時間：2022-12-14 08:47:55
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化學工程，簡稱化工，是研究以化學工業為代表的，以及其他過程工業生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律，如石油煉制工業、冶金工業、食品工業、印染工業等，并應用這些規律來解決過程及裝置開發、設計、操作等問題，它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用于化學工業上，主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質，來替生產化學品或是物料工廠提供一個反應流程設計方式。實驗研究、本文由收集整理理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。
化學工程的研究領域最初只是化工單元操作，如：輸送現象（為化工學科當中“單元操作”的理論基礎）、化工熱力學輸送現象。隨著發展，后來又發展出一些新的分支，化學工程領域的分支龐大，可應用在各類化學相關領域的研究及實務上的操作，因應現代工業發展的需要，以化工的知識背景為基礎，例如半導體工業。隨計算機的快速發展，數值模擬（cfd）在化工的發展占據重要的地位。
2 化學工程與工藝專業簡介
2.1 化學工程與工藝任務。根據化學工程與工藝專業的性質，化學工程與工藝專業的任務是培養學習化學工程學與化學工藝學等方面的基本理論和基本知識，受到化學與化工實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練.具有對現有企業的生產過程進行模擬優化、革新改造，對新過程進行開發設計和對新產品進行研制的基本能力。由于涉及化工的學科和領域很多，化學工程與工藝專業除了讓學生學習一般應用化工的基本知識和基本技能外，還應該結合本地區、本行業及本校的實際情況，重點學習化工在某個或某幾個領域中的具體應用，以便形成不同高校應用化工專業的特色專業方向。
2.2 化學工程以及化學工業的一些特點。以物理學、化學和數學為基礎，并結合工業經濟基本法則，研究化工單元操作以及有關的流體力學、傳熱和傳質原理、熱力學和化學動力學等在化學工業上的應用，以指導各種過程及其設備的開發、改進和發展屬于化學工程學的內容。化學工程是隨著化學工業的大規模生產發展而形成的。化學工程包括過程動態學及控制、化工系統工程、傳遞過程、單元操作、化工熱力學、化學反應工程等方面?；瘜W反應是化工生產的核心部分，提供過程分析和設計所需的有關基礎數據，研究傳遞過程的方向和極限，化工熱力學是單元操作和反應工程的理論基礎，它決定著產品的收率，對生產成本產生重要影響。對單元操作的研究，可用來指導各類產品的生產和化工設備的設計；傳遞過程是單元操作和反應工程的共同基礎，化學工業在新的形勢下要求處于化學核心地位的催化技術和化學工程都必須用跨學科的戰略進行多學科的研究。動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞，這三種傳遞，實質上就是各種單元操作設備和反應裝置中進行的物理過程。
合成化學是化學學科的核心，化學家不僅發現和合成了眾多天然存在的化合物，同時也創造了大量非天然的化合物，使人類社會所有的化合物達到2230萬個（美國化學文摘1999年12月10日收錄的化合物數），并且以幾個月就有100萬個的速度發展，大量新化合物的產生是化學工業產品開發的基礎。信息技術及工程技術的進步為設備和工藝創新創造了條件，推動了化工行業的技術進步。 化學工業的生產技術和許多深度加工的產品更新換代快，要求化學工業必須不斷發展和采用先進科學技術，從而提高生產效率和經濟效益。不斷尋求技術上最先進和經濟上最合理的方法、原理、流程和設備是化學工業工藝創新追求的目標?；ば录夹g開發程序是一套科學的程序，它是以市場為導向、以創新為宗旨，以工業化和商業化為目的的創新過程。世界上經濟發達國家化學工業的研究開發費用、科研人員以及專利和文獻的數量都居各工業部門的前列。
3 化學工程與工藝實驗數據處理分析
傳統的化工實驗的數據處理是相當復雜的，需要花費大量的人力物力，由于化工實驗需要平行實驗，數據處理過程的重復性也非常大。借助matlab軟件的應用，可以使人們從大量的數據處理當中解脫出來。
化學工程與工藝專業實驗是初步了解、學習和掌握化學工程與工藝科學實驗研究方法的一個重要的實踐性環節?；嶒灥奶攸c流程較長，規模較大，數據處理也較為復雜。因此依靠計算機處理數據會使繁瑣的數據處理過程變得簡單快捷，大大提高工作效率。數據處理是每一個化學工程實驗必不可少的步驟，也是至關重要的一個步驟。通過實驗可以建立過程模型、分析工藝技術的可行條件。但是化工實驗數據的處理往往并不是那么簡單，它需要通過復雜的數學計算，若僅僅依靠手工計算則需要花費大量的時間，而且化工實驗數據的處理量很大、重現性很高，因此應用計算機來處理實驗數據可以大大提高工作效率?；瘜W工程與工藝專業是一個以實驗為基礎的專業學科。實驗的目的是通過有限的實驗點去尋找某一對象或某一過程中各參數之間的定量關系，從而揭示某化工過程所遵循的客觀規律。
（1）學校沒有對學生的實習進行良好的規劃
