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綠色化工行業(yè)早在上個世紀就已經(jīng)出現(xiàn)了,最開始綠色化工行業(yè)出現(xiàn)在工業(yè)比較發(fā)達的國家,主要集中在歐美地區(qū)。經(jīng)濟的發(fā)展帶來環(huán)境污染的嚴重,這就使得人們開始重視綠色化工行業(yè)的發(fā)展,投入較多的人力物力和財力研究綠色化工行業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟全球趨勢的加強,國與國之間的聯(lián)系日益密切,綠色化工行業(yè)開始受到國際社會的共同關(guān)注,由于我國是發(fā)展中國家,因此對于綠色化工行業(yè)的認識較晚,導(dǎo)致了我國綠色化工行業(yè)的起步也較晚。但是,我國對于綠色化工行業(yè)的認識較為透徹,這就導(dǎo)致我們在處理如何發(fā)展綠色化工行業(yè)中投入的力度,并且受到了國家科技部門的重視。綠色化工行業(yè)的突出優(yōu)點是:第一,最大限度地利用環(huán)保能源。較以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法不同的是,綠色化學化工可以最大限度地利用所使用的生產(chǎn)能源,并且一般綠色化學化工所使用的能源都是綠色環(huán)??苫厥绽玫哪茉?在生產(chǎn)使用時都會最大限度地利用原材料,防止浪費,減少污染排放,從而節(jié)省能源,綠色環(huán)保。第二,反應(yīng)物無毒、無害,不會對環(huán)境產(chǎn)生污染,減少對外界的廢物排放。一般情況下,傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)都會產(chǎn)生一些有毒有害的排放物質(zhì),這些排放物會對環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害,但是綠色化學化工在生產(chǎn)之前都會將反應(yīng)物生成的有害物質(zhì)整體的化學結(jié)構(gòu)進行重新排列,從而將有害成分運用科學的方法去除,這樣既可以保留生產(chǎn)所需要的有效成分,又保證了在反應(yīng)的過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染和負擔。綠色化學化工從產(chǎn)品的根本上避免了化學化工生產(chǎn)可能會對環(huán)境產(chǎn)生的危害源頭,綠色化學化工是名副其實的環(huán)境友好型產(chǎn)品。第三,最大限度地利用了原子能源,有效節(jié)約能源。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)一般只注重生產(chǎn)效率,在生產(chǎn)過程中原材料沒有能夠被完全充分利用,一些有效成分被浪費了,但是綠色化學化工會運用科學的方法重組材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),最大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同時就減少了其生產(chǎn)過程中對環(huán)境的排放。第四,確保了產(chǎn)品的綠色環(huán)保性。在過去那些傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)中,生產(chǎn)方式比較粗放,也沒有能力將生產(chǎn)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行重組設(shè)計,生產(chǎn)的過程當中釋放出大量的有害物質(zhì)污染環(huán)境,但是如今的綠色化學化工注重科學環(huán)保,在生產(chǎn)之前會重新組合產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu),保證了生產(chǎn)出的所有產(chǎn)品都是綠色環(huán)保,無毒無害的。
2綠色化學化工產(chǎn)品的發(fā)展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學的優(yōu)點與好處,但是在實際的生產(chǎn)過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學化工在我國發(fā)展過程中有著諸多的問題,例如社會關(guān)注程度不夠、發(fā)展模式單一、人才匱乏等?,F(xiàn)階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地將綠色化工化學進行全面推廣與宣傳,從根本上減少環(huán)境污染,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
