化学工艺

2024-07-19

化学工艺(精选6篇)

篇1:化学工艺

化学工程与工艺这一专业学生所学科目涉及化学工程与化学工艺,是一个综合性专业。在校期间,我们所学科目包括:四大基础化学;化工原理、化学反应工程、化工设计概论(化工设计与计算)、化工仪表及其自动化、化工设备基础、化工过程设计与开发、化学安全工程;仪器分析、精细化学有机合成与工艺学、化学工艺学、有机合成催化剂,还有工程制图、C我们专业毕业生可以选择化学工程类和化学工艺类的工作,我们具备综合知识基础,做哪一方面的工作上手都快。化学工程与工艺这一专业学生所学科目涉及化学工程与化学工艺,是一个综合性专业。在校期间,我们所学科目包括:四大基础化学;化工原理、化学反应工程、化工设计概论(化工设计与计算)、化工仪表及其自动化、化工设备基础、化工过程设计与开发、化学安全工程;仪器分析、精细化学有机合成与工艺学、化学工艺学、有机合成催化剂,还有工程制图、CAD、VB计算机语言,这些知识为我们工作奠定了坚实的基础,我们专业毕业生可以选择化学工程类和化学工艺类的工作,我们具备综合知识基础,做哪一方面的工作上手都快。

篇2:化学工艺

化学工程与工艺是研究化工类生产过程以及过程技术的基本规律,运用这些规律建立有关的基本理论和基本方法,并解决与生产、研究、设计和优化等有关问题的工程技术学科;是现代科学技术中发展最迅速、应用最广泛的学科之一。它对国民经济可持续发展,特别是对材料、生物、能源、环境和资源等新领域的发展具有极其重要的支撑作用。

本专业拥有优良的教学和科研环境,治学治教严谨,学术思想活跃,国内外校际交流和科技合作广泛,具有工学学士、硕士和博士以及工程硕士学位授予权,建有博士后科研工作流动站。本专业以培养适应21世纪发展需求的高科技人才为目标,注重基础理论和工程技术知识的教学,注重全面素质和创新精神的培养,注重英语能力、计算机应用能力和工程实践能力的提高,以满足拓宽择业面和长远发展的需要。

在学习高等数学、化学和物理等知识的基础上,本专业主要学习化工原理、化工热力学、反应工程、分离工程、系统工程以及化工过程分析与合成等专业课程知识,接受实验技能、计算机过程模拟与应用、信息获取、工程设计、科学研究方法等方面的能力训练。

宽厚的专业知识与能力使毕业生可在化工、石化、精细与日用化工、环境、医药、能源及动力等过程技术或产业部门从事生产、研发、设计、教学以及管理等工作,并为其进一步多方向的拓展与深造奠定了良好基础。

1.培养目标

使毕业生适应国家经济与科技发展的需求,成为具备宽厚的理论基础知识,通晓化工生产技术的专业原理、专业技能与研究方法,能够从事过程工业领域的产品研制与开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面工作的高素质科技人才。

2.基本要求

学生将系统地学习本专业必须的基础理论和工程技术知识,特别是以下方面的知识:

(1)无机化学、有机化学、物理化学的基础理论与实验;

(2)化工原理、化工热力学、化学反应工程、分离工程、化工生产工艺与设备的基础理论与实验;

(3)化工技术经济分析和生产运行管理;

(4)研究与开发新产品、新设备和新工艺的初步能力等。

本专业毕业生的基本要求是:

(1)具有高度社会责任感和良好道德修养,具有为祖国现代化建设服务的思想;

(2)具有良好的文化素质;

(3)具有强健的体魄与健康的心理素质;

(4)具有较强的自学能力、表达与交往能力以及处理工程实际问题的能力;

(5)系统地掌握化学工程与工艺的基础理论与专业知识,能够结合化工生产的社会经济目标,从事研究、开发、设计、生产与企业管理等工作;

(6)富有求实精神、创新精神、合作精神和应变能力,具有一定的国际交往能力;

(7)熟练掌握一门外国语,通过国家外语四级考试;

(8)具备使用计算机的基本技能。

化学专业为学生提供化学知识方面的职业才能,同时,还开设包括数学、物理和生物在内的辅助性的课程。除了使学生掌握具体科学基础知识外,该专业还培养学生具有判断力的思维、试验技术、解释观察以及清晰表达思维等能力。