目前很多學校對于實習對提高學生實踐能力重要性的認識也有待提高，沒有真正的從各個方面進行規劃，僅僅是為了完成教學任務走走過場。而且很多學校的實習時間都安排在大四上學期。那個時候課程負擔仍然很重，而且很多學生還有考研的計劃，所以很少有學生把精力真正放在實習上面。很多學生甚至將課本和考研材料帶到實習單位，使實習的效果大打折扣。除此之外，學校將所有學生的實習均放在一個學期，這也造成了聯系實習單位的實際困難。
（2）沒有進行很好的校企聯合
很多企業都認為學生實習無法給企業帶來相應的市場價值和經濟效益，反而因為要分心管理來企業實習的學生，會延誤其正常的生產活動。同時也因為學校和學生本人對實習的不重視，造成企業接納實習生的熱情受到挫傷。而事實上，學校和企業如能充分利用學生實習的平臺，校企緊密結合，既有利于提高高校畢業生的實踐能力，又能幫助企業在用人方面避免“用工荒”這一尷尬現象。針對以上狀況，建議對該專業的實習進行以下幾點改進：
①加大實習改革，提高動手實踐能力
在教學過程當中，注重實踐環節，致力于培養學生的實踐能力。在實驗教學中，增加創新型實驗，減少驗證性內容，以此來培養學生的創新能力。針對我國現在各大高?；瘜W工程與工藝實習的問題，應該從幾個方面進行改革。首先，要為學生提供穩定的實習基地，讓學生將集中實習和分散實習結合起來。其次，應當提高學生的動手能力。企業應該為學生配備相應的企業導師，讓學生在導師的指導下，親自動手實踐，將書本中學到的理論知識真正的運用到實踐當中來。在實習過程中，不能僅僅讓學生當一個旁觀者，更應該讓其成為真正的實踐者。最后也是最重要的一點，通過幫助企業解決生產過程中碰到的技術問題，讓學生在實習中體會到攻克技術難題的樂趣，培養學生的興趣點，讓學生從起初的被動學習中走出來，真正積極主動的投身到化學工程與工藝實踐中來。
②加強實習的組織管理
以往，無論是學生、學校還是企業都沒有給予化學工程與工藝學生的實習以足夠的重視，因此造成疏于管理，松懈怠慢等現象?，F在，學校和企業作為組織者：
a.應該從組織上著手，加強組織管理，制定相關的制度對學生加以約束。
b.學校應該提高實習在考試當中的比例，以此來提高學生的重視程度。另一方面，也應該從學生的角度出發，為學生制定符合他們自身發展的實習制度。
c.從規章制度上加強管理，杜絕離崗脫崗現象。而企業則可以通過一些和就業相關的激勵政策對學生加以引導。
③做好課程與實習的規劃工作
a.為了避免與其他課程的考試和實習相沖突，學校應該提前對學生在校學科學習的時間進行協調，為學生實習留下充足的時間。b.學校在實習時間上宜采取分批次、分不同類型企業來組織學生實習。避免所有的學生都在同一時間段、同一家企業進行實習的情況，實習效果大打折扣。
④加強校企聯合
目前化學與工藝實習存在的最大問題就是實習地點的聯系問題。因此來自于企業的社會保障必不可少。以往學校的實習環節當中，企業考慮學生安全的問題，往往存在著聯系企業難這一問題。應當加強.校企聯合，為學生提供充足的實習資源。在校企聯合的模式當中，可以為學生提供雙導師選擇制度，校內導師和校外導師相結合，實現優勢互補，合作共贏。企業可以配備相應的導師，對學生的實踐進行指導，讓學生不僅有理論知識，而且可以學以致用。其次，企業可以和學校簽訂合約，每年從學校選拔優秀的畢業生定點輸送。這樣做及解決了學生就業困難，又可以為企業招到熟悉其運營機制的勞動者，達到雙贏的局面。除了企業，政府的支持也是必需的。政府應該從政策上對化學工程與工藝予以重視，并且幫助學校為學生的學習提供良好的條件和環境。
（5）改善實習考核制度
通過重建學生的實習考核制度，改變學生的被動實習狀態。以往學生的實習最后都是由企業蓋章，并不加入或者很少加入學生最終成績的考核?，F在，為了使學生更加積極主動的投身到化學實踐當中，學生在實習中的動手能力，創新能力以及最終的實習效果等均應列入考核機制當中。
2化學工程與工藝課程體系和教學內容的改革
隨著知識信息時代的發展，以往的教育模式已經無法適應當前的形勢。首先我們應該分析一下以往課程體系中存在的問題，然后有針對性的進行解決。
2.1課程體系支離破碎，整合度太低
現在化學工程與工藝的課程體系還很不完善。每門課程的聯系性不高，以至于學生無法形成一個完整的知識框架和體系，不利于學生將學到的知識融會貫通，學以致用。該專業是一門結合度很高的專業，知識體系的不連貫也不利于和其他學科的有機結合。
2.2過分注重基礎知識和書面知識，忽視學生的實踐能力
在應試教育的影響下，很多學生和老師把更多的關注放在了考試成績上，我們經常看到成績很好的畢業生來到企業，操作能力卻非常差。這也是現在應屆生就業困難的一個重要原因。
2.3弱化了單元工程與環境和系統的關聯
課程中所學到的知識，其最終的目的還是要用來解決實際的需要。目前化學工程與工藝的開發重點主要在于環境保護方面。但是現在的課程卻片面注重書面知識，忽略了這一最主要的功能的聯系。新的課程體系改革的著力點應該主要放在對學生實踐能力和綜合素質的培養。關于該專業的高校課程設置，實踐探索比理論探索更為復雜，是一項艱苦的工程，需要不斷地進行磨合與調試?，F在主要針對以上幾點，提出相應的改進方案：
（1）擴充知識體系，培養學生的綜合能力
