化工工藝實(shí)驗(yàn)與化工生產(chǎn)實(shí)踐的相結(jié)合

冒佳偉 顧銀軍

摘 要：由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化工工藝實(shí)驗(yàn)正應(yīng)用于生產(chǎn)中?；陂_展化工工藝實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代化化工生產(chǎn)發(fā)展的條件，同時(shí)對(duì)推動(dòng)工業(yè)發(fā)展起到了重要的作用。化工生產(chǎn)是相對(duì)復(fù)雜的項(xiàng)目，需要人員的高實(shí)踐技能，并且需要高質(zhì)量的生產(chǎn)條件和工藝，才能更好地為經(jīng)濟(jì)進(jìn)步做出必要的貢獻(xiàn)?；瘜W(xué)工藝生產(chǎn)是非常實(shí)用的項(xiàng)目，同時(shí)花工工藝體現(xiàn)了極高的質(zhì)量和要求，對(duì)化工生產(chǎn)做出了巨大的貢獻(xiàn)。因此，將化工工藝實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，立足于化工生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)的定位，進(jìn)一步推動(dòng)化工生產(chǎn)的高效發(fā)展。

關(guān)鍵詞：化工工藝實(shí)驗(yàn);化工生產(chǎn)實(shí)踐;相結(jié)合

中圖分類號(hào)：TQ02;TQ050.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

化工工藝實(shí)驗(yàn)對(duì)日常生產(chǎn)產(chǎn)生了重大影響，同時(shí)也引起了相關(guān)領(lǐng)域的關(guān)注?；どa(chǎn)實(shí)踐展示了先進(jìn)的技術(shù)，在發(fā)達(dá)國(guó)家的影響下，我國(guó)的化工生產(chǎn)也在不斷的創(chuàng)新，使化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更具競(jìng)爭(zhēng)力。

1化工工藝實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合的重要價(jià)值

化工工藝實(shí)驗(yàn)包括專業(yè)實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，通常分為專業(yè)實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。這兩類實(shí)驗(yàn)有所不同，專業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)側(cè)重于一般工作。在實(shí)驗(yàn)中會(huì)用到專業(yè)人才，對(duì)實(shí)驗(yàn)基本要求較低，主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)單元。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，不使用大型機(jī)器研究，只進(jìn)行小型試驗(yàn)。而專業(yè)的實(shí)驗(yàn)通常是根據(jù)實(shí)際情況，便于研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)備或儀器。在化工生產(chǎn)實(shí)踐中，重要的是要有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，正確認(rèn)識(shí)每種化學(xué)品的目的，更好地促進(jìn)化學(xué)工程的發(fā)展。對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)，必須學(xué)在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合，理解實(shí)驗(yàn)的目的。在化工生產(chǎn)中，在采取措施之前，注意對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析，由于外部因素較多，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行不斷的生產(chǎn)優(yōu)化。近年來(lái)，我國(guó)科技發(fā)展步伐加快，化工工藝生產(chǎn)有了一定的提高，工藝裝備不斷增多，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為更好地促進(jìn)化工行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，需要不斷提高化工生產(chǎn)工藝水平，重視生產(chǎn)工藝的安全性和合理性，確保生產(chǎn)得到有效保障。因此，在不斷加大技術(shù)更新的過(guò)程中，必須加強(qiáng)化工工藝實(shí)驗(yàn)。

