1）提前下達任務讓學生做好早入手準備，比如提前學習化工儀表及自動化和化工制圖等課程的部分內容，能達到理解和會識圖的目的。并利用課余時間與學生交流，解決問題，引導正確的學習方法和增強自信心。
（2）在理論課教學中，注意結合課程設計相關知識采用案例式、啟發式等教學方法教學，適當訓練計算能力，達到理論與實踐的有機結合；在實驗課教學中注重對現場設備儀表及工藝流程的觀察和指導，從而使學生在理性和感性認識上有一定提高，使學生感到題目來源的真實性，增加設計的興趣，而且更有利于培養學生的工程觀念，為課程設計做好鋪墊。
（3）有計劃、有步驟地指導學生關于AutoCAD、Aspenplus等相關計算機軟件的自主學習。布置輔導學生學習AutoCAD，網上下載教學視頻，提供幾個與課程設計有關的網站等。
（4）緊密聯系生活實際，引導學生觀察生活中身邊地現象，樹立工程意識。比如，教室里供熱的換熱器類型、結構、適用條件、規格、安裝位置等是如何確定的；要保證教學主樓十樓在高峰期正常供水應如何選泵等等。通過引入生活中息息相關的小例子，使學生進一步意識到化工原理課程的重要性及實用性，提高學習的積極性，培養學生善于觀察、善于思考的良好習慣。
通過在課程設計的實踐教學環節中采用靈活豐富的教學手段，削弱學生對設計的恐懼和依賴心理，增強了學生的求知欲望，從而大大提高實踐教學的效率，為學生按時完成課程設計提供保障條件。但要注意，要防止學生對軟件產生依賴心理，而忽視了對課本基本知識的掌握和計算基本能力的練習。
3.考核方式多元化，促進學生綜合素質的提高。針對以往考核方式存在的問題，依據過程與結果并重的原則，以重知識的綜合運用和“工程”觀念的設計能力培養為主，采用切實可行的多元化考核方案，使學生的主體作用和教師的主導作用能有機結合，提高教學質量。
（1）針對同一題目不同設計任務的同學，實行多方位、立體化綜合評價體系，設計期間定時及不定時地檢查設計進度和內容，達到及時發現問題及時解決和及時發現錯誤及時糾正的目的。一方面督促了設計進程，另一方面檢驗了學生對知識的掌握和應用情況。同時，通過當面問答的形式避免了抄襲或替代設計的過程，對答辯成績采用“化整為零”的方式進行評價，以“段段清”的方式進行答辯考核成績評定，即將答辯環節滲透在設計的整個過程。最終結合學生平時學習主動性、積極性和圖紙、說明書情況給出總成績。
（2）針對參加化工競賽的同學，考核方式采用“總分”結合的形式?！翱偂睘樾〗M作為一個整體總得分情況，主要從設計的系統性、完整性、規范性、創新性和最終團隊答辯情況而定?！胺帧睘樾〗M中每個學生獨立完成任務情況、參與積極性和個人答辯情況。答辯過程按照參賽標準進行，小組“總”成績占每個學生總成績的40%，學生獨立設計成績占學生總成績的40%。個人創新占學生總成績的20%，主要包括設計方案的確定、新技術、新材料的應用、相關軟件應用、節能環保及經濟性評估等方面有創新或突破。
針對不同設計任務，采用的考核方式雖有所差異，但總體上均較合理、公平、公正地反映了學生的綜合成績，同時促進了學生知識、能力、素質的協調發展。
通過近四年的教學實踐和改革，教學質量得到了一定的提高。參加大賽同學取得了優異的成績，得到了校、院領導的肯定，學生整體設計水平明顯提高，具備了一定的化工PID識圖、制圖能力，為后續的專業課學習、生產實習和就業打下良好的基礎。
三、結束語
化工原理課程設計是應用化學等專業學生進行學習的具有較強實踐性的專業課。通過對設計題目、內容、設計手段及考核方式的改革，使學生在設計過程中養成尊重實際向實踐學習，實事求是的科學態度，逐步樹立正確的設計思想，經濟觀點和嚴謹、認真的工作作風，提高學生綜合運用所學的知識，獨立解決實際問題的能力提高教學質量。
[基金項目：黑龍江科技大學教學研究項目（項目編號：2014JY-15）]
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（作者單位：黑龍江科技大學環境與化工學院 黑龍江哈爾濱 150022）
（責編：賈偉）
化工設計論文范文第5篇
摘要：介紹了化學實驗課程教學資源的含義及分類，闡述了充分利用化學實驗課程教學資源的重要性。提出了有效利用實驗資源的相關建議，以期促進學生實踐能力的提高，提升化工專業的教學效果。
關鍵詞：中職；化工專業；教學；實驗資源；有效利用
作者簡介：蔡效猛，男，江蘇省宿城中等專業學校高級講師，主要研究方向為化工專業教學。