打算从事化学职业的学生将乐于独立工作。他们将有超出一般水平的科学和数学天赋,有用自己双手劳动,使用技术材料和操作实验的灵巧性。坚韧、耐心、好奇心、独立、创造力和关心细节是职业化学家必须具备的基本品质。

在双专业中,学生可能会选择生物与化学的结合。

就业机会:

分析化学师 生物化学师 化学工程师 化学调配师 化学技术员 化学工艺师 临床化学家 化学顾问牙医 环境学家 酶化学师 食品化学师 地理化学 地理学家 无机化学家、生产商销售代理 医药技术师 冶金学家 营养学家 职业安全与健康专家 有机化学家 物理化学家 物理学家 医师 质保专家 放射化学家 科学信息专家 教师/教授 技术作家 毒理学家 兽类科学家(一些职位可能需要额外教育和/或培训。)

篇3:现代化学中清洁化学工艺的应用

关键词:清洁化学,传统工艺,污染

随着环境污染程度的不断加剧, 人口、资源与环境已经成为制约社会发展的瓶颈问题, 其中环境问题尤为突出, 尤其是近年来的空气雾霾问题, 给人类的健康带来了严峻的挑战。为了降低化学工业生产过程中所带来的环境污染, 必须开发绿色清洁化学工艺。

1 传统化学工艺发展带来的危害

传统化学工艺在实际使用过程中会直接带来工业三废问题, 即废水、废气、废渣, 这3种工业废弃物在环境中的降解速度较慢, 其中包含了很多有毒物质, 经过生态循环以后进入人体内部, 会危害人体健康。

从“白色污染”造成的危害来看, 由于塑料产品的广泛应用, 大量的丢弃之后, 会引发一些环境问题, 从而造成环境的污染。塑料作为一种高分子聚合物是化工行业飞速发展的标志, 已经成为生产和生活比不可少的原材料。比如在农业生产方面塑料薄膜就可以为农业增收, 但是由于塑料薄膜具有良好的化学稳定性, 需要几百年的时间才能够进行分解。另外一个方面虽然塑料本身对人体并没有危害性, 但是由于在其燃烧的过程中会产生很多有毒气体, 其中二噁英的危害性最大, 已经引起了世界范围内的广泛关注。

2 清洁化学工艺在环境保护中的应用

化学工业产品在制造的过程中, 由于工艺的选择不当就会造成环境污染物的产生。经过多年的实际生产实践表明, 只有对传统的化学生产模式进行改变, 才能够实现发展清洁化学工艺的目标, 体现了人与自然和谐发展的科学理念。

2.1 合理选择化学反应的绿色路线

在化工产品的实际生产过程中, 可以采用新的原材料、反应路线以及化学成分, 从而制造出对环境友好的化学产品, 只有在源头上进行化学工艺的无毒害处理, 才能够实现清洁化学工艺的基本目标。其次还应该大力开发无液态参加反应的固相反应过程, 这是发展清洁化学能源的必要途径, 同时还可以大幅度的降低有害毒副产品的生成。

2.2 加强清洁能源的应用

清洁化学工艺技术的应用主要体现在以下两个方面:首先就是化学清洁技术的生产和使用, 主要包括了清洁煤的使用、太阳能、风能的使用;煤炭的脱硫和脱碳技术, 均为比较典型的清洁能源生产模式。其次在农业技术的应用方面, 可以使用生物固氮的方法来增加农作物生长所需要的氮元素。由于氮元素在环境中是以氮气存在, 并不能直接吸收。传统的无机工艺就是采用NH3的生产, 来实现空气中氮元素的固定。工业合成氨是经过一系列的化学催化反应来进行的, 在这个化学反应中, 会产生很多杂质, 均会对环境污染造成一定的伤害。生物固定氮元素可以避免这一现象的发生, 从而起到保护环境的作用, 目前比较常用的就是绿色磷铵和化学草脂酸。同时在利用废纸可以进行纸浆的再生产, 从而可以实现节约80%的水和65%的用电量, 同时进一步降低了废水的排放。

2.3 通过计算机技术实现化学环保产品的开发

传统的化学工艺开发需要经过大量的实验, 在这个过程中通常会产生大量的化学试剂, 从而对环境造成较大的危害以及资源的浪费。如果通过计算机辅助技术来实现化学高分子材料的设计, 从而降低高分子材料的开发的具体的过程。计算机在高分子材料设计和制造过程中的应用已经发展成为一门新兴的科学。通过设计资料库的建设, 利用已经存在的化学资料库, 确定最终化学产物的形成, 找出较为合理的化学反应路线, 使用成本最低的化学反应方法, 来合成设计的目标高分子聚合物。

