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1.1 超臨界化學反應技術
超臨界液體是指在溫度和壓力都處于臨界點之上時,此時狀態處于液體和氣體之間,具有這兩種狀態的雙重性質。這種狀態的流體不僅在化學工業、生物化工、食品工業有廣泛的應用,而且還在醫藥工業等領域應用很廣泛,已經顯示出巨大的魅力,極具發展前景。近年來,化學界將超臨界水氧化法應用到保護環境的領域,但是都處于初級發展階段,很不成熟。
1.2 綠色化學反應技術
綠色化學是指對環境不會造成污染的,有利于保護環境的化學工程。綠色化學簡單說就是采用化學的技術和方法來減少或消除那些對人類有害的、妨礙社區安全的、對生態環境會產生不利影響的原料或溶劑等。綠色化學是將污染從源頭進行消除的工程,因此很徹底,這主要包括原子經濟性和高選擇性的反應,生產出對環境有利的材料,并且回收廢物循環利用的一門科學技術。
1.3 新的分離技術
研究從廣義上說,分離強化首先是對設備的強化,然后是對生產工藝的強化,綜合起來說就是只要能將設備變小、將能量轉化效率提高的技術都是化工分離技術強化的結果,有利于實現可持續發展,這也是化工分離技術的主要趨勢之一。古老的化工分離技術原理:利用沸點的不同,將不同的組分從分離塔里分離出來。隨著科技的發展及國內外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術,具有廣闊的發展前景,但是這些在應用中同樣也存在著很多問題,那就是:此項研究對相關分子蒸餾的基礎理論探究比較少,沒有在理論上充分說明和指導,對設計刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究。隨著信息技術的不斷進步,分離技術也不斷得到改善,取得了長足的進步,逐漸信息技術引入到分離技術的研究與開發上,例如在研究熱力學和傳遞的性質、多相流等方面,這些都是信息技術發生功效的主要分離技術,再如分子模擬大大提高了預測熱力學平衡和傳遞性質的水平。對分子的設計加速了可以加速分離,因此對研究和開發新的高效的分離劑有深遠的意義。信息技術的引進有利于新的分離過程的深入,提高工作效率。
二、傳熱過程的一些新的研究進展和方向
2.1 微細尺度傳熱學研究進展
微細尺度是從空間尺度和時間尺度微細的探討和研究傳熱學規律,現在在傳熱學中已經自成一個分支,發展前景廣闊。當物體的特征尺寸遠大于載體粒子的平均尺寸即連續介質時假定依然會成立,但是由于尺度的微細,原來的假設的影響因素也會相對的發生變化,這就導致了流動和傳入規律發生著惟妙惟肖的變化。目前,微米、納米科學已經取得長足的進步,受到人們的廣泛關注,諸多領域都是圍繞微細尺度傳熱學進行研究的。其中高集成度電子設備、微型熱管、多空介質流動傳熱等多項研究都是微熱尺度傳熱學研究取得的豐碩成果。
2.2 強化傳熱過程的研究進展
這項研究主要是從改進換熱器設備的形式入手,提高傳熱的效率,并想辦法改進設備使其持續對外放熱,這種改進包括發明新的傳熱材料和改進生產工藝,將過去的設計進行優化等方法。
2.3 傳熱理論研究進展
近年來,傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業生產上的應用,但至今仍未能很好的實現,主要問題是如何獲得實現滴狀冷凝,并且使其冷凝表面壽命延長。改變冷凝界面的性質,將滴狀冷凝應用到工業上進行傳熱改造是傳播熱學研究的主要熱點之一。沸騰的傳熱方式不僅在機械、動力和石油化工等傳統的工業之中廣泛使用,而且在航空航天技術等高科技領域也廣泛的應用著。長期以來,人們都在對液體發生核態沸騰的原因和具有高換熱強度的機理進行著深入的探究。由于沸騰的現象是復雜和多變的,這些都導致了我們不能利用常規的計算方法來計算出沸騰所能傳輸的熱量。到現在為止,加熱器表面受到水沸騰時產生的氣泡的影響,這一問題是最需要得到解決的,也是研究的重點所在,對沸騰傳熱進行計算大都采用機理模型,這種方法存在嚴重的缺陷就是計算的準確率很低,而且需要大量的實驗做基礎,所以目前應用的范圍較窄,目前沒有能較準確計算沸騰傳熱的計算式,因此我們有另辟蹊徑,從新的角度來探究和研究問題,從基本理論出發,提出新的理論與計算方法或研究出新的模型,將數學與之相結合計算出沸騰所傳出的熱量,這將成為今后研究的重中之重。
2.4 與計算機技術相結合
計算機技術的進步使化學中大量的計算問題和數據采集分析的問題得到了解決,同時解決了人力物力和財力,也增加了數據的準確度與精確度,主要表現在計算機技術對計算流體力學和數值傳熱學上的主要貢獻,其主要的研究方法是數值模擬法。這種方法的特點是需要大量的數據計算,而且需要大量的實驗作為補充,采用計算機進行分析和計算,有利于將數據直觀的表現出來,方式更加靈活多變,費用更加低廉,并且得出結論的周期比較短,對于應對此類問題計算機技術是最好的選擇。
三、化學工程學科未來的發展動態
3.1 將化工過程與系統過程研究相結合
化學變化是一個復雜的過程,這是因為性質決定的,其非對稱性和不平衡性打破了人們的慣性思維,使其控制因素增多,結構尺度變多,其中結構是對過程工程研究的中心問題,主要解決辦法是簡化其結構,使復雜的結構變得簡單,更具有使用價值;首先研究特殊系統,然后推理出一般性的結論,進而推而廣之,這些都為解決結構問題打下了良好的基礎,解決了復雜系統不容易被分析的問題,采用整體法和還原法研究復雜的系統有利于把握系統的主要變換方向,多尺度的思考問題的方式可以將過程問題轉換成平時的時間和空間問題,對研究化學工程的復雜結構有好處?;瘜W工程的這一轉變趨勢預示著化學正在向著應用領域進行擴張,更加注重其實用性和價值性,而非學科本身理論的研究。這也在化學課堂上出現了明顯的改革,從只有實驗和理論兩個過程的化學轉換成有實驗、有計算最后才產生結論的過程,這就需要化學與數學物理等相結合,甚至與計算機技術相結合,進而實現化學過程的更好研究。
3.2 將化學工程與材料科學研究相結合
科學的進步使大量新的技術和產品能源不斷涌現,并且在先進技術的引導下得到了廣泛的應用,這就為化學工程的研究提出了新的問題那就是如何為新的產業的形成和發展提供良好的服務并不斷形成新的完整的理論,化學工程的發展就此進入老人一個新的發展階段。在學科研究的方法上更多的注重學科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化學、生物與化學、能源與化學、環境與化學相結合的工程學科,這些都為化學工程的發展提出了新的發展方向和研究課題,為化學的發展做了良好的鋪墊。
3.3 將化學工程與信息工程研究相結合
化學工程技術的熱點是將化學工程與信息工程研究相結合,隨著信息技術的發展,信息技術已經深入各行各業,通過計算機技術可以收集大量信息,并對此進行精細的計算,隨著大量的數據的統計和分析,可以得出很多重要的規律和結論,這些規律可以用來作為提高效率和生產效益的理論依據,同時可以預見,將化學工程和材料科學結合起來進行分析必將是化學工程領域的重點研究課題,必將成為引領化學研究的主要方向。
