化学应用工程范文

时间:2023-08-15 10:56:54

化学应用工程

化学应用工程范文第1篇

【关键词】工程思维;应用化学;指导工作

随着国民经济建设及人民生活水平的提高,化学产品在生活中的需求度越来越高,同时,在化学产品不断被需求的过程中,对应用化学的研究也随之快速发展。通过应用化学对工程思维进行培养具有重要作用。为了更好地指导工作,在应用化学中培养工程思维从而对当前工作进行指导是一种很好的思路。应用化学对工程思维的培养并对当前工作进行指导具有尤为重要的意义。

1.工程思维的特点

工程思维是一种具有筹划性的思维,即它是在工程师根据理论在工程设计及应用研究中形成的思维且以人类的实践目的为依据所预先做的切实可行的思维活动。工程思维作为运用知识解决工程实践问题的核心具有以下特点:

1.1工程思维具有较强的综合性

在实际工程的解决过程中具有复杂性及多样性的特点。由于工程思维所要解决的就是在工程实际进行的过程中出现的问题,其思维方法及方式需差异化并且应依据工程实践经验及自然科学中的各种原理从多层次、多角度对思维对象进行综合性观察研究,以达到问题解决的目的。在用工程思维解决实际问题的过程中不仅会涉及专业技术知识及经验,同时还有自然科学、人文科学及社会科学等方面的内容。

1.2工程思维具有较强的实践性

任何思维方式都是以解决实际问题为目的所做的预先筹划性思维活动。工程思维是以工程实践及现实生活为基础在提出问题的同时运用工程专业技术及科学理论去解决问题。

1.3工程思维具有创新性

创新不是对过时的旧事物进行简单改造修补,而是一种从根本上进行变革的质变过程。工程思维在解决问题的过程中兼具对既有设想进行构思的量上的渐进性积累,同时也会有顿悟的飞跃性的改变,这就是思维过程的质变即创新。

2.应用化学对工程思维树立、培养的重要意义

由于工程思维具备以上特征,可以得出工程思维作为培养人们实践工作能力的基础,对指导工作可以起到事倍功半的效果,运用工程思维指导实际工作可以更好地达到工作要求及目的 [1]。这是因为应用化学也具有几方面的特点:

2.1应用化学与现代化社会的密切关系

化学应用作为科技现代化的重要组成部分之一突出了科技现代化是现代化关键的这一概念。材料、信息及能源是现代科技的三个重要支柱。而材料对应用化学的依赖性决定了应用化学在科技现代化进程中的重要地位。在应用化学理论的基础上应更好地将理论运用在化学工程开发的实际过程中,因此,应用化学对工程思维的培养对现代化社会有着极其重要的作用。

2.2化学研究的范围在逐渐扩大

随着科技的迅速发展,化学研究的范围不仅应从微观及人类社会生活的角度进行研究,还应从宏观的角度深入到各个领域中去。在这一过程中形成了很多交叉学科,例如能源化学、环境化学及生命化学等,化学研究范围的不断扩大对其应用发展尤为重要。

2.3应用化学与人类生活及国民经济建设密不可分

应用化学对国民生活水平的质量提高有着很大影响作用。人口、能源及环保等众多社会问题都与应用化学关系密切,同时也是应用化学需要研究的重点课题[2]。

3.在应用化学中如何培养工程思维并指导工作

工程活动作为一个完成的过程包括设计、制造及使用三个阶段。工程思维对不同的工程活动阶段有着相对应的思维过程,并且在工程思维的各个阶段也有着自身的思维形式和侧重点。因此,在化学应用中对工程思维不同阶段的培养有着重要作用:

3.1应用化学中对工程思维设计阶段的培养

在工程活动中工程思维在新的需求下首先应对工程中将会参与进来的人工、材料等进行筹划思考,这就是工程思维的第一个阶段:设计思维阶段。

工程思维的设计阶段基于实施者的需求应设计出一个具体的人工物蓝图,在设计的同时工程思维面对着现实可行性与潜在可能性双方面的转化可能性,因此需要找出工程实在与理想间存在的差距和矛盾并通过思考进行解决。由于工程活动的繁琐、复杂性,工程思维的设计求解过程需要对多科学融合性及跨学科交叉性进行综合思考。因此,在应用化学中着眼于工程的效用和功能,工程设计思维应运用规则、概念及模型等并通过实践的思考方式使工程思维在现实中得以运用。

3.2应用化学中对工程思维制造阶段的培养

工程的制作思维应从设计入手并行动。制造思维是对工程活动的构建进行的有效思考过程。制造思维通过组织工程材料和管理等方面的工作,协调工程活动中的各方工作人员来保证工程制造活动的一致性、连贯性,并且通过合理配置并使用资源达到各种关系被正确处理。

3.3应用化学中对工程思维使用阶段的培养

在工程活动竣工后,其使用价值就会被突显出来,对于人工物的使用同样需要工程思维对其进行探究。工程使用思维作为工程思维的最后一个阶段也有着十分重要的作用。工程项目作为为特殊目的而直到的产物,在其实现特殊价值后可利用工程使用思维对其另作他用。

在使用工程项目的阶段,为了使其正常发挥功能就必须对其的维护进行思考,就实际工程项目的磨损及消耗等现象运用工程使用思维对其的维护工作进行思考,并且运用相应的延缓老化、磨损的方式及手段达到维护的目的。

4、通过应用化学培养工程思维并指导工作的具体措施

21世纪是信息爆炸、科学技术迅速发展的社会。应用化学作为一门实用类学科,它与数学、物理等学科共同成为自然科学发展的基础,工程思维是一种筹划性思维,对人们的各项活动有着重要的指导意义。通过应用化学培养工程思维并指导工作对于当前的工程活动而言有着十分重要的意义,因此要通过应用化学思维,不断培养工程思维,进而更好的指导工程活动的建设。

4.1 学习相关的理论知识

我们在培养工程思维之前,要学习有关应用化学的专业知识,通过相关的专业知识来指导实践,培养工程思维。例如在学习物理化学时,我们可以用热力学理论和其他相关的化学理论来分析各种能源的优劣,在学习的过程中也要注重培养工程思维,用这种的具有筹划性和前瞻性的思维来指导相关的工程活动。

4.2 在实践活动中培养工程思维

在学习了应用化学的相关知识后,我们要在具体的实践活动中培养工程思维,进而指导各项工程活动。工程思维具有很强的实践性,它能在人类进行各项活动时,提供思维上的支持,在实践中提出问题,进而运用应用化学的相关科技成果来改造客观世界,更好的进行各项工程活动。

结束语

随着人类社会不断发展的历史进程,工程活动不仅集合了人类智慧的结晶,同时也记载着人类创新思维的发展过程。人的思维方式将跟随着时代的脚步不断开放化、系统化,并对实际工作起到有效的指导作用。人类思维活动以动态的形式进行,应在指导工作的过程中做到与时俱进并且学会创新。随着科技创新的脚步,在工程活动建设过程中人类的思维也在不断进步。因此,通过应用化学对工程思维进行培养并指导当前工作有着十分重大的意义及作用。

参考文献:

[1]王松俊,雷二庆,张明华等.军事医学的工程思维与工程系统管理[J].军事医学,2012,36(9)

[2]杨建科.社会工程思维的地位和特征[J].西安交通大学学报(社会科学版),2014,34(3)

[3]赖小勤.文学活动的悟性思维对工程思维的影响[J].现代企业教育,2014,(16)

化学应用工程范文第2篇

关键词:工程思维;化学教学;措施

化学和人们的生活息息相关,学校开展化学教学不仅是为了让学习一些理论知识,更重要的是希望学生可以将这些理论知识应用到实践中,进而为我国化学行业的发展贡献一份力量。因此,教师在实际开展应用化学教学的过程中,必须要转变传统的教学观念,淘汰陈旧的教学方式,在教学中从工程思维角度出发,培养学生的化学实践能力以及应用能力,以此来促使学生不是书呆子,而是具备丰富化学理论知识以及实践能力的复合型人才。

