专业认证背景下的“化工过程分析与合成”课程教学

“化工过程分析与合成”课程是化学工程与工艺专业学生的一门专业核心课程,然而目前存在“化工过程分析与合成”课程教学内容与化工人才培养目标脱节的问题,为此,本文提出将案例式教学融入化工过程分析与合成的教学内容中,通过对实际工程案例的提出、浓缩,并融合进入课堂教学,实现教学模式的创新,提升教学的深度和广度,培养学生解决复杂工程问题的能力。

基于慢特征分析与最小二乘支持向量回归集成的草酸钴合成过程粒度预报

草酸钴合成过程是钴湿法冶炼的关键单元操作,其粒度分布是重要的质量指标,然而难以在线实时测量。同时,草酸钴合成过程通常存在非线性、多约束和慢时变特征。因此,提出一种集成慢特征分析(slow feature analysis,SFA)与最小二乘支持向量回归(least square support vector regression,LSSVR)的草酸钴粒度预报模型对草酸钴合成过程质量指标实现在线测量。在该方法中,首先,SFA方法可以有效地捕获过程的慢特征向量,解决慢时变问题;然后,利用LSSVR方法建立慢特征与粒度之间的非线性关系模型,进而实现质量指标在线预报。最后,应用非线性的数值案例以及草酸钴合成过程数据,验证该方法的有效性。实验结果显示:相较于单一的径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)、LSSVR预测模型以及SFA与NN相结合的预报模型,所提方法在数值案例中的预测精度分别提升了13.31%、2.26%、1.72%;在草酸钴合成过程中的预测精度分别提升了13.27%、9.96%、8.92%。

结构催化剂耦合反应精馏的化工过程强化技术在化工分离工程实验教学中的设计与探索

设计了一个结构催化剂耦合反应精馏技术一步合成乙酸环己酯同时利用精馏过程分离环己烯/环己烷的化工分离工程专业实验。首先,采用浸渍涂敷法合成高效稳定的Nafion-SiO_(2)/SS-fiber结构催化剂。然后,对结构催化剂的物理化学性质进行表征。最后,通过单因素实验和响应面优化分析反应精馏工艺参数对催化剂性能的影响。本实验的开展有助于学生理解和掌握精馏章节的相关理论知识和技术工艺,能够帮助学生正确使用精馏装置,理解精馏计算的基本原理。化工过程强化等化工前沿技术融入化工分离工程实验教学将有助于培养学生的科研素养,拓宽学生知识创新视野。

以重油加氢实例展示化工过程分析与合成课程中稳态模拟的正、逆问题求解

本文采用了一种基于数值计算的稳态模拟方法,结合实验获取的重质油加氢脱硫实验数据和模型假设,使用数学模型进行“正、逆问题”求解。通过对重油加氢实例的研究,首先实现了重质油加氢脱硫模型的建立,进而基于实验数据求解了稳态模拟的“逆问题”;其次又基于所建立模型及拟合得到的参数完成了稳态模型“正问题”的求解。“正、逆问题”的求解逻辑,不仅是一种有效的科研手段,更是一项脱胎于工程实际案例的教学素材。通过深入探讨重油加氢实例,并结合正、逆问题求解方法,我们可以为学生提供更全面、系统的化工知识和能力培养。

化学制药工程中的工艺优化分析

化学制药工程是指利用化学原理和方法,设计和实现药物的合成、分离、纯化、制剂等工业生产过程的一门学科。工艺优化是指在保证药物质量和安全性的前提下,寻找最佳的工艺参数和条件,提高生产效率和经济效益,减少能源消耗和环境污染的过程。本文在介绍了化学制药工程工艺优化的定义、目标、重要性和应用领域的基础上,又阐述了工艺优化分析的关键步骤,接着介绍了工艺优化分析的常用技术和方法,最后分析了工艺优化分析面临的挑战和未来发展方向。希望本文能够为化学制药工程中的工艺优化提供一些借鉴和参考。