建立逐層遞進的知識系統。教學模塊從基礎知識到基礎實踐，再到實踐操作，創新提高的層面。其中實踐模塊應該予以足夠的重視。該模塊可以使學生的專業學習和實際應用結合起來，為企業提供專業性人才。在學生的課程體系當中，除了對于必修課的注重，也應該擴大選修課的范圍。在選修課的設置方面，要根據課程的發展性、創新性以及與本學科的聯系性來進行選擇。注重學科的技能強化，使學生根據自己的職業志愿進行選擇。還可以通過講座等方式，來激發學生的專業興趣。另外，可以根據培養目標，增加化工管理等相關內容。在原有的課程體系中，擴大設計類課程的比重。這樣既有利于學生知識面的拓展，又有利于完善學生的知識體系，最終為國家培養出適應社會需要的一專多能的人才。
（2）加強學生實踐能力，增強社會責任感
一方面，學生應該積極主動的投身到化學工程和工藝的試驗和實習當中來，另一方面，要有強烈的社會責任感?，F在該專業的迅速發展，即為當代大學生提供了自身發展的契機，也帶了壓力和動力。當代大學生應該以保護環境為己任，投身到綠色化學的研究當中去。另外，應當增加課程中的實驗內容，增加設計性實驗和創新性實驗，適當調整理論教學和實驗教學時間分配。同時在課程設計等實踐環節中，注意培養學生的工程觀念和團隊精神。
（3）強化課程與系統和環境的聯系
通過整合課程結構，使該專業的知識之間的關聯性得以加強，并能夠更好地與系統和環境相關聯。為綠色化學的發展提供有利的契機。
（4）為化學工程與工藝專門人才培養提供師資保障
良師在學生的學習生涯當中起到的作用是舉足輕重的。因此，學校在老師的選拔與配置方面應該著重注意，為學生選擇理論知識和實踐能力雙優的教師。另外，學校也要和企業積極交流，在企業中為學生選擇適合學生發展的校外導師，對學生的實習和畢業設計進行指導。
近年來，以分析裂解為主的反向工程技術發展極為迅速，其優越性在于：①可以了解橡膠制品的組成、結構以及各個體系的作用機理，從而優化配方提高制品的性能，指導新制品的研制開發；②可以分析廢舊橡膠制品的成分、結構，從而了解老化降解機理，為廢舊橡膠制品的再利用提供依據。
一、分析裂解原理
是指將樣品放在嚴格控制的環境中加熱，使之迅速裂解成易揮發的分子碎片，并用其他聯用裝置分離和鑒定這些裂解碎片，從而推斷樣品的組成、結構和性質。聯用裝置最普遍的是色譜儀和質譜儀，故分析裂解是裂解質譜和裂解色譜的總稱。
1.裂解質譜
裂解質譜即將熱裂解產生的碎片送入質譜分析儀中，由譜圖分析裂解產物。裂解質譜具有所需樣品量小、可從碎裂方式分析分子結構、可鑒定混合物等優點。故裂解質譜是最早也是最廣泛應用于合成和天然高分子結構分析的質譜技術，典型應用包括：均聚物結構的確認；異構體高分子的區別；共聚物的組成和序列分布分析；高分子混合物的分析；高分子中揮發性添加劑的鑒定及添加劑對高分子性能影響的研究和高分子的熱分解機理研究等。裂解質譜技術包括直接裂解質譜、閃蒸裂解質譜和裂解色譜質譜。
2.裂解色譜
是將試樣放在嚴格控制的條件下，經過熱裂解形成小分子碎片，而后用直接或間接方法送進氣相色譜儀中進行分離測定。不同的高分子材料有不同的特征譜圖，因此未知樣品譜圖與標準特征譜圖對照分析，即可對未知樣品進行定性、定量分析。本方法可以發揮氣相色譜法的快速、靈敏度高、分離效能高的優點，且樣品用量少，對含有復雜填充劑的硫化膠，通常可不必經過復雜的分離手續，即可直接進樣裂解分析。主要用于聚合物的鑒定、組成分析、結構表征以及降解研究等方面。高分辨裂解氣相色譜和裂解同時衍生化技術是近年分析裂解技術的重要進展，其大大推動了裂解色譜在各個領域中的應用。裂解質譜與裂解色譜相比在定性分析制品方面占有絕對優勢，但定量分析較為困難，而裂解色譜則可定量分析。綜合裂解質譜和裂解色譜各自的優點，兩種技術的聯用可對橡膠制品進行廣泛的推廣。
二、分析裂解技術的應用
橡膠制品由于相對分子質量大，難溶、難熔且難以揮發，用通常的分析技術難以分析他們的組成。分析裂解技術可以結合化學方法并與其他儀器分析法如紅外、核磁等聯用，對橡膠制品進行深入、系統的分析，是提供制品分子結構、組成信息唯一而有效的方法。
1.廢舊橡膠分析
橡膠工業發展的同時廢舊橡膠的產量也與日俱增，這不僅造成了環境污染，還浪費了大量資源，回收利用廢舊橡膠制品已成為一個重大的社會問題。
回收利用廢舊橡膠制品首先要對其組成結構給以分析。景治中等人曾用熱裂解色譜2質譜技術對硅橡膠邊角廢料及次品進行分析，確定了兩種酸堿化合物的組成，高溫橡膠的酸催化裂解產物主要是環狀化合物，室溫橡膠的酸催化裂解產物中有環狀和鏈狀兩類化合物，從而為硅橡膠廢料利用提供了理論依據。邱清華等運用裂解質譜及其他輔助技術對膠粉進行了研究，結果表明，膠粉含膠率為49161%，填料質量分數為50139%，其中炭黑質量分數為29128%，為膠粉的利用提供了理論依據。孫玉珍采用色質連用儀對氟橡膠二段硫化揮發物進行了研究，確定揮發物及組分來源，對環境保護有很重要的意義。對廢舊橡膠制品的組成結構分析，可以了解其廢舊原因，探討其廢舊機理，以便在制品的配方設計或工藝設計中加以改善，從而提高制品的使用壽命。Cardina利用分析裂解色譜技術研究了輪胎胎面膠廢舊后成粒子狀的原因是空氣粉塵對其破壞作用，但空氣粉塵對不同膠種的破壞作用不同，由此，我們可以優化耐用胎面膠配方。
2.熱解機理的研究
