化工设计的研究与创新(天津大学张美景)
《天津大学化工设计》课件
职业卫生与安全防护措施
职业卫生措施
确保工作场所符合国家和地方的职业卫生标准,采取有效的 通风和换气措施,减少有害物质的产生和积累,提供个人防 护用品,定期进行职业健康检查。
安全防护措施
建立健全的安全管理制度和操作规程,对员工进行安全培训 和教育,提供完备的安全设施和个体防护装备,定期进行安 全检查和隐患排查。
05
环保与安全设计
环保设计理念与原则
环保设计理念
在化工设计中,应遵循绿色、低碳、循环的理念,通过减少资源消耗、降低环 境污染、提高资源利用效率等方式,实现可持续发展。
环保设计原则
遵循国家和地方的环保法律法规,采用清洁生产技术和工艺,减少废气、废水 、废渣的排放,合理利用能源和资源,确保化工生产与环境保护相协调。
安全可靠
设备应具备必要的安全保护装 置和措施,保证操作人员的安 全和生产的可靠性。
易于维护
设备的结构应简单明了,便于 安装、操作和维护,降低维修
成本。
典型化工设备设计
反应器设计
反应器是化工生产中的重要设备 之一,设计时应考虑反应速度、 温度、压力等工艺参数,以及设
备的结构、材料和安全性能。
塔器设计
详细描述
化工设计是化学工业发展的核心环节,它决定了企业的生产能力和产品质量。一个优秀的设计能够提 高生产效率、降低能耗和减少环境污染,为企业带来巨大的经济效益和社会效益。同时,化工设计也 是实现可持续发展的重要手段,通过节能减排和资源循环利用,推动企业绿色发展。
化工设计的流程
• 总结词:化工设计的流程包括工艺流程设计、设备设计与选型、管道设
通过模拟可以预测实际生产中的各种情况,为优化提 供依据和支持。
工艺流程模拟的方法
头孢地嗪钠溶剂化物成核及生长机理研究
,=驰印(意)
式中,髟为成核速率常数,B。百flZ万302。
晶体生长速率与过饱和度的关系为:
Ⅲ,
G=Kaf(S)
(12)
式中,如为生长速率常数,f(S)的形式取决于生长机理,具体形式见表1。将
式(10)、(11)代入(12)中,可得一个普遍化的方程:
‰=缸删r。k岷冲(志]
式中,
(13)
4:(意r
第六届中国工业结晶科学与技术研讨会(2012)
T N P Nguyen,K J Kim.Kinetic study
on
hemipenta hydrate risedronate monosodium in
batch crystallization by cooling mode.International Journal of Pharmaceutics.2008,364(1): 1-8 入 S T Cao,Y F Zhang,Y Zhang.Nucleation and morphology of monosodium aluminate hydrate from concentrated sodium aluminate solutions.Crystal
K、288。15 K、283.15 K、278.15
K)、不同溶剂组成
(xH20=0.52、O.46、0.41)下头孢地嗪钠溶剂化物的诱导期数据表明,成核速率
随过饱和度和温度的升高而升高;当过饱和度一定时,诱导期随温度的升高而变 短。通过分析诱导期与过饱和度的关系,确定了头孢地嗪钠溶剂化物的成核机理。 当过饱和度大时,均相成核机理起主导作用;过饱和度小时,非均相成核机理起 主导作用。诱导期与过饱和度的分析结果表明,二维生长机理模型可以用来描述 在本文操作条件下的头孢地嗪钠溶剂化物晶体的生长机理。 从晶体学的研究中我们知道,成核机理是决定晶体形态的内在因素;而晶体 生长时所处的外界环境(温度、浓度)对晶体形态的影响更不可忽视。通过结晶 动力学可以研究这些外界环境的影响,对揭示结晶过程中的动力学规律、加速结
天津大学化工学院化学工艺专业导师研究方向介绍
2.超临界流体技术
张敏华
研究员
硕士
1963.09
27401826
27406119
5.化工过程新工艺研究与开发
6.绿色合成与清洁生产技术
7.超临界流体技术研究
8.分子模拟与应用催化
天津大学化工学院化学工艺专业导师研究方向介绍
序号
姓 名
职 称
学位
出生年月
办公电话
主 要 研 究 方 向
1
邹竞
院士(博导)
1936.2
1..新型感光材料研究
2.电子显示材料与技术
3.绿色化学与化工
2
马沛生
教授(博导)
硕士
1935.02
27890907
1.计算机化工与化工数据
2.环境化工
3.能源化工
3
米镇涛
2.化工过程新工艺研究与开发
3.化工新型分离技术研究
17
董秀芹
研究员
硕士
1964.3
27406119
1.超临界流体技术研究
2.绿色合成与清洁生产技术
18
刘 成
研究员
硕士
1964.11
27406119
1.生物质转化与基因工程
2.化工过程的分析、模拟与优化
19
李 韡
副教授
博士
1971.05
27408891
1.仿生合成膜分离工程
2.绿色化学工艺
20
张香文
副教授
硕士
1964.02
27402604
1.化工新材料
2.专用化学品的合成与性能研究
21
张毅民
副教授
博士
1961.07
【天津工业大学】精品课程《化工设计》--全册课件
(3)采用先进的科学技术,努力提高商品设计的质量,使设 计做到标准规范,切合实际,技术先进,经济合理,安 全适用,使建设项目的技术经济指标达到先进水平。
(4)设计使用的基础资料要准确、可靠,各种数据和技术条 件要正确、切合实际;文字说明要清楚、确切,图纸要 清晰、正确,避免出现重大设计错误。
设计(建设)前期 设计期
设计后期(建设期)
初步设计 施工图设计
投产
试车验收
施工安装 人员培训
《化工设计》
化工设计阶段的划分
1.国外设计阶段的划分 国际上通常把全部设计过程划分为由专利 商承担的工艺包(基础设计)和由工程公司 承担的工程设计两大设计阶段。 工程设计又划分为:工艺设计、基础工程 设计和详细工程设计三个阶段。