2.1加大宣傳力度,轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式
雖然綠色化學化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)興起多年,但在全社會范圍內(nèi),它還未能被深刻的認知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發(fā)展。因此,我們要從全社會范圍內(nèi),通過各大平面媒體和網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播對綠色化學化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學化工有深刻的認知與了解。
2.2在學科教育上加大投入與合作,力求創(chuàng)新
綠色化學化工的發(fā)展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學,還要依賴宏觀的大規(guī)模的化工技術(shù),因此,要在一定層次上促進兩者的結(jié)合與協(xié)作。國家應(yīng)加大對綠色化學化工的資金投入,建立與綠色化學化工有關(guān)的國家實驗室以及教學基地,作為發(fā)展綠色化學化工的創(chuàng)新性平臺,設(shè)置激勵機制,鼓勵創(chuàng)新,并持續(xù)不斷地為實驗室和教學基地的發(fā)展提供資金保障。
2.3重視人才培養(yǎng)
在我國,綠色化學化工屬于新興產(chǎn)業(yè),因此,相關(guān)部門必須建立起完備的人才培養(yǎng)體系,為了長遠發(fā)展儲備人才力量。具體來說,高校應(yīng)該開設(shè)有關(guān)綠色化>文秘站:
教學資源建設(shè)是有中國特色卓越工程師教育培養(yǎng)計劃實現(xiàn)的關(guān)鍵問題,也是長期以來中國卓越工程師教育培養(yǎng)計劃實施的重點和難點問題。我國教學資源建設(shè)仍然存在總量不足、分布不均、共享困難、不能有效服務(wù)專業(yè)設(shè)置、課程建設(shè)、頂崗實習和學生就業(yè)等諸方面的不足?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確要求把加快教育信息化進程作為推動教育改革發(fā)展的保障措施。卓越計劃結(jié)合自身規(guī)律開發(fā)數(shù)字化資源,加強以優(yōu)質(zhì)視頻、教學素材、特色專題為主要內(nèi)容的專業(yè)教學資源庫建設(shè),有利于推動卓越計劃相關(guān)專業(yè)建設(shè)、課程改革和教學方法手段的不斷創(chuàng)新,并直接關(guān)系到卓越計劃培養(yǎng)出來的人才質(zhì)量。同時,《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(教高(2012)4號)》提出“通過多種方式整合校園資源,優(yōu)化辦學空間,提高辦學效益,確保高校辦學條件不低于國家基本標準。因此,建立開放靈活的教育資源共享平臺、提高資源建設(shè)的規(guī)范性和利用效率、降低建設(shè)成本和促進優(yōu)質(zhì)教育資源的普及和共享已成為亟待解決的重要問題。
2卓越計劃化學工程與工藝專業(yè)教學資源建設(shè)的思路
卓越工程師背景下的化學工程與工藝專業(yè)需要根據(jù)行業(yè)對化工工程師知識、素質(zhì)和能力的要求,確定相關(guān)課程和實踐教學環(huán)節(jié),將涉及工程意識、工程素質(zhì)、工程實踐能力、工程綜合能力培養(yǎng)、企業(yè)以及工程項目管理知識的課程納入培養(yǎng)方案中,增加工程教育相關(guān)課程,因此,必須按照新的人才培養(yǎng)方案,以教材建設(shè)和精品課程建設(shè)為手段,改革教學內(nèi)容,加強教材建設(shè),自主編寫和完善系列專業(yè)教材,使教學內(nèi)容充分反映新世紀化工實際生產(chǎn)和化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新要求??傮w建設(shè)思路如下:
2.1構(gòu)建“新體系”
構(gòu)建以培養(yǎng)工程意識、工程素質(zhì)、工程實踐能力、工程綜合能力為目標的實踐教學新體系。按照基本技能層、知識應(yīng)用能力與工程實踐能力層、創(chuàng)新能力與工程綜合能力層等“三層次”,循序漸進地培養(yǎng)學生的工程綜合能力和創(chuàng)新能力。在基本技能層,主要通過課程實驗、上機操作等實踐環(huán)節(jié)加深對理論課程基本概念、基礎(chǔ)知識和基本理論的理解和基本技能的培養(yǎng);在知識應(yīng)用能力與工程實踐能力層,主要通過課程設(shè)計、專業(yè)實習、社會實踐等環(huán)節(jié)實現(xiàn)對學生知識應(yīng)用能力的培養(yǎng);在創(chuàng)新能力與工程綜合能力層,主要通過化工企業(yè)輪崗實習、化工企業(yè)項目設(shè)計與研究、畢業(yè)設(shè)計(論文)、大學生“挑戰(zhàn)杯”競賽、大學生科技創(chuàng)新活動、產(chǎn)學研合作開發(fā)等方式實現(xiàn)對學生的工程綜合能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.2突出“厚基礎(chǔ)”