研究高分子的熱分解過程和熱分解機理，必須詳細了解熱分解產物的組成和分布，尤其是各種大分子量的低聚體分解產物，往往能反映高分子的初級分解過程。研究表明，熱分解不是隨機的，而是有選擇性的特征反應。大多數情況下，只有一種簡單反應導致了橡膠的熱解過程。典型的熱分解反應有：①解聚反應，最終得到單體；②支鏈取代即簡單分子的消除，還伴有分子鏈的改造；③環化至較低分子量化合物；④氫轉換，伴隨含不飽和基團的開鏈碎片的生成。烴類橡膠的熱解多數是自由基降解反應，裂解產物的形成遵循自由基降解反應的規律，因此可利用此規律幫助分析裂解產物的譜圖，也可以用分析獲得的產物結構進行自由基反應機理的研究。其他儀器剖析技術由于設備裝置原因或制樣較為困難，不便于對裂解機理進行研究。而分析裂解技術采用特殊的裝置，不需對樣品進行處理，在分析橡膠及其制品時，通過熱裂解形成的小分子碎片通常是單體、二聚體及鏈斷裂的分解產物，可用于橡膠的初級熱解機理的研究。在絕大多數情況下，使用該技術均能給出明確無誤的橡膠初級熱解產物信息，從而得到聚合物初級熱反應機理。Radhakr2ishnan，Ramarao利用裂解色譜分別討論了聚環戊二烯和聚丁二烯橡膠的裂解產物及機理。國內有關學者已研究過多種橡膠，包括CR、NR及BR等，獲得了各種橡膠的特征信息，并從理論方面討論了各種橡膠的裂解機理。黃瑋等使用裂解色譜2質譜連用儀對甲基乙烯基硅橡膠泡沫進行了研究，結果表明，輻射導致的裂解機制與熱裂解機制有相同之處，并對其裂解機理進行了討論。
工業是國民經濟的基礎，隨著社會經濟的不斷快速發展，對于工業生產也提出了更高的要求。然而，當前我國工業發展面臨著資源價格飛漲，環境污染日益嚴峻的情況，這也使得全社會對于工業生產越來越關注。怎樣有效的處理好工業污染物，防止其對環境的二次污染，怎么有效的利用好數量龐大的生活廢品，是當前許多學者都在研究的問題。綠色化學工程是在社會迫切需要的情況下誕生的新型項目，這個項目的目標是：對日?；瘜W生產當中的一些資源浪費及環境污染進行有效的處理，從而使得化工污染得到有效緩解，化工生產過程中的資源浪費得到很大的改善。
一、綠色化學工業的概念
綠色化學又被稱為無污染化學，以此為理念而開發出的技術就是綠色化學工程技術，采用化學原理從根本上降低化學工業對環境造成的破壞?；I發展的基礎是綠色化學工程，它已成為了未來化學工業發展方向的重要研究目標之一，綠色化學具有以下兩種特性：首先，綠色化學的根本思想在于保護環境，使自然資源可持續發展，讓人與自然之間的關系和諧，人們對環境造成的破壞促使了對綠色化學的研究；其次，綠色化學是將環境改變的技術，發展下的綠色化學技術以逐漸可以應付各種環境下對自然的破壞。從根本上來說，綠色化學是預防環境污染；而環境化學則是對污染后的環境進行改善和治理。兩者之間是根本不一樣的，在最終目的上也是千差萬別的。
目前，對綠色化學進行研究的重要發現和實踐活動為綠色化工技術?；驹硎遣捎迷现械脑舆M行轉化，這就使化學工業在進行工作時不會產生污染物，達到對化學工業污染物的零排放。并且，在進行化學工業工作時，不使用任何具有危害性和毒性的原材料，這樣可以生產出對環境不造成破壞的產品。這種技術目前處于理論狀況，但是在眾多科研人員的努力探索下，還是可以逐漸實現此種設想的。
二、綠色化學工程與工藝的開發
在傳統化學的生產過程中，在有毒、有害物質的處理上存在較為嚴重的滯后性，因此導致化學工藝一直處于被動生產。應用這樣的化學工藝對污染物進行處理無法取得理想的效果，資源優化也無法得到有效實現?；瘜W工藝的應用不但導致化學生產污染物成本提高，還導致污染物處理效率嚴重下降。綠色化學工程的應用可有效彌補傳統化學工程中存在的缺陷，其通過對相關科學技術及先進方法的利用，對化工生產相關污染物進行除塵、脫硫等處理。綠色化學工程與工藝具體實施方法主要有以下幾種。
（一）采用綠色化學原料
在化工生產工藝及具體流程中，化學生產原料是起著決定性作用的主要因素，在傳統化學工程中，所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗，同時還導致污染物的排放量大大增加，加重生態環境污染程度。將綠色化學原料作為化工生產材料是綠色化學工程重要研發內容之一。在化工生產過程中，可使用綠色化學物質、自然物質等無染污、可再生的化學原料。典型的綠色化學原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產過程中，可使其轉化為酮、醇、酸類等多種化學品。在整個轉化反應過程中，這些原料僅會產生一定量的氫氣，而不會有任何一種有害、有毒的物質產生。
（二）提高化學反應的選擇性
在化學工程的物質反應中，化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中，合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高。對化學反應產生影響的因素有很多種，反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生，所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質，因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中，應用新型的反應形式，這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高，同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。