一、工程思维概述

1、内涵所谓的工程思维,就是指在对工程进行实际设计和深入研究的过程中所形成的一种思维,此思维可以说是筹划性思维,它主要是以相关的理论为基础,在此基础为人类实现其实践目的而制定可行计划的思维活动。工程思维的应用可以帮助人们解决很多工程实践过程中遇到的问题,所以将此思维应用到化学教学中是具有积极意义的。2、展现出来的特征工程思维和一般思维不同,工程思维所展现出来的特征十分鲜明,本文对其特征进行了分析,具体有以下几点:第一点,综合性特征。工程思维存在的主要目的就是解决工程中遇到的实际问题,在工程实施中,可能会出现的问题有很多,比如说经济方面的、科学方面的以及艺术方面等,这些可能会出现的问题十分地复杂,所以在利用工程思维进行问题解决的过程中,不能使用单一的思维形式以及方法,需要从多个角度以及不同每个层次来对思维对象开展综合分析,然后采用综合性的方法来解决问题。所以说,思维特征具有综合性。第二点,实践性特征。工程思维是对工程实践中的问题进行解决,在这一过程中,需要先确定工程目标、提出多样的方案、进行方案的分析比较、确定方案并实施、对实施效果进行检验,最后需要调整方案。在这一系列的思维过程中,实现了对理论知识的充分应用,所以说,工程思维具有实践性。

二、如何在化学教学应用并培养工程思维

就目前我国化学专业教学现状进行分析后可以发现,在化学教学中理论教学仍然占据主要地位,很多教师注重理论知识的灌输,从而忽视了化学实践,这样的教学就使得学生不具备化学实践能力,在其日后走上工作岗位之后,因为在校期间接触的工程实践比较少,从而导致学生很难胜任实践性比较强的岗位工作,针对这样的情况,教师在开展化学教学的过程中,必须要采取有效的措施应用工程思维,并培养学生的工程思维,以此来提高学生的实践能力,培养出复合型的人才。1、从课堂教学入手,应用并培养工程思维化学是一门基础知识比较多的学科,所以若是学生的基础不牢固,那么在后期学习化学知识将会非常的困难,鉴于这样的情况,教师在开展课堂教学的过程中,应该做好理论化学教学。教师需要将理论知识讲授给学生,并通过理论联系实际的方式来使理论课程知识讲解更有趣,学生不会在学习理论知识的过程中感到枯燥乏味。比如说,教师在讲解表面活性剂这一理论知识内容的时候,可以将其与生活实际联系在一起,让学生知道洗衣粉、餐具洗涤剂中都是有表面活性剂的。这样可以激起学生的学习兴趣,并让学生更好地理解理论知识[1]。教师在进行课堂教学的过程中,还应该做好工程类化学教学。从字面上可以理解,工程类化学和理论教学之间是不同的,工程类化学更注重实践性,所以教师在进行此类型化学教学的过程中,就应该对学生的工程意识进行培养,并引导学生分析问题,帮助学生确定学习目标,制定工程实践计划等,以此来引导学生形成工程思维。比如说,教师在讲解溶液与离子平衡这一课知识的时候,教师就可以通过冰点下降这一案例来引发学生进行思考,之后教师需要讲解缓冲溶液溶度积等知识,并在理论知识讲解完成之后列举工程技术中的实例,比如说金属离子分步沉淀等[2]。这样的教学方法一方面可以激发学生的学习兴趣,另一方面则可以通过工程实例涉及到的化学知识讲解来帮助学生形成工程思维。2、从实践教学入手,应用并培养工程思维教师在开展化学教学过程中,因为化学知识理解起来较为困难,而且很多知识若是不通过实验来验证,那么也无法加深学生对知识的理解,鉴于这样的情况,教师在进行教学的过程中,应从实践教学入手,通过实践来让学生更好地理解知识,并让学生在实践中得到锻炼,提高学生的创新能力、观察能力以及科学实践研究能力等,只有从全方位对学生进行培养,才能促使学生成长为复合型人才,满足社会对化学人才的要求。教师在进行化学实验教学中,应该对学生实验中出现的不符合规定的操作进行讲解,并让学生进行思考,促使学生在实验中能够提高自己的思维、分析以及观察等能力。教师在让学生进行验证性实验的同时还应该让学生进行综合性以及设计性实验,这些实验的开展能够促使学生分析、解决问题的能力得到提升,并在实验过程中形成工程思维,提高自身的应变能力以及适应能力。所以说,教师在进行化学教学过程中,应该提高对实验教学的重视程度,并在此教学过程中通过让学生进行更多的实验来培养学生的工程思维。

三、结束语

综上所述,在我国教育教学中,化学这一学科有着举足轻重的地位,化学科学不仅和化学行业发展有着密切的关系,和其它学科之间也有着潜在的联系,学好化学知识对学生的成长发展来说有着积极的作用。鉴于化学的重要性,化学教师必须要提高自身的责任感,并在教学中摒弃传统的教学方法,充分应用工程思维进行教学,以此来提高教学效率,并让学生在学习化学知识的过程中形成工程思维,进而为学生以后从事与化学相关的工作奠定良好的基础。

参考文献

[1]李颖,刘松琴.工程化学教学与创新能力培养的探讨[J].大学化学,2011,26(4):42-44.

[2]朱云龙.用工程思维看待应用化学教学[J].大观周刊,2011,(48):131-131.

化学应用工程范文第3篇

关键词:夹点技术 原理 应用 前景

1、前言

过程工业为了降低生产成本、合理利用资源,己从对单台设备的操作优化集成发展到对整个系统的集成优化, 即采用过程集成技术, 在70 年代末, 英国曼彻斯特大学BodoL innhoff[1] 教授及其同事于20世纪70年代末在前人研究成果的基础上提出的换热网络优化设计方法, 并逐步发展成为化工过程能量综合技术的方法论[1],即夹点技术。采用这种技术对于新装置设计而言, 比传统方法节能30%―50% ; 同时, 近几年逐渐应用于老装置的节能改造中, 其改造投资低, 却能取得较好的节能目的。

2、夹点技术的原理

2.1夹点的定义

化工工艺过程中存在多股冷、热物流,冷、热物流间的换热量与公用工程耗量的关系可用温- 焓( T - H) 图表示。多股冷、热物流在T - H 图上可分别合并为冷、热物流复合曲线,两曲线在H 轴上投影的重叠即为冷、热物流间的换热量,不重叠的即为冷热公用工程耗量。当两曲线在水平方向上相互移近时,热回收量Qx 增大,而公用工程耗量Qc和QH减小,各部位的传热温差也减小[2]。当曲线互相接近至某一点达到最小允许传热功当量温差Tmin 时,热回收量达到最大( Qx,max) ,冷、热公用工程髦量达到最小( Qc ,min , QH ,min) ,两曲线运动纵坐标最接近的位置叫作夹点[3]。

2.2夹点的确定

复合温焓线可很直观地确定系统夹点的位置。但当物流较多时, 复合温焓线显得很繁琐,并且不够准确, 此时常采用问题表格法精确计算确定夹点位置, 其步骤如下:

(1)以冷、热流体的平均温度为标尺, 划分温度区间[4]。

(2)对每个温区内进行热平衡计算, 以确定各温区所需的加热量和冷却量。

(3)进行热级联计算[5]。

a)计算外界无热量输入时各温区之间的热流通量。此时, 各温区之间可有自上而下的热流流通, 但不能有逆向热流流通。

b)为保证各温区之间的热通量不小于0, 根据a) 中计算结果, 取绝对值最大的负热通量为所需外界加入的最小热量, 即最小加热公用工程用量, 并由第一个温区输入; 然后计算外界输入最小加热公用工程量时各温区之间的热通量; 而由最后一个温区流出的热量, 就是最小冷却公用工程用量。

(4)温区之间热通量为0 处, 即为夹点。

2.3夹点技术的基本设计原则

夹点把网络系统分成两个在热力学上相互分离的两个子系统[6]。夹点上方的子系统是热阱系统, 热公用工程向其输入热能, 而没有任何热能流出, 夹点下方的子系统是热源系统, 由冷公用工程从系统带走热能, 而没有任何热能从外界流入。为了达到最小公用工程消耗, 实现最大能量回收,利用夹点技术对换热网络进行设计时, 必须遵循3 个基本原则[7]:

(1)不应有跨越夹点的传热;

(2)夹点之上不应设置任何公用工程冷却器;

(3)夹点之下不应设置任何公用工程加热器。

3、夹点技术的最新应用

3.1应用现状

目前, 夹点技术已在造纸企业、连续蒸煮设备传热网络、化肥生产企业及其他化工领域获得了广泛的应用, 并取得了显著的效益[8]。夹点技术在国外工业界也受到重视,国际上知名的化工公司和建筑公司均普遍采用夹点技术。据统计,世界上已有100 多家公司在至少1000 多个工程项目上使用夹点技术进行了新厂设计,老厂改造或可行性研究,一些大型工程公司和鲁姆斯、凯洛格、千代田、东洋等都有专门小组从事夹点技术设计,目前夹点技术已成为世界性的工程设计标准。

1) 夹点技术的应用范围在拓展。目前用于换热网络的夹点分析已趋成熟, 夹点技术研究的热点转向传质网络分析。通过夹点分析, 一个阶段的工艺流股也能用于另一阶段, 以此回收或利用流股中携带的原料, 节约试剂。应用夹点原理还可将资源利用与经济结合管理, 构造投资组合曲线以达到最大利润,以获得最大的效益。

2) 应用夹点技术的系统范围扩大。所选定的系统的范围越大, 系统优化的效果越明显, 但传热网络和传质网络也越复杂, 设计和实施起来就比较困难, 需要设计方法和相应的软件不断改进以满足要求。

3) 夹点技术的综合使用。现在许多研究者将多种夹点技术综合使用以达到多重目的。

3.2 夹点技术的应用领域[9]

4、结语

夹点技术的节能作用愈发彰显,也逐渐引起了各个国家和大型公司,诸如德国的BASF,日本的MKC等,对夹点技术的研究和进一步的推广和利用将成为一种趋势。

总之,当前能源供应短缺成为经济增长的制约因素之一,对于石油、化工等典型的过程工业,用夹点分析的方法对过程系统的用能、用水状况进行诊断,可找到过程系统的用能的制约因素所在,因而夹点技术在换热网络、水网络中的应用可为国民经济的发展带来巨大的经济效益和社会效益。大量的工程实例证明,利用夹点分析技术,指导具体过程系统工程的改造或设计,能降低公用工程消耗量和初期的投资费用,实施方法简单,具有明显的优势,应用前景广阔。

参考文献:

[1]Linnhoff B, Vredeveld DR.Pinch Technolygy Has Comeof Age[J].Chem Eng Prog, 1984, ( 7) : 33- 44.

[2]李志坚.实施节能减排促进化肥行业结构调整[J].中国石油和化工经济分析,2007(19):26.

[3]冯宵.化工节能与技术(第二版)[M].北京:化学工业出版社, 2004:166- 173.

[4]陈清林, 华贲. 能量系统热力学分析优化方法发展趋势[J].自然杂志, 1999, 21( 6) : 322- 324.

[5]王瑾, 张凤美, 李明林.苯和乙烯液相烷基化生产乙苯技术的工业应用, 石油炼制与化工, 2002, 33( 9) : 13- 17.

[6]Linnhoff B,Flower J R.Synthesis of Heat Exchanger Networks (Part), Systematic Generation of Energy Optimal Networks[J].AIChEJ,1978,24: 642-654.

[7]王松汉. 工艺和系统设计[M] .石油化工设计手册,第4卷. 北京:化学工业出版社, 2003.

[8]王利文, 陈保东, 王利权等.夹点理论及其在换热网络中的应用[J].辽宁石油化工大学学报, 2005 ( 6 ): 54-58.

[9]陈清林, 华贲.能量系统热力学分析优化方法发展趋势[J].自然杂志, 1999, 21( 6) : 322- 324.

化学应用工程范文第4篇

关键词:实验室;智能;自动化

目前,国内外高校及科研院所对智能实验室的研究,大多数还处于理论研究之中,付诸实践建设成的比较少。目前对于智能化学化工实验室的研究,主要体现在以下几个方面:一是对智能化学化工实验室实现功能的研究。智能化学、化工实验室作为一种新型概念,在国内外还没有统一的标准,如何建、怎样建、应该具备什么功能、怎么实现其功能、如何实现其智能化管理等,这些问题是在智能化学化工实验室建设中亟待解决的[1]。二是对实验室管理系统软件的研究。传统的实验室管理主要是以人工管理为主,依靠实验管理人员的监管,根据实验项目对实验仪器、实验耗材进行调配,保证实验教学的日常运行。随着高等教育的不断普及,学生的增多使得这一传统的管理方式显得捉襟见肘[2]。实验室管理系统软件的研究及开发能大大提高管理工作效率,提升管理和服务水平,充分发挥实验室各种资源的作用,整合实验室相关工作和业务,使实验室管理更加科学化、规范化[3]。例如:2014年7月,上海交通大学-泰克智能实验室正式揭幕,成为全球第一个通过无线网络来大规模管理实验室的智能实验室[4]。三是已建成的智能实验室大多是信息技术智能化实验室,清华大学于2009年建成多媒体信号与智能信息处理实验室,但侧重于对音频信号中所蕴含的信息进行处理和使用;2014年国内首个工业4.0-智能工厂实验室在同济大学建成,但侧重于工业制造[5];厦门大学的智能数据分析与处理实验室,主要是从事智能信号/数据分析与处理的基本方法与应用研究。目前,对智能实验室的研究大多数还处于概念研究阶段,研究成果应用的领域还比较狭窄,尤其是在化学、化工实验室智能化方面还是空白,因此本文的研究将在智能化学化工实验室研究方面起到补充、引领和指导作用。

1系统概述

本智能化学化工实验室系统共有:数字实验室、公用工程管理系统、空气处理系统、防火预警系统、监控系统、三废监测系统以及仓管系统,各功能模块可以任意选择组合,并根据个体需要进行拓展建设。在该智能化工化学实验室系统中,实行分级管理、远程监控处理、移动互联互通。总逻辑图见图1。其中,数字实训室模块通过“人机交互”、网络远程作业等技术提高了实验室使用效率,降低了操作人员及管理人员的风险;实验室空气处理系统模块、实验室三废监测系统对实验室中的操作区、中控区、排放区等区域的水、气环境进行报警监测,并通过通风、稀释、调整实验工艺等方法进行处理,保证了实验室内部及周边的环境的优化;防火预警系统、公用工程管理系统、监控系统三模块对实验室的水、电、气进行实时监控和预警,保证实验室的水、电、气的安全高效使用,确保实验设备、设施安全;实验室仓管系统可以对设备设施的配件、实验用品及成品的存放进行实时监控及适时调配,保证设备设施配件的及时更换维修、实验物品高效使用及安全存放.

2技术基础

该智能化学化工实验室基于物联网技术[6]而建立起来,主要围绕数字化化工实验室组建了六个监测、控制模块—空气处理系统、公用工程管理系统、防火预警系统、监控系统、三废监测系统、仓库管理系统。通过互联网技术,将实验、实训物品、仪器结合在一起,进而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

3建设标准

为了建设国内一流化学、化工实验室,培养达到国际标准的高水平化工专业人才,使毕业生具有国际竞争力,该智能实验室按照当前最先进的物联网技术及国际实验室人才培养要求(《华盛顿协议》)来建设。该协议是国际工程师互认体系的六个协议中最具权威性、国际化程度较高、体系较为完整的“协议”,是加入其他相关协议的门槛和基础[7]。ABET是《华盛顿协议》的6个发起工程组织之一,是AccreditationBoardforEngineeringandTechnology(美国工程与技术鉴定委员会)的简称,创建于1932年,是专门从事工程(Engineering)、技术(Technology)、电脑(Computing)、应用科学(AppliedScience)四大领域的学术机构工程及技术教育认证的民间机构,具有公正性与权威性,并且它的专业鉴定已获得国际认可[8]。2014年华东理工大学(化学工程与工艺专业)通过了ABET化学工程人才培养质量认证[9]。该智能实验室系统依照华东理工大学化工实验室的标准来创建,计划未来能成为ABET认证的国内一流实验室。

4智能实验室系统组成

4.1数字实验室

该模块包括化工实验室功能介绍,化工实验室设备信息,实验数据收集、分析、共享平台,作业上传及成绩平台等功能,管理、操作人员可以通过相关功能对实验室进行基本的了解、自我培训考核及实验数据分析,如图2所示.