本專業(yè)卓越工程師教育專業(yè)培養(yǎng)方案課程設(shè)置分為通識教育,專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課三大模塊。通識教育包括數(shù)學與自然科學、人文與社會科學、體育、素質(zhì)教育公共選修課等,其課程學時占總學時的47.7%,課程學分占總學分的47.5%;專業(yè)基礎(chǔ)課包括相關(guān)學科基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課,其課程學時占總學時的34.9%,課程學分占總學分的34.3%;專業(yè)課包括基本專業(yè)課和專業(yè)方向課,其課程學時占總學時的17.4%,課程學分占總學分的18.2%。突出了卓越工程師培養(yǎng)的厚基礎(chǔ),為卓越工程師的培養(yǎng)奠定堅實的基礎(chǔ)。
2.3強化“寬口徑”
本專業(yè)卓越工程師教育專業(yè)培養(yǎng)方案設(shè)置了精細化工、能源化工和生物化工三個專業(yè)方向課程模塊。其中,精細化工方向課程模塊開設(shè)了精細化學品化學、精細化工工藝學、精細化工過程與設(shè)備、精細化工及分離實驗等課程;能源化工方向課程模塊中開設(shè)了煤化學、煤化工工藝學、潔凈煤技術(shù)、煤化工實驗等課程;生物化工方向課程模塊中開設(shè)了工業(yè)微生物學、生物化工工藝學、生化分離技術(shù)、生物化工實驗等課程。強化了卓越工程師培養(yǎng)的寬口徑,以滿足大化工行業(yè)對工程技術(shù)人才的要求。
2.4體現(xiàn)“重創(chuàng)新”
教材建設(shè)也是教學資源建設(shè)不可缺少的內(nèi)容。在化學工程與工藝專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課教材的選用上,以“加強基礎(chǔ)、精選內(nèi)容、有所創(chuàng)新、有利教學”為原則,盡量選用國家規(guī)劃教材或者比較權(quán)威的高水平教材。同時,組織教師立項編寫或參編高質(zhì)量教材,如普通高等教育國家規(guī)劃教材或精品教材;自編配套輔導(dǎo)教材和講義,制作和充實各類聲像教學資料,積極開發(fā)具有專業(yè)特色的CAI課件,錄制網(wǎng)絡(luò)教學視頻。重點開展精品課程建設(shè),爭取獲得1門國家級精品課程、2~3門省級精品課程、4~5門校級精品課程,通過改革與建設(shè),不斷提高教育質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量,努力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,打造出有扎實理論功底、掌握化工專門技能、有很強事業(yè)心和吃苦耐勞精神的應(yīng)用型專業(yè)人才,以滿足現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展對化工專業(yè)高素質(zhì)人才的需求。我們將不斷完善卓越背景下化學工程與工藝專業(yè)的教學資源建設(shè),確保學校教學質(zhì)量不斷提高,確保專業(yè)建設(shè)項目績效。
3卓越計劃化學工程與工藝專業(yè)教學資源建設(shè)存在的困難
卓越計劃化學工程與工藝專業(yè)教學資源建設(shè)的內(nèi)容相當豐富,在實際操作過程中需要突破重重難關(guān),其中最為突出的有校企合作、人才需求的個性化和多樣化以及師資隊伍建設(shè)三個方面。
3.1校企合作是首先要解決的問題
近年來,我院不斷探索和完善校企合作的長效運行機制,努力通過各種渠道與企業(yè)溝通,先后在多家大中型企業(yè)設(shè)立了教學實習基地并成立了一個工程實訓中心,為學生營造了在企業(yè)進行實踐學習的良好機會。但有些企業(yè)為了兼顧安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益,不能為學生提供在相應(yīng)的技術(shù)崗位上動手操作的機會,這樣一來學生的動手能力就得不到真正的鍛煉。
3.2人才需求的個性化和多樣化
不同的公司對技術(shù)應(yīng)用型人才的需求均存在差異,如同樣是培養(yǎng)化學工程與工藝卓越工程師,有些公司需要學生具有精細化工或生物化工方面的知識,而有些公司則需要學生具有能源化工方面的知識。因此,我們必須有的放矢地進行化學工程與工藝專業(yè)卓越工程師教學資源的建設(shè),以滿足不同公司對技術(shù)應(yīng)用型人才的多樣化需求。