（三）使用無毒無害催化原料
隨著化學工業發展速度的不斷加快，將化學反應合理的應用于化工生產過程中已經成為促進工業可持續發展的重要前提之一。在化學反應過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應用于化學反應過程中，可有效加快反應速度，縮短法寧時間。所以，在化工生產過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學工程與工藝不斷深入發展的重要前提條件之一。目前，我國相關部門已經高度重視對催化原料的選擇及應用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發和研制，化學反應過程中使用的催化原料不斷得到改善，分子篩除催化劑等優良催化原料在化工生產過程中的應用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應用可有效提高化學反應效率，降低能源消耗量，同時也可減少環境污染。
三、結論
化學工程與工藝的發展不僅影響著現代社會的發展，而且有助于環境友好型社會的構建。當前世界面臨著資源和能源的短缺，社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價，這就需要化學工程與化學工藝共同發展，滿足我國資源節約和環境保護的需要。化學工程與工藝的行業領域需要積極配合國家提出的可持續發展戰略。轉變可持續發展的概念。重視化學工程與工藝發展的環保性，轉變傳統的化學工程與工藝，減少環境的污染，積極開發新能源，走環境友好型道路。
參考文獻
化學工程與工藝就是對材料進行加工處理，然后進行再次利用實現能量的傳遞，這樣高效環保完成資源的優化配置，優化產品加工生產的過程。化學工程與工藝的發展由來已久，它以化學工程相關理論還有實際的一些運用為指導，利用這一學科知識對各種產品進行研究、開發跟生產?；すこ填I域的相關行業非常多，比如石油化工、生物化工、材料化工、冶煉化工等相關行業?；瘜W工程領域相關的行業都是關乎我國經濟發展的重要領域，化工工程還與一些高新科技領域相互影響作用，共同推動著科技的發展，促進社會的進步。目前化學工程領域正向著自動集約化、高效精細化方向發展。總而言之，化工工程涵蓋的專業領域范圍非常廣，因此，加強對化工工程與工藝發展研究時非常有必要的。
一、化學工程學科的發展特點趨勢
1.化學工程與工藝特點
化學工程簡稱化工，是研究以化學為代表的相關工業的，化學工程與工藝這門學科是一門工業特色十分顯著學科，化學工程與工藝的研究范圍廣，是一門應用十分寬泛的專業。如一些食品加工業、印刷業、冶煉業、醫藥生產、材料化工等都是建立在化學工程與化學工藝的基礎之上?；瘜W工程與工藝這門課就是培養學習化學工程與化學工藝方面的理論知識，想要在這一門學科能夠為我國各個行業都做出貢獻，就必須要組織構建一個能夠發展化學工程與工藝學科的研究基地。構建適合專業特點的，有利于人才培養的創新型體系。
2.化學工程與工藝研究對環境保護的意義
化學工程與工藝這門學科是一門工業特色明顯的專業，它覆蓋了原有的各種化學相關的專業。現階段，環保已經是人們普遍追求的一種生活方式跟生活態度?；瘜W工程與化學工藝的相關研究是實現環保節能這一理念的重要實現途徑。對于化學工程跟化學工藝的研究發現，人類在降低污染節約能源的時候可以實現利益的最大化，這樣的前提條件下，人們都愿意進行節能環保方面的嘗試。很多跨國大型企業都針對這種情況成立專門的科研小組，進行相關綠色環保方面的研究。社會的發展離不開科技的發展，科技發展不能以犧牲環境為代價。這就要求綠色環保的概念?？萍嫉陌l展過程中化學工程與化學工藝的發展一定會占據重要位置。針對這樣的情況，應該積極改變策略加大對化學工程與化學工藝方面的研究。
二、相關新興化學工程與工藝的技術研究
1.綠色化學工程
綠色化學也就是現今的人們所說的環境友好化學，這種化學方面的術語是現如今最為流行的術語。綠色化學就是環保，降低污染，用一些化學方面的技術還有方法來減少對生態環境的影響，降低環境污染對人類健康的影響。運用化學工程與化學工藝減少一些有害的原料還有催化劑等的生產還有使用。從根本上杜絕環境污染的產生，綠色化學的技術就是從源頭來阻止污染的產生，用無毒無害的原料，并且對一些廢棄物進行回收再利用。
2.化學工程與化學工藝的分離工程
分離工程就是使物質從無序向有序轉變的一種非自發的過程，在一些重力、壓力還有一些溫度、電的影響下由外力的作用，這是一個消耗能量的過程，并且這也是化學工程與化學工藝分離工程研究的重要內容之一。現今使用比較多的分離工程方法就是蒸餾法，我國在蒸餾分離方法方面的研究已經有了非常深厚的理論依據跟實踐經驗，但是蒸餾分離方法在速度方面還是要進一步的改善。并且在一些蒸餾設備上也值得改進，蒸餾分離法如果在設備上采用現今新型的材料會取得較好的經濟效益。并且對于提高蒸餾吸收的效率，降低蒸餾分離時間上，可以采用新型的吸收劑，吸收劑對蒸餾時間的長短也有很大的影響，因此，吸收劑的研究開發也是值得關注的。