2化工工藝實(shí)驗(yàn)定位

化工工藝實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)化學(xué)研究的一部分，同時(shí)與反映生產(chǎn)技術(shù)性的實(shí)驗(yàn)相同?；I(yè)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)專業(yè)，對(duì)操作人員和設(shè)備要求很高。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，必須考慮到實(shí)際中化學(xué)成本和生產(chǎn)能力。因此，化學(xué)生產(chǎn)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的差異，也說(shuō)明了兩者有效結(jié)合的必要性。在分析工藝實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)結(jié)合時(shí)，明確工藝與實(shí)驗(yàn)的目的。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面，將理論融入實(shí)驗(yàn)過(guò)程，明確最終的目標(biāo)。在專業(yè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，必須按照適當(dāng)?shù)某绦蜻M(jìn)行操作，并且還要注意操作情況，了解實(shí)驗(yàn)中化學(xué)物質(zhì)的用量，根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)果，確?；瘜W(xué)工藝實(shí)驗(yàn)為生產(chǎn)操作奠定良好的基礎(chǔ)。從化工工藝實(shí)驗(yàn)角度來(lái)看，主要是建模過(guò)程，允許操作人員使用變量進(jìn)行分析，消除不確定因素，實(shí)驗(yàn)并建立模型，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)并得到最優(yōu)的生產(chǎn)結(jié)果。必須在可靠數(shù)據(jù)上得出結(jié)果，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

3化工工藝實(shí)驗(yàn)試內(nèi)容

在開展化工工藝實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要選擇合適的材料，找出科學(xué)合理的的實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)得到成品。例如在油氣研究中，提取石油為原料，遵循化學(xué)合成和反應(yīng)原理。在選擇化學(xué)過(guò)程時(shí)，必須掌握化學(xué)操作的主要內(nèi)容，在觀察反應(yīng)中找出適用的原理分析。實(shí)驗(yàn)必須熟悉設(shè)備的正確，并能靈活使用。模擬往往是實(shí)驗(yàn)重要的階段，也是實(shí)踐的主要內(nèi)容。模擬是用于化學(xué)應(yīng)用的建模平臺(tái)，將表達(dá)為動(dòng)態(tài)過(guò)程?？梢詫⑦^(guò)程建模視為數(shù)字化模型，在建模過(guò)程中，使用建模工具進(jìn)行跟蹤，使實(shí)際的工作環(huán)境更加真實(shí)，確?；すに噷?shí)驗(yàn)過(guò)程更加完整。在模擬中進(jìn)行軟件控制，同時(shí)還需要選擇合適的工具，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行建模。過(guò)程模擬主要是鍛煉操作控制能力，建立知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系[1]。

4化工工藝與化工生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合路徑

4.1基于仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合

模擬實(shí)驗(yàn)和化工生產(chǎn)是集成過(guò)程的重要部分，在開展化工工藝實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，引入設(shè)備仿真，更好地了解生產(chǎn)過(guò)程。許多化工都有反應(yīng)過(guò)程的模型演示，以測(cè)試生產(chǎn)方法。仿真平臺(tái)根據(jù)設(shè)備，制定系統(tǒng)參數(shù)，以便根據(jù)溫度和成分來(lái)模擬過(guò)程。仿真平臺(tái)將輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，介紹反應(yīng)過(guò)程，并分析化學(xué)成分和鐵水的溫度變化。此外，合成氨裝置是生產(chǎn)中代表性的模擬實(shí)驗(yàn)，在化學(xué)單元分離下對(duì)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，利用合成氨催化劑的順序進(jìn)行萃取，并且需要在常壓下進(jìn)行冷凝，以達(dá)到堿還原的使用效果。在建模中，科學(xué)合理的組織整個(gè)過(guò)程，以便了解化工生產(chǎn)的重點(diǎn)，可以科學(xué)體現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合[2]。