4.2实验室空气处理系统

该模块包括操作区空气检测系统、中控区空气检测系统、通风换气系统三个子模块,主要检测处理化工实验室内空气。可通过检测仪表对有毒有害气体、可燃气体、PM2.5等污染物进行检测,并通过通风及净化装置根据循环量、正压值、颗粒数等标准进行换气、净化处理。如图3所示。

4.3实验室公用工程管理系统

该模块包括水源智能管理、电源智能管理和气源智能管理三个功能。可以通过流量计、压力表、自动阀门等仪表阀门对水量、电量、气量,水压、电压、气压进行监测记录,保证泄漏发生时及时切断相关阀门,避免浪费及发生严重事故。如图4所示。

4.4防火预警系统

该模块中包含烟气感应系统、温度感应系统、水幕系统三个子系统,可以对烟雾、温度、火焰等感应,及时采取报警、喷淋措施,切断相关电、气等管路,打开或关闭相关安全门。如图5所示。

4.5实验室监控系统

该模块包含防盗系统、设备监控等功能,可对实验室的关键点进行安全监控,防止实验室的财产损失;可以监测设备内部,方便实验时的观察,便于实验的安全顺利进行及设备的及时维护。如图6所示。

4.6实验室三废监测系统

该模块包含废水、废气、噪音的监测等三个子系统。可以对实验室的“三废”的排放进行监测,以便及时通过通风、净化及调整实验工艺等方法保证排放的达标,不对周边环境造成污染。如图7所示。

4.7实验室仓管系统

该模块由设备零配件、设备消耗品、成品管理三个子系统组成。可以实现设备设施的配件、实验用品及成品的存放进行实时监控及适时调配,保证设备设施配件的及时更换维修,实验物品高效使用及安全存放。如图8所示。

5结论

本文对智能化学化工实验室进行了初步设计,对智能化学化工实验室研究起到补充、引领和指导作用,其研究过程、意义将在以下几个方面产生重要影响:

5.1有助于为智能化学化工实验室标准化的建立提供参考和支撑

目前,各高校及科研院所对智能化学化工实验室的概念及其实现功能还没有统一的认识,各单位研究的重点也不一致,本文提出的智能化学化工实验室,将集成数字实验室、空气处理系统、公用工程管理系统、防火预警系统、监控系统、三废监测系统和仓管系统,实现有机融合,针对实验人员准入管理、实验仪器设施管理、实验课程管理、实验过程控制、实验环境监测和仓库管理等多个方面,提出了智能化方案,将为智能化学化工实验室标准化的建立提供依据和参考。

5.2有助于填补国内化学化工智能实验室研究方面的空白

目前化学、化工实验过程智能化研究方面还是空白,鉴于化学、化工实验过程及实验药品的危险性、实验过程产生三废、实验过程意外情况紧急控制等原因,化学、化工实验过程的智能化将显得尤为重要。该研究将有助于填补国内外化学、化工实验室智能化研究的空白。

5.3有助于降低管理成本,提升实验管理效率

当前我国高等教育的资源并不是很丰富,高校实验室的实验设备相对于学生数量来说并不是很足,依托信息化技术的智能化学化工实验室将有助于减轻对人工的依赖,通过实验室的开放增加学生动手实践的锻炼机会,提升实验室利用率和使用效率,降低管理成本。

化学应用工程范文第5篇

本文作者:张红工作单位:辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司

在化工企业两套试车方案的选择起着决定性的作用,因此运用统计分析的方法可以找出合适的试车方案。方案一:按节点时间要求开工根据计划节点要求,空分厂生产出合格的氧气后,热电、公用工程、空分厂全部停车,等气化、合成厂单系列具备开工条件后,公用工程、热电、空分厂再重新开始联动试车。开工时间。动力锅炉点火至产氧气计划70天,而此时气化、合成不具备开车条件,停车39天,39天后再重新开工,98天后产合格天然气。试车阶段共计168天,生产费用共计21833万元,具体生产成本明细如下:(1)原料成本:燃料煤:动力锅炉点火至产氧气期间投入燃料煤13.44万吨,再重新开车投入燃料煤28.03万吨,成本共计13685万元(煤价为330元/吨)。原料煤:5.04万吨,成本1663万元(煤价为330元/吨)。(2)辅助材料。辅助材料共计604万元,其中:化学品三剂按照各装置提供的开车期间消耗数量单价计算费用为604万元(具体情况见表1、表2)。试车1阶段:公用工程厂、热电厂、空分厂开车成功,共用70天,再重新开车50天,表1为此期间耗用的原水、除盐水、循环水量及所对应的药剂消耗量、消耗费用。试车2阶段:气化厂、合成厂、储运厂开车成功,共用48天,表2为此期间水处理药剂及化学品消耗量、消耗费用。万吨,单价3.8元/吨,共计1094万元。电:耗量8136万kW(其中前120天耗电4680万kW,后48天耗电3456万kW),单价0.49元/kWh,成本3987万元。(4)灰渣导运费用预计:500万元。(5)临建项目费用预计:300万元。存在问题。污水问题:因污水处理厂现正在招标中,因此不具备使用条件。灰渣存放问题:因灰渣厂正在建设中,不具备使用条件。临时措施:锅炉所需冷却水正常由工艺循环水供给,因工艺循环水不在计划开车范围内,因此由空分循环水临时提供;蒸汽管网隔离,因开车范围仅限于空分装置,其他化工装置尚不具备接受条件,因此需隔离,避免增加防冻困难。安全问题:因特殊消防系统未能配套建设,开车存在安全隐患。方案二:具备条件、正常开工考虑气化厂、合成厂工程建设的实际情况,动力锅炉点火开车产氧气,计划70天,同时气化、合成试车开始,48天后产天然气,试车阶段共计118天,生产费用共计16576万元,具体生产成本明细及优点如下:生产成本。

(1)原料成本:燃料煤:产氧气70天投入燃料煤13.44万吨,成本4435万元,产天然气48天投入燃料煤18.43万吨,成本6082万元,共计10518万元(煤价为330元/吨)。原料煤:5.04万吨,成本1663万元(煤价为330元/吨)。(2)辅助材料:辅助材料共计477万元,其中:化学品三剂按照各装置提供的开车期间消耗数量单价计算费用为477万元(具体情况见表3、表4)。试车1阶段:公用工程厂、热电厂、空分厂开车成功,共用70天,表3为此期间耗用的原水、除盐水、循环水量及所对应的药剂消耗量、消耗费用。试车2阶段:气化厂、合成厂、储运厂开车成功,共用48天,表4为此期间水处理药剂及化学品消耗量、消耗费用。(3)动力:消耗共计3918万元。水:230万吨,共计874万元。电:耗量6212万kW(其中前70天耗电2756万kW,后48天耗电3456万kW),单价0.49元/kWh,成本3044万元。优点。避免了方案一所产生的不必要的运行费用;避免了方案一上临建设施所产生的费用;避免了污水存放的问题;避免了灰渣存放的问题;避免了特殊消防措施不配套所带来的安全隐患。

应用统计分析找到了合适的试车方案,对企业成本费用减少,利润增加起到了关键作用,比较方案一和方案二,节省5257万元。通过应用统计分析方法对既定问题进行数据统计和分析,找到出现问题的关键点,进一步揭露问题的本质,最终找到合理的解决方案。因此企业要始终加强统计分析,为领导决策服务,为企业改革、发展服务,作为开拓、提升统计工作的切入点,从而促进企业的健康、快速、高效发展。

化学应用工程范文第6篇

关键词:化学除草;林业;应用

中图分类号: S767.5 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-12-0126-1

1 概述

林业化学除草是指利用化学除草剂代替人力或机械在苗圃、绿地、造林地、防火线等地面上消灭杂草的技术。林业化学除草作为一项新技术,在苗圃除草、造林地清理、幼林抚育、防火道开设等方面,得到了迅速发展和广泛应用,对发展林业生产起到了积极的促进作用。