膜分離技術也是現今比較流行的分離技術，膜分離具有節能、高效、易于清理等一些特點，被許多國家的科學家認為是當下最有發展潛力的分離技術。膜分離就是吸附分離，這種吸附分離的辦法被廣泛運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等。膜分離的研究重點在于新型吸附劑的開發，膜分離的主要問題就是膜的污染還有防治。膜分離的研究必須要實現膜使用的長壽還有高效。
3.Supercritical Fluid，SCF（超臨界流體）
Supercritical Fluid，SCF（超臨界流體）是一種溫度還有壓力都在臨界點之上的無氣體液體的相界面，同時具有液體跟氣體性質的一種流體。這一技術在化工、食品加工還有生物醫藥工程中都有非常廣泛的應用。SCF質量高、工藝要求高。開發附加值高使其有著廣闊的發展前景十分誘人的發展利潤。近幾年來，SCWO（超臨界水氧化法）用于環境治療保護方面的研究比較多，在化學工程與化學工藝方面的研究較少，還處于研究試驗期。
三、結束語
當今世界面臨著資源還有能源的短缺，全球國家都指出社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價，并且提出資源的節約還有保護環境的要求，這就需要化學工程與化學工藝的配合共同發展，我國在此基礎上提出了轉變可持續發展經濟的概念，所以，相關的化學工程與化學工藝的行業領域應該要積極配合，對于化學工程與化學工藝的相關技術研究必須要重視其發展的環保性，推動傳統的化學工程與化學工藝成為綠色的工藝。最大限度的減少環境污染，節約資源，積極研究開發新能源，走科技發展與環境友好的道路。
參考文獻：
《 金工實習》是一門實踐性技術基礎課，是我校機械類、近機類、非機類各專業實踐性教學環節中一門重要課程。金工實習課程設置目的在于使我們接觸生產實際，獲得機械制造一般過程的感性認識；進行有關實踐技能訓練，培養一定動手能力；掌握機械制造過程的基本知識，為后繼課程及畢業后工作打下良好的實踐基礎；同時，在勞動觀點、質量和經濟觀念、理論聯系實際和科學作風等工程技術人員應具有的基本素質方面受到培養和鍛煉。
在我們兩個星期的金工實習中我們學到了很多金工實習方面的知識，也增強了我們的動手能力。對于我們理工類學生來說,是一次很好的學習、鍛煉機會。在十幾種工種——車工、銑工、工業安全、數車928、數銑990、線切割、熱處理、鑄造，數控板金及CADRP。其中讓我最感興趣的是車工、工業安全和鑄造.為期兩個周的金工實習結束了，但是它留在我心里的感受卻永遠不會結束。它將在我的生命中留下寶貴的一課。
安全的重要性
實習的第一天，我們就被老師帶到了一間教室讓我們看有關安全方面的錄像。錄像向我們介紹了幾種工種，也說了實習中應該注意的問題，像不能穿拖鞋，女生不能穿裙子，頭發長的要戴帽子，等等。同時，也告訴我們一些存在的隱患，讓我們在實習的過程中能夠提高警惕，防止意外的發生。
看完錄像，又聽了老師講的有關工業安全方面的知識，我才發現工業安全的重要性。工業安全知識是工業高層管理人員和開發人員的必備知識，對于草擬或一個企業的安全條例，減少工業污染，防火防爆等方面來說是非常重要的知識，如果不掌握的話，不但會被人斥為無知，有時還會發生重大事故?？赐曩Y料之后的幾天，老師就向我們講解了有關防火的各種知識，介紹了四種常用的滅火器，有二氧化碳滅火器，干粉滅火器，1211滅火器和高效阻燃滅火器。其中1211滅火器里面含有氯氟烴，會對臭氧層造成破壞，現在已經禁止使用，干粉滅火器是使用較廣泛的，對于易燃液體、油漆、電器設備的火災，都可以用它來撲滅，但由于滅火后有殘渣，故不適用于精密機械或儀器的滅火，而且其冷卻功能有限，不能迅速降低燃燒物的表面溫度，容易復燃。二氧化碳滅火器彌補了干粉滅火器的缺點，大量適用于精密儀器的滅火，而且隨著液態二氧化碳的蒸發，燃燒物體的表面溫度也會迅速降低。
先進的電腦控制
這兩周里學習到的工種包括由手工制作的鉗工、焊接、化學加工、鑄造，機床操作的車工、銑工，以及由電腦控制的數控車床和數控銑床、電火花加工等多個工種。
鉗工：利用銼刀、鋼鋸等工具從一根鐵桿中做出一個螺母。銼削－鋸－銼削－劃線－銼削－打孔－螺紋加工，按著這幾個工序，一天下來，做好了一個。效率很低，卻能親自動手，初步了解那些工具的使用以及如何來做一個螺母。
焊接：包括電弧焊和氣焊、氣割等。電弧焊時，如何引弧，如何運動，以保證不粘條，穩定燃燒，通過練習都有所掌握。氣焊時沒學習好送進焊絲的方法，經常出現粘絲，焊出工件質量不高。
化學加工：整個加工過程工序較多，而且要一步步地做。稍不小心可能就會使整個工件報廢?；瘜W加工是表面處理技術的其中一種方法。通過處理改變材料表面的特性，提高材料的功能。
鑄造：因為只有一個下午的緣故，只學習了如何用型砂做鑄型。型砂的質量很關鍵，太干時會粘得不夠牢固，會出現“一盤散砂”，嚴重影響鑄件質量。
車工：介紹操作時老師一再提到車工應該注意的安全問題，并說出了車床操作時發生過的意外。安全問題仍是不能忽視！車床的操作并不復雜，主要通過幾個手柄來控制其轉向、轉速和進給量等，就能按要求做出合格工件。利用車床可以車出許多端面、螺紋、槽等，是使用較普遍的機床。
銑工：與車床相似之處是都是通過刀具的進給來加工工件。銑床一般可銑削出平面、溝槽、成形面、鉆孔等。有順銑和逆銑之分，而一般加工多會使用逆銑。