3 结束语

传统的化学工艺会不可避免的带来环境问题, 随着化工产业的不断发展, 清洁化学工艺技术得到了广泛发展, 为人类解决环境污染问题提供了更好的方法。清洁化学工艺在化工产品的研发、原材料的使用、保护环境及人类健康方面发挥着比较重要的作用。

参考文献

[1]邵嘉亮.绿色化学专题报告[R].广州:中山大学, 2012.

[2]郭子义.环境化学概论[M].北京:北京师范大学出版社, 2013:86, 172-173.

[3]杨小波.城市生态学[M].北京:科学出版社, 2013:129, 147.

[4]国家发改委外事司.巴西南非替代能源发展之路[J].中国经贸导刊, 2012 (19) :49.

篇4:化学工艺流程试题解读

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):

可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。

(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。

(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。

(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。

(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题:

(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;

(2)由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为

2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑

(3)由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂;双氧水作还原剂得出反应的方程式为:

2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑;从为题中的“缺点”两字入手,结合LiCoO2有氧化型,可推出有氯气生成,对环境污染较大。

(4)水相中的CoSO4到目标产物CoCO3,结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O

(作者单位:贵州省遵义县第一中学)

2014年高考考试大纲(课程标准实验版)化学及题型示例中新增的10道题,大都是涉及化学工艺流程的题型。它将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。同时该类试题也是近几年高考化学试题的热点题型。

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):

可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。

(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。

(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。

(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。

(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题:

(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;

(2)由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为

2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑

(3)由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂;双氧水作还原剂得出反应的方程式为:

2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑;从为题中的“缺点”两字入手,结合LiCoO2有氧化型,可推出有氯气生成,对环境污染较大。

(4)水相中的CoSO4到目标产物CoCO3,结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O

(作者单位:贵州省遵义县第一中学)

2014年高考考试大纲(课程标准实验版)化学及题型示例中新增的10道题,大都是涉及化学工艺流程的题型。它将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。同时该类试题也是近几年高考化学试题的热点题型。

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):

可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。

(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。

(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。

(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。

(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题:

(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;

(2)由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为

2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑

(3)由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂;双氧水作还原剂得出反应的方程式为:

2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑;从为题中的“缺点”两字入手,结合LiCoO2有氧化型,可推出有氯气生成,对环境污染较大。

(4)水相中的CoSO4到目标产物CoCO3,结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O

篇5:化学工艺就业形势

化学工程与工艺专业就业形势

就业方向:

该专业的学生毕业后主要到化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的工作。

专业解读:

本专业具有二大特色:其一,专业口径宽,覆盖面广。研究领域涉及有机化工、无机化工、精细化工、日用化工、材料化工、能源化工、生物化工、微电子化工等诸多领域,技术成果直接应用于化学工业这个国民经济的主战场。服务对象遍及化工、石油、医药、能源、轻工、材料、生工、食品、环保等各部门。其二,工程特色显著,知识的可迁移性强。本专业以化学工程与化学工艺为知识结构的两大支撑点,并将两者有机的结合在一起。化学工程主要研究化工过程及设备的开发、设计、优化和管理。化学工艺则研究以石油、煤、天然气、矿物、动植物等自然资源为原料,通过化学反应和分离加工技术制取各种化工产品。这些工程放大技术,系统优化技术和产品开发技术,不仅在化工领域,而且在医药、材料、食品、生工等众多相关领域均大有用武之地。因而,本专业培养的学生具有较强的工程能力和工作适应性。

就业形势:

几乎全国所有的工科院校都有这个专业。实事求是地说,这个专业的报酬不是挺高,但就业还是不成问题的。该专业毕业生的就业率可达90%以上,一些地理位置较好的重点名牌高校,该专业毕业生的就业率可达100%。在经济发达地带,化工容器制造业较多,可能由于薪资方面的原因,该专业转行的人较多,所以不少企业一直缺乏这方面的人才,建议毕业生可到这些地区寻找工作。

薪资状况:

该专业的毕业生刚参加工作的工资一般在1200元/月左右,3~5年后,根据各人的工作能力和所处行业的性质,3000~5000元/月的工资是很正常的,高薪可达10000元/月左右。

专业介绍

●业务培养目标:本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。●业务培养要求:本专业学生主要学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。

毕业生应获得的知识与能力

a.掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识;

b.掌握化工装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;

c.具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;

d.熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规; e.了解化学工程学的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;

f.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;

g.具有创新意识和独立获取新知识的能力。

●主干学科:化学、化学工程与技术

●主要课程:物理化学、化工原理、化学反应工程和一门必选的专业方向课程

●主要实践性教学环节:包括化学与化工基础实验、认识实习、生产实习、计算机应用及上机实践、课程设计、毕业设计(论文)等,一般安排40周。化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工过程系统工程、工业催化和应用化学等。

●修业年限:4年

●授予学位:工学学士

化学工业发展趋势与对策

摘要

化学工业是用化学方法进行生产的工业。包括基本化学工业和塑料、合成纤维、石油、橡胶、药剂、染料工业等。是利用化学反映改变物质结构、成分、形态等生产化学产品的部门。如:无机酸、碱、盐、稀有元素、合成纤维、塑料、合成橡胶、染料、油漆、化肥、农药等。化学工业在世界各国的国民经济中都占有重要地位,是很多国家的基础产业和支柱产业。化学工业的发展速度和规模对社会经济的各个部门有着直接影响。

本文从加快煤化工、石油化工、化肥工业发展等方面介绍了化学工业中的高新技术,并展望了21世纪世界化学工业高新技术发展趋势及我们应采取的对策。

目前我国化工发展面临主要问题有:资源短缺

1.1 石油

到2000年底,我国石油剩余可采储量为24.6亿吨,仅占世界剩余可采储量(1402.8亿吨)1.8%。到2010年,中国石油需求量约为3亿吨,石油消耗与生产之间存在巨大缺口。如不采取积极有效的措施,到2020年,我国对国际石油市场的依存度将达到50%左右。石油资源的短缺已严重制约着我国石油化工业的发展,供需矛盾日益突出。

1.2 煤、天然气

我国是个“缺油、少气、富煤”的国家,但他们的开采年限分别只有40年、50年和240年。目前估计全球有327万亿立方米常规天然气可采资源量,而我国人均占有量不到世界平均水平的十分之一,天然气在经济发展中也面临着严重的资源短缺压力。煤炭是我国的主要化石能源,这是因为煤的发热量是石油的二分之一,价格却是四分之一。照现在的开采速度,一个世纪后煤炭资源将出现严重的枯竭状态。环境污染

2.1 工业“三废”的污染

工业废水是对环境最大的污染源之一。水体污染后,饮用含砷、汞的水会使许多酶受到抑制或失去活性,造成肌体代谢障碍,同时会造成鱼类、人类中毒,破坏农作物生长素的形成,造成减产等。工业废气中排放的硫氧化物及其它污染物会引起好多呼吸道疾病和“温室效应”。工业废渣能通过不同途径危害自然环境和人体健康。

2.2 农药

农药对人体健康的危害主要是对“三致”作用和对生殖性能的影响等,联合国国际化学品安全规划署最近提出DDT、艾氏剂、狄氏剂等九种农药和多氯联苯、二恶英、苯并呋喃三种工业化学品为持久性有机污染物,它们在环境中化学性质稳定,容易蓄积在鱼类、鸟类和其他生物体内,并通过食物链进入人体,对人类和环境构成更大的威胁。总之,农药对环境造成的损失是多方面的,据有关学者研究指出,我国仅由农药的使用,对环境和社会每年造成的经济损失达11.23亿美元之多。生态破坏

有害化学物质的排放给我国生态环境造成极为严重的危害。据统计,1994年全国化工系统排放的废水、废气和固体废物分别在全国排第二位、第三位和第四位,对我国江、河、湖泊水体造成极大危害。温室效应、赤潮、酸雨、植被减少、水土流失、荒漠化,也是由于生态平衡被破坏所引起的。可持续发展

4.1 可持续再生资源和废物资源在循环

这就主要要求我们大力建设生态工业,发展工业共生园区;积极利用太阳能、风能、生物能、海洋能等未来新能源;同时大力对废物进行物质回收在循环,物质转换在循环,能量转换再循环等技术。