对在技术比较简单和比较成熟的,生产规模较小的 工厂或个别车间,以及技术改造与技术措施比较成熟的, 为了简化设计,缩短设计时间,可分为二个阶段设计, 即技术设计和施工图设计二个阶段。
《化工设计》
通过该课程的学习,使学生具备化学工程师的基本 理论素质,今后无论对学生考研,还是参加工作都将是 大有意义的。
《化工设计》
化工设计概念
“化工设计” 是根据一个化学反应或过程设计
出一个生产流程,并研究流程的合理性、先进 性、可靠性和经济的可行性,再根据工艺流程 及条件选择合适的生产设备、管道及仪表等, 进行合理的工厂布局设计以满足生产的要求, 工艺专业与有关非工艺专业进行密切设计合作, 最终使这个工厂建成投产,这种设计全过程称 为“化工设计”。
《化工设原计理》
第一章 化工设计程序和内容
化工原理课程设计创新
化工原理课程设计创新一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握化工原理的基本概念和基本方法,培养学生分析和解决化工问题的能力。
具体来说,知识目标包括:了解化工原理的基本概念,掌握化工流程图的绘制方法,理解化工过程中各种操作的基本原理。
技能目标包括:能够运用化工原理分析和解决实际问题,能够绘制简单的化工流程图,能够进行化工设备的选型和计算。
情感态度价值观目标包括:培养学生对化工行业的兴趣和热情,培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括化工原理的基本概念、化工流程图的绘制方法和化工设备的选型计算。
具体来说,教学大纲如下:1.化工原理的基本概念:介绍化工原理的定义、特点和基本内容,讲解化工过程中的各种操作原理。
2.化工流程图的绘制方法:讲解化工流程图的符号、绘制方法和注意事项,通过实例让学生学会绘制简单的化工流程图。
3.化工设备的选型计算:介绍常用化工设备的基本原理和选型计算方法,让学生掌握设备选型和计算的基本技巧。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课采用多种教学方法相结合的方式进行。
具体包括:1.讲授法:讲解化工原理的基本概念、基本原理和基本方法。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解化工原理在实际工程中的应用。
3.实验法:学生进行化工实验,让学生亲身感受化工原理的操作过程。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的思考能力和团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备以下教学资源:1.教材:《化工原理》,为学生提供系统、全面的化工原理知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料:制作课件、动画等多媒体资料,为学生提供直观、生动的学习内容。
4.实验设备:准备相应的实验设备,为学生提供实验操作的机会。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等,占总评的20%。
化工工艺的创新与提高研究
化工工艺的创新与提高研究化工工艺作为化学工业链的重要组成部分,不仅是化工产品质量和产量的关键,同时对环保和能源节约也有着不可忽视的影响。
随着科技的进步和环保法规的逐渐完善,传统的化工工艺已经不能满足现代化工生产需求,革新和提升化工工艺已成为当下重要的研究方向。
1. 创新化工工艺设计思路传统的化工工艺设计通常采用“经验之谈”的方式,即先试验出适合的反应条件,然后建立工艺流程。
这种思路往往存在先验性,无法充分利用现代化学理论和计算机技术指导化工工艺的设计。
因此,创新化工工艺设计思路成为当前研究热点。
基于现代化学理论和计算机技术的化工工艺设计思路,在建立化工工艺过程数学模型的基础上,运用计算机模拟技术进行研究,实现化工工艺的数字化设计和优化。
2. 利用新材料改善传统化工工艺化工工艺的质量和效率,不仅取决于反应条件的控制,还与工艺中使用的材料有关。
传统的材料往往会在反应过程中造成污染和损耗。
现在,借助新材料技术的发展,可以在传统化工工艺中广泛应用新材料。
如在反应器内使用先进的催化剂,可以大幅度提高反应率和选择性;使用高效的吸附剂和分离膜,可以提高产品纯度和产量;使用新型的储存材料,可以实现化工产品的长期稳定储存。
3. 注重化工工艺绿色环保化工工业对环境的污染久已有之。
要想实现化工工艺的升级,必须注重环保要求。
环保合规、节能减排、危废减量等都是化工工艺需要关注的方向。
其中,环保合规最为重要。
要求化工企业合规经营,从原材料采购、生产过程、污染物净化处理到废弃物资源化等环节中解决环保问题。
许多企业已经开始尝试在绿色化工方面开发新技术和工艺,如生物化工、环保型工艺等。
4. 多学科融合促进化工工艺提升化工工艺提升不是单一学科能够完成的。
化学、物理、材料、电子、计算机等多个学科交叉应用,是现代化工工艺发展的主要驱动力。
如在先进反应器设计中,需要先进的计算机模拟表征手段及操作能力、新型材料性能和实验方法的结合、分析与设计技术的跨学科融合。
化工设计 天津大学
热 罐 水 进 罐
6APA 罐罐缓来自罐 冲 罐 罐 冷 凝 水酶裂解反应器控制系统设计考虑
PHIC 101 TIC 102 酶进 青霉素水溶液
TIC 101 FPH101
碱进
裂解反应器 10℃冷水进(少量) 裂 解 液 热水 补 水 温水罐 溢 流 FT102 80℃热水进 排 污 FT101
三个闭环控制回路组成的控制系统: 三个闭环控制回路组成的控制系统:
排空 接蒸发缓冲罐 FPH102B 来自分离器 HCl进 FPH102A
器
TIC 105 冷 盐 水 进
罐
FT105 罐 FT106
三个闭环控制回路: 三个闭环控制回路: 、TIC105-FT105温度控制回路,通过控制-20℃盐水的 流量,将冷水罐中的水控制在8℃±2℃。
、TIC106-FT106温度控制回路,通过控制循环冷水流量, 将反应结晶器内物料温度控制在24℃±2 ℃。 24 ±2
、TIC101-FT101温度控制回路,将温水罐控制在 50℃±2℃左右(具体温度设定值视传热情况而定);
、TIC102-FT102温度控制回路,通过控制循环热水流 量将裂解反应器内料液温度控制在31℃±1.0℃;
、PHIC101-FPH101组成的PH值控制回路,将裂解反应 器内料液的PH值控制在8.0±0.2。
3、升膜工段热水罐中的热水可用作酶反应器控温系统的热源 4、反应结晶工段冷水罐中的冷水可作为酶反应器控温系统的 冷源
6APA生 生
来自酶再生罐 青霉素G钾盐 盐
无 盐 罐 水
分 离
酶 HCl
器
NaOH 升 盐 膜 去 蒸 酶 发 再 器 生 罐
冷 盐 水 进
6APA 盐 空 气 6APA 罐 滤 液 罐 盐 水 进
2019天津大学化工学院硕士普通招生考试复试名单
59 111 115 344 54 109 54 99 98 332
107 320
67 106 139 378 78 114 98 361
52 123 115 357 53 98 136 352
53 108 123 340 71 65 98 98 103 334 102 328
080706 化工过程机 02 不区分研究 械 方向 080706 化工过程机 02 不区分研究 械 方向 080706 化工过程机 02 不区分研究 械 方向 080706 化工过程机 02 不区分研究 械 方向 080706 化工过程机 02 不区分研究 械 方向 080706 化工过程机 02 不区分研究 械 方向 080706 化工过程机 02 不区分研究 械 方向 080706 化工过程机 02 不区分研究 械 方向
报考研究方向
02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向 02 不区分研究 方向
报考学 习方式 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制 全日制
考生姓 总 考生编号 理论 语分 课一 课二 名 分 分数 数 分数 分数 郭攀登 李康祎 王超璇 刀旋 张瑞凯 韩宇航 李帅 张加明 胡元飞 郭振 黄蒙蒙 郭文汇 许广帅 王雨乐 闫雅倩 金睿 李志昂 蔡思超 朱晓 吴越越 周光溢 李泽虎 崔弘博 李亚鑫 10056902 3122722 10056900 9015860 10056902 0321544 10056903 1124416 10056901 9821004 10056900 8115511 10056900 5514256 10056901 9520636 10056900 0608756 10056901 7019224 10056901 9520523 10056900 0206759 10056900 0102841 10056900 0102830 10056900 0102614 10056901 0516316 10056900 9015859 10056900 3712945 10056902 3122718 10056901 3017849 10056902 0621710 10056902 8123732 10056901 7019233 10056904 1325453 72 62 69 71 71 75 74 65 63 68 72 63 55 65 67 60 64 63 61 58 64 57 68 65 58 108 116 354 53 114 123 352 71 108 104 352 65 109 105 350 61 94 124 350
化工设计(化工过程设计)
* 化工设计(化工过程设计)教案(<B style='color:black;background-color:#A0FFFF'>PPT</B> 版)天津大学化工学院结晶中心:张美景Tel :022 -27405754 27406483 二零零九年六月(第三版)课程基本情况:一、天津大学化工学院关于“化工设计”课程的开设情况1、天津大学原化工系从1989 年开始,在全国范围内率先开设“化工设计”本科课程。
教材从自编教材《化工设计》,王静康主编,北京,化学工业出版社,1995 年《化工过程设计》,王静康主编,北京,化学工业出版社,2006 年。
2、本课程的主要内容主要内容①、化工厂设计及化工工艺设计;②、化工技术经济分析与评价;③、计算机辅助化工设计。
3、“化工设计”课程在化学工程与工艺专业大学本科教学中的地位“大三”下半年或“大四”才能开设,已经偏向于“专业课”,要求大家学完“化工原理”、“反应工程”、“化工热力学”、“物理化学”、“化工设备基础”等一系列专业基础课后,才能开始学习本课程。
综合利用同学们以前学完的大量专业基础课知识,在化工工艺设计乃至化工厂设计的过程中综合运用。
“化工设计”课程学得好不好,比其它课程更能体现一个化学工程与工艺本科学生综合素质的高低。
4、本课程的特点①、综合性(多专业基础课知识的综合与集成);②、实践性(面向实际化工工艺设计、化工厂设计的工程运用);5、“化工设计”课程教学的目的①、了解国内外有关化工工艺设计、化工厂设计的先进理念;②、掌握化工工艺设计的内容、步骤及方法。
二、本课程学习的教材及参考书1、《化工过程设计》,王静康主编,北京,化学工业出版社,2006 年。
(主教材)2、《化工技术经济》,苏健民主编,北京,化学工业出版社,2002 年。