4.2拓展實(shí)驗(yàn)實(shí)踐生產(chǎn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化工生產(chǎn)的先決條件，只有在化工工藝實(shí)驗(yàn)精確的實(shí)踐，將其應(yīng)用到生產(chǎn)中。根據(jù)實(shí)驗(yàn)蒸餾裝置，可以結(jié)合適當(dāng)?shù)墓ぞ邅?lái)組織過(guò)程。收集回流冷凝器、電容器等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在大多數(shù)的情況下，實(shí)驗(yàn)者無(wú)法直接進(jìn)入生產(chǎn)真實(shí)環(huán)境。操作人員可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)空間條件實(shí)現(xiàn)，完善實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理平臺(tái)，增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)和實(shí)踐生產(chǎn)的條件。在實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備有時(shí)會(huì)被錯(cuò)誤地使用。對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)的結(jié)合反映了化學(xué)方法的實(shí)踐，在化學(xué)設(shè)備上組織陣列，并使用基本原理來(lái)確定參數(shù)。例如通過(guò)預(yù)熱、原料配方選擇來(lái)控制水泵功率調(diào)節(jié)和溫度控制。因此，化工工藝實(shí)驗(yàn)對(duì)于深入化學(xué)過(guò)程在生產(chǎn)中具有重要的價(jià)值?；瘜W(xué)構(gòu)建在實(shí)驗(yàn)情境中發(fā)揮作用，對(duì)工藝進(jìn)行試驗(yàn)通常很復(fù)雜，操作員很難了解實(shí)際的生產(chǎn)情況。因此，了解實(shí)驗(yàn)與化學(xué)信息整合的聯(lián)系。以研究氨基酸工藝為例進(jìn)行研究。以中間染料作為實(shí)驗(yàn)載體，將染料放入氮?dú)庵校铣蛇M(jìn)行還原實(shí)驗(yàn)。包括硝化和還原，根據(jù)產(chǎn)品配置優(yōu)化工藝，對(duì)化學(xué)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。從制定設(shè)計(jì)方案的前提出發(fā)，以此來(lái)深入挖掘每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，優(yōu)化化工生產(chǎn)工藝，并有效的強(qiáng)化了化工工藝實(shí)驗(yàn)專業(yè)水平。規(guī)范主要生產(chǎn)工藝，對(duì)原料進(jìn)行必要的提取。實(shí)施化學(xué)工藝實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)結(jié)合，方便了實(shí)驗(yàn)中的制備過(guò)程[3]。

4.3化學(xué)工藝設(shè)計(jì)

化工工藝參數(shù)涉及面較方，對(duì)于化工工藝實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)非常重要。同時(shí)對(duì)于工藝參數(shù)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到化工生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。工藝參數(shù)包括物料和反應(yīng)條件，如溫度、壓力等。因此，在進(jìn)行化工工藝實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要通過(guò)優(yōu)化參數(shù)的制定，提高化工生產(chǎn)的效率。溫度和壓力設(shè)計(jì)在參數(shù)中非常重要，由于每個(gè)化學(xué)反應(yīng)都在最合適的溫度下進(jìn)行，基于一些特定的條件，才有利于化學(xué)反應(yīng)。此外，精準(zhǔn)的溫度控制也有助于提高化工工藝產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而可以降低化工生產(chǎn)能耗。在設(shè)計(jì)中，需要將溫度和壓力設(shè)置在合理的范圍內(nèi)，如果溫度過(guò)低，對(duì)于一些原料的化學(xué)反應(yīng)速度會(huì)降低，甚至還會(huì)出現(xiàn)物質(zhì)堆積。當(dāng)溫度正常時(shí)，堆積物會(huì)發(fā)生反應(yīng)。如果溫度太高，原料的反應(yīng)速度會(huì)加快。另外，由于溫度會(huì)因多種因素的影響而發(fā)生變化。因此，對(duì)于化工工藝實(shí)驗(yàn)需要做好相關(guān)影響因素的分析，以此來(lái)確定最佳的化學(xué)工藝生產(chǎn)設(shè)計(jì)參數(shù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在化工工藝實(shí)驗(yàn)與實(shí)際相結(jié)合中，需要以工藝實(shí)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)，分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)而才能對(duì)化工生產(chǎn)進(jìn)行必要的優(yōu)化。著眼于真實(shí)工況，并基于仿真引入模擬實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)情境中實(shí)施生產(chǎn)，提高化工工藝技術(shù)集成技能，聚焦實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，增強(qiáng)化工工藝應(yīng)用的規(guī)范性，為化工生產(chǎn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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