4.2 清洁生产

这要求我们在生产工艺中,尽力要求原料绿色化,化学反应绿色化,反应介质绿色化,最终要产品绿色化。尤其在重工业中,例如钢铁工业、金属铸造、煤炭开采和石油炼制等都是污染大户,必须进行清洁生产技术,尽力达到我们理想中的“零排放”。

4.3 能源利用技术的绿色化

在能源的利用上,首先应加大节约的力度,也就是用较少的资源创造同样的经济价值。再就是煤炭这个最大的能源浪费和环境污染大户,我们一定要大力注重洁净煤技术的发展。这样,不仅降低了污染,还可以添补我们国家石油资源的空缺,弥补电力不足的现状。

总之,我国化学工业中的高物耗、高能耗、高污染已严重制约了经济的发展,已造成了发展的代价,这与建设节约型社会所要求的最少资源消耗、最小环境污染、最大经济效益和社会效益

形成不可调和的矛盾。所以,我国应大力重视和开发新型的技术来克服我们当前化学工业所造成的一系列困难,出现我们所呼唤的资源绿色化,工艺绿色化,产品绿色化,从而实现我们的资源节约型社会、环境友好型社会

面对当前我国化工行业所遇到的问题,业内专家对我国化学工业发展趋势分析总结:

首先,突出重点,抓好产品结构调整,继续发展农用化学品。化肥要向高浓度方向发展,提高复合肥的比例;发展高效、低毒、低残留品种农药,要增大除草剂的比例,并积极发展生物农药。

化肥工业发展现状及趋势

我国是化肥生产大国,化肥产量位居全球首位。目前我国化肥生产企业有1000多家,其中氮肥生产企业近600家,钾肥生产企业47家。从全球化肥生产状况来看,氮肥占总量的60%左右,磷肥占23%左右、钾肥占17%左右。

我国化肥行业产能分布不集中,整体水平不高,中小化肥企业远多于大型化肥企业,小企业约占企业总数的70%以上,产量占50 %。我国氮肥工业的原料结构主要以石脑油、渣油和煤为原料,随着我国能源结构的优化和化肥生产布局的进一步调整,化肥生产向能源和资源富集地区转移的速度大大加快。我市有着丰富的煤炭资源,毗邻的俄罗斯有着丰富的化肥原料资源,充分利用两种资源发展我市的化肥工业有着较大的空间。目前我市的有些企业已经开始利用俄罗斯的钾矿资源,生产钾肥,销往内地。

其次,要大力发展石油化工。石油化工是我国国民经济的支柱产业之一。我国石油化工是在近20年来发展起来的,石油化工产值尚不足30%(一般发达国家在60%左右),预计2000年乙烯能力可望达到500万吨/a,2010年至少要翻一番。同时,立足现有企业改扩建,提高产品产量,优化品种牌号,开发新品种,如合成树脂专用料、差别化纤维和功能性纤维及合成橡胶等国急需但属空白的品种等。

煤化工发展现状及趋势

从国家化学工业发展的总体形势来看,石油化工仍然是快速发展的领域。从资源环境上看,今后五年,我国是原油消费快速增长的国家,原油对国际市场的依赖度很强,资源仍将成为石油化学工业发展的瓶颈。预计到2012年前后,中国仍将大量进口原油,以满足国内持续高速增长的市场需求。目前我国正逐步兑现入市承诺,开始解除对竞争性行业的限制,外资和民营资本进入石油化工上游行业的趋势上升,预计今后外国资本、民营资本和金融资本组成的投资财团在我国石油化工项目建设中将起重要作用。

俄罗斯是仅次于海湾的世界第二大产油区,我市应充分利用口岸地缘优势,在国家解除对石油化学工业限制的同时,依靠国内外大型石油化工企业,从俄罗斯进口原油来发展我市的石油化学工业。

近年来,随着国际石油价格的不断上涨,以石油为原料路线的生产面临越来越大的压力。在这种背景下各国在煤液化技术的研究开发和大规模工程示范方面投入了大量的精力并取得了可喜的进展。煤炭直接液化技术方面,国外已开发出煤直接液化新工艺,并相继完成工业放大试验,为工业化生产奠定了基础,但目前世界上尚无工业化示范工厂;在煤炭间接液化方面,南非萨索尔公司已经具备较为成熟的合成技术,并已利用此技术建成了工业化的合成油装置。我国煤制油技术已取得了实质性进展,2004年神华集团已经采用国内技术开始建设100万吨/年煤制油生产项目。国内的一些产煤区,比如云南先锋煤矿、河南平顶山、内蒙太西集团等,也正在积极利用国内技术和引进国外技术发展这一产业。根据有关专家分析,2010年以前,中

