在实践中培养学生的创新意识

【摘要】为了开拓学生的创新思维，本文结合自己的教学过程，探讨了

如何注重培养学生的创新意识，完善工艺过程，将所学的理论知识应用

于生产实践中。

【关键词】氧化塔 换热面积 停留时间

随着知识经济的来临，世界各国的竞争也日趋激烈，这种竞争是综合国力的竞争，实质上就是知识创新的竞争。在知识经济时代，一个国家的创新能力，将决定该国在国际竞争和国际格局中的地位。因此，如何把握机遇迎接挑战，培养适应时展的高素质创造型人才，是教育领域刻不容缓的新课题。在我国，传统的教学观念只注重知识的传授，只强调知识的积累，而忽视学生创新能力的培养。在这种观念的支配下，职业学校培养出的学生只掌握了理论知识，不能将理论知识与生产实践相结合。而知识经济时代，社会需要既具有扎实的理论知识，又具有创造性的人才。正确地引导学生将所掌握的理论知识应用于生产实践，解决生产中的一些难题，不仅能加深学生对理论指导实践的认识，也能充分调动学生的聪明才智为生产服务。

改革传统课堂教学是培养学生创新思维能力的主要渠道。人的一生所掌握的知识毕竟有限，学生通过学校教育所掌握的知识更为有限，现代教育教给学生的应是获取知识的能力和具有一定的创新能力，而不仅仅是学到知识。我们必须认清教育的主体是学生，而不是教师，当然教师仍然应该起主导作用。而充分发挥教师的主导作用，并不是教师占据整个课堂，满堂灌。要转变教学模式，教师的主导作用表现在教学中，应该把培养学生的学习能力和创造能力作为教学的根本目标，引导学生去理解知识，灵活地运用知识，创造性的思考在学习中所遇到的各种问题，既不是接受现成的结论，也不是死记硬背这些结论。在课堂上教师要少讲、精讲，多给学生一些自由空间，要以启发式教学为基本方式。

我们在本溪市化学厂实习期间，根据氧化塔存在的问题，引导学生提出一些改进意见，具有一定的实际意义。

1.氧化塔的结构及存在的问题

1.1 氧化塔是蒽醌法生产双氧水的关键设备之一，由三节等高塔组成，每节塔的有效高度为5.7m，全塔总有效高度为17.1m，各塔节之间互不相通。

1.2 氧化塔内所进行的反应是氧化反应，该反应是一个放热过程，反应所放出的热量被冷却水带走

由于氧化反应速度进行得很快，使得大部分反应都在上节塔内完成，而中节塔和下节塔得不到充分利用。经测试各节塔内物料反应的比例如下：上节塔完成总反应的73%，中节塔完成总反应的22%，下节塔完成总反应的5%，物料在全塔内总的停留时间为54分钟，存在的问题如下：

a．上节塔反应量大，放出热量多，反应热移出困难，造成上节塔内温度过高（工艺要求40～50℃、而实际高达70～75℃），使双氧水分解几率增大，导致产品收率下降。

b．上节塔内温度过高，造成塔内的有机溶剂大量蒸发，增加了原料消耗，提高了产品的成本。

c．双氧水分解，溶剂蒸发，极大地增加了不安全因素，同时也污染了环境。

2.改进意见

根据氧化塔的结构及存在的问题，决定保证物料在塔内的总停留时间不变，调整物料在各节塔内的停留时间，即缩短物料在上节塔及中节塔内的停留时间，延长物料在下节塔内的停留时间。使部分反应下移，减轻上节塔负荷从而降低上节塔的温度。为此，采取在塔的总高度及直径不变的情况下，将原三节等高塔改造成由上至下逐渐加长的氧化塔，以便充分发挥中、下塔的作用。改造后的氧化塔各塔节中的反应温度都保持在40～50℃，从而避免了上节塔温度过高的现象，使工艺条件更加优化。

3.计算结果

3.1 基本数据：

a．氧化塔直径1.0m；

b．年生产双氧水2000吨；

c．氢化液流量10. 80m3/h；

d．氢化液密度924.30kg/m3；

e．氢化液比热0. 695kcal/kg.k;

f.氧化液流量10. 93m3/h；

g，氧化液密度965. 2kg/m3；

h．氧化液比热0. 692kcal/kg.k；

i．物料进、出塔温度均为40℃；

j．冷却水入口温度为15℃，其出口温度为20℃。

3.2 上节塔高的计算

上节塔内反应量按总反应的35%计算。

所需换热面积：A1=8.9m2

求得上节塔高：L1=2.83m，取L1=3.0m

3.3 中节塔高的计算

中节塔内反应量按总反应的40%计算。所需换热面积：A=9.98m2

求得中节塔高：L2＝3.2m，取L2＝3.5m.

3.4 下节塔高的计算

下节塔高=全塔总有效高-（上节塔高+中节塔高）

＝17.1-(3.0+3.5)

＝10.6m

3.5 物料在各节塔内的停留时间

根据各节塔的高度，求得物料在各节塔内的停留时间为：上节塔内物料的停留时间为8分钟，中节塔内物料的停留时间为11分钟，下节塔内物料的停留时间为35分钟。

学生通过实习中发现的问题，抓住主要矛盾，利用所学理论知识，在课程设计中进行改进。从化学反应动力学及热量衡算入手，对传统的设备进行改造，在设备现有规格及造价不变的前提下，基本上解决了生产上所存在的问题，降低产品的成本，减轻了对环境的污染，提高了产品的产量，具有一定的创新精神。通过本次课程设计我们指导教师感到在课程设计中教师正确引导、启发学生的思维，对学生走出校门后能尽快地进入角色十分重要。

参考文献

［1］ 汤金石 赵锦全，化工过程及设备。化学工业出版社，2010.

［2］ 赵杰民，基本有机化工工厂装备．化学工业出版社，1995