3、《化工系统分析与模拟》,彭秉璞主编,北京,化学工业出版社,2001 年。
4、《化学工程手册》,时钧、汪家鼎、余国琮、陈敏恒主编,北京,化学工业出版社,2002 年。
化学工程与工艺领域的科研项目与创新成果
化学工程与工艺领域的科研项目与创新成果化学工程与工艺领域的科研项目与创新成果是推动工业发展和社会进步的重要力量。
通过研究新材料、新工艺和新技术,在提高生产效率、降低能源消耗、减少环境污染等方面取得了许多突破和创新,为各行各业的发展做出了巨大贡献。
一、研究方向与项目化学工程与工艺领域的科研项目涉及众多领域,如化工反应工程、传递过程工程、化工装备与机械等。
其中,研究方向包括但不限于以下几个方面:1. 新材料的合成与应用:通过合成新型材料,如纳米材料、功能性材料等,实现材料的高效利用和功能的提升。
这项研究有助于改进现有材料的性能,推动化工行业的升级换代。
2. 新工艺的开发与改进:通过研究新的生产工艺,提高产品的质量和效率。
例如,利用新型反应器、催化剂等实现催化反应,提高反应的选择性和收率,减少副反应的发生。
3. 环境友好型工艺的设计:致力于开发低能耗、低污染的工艺,减少工业生产对环境的影响。
例如,研究新型脱硫技术,减少工业废气中的二氧化硫排放。
二、科研项目的意义与挑战化学工程与工艺领域的科研项目在工业生产中具有重要意义。
首先,通过科研项目的开展,可以实现工业化生产的转型升级,提高产品的附加值和市场竞争力。
其次,科研项目的成果可以为解决现实中的工程问题提供科学依据和解决方案,推动社会经济的可持续发展。
然而,化学工程与工艺领域的科研项目也面临一些挑战。
首先,需要投入大量的人力、物力和财力。
科研人员需要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验,同时需要与企业、学术界等多方面进行合作。
其次,由于涉及复杂的物理、化学和工程问题,科研项目的进展可能会受到技术、经济等因素的限制。
三、创新成果的应用与影响化学工程与工艺领域的创新成果在工业生产和社会生活中产生了巨大的应用价值和社会影响。
例如,利用新材料合成技术,可开发出一系列高性能的材料用于航空航天、汽车制造、电子器件等领域,大大推动了相关产业的发展。
另外,环境友好型工艺的应用也有效减少了工业废物的排放和资源的浪费。
天津大学科技处2010 年工作总结
天津大学科技处2010年工作总结2010年,我校科技工作紧密围绕学校“三个突破”的中心工作,按照“两个聚焦”的战略要求,调整工作思路、改进工作方法,瞄准大项目好项目,在“十一五”收官之年,以天津大学科技工作会议召开为契机,“973”、“863”、“支撑计划”等项目数量和经费数再创新高,产学研合作不断加强,国家自然科学基金获资助项目和经费不断增加,国家级、省部级科研基地建设持续加强,国家科技奖励与重大标志性成果显著。
各项科技指标全面提升、质量全面提高,为我校“十二五”期间科技工作健康快速持续稳定发展奠定了坚实的基础。
一、科技总经费2010年天津大学科技总经费突破10亿元。
截至2010年12月23日各学院实到科研经费6.2亿元,新立项目1580项,其中百万元以上项目114项。
二、纵向科研(一)科技部项目申报1、973计划科技部于2010年1月20日发布了973计划申报指南,我校建议指南列入2项,均属于综合交叉领域。
共申报973计划10项,机械学院舒歌群教授担任首席科学家的“高效、节能、低碳内燃机余热能梯级利用基础研究”项目和精仪学院房丰洲教授担任首席科学家的“光学自由曲面制造的基础研究”项目,化工学院赵广荣教授承担的“酵母功能模块抽提与底盘细胞构建”课题和化工学院张卫文教授的“小基因组蓝细菌的基因组功能分析”课题等4项获得资助。
同时,科技部于2010年10月发布了2011年基础研究重大需求方向征集指南通知,我校共征集17项指南建议。
2.国家高新技术项目组织申报情况在863计划申报方面,2010年,我校在生物和医药技术领域、先进能源技术领域、现代交通技术领域、新材料技术领域等申报863计划10项,目前均在待审状态。
在国家科技支撑申报方面,组织申报“十二五”国家科技计划农村领域首批预备项目,本年度我校共申报7项,其中1项获得立项资助,资助额度1200万,1项获得支持,支持力度为200万。
在重大专项获资助方面,由建工学院余建星教授和机械学院王树新教授领衔的大型油气田及煤层气开发和深水AUV 系统设计与制造技术研究分别获得1060万元和1969万元。
天津大学化工学院化学工程专业导师研究方向介绍
天津大学化工学院化学工程专业导师研究方向介绍
序 姓名
号
职称
学位
出生 年月
办公 电话
主要研究方向
中国科
余 学院院士
博
国琮
教授(博 士
导)
传质与分离工程
王
静康
中国工 程院院士
教授(博 导)
研 究生
王
世昌
教授博 导
研 究生
周
理
教授博
本
导
科
周
明
何
博
士
杨
志才
教授博 导
研 究生
宋 海华
教授 博
化机博 士
导
张 凤宝
教授博
博
导
士
王 一平
教授 (化机 博导)
李 鑫钢
教授博
博
导
士
贾 绍义
教授
学
士
2
传质与分离工程 化工过程系统工程 精细化工分离技术及 设备 分批精馏、反应精馏、 特殊精馏及萃取结晶过程
传质与分离工程 精馏基础理论 新型精馏设备
士
谭 欣
张 金利
教授
博
士
教授(博
博
导)
士
许 松林
副研究 员
徐 世民
研究员
张 卫江
研究员 博导
硕
士
白 鹏
教授
博 士
4
反应与分离过程耦合 多相催化反应工程 反应和分离的集成与过 程强化 清洁化工生产中的反应 工程 化学反应工程;气固反应 动力学及其反应器的设计 颗粒技术,造粒技术及设 备研究 流态化技术 污染控制光催化工程 核废料的处置工程
第十三届中国专利奖初审合格项目表
31.