關鍵詞:化學工程技術;化學生產;應用
中圖分類號:C35 文獻標識碼: A
引言
近幾年,由于我國科學技術水平的進步,自動化技術的應用在各行各業中逐步擴散起來,比如化學工程技術在化學生產中的應用也逐漸受到人們的關注,化學工程行業關系著人們的日常生活,影響著其他行業的發展,所以對在化學生產過程中的應用進行研究探析,是十分有必要的實時話題。
化學工程是一門將一系列化學有關的知識進行深研究的化學或物理過程的知識學科,它還包括對原有化學設備進行改革,以化學思想為基礎將理論和實際工程知識糅合。具體工作可包括研發新產品、設計、模擬、操作實驗來強化裝備等硬件設施。化學工程領域包括范圍廣泛,其中有機化學、無機化學、石油化工等領域,因此化學工程是國民經濟建設從而推動社會進步重要的工程領域。目前化學工程技術的發展方向是逐漸趨向連續化、集約化、自動化、高效化和自動化、精密化。由于化學工程技術被廣泛運用到生活領域所以對其的研究是十分有必要的。
一、化學工程技術的概述
化學工程技術主要研究化學生產過程中產品的研究開發,同時也需要設計和管理反應裝置,因此它是一門集合理論和實際操作的綜合性技術。在化學生產中運用化學工程生產技術,可以顯著提高生產效率,縮短生產時間,同時還可以大幅提高產品的質量,減少成本和原材料的消耗,對于產品的開發以及技術的改進都具有非常重要的作用。
近幾年我國的科學水平不斷進步,化學工程技術越來越來越廣泛地被應用在化學生產中。化學生產關系著全社會對化工產品的需求,也影響著我國其他產業的生產發展?;瘜W工程技術在化學生產中的應用十分必要,對于維持人們的正常生活和社會的穩定都有重要作用,因此,其應用也越來越受到人們的重視[1]。
二、化工生產的分析
第三產業主要包括,一些機械行業,化工行業,煤炭行業等。所謂的化工行業,成為第三產業的重要組成部分?;ば袠I有效促進中國農業產業化的快速發展,進一步的滿足人民群眾的生產和生活的需求?;瘜W肥料有效的保障了國內的農業發展,化學肥料是目前中國農業應用中較廣生產資料。然而,化學肥料的生產會造成較大污染程度廢水的排放,而泥土與化學肥料在接觸中也不可避免地產生化學廢物,化學肥料已成為在本質上的污染來源之一。從中國目前的化工生產裝置的分析,一般都以環境為代價進行化工生產。具體分析如下,化學工業在中國的發展程度并不算高,這一現象主要體現在生產效率上,這就使得化學生產有著顯著的缺點。
三、化學工程技術在化學生產中的應用探究
1、綠色化學反應技術
環境問題在當今社會的發展中顯得尤為重要,而綠色化學就是指不會污染環境的,甚至在某一方面可以起到保護環境作用的一門化學技術[3]。這種技術主要采用化學方法和技術來減少甚至消除潛在的污染源,比如那些有礙社會安全、損害人類健康、影響生態環境的原材料都可以通過這種技術加以治理或改善,從而減少對環境的污染以致達到保護環境的目的。而且,綠色化學技術可以將污染從源頭上就加以消除和治理,因此,對環境治理可以非常徹底。此外,有些綠色化學技術還可以生產出對環境有利的材料,實現資源的回收再利用等,對于保護環境具有重要意義。
2、超臨界的化學反應技術
所謂的超臨界反應是指反應過程中的溫度和壓力都處在臨界點之上,這樣的狀態往往是介于液體和氣體之間。而超臨界流體就是指具有液體和氣體雙重性質的物質。這種超臨界流體的應用十分廣泛,在生物化工、化學工業、醫藥工業以及食品工業等表現出巨大的研究價值,具有十分光明的發展前景。雖然目前我國的超臨界化學技術已經取得了巨大的進步,但近年來這一技術的探究和發展階段仍處于初級階段,待進一步深入研究。
3、新分離技術
在化工生產中,傳統的分離技術是利用沸點的不同,使不同的組分從分離塔中先后被分離出來。隨著科學水平的進步,分離技術也在不斷地更新和改進,但是仍然存在很多不足的地方。而信息技術的發展,給分離技術帶來了一個嶄新的局面,人們將信息技術引進到分離技術的開發研究中,取得了非常明顯的進步。比如在熱力學的傳遞性質和多相流的研究過程中,就是引入信息技術,并使之發揮功效,進而達到分離的目的,此方法已經成為成熟的分離技術。再如分子模擬可以提高預測平衡性質的水平,進而加速分離分子,可以用于開發新型的高效分離劑。因此,信息技術的引入對于深入和促進分離技術的深入具有重要作用,并且還能顯著提高工作效率[4]。
四、傳熱過程新的研究發展方向
1、傳熱學中細微尺度的研究進展
細微尺度是指從時間尺度和空間尺度兩方面進行更細微的研究的熱學范疇,如今它在熱學中已經形成了一個獨立的分支,并且具有十分廣闊的發展前景。當一個物體的尺寸遠大于其載體的時候,這樣的情況會存在,但是由于尺寸的更加細微,原來的假設影響因素也會發生相應變化。目前納米技術的成功就是細微尺寸研究領域一個典型的代表。很多領域都是圍繞傳熱學中的細微尺度技術進行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質流等新成果,產生了巨大的經濟效益。
2、傳熱設備的研究
近些年來,利用翹片來強化傳熱的研究已經越來越被重視。管外的翹片強化傳熱原理包括有前緣效應和非穩定性擾動以及減薄邊界層等幾種。將來對此的研究應廣泛集中在將分布參數和場地模擬相結合,從而來優化傳熱裝置結構的參數,實現管翹式的傳熱設計。
3、與計算機技術的相結合
計算機技術的不斷進步使得化學中大量的技術問題能夠得到有效的解決。同時節約了大量的人力物力財力,也增加了數據和相關機械的精密度。計算機的主要貢獻表現在計算流體力學、數值傳熱力學、采用計算機技術進行統計、計算有利于將數據更直觀的表現出來,表現形式更加多樣化,能夠有效分析大量實驗數據[5]。
五、化學工程學科未來的發展動態
科學的進步使得大量新的技術和產品能源不斷涌現,并且在先進技術的引導下得到了廣泛的應用,這就給化學工程的研究提出了新的問題,那就是如何為新的產業的形成和發展提供良好的服務并不斷地形成新的完整的理論?;瘜W工程的發展就此將進入一個新的發展階段?;瘜W工程學科肩負著解決能源、資源、農業生產、環境、材料等方面重大發展問題的重任,同時受生物技術、納米技術、空間技術、信息技術等新興學科飛速發展的影響[6],化學工程學科范疇、內涵和學科方法論正處在快速更新和發展中,其發展趨勢可以簡述為在學科研究的方法上更多的注重學科的交叉,更多的研究材料其中包含信息和化學、生物與化學、能源與化學、環境與化學相結合的工程學科,這些都為化學工程的發展提出了新的發展方向和研究課題,更為化學工業的發展做了良好的鋪墊。
六、結束語
化學工程技術是一門主要研究化工生產過程中研究和開發以及過程裝置的設計、制造和管理的綜合性技術。化學工程技術在化學生產中具有非常重要的作用,其應用大大提高了生產效率,節約了能源和原材料,而且還提高了產品的質量?;ぜ夹g與其他學科的交叉應用更可以滿足當前經濟環境下的各種需求,同時更好地適應社會的發展規律,為滿足人們的日常需求和社會穩定作出了重大貢獻。
參考文獻
[1] 張楊.淺談化學工程技術在化學生產中的應用[J].科技創新與應用,2014(08):291.