2 林地杂草的特点及危害

2.1 林地杂草的含义

杂草是指生长在有害于人类生存和活动场地的植物,一般是非栽培的野生植物或对人类无作用的植物。林地杂草则是指不符合经营目的,影响目的植物生长发育的植物。此处所指的经营目的是建立合理的人工生物群落整体,并非单独针对某个树种而言。合理的人工群落可以是多层次结构,也可以是单层次结构,但其最大特点是符合人们的愿望。因而一些中草药及可利用的野生植物资源均不属于杂草范畴。此外,一些陡峭山坡和土层瘠薄山地生长的野生植物,对于保持水土和维护人类良好的生态环境起着积极作用,也不能属于杂草范畴。

2.2 林地杂草的危害

林地杂草危害的时间与整个树木寿命相比,虽然较短,但其影响却是长期的。林地杂草根系发达,且种类繁多,易出现与目的树种争光、争水、争肥现象,容易滋生病虫害。待秋冬季节,杂草干枯,又极易引发森林火灾,增加营林成本和能源消耗。总之,解决森林杂草问题对于迅速发展人工林,提高营林经济效益,对于建立于生态相关的人工群落等非常重要。

2.3 林地杂草的种类

林地杂草具有种群变化多样、空间层次多、根系发达分布广等特点。据笔者多年生产经验,常见的林地杂草大约有60多科,200多个种类。最常见的禾本科97种,菊科66种,莎草科31种,豆科22种,十字花科20种,藜科15种,玄参科14种,蓼科14种,茄科12种等。

3 化学除草在林业上的应用

化学除草在林业上的应用主要集中在林业苗圃化学除草、人工造林化学除草、幼林化学抚育、林区防火路(线)工程建设化除草、四旁绿化林带(网)除草、风景园林建设工程中的树木,花灌木、观赏果园、藤本植物、草坪等除草。

3.1 化学除草在整地中的应用

传统的营林方式按照皆伐、劈草炼山、整地、造林、全面锄草抚育等程序进行,其中“炼山”就是人为控制的火烧,是人们在采伐迹地或宜林地上用火烧来清理林地的一种营林措施,在我国南方人工林特别是杉木人工林栽培中有过重要的作用,已有一千多年的历史,并形成了一种习惯。但炼山会造成各种养分的损失和土壤结构的破坏,致使林地水分物理性质恶化,土壤保水蓄水能力下降,土壤可蚀性增加,养分含量减少,林地肥力下降,地力衰退,甚至会引起严重的水土流失。

与传统意义上的“炼山”相比,化学除草清理造林地效果好,操作方便,使用安全,生产实用价值高,可以大大节省劳力和开支,经济效益明显。福建省顺昌县曲村伐木场曾做过试验,造林6项工序:劈柴、开防火路、炼山、烧草、挖茅根、挖穴造林,每667m2用工15.5工日;使用化学整地技术后,造林6项工序减少为三项:喷药、垂直扒茅挖穴、造林,每667m2用工5.5工日,节省用工64.5%,节省经费31%。

3.2 化学除草在幼林抚育中的应用

安徽省潜山县林业局、安徽省祁门县林业局、安徽省青阳县林业局幼林抚育的试验表明,幼林化学抚育比人工抚育经济效益明显。节省劳力80-90%,节省经费52-77%。如表1所示:

3.3 化学除草在苗圃中的应用

甘肃省固族县隆畅河林场,黑龙江省牡丹江地区苗圃,浙江省永康市林业技术推广中心三个单位曾做过有关的试验研究。结果表明:化学除草省劳力分别为66%、80%、76%,平均为74%;节省资金分别为:71%、50%、74%,平均为65%(如表2)。

4 小结

化学除草不仅除草及时、效果好、成本低,而且减轻劳动强度,大幅度提高了劳动生产效率。因此,林业化学除草是发展营林生产的重要措施,是促进林木速生丰产的一项先进技术。

参考文献

[1] 许新桥,陈国海.林业化学除草应用现状及发展前景[J].林业科技通讯,2000,02:44-45

化学应用工程范文第7篇

关键词:中水回用;工艺流程;建筑中水;生活小区中水;城市中水

中图分类号:TU991.57 文献标识码:A

与世界人均水资源相比,我国人均水资源不足,水资源匮乏成为摆在我们面前的严峻问题。相关资料显示,到2010年我国缺水量将达318亿m3。为了解决水资源不足的现状,科学合理利用污水资源,发展中水回用成了最佳解决途径之一。

1.中水回用技术的现状

中水指的是生活和部分工业用水经过一定的工艺流程处理后,回用于对水质要求不高的城市园林绿化、建筑内部冲洗、农业灌溉及景观用水等方面的水。由于它是介于上水(自来水)和下水(污水)之间,所以被称为中水。

中水回用技术得到国内外广泛应用,尤其是水危机严重的当下,许多国家都通过中水回用技术将城市污水作为第二水源得到充分开发与再利用。

2.中水回用工艺流程

中水处理工艺的不同源于不同的条件、不同的环境制约,原则上中水处理工艺流程要根据以下条件来确定,例如:中水水源的质量、中水水源的用水要求等。通过这些客观要求经过水量平衡和水量试验以及投资和运行成本核算、设备的具体情况选定合理的方案,以此最终确定中水处理的具体工艺流程。常规的中水处理通常由混凝、沉淀、活性炭吸附、脱氨、离子交换、微滤、超滤、氧化、消毒等单元技术优化组合而成。笔者于下文探讨了中水处理技术,并对中水回用工艺流程进行了概述。

2.1中水处理技术

中水回用技术按机理可分为生物化学法、物理化学法和物化生化组合法。

首先,生物化学技术被用于污水处理已有近九十年的历史,随着技术的不断发展,出现了多种能适应各种条件的工艺流程,所以生物化学技术已不再单单用水污水的二级处理,还被用于中水处理。它主要是利用水中微生物的吸附和氧化进而将水中的有机物进行分解,最终实现将污水中溶解性有机物去除的目的;生物处理法包括好氧微生物处理,同时还包括厌氧微生物处理。相比厌氧微生物处理,好氧微生物的处理应用较为广泛。其次,物理化学技术主要是通过混凝沉淀技术、活性炭吸附以及膜技术相互结合为基本方式,与传统二级处理相比较,水质质量有所改善,但相比传统处理方式,费用较高。物理化学技术现已被多座城市运用到实际工作中,其中以大连、沈阳和天津等城市多见。最后这项中水回用技术是物化生化组合技术,它主要是集生物化学回用技术和物理化学技术两种回用技术相结合的方式来实现的。

除了生物化学处理技术和物理化学处理技术以外,目前应用较为成熟和已被应用的中水回用处理方法,还包括膜处理。膜处理主要采用微滤或者反渗透膜处理,它的主要优势就是SS去除率相当高,占地面积与传统的二级处理相比,减少了很多。但是在目前膜处理技术在国内还处于发展的阶段,膜组件和膜处理的费用都相当高,所以很多专家和学者都对膜技术处理工艺能否被广泛应用于中水回用市场各抒己见,无论从技术角度还是经济角度分析,意见分歧较大。

2.2中水回用工艺流程

为了将污水处理成符合中水水质标准的水,建立一套科学合理的中水回用处理工艺流程显得尤其重要。一般情况下它都要经过预处理、生化/物化处理以及后续处理三个阶段。第一步预处理的主要作用是去除污水中的固体杂质,最终实现均质的目的,它包括格栅和调节池。第二个步骤是生化/物化处理,它的主要作用去除污水的溶解性有机物,这一步骤的处理是中水回用工艺处理的关键。最后一个步骤是后续处理,这一步虽是最后一个环节,仍然重要。它主要是为了保证中水水质卫生安全,以消毒处理为主。在中水回用过程中,要根据诸如中水水源的水量、水质和中水的使用要求等关键因素,来选择更加科学合理的中水回用处理工艺。而在实际工程应用中,一般依建筑中水回用、生活小区中水回用和城市中水回用进行三种工艺流程设计参考即可。