03140187.2
32.
03158248.6
33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41.
200310101791.9 200310108030.6 200310108326.8 200310108445.3 200310110564.2 200310111441.0 200310111696.7 200310112238.5 200310117932.6
一种接收和检测泥 浆压力脉冲信号的 方法及装置 一种近钻头电阻率 随钻测量方法及装 置 一种低烧结温度的 微波衰减材料 含 2 甲 4 氯异辛酯 的蔗田除草剂 高强度高韧性输送 管线钢的制备方法 锂离子二次电池负 极使用的石墨粉及 制备方法 奥美拉唑肠溶微粒 制剂及制备方法 一种治疗高血压和 高血脂的中药及其 制备方法 一种转炉炉壳吊挂 装置 自控行程数控钻削 动力头及其控制方 法 阿洛西林钠制备方 法 带自聚焦透镜的数 字式光纤阵列高速 摄像装置 电液控制放顶煤方 法及其液压支架 一种治疗急性咽喉 炎的中药及其制备 方法 母子导向浮阀 复合饲料颗粒料的 生产方法、设备及
中国石油集团钻井 工程技术研究院
46.
200410005526.5
中国石油集团钻井 工程技术研究院 中国科学院电子学 研究所 广西壮族自治区化 工研究院 武汉钢铁(集团) 公司 洛阳市冠奇工贸有 限责任公司 常州市第四制药厂 有限公司 成都康弘制药有限 公司 中冶赛迪工程技术 股份有限公司 山东法因数控机械 股份有限公司 浙江金华康恩贝生 物制药有限公司 西安交通大学
42.
200310119336.1
李建青、白敏、郭文敏、 陈素锐、刘立云、周桂荣 阿不都萨拉木·吾买尔、 王正瑞 苏义脑、盛利民、李林、 窦修荣、邓乐、王家进、 戴越、彭英、张晓丽、张
化工产品创新设计案例分析
化工产品创新设计案例分析化工产品在现代社会中扮演着重要的角色,它们广泛应用于各个领域,如农业、医药、能源等。
为了满足不断变化的市场需求,化工企业需要不断进行创新设计。
本文将通过案例分析的方式,探讨化工产品创新设计的实践和经验。
一、背景介绍化工产品创新设计是指通过借鉴现有的技术、工艺和材料,研发出具有高附加值和竞争力的新产品。
在市场竞争激烈的背景下,化工企业需要通过创新设计,提升自身核心竞争力,实现持续发展。
二、市场调研在进行化工产品创新设计之前,进行市场调研是十分重要的一步。
通过对市场需求、竞争对手、潜在风险等方面的调研,可以为后续的设计工作提供依据。
例如,某化工企业在进行市场调研时发现,消费者对无氟制冷剂的需求日益增加,为了满足这一需求,该企业开始进行无氟制冷剂的创新设计。
三、技术研发技术研发是化工产品创新设计的核心环节。
在这一阶段,化工企业需要聚焦于产品的性能、品质、环保性等方面进行研发。
例如,某企业通过改良生产工艺和优化配方,成功研发出了一种耐低温润滑油,该产品在极寒环境中具有良好的润滑性能。
四、工艺改进在化工产品创新设计中,除了技术研发外,工艺改进也是不可或缺的一环。
通过改进生产工艺,化工企业能够提高产品的生产效率和一致性,降低成本和污染。
例如,某企业通过引进先进的自动化设备和优化生产流程,成功实现了某种精细化工产品的大规模生产。
五、营销策略化工产品创新设计成功后,如何将其推向市场就成为了一项重要任务。
在制定营销策略时,化工企业需要考虑产品的定位、销售渠道、宣传推广等因素。
例如,某企业在推广一种新型环保农药时,选择与当地农业合作社建立合作关系,通过直销模式向农民销售该产品,并加大对农民的宣传力度,取得了良好的市场反响。
六、产品检验在化工产品创新设计完成后,进行产品检验是确保产品质量和安全的必要环节。
通过对产品进行严格的检验,确保其符合相应的标准和要求,并能够稳定地推向市场。
例如,某化工企业在推出一种新型医药中间体时,通过严格的质量检测和临床试验,确保该产品的安全性和有效性。
新工科视域下高校化工类课程“专创融合”教学改革探索
新工科视域下高校化工类课程“专创融合”教学改革探索作者:张秋云雷燕慧张玉涛来源:《科学导报》2024年第04期在国家大力推动大众创业、万众创新的大背景下,深化产教融合,推进全面协同育人,对于高等教育内涵式高质量发展具有重要的意义。
在创新型、复合型及应用型专业人才培养中,将专业课程教学与创新创业教育进行深度融合,建设“专创融合”课程群,是新时代高校实现产学研协同育人的必然途径和有效方法。
化学工程与工艺专业作为具有较强工程性、设计性的专业,它不仅涉及多门学科课程知识的学习,还与实验操作、工程设计等实践课程密切相关,其专业培养目标应紧跟化工相关行业的发展,确保化工专业人才培养的前瞻性,更好地为社会输送应用型化工专业人才;但现行课程教学内容、教学方式等与专创融合相去甚远,需对它们进行优化和改革。
基于此,在新工科视域下,为适应化工行业的发展,探索如何将创新创业教育融入专业课程教学显得尤为重要,笔者拟从化工专业课程内容、教学方法、教学案例库、师资队伍及考核评价机制等诸多方面,对实施“专创融合”教学改革进行探索,以期为化工类专业课程建设提供依据。