3.3師資隊伍的建設(shè)
化學工程與工藝專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)必須擺脫傳統(tǒng)的大學生培養(yǎng)模式,為了實現(xiàn)卓越工程師的培養(yǎng)目標和落實卓越工程師的培養(yǎng)標準,形成具有良好的學緣結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)和以中青年為主體的雙師結(jié)構(gòu)教學團隊是順利、高效進行教學資源建設(shè)的必要條件。而要改變目前師資水平不足,知識結(jié)構(gòu)單一和學緣結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)狀將是一個長期而艱巨的過程。
4結(jié)論
化學工程技術(shù)支持著化工工業(yè)的前進與發(fā)展,化學工程技術(shù)從理論到實驗,再到實踐,最后投入生產(chǎn)成品,是必不可少的一個環(huán)節(jié)。然而,從實驗室到工業(yè)生產(chǎn),特別是大規(guī)模的生產(chǎn),需要解決裝置的放大問題,其直接影響企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大及經(jīng)濟利益的增加,裝置放大可以節(jié)省資金,減少不必要的消耗,節(jié)省勞動力。但是要考慮到,裝置放大過程中,物流的一系列物理過程的相關(guān)條件很可能改變,達到的某些指標通常低于實驗室的小型技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生的結(jié)果。這種起源于放大過程的效應(yīng)被籠統(tǒng)稱為“放大效應(yīng)”,包含很多已知及未知物理因素的影響?,F(xiàn)代化工對于一套裝置一年的產(chǎn)量,一般情況下按照目前的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)??梢赃_到大于或者等于數(shù)十萬噸,大規(guī)模的生產(chǎn)使其面臨工程方面的問題,且在指標方面也有所降低,這對于工業(yè)而言會造成較大的資金損失?;瘜W工程技術(shù)的進步,主要體現(xiàn)在新產(chǎn)品及工藝的不斷創(chuàng)造,而這些都需要借助化工工業(yè),除此之外,還需合理的經(jīng)濟和技術(shù)。就上述情況而言,凡是關(guān)于工業(yè)化的東西,一般情況下都歸屬于化學工程的研究范疇。在日常生活中,化學工程無處不在。如:煙筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物質(zhì),需要經(jīng)過嚴格的處理,才能對外排放,以防污染生態(tài)環(huán)境。在實驗室達到要求后,要在工業(yè)規(guī)模中實現(xiàn)大量煙氣的凈化,就必須考慮大規(guī)模凈化的經(jīng)濟性和可行性,要考慮的問題與實驗室研究不同。又如,化工工業(yè)生產(chǎn)中,要求以十分純凈的產(chǎn)品為原料,對實驗室操作來說,這比較容易達到。對大型生產(chǎn)裝置的要求是,消耗低而且經(jīng)濟方面可行,這表明課題存在很大的不同之處。
2化學工程技術(shù)的研究對象及復(fù)雜性
化學工程是以物理學、化學和數(shù)學為基礎(chǔ),并結(jié)合工業(yè)經(jīng)濟基本法則,研究化學工業(yè)中的物理變化和化學變化過程及其有關(guān)機理和設(shè)備的共性規(guī)律,并將之應(yīng)用于化工裝置的開發(fā)、設(shè)計、操作、控制、管理、強化以及自動化等過程中,在化工工藝與化工設(shè)備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門工程技術(shù)學科。一般情況下,化學工程的對象的情況較為復(fù)雜,具體如下:首先,該過程自身具有一定的復(fù)雜特點,包括化學與物理,而且兩者經(jīng)常發(fā)生,彼此影響。其次,物系方面較為復(fù)雜,流體與固體,或者兼而有之。流體特質(zhì)變化較大,如有低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。最后,物系流動時邊界復(fù)雜,由于設(shè)備的形狀較為多樣,而且其在填充物方面的形狀也不正常,如催化劑、填料等,使得設(shè)備在流動邊界方面的設(shè)置較為復(fù)雜而且在確定方面不準確。
3化工工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展