2.2.1建筑中水回用工艺流程

建筑中水指的是单幢建筑物或者相邻几幢建筑物,它的处理规模小,但建筑中水投资及运行费用较高。建筑中水要占据市场优势就要想办法从运转费用和工程造价两方面进行切实的考虑。既要实现降低运转费用,又要尽可能节约造价成本,就必须选用优质杂排水。优质杂排水源一般依“冷却水、淋浴排水、洗衣排水、厨房排水和厕所排水”这样的顺序来进行有效取舍。

2.2.2生活小区中水回用工艺流程

生活小区中水系统指的是在一个较小的范围内的中水系统,这种中水管理系统的管理相对集中,和建筑中水回用系统相比,它处理回用水的运行费用较低,水质也相对较为稳定。所以生活小区中水系统实施起来更加方便,回用管道短和投资小的优势使得它赢得了大中型住宅区的青睐。对于生活小区中水回用应当选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池,所以化粪池应与污水处理方法相结合。

2.2.3城市中水工艺流程

城市中水系统指的是以城市污水处理厂二级处理出水为中水水源的用水,城市中水系统的处理回用规模较大,它的处理费用也相对较低。当以城市污水处理厂二级处理出水为中水水源时,可采用物化+消毒工艺,这个较之于建筑中水和生活小区中水回用,工艺流程要简单的多。首先也要将源水输入到调节池,再到过滤池进行过滤,继续到消毒池进行消毒,再被输入到储水池,最终形成中水。

2.3 其他中水处理工艺

根据水质、水量、现场条件及回用条件的不同就需要选择与其相适应的回用处理工艺。目前我国采用的主要常规工艺,例如:混凝、沉淀和过滤,此外,还包括微絮凝过滤法和生物接触氧化后微过滤、生物炭过滤等。

3.中水回用技术发展

中水系统被大规模地应用到实际工作中,还是存在一些现实的问题,这些问题就成了中水系统运行的限制因素不得不解决。一是中水处理技术存在问题。调查研究显示,水量平衡计算不切实际,使运行成本高;调节池容积的的确定,容积太大增加投资,容积太小影响自来水补充;处理水质不达标,由于处理能力和效果有效,使得出水不理想。二是中水用途与价格限制。相对自来水而言,中水的应用前景取决于中水价格的优势,所以推广简单、低廉、先进的中水处理工艺才是解决问题的根本。最后,较于自来水价格体系,中水回用价格体系还不够规范和明确。三是用户心理接受能力。由于我国教育发达程度和中水回用方面的宣传缺乏,在很多地方很难被最终用户支持,所以突破这个瓶颈,才能使中水成为必不可少的“产品”赢得更广阔的市场。尽管如此,但中水作为再生水源,它可以实际地解决缺水地区供水不足、水资源缺乏的问题,一方面节约水源,另一方面还使污水无害化,最终达到防治污染的目的。中水回用工程的建设作为污水资源化的一种手段,是解决水资源紧缺、提高污水利用率的关键,具有广阔的市场前景。

4.结束语

中水回用是我国解决水资源问题的战略需要,合理利用水资源、开展中水回用是我国建和谐社会,实现经济可持续发展的关键一步,所以不断研究和探索科学合理的中水回用工艺技术仍然任重道远。

参考文献

[1] 柯宗宜,石淑倩,杜斌. 推进中水回用的措施建议. 建设科技,2012(1):48-49.

[2] 韩建红. 中水回用技术及工程实例. 化学工艺出版社,2010.

化学应用工程范文第8篇

【关键词】中水回用;混凝;消毒;吸附;膜技术

一、中水回用概述

中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水。之所以叫中水,是因为它的水质标准低于饮用水的水质标准,但又高于通常的污水排放标准,如表1所示。

通常地,中水回用的用途包括工业生产、城市杂用、农业灌溉、水利工程,其工艺流程包括:(1)预处理,通常由格栅、调节池、沉淀池、隔油池、沉砂池等处理单元构成,主要作用使对水样进行预处理,达到对固体杂质的去除、水质水量的调节等作用;(2)主处理,利用一些常规的污水处理方法,对污水中的主要污染物进行去除;(3)后处理,主要是对主处理后的污水进行深度处理,常采用的方法如混凝处理,中水回用处理的工艺流程实际上是在常规污水处理工艺的基础上采用深度处理技术,进一步提高出水水质,从而达到中水回用标准。就此笔者主要是中水回用中的常用到的深度处理技术进行论述。

二、中水回用常见技术

(1)混凝技术。混凝技术是通过向水中投加某种化学药剂,使水中的细分散颗粒和胶体物质脱稳凝聚,并进一步形成絮凝体的过程。通常的混凝技术是和过滤技术进行联用,常用到的絮凝剂包括铝盐、铁盐以及如聚丙烯酰胺、氯化聚乙烯等的有机高分子絮凝剂。在中水回用的相关应用研究中,陈越等专家以BAF-混凝-沉淀-过滤工艺时城市污水处理厂二级出水进行深度处理,结果表明处理后的出水COD、NH3-N、TP、SS、出水总硬度(以CaCO3计)分别稳定在30mg/L、1mg/L、0.5mg/L、5mg/L、110mg/L以下,完全可以满足中水回用的要求。(2)消毒技术。一般地,消毒处理方法大体可分为两类:物理方法和化学方法,物理方法包括加热、冷冻、肤色紫外线和微波消毒等,化学方法主要是利用化学氧化剂、某些金属离子(银、铜等)及阳离子型表明活性剂进行消毒。尽管在所有消毒方法中,氯价格便宜,但是氯消毒会引起一系列的不良后果,因此更多的其他消毒剂如臭氧等在中水回用消毒中逐渐增多。(3)活性炭吸附技术。活性炭吸附技术在中水回用中的应用主要是作为二级处理后的深度处理,用以脱除水中微量污染物,应用范围包括脱色、除嗅、除味、除重金属、各种溶解性有机物、放射性元素等,达到优化水质的目的。这种方法预处理要求高,吸附剂需再生,同时也存在运转费用较高,系统庞大,操作麻烦的缺点。(4)膜分离技术。膜分离技术是通过利用特殊的有机高分子或无机材料制成的膜对混合物种各组分的选择渗透作用的差异,以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分液体进行分离、分级、提纯和富集的技术。在中水回用的应用中,常用到的膜分离技术包括超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)技术,由于这种分离技术与传统分离操作(如沉淀、混凝、离子交换等)相比,可以在常温下操作且无相变化,不需要投加任何药剂,处理后的水质一般可达回用要求,同时具有效率高、工艺简单、污染轻等特点,因此用于中水回用有独特的技术优势。而目前,大多数中水回用工程也是以该技术为主,且取得了良好的应用效果。

三、结语

水环境恶化和水资源短缺的问题日益发展成我国当前水资源面临的主要问题,在此前提下,中水回用是解决水环境污染和水资源短缺的重要方法。在常用的中水回用技术中,膜分离技术,由于处理效果好、处理效率高、工艺简单、操作方便,因此用于中水回用深度处理较其他技术优势明显,应作为今后中水回用工程应用的热点技术加以推广。

参 考 文 献

[1]郑华杰.郑州机场生活小区中水回用工程设计研析[J].企业科技与发展.2012(8):47~49

[2]石柏洲,张玉轩,赵志超.反渗透+离子交换工艺在中水回用项目中的应用实践[J].小氮肥.2011:39(10):24~26

[3]彭磊.建筑中水的回收利用[J].企业导报.2010(8)

化学应用工程范文第9篇

【关键词】工艺 安全信息 装置 现状

工艺安全信息是新、改、扩建项目以及现役装置工艺安全管理的信息基础,为管理、技术、维修和操作等人员在实施工艺安全管理活动时做出正确判断提供技术依据,是实施工艺安全管理的基础及连接工艺安全管理其他要素的纽带。

1 工艺安全信息的内容

工艺安全信息应包括物料的危害性、工艺设计基础、设备设计基础和装置启动、运行及变更等其他信息。

1.1 物料的危害性

1.1.1物理性质数据

对纯物质,物理性质数据通常包括分子量、凝固点、沸点、熔点、比重、pH 值、热容量、燃烧热、闪点、自燃温度、粘度、相对蒸气密度、电导率和介电常数、表面张力、临界温度和压力、汽化热、颗粒度等。