将“专创融合”有机融合到课程内容、课堂教学中,是新工科视域下高等教育教学改革的重要方向之一,其可调动工科学生的主观能动性,激发其“双创”活力,提高教育教学效果。
针对当前化工行业发展的多元化需求及工程类课程教学内容理论性偏强等情况,这就需要教师根据课程知识架构与认识特点有针对性地、合理地修订课程教学大纲,优化重构教学的课程内容,融入专创思想;同时根据不同课程教学内容探索不同的教学设计,并融入课程思政,深入挖掘章节内容与创新创业教育的融入点,设置专创建设目标,以提升学生学习的积极性。
如《化工分离工程》第1章内容绪论,专创融入点是化工企业家精神,其专创建设目标是培养学生创新创业意识、激发专业自信,培养家国情怀;第3章多组分精馏与特殊精馏,其融入点是化工人才科学精神和工匠精神,其专创建设目标是创新思维培养及创业技能训练。
化工创新实验报告
化工创新实验报告化工创新实验报告一、引言化工创新是现代化学工程领域的重要组成部分。
通过实验探索新的化学反应、合成新材料和改进工业生产过程,可以推动化工领域的发展和进步。
本文将介绍一项关于催化剂设计和应用的实验,探索新的合成方法和提高反应效率的可能性。
二、实验目的本实验的目的是设计和测试一种新型催化剂,用于加速酸碱中和反应。
通过优化催化剂的配方和反应条件,提高反应速率和产物纯度,并探索催化剂在其他反应中的应用潜力。
三、实验方法1. 催化剂的制备:采用溶胶-凝胶法制备催化剂。
首先,将适量的硅酸乙酯和钨酸铵溶解在甲醇中,形成溶胶。
然后,通过加入硝酸铵溶液,形成凝胶。
最后,将凝胶干燥和煅烧,得到催化剂。
2. 反应装置的搭建:将催化剂放置于反应釜中,加入适量的酸和碱溶液。
通过调节温度和压力,控制反应条件。
3. 反应过程的监测:使用红外光谱仪和质谱仪等仪器,实时监测反应过程中的物质变化和产物生成。
四、实验结果经过一系列实验,我们得到了以下结果:1. 催化剂的合成:通过溶胶-凝胶法制备的催化剂表现出优异的催化性能。
在不同温度和压力下,催化剂都能够有效地加速酸碱中和反应。
2. 反应速率的提高:与传统的酸碱中和反应相比,使用新型催化剂的反应速率提高了50%以上。
这主要归功于催化剂的高活性和选择性。
3. 产物纯度的提高:使用新型催化剂进行酸碱中和反应后,产物纯度显著提高。
催化剂能够有效地催化反应,减少了副反应的发生,提高了产物的纯度。
五、讨论与分析本实验结果表明,设计和应用新型催化剂在加速酸碱中和反应中具有巨大潜力。
催化剂的高活性和选择性可以提高反应速率和产物纯度,从而提高工业生产的效率和经济性。
然而,催化剂的设计和制备仍然面临一些挑战。
首先,催化剂的合成过程相对复杂,需要严格控制反应条件和配方。
其次,催化剂的稳定性和寿命需要进一步研究和改进,以保证长期的工业应用。
六、结论本实验通过设计和应用新型催化剂,成功地加速了酸碱中和反应,并提高了产物纯度。
化工设计大赛往年作品(3篇)
第1篇一、前言化工设计大赛是一项旨在培养大学生创新设计能力、工程实践能力和团队协作能力的全国性竞赛。
自2006年举办以来,吸引了众多高校的参与,成为我国化工领域最具影响力的竞赛之一。
本文将分析往届化工设计大赛的优秀作品,以期为参赛选手提供借鉴和启示。
二、往届优秀作品分析1. 2018年化工设计大赛一等奖作品——《新型环保催化剂制备及催化氧化技术应用研究》该作品针对我国环境污染问题,设计了一种新型环保催化剂,并应用于催化氧化技术中。
该催化剂具有高活性、高选择性、低毒性和低成本等特点,能够有效降低工业废气中的有害物质排放,具有良好的环保效益。
作品亮点:(1)创新性:设计了一种新型环保催化剂,具有较高的催化活性;(2)实用性:将催化剂应用于催化氧化技术,具有良好的应用前景;(3)经济效益:催化剂制备成本低,具有良好的经济效益。
2. 2017年化工设计大赛一等奖作品——《基于物联网的智能化工控制系统》该作品针对传统化工生产过程中存在的安全隐患和效率低下问题,设计了一套基于物联网的智能化工控制系统。
该系统通过实时监测、预警和远程控制,实现了化工生产的自动化、智能化和高效化。
作品亮点:(1)创新性:将物联网技术应用于化工生产,实现了生产过程的智能化;(2)安全性:实时监测生产过程,有效预防安全事故;(3)效率:提高生产效率,降低生产成本。
3. 2016年化工设计大赛一等奖作品——《高效节能型化工反应器》该作品针对传统化工反应器存在能量利用率低、生产效率低等问题,设计了一种高效节能型化工反应器。
该反应器采用新型材料,具有优异的热传导性能,有效提高了反应器的能量利用率。
作品亮点:(1)创新性:采用新型材料,提高反应器的能量利用率;(2)节能性:降低能耗,降低生产成本;(3)环保性:减少污染物排放,具有良好的环保效益。
三、总结通过分析往届化工设计大赛的优秀作品,我们可以得出以下结论:1. 创新性是作品成功的关键。
化工原理课程设计报告天津