[2]徐興雨. 化學工程技術的熱點分析與發展趨勢[J]. 赤峰學院學報(自然科學版),2013,10:8-9.
[3]于賀. 論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J]. 科技與企業,2013,05:132.
[4] 李積云. 化學工程中化工生產的工藝解析[J]. 中國石油和化工標準與質量,2013,02:22.
從廣義上說,分離強化首先是對設備的強化,然后是對生產工藝的強化,綜合起來說就是只要能將設備變小、將能量轉化效率提高的技術都是化工分離技術強化的結果,有利于實現可持續發展,這也是化工分離技術的主要趨勢之一.古老的化工分離技術原理:利用沸點的不同,將不同的組分從分離塔里分離出來.隨著科技的發展及國內外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術,具有廣闊的發展前景,但是這些在應用中同樣也存在著很多問題,那就是:此項研究對相關分子蒸餾的基礎理論探究比較少,沒有在理論上充分說明和指導,對設計刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究.隨著信息技術的不斷進步,分離技術也不斷得到改善,取得了長足的進步,逐漸信息技術引入到分離技術的研究與開發上,例如在研究熱力學和傳遞的性質、多相流等方面,這些都是信息技術發生功效的主要分離技術,再如分子模擬大大提高了預測熱力學平衡和傳遞性質的水平.對分子的設計加速了可以加速分離,因此對研究和開發新的高效的分離劑有深遠的意義.信息技術的引進有利于新的分離過程的深入,提高工作效率.
傳熱過程的一些新的研究進展和方向
1微細尺度傳熱學研究進展
微細尺度是從空間尺度和時間尺度微細的探討和研究傳熱學規律,現在在傳熱學中已經自成一個分支,發展前景廣闊.當物體的特征尺寸遠大于載體粒子的平均尺寸即連續介質時假定依然會成立,但是由于尺度的微細,原來的假設的影響因素也會相對的發生變化,這就導致了流動和傳入規律發生著惟妙惟肖的變化.目前,微米、納米科學已經取得長足的進步,受到人們的廣泛關注,諸多領域都是圍繞微細尺度傳熱學進行研究的.其中高集成度電子設備、微型熱管、多空介質流動傳熱等多項研究都是微熱尺度傳熱學研究取得的豐碩成果.
2傳熱設備研究進展
通過近十年的研究,利用翅片可以達到促進和增強傳熱的效果
3強化傳熱過程的研究進展
這項研究主要是從改進換熱器設備的形式入手,提高傳熱的效率,并想辦法改進設備使其持續對外放熱,這種改進包括發明新的傳熱材料和改進生產工藝,將過去的設計進行優化等方法.
4傳熱理論研究進展
近年來,傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業生產上的應用,但至今仍未能很好的實現,主要問題是如何獲得實現滴狀冷凝,并且使其冷凝表面壽命延長.改變冷凝界面的性質,將滴狀冷凝應用到工業上進行傳熱改造是傳播熱學研究的主要熱點之一.沸騰的傳熱方式不僅在機械、動力和石油化工等傳統的工業之中廣泛使用,而且在航空航天技術等高科技領域也廣泛的應用著.長期以來,人們都在對液體發生核態沸騰的原因和具有高換熱強度的機理進行著深入的探究.由于沸騰的現象是復雜和多變的,這些都導致了我們不能利用常規的計算方法來計算出沸騰所能傳輸的熱量.到現在為止,加熱器表面受到水沸騰時產生的氣泡的影響,這一問題是最需要得到解決的,也是研究的重點所在,對沸騰傳熱進行計算大都采用機理模型,這種方法存在嚴重的缺陷就是計算的準確率很低,而且需要大量的實驗做基礎,所以目前應用的范圍較窄,目前沒有能較準確計算沸騰傳熱的計算式,因此我們有另辟蹊徑,從新的角度來探究和研究問題,從基本理論出發,提出新的理論與計算方法或研究出新的模型,將數學與之相結合計算出沸騰所傳出的熱量,這將成為今后研究的重中之重.
5與計算機技術相結合
計算機技術的進步使化學中大量的計算問題和數據采集分析的問題得到了解決,同時解決了人力物力和財力,也增加了數據的準確度與精確度,主要表現在計算機技術對計算流體力學和數值傳熱學上的主要貢獻,其主要的研究方法是數值模擬法.這種方法的特點是需要大量的數據計算,而且需要大量的實驗作為補充,采用計算機進行分析和計算,有利于將數據直觀的表現出來,方式更加靈活多變,費用更加低廉,并且得出結論的周期比較短,對于應對此類問題計算機技術是最好的選擇.
化學工程學科未來的發展動態
1將化工過程與系統過程研究相結合
化學變化是一個復雜的過程,這是因為性質決定的,其非對稱性和不平衡性打破了人們的慣性思維,使其控制因素增多,結構尺度變多,其中結構是對過程工程研究的中心問題,主要解決辦法是簡化其結構,使復雜的結構變得簡單,更具有使用價值;首先研究特殊系統,然后推理出一般性的結論,進而推而廣之,這些都為解決結構問題打下了良好的基礎,解決了復雜系統不容易被分析的問題,采用整體法和還原法研究復雜的系統有利于把握系統的主要變換方向,多尺度的思考問題的方式可以將過程問題轉換成平時的時間和空間問題,對研究化學工程的復雜結構有好處.化學工程的這一轉變趨勢預示著化學正在向著應用領域進行擴張,更加注重其實用性和價值性,而非學科本身理論的研究.這也在化學課堂上出現了明顯的改革,從只有實驗和理論兩個過程的化學轉換成有實驗、有計算最后才產生結論的過程,這就需要化學與數學物理等相結合,甚至與計算機技術相結合,進而實現化學過程的更好研究.
2將化學工程與材料科學研究相結合
科學的進步使大量新的技術和產品能源不斷涌現,并且在先進技術的引導下得到了廣泛的應用,這就為化學工程的研究提出了新的問題那就是如何為新的產業的形成和發展提供良好的服務并不斷形成新的完整的理論,化學工程的發展就此進入老人一個新的發展階段.在學科研究的方法上更多的注重學科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化學、生物與化學、能源與化學、環境與化學相結合的工程學科,這些都為化學工程的發展提出了新的發展方向和研究課題,為化學的發展做了良好的鋪墊.
3將化學工程與信息工程研究相結合
化學工程技術的熱點是將化學工程與信息工程研究相結合,隨著信息技術的發展,信息技術已經深入各行各業,通過計算機技術可以收集大量信息,并對此進行精細的計算,隨著大量的數據的統計和分析,可以得出很多重要的規律和結論,這些規律可以用來作為提高效率和生產效益的理論依據,同時可以預見,將化學工程和材料科學結合起來進行分析必將是化學工程領域的重點研究課題,必將成為引領化學研究的主要方向.