目前從形式上看,現(xiàn)代的化學工業(yè)經(jīng)歷了單元操作和傳遞原理與化學反應(yīng)這兩個發(fā)展階段,正準備走向一個新的階段。但種類多樣、制造過程復(fù)雜以及生產(chǎn)產(chǎn)品款式較多,造成排放物復(fù)雜、量多及危害大,因此,目前化工工業(yè)應(yīng)重點關(guān)注污染問題。與此同時,在加工、貯存、運用或者處理化工產(chǎn)品時應(yīng)防止操作對環(huán)境生態(tài)以及人類健康造成危害。在化工生產(chǎn)中應(yīng)遵循國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,制定正確的方案。隨著我們國家科學技術(shù)的快速發(fā)展,各行各業(yè)進行生產(chǎn)都要接觸化學工藝,涉及制藥、石油、材料、能源等行業(yè)的發(fā)展和污染問題,這都是現(xiàn)代化學工業(yè)需要面對的問題。目前,我國的化學工業(yè)經(jīng)過了半個世紀的發(fā)展,已經(jīng)形成了門類比較齊全,品種大體配套并基本可以滿足國內(nèi)需要的化學工業(yè)體系。2001年全國國有及規(guī)模以上非國有企業(yè)的石油加工工業(yè)和化學工業(yè)總產(chǎn)值達到10990.6億元人民幣,占全國工業(yè)總產(chǎn)值的9.8%,實現(xiàn)利稅747.8億元,石油和化學工業(yè)企業(yè)13765個,資產(chǎn)總額13344.2億元。我國化學工業(yè)獲得長足進步的同時,環(huán)境保護工作也不斷得到加強。但是化學工業(yè)在實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過程中,仍存在不少問題和障礙,嚴重制約著我國化學工業(yè)的發(fā)展。
4二者的發(fā)展探究
化學工程與材料學科相互支撐發(fā)展的這種態(tài)勢導(dǎo)致了新興交叉學科——“材料化學工程”的誕生。它是將傳統(tǒng)化學工程與材料學科交叉融合,以化學工程為基礎(chǔ)和手段,面向生物材料、高分子材料和無機材料制備及應(yīng)用的一個新興學科。它既是化學工程學科內(nèi)涵的拓展和應(yīng)用領(lǐng)域的外延,也是學科間的交叉滲透,符合當今社會的需求和學科發(fā)展的必然規(guī)律。材料化學工程學科的內(nèi)涵主要表現(xiàn)在兩個方面:一是應(yīng)用化學工程的理論與方法對材料生產(chǎn)與加工過程進行系統(tǒng)的研究,其目的在于在材料高性能化的同時,最大限度地降低材料生產(chǎn)對于資源、能源的消耗和環(huán)境污染,實現(xiàn)材料制備的高質(zhì)量、低成本、環(huán)境友好和可循環(huán)再生利用;二是利用新材料,如新型催化材料、分離材料等發(fā)展新型高效的化工技術(shù)與理論,形成新的流程工藝和集成技術(shù)。
2材料化學工程二級學科發(fā)展現(xiàn)狀
近十年來,材料化學工程學科作為化學工程和材料科學與工程領(lǐng)域的新增長點,發(fā)展迅速。目前,國內(nèi)外一些大學的化工學院或材料學院均出現(xiàn)了材料化工的研究領(lǐng)域,有的大學(如大連理工大學化工學院)甚至出現(xiàn)了專門的“材料化工”系等人才培養(yǎng)和科研機構(gòu)。材料化工的交叉研究已經(jīng)展示出了良好的發(fā)展前景,近年來我國在該領(lǐng)域取得了包括國家技術(shù)發(fā)明一等獎在內(nèi)的一系列重大研究成果。2005年7月,南京工業(yè)大學經(jīng)國家教育部批準,成立“省部共建材料化學工程教育部重點實驗室”;2006年5月在南京召開了第一屆材料化學工程大會,大會總結(jié)了國內(nèi)外材料化學工程的研究進展,明確了我國材料化學工程進一步發(fā)展的方向和重點。2007年10月國家科技部正式批準建設(shè)“材料化學工程國家重點實驗室”?;诨瘜W工程和材料學科的交叉融合,國內(nèi)多所重點院校開始在“化學工程與技術(shù)”及“材料科學與工程”一級學科下設(shè)置“材料化學工程”二級學科。2002年,南京工業(yè)大學首先在化學工程與技術(shù)一級學科下設(shè)立“材料化學工程”二級學科。隨后,天津大學、華東理工大學等知名高校開始設(shè)立“材料化學工程”二級學科。據(jù)初步調(diào)研,已經(jīng)有11所重點大學設(shè)立材料化學工程,如表1所示。該學科的設(shè)置,有力地促進了“化學工程與技術(shù)”與“材料科學與工程”一級學科的交叉和融合,有利于材料化工領(lǐng)域交叉型人才的培養(yǎng)和學科建設(shè)。
3材料化學工程二級學科的建設(shè)對策
3.1重新定位“材料化工”學術(shù)碩士培養(yǎng)目標的定位