1.1.2化学性质数据

(1)化学性危害资料可包括以下方面:

――热稳定性和化学稳定性信息:物料的稳定性、分解产物或副产物;物料发生聚合反应和失控反应的可能性,及应避免的不良反应条件;

――不相容性:化学品、杂质、设备设施选材、建筑材料和公用工程相互之间可能的反应;

――热力学和反应动力学数据:反应热,不稳定开始的温度和能量释放的速率;

――确定意外混合或失控反应产生的毒性或易燃易爆性物质的种类及其生成速率。

1.2 工艺设计基础

工艺设计基础是对工艺的描述,包括工艺化学原理、物料和能量平衡、工艺步骤、工艺参数、每个参数的限值、偏离正常运行状态的后果。

1.3 设备设计基础

设备设计基础是设备设计的依据,包括设计规范和标准、设备负荷计算表、设备规格、厂商的制造图纸等。

1.4 其他信息

1.4.1装置启动信息

新改扩建装置开工前,对装置进行的启动前安全检查相关资料应作为工艺安全信息资料保存。

1.4.2?工艺危害分析信息

研究和技术开发、新改扩建项目、在役装置、停用封存、拆除报废等各阶段的工艺危害分析信息应完

整记录并保存。

1.4.3?运行过程信息

在役装置运行中,以下信息或记录应作为工艺安全信息管理。

(1)操作记录;

(2)工艺技术设备变更记录;

(3)设备检测记录;

(4)设备日常维修记录、停工检维修记录;

(5)事故资料;

(6)其他。

2 工艺安全信息在工艺装置管理的意义

(1)工艺安全信息是对工艺系统的准确描述,也是开展工艺安全管理工作的基础。例如:库车新老门站联络线工程实施的过程中,设计单位始终提供准确的工艺安全信息,为该项目成为样板工程提供了技术保障。

(2)工艺安全信息是对工艺系统设计规格的有效记录。帮助用户了解工艺系统的设计意图以及偏离正常工况可能导致的后果及其对策,有助于确保生产和维修等活动符合设计意图,从而有效防范工艺安全事故的发生。

(3)工艺安全信息是工艺系统改造、扩建的重要设计依据以及变更管理的基础。如果原有的工艺安全信息缺失,新的改扩建设计就缺少必要的基础,就有可能引入新的风险,故工艺安全信息对于变更过程中的事故预防有特别重要的意义。

(4)工艺安全信息也是积累现场设计、操作、维护和维修实践经验的载体。工艺安全信息注重平时的总结、记录和存档,需要累积,是操作人员记录变化的过程,是工艺安全管理的知识产权,积累并留下记录痕迹,不容易使人走弯路,也不会因人员的变更造成信息的断层,无论从安全角度还是从技术积累和创新的角度看,收集编制工艺安全信息资料都有非常重要的意义。

(5)完整、准确的工艺安全信息为企业合规性提供了科学的、可追溯性的证据。

3 塔里木油田工艺安全信息现状

(1)建立、维护、执行、提升工艺安全信息管理制度,包括信息偏差的处置;

在塔里木安全管理系统推进初期,油田出台了《工艺安全信息管理标准》和《工艺安全信息移交管理办法》,从信息收集内容和制度上为信息的完善提供了保障。现油田初步完善了危险化学品的MSDS;现场基本具备必要的工艺与设备设计基础;将变更在图纸上标识;工艺和物料的危害已经识别,员工了解识别出的危害;工艺/安全工程师掌握工艺安全分析方法,对关键工艺设备的设计实施工艺安全分析。

(2)鼓励收集和使用工艺安全信息的创新,确保工艺安全信息准确、完整持续处于完好状态;

在获取工艺安全信息的过程中,我们始终鼓励员工认真负责,加强筛选,去伪存真、分析评价信息的准确性,创新收集工艺安全信息的手段,致力于保证工艺安全信息的准确性和完整性始终处于最佳状态。

(3)收集和使用的工艺安全信息均要文件化,实现工艺安全信息的完整性管理;

在收集完成准确和完整的工艺安全信息之后,要对工艺安全信息以电子文档或纸印本形式进行存档,并便于员工取用。工艺技术文件要根据工艺设备变更管理(MOC)文件的要求情况定期更新。

(4)通过持续的培训,提升员工收集和使用工艺安全信息的敏感度和关于工艺安全信息偏差零容忍的理念与意识,丰富员工收集和应用工艺安全信息技能水平。

4 工艺安全信息得到有效应用

按工艺安全信息内容对相关操作岗位员工进行培训,确保员工了解本岗位涉及的物料、工艺、设备所带来的危害及相应的防护措施要求,并知道工艺安全信息的查询和获取途径。在工艺危害分析、变更管理、员工培训、编制操作规程、应急预案、检修方案等方面充分应用工艺安全信息。工艺安全信息必须与操作及生产现场保持一致(信息内容与现场实际对应),并确保工艺安全信息在项目变更后及时更新。

5 结语

综上所述,工艺安全信息管理是涉及工艺安全信息的采集、沟通、应用、维护的管理过程。工艺安全信息产生并应用于整个工艺设备生命周期的各个阶段,是识别与控制危害的依据,齐全、真实、可靠的信息凸显职业道德与认真负责的态度,有效的信息沟通应用和动态的维护是避免事故的基础。工艺安全信息可以为管理、技术、维修和操作等人员在施工作业与工艺安全管理活动中进行分析、判断、决策提供特定的工艺安全信息,为合理的决策和安全地工作提供相应的保障,所以是工艺安全管理的重要组成部分。

参考文献

[1] 工艺安全信息管理规范. 中国石油天然气集团公司企业标准,2011

[2] 塔里木油田公司工艺安全信息管理标准[S].中国石油塔里木油田分公司,2007

化学应用工程范文第10篇

1 概况

1.1 国内农药发展趋势

与发达国家相比,我国农药使用仍处于较低水平。目前我国农药国内需求主要来自农业及非农行业。随着农业发展、三农政策的鼓励、农业种植结构调整,农药产品升级,农药推广的深入及非农行业需求的增加,将带来农药供需量的增加和需求结构的调整。

2006年1月17日,国家发展和改革委公告,自2006年7月1日起,对纯粹生产乳油产品的新办农药企业不再核准,并将逐步压缩乳油产量。因此,随着乳油消费量的逐步减少,水剂、悬浮剂、微乳剂、水乳剂和水剂等水基化环保制剂的市场潜力巨大。

从2007年1月1日起,甲胺磷等5种高毒有机磷农药禁止在农业上应用,直接增加替代农药制剂约100亿元的市场空间,高效低毒新制剂将占有更大的市场份额。

1.2 国外农药发展现状

为了人类更好的生存需要,目前开发的新农药必须具有安全性高、残留低、无公害、生物活性高、使用费用低、选择性高的特性,在上述因素中,首先是考虑与环境的相容性,其次才是生物活性。由于上述多种因素的制约,新农药品种的开发日益困难,周期加长,投资加大,成功率降低,但只要开发成功,不仅回收所有投资,而且利润也非常可观,这种新农药开发的特点使得各农药公司竞争日益加剧,谁能率先占领农药新产品开发的制高点,谁就能主宰农药市场,获得更大的利润,当今新产品的开发成为世界农药界竞争的焦点。当今国际上农药开发的现状如下:

(1)巨额投入创制农药新品种;

(2)专利及其它知识产权保护体系成为农药工业发展的有效支柱,专利已成为世界上各个农药公司保护自己新产品的重要手段;

(3)高效合成筛选体系的应用给新农药创制带来革命性变化;

(4)基因工程产品进入实用化,生物农药形成初步规模。

1.3 今后发展趋势

农药的研究与使用是20世纪的一项重大的发明与贡献,从本世纪40年代开始化学农药在农作物上大规模使用,极大地提高了农作物的单产,推动了农业的迅速发展,与此同时化学农药对人类和环境的影响也逐渐被人们认识和关注,人类开始从生态学的角度树立“害虫综合治理”的新概念,但在多种防治手段中(化学、生物、遗传工程、物理以及耕作防治等),使用化学农药仍是目前耗能最低、防治最迅速、效果最佳的作物保护措施,是现阶段高效农业发展的必由之路,当有害生物爆发成灾时,化学防治几乎是唯一可采取的措施。