1、化學工程技術的產生于發展
19世紀的歐洲出現了化學工程,并且在20世紀在石油的開采中逐漸的興起,先后在一戰期間和二戰期間有著重大的工程技術進展,相繼研發出了許多化學武器以及原子彈的出現,該項技術在20世紀60年代進一步的開展,并且取得了突破性的作用,逐漸的從一些小型的化工產品邁向大型化工設備領域,并且研制出了許多大型的裝置,這對于一些大型的生產有著重要的作用。之后在20世紀60年代,化學工程在計算機的應用中,展開了更廣泛的應用和發展,之后再計算機的應用下出現了許多化學工程產品,能夠為人類的生活提供日新月異的新產品。
2、化學工程技術在新世紀的發展趨勢
由于化學工程能夠帶動新世紀的變化,它作為一項綜合的學科推動者社會經濟各個領域的發展,因此該項工程對于新世紀的發展趨勢表現在:
2.1化學工程與其他學科的交叉存在
在化學工程中,它能夠與高分子化學以及高分子的物理學科交叉的存在,因此這就推動了材料化學工程的進一步發展,能夠根據化學工程的基本原理對材料的制造過程進行科學的生產,能夠將自然的資源材料加工成比較精細的化學物質,在學科的交叉中,對于一些汽車器材的制造以及纖維技術都有著重要的推動作用;對于化學工程技術與生物學科的交叉來說:它能夠將化學技術的手段應用于生物技術的研究中,在該項技術中的重要成果是:生物藥品的產生、各種農藥、氨基酸、以及酶制劑的出現,這些產品對于人類的生活都有著重要的作用;化學工程技術與有機化學、無機化學的交叉,由于化學工程是一門比較精致的學科,因此它與有機化學和無機化學的結合能夠對化肥生產有重要作用,并且在石油的開采中能夠指導正常的生產。
對于化學工程來說,與之交叉的學科還有,環境學和物理、微電子學。在環境中,通過化學工程技術的發展,對于環境學工程有著促進作用,保證了環境的質量,對于凈化環境有進一步的改善意義;而在物理、微電子中,由于學科之間的交叉,產生了各種微電子以及線路板的進一步發展,這些產品給人類的生活帶來了不少方便。
2.2化學工程與數、理、化相結合
在化學工程的發展趨勢中,它與數學的結合表現在:該項技術能夠在數學工具的使用中,積極的推廣線性代數的使用。在與物理學的結合中,它能夠在X光衍射、氣相色譜程序以及電鏡等一些高科技的產品中進行進一步的研發,方便了人們的日常生活。在基礎化學的結合中,其主要的體現在人力參數的預測以及生物環境的治理工作中,二者相互結合,推動了高科技產品的發展,能夠在不同的領域不斷的進行突破。
3、促進化學工程技術的發展對策
對于化學工程技術的研究對策分別從以下幾個方面進行研究,其具體的表現在:應該全面的提高化學工程的整體技術水平。這就需要做到:能夠以全局的思想進行考慮,結合于化學學科交叉的學科進一步探究,能夠做到統籌全局,整體的規劃,并且要協調好各個學科之間的關系,相互配合、相互促進,為進一步推動化學工程技術的發展做充分的準備。
在發展化學工程的技術中,要不斷的提高化學工程機械設備的研究水平。這就需要在發展的過程中要采用先進的機械設備,并且選用高科技的硬件設備進行,在提高技術人員的水平中,加大研發的力度,向世界化學工程逐漸的邁進。不斷的更新研究的設備,在技術中逐日的提高。
在工程技術中還需要做好化學工程技術的基礎教育工作以及要進行積極地拓展化學工程技術的應用范圍。具體的措施是,能夠根據技術的更新及時的對該項技術的人才進行培訓教育,這就需要技術人員要在增強自身知識水平的同時要不斷的提高自身的技術能力,通過相關的培訓來加強各方面的理論知識和技術要領,在技術中增強實踐的能力,為建設高水平、高質量的化學工程人才做充分的保障。除此之外,在化學工程技術的應用領域中還需要進一步的研究,對于一些新產品,新技術要增加研發的力度,這樣才能夠為尋求更大的技術市場做可靠的保障,進而促進化學工程技術的不斷提高。
4、總結
近年來,國內外著名高校均對提高研究生創新能力開展了研究。復旦大學張建林針對創新能力的不同類型和創新能力難以提升的原因,探討了創新能力培養機制改革問題。[3]萬軍民借鑒美國培養研究生的經驗,分析了我國高校研究生創新能力培養的影響因素,構建了我國高校協作式研究生創新能力的培養體系。[4]美國耶魯大學在培養學生的創新性教育方面注重學生的獨立思考,鼓勵學生具有批判性思維,學會解決問題。劍橋大學在辦學理念上強調理性訓練和人格塑造,注重原創性研究,反對教育的功利主義;培養過程中注重“議”“寫”環節的訓練;校園氛圍上重視文化融合與思想交流。柏林自由大學建立以集群發展中心、研究生中心和國際交流中心為核心的創新型聯系網絡,三個中心都鼓勵創新性研究,加強與外國學者和科學家的合作,培養創新型學術人才。哈佛大學注重教育的個性化,通過個性化的教育培養創造型人才所必備的創造性人格;麻省理工學院等則注重在啟發式教學、跨學科學習、開放自主培養等方面為研究生創新能力的培養建立獨具特色的培養模式。日本的研究生教育提倡學生獨立學習,導師的作用體現在對學生的引導及為其創造寬松的研究環境方面,并且在指導過程中使學生逐漸學會自主學習,在自由民主的學術氛圍中激發學生的創造力。[4]針對化學工程與技術學科研究生教育,探索研究生培養制度創新和模式創新,形成有利于化學工程與技術學科研究生創新能力培養的機制和模式,是我國化學工程與技術高層次專門人才和創新型人才培養的需要。
二、加強化學工程與技術學科研究生創新能力培養的實施
(一)加強研究生導師隊伍建設,是培養研究生創新能力的前提
在以“創新和服務”為主題的第三屆中外大學校長論壇上,來自全球的140多位校長普遍認為:教師是創新型大學的基礎。加強化學工程與技術學科研究生能力的培養,研究生導師首先需要以培養創新型人才為己任,在人才培養中真正發揮“導”的作用,這就要求研究生導師自覺提高專業水平和專業素養。只有導師具備扎實的專業功底和廣闊的學術視角,能夠站在化學工程與技術學科發展的前沿,關注社會發展對學科發展和人才培養的新要求,才能真正引導學生在科研工作的過程中創新性思維,激發學生科研的興趣,營造有利于學生獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境和氛圍。據有關統計,諾貝爾獎顯示出明顯的“集中性”特征,全世界約4%的科研機構占了22%的諾貝爾獎的獲獎份額。如德國馬普學會有17個獲獎者,英國貝爾實驗室有11個獲獎者,日本東京大學有10位獲獎者,英國卡文迪許實驗室有7位獲獎者。另一方面,諾貝爾獎獲得者具有“傳承性”。如1909年德國的奧斯特瓦爾德,他的學生能斯脫,能斯脫的學生米里肯,米里肯的學生安德森,安德森的學生格拉塞都是諾貝爾獎獲得者。諾貝爾獎獲得的集中性和傳承性說明,科研的創新一方面需要一種好的氛圍,另一方面導師處于科學前沿至關重要。我?;瘜W工程與技術學科研究生的科研成果顯示,研究生在國際化學工程與技術領域前三位期刊上發表的優秀論文,60%以上出自同一科研團隊。這些數據表明,導師能夠把握學術前沿,并能及時將學生們帶入前沿,在學科前沿從事自己的科學研究,是培養研究生創新能力的前提。若研究生導師自身道德修養、探索創新能力、對專業知識的精通和把握難以發揮楷模和導向作用,則培養有創新能力的研究生就是一句空話。