“材料化工”學術(shù)碩士的培養(yǎng)定位以工程為主,理工結(jié)合,既要考慮到與化學、化工、材料學的學科交叉以及與生物、環(huán)境等學科的滲透,又結(jié)合地方經(jīng)濟和社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,培養(yǎng)符合現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢和地方產(chǎn)業(yè)要求的素質(zhì)高、專業(yè)寬、基礎(chǔ)厚、能力強、具有創(chuàng)新精神和實踐能力、工程和工藝結(jié)合、理工結(jié)合的高素質(zhì)復(fù)合型專業(yè)人才。
3.2構(gòu)建“材料化工”學術(shù)碩士學位課程體系
在“材料化工”學術(shù)碩士人才培養(yǎng)的課程體系中強化兩個方面,一是開發(fā)新材料為基礎(chǔ)的化工單元技術(shù)與理論,二是用化學工程的理論與方法指導(dǎo)開發(fā)材料制備技術(shù),因此,設(shè)立與之相適應(yīng)的學位基礎(chǔ)課和學位必修課程體系,而學位選修課緊密結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展,突出特色。在理論課程的教學中,逐步借鑒或采用國際一流大學的教材、教學內(nèi)容和教學手段,努力提高教學質(zhì)量。
3.3打造“材料化工”學術(shù)碩士點的師資隊伍
引進具有企業(yè)背景的高級工程技術(shù)人員和國外學習進修經(jīng)歷的教師,發(fā)揮他們豐富的企業(yè)工作經(jīng)驗和國外人才培養(yǎng)經(jīng)歷。聘請相關(guān)企業(yè)具有工程師以上職稱的人員擔任兼職教師,給學生講授理論聯(lián)系實際內(nèi)容較多的工程設(shè)計類課程,突出應(yīng)用型人才的培養(yǎng),豐富課堂教學內(nèi)容。另外,有計劃、有目的地選派高學歷、高職稱的教師到企業(yè)掛職鍛煉或國外進修,進一步提高他們的企業(yè)工作經(jīng)驗和國外學習經(jīng)歷。
3.4建立“材料化工”學術(shù)碩士的教學管理體制
一是圍繞研究生課題的研究方向,理論教學不再單獨突出“化學工程與技術(shù)”和“材料科學與工程”,而是強化交叉性和相互滲透性,再結(jié)合科學研究,既滿足了“材料”“化工”交叉與滲透的理論教學的要求,又可讓理論來支撐科研的深入開展;二是科學研究中強化理論基礎(chǔ),構(gòu)建解決科學問題的理論體系。研究生采用化學工程的理論與方法開發(fā)材料制備技術(shù),同時也運用在開發(fā)新材料為基礎(chǔ)的化工單元技術(shù)與理論解決相應(yīng)的科學研究的關(guān)鍵技術(shù)問題。這種體制強化了“材料”“化工”交叉與滲透性的理論教學,同時也促進了科學研究,建立了既增強研究生理論學歷,又培養(yǎng)了學生科研能力的教學管理模式。
4結(jié)論
傳統(tǒng)化學工程使用處理工藝對有毒污染物的處理滯后性較強,通常是在污染物產(chǎn)生之后再另外做針對性處理,不僅增加了處理成本,且治標不治本。比如傳統(tǒng)工藝煙氣除塵,雖然凈化了氣體,但是污染物直接轉(zhuǎn)化為廢渣廢水,還需要另一道工序做清潔處理,無疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。綠色化學工藝的介入,可以直接在生產(chǎn)或排放階段就完成清潔使命,通過化學反應(yīng)達到預(yù)防、控制和消毒污染的目的。
化學原料是化學工程的源頭,原料決定了生產(chǎn)流程和工藝的選擇,綠色工藝的介入可以從源頭上改變原料生產(chǎn)帶來的各類化學污染,同時綠色工藝與化學工程的結(jié)合還可高效利用各類自然資源,實現(xiàn)深度開發(fā)利用,兼顧無污染、節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)方式必然會掀起一輪新的工業(yè)革命。綠色原料的典型開發(fā)應(yīng)用比如甘蔗渣、稻草、麥稈以及木屑、樹枝、蘆葦?shù)瓤杉庸こ蔀橥悺⑺犷惻c醇類化學品。
在化學反應(yīng)中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應(yīng)用的一個途徑。以石油化工為例,生產(chǎn)過程中烴類選擇性氧化反應(yīng)較為普遍,作為一種強方熱性反應(yīng),具有生成物不穩(wěn)定、易進一步氧化等特征,所以,催化反應(yīng)中此反應(yīng)并非最佳選擇,生成物的不穩(wěn)定也不利于提取最終產(chǎn)物,所以,為改善這種情況,使用選擇性高的試劑是最佳途徑。如此一來,不僅可以降低成本,節(jié)約資源,還能夠降低分離產(chǎn)品的難度提升純度,無疑實現(xiàn)了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學工程在這方面的研究實踐也非常熱門。隨著越來越多的化學反應(yīng)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑對提升反應(yīng)速率效果顯著,所以目前化學工藝領(lǐng)域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發(fā)展方向不一,不僅有利于工業(yè)的發(fā)展,對于推動化學分子深入研究也有助益,分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。