国煤制油产业发展主要以工程开发和工业化示范为主,2010年后,随着国内煤液化工程技术开发的逐渐成熟和工程运行经验的积累,该技术的产业化发展将进入第二阶段。根据目前已经掌握的情况分析,在西北、华北、西南、东北等地都有发展煤液化产业化的资源条件,并于2010年至2020年期间建成若干个产业区。预计到2020年,我国煤炭直接液化总生产能力将达到每年1600-1800万吨,间接液化总产品能力将达到每年2000-2300万吨,届时煤液化生产的汽油、柴油等发动机燃料油为每年3200-3400万吨,可以提供国内约13%的交通燃料,形成补充石油短缺的重要途径之一。

经中国煤科院论证,扎赉诺尔纯净煤加氢转化率和油产率都较高,分别为95%和60%,是开展煤炭液化项目的优选原料。目前扎赉诺尔煤转油项目已列入内蒙古自治区“十一五”重点煤转油基地之一,正在争取列入国家发展规划。

再次,积极开拓精细化工新领域。在传统的精细化工如医药、染料、涂料、粘结剂、感光材料、洗涤剂等向高档化发展的同时,重点发展饲料添加剂、食品添加剂、信息化学品、电子化学品、生物化学品,特别是生物工程药物等新领域精细化工。

化学工业是高科技、高资金投入、高附加值的工业门类。目前,我市在这方面还没有破题。但从资源禀赋和未来发展趋势来看,发展这个产业不仅是可能的,也是必然的。

此外,加速实现汽车轮胎子午线化、无内胎化与扁平化三位一体的进程,也是橡胶加工行业的主要任务。

化工行业一直是公认的工业污染大户。化工废水排放量占全国工业废水排放量之首,废渣、废气排放量近几年仍以10%以上的增长速率在增长,对环境的污染日益严重。环境保护已列为我国基本国策之一,关系到化学工业能否持续发展、也关系到企业能否生存下去,必须高度重视和认真严肃地对待。首先要按照国家环保法规予以治理,一批污染严重又不治理或难以治理的企业应停产或整顿;其次要从工艺技术上减少和消除对空气、土地和水域的污染,从工艺改革和环境控制上解决污染问题。即抓好清洁生产,把以治理末端污染为主转到以源头控制污染为主的轨道上来;第三要狠抓“三废”的综合利用,化害为利,变废为宝;第四要大力发展环保产业,为各类企业污染物达标排放提供实用技术。

二、化学工业发展方向和重点

(一)煤化工

我市煤化工产业的发展应紧紧把握国内外煤化工发展的有利时机,优先发展煤制甲醇产业,适时开发以甲醇为原料的二甲醚、低碳烯烃等碳一化工产品,逐步形成以甲醇为龙头的下游产品产业链,实现甲醇产品的转化增值;规划建设以煤为原料的合成氨产业,建设大型化肥企业;积极推进煤液化产业的发展。

(二)化肥工业

充分利用本地煤和俄罗斯的化肥原料资源,重点发展以合成氨为中间原料的氮肥产业和以俄罗斯钾矿为原料的钾肥产业。

(三)石油化工

充分依托俄罗斯的石油资源,规划年加工原油200万吨的石油化工项目,重点发展乙烯及聚氯乙烯(PVC)产品。

三、对策措施

1、做好项目的前期基础工作。

加快煤化工、石油化工、化肥工业的前期资料收集和编制项目的可行性研究报告。以确保在项

目条件成熟时,尽快发展。同时高度关注化学工业发展动向,及时了解产业发展趋势和相关企业投资动向。制定符合我市实际的产业政策。根据国家化学工业发展的趋势及我市的实际,必须对新上项目在技术、装备、规模上进行界定。新建企业建设规模不低于:煤制油100万吨/年以上;煤制甲醇60万吨/年以上;煤制合成氨30万吨/年以上;煤制烯烃50万吨/年以上;天然气制甲醇30万吨/年以上;聚氯乙烯10万吨/年以上。