(二)打造針對化學工程與技術學科專業特點的研究生立體化創新性培養平臺,是培養研究生創新能力的重要條件
為研究生學術工作搭建交流的立體化平臺,開拓研究視野,是培養研究生的創新能力的重要保障。我校化學工程泰山學者實驗室針對化學工程與技術學科研究生的專業特點,為研究生學術交流搭建了包括研究生學術報告輪講平臺、國內外學術會議平臺、校企合作工程化實施平臺在內的立體化平臺,積極拓展教育研究和創新能力培養的環境。研究生學術報告輪講平臺包括研究生每月一次的學術專題匯報,報告內容可以是自己的科研內容,也可以是對當今世界最新的研究進展的追蹤;一年一度的齊魯研究生學術論壇-化學與化工技術發展分論壇則是整個齊魯大地化學工程與技術研究生的華山論劍;每月一期的研究生論壇則是邀請外校、外國的教師以及學術名流來校開展專題講座;鼓勵研究生參加化學工程與技術領域各種國際或國內的學會和年會;根據項目合作與人才培養需要,直接從具有科研創新實力和先進生產能力企業聘請高級研究人員任教,把最先進的應用技術傳授給學生,并不定期地帶學生走進大型化工企業學習,強化工程能力的培養。上述立體化研究生創新平臺建設,一方面使學生能夠把握各自領域和相關領域的最新進展,拓寬研究生的研究視野,挖掘研究生的學習潛力和研究能力,為研究生創新能力的培養提供了學術平臺保障。
(三)結合化學工程與技術學科發展正確選題,是培養化學工程與技術研究生創新能力的重要環節
培養化學工程與技術學科研究生的創新能力,研究生的選題首先必須符合本學科的發展規律及趨勢。只有符合本學科的發展規律與趨勢,課題才具有研究的可行性和研究的持續性。其次,課題的選擇應符合國家和社會發展需求和趨勢,脫離社會發展需求和趨勢的學術研究和學術前沿,缺乏生命之源。再者,課題的選取應契合本人興趣,有了興趣,學生對課題的研究才會有內在的動力。導師給學生自由,允許提出不同觀點與問題,也是培養研究生創新能力的一個重要環節。最后,課題的選取不能脫離現有研究環境與條件。如果研究生所在實驗室沒有相應的設備及資料條件,題目再好,也無法開展相關研究。針對上述原則,我?;瘜W工程泰山學者實驗室針對新能源開發、二氧化碳減排、煙氣除塵、污水處理等國家和社會發展的重大需求,引導研究生在流態化工程和顆粒學技術開展研究,包括大型多射流流化床的流型轉變規律、流化床生物燃料電池、新型膜流化床、硼氫化鈉水解制氫以及化學鏈燃燒等研究方向,并取得了創新性研究成果。例如,學生將傳統的流化床反應器與微生物燃料電池相結合,提出流化床微生物燃料電池新型反應器,在處理高濃度有機廢水的同時實現電能的回收。該研究方向申請兩項中國發明專利,其中一項已獲授權,并在國內外著名期刊上發表研究論文6篇,獲得一項山東省研究生科技創新成果三等獎。再如,學生將二氧化碳化學鏈燃燒技術與煤氣化技術相結合,開發煤炭/化學鏈載氧體氣化技術,該技術可在煤氣化同時實現二氧化碳的捕集,減少二氧化碳排放。目前已經在該領域申請國家發明專利6項,其中兩項已獲授權。研究生在國內外著名期刊14篇。由此可見,結合化學工程與技術學科發展正確選題,是培養化學工程與技術研究生創新能力的重要環節。
近年來我國經濟高速發展的同時,嚴重的環境問題已經受到社會各界的重點關注。環境污染問題已經影響到人們的日產生活,其中化學行業帶來的污染非常普遍,因此,需要發展化學工業中的可持續發展戰略,強化綠色化工技術的運用。綠色化工技術的運用能夠從根本上抵制化學行業能源消耗帶來的污染問題,因此,對其探討是非常必要的。
1綠色化工技術
綠色化工技術指的是在化學工業發展中運用化學工藝或者原理對化學方法進行改造,以此來減少化學技術中化學原料、化學廢棄物或者有害化工產品對環境的危害和污染,盡量將化學過程中的廢棄物進行二次利用,提升廢棄物利用率的同時也減少排放量,促進化學工業的綠色和生態發展。
2綠色化工技術在化學工程工藝中的開發
2.1化學原料的選用
綠色化工技術的開發過程中,化學原料的選用就非常重要,這能夠從根本上解決污染問題。綠色、無害的化工原料在生產、排放的過程中也能產生較少的污染物。當前高科技發展下,已經生產處很多無毒無害或者較少毒害的原料、催化劑、各種溶劑供化學工業的發展使用,在化學工業生產中盡量選擇這樣的化學原料,比如是很多天然的植物,包括各種農作物或者野外農作物,還有很多生物,都是無害化學原料的最佳選擇。在化學工業發展中,盡量使用這些物品代替,而且這些物品的成本通常比較低,來源廣泛。
2.2化學催化劑的選用
化學工業發展中常常使用各種催化劑加速化學反應的速度,但是很多化學催化劑容易加重化學反應廢棄物的排放量?,F在綠色化工技術開發過程中重點關注的就是對無害化學催化劑的開發。同時,在化學催化劑的選用上,盡量用毒害較小的催化劑代替毒害大的催化劑,促進化學反應過程的綠色發展。很多化學行業的研究人員正在大力開發烷基化固相催化劑,其沒有毒害,期望這種催化劑能夠早日被廣泛運用。在無毒害化學催化劑開發過程中,注重其廢棄物的排放量和循環使用率,最好能夠提升其循環使用的過程。
2.3強化化學反應的選擇性
在化學反應過程中,盡量提升化學反應的選擇性,讓化學生成物的提取和凈化更加便捷,也能夠有效地控制化學生產成本,減少能源消耗和廢棄物的排放。比如在石油化學工業中經常進行的烴類選擇性氧化,其反應的生成物極易發生氧化現象破壞生成物,因此,在化學反應中,會盡量避免使用這種反應。強化化學反應的選擇性,能夠提升化學生產過程的健康發展水平。
3綠色化工技術在化學工程工藝中的運用
3.1清潔生產技術的運用
清潔生產技術在包括冶金、印刷、垃圾處理、海水淡化、煤氣化技術、發電技術等行業中已經被廣泛運用,在其過程中沒有毒害,而且沒有污染物。多種行業中運用清潔生產技術已經有效地控制了廢棄物和有毒物品的發生。比如在海水淡化過程中,運用清潔的化學方法對海水進行處理,其原料是海水,這是一種比較豐富的天然資源,產生的主要成分是淡水,整個過程中的生產技術對環境的污染非常小。
3.2生物技術的運用
生物技術在化學仿生學與生物化工中的運用集中在細胞、微生物、酶的范圍內,其中酶、膜化學技術運用地非常廣泛。生物技術可以講很多可再生的資源在生產過程中轉化成有用的化學品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的一種催化劑,其在生產過程中沒有污染物的生成和排放,而且反應的條件比較溫和,受到化學行業的廣泛利用。
3.3環境友好型產品生產過程的運用
當今社會環境污染問題非常嚴重,各行各業對環境友好型產品的生產與利用非常急切。從人們的實際生活來講,運用綠色化工技術的目的就是能夠生產處大量的環境友好型產品,這能夠給人們的實際生活帶來優勢。環境污染問題嚴重影響到人們的生活質量,環境友好型產品的開發和利用能夠避免產生環境污染問題。比如在生活中傳統的汽油燃燒給大氣帶來污染,也影響人類的健康;各種產品中氟利昂破壞了大氣中臭氧層,給人們的生活埋下安全隱患;很多塑料產品在人們生活中廣泛利用,帶來很多便捷之處,但是使用后形成垃圾不容易被分解。這些嚴重的污染問題急需被解決,這些帶來污染的產品急需被取代。所以,隨著技術的發展,可分解的塑料制品、清潔型汽油、新型燃料逐漸地被開發使用,人們的環保意識也在增強,現在已經有很多的研究用在環境友好型產品的開發上,比如在酒精的生產上,其原料已經變成了天然的甘蔗;利用較易提取的乙醇汽油取代原來的汽油,在汽車行業中被廣泛運用。環境友好型產品受到大眾喜愛的同時,應該提升開發技術,加大對其的開發利用,這是與人們的實際生活緊密聯系的問題,需要社會各界齊心協力的支持。