苯乙烯化工装置合成工段工艺流程设计分析研究

本文采用苯烷基化生成乙苯后催化脱氢制得苯乙烯的工艺方法。制取乙苯装置工艺流程主要分为烷基化和精馏两个阶段,苯乙烯典型装置工艺流程主要分为脱氢和精馏两个工段。苯乙烯精馏单元采用顺序分离工艺,即粗苯乙烯液先经苯、甲苯塔,将苯、甲苯等轻组分和乙苯、苯乙烯进行分离。根据相关设计要求对整个生产工段进行科学的工艺设计和设备选型。

地震诱发储罐火灾多米诺效应的动态定量风险评估方法研究

为评估地震对化工储罐区可能造成的火灾多米诺效应的风险,提出了一种基于蒙特卡洛模拟和矩阵计算的动态风险评估方法。该方法考虑了时空演化过程的不确定性和协同效应,可用于多个储罐着火的主要事件场景和高级别多米诺传播的复杂情况,能够得到可能发生的主要事件场景及其发生概率、储罐群全过程失效概率、特定主要事件场景演化细节,进而指导制定更具针对性的应急管理措施。通过案例分析了不同地震和储罐条件,以及多米诺级别对储罐群多米诺失效概率的影响,验证了该方法的有效性,该方法可为多米诺效应的风险应急管理提供理论依据。

工程教育专业认证背景下《化工过程分析与合成》的课程思政探索与实践

工程教育专业认证是工程教育国际互认的重要基础,其认证理念“学生中心,产出导向,持续改进”在我国高等教育领域方兴未艾。课程思政是我国高等教育领域为实现立德树人目标正在践行重要理念。将两种理念深度融合,应用于我国的工程教育大有可为。本文以化学工程与工艺专业的核心课程《化工过程分析与合成》为例,详细讲述了二者融合的教学改革思路、思政元素的深度挖掘、教学改革实践和成效。可以为其他理工科课程进行教学改革同步提升知识传授和立德树人成效提供一定的借鉴。

工程教育专业认证背景下《化工过程分析与合成》教学方法改革

开展工程教育专业认证可以构建我国工程教育的质量监控体系,更好地契合社会与企事业单位对工程技术人才的需求,不断推进中国工程教育和工程师资格的国际互认进程。当前,国内高等教育工科专业已广泛参与工程教育专业认证。安徽工程大学以工程教育认证为指引,履行学生中心、成果导向及持续改进的理念,深入推进课程建设和教学改革。基于此,以《化工过程分析与合成》课程为例,探索基于行业标准的本科院校课程体系和教学方法改革,旨在提升学生运用工程技术知识分析和解决复杂工程问题的能力。

基于组合赋权可拓模型的化工园区应急管理能力评价

为解决应急管理能力评价指标间的关联性和模糊性问题,进而有效提升化工园区应急管理能力,推动应急关口前移,以事前预防为研究视角,构建基于改进组合赋权可拓的化工园区应急管理能力评价模型。从应急管理预防与准备、监测预警、响应救援、恢复重建4个环节入手,构建化工园区应急管理能力评价指标体系,并运用改进网络分析法和改进熵权法对评价指标进行组合赋权,确定各评价指标的综合权重。在此基础上,通过构建物元可拓模型确定评价指标之间的关联度函数。最后,结合实例评估陕西省某化工园区的应急管理能力。结果显示:该化工园区应急管理能力综合评价等级为良好,与实际情况基本相符。

化工过程分析与合成中基于Aspen的优化问题教学

《化工过程分析与合成》是化工专业的专业核心课程,主要涉及化工过程系统的分析、合成和优化问题。纯粹的理论教学,不利于培养学生的工程实践能力。将工程软件Aspen引入课堂教学过程中,将有利于学生将理论知识正确应用于工程实践中,提高工程能力。在理论知识的讲授过程中,结合工程案例,利用工程软件Aspen的优化模块,使优化问题的基本要素更加直观,使学生更加深入理解理论知识,为解决实际工程任务的优化问题奠定基础。