2.綠色化學工程工藝應(yīng)用
分析綠色化學工藝是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發(fā)也彰顯了當前世界范圍內(nèi)節(jié)能減排的重要性。長達兩百余年的工業(yè)化路程,使得人類活動對自然資源環(huán)境的危害越來越大,尤其中國作為當前世界最大的工業(yè)國,“三廢”問題十分突出,PM2.5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍,將資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業(yè)作為與人們生存發(fā)展息息相關(guān)的企業(yè),石油化工與煤炭除去提供能源之外,還提供多種衍生化工產(chǎn)品為人們衣食住行服務(wù),生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當前必須積極發(fā)展綠色化工工藝,以達到節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。就目前而言,節(jié)能減排的實現(xiàn)途徑主要以下幾種:研發(fā)新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進清潔工藝從源頭控制污染;利用技術(shù)和工藝創(chuàng)新打造可循環(huán)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟等。綠色化學工程與工藝作為節(jié)能減排目標得以實現(xiàn)的重要保障,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,就目前來說,主要以三種表現(xiàn)為主,分別是清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)的應(yīng)用及生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。
綠色化學工程與工藝使用生物技術(shù)服務(wù)可再生能源的合成,像有機化合物原料的應(yīng)用經(jīng)歷了從動植物到石油煤炭的發(fā)展過程,現(xiàn)如今已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用各類再合成的有機化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業(yè)酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學催化劑相比,具有反應(yīng)條件溫和、生成物優(yōu)良、污染少等優(yōu)勢,對于當前化工領(lǐng)域而言,生物酶的利用和研發(fā)就成為了綠色化工的重要發(fā)展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環(huán)城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應(yīng)完全無副產(chǎn)物,對工業(yè)生產(chǎn)而言有多重積極意義。
除此之外,綠色化工工藝還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,生活中有眾多具體應(yīng)用實例。比如空調(diào)制冷多使用氟利昂,會造成臭氧層空洞、紫外線增多、溫度升高,目前正積極尋求替代品且朝著低能耗方向發(fā)展,無磷洗衣粉減少對河流水域污染和人體健康的危害,可降解塑造制品對土地、水源危害都將進一步減輕,清潔汽油的使用可對大氣污染降低,以上種種嘗試都說明了在生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,綠色化工工藝所發(fā)揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發(fā)與應(yīng)用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不僅經(jīng)濟環(huán)保,發(fā)展前景好,且制備生產(chǎn)對自然資源的消耗、對環(huán)境的危害都不斷降低,證實了綠色工程化工應(yīng)用的優(yōu)越性。
3.總結(jié)