4結論
摘 要:社會經濟在快速發展的同時是以環境污染為代價的,使自然生態環境遭受到嚴重的破壞,制約著人類的可持續發展。化工工作污染是自然生態污染的重要組成部分,嚴重影響著環境的污染。在工業生產中,由于沒有意識到科學環保生產技術的重要性,加劇了化學工業污染現象的產生,無法實現對污染問題的合理有效控制。目前,人們已經意識到化學工業污染對人們的危害,為了解決這一問題,將綠色化學技術應用到防治化學工業污染中來,對推動綠色化工技術的發展既減少化學工業污染具有重要作用。
關鍵詞:化學工程工藝;綠色化工;技術要點
前言:近年來,環境污染日益加劇,成為影響社會經濟發展和人們生活水平的重要因素,阻礙了社會的可持續發展,得到了社會各界的廣泛關注。環境污染對社會的發展產生深遠的影響,并且滲透到人們生活的各個領域當中,其主要的污染以化學工程工藝污染為主。因此,為了解決化學工程污染問題,加大對綠色化工技術的研究具有必要性,有助于促進人類社會的長遠發展。
一、綠色化工技術概述
綠色化工技術是科學技術的產物,在化學工業發展中被廣泛應用,需要加大對化學工藝技術及化學方法原理的應用力度,對污染的環境進行改造,減少化學原料及化學廢棄物對環境造成的影響,對維持良好的社會環境具有重要作用。同時,還需要充分利用化學過程中的廢棄物,做好廢棄物的二次利用,提升廢棄物的使用效率,減少化學廢棄物排放對環境造成的影響,為化工行業的發展提供保障,促進社會生態環境的健康持續發展[1]。
二、綠色化工技術在化學工程工藝中的開發要求
(一)合理選擇化學原料
化學原料對促進綠色化工技術的發展具有重要作用,需要做好化學原料的選擇工作,以便在根源上解決化工污染問題。需要將無害及綠色的化工原料作為首選內容,該類化學原料在實際的使用過程中,能夠有效減少在排放及生產過程中出線的污染物排放現象,營造良好的環境。隨著科學技術的發展,誕生了更多無毒無害的化學原料、溶劑及催化劑等,為化工行業的發展奠定了良好的基礎。化工行業要想在根源上解決環境污染問題,需要合理選擇化學原料,例如,農作物、生物等都可以成為無公害化學燃料,不僅能夠起到良好的防止環境污染功效,并且也節省了化工燃料成本。
(二)合理選擇化學催化劑
化學催化劑在化學工業發展中被廣泛應用,對提高工作效率,確保各項化學工作的有效開展具有重要作用?;瘜W催化劑具有較多的使用優勢的同時,也會造成化學廢棄物的大量排放。為了促進綠色化工技術的良好開展,需要加大對無害化學催化劑的開發力度,將毒害較小的化學物作為化學的催化劑的首選,代替傳統意義上毒害性較大的化學催化劑,減少對環境污染造成的影響,促進綠色化學的良好發展。當前,有大多數研究學者將烷基化固相催化劑作為五毒化學催化劑的主要研究熱藎希望該種化學催化劑能夠取得良好的應用效果[2]。
(三)提升化學反應選擇性
需要將化學反應選擇性作為綠色化工技術的主要研究內容,降低對環境的污染,促進化學生成物的提取提供較大的便利,對實現對資源的充分利用,降低化學工業生產成本具有重要作用。例如,在石油化工行業通常將烴類選擇性氧化物作為主要的化學試劑,促進了化學氧化反應的快速實現,防止對生成物造成的嚴重的破壞及影響。因此,需要提升化學反應選擇性,避免對生成物反應造成較大的破壞,對推動綠色生產各項工作的高效開展,降低對環境的污染具有重要作用[3]。
三、化學工程工藝中的綠色化工技術要點
(一)清潔生產技術要點
清潔生產技術是綠色化工技術中的重要組成部分,在垃圾處理、海水淡化處理、印刷工業及冶金工業北廣泛應用,通過對清潔生產技術的應用,能夠防止污染物的排放,對確保環境的清潔具有重要作用。通過在多種行業中運用清潔生產技術,有效的控制了有毒物品的發生及廢棄物的大量排放,在根源上解決了環境污染問題。例如,將清潔生產技術應用到海水淡化處理工作中,由于海水是一種原材料,是天然生成的,由淡水構成,在實際的生產過程中,其生產技術不會對環境造成較大的影響,有效的防止了環境污染現象的產生[4]。
(二)生物技術要點
生物技術屬于綠色化工技術的重要組成部分,在實際的應用過程中,加大了對微生物、細胞及酶的應用,被廣泛的應用于綠色化工中。生物技術在實際的應用過程中,使可再生資源在實際的生產過程中轉化為有用的化學產品,將其作為自然界中一種普遍的催化劑,有效的防止了化學工業生產過程中出現大量的污染物排放現象,生物技術在使用過程中,化學反應條件較為溫和,在化學行業中進行應用取得了良好的應用效果,對推動化工行業的發展具有重要作用。
(三)環境友好型產品生產過程技術要點
隨著社會經濟的發展,社會環境污染問題日益加重,對各行各業的發展造成了較大的影響,加大對環境友好型社會的建立,是當前社會需要迫切解決的問題,也是社會生產和發展的需要。綠色化工技術在人們的實際生活中被廣泛應用,解決人們生活中存在的問題,展現出了自身的優勢。環境友好型產品生產過程,避免了對環境造成的污染,有效的減少了環境污染問題的產生。例如,汽油燃燒不盡對空氣造成了較大的污染,也會影響人們的身體健康,不利于良好大氣環境的維持。生活中的一些產品中含有大量的氟利昂,導致大氣中的臭氧層遭受到嚴重的破壞,影響著人們的生活安全,會產生較大的安全隱患。塑料產品在生活中廣泛存在,在給人們帶來較大便利的同時,也是環境污染源的重要組成部分,塑料制品由于自身特性的影響,不易被分解,加劇了環境的污染[5]。
產生的環境污染問題直接影響大氣質量,需要及時解決大氣污染現象,研發出能夠代替帶來污染的產品。隨著科學技術的快速發展,促進了清潔型汽油、可分解塑料制品及新型燃料的誕生,加大了對該類物質的研究力度。向人們大力宣傳新型物質對減弱環境污染的重要作用,提高了人們的環境保護意識,對建立環境友好型社會奠定了基礎。例如,需要選擇天然的甘蔗進行酒精生產,用乙醇汽油取代原來的汽油,將乙醇汽油廣泛的應用于汽車行業中。環境友好型社會是人們追求的一種理想型社會形態,得到了人們的關注及喜愛。需要充分利用科學技術優勢,加大對無污染型能源的開發力度,將其廣泛的應用于人們的生活中去,共同來維持良好的社會環境。
結論:化學工業對促進各行各業的發展具有重要作用,給各行業提供了寶貴的能源要素及物質資料,但是也是造成環境污染的根源。隨著社會的發展,人們逐漸意識到了環境污染對社會發展的危害性,充分利用了科學技術優勢,誕生了綠色化工技術,有效的解決了環境污染問題。應該將綠色化工技術廣泛的應用于各行各業中去,加大對該項技術的推廣和繼承,給人們營造良好的生活環境。
參考文獻:
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[2]井博勛,莒菲. 淺議綠色化工技術在化學工程工藝中的應用[J]. 天津化工,2015,03:10-11.