數車和數銑：都是利用電腦程序來控制車床和銑床的運動，加工原理跟手動的車床和銑床一樣。但通過電腦操作，只需設定工作程序，就可以自動加工，而且加工精度比手動的要高，效率也高很多。數車和數銑都比手動的先進，是技術進步的體現?？稍谝延锌梢杂脭悼氐臋C床的情況下，有些地方仍需使用手動的。除了成本問題，也有技術上的限制，畢竟有不少的手藝在目前仍是無法由電腦程序來取代。
電火花加工：電火花加工是在加工過程中通過工具電極和工件電極間脈沖放電時的電腐蝕作用進加工的一種工藝方法，與其它的利用金屬切削加工原理完全不同！所使用的電火花成形機床也是數控的，操作上也比較方便。利用電流就可以金屬表面加工出一般機床難以加工成形的形狀圖案。
金工實習雖然是學到了不少的知識，可都只是初步的學習，大概了解操作方法和工作原理，與真正的熟悉掌握存在很大的差別，無法想提并論?？蛇@次實習與平時的學習有很大的不同，平時都只是在學習理論知識，只是“紙上談兵”，對實際生產了解得極少！即使是實驗，也只是在實驗室里苦干。而這次金工實習使我們學習到材料加工方面的一些基礎知識，更重要的是提供了一個我們可以親自動手體驗的平臺，在實踐中學習。通過動手，讓我們迅速掌握相習的理論知識，也驗證了這些知識。
練緯琳 實習編號017
為時兩個星期的金工實習終于結束了，謝天謝地，沒有出什么工業事故，看來在實習前先上安全教程還是很有用的。
金工實習的第一天，我們這一組的項目是鉗工。說實話這并不是很難的項目，弄一個六角形螺母并給它加上螺紋便可。只是這絕對是體力活，又要磨又要鋸的，弄出一個螺母的坯形來時手臂已經酸得要死，有些女生還弄得手掌上起了不止一個水泡，感覺真痛苦。但我覺得最糟糕的還是鉆孔的工序，雖說是手工操作機器來農，并不困難，但問題出在鉆大孔時那個鉆頭居然在末尾晃動了一下，結果把本來挺正中的孔給鉆歪了，郁悶得很。還好加上螺紋后的螺母可以用，總算沒白費我一天的功夫。
實習第二天，我們做車工。因為只是做半天的工作，所以沒有安排太難的項目，只是在球體上磨一圈平面就行了。不過我實在做得很不好，因為尺寸總是拿不準，一不小心就把它給磨小了。所以盡管我是最后一個走的，但我的制成品只可用“草草了事”來形容了……
金工實習第三天的銑工，只要你不在意有可能弄得一身油污，這個項目滿好玩的。弄出制成品后是很有成就感的，尤其是制成品上的平面光滑得沒有瑕疵時，那種成就感還真是難以言喻，反正當時最直接的想法就是：弄得這么漂亮，評分以后我可不可以把制成品帶走?。?/p>
金工實習的第四天，雖然安排是在培訓樓二樓的加工中心，但事實是我們全都跑到六樓的電腦房弄電腦去了，真是莫名其妙。也罷，照著講義在電腦上畫圖還是很輕松的，雖然，這么畫一天多少有點無聊……
實習第五天的項目是數車，因為只是半天的工作，所以我們幾乎什么也沒有干，熟悉機床操作、做幾道作業題，然后便可以下班了。在分組熟悉機床操作時，同組的幾個男生在機床上亂按，結果弄出了好幾次安全警報，還好沒有發生把機床搞壞這樣的大岔子，否則要賠償損失的話那可就凄慘了。
第一周的金工實習好歹結束了，在“昏睡”了一個周末后，我們迎來了第二周的金工實習。
第一天的工作是數銑。其實也就是在電腦上模擬銑工的操作，很輕松的說。而且布置下來的工作不怎么難，個別做得快的同學在做完作業后還剩了大把時間玩其他的模擬試驗，在那些手機、風車、煙灰缸上“做文章”，好玩得很。
第二天，電火花。因為幾乎所有工作都由機器完成，我們只需要錄入一些數據，所以這半天的活是既輕松又好玩。說它好玩，那是因為看著機器在金屬表面溶蝕出一個個圖案來，這個過程真的很有趣，因此我們大都用鑰匙之類的金屬作加工工件，在那上面溶蝕出一個心形或一個五角星的圖案，樂此不疲。
第三天，我們搞化學加工。也就是在鋁片上作一系列的化學處理，以使其顯出特定的圖案或文字來。工序并不是很難，還挺有趣的，只是需要時間等待而已，譬如給鋁片上氧化膜就用了三四十分鐘，溶出圖案文字來又用了二三十分鐘。不過，就像一些人所說的，過程并不重要，重要的是結果。雖然我的制成品不算很漂亮，但還算見得人，我把它送給我媽媽時，我媽媽高興得不得了，眉開眼笑的。
二、完善專業實驗設施,提升人員創新技術應用實效
系統的設施布置條件是專業綜合發展的必要前提,為了進一步擴充高?；I學生的技術實踐掌控能效,積極開發人員創新開發能力,需要針對實驗項目建設工作進行仔細斟酌。該類專業自從建立以來長期受限于經費問題,令相關課程設置和資源規劃同步效應嚴重下降,大部分業績也只是根據驗證性實驗環節提煉,這與創新優勢條件開發理念存在較大出入。截止至今,國家教育機構針對此類問題開始進行全面應對,爭取發放合理項目開發資金,為高?；I優良發展提供不竭動力?，F下化學工程專業實驗設施的供應質量已經足夠優越,涉及仿真模擬實驗室和高分子學科項目開發等接連不斷涌現。首先,加大專業項目的資金注入數量,為高分子材料加工實驗專屬操作空間提供建設基礎,針對仿真實驗流程實現全程跟蹤式調查和經驗梳理;其次,維護實驗室內部管理體系規范實力,全面提升設備應用效率,穩定課程設計和實踐機遇的平衡進展優勢。
三、積極開展教學改革活動,提升教學調控質量
一、目前專業實驗教學中存在的問題
通過幾年的觀察分析，我們發現我?；瘜W工程與工藝（電化學）專業實驗教學中主要存在以下幾方面的問題。