炼油化工实验室安全管理方法应用与探索

通过结合炼油化工实验室的实际情况,提出了分析检验过程安全管控工作法,从分析检验过程安全风险管控思路、实验室安全分析检验技术及变更管理、实验室分析仪器设备设施完整性、人员培训管理等5方面,探讨了炼油化工实验室普遍存在的安全管理薄弱环节,以及如何强完善炼油化工实验室安全管理体系、增强各级人员安全意识、建立企业安全文化,为未来炼化一体化产业布局提供技术支撑和质量保障。

2,6-二甲基萘的制备方法

综述了2,6-二甲基萘(2,6-DMN)的制备方法,包括含萘重芳烃的直接分离法,萘、甲基萘、甲苯、二甲苯等为原料的化学合成法,二甲基萘异构化法及分离提纯方法等。阐述了几种工艺的反应催化剂体系、工艺过程和研发状况。比较了几种2,6-DMN制备工艺的工艺特点和优缺点。指出已工业化的邻二甲苯与丁二烯烷基化制备2,6-DMN路线存在反应步骤多、工艺过程复杂、生产成本高等不足,而以廉价丰富的萘或甲基萘为原料与甲醇烷基化合成2,6-DMN工艺的路线较短、过程简单,是一种有开发前景的制备路线。

离子液体的工业应用研究进展

离子液体以其特有的性质广受学术界和工业界关注,业已发展成为国际科技的前沿和热点,在诸多领域展示了广阔的应用潜力和前景。本文综述了近二十年来国内外离子液体工业应用进展情况,并对离子液体在化学工程、电化学、高性能添加剂、气体处理、分离分析以及能源领域中的工业化应用现状做了重点介绍。最后对离子液体工业化应用的前景做了展望,并分析了离子液体在实现大规模应用之前应重点解决绿色化、基础理论和成本控制问题。

染料探针分子对水中铜离子的可视化识别及试纸化应用

设计合成了以罗丹明为母体的探针分子RCu,可实现对Cu2+的选择性识别。在HEPES缓冲溶液(2×10-5mol·L-1,p H=7.4)的测试体系中RCu本身无颜色,加入Cu2+后溶液变为粉红色,而且加入其他常见金属阳离子无颜色变化。探针分子可识别较低浓度的Cu2+,检出限可达6.37×10-8 mol·L-1。同时探针分子可用于试纸化检测,对水样中的Cu2+可实现低浓度的检测,具有一定的实用价值。

化工过程分析与合成课程教学改革探索与实践

化工过程分析与合成是化学工程与工艺专业本科生的一门重要专业基础课。我们结合多年的教学和科研经验,从融入学科前沿、培养实践能力、开发教学软件和完善评价体系等多个方面对该课程的教学进行了改革探索,目的在于加深学生对理论知识的理解和掌握,培养他们处理实际问题的能力。

化工过程分析与合成双语教学改革与实践

本文根据化工过程分析与合成课程特点和分析当前普通高等院校双语教学存在的问题,就学生、教学资源、教学方法和手段等方面进行了探讨和分析,剖析了化工过程分析与合成双语教学改革的进一步深化和教学效果的提高途径。

Aspen plus在化工过程分析与合成课程教学中的应用

化工过程分析与合成是化工类实践性非常强的专业基础课,精馏塔的实践教学是教学的重点和难点。文章采用Aspen Plus软件,以甲醇制二甲醚的实际工艺为案例,对二甲醚精馏塔进行模拟、分析,同时使学生熟悉Aspen Plus软件的使用,为后续化工设计打下基础。

大型氨合成回路系统流程模拟

根据系统工程的基本原理，在对大型氨合成回路建立单元模型和进行自由度分析的基础上，应用序贯模块法进行了流程模拟。

化工过程合成与分析的案例教学实践

化工过程合成与分析是化工专业学生的重要课程。文章以该课程的"案例教学+精作业"的教学模式为例,阐述了基于案例的知识点讲授层次和精作业要点。该教学模式有利于加深学生对理论知识的理解和认识,激发学生的探索和创新能力,强化学生处理化工实际问题的能力。