[3]其其格. 化學工程工藝中的綠色化工技術[J]. 高考(綜合版),2015,12:208.
關鍵詞:實驗廢液;分類處理;再生技術
中圖分類號:G64;O6文獻標識碼:B
引言
化學樁裸是使用還原劑使鎳離子還原成金屬裸,并在鎮件表面沉積的過程隨著鍍液的自動控制的飛速發展,化學以成為目前國內外發展速度最快的表面處理技術之一,并在航空航天、汽車、化工、機械、紡織、食品、軍事、電子和計算機等工業部門廣泛應用。化學鉸鎳技術的應用范圍和生產規模不斷擴大,由此產生的環境問題越來越嚴重化學鍍鎳的最大缺點是鍍液使用若千周期后,副產物含量不斷升高,造成鍍液性能惡化,鍍層質量下降。一般個周期后,被層出現針孔,艘液變混濁,導致化學鍍裸鍍液的報廢,如果將含大鎳、磷和有機物的化學被鑲廢液不經處理就排放,不僅對環境造成嚴重污染,而且對資源也是極大的浪費。
1、化學鍍鎳廢液的處理
1.1化學沉淀法
化學沉淀法是一種傳統而實用的方法,它是通過向廢液中投入適宜的沉淀劑,在一定的pH值條件下,沉淀劑與廢液中的有害物質反應生成不溶性物質,凝聚、沉降、液固分離,從而除去廢液中的有害污染物。經典的化學沉淀工藝是向廢液中投入石灰乳或苛性鈉,使鍍液pH值升至12,此時廢液中絕大部分鎳離子及重金屬污染物沉淀析出。Parker對苛性鈉與石灰的沉淀效果進行了比較,發現使用石灰乳處理產生的沉淀體積雖然較大,但處理效果優于采用苛性鈉的處理方法,此外,石灰乳還能同廢液中的亞磷酸根形成鈣鹽沉淀,去除大部分的磷。黑龍江大學的孫紅、趙立軍等人在pH=12、溫度80℃的條件下,用石灰乳處理來自工廠的化學鍍鎳廢液,時間1h,處理后廢液中鎳離子含量降低到1mg/L,達到國家排放標準。對于含磷廢水,濟南大學王士龍等人用沸石進行處理,磷去除率可達90%,取得了良好的效果。除石灰乳之外,有效的沉淀劑還有:硫酸亞鐵、硫酸鋁、硫化鈉、硫化亞鐵等無機物,以及二烷基二硫代氨基甲酸鹽(DTC)和不溶性淀粉黃原酸醋(ISX)等有機物,DTC可在較寬的pH(3~10)范圍內有效地沉淀鎳離子,使廢液中的鎳離子質量分數降低到1×10-6%以下。每克ISX可在pH(3~11)條件下吸附沉淀約50mg鎳離子,但這2種新型的有機沉淀劑價格較高,主要用于處理低濃度的廢水。
1.2纖維、顆粒吸附材料處理法
因纖維狀吸附材料直徑?。?lt;10μm),比表面積大,具有吸附率高,吸附速度快和洗脫率高、滲透穩定性極好等優點,人們開始將其應用于廢水的處理。安徽工程科技學院吳之傳等人用聚丙烯腈改性制備偕胺肟纖維材料(AOCF),對含鎳廢水、廢液中的鎳離子進行吸附去除[23],研究表明,AOCF對鍍鎳廢液中的鎳離子吸附最佳條件為pH=2.5、吸附時間80min;靜態吸附AOCF用量為5.0g時,可1次性處理廢液100mL,累積處理300mL,處理后廢液中的鎳離子含量<1.0mg/L,吸附后的AOCF可以再生、重復使用。鄭禮勝用陶粒吸附處理含鎳廢水[24],在pH為3~10之間、鎳含量≤200mg/L的廢水,按鎳/陶粒重量比為1∶400投加,鎳去除率可達99%。
1.3電滲析法
電滲析處理化學鍍鎳溶液的研究起步較晚,是上世紀末才發展起來的一項新技術。其原理是用鍍鉑鈦板作陽極,不銹鋼板作陰極,在電場力的作用下,溶液中的陰、陽離子分別透過陰、陽離子交換膜,從而達到去除有害離子的目的。哈爾濱工業大學的李朝林、周定等人進行了電滲析法脫除化學鍍鎳廢液中亞磷酸鹽的研究。在工作電壓100V,電流4.5~6.0A,電解質流量55L/h的條件下,通過電滲析處理3h,鍍鎳廢液中的亞磷酸根、硫酸根離子、鈉離子等有害物質進入濃室被去除,處理后鍍液中少量損失的硫酸鎳、次亞磷酸鈉經補加達正常水平,鍍速仍有15μm/h,鍍層外觀光亮,耐蝕性能好。
2、化學鍍鎳廢液碳酸鈣過濾離子交換法再生技術
2.1再生原理
在進行化學工程廢液處理和再生時,要先用碳酸鈣濾床對化學鍍鎳廢液進行過濾,在過濾過程中能夠將鍍液中的氫離子充分的與碳酸鈣進行反應,將反應產生的硫酸鈣等沉淀物沉淀到沉淀槽內,然后再用氨水來對廢液的pH值進行調節,最后進行靜置處理。再利用第一陽注和第二陽注交替的方法,通過第一陽注時其實現鈉離子的飽和,達到相應的交換條件促使廢液得到凈化。
2.2影響化學鍍鎳廢液再生技術的因素
為了更好的對化學廢液的再生技術進行研究,做了一些實驗在來驗證。通過實驗數據表明,對化學鍍鎳廢液再生技術的影響因素主要有4個。第一個,溫度。鎳磷的去除率受溫度的影響會發生很大的變化,當溫度升高時,去除率也隨著溫度的升高再不斷地增加。通過大量數據的表明,當環境溫度在90℃時,從經濟的角度來看,去除率最為理想。第二,時間。在化學廢液的再生中,時間也是重要的影響因素。時間在2h以內去磷的效果最為理想,因此,在化學廢液再生中,把2h作為最佳的時間。第三,pH值。溶液的酸堿性也會影響廢液的再生。中性溶液中鎳磷的去除效果最佳,也就是說當pH值大于7時,就會導致鎳離子的損失增加,因此,把pH=7作為最佳的操作范圍。第四,流速。流速也會對化學廢液的再生產生影響,當流速增加時,磷離子的去除效率就會降低,當流速在0~1.1m/h內變化的效果不是很明顯,因此把1.1m/h流速視為最佳,也即是說在進行化學廢液再生時,控制流速在1.1m/h。
2.3再生鍍液的施鍍效果
在對鍍鎳廢液進行過再生處理以后,在一定條件下就可以進行施鍍。為了進一步驗證施鍍的效果,并采用增量法測定對其沉淀速度進行測量,同時對鍍層進行耐腐蝕性和硬度的測量。如果測量的結果顯示,鍍層的效果和原液中的施鍍的效果類似,并且鍍層具有不脫落、不起層和較高的結合性,則說明化學鍍鎳廢液的再生工作順利完成。
關鍵詞: 工程施工;科學;施工計劃管理;研究
計劃管理是通過計劃來組織和協調企業生產、經營活動的一項管理制度,公路施工企業的工程計劃管理是企業平衡勞動、調配材料、調度設備、籌備資金等計劃管理的基礎。搞好施工企業的計劃管理有利于領導部門合理布置人力、物力、財力,指導施工生產活動的順利進行,有利于廣大職工明確目標,更好地發揮主動精神,有利于施工企業降低工程成本、提高經濟效益。搞好工程計劃管理也是企業本身不斷提高企業經營素質和競爭能力滿足建設方提