1.實驗內容設置不合理。原有的實驗體系已沿用了近十年，有些實驗內容如鉛酸電池、鎘鎳電池方面的內容明顯落后于現在電化學學科的發展，原有的實驗內容已無法滿足現在的人才培養需要。近些年，隨著電化學領域的不斷發展，一些新的實驗方法、實驗技術及新的電化學體系不斷涌現，這些內容代表了電化學學科的發展趨勢和發展方向，急需補充到現有實驗教學內容中，從而提高實驗教學的質量。
2.實驗教學方法不利于發揮學生的主觀能動性。傳統實驗教學往往以指導教師的講授為主，講授的要點主要根據實驗講義的內容而定。實驗講義上每個實驗基本都有完整的實驗目的、實驗原理、操作步驟和數據分析處理等內容。教師主要講解實驗原理和操作步驟及數據的分析處理，學生根據實驗講義上給出的實驗步驟和數據分析方法去完成實驗。在整個實驗過程中，學生很少有獨立思考的空間，他們只能按照實驗講義中給出的實驗方案進行實驗，也就是說學生變成了實驗方案的執行者，而不是實驗方案的制訂者或參與者，這不利于發揮學生的主觀能動性和積極性。
3.實驗考核方式不夠科學。以往學生實驗成績主要根據實驗報告的情況來決定，具體包括兩部分：一是實驗報告內容的完整性，包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟和數據處理等項目是否完整，實驗參數是否準確；另一方面是實驗的數據是否準確可靠，數據處理方法是否正確。這種考核方式只是根據實驗報告提供的信息進行成績的評定，而對實驗過程中學生分析解決問題的能力、實驗操作的能力沒有進行考慮。這使得成績的評定缺乏全面性和科學性。
二、專業實驗教學過程中的一些改革與探索
針對上述實驗教學中存在的問題，我們做了以下幾方面的改革與探索。
1.實驗內容的改革。實驗內容是影響實驗教學效果的決定性因素。專業實驗教學必須結合專業發展現狀，將學科的研究熱點和教師的科研成果引入實驗教學，這一方面體現在實驗技術、實驗方法的改進方面，另一方面體現在實驗教學內容的更新方面。這樣才能使學生在本科實驗教學階段接觸到專業前沿領域，了解專業研究熱點，掌握專業最新的研究方法和研究成果。將先進的實驗內容引入實驗教學有利于學生綜合素質的提高，為其在今后的工作、學習和深造過程中盡快進入角色奠定堅實的專業基礎。實驗內容的設立應考慮以下幾方面的因素?；镜膶嶒炛R和技能的培養，專業發展現狀、發展趨勢的了解，實驗室軟硬件的狀況，經費情況等。實驗內容的設立還應體現我校化學工程與工藝（電化學）專業的特色，即化學電源和表面處理領域的工程化?；谝陨蠋追矫娴目紤]，我?；瘜W工程與工藝（電化學）專業實驗包括以下幾方面的內容：方波電流法、方波電位法、循環伏安法、線性電位掃描法、電化學阻抗譜等實驗內容主要是讓學生掌握電化學中的一些基本測試方法；電鍍液的赫爾槽實驗、電鍍液分散能力實驗、電鍍液電流效率實驗是為了讓學生掌握電鍍中常用的研究方法；旋轉圓盤電極實驗、微電極實驗、電化學石英晶體微天平等實驗的目的是讓學生掌握電化學領域較先進的一些實驗方法；化學電源設計和電鍍車間設計方面開設了4個實驗，主要目的是讓學生接觸專業領域的工程化問題，幫助其畢業后能盡快適應企業的生產環境。
2.教學方式的改革。實驗教學方式直接影響實驗教學的效果。科學的教學方式應能充分激發學生的學習自主性，由被動學習變為主動學習。同時應著重培養學生實際操作能力、協作能力、團隊合作精神，提
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高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。為此，我們改變以往以教師為主體，主導整個實驗教學的模式，而采用學生為主體、教師為主導的教學模式。每位指導教師負責2個實驗項目，教師只把實驗的總體要求和基本思路介紹給學生，由學生根據相關知識去設計實驗方案，完成實驗，并對數據進行分析處理。學生在實驗過程若遇到問題，可以與指導教師討論，指導教師提出解決問題的思路，由學生改進實驗方案。在整個實驗過程中，學生的實驗積極性和主動性得到了充分發揮，創新能力和合作精神得到培養。實驗成績考核注重實驗方案的設計能力、實驗過程的操作能力。成績評定中，實驗方案設計和操作能力占50%，實驗報告的質量占50%，其中實驗報告的內容包括實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗步驟、數據處理及分析、結論及討論等。為進一步保證實驗教學的質量，我們對實驗課的課程安排還進行了調整。把學生分成兩個班，分別在上午和下午進行實驗。每個班的學生又分成8組，每組2~3人。每次實驗課同時開出8個不同實驗，每組同學分別進行其中1個實驗項目，8組之間依次輪換，8天完成8個實驗。而后的實驗依上述安排進行，直至完成全部實驗。
燕山大學的化學工程與工藝專業在2017年全國第四輪學科評估中得分B，在河北省高校中僅次于河北工業大學，位居全省第二。在省內有較高影響力。下面以三方面對燕山大學的化學工程與工藝專業進行分析：
1、燕山大學化學工程與工藝專業研究方向：化工產品的生產工藝與技術設備的設計、開發、研究、模擬與優化，新型化工材料的合成工藝及性能等。
2、主要課程：無機與分析化學、有機化學、物理化學、化工原理、機械設計基礎、電工與電子技術、化學反應工程、化工熱力學、化工分離過程、化學工藝學、傳遞原理、催化
（來源：文章屋網 ）