2.加大技术创新力度,开拓化工高新技术及新兴产业。

世界大化工公司投入科研开发和技术创新的资金一般占其总产值的5%,甚至高达12%,而我国则仅占1%-1.5%。因此,必须切实加大科研投入,只有用新技术改造现有企业的生产技术与设备,才能使现有企业生存下去;也只有用技术创新成果建设一批高新技术产业,才能使化学工业适应新世纪国民经济各行业的要求。

3.适应新形势的要求,进行人员再教育。

知识和技术的创新和竞争,要靠人去掌握才能发挥作用,因此对化工行业来说,实施全行业人员的再教育,不断提高其知识的广度和深度是十分必要的。

4.推进企业资产重组形成一批大型集团。

近几年来,化工企业资产重组已有了一些进展,取得可喜的效果,但还远远不够。21世纪的中国化学工业,必须积极推进企业资产重组,尽快形成一批大型集团,才能适应提高市场竞争力的时代要求,才能顺应国际经济一体化发展的大趋势,保证我国化学工业持续、健康、稳定地发展。

5.利用丰富的生物资源,发展有特色的生物化工。

我国地域辽阔,从寒带、温带直至亚热带,动植物、微生物资源品种繁多,这为我国发展生物化工提供了丰富的物质基础。国外不少有识之士对此十分重视,纷纷与我国有关部门合作,以期在医药、农药、兽药、食品添加剂、饲料添加剂等门类中开发出重要的新品种,对促进人类健康发挥重要作用。

6.切实重视环境保护,实施可持续发展战略。

在未来几年我国应采用高新技术嫁接改造化学工业,推进技术进步,促进产业升级,增强化学工业产品的市场竞争力;结合化学工业的特点,调整所有制结构,发展混合型经济,激发各类企业的活力;通过实现高度的社会化大生产和合理的专业化分工协作,加快组合性调整,优化结构配置,合理有效利用行业资源。相信通过我国政府有关部门的科学规划和有效管理,在“科学发展观”的正确指引下我国的化学工业将朝着更加科学环保的方向发展, 实现“建设节约型社会,走可持续发展道路”的目标。为我国实现社会主义现代化提供坚强的动力

对策:使成品油价格真实反映石油资源的稀缺性,利用价格和税收杠杆促进替代能源的发展。参考文献

《“十一五”化学工业科技发展纲要》

篇6:化学工程与工艺

一、引言 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个 重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验, 其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现 象或是寻求一个普遍适用的规律,而应当是为了 有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工 程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长,规模 较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处 理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷, 大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的 步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以 建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是 化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需 要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则 需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理 量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验 数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的 专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻 找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关 系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由 于人力、物力、时间等条件的限制,任何实验所能 完成的实验点都是有限的,如何根据这些有限的 实验点归纳出各参数之间的关系,便是实验数据 的处理问题。由于化工过程的复杂性,实验过程中各参数 之间的关系往往是非线性的,数据处理或数据拟 合的工作量往往比较大,且计算过程也比较繁琐。

若能利用计算机进行数据处理,不仅处理结果的 准确度很高,而且还会省下很多不必浪费的人力 和时间,大大提高了工作效率。Matlab 是集数学计算、结果可视化和编程于 一身,能够方便地进行科学计算和大量工程运算 的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好,能 使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有 效。[2] 本文以两个化工原理实验为例,阐述利用 Matlab 软件处理化工实验数据与人工处理相比 较带来的方便,而且数据的结果更精确,误差更

小。Matlab 软件是一种简单易学的编写语言。它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix 等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容 易维护等等优点。

二、数据处理程序的设计(一)程序框图 由于化工实验有很多,而且每一个实验数据 的处理的步骤、公式都不一样,所以很难用一个程 序来描述。但是,每一个实验都有类似之处,因此 每一个程序都可以用如图 2-1 来描述。这样则可以利用 Matlab 中的 polyfit()函数 进行线性拟合,此即为本文编写数据处理程序的 基本原理。3.基本数据库 从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温 度就不可能那么凑巧和文献符合,因此,需要我们 进行计算。平时学习中遇到这样的问题,我们往 往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关 系,然后采用内插或外推法计算出工作温度下的 物性常数。本文中所编写的程序把温度与密度、温度与 粘度进行多项式拟合,使它们之间有两两对应关 系。即在程序运行后,只需输入工作温度,程序就 可以得到该温度下所需的物性常数。(三)程序的调试与运行结果 1.流体阻力原始数据输入

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