作為國民經濟發展的重要支柱產業之一，化工產業能夠有效促進社會生產力與國民經濟的可持續發展。而作為培育化工產業優秀人才的搖籃，中職院校為我國化工產業的發展作出了巨大的貢獻。然而作為一門理工類課程，中職院?；I課程的學習難度較大，很多學生都覺得這門課程比較枯燥乏味，很多知識也難以理解，這樣就大大影響了教學質量。因此，為了提高學生對化工專業的學習興趣，提高化工專業的教學質量與教學水平，中職院校要加強對化工專業實驗資源的有效利用。
一、化學實驗課程教學資源的含義
作為課程實施的主要手段之一，教學是課程實施的重要途徑，具有非常重要的作用，而教學資源也成為課程資源非常重要的組成部分。在廣義上，所謂的課程資源即為能夠促進課程目標實現的所有因素，或是在課程設計、評價以及實施等課程編制的整個過程中，能夠利用的所有的自然資源、人力資源以及物力資源等，其中包括社會資源、教材、學校以及環境資源等。在狹義上，所謂的課程資源即為能夠直接形成課程的各種因素，其中包括學科知識以及教材等。
本文所研究的是廣義上的課程教學資源，而文中所指的化學實驗教學資源即為能夠促進化學實驗目標實現，能夠在化學實驗教學的設計、評價及實施的過程中有效利用的所有資源。而化學實驗教學資源的開發利用指的是找到所有可以參與化學實驗教學活動的資源，同時，要對已開發的化學實驗教學資源進行深入研究，從而挖掘其教學價值，使其能夠成為開展化學實驗教學的根本保證，進而使其成為能夠促進學生個性發展的有效材料。而且，在充分開發利用化學實驗教學資源的過程中，不僅可以使得實驗教學內容更加完善，而且還能有效彌補化學實驗教材中存在的不足。
二、化學實驗課程教學資源的分類
根據不同標準，化學實驗教學資源也具有不同的類別劃分。
（一）按照空間分布劃分
1.校內教學資源。此類資源能夠經常的使用，非常的方便快捷。例如科研實驗室、圖書館以及資料室等。
2.校外教學資源。此類資源具有較強的擴展性與補充性，能夠充分彌補校內資源的不足，從而為學生提供更加豐富、更加實用的資源。例如環境研究部門、化工廠及廢水處理部門，等等。
（二）按照功能特點劃分
1.素材性教學資源。其屬于化學實驗教學素材較為主要的直接來源，包括教案、學生的學習反思、實驗教材及教師的教學經驗等。
2.條件性教學資源。此類資源屬于化學教材的間接來源，然而其對實驗教學的實施水平具有較大的影響與制約作用。包括實驗信息資源、實驗室、學生的學習能力以及實驗教師的教學能力等。
（三）按照呈現方式劃分
1.實物資源。此類資源非常具體，而且很直觀、生動。包括與所學化學知識相關的電子書、網站、實驗室以及藥品等。
2.文字性資源。此類資源在使用時比較方便、快捷，而且具有非常具體的內容。包括教案、課件、相關雜志以及教材等。
（四）按照人力資源劃分
1.教師資源。此類資源對化學實驗教學的實施水平具有決定性的作用，包括化學實驗、管理人員、化學教師、實驗教學經驗、教學能力、專業素養以及教學態度等。
2.學生資源。此類資源在某種程度上決定著實驗教學實施水平的高低。包括學生對化學實驗所產生的興趣及愛好、學生在化學實驗操作過程中的能力水平與經驗積累、學生在實驗過程中所犯下的錯誤以及自身的創新能力等。
需要強調的是，以上的化學實驗課程教學資源的類別劃分具有一定的相對性，而在教學資源實際開發利用的過程中并不存在絕對的界限，具有相互交叉的性質。例如，在條件性資源中不僅包括了校內資源，而且也包括了校外資源；不僅含有教師資源，同時也涵蓋了學生資源。
三、化工專業教學實驗資源有效利用的必要性和可行性
（一）中職化工實驗資源較為匱乏
從目前的狀況看，盡管當前中職院校大多開設了化工專業課程，然而其擁有的實驗資源還比較匱乏，這樣就無法為學生提供充足的實驗設備與實驗器材，嚴重影響了化工教學工作的教學水平與教學效率，阻礙了學生實驗能力的提高。究其根本原因，這主要是由于化工專項教育資金不足，而化工教學實驗室的建設需要充分結合現代工業的實驗要求以及標準，需要在化工工藝以及精細化化工等實驗室資源的充分整合下才能完成。但是目前實際投入的資金較少，配備的實驗器材不足，阻礙了中職化工專業教學體系的建設。
（二）科研項目中存在大量閑置的設備和儀器
目前，隨著社會的不斷發展，我國開展了越來越多的科研項目，而一些科研項目在完成以后，其中的很多設備以及儀器還具有可利用的價值，經過一定的改造與創新后，這些設備還能夠進行長期的科研應用，同時，也能夠應用在中職院校的教學實驗當中。但是目前很多科研項目的設備還處于閑置狀態，這樣就造成了資源的浪費。因此，中職院校要充分發揮這部分設備的價值，使其成為化工專業教學實驗資源。
四、有效利用中職化工專業教學實驗資源的對策
（一）加強實驗室使用的規范性
