化工論文范文
化工論文范文
化工產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟的重要支柱。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,國內(nèi)外環(huán)境污染突發(fā)事件時有發(fā)生,造成當?shù)亟?jīng)濟較大程度的損失,同時也嚴重影響了人類健康和社會的和諧穩(wěn)定。下面是學習啦小編為大家推薦的化工論文,供大家參考。
化工論文范文一:郵寄廢水處理中臭氧氧化技術(shù)的運用
摘要:臭氧氧化作為一種有效的有機廢水處理技術(shù),對難生物降解的有機廢水具有良好的降解效果。臭氧一般不能氧化徹底有機物,由此衍生了一系列的臭氧組合工藝,本文介紹了臭氧的性質(zhì)及氧化機理,分析了臭氧氧化和衍生技術(shù)在處理農(nóng)藥廢水、焦化廢水、垃圾滲濾液、紡織印染廢水等難降解有機廢水中的應(yīng)用,并指出了臭氧氧化技術(shù)存在的問題。
關(guān)鍵詞:臭氧氧化技術(shù);有機廢水;廢水處理
世界人口的瘋長及日益發(fā)展的工業(yè)是越來越多的水體遭受污染。而臭氧具有較高的氧化還原點位和很強的氧化性,可以氧化多種化合物,對于生物難降解的有機物具有反應(yīng)速度快,處理效果好,不產(chǎn)生污泥等特點。隨著工業(yè)技術(shù)的革新,人們發(fā)現(xiàn)臭氧消毒的效率要遠優(yōu)于氯消毒,不會在消毒過程中產(chǎn)生對人體有害的三氯甲烷(THMS),并且還可以有效去除水中的色、臭、味、和鐵、錳等無機物質(zhì),并能降低UV吸收值、TOC、COD及氨氮。因此,臭氧氧化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)廢水處理中[1]。
1臭氧的特性
臭氧,一種淺藍色具有刺激性氣味的氣體,氧原子以sp2雜化的方式形成π鍵,臭氧分子形狀為V形。臭氧的ORP比水處理中常用消毒劑氯氣高0.7V,其氧化能力也遠遠高于氯氣高。在水中的溶解度比氧氣約高13倍[1]。經(jīng)臭氧處理后的水中通常含有較多的雜質(zhì),成分比較復(fù)雜,還含有許多有機污染物,所以臭氧在水中很不穩(wěn)定,會迅速分解成氧氣分子[2]。
2臭氧氧化及其衍生工藝
臭氧氧化有機物的過程分為兩種反應(yīng):直接反應(yīng)和間接反應(yīng)。直接反應(yīng)即是通過親核反應(yīng)、環(huán)加成、親電反應(yīng)的方式。間接反應(yīng)則是通過臭氧與水的自由基誘發(fā)反應(yīng)生成HO?。HO?通過抽氫反應(yīng)、電子轉(zhuǎn)移及加成反應(yīng)與大部分有機物進行復(fù)雜化學反應(yīng),從而將部分有機物礦化為CO2和H2O。通過以上反應(yīng),可將廢水中大分子有機物氧化為以生物降解的小分子化合物,污水的COD可得到一定的去除而且色度也可大大降低。雖然臭氧對很多的有機物就有氧化性,但它對氧化物的選擇具有特定性,而且有機物的降解產(chǎn)物一般是羧酸類化合物比如一元醛、二元醛等小分子,不能直接生成二氧化碳和水,所以對COD的去除率不高。臭氧和其他工藝的結(jié)合可以更好得提高氧化速率。聯(lián)用來降解廢水。目前與臭氧聯(lián)用的技術(shù)主要有:臭氧/UV、臭氧+活性炭、臭氧+超聲波降解、臭氧與膜聯(lián)用、臭氧和生物污泥等[3]。
3臭氧氧化技術(shù)和衍生技術(shù)在有機廢水處理中的應(yīng)用
3.1臭氧降解農(nóng)藥廢水我國土地幅員遼闊,而對農(nóng)作物最大的危害即是蟲咬得病,所以農(nóng)藥的需求量在逐年增加,由此帶來的非點源污染問題也是河流水源污染的中重點,非點源污染對飲用水源地水質(zhì)的威脅越來越大,這也成為給水水質(zhì)處理的一個難點。農(nóng)藥在自然水體中雖然具有高度的穩(wěn)定性,難于被生物吸收降解和被氧化劑氧化,但用臭氧+光催化氧化處理的工藝可以降解此類廢水[4]。