如我国规定五种高毒农药从2007年1月1日起禁止在农业上使用,为高效、低毒、低残留新型农药腾出巨大的市场空间。

(l)重视设计生物合理性农药,着手开发生物农药,大力推广基因工程产品;

(2)含氮杂环化合物仍为化学农药研究重点,含氟化合物在农药上广泛的应用于生产研究;

(3)手性农药的使用更加普遍;

(4)积极开发符合生态学要求的新农药;

(5)倡导绿色农药,大力开发绿色化学技术和绿色农药制剂,大力开发绿色化学技术和绿色农药制剂成为农药工业可持续发展战略的明智选择;

(6)根据国家淘汰高毒农药的总体规划,开发高毒农药替代品;

(7)适时开发生物农药;

(8)加强高效除草剂新品种的开发;

(9)向多剂型发展;

(10)加大对杀菌剂新品种的开发。

2农药产业的空间布局

根据江苏省农药“十二五”发展规划,江苏重点可发展区域为沿江四大园区:南京化学工业园、张家港东沙化工集中区、中国精细化工(泰兴)开发园区、如皋港区精细化工园区,沿海四大园区:如东沿海经济开发区、连云港市堆沟港化学工业园、盐城市陈家港化工集中区、江苏滨海经济开发区、江苏滨海经济开发区,其它地区为淮安市盐化工园区位于苏北灌溉总渠南侧洪泽盐化工园区。我院新近设计的淮安国瑞化工有限公司洪泽盐化工园区新型农药项目(2013年施工图项目),建设方选址符合农药产业结构布局。

3 简述新型、高效、低毒农药厂的总平面布局及新型农药厂设计理念

下面简述淮安国瑞化工有限公司洪泽盐化工园区新型农药项目设计理念

3.1 工厂布局

(1)厂区采用矩形街区布置方式,全厂占地200亩,东西宽334m,南北长380m,三侧环路的矩形地块;

(2)厂区总体布局为中间12m主干道,南北主干道分设南北门卫、西侧物流门卫和物流通道,全厂有装置处全部形成环形消防通道,原料仓库、成品仓库、酸碱原料罐区靠近物流出口;整体布局上使外来运输工具不得穿行生产区域;

(3)竖向布置:从北至南依次为三废处理区、合成车间一、二、三、制剂车间一,公用工程辅助设施(五金库、机修、循环水、导热油炉、总配电所、综合机房)原料仓库、成品仓库、酸碱原料罐区、制剂车间二、合成车间四、五、六),厂前区综合办公楼;根据新型农药品种的繁杂性和市场的多变性,使用建筑设计防火规范,紧凑布置10个56m×15m的合成车间和2个制剂车间;

(4)制剂加工车间应和其他农药生产车间有适当的安全距离,避免交叉污染。全厂总图布局为北侧五个杀虫剂车间、一个制剂车间,制剂车间一离合成车间二16m离原料仓库16m,离公用工程辅助区30m满足规范要求。南侧五个除草剂车间一个制剂车间,制剂车间二离酸碱原料罐区22m,离合成车间30m,满足规范要求。中部由物流通道、仓储设施将南北车间清晰分界;

(5)杀虫剂车间分布在物流进出口北侧、除草剂车间分布在物流进出口南侧,除草剂车间位于全厂的下风侧,防止产品交叉感染;

(6)水、电、汽、冷及其它公用工程设施靠近负荷中心,仓储区与生产区及公用工程配套设施相对独立;

(7)罐区、易燃液体装卸站台等,远离各类明火源,并建防雷击设施;

(8)危险车间、危险仓库和罐区可以保证消防车双向到达;仓储区不同危险类别的物品分开、成品与原料分开、不同类别和制剂的成品分开存放;

(9)厂区建(构)筑物的布置利于自然通风和采光;采用全敞开式框架结构;

(10)高噪音区与低噪音区分开;综合机房(冷冻空压机房)、循环水装置布置在厂区中部,远离厂前区综合办公楼;

(11)工厂整体管廊和上下水管线布置在全厂中通道两侧、所有工艺和公用工程管道架空铺设,上层布置公用工程管道、下层布置工艺主物料管线,上水排水管道埋地铺设,埋地铺设的水系管线分段设阀门井,便于检修;

(12)生产区、办公区分开,办公区位于全厂的西南侧,专设厂前区区域,厂前区区域消防水池作为景观水池设计;

因此我们总图设计时已从整体布局上满足建设方运作要求,同时严格执行农药生产管理办法、建筑设计防火规范要求,合理布局现代化新型农药厂。

3.2 车间布置

(1)生产车间小车间采用长56m、宽15m,大车间采用长126m、宽15m分为东西2侧车间,用楼梯间进行防火分区分割。车间基本长度方向采用6、7m一跨框架结构,宽度方向采用6,3,6m的框架结构,中间3m过道,共三层;

(2)车间两侧布置反应釜,中间为生产通道,反应釜的布置按工艺流程流向错层布置,满足工艺生产需要。各反应器都设置检修平台,厂房的一端布置电梯间,另一端布置功能间(配电室、控制室、分析间);

(3)生产辅助设施(真空系统、尾气处理系统)露天布置;

(4)每个合成制剂车间单独设配电室和控制室,配电室和操作室和生产厂房之间设置防爆墙,便于工艺控制和紧急避险;配电室和操作室进出口要设置在爆炸区域范围之外,以便逃生;

(5)生产厂房排水系统清污分流;

(6)剂型差异明显的产品生产,设立独立的生产单元;

(7)各合成车间的厂房设计采用通用性设计,在结构设计方面,厂房布置反应釜侧,全部采用整体开长条孔设计,通常开2.4~2. 6m宽孔,可以满足3000,5000,l0000L反应釜布置,孔的四周预埋钢板,架设反应釜时,可根据釜的大小,调节钢结构支架。反应釜一侧架设钢平台,上侧布置反应器,钢平台上荷载按布满换热器荷载设计。除厂房的整体框架和梁采用混凝土结构,其余钢平台和架构件全部采用钢结构,厂房整体采用钢混结构是从防腐蚀和经济性考虑,其余架构件采用钢结构是从灵活性考虑。整个厂房设计可以根据市场行情经常性调换产品,只要按要求及时报批,一个多功能多品种的农药厂房即可实现。

3.3 环保设施

3.3.1 废水处理

废水处理是建设新型农药厂需要监控的一项重要措施,一般根据车间产生污水性质,将污水分为四类:高含盐污水、高含氨氮污水、高浓度及含磷难降解污水及其他综合污水。对四类污水分别采用不同的处理方法。

(1)对于高含盐污水:采用多效蒸发进行蒸发除盐,馏出液进入生化处理系统,盐渣另行处理;

(2)对于高含氨氮污水:吹脱法进行脱除氨氮,脱除氨氮后的污水进入生化处理系统,吸收液另行处理;

(3)高浓度及含磷难降解污水:采用催化氧化法进行处理,将难降解物质在该段降解成小分子易生化物质,或是以无机物气体形式逸出;经处理后的污水进入生化处理系统;

(4)其他综合污水(生活污水、初期雨水及地面冲洗水):进入生化处理系统进行处理。

3.3.2废气处理

废气经厂房尾气总管汇总至废气焚烧装置,达标后排放

3.3.3废固处理

蒸馏残液从工艺装置直接装桶,送至有资质的单位焚烧处理。

4 结束语

“十二五”是我国农药行业加快产业转型升级的重要时期,既面临着难得的发展机遇,也面临着严峻的挑战。从国际看,随着经济全球化的深入发展,发达国家的原药及制剂生产能力逐步向发展中国家转移,国内企业可以利用国外先进技术和管理经验,不断提升技术、管理和国际化水平,提高农药品种的质量档次与环保标准。设计院立足抓住机遇,设计出新型环保、低毒、高效的一流的新型农药厂。

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