化工原理课程设计报告天津一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握化工原理的基本概念,如流体力学、热力学、传质和反应工程等;2. 使学生了解化工过程中常见单元操作的工作原理及其在工业中的应用;3. 帮助学生理解并运用化学工程中的基本方程和计算方法。
技能目标:1. 培养学生运用数学和科学方法解决化工过程中实际问题的能力;2. 提高学生分析化工流程、设计简单工艺方案的能力;3. 培养学生使用专业软件和实验技能进行化工过程模拟和优化的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对化工原理学科的兴趣,培养其探究精神和创新意识;2. 引导学生关注化工领域的发展趋势,提高其对环保、能源等社会问题的责任感;3. 培养学生的团队协作精神和沟通能力,使其具备良好的职业素养。
本课程针对天津地区的实际情况,结合学生特点和教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,学生能够掌握化工原理的基本知识,具备解决实际问题的能力,同时形成积极的情感态度和价值观。
为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 化工原理基本概念:流体力学、热力学、传质和反应工程等;- 教材章节:第1章 流体力学基础,第2章 热力学基础,第3章 传质原理,第4章 反应工程基础2. 常见单元操作及其应用:流体输送、热量传递、质量传递、搅拌、过滤、干燥等;- 教材章节:第5章 流体输送,第6章 传热,第7章 质量传递,第8章 搅拌、过滤和干燥3. 化工过程分析与设计:流程模拟、工艺方案设计、优化与控制;- 教材章节:第9章 化工过程分析与合成,第10章 化工过程模拟与优化,第11章 化工过程控制4. 实验技能与专业软件应用:实验操作、数据采集与处理、专业软件操作;- 教材章节:第12章 化工实验技能,第13章 化工数据采集与处理,第14章 专业软件应用教学内容按照教学大纲的安排和进度进行组织,确保学生能够系统地学习化工原理的知识。
青霉素亚砜结晶生长与成核动力学
随着搅拌速度 的增加 ,晶体生长速率出现 小幅 下滑 ,而成核速率则明显升高 。青霉素亚砜成核与生长动力学研究
将 有 助 于 工 业生 产 过 程 优 化 。 关 键 词 : 结 晶 ;动 力 学 ;矩 量 法 ; 成 核 ; 晶 体 生长 ;青 霉 素 亚 砜
第6 5卷 第 1 期 2 0 1 4年 1 月
化
工 学
报
、 , 0 1 . 6 5 NO . 1
J a n ua r y
CI ES C J o u ma l
青霉素亚砜结晶生 长与成核动力学
井 丁丁 ,张美景 ,王永莉 ,王静康
f 天大方 圆工业结 晶科技有限公司,天津 3 0 0 4 5 7 ; 天津大学化工学院,化学工程联合 国家重点实验室,天津 3 0 0 0 7 2 )
My d l a r z& J o n e s mo d e 1 .wh i c h it f s t h e e x p e i r me n t a l v a l u e s b e s t .Af t e r t h e mo d e l wa s t r e a t e d b y mo me n t t r a n s f o r ma t i o n , he t c ys r t a l g r o wt h a n d n u c l e a t i o n r a t e s we r e c a l c u l a t e d f r o m t h e c ys r t a l s i z e d i s t r i b u t i o n . Th e
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4、计算并绘制出流程的PID图、PFD图 ◆根据手册推荐和经验,初步确定流程各管道的管径;
◆根据过程开发实验结果,确定流程各关键控制点的控制 方案。
5、根据厂房实际情况提出流程中各设备平面布置和立面 布置的建议。 6、撰写初步工艺设计说明书 包括:综述前言、流程操作说明(工艺规程)、原料情况、 动力情况、产品规格、物料衡算结果、热量衡算结果、流 程控制方案说明、化验(检验)方法、主要设备的操作及 维修保养、各物料的物性数据、结论及建议等。
流程中绿色化工概念及能量集成管理: 1、粗品结晶母液的处理与回收利用问题; 2、重结晶母液的处理与回收利用问题; 3、重结晶过程蒸发出来的溶剂-水混合物的处理 与回收利用问题; 4、结晶器热源问题; 5、过滤用真空泵的共用问题;
改造前晶体SEM照片
改造后晶体SEM照片
Several key handbooks and reference books are well known to our chemical engineers. These include: 1. Perry’s Chemical Engineer’s Handbook (Perry and Green,1997 ) 2. The CRC Handbook of Chemistry and Physics