在實際教學中，實驗室檢查規范性的高低在很大程度上決定著中職化工專業教學效率的高低，因此，提高實驗室教學的規范性就顯得尤為重要。各中職院校要適當的增加化工實驗教學的課時，注重對學生實際操作能力的培養。而目前中職院校的學生所具有的能力以及水平相對有限，這就需要教師合理的控制實驗課堂教學，從而保證實踐操作的安全性，防止安全事故的發生。首先，教師要深入的研究實驗內容，并且要據此準備好所用的實驗設備以及實驗儀器。在進行實驗的過程中，教師要為學生詳細的闡述實驗操作步驟，使得學生能夠充分了解規范的的實驗操作步驟，從而保證實驗操作的規范性。特別是針對一些有毒或比較危險的實驗藥品，教師要對此給予嚴格的管理，從而保證學生的人身安全。教師要嚴格記錄藥品的使用情況以及實驗操作步驟，加強實踐的規范性。在實驗的操作過程中，教師要注重理論知識與實踐的聯系，讓學生用所學的理論知識更好的指導實踐，使學生更好的理解以及鞏固所學的理論知識，從而充分發揮實驗教學的作用，不斷提高中職化工專業的教學效率與教學質量。
（二）充分利用現有的實驗室資源
根據有關調查結果顯示，目前在我國中職院校當中普遍都配置了理化實驗室，然而對于某些院校而言，其尚未在化工專業教學的過程中充分認識到理化實驗室的重要作用，沒有充分發揮理化實驗室中實驗資源的重要價值。中職化工專業教學中所開設的實驗教學課時相對較少，而中職院校學生的個人能力與素質相對較低，因此，在實驗教學開展的過程中經常會出現比較混亂的局面，出現實驗設備和實驗儀器遭到損壞的現象，很多中職化工專業課教師在主觀意識上也不愿意組織學生去實驗室進行化學實驗。這樣就會影響學生實踐能力的培養，進而影響化工專業的發展。而隨著中職化工專業教學工作的深入改革，化工專業課教師必須充分認識到實驗室教學資源的重要性。在中職專業教學過程中，教師要充分利用實驗室資源，深入挖掘實驗室資源的價值，不斷提高學生對化工課程的學習熱情以及主動性，使得實驗資源得到有效的利用，進而有效提高學生的實驗操作能力，不斷提升中職化工專業的教學質量。
（三）加大實驗資源的資金投入
在中職院?；I的教學過程中，有關部門以及教師要充分認識到實驗資源存在的重要價值，其不僅能夠有效提高學生的實踐能力以及動手操作能力，而且也在很大程度上決定著化工專業的教學質量。因此，各中職院校要在化工專業實驗資源方面投入更多的資金，為學生配置更多在實驗設備與實驗儀器，從而有效促進化工專業實驗教學的順利開展。這樣不但能夠有效提高學生在化工課程學習過程中的學習積極性與主動性，培養學生對化工專業的學習興趣，而且能夠為化工教師提供更有力的教學幫助，從而使得學生的實踐能力不斷提高，進而有效提升化工專業的教學水平。
（四）拓展與創新教學實驗資源
作為一項具有較強實踐性的專業學科，化工專業不同于有機實驗以及無機實驗，其具有非常強的綜合性與復雜性，這就決定著很多實驗教學內容不能夠在校園中得到充分展開。在此狀況下，為了提高中職院?；I學生的實踐操作能力，提高化工專業的教學水平，化工教師必須不斷的研究與探索，從而創造出更多更新的化工實驗資源。通過實踐可知，中職院校很難創建出規模較大的實驗室，所以學校要從自身的實際出發，根據實際情況對教學資源進行創新以及創造。例如，在化工制圖課程教學的過程中，學生會感到理論教學的抽象性以及枯燥性，很難產生對此門課程的興趣，而且難以理解其中所包含的知識。針對這一情況，學?？梢耘c化工企業合作，向其借一些閑置的化工工藝圖紙與工業用表，在化工專業課堂教學中展示這些物品。這種實物展示的教學形式不僅具體形象，而且生動有趣，學生能夠更好地了解相關物品的功能，掌握其相關知識，從而有效提高課堂教學的生動性與趣味性，而且也加強了教學內容的豐富性，提升了學生學習的熱情與積極性，進而有效提高教學質量以及教學效率。
綜上所述，在中職化工專業教學過程中，實驗資源具有非常重要的作用，其不僅決定著教學工作能否順利開展，而且也對學生實踐能力與教學質量具有較大的影響。因此，各中職院校以及化工專業教師要不斷的探索與研究，充分認識到實驗資源的重要性，不但要充分利用現有的實驗資源，而且要加大對實驗資源的資金投入，加強實驗室操作的規范性，同時要加強與化工企業及科研機構的合作，不斷創新以及拓展實驗資源，從而不斷豐富化工專業實驗教學的實驗資源，為學生提供更多的實踐機會，使得學生在實驗的過程中不斷提升自身的實踐能力，有效提高化工教學質量以及教學水平，促進化工專業的可持續發展，進而為社會培養更多優秀的化工專業人才。
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[責任編輯陳國平]