出的工期、質量、費用等要求。
近年來工程計劃管理面臨著很大挑戰,有些項目因得不到當地政府的支持,征地、拆遷工作等不能按計劃完成,致使個別標段施工進度嚴重滯后,建設方的中、長期計劃得不到落實,施工企業也是面臨進退兩難的尷尬處境,由此產生了很多問題,不僅相關方蒙受很大經濟損失,而且也造成了不良的社會影響。由此就公路施工企業而言搞好工程計劃管理及時調整計劃戰略,既能最大限度的滿足建設方的進度要求,又免受不必要的經濟損失就顯得尤為重要。計劃管理有其多變性特點,當施工單位按承包合同組織進場施工后,由于征地、拆遷的影響、施工條件的變化、設計的修改、工程變更以及業主、監理對工程工期的要求等不可預見因素較多,這就造成施工企業的施工計劃的多變性。因此,編制施工計劃除了要積極可靠和留有余地外,還要迅速收集和分析變化的信息,及時調整計劃,以便適應隨時變化的新情況。計劃管理在執行中調整的必要性:無論采用什么方法編制的計劃,施工計劃都只是一種設想文件,當工程施工計劃交付實施之后,通常都會在不同程度上受到計劃實施條件的限制和影響。一個比較好的計劃,因為考慮施工條件和各種變化因素的影響比較切合實際與周到,執行起來與實際出入
較少。但再好的施工計劃方案,由于在施工過程中資源的供應、工藝方法和氣候等因素不可避免地會隨機變化,必然造成實際進度與計劃進度發生偏差,如果這種偏差得不到及時的糾正,進度總計劃目標的實現必然會受到影響。因此,要發揮計劃在工程施工過程中的指導和控制作用,及時、有效地調整施工計劃是必須的。也就是計劃的合理性和均衡性是相對的、有條件的,計劃的滯后性和局限性是絕對的,只有對計劃進行及時的調整,才能使計劃適應客觀條件的變化。計劃控制的原則:施工計劃管理分為質量、工期、成本和安全四大目標體系,四者之間相互依存,互為前提,辯證統一。而其中工期目標在保證其他目標前提下,往往顯得更為重要和緊迫。
因此,對施工進度的控制決定著管理目標的成敗。工程施工計劃的調整:在工程施工進度檢查過程中,一旦發現實際進度與計劃進度不符,即出現進度偏差時,計劃人員必須認真尋找產生偏差的原因,分析進度偏差對后續工作產生的影響,并采取必要的進度調整措施,以確??傮w計劃的實現。具體調整過程為以下幾方面。
(1)分析產生進度偏差的原因。計劃人員通常根據所收集的實際數據與計劃數據進行比較來發現進度偏差,了解實際進度比計劃進度提前還是落后,深入現場,進行調查,以查明原因。對于出現重大偏差的項目,計劃人員必須匯報給主觀領導,有企業的主觀領導與業主溝通,作出重大計劃的調整方案;同時對該項目的人員、材料、設備、資金等作出相應的調整,以減少不必要的損失。
(2)分析偏差對后續工作的影響。當實際進度與計劃進度產生偏差時,在作必要的調整之前,需要分析由此產生的影響,例如對那些后續工作產生影響、對總工期有何影響以及影響的大小。
(3)確定影響后續工作和總工期的限制條件。在分析了對后續工作的影響之后,需要采取一定的調整措施,此時應首先確定進度可調整的范圍,以及總工期允許調整的范圍。
(4)采取計劃調整措施。相關方為保證調整后計劃的有效實施,必須采取相應的經濟措施、組織措施、技術措施、合同措施等,以保證最終任務目標的實現。施工企業的計劃管理的關鍵應搞好里程碑事件的管理。發生里程碑事件的原因除一些自然災害影響施工計劃落實以外,一般為征地、拆遷及變更問題的影響。合同規定該問題一般由業主負責解決,但由于一些沿線的鄉鎮、村委會、通訊、電力部門等對賠償問題與業主意見不一致,造成問題復雜化,致使
這些問題遲遲不解決。作為施工企業應積極配合有關部門,而不能一味的等靠,甚至不與業主溝通隨意撤出。如此不僅影響本單位形象,也給解決問題增加難度。
二、施工計劃的重要性
在過去的工程建設中,有時會出現施工時間超過期限,耗費資金超過預算,造成企業虧損,所建工程的社會效益和經濟效益低下。究其原因,從企業的內部管理來說,人們經過長期的工程實踐認識到,只在企業進行生產經營活動之初,就針對企業的發展經營目標,認真制訂完成工程項目的實施計劃,并在施工過程中,以此計劃來指導、檢查和調節具體的施工活動,才能有利于企業的發展和提高經濟效益。為了充分發揮施工計劃的作用,每一具體計劃都應認真制訂、實施和調整。工程性質規模、工期要求。了解施工條件和勞動力、機械設備、材料等資源情況。
(二)均衡、科學地安排計劃
綜合平衡是計劃管理的核心,也是計劃工作的基本方法。要統籌兼顧全面考慮,搞好施工任務與勞動力、機械設備、材料供應之間的平衡,科學合理地安排人力、物力。
(三)積極可行,留有余地
所謂積極,就是既要尊重規律,又要在客觀條件允許的情況下充分發揮主觀能動性,挖掘潛力,運用各種技術組織措施,使計劃指標具有先進性。所謂可行,就是要從實際出發,充分考慮計劃的可行性,使計劃留有充分余地,防止指標過高而挫傷執行者的積極性。
(四)計劃指標要明確具體
做到長計劃、短安排,年度計劃要保證合同工期的要求;季度計劃要保證年度計劃的完成;月份計劃要保證季度計劃的完成;避免各類計劃之間的脫節。
(五)突出重點
一般工程應受重點工程的制約;附屬工程應受主體工程的制約;單位工程計劃應受項目總進度計劃的制約。
(六)計劃的內容及要求
項目經理部計劃人員應依據合同、施工組織設計和甲方的有關要求,以及施工的客觀條件,負責編制所轄工程項目的月份施工計劃和季度、年度建議施工計劃,內容要準確、完整,分清投資和建安數量,如有變更的項目,合同數量有變化的要及時做好調整。應根據所施工的工程項目按章、節進行編制施工計劃,章、節內容包括主要施工項目的數量、產值(土石方、橋、隧、涵要進行折合),最后以書面的形式對所施工的項目進行形象說明,特別應提出本期計劃中按合同工期即將完工的項目。概況總結上期計劃的執行情況,對未完成的項目要分析出原因,以便領導及時采取措施,并附質量、安全保證措施和技術措施。