◆ 实现整个过程的能量优化集成等等。
结晶分离提纯工段的工艺初步设计:
1、构画流程草图; 2、物料衡算及热量衡算; ◆按照年生产能力,确定流程操作状态,计算出各 流股流量等数据,确定各设备装料量、各设备需要 的换热量等数据。得出流程物料衡算及热量衡算一 览表; 3、根据2得出的数据计算流程中各设备的大小; ◆确定标准设备的型号; ◆确定非标设备的尺寸; 得出设备一览表
现有生产工艺存在的问题: 1、醚化反应时间太长等原因,导致生产设备的容时生产能力 偏低。
2、原料药晶体粒度偏小而且粒度分布太宽,导致过滤时间偏 长、产品不好烘干、产品溶媒残留量偏高。
3、产品流动性较差,影响后续制剂生产。 4、产品色级较差,而且含量偏低( HPLC 96%),存放期 较短。 5、单程结晶收率偏低(只有90%)。
4、晶体产品的纯度问题;
5、生产过程的能耗问题。
一、问题评估 1、结晶方式的选择
从投资、操作可靠性、生产能力等方面提出初步 的创新设想。
2、如何解决晶体产品粒度及其分布,并提高晶 体产品的纯度?
按创新设想建立小试试验流程,并在该流程中通 过试验优化流程参数,达到提高晶体产品粒度及其分 布,并提高晶体产产30kt/a,原来需要30m3冷却结晶器12台,现在只 需要40m3结晶器3台。 2、原来的冷却结晶器操作时,每批都要大量的水来清洗, 现在的结晶器连续操作180天才停车清洗一次。 3、原来的晶体产品是粒度小且分布不均匀的粉末状、产 品含量只有97%,现在的晶体均匀且粒度较大、产品含 量在99.2%以上。
问题: 化工项目的“创新”?
在化工工艺设计中 如何体现“创新”?
如何体现“绿色”?
例一、罗红霉素精制工段创新设计实例分析
罗红霉素原料药生产项目的工艺包(设计)问题 罗红霉素及其生产工艺的简介
罗红霉素是一种半合成抗生素
从红霉素开始,经过 合成反应制取的大环 内酯类抗生素
罗红霉素化学名称: 9-〔0-〔(2-甲氧基乙氧基)-甲基〕坞红霉素 其原料药(原粉)是白色或类白色结晶状粉末,
(Woods, 1995a)
7. Data for Process Design and Engineering Practice (Woods, 1995b)
例二、年产30kt/a晶体磷酸一铵项目
的创新设计实例分析
问题: 1、结晶方式问题;
2、流程操作可靠性和生产能力问题;
3、晶体产品的粒度及其分布问题;
什么是原料药?原料药 的无菌等级问题?
分子式:C41H76N2O15
罗红霉素原来的生产工艺流程简要情况: 红霉素溶解在丙酮和水混合体系中,和某种 反应物(罗红霉素半合抗的侧链物质分子)进 行醚化反应,反应物经过活性炭脱色后,用水 进行萃取结晶,然后过滤得到罗红霉素湿粗品。
罗红霉素湿粗品溶解在甲醇中,用水进行萃 取结晶,然后过滤、洗涤、干燥得到罗红霉素 原料药。
(the so-called Rubber Handbook, published annually by CRC Press, Boca Raton, FL)
3. Riegel’s Handbook of Industrial Chemistry (Kent, 1992)
4. The Chemical Processing Handbook (McKetta, 1993) 5. The Unit Operations Handbook (McKetta, 1993) 6. Process Design and Engineering Practice
三、节省能耗的问题
1、新流程各级真空的产生方式创新; 2、结晶过滤后德 湿晶体含湿量从15%降低为7%,节省 干燥能耗50%以上;
四、关键设备(大型连续结晶器)的优化问题
1、结晶器的外形尺寸及内部构件; 2、结晶器的进料位置和放料位置;
Database Creation Process Creation Create a Process Flowsheet
Process Integration Experiments
Gross Profit Favorable Analysis
在这个化工项目中体现的研究与创新: 1、反应过程的研究与创新
如何解决这些问题?
工厂现产品晶体SEM照片
Steps in designing and retrofitting chemical processes Current Situation --- Opportunity Assess Primitive Problems
Survey Literature
◆ 研究反应工艺条件,解决反应速度偏低的问题;
◆ 提高反应转化率、提高反应产物浓度;
◆ 研究反应完成后混合物的初步分离问题等等。
2、结晶分离提纯过程的研究与创新
◆ 研究先进的结晶工艺,解决产品晶体存在 的一些问题; ◆ 研究先进的结晶器设备,保证新开发的结 晶工艺能顺利实施;
◆ 实现结晶工艺的绿色化;