3.2臭氧處理焦化廢水的研究焦化廢水產(chǎn)生于石油、煤的焦化及天然氣的裂解過程,迅猛的工業(yè)化發(fā)展使焦化廢水的排放量與日俱增,其中多含有多氨氮、環(huán)芳烴類物質(zhì)、吡啶、氰化物及煤焦油等[5],污染物多為難生物降解的有有毒有害物質(zhì)。大量的實驗研究表明:臭氧技術(shù)處理后的焦化廢水可以出水水質(zhì)有了明顯提高。吳玲等[6]通過實驗考察了臭氧對焦化廢水的降解效果影響。研究表明:對于COD<1000mg/L、酚<500mg/L以下的焦化廢水,經(jīng)臭氧技術(shù)處理后水質(zhì)改善很多。
3.3臭氧處理垃圾滲濾液的研究垃圾滲濾液來源于垃圾填埋場中垃圾水分中,是一種污染性極強的高濃度有機廢水,含有機污染物高達77種,被列入我國環(huán)境優(yōu)先控制污染物“黑名單”。經(jīng)過臭氧氧化后,廢水的生化性(B/C)有了很大的提高,降低了后續(xù)處理的難度,馮旭東等[7]研究了“生物+臭氧氧化”技術(shù)降解垃圾滲濾液。結(jié)果表明:當臭氧流量為0.4L/min時,廢水中的COD由900mg/L降為550mg/L以下,B/C也得到了提高(約為0.28),其出水水質(zhì)可達我國生活垃圾填埋場污染控制二級標準。
3.4臭氧技術(shù)對紡織印染廢水的處理紡織印染行業(yè)排放的廢水一直占工業(yè)廢水排污的比重很大,印染廢水特點是水量大、有機污染物含量很高、水質(zhì)變化幅度大、色深、堿性較大,屬于難處理的工業(yè)廢水。印染新原料、新助劑、新工藝的不斷研發(fā)和應(yīng)用使得工業(yè)生產(chǎn)中排放的廢水中污染物組分變得越來越復(fù)雜,用臭氧進行深度處理在色度的降低和COD去除方面有顯著的效果,目前臭氧被廣泛應(yīng)用于印染廢水處理。盧寧川等[8]對印染廢水采用臭氧處理進行了處理。,結(jié)果發(fā)現(xiàn)臭氧對含有GBC棗紅基染料的印染廢水的色度和CODcr去除率可達到94.4%和72.2%。
4結(jié)論與展望
臭氧氧化工藝及衍生技術(shù)近年來已經(jīng)被深入研究,并被廣泛應(yīng)用于有機廢水的預(yù)處理和深度處理中。但臭氧應(yīng)用于難降解有機廢水還存在著一些弊端比如:臭氧能氧化水中許多有機物,但臭氧與有機物的反應(yīng)是有選擇性的,而且對有機物的氧化分解不夠;臭氧氧化后的產(chǎn)物往往為羧酸類有機物;臭氧生成的成本比較高,而利用率不高提高了臭氧氧化技術(shù)的費用。因此,研究臭氧的高級氧化技術(shù)(O3/UV、O3/H2O2、O3/活性炭等)是十分有意義的。針對不同特征的難降解有機廢水,選擇合適的臭氧高級氧化技術(shù),并提高臭氧的利用效率和氧化能力,改善廢水中污染物的去除效果是今后研究的重點。
參考文獻
[1]張貢意,韓榮新.臭氧氧化技術(shù)在污水處理中的研究現(xiàn)狀[J].城鎮(zhèn)供水,2013(6):42-4.
[2]夏大磊,王松,孫聰,etal.臭氧氧化技術(shù)處理廢水研究現(xiàn)狀[J].山東化工,2015(10):180-1.
[3]陳琳,劉國光,呂文英.臭氧氧化技術(shù)發(fā)展前瞻[J].環(huán)境科學與技術(shù),2004,27(B08):143-5.
[4]夏曉武,孫世群.臭氧預(yù)處理農(nóng)藥廢水的研究[J].合肥工業(yè)大學學報:自然科學版,2005,28(3):270-3.
[5]李福勤,牛紅蘭,安曉嬋,etal.臭氧氧化法預(yù)處理焦化廢水的試驗研究[J].工業(yè)用水與廢水,2011,42(4):16-8.
[6]吳玲,夏中明.臭氧氧化法處理焦化廢水的研究[J].化肥設(shè)計,1995(5):45-7.
[7]馮旭東,劉芳,郭明旻,etal.垃圾滲濾液生物處理出水臭氧氧化的研究[J].環(huán)境污染與防治,2005,27(5):387-8.
[8]盧寧川,府靈敏.臭氧處理印染廢水的方法研究[J].江蘇環(huán)境科技,2002,15(2):1-2.
化工論文范文二:應(yīng)用型本科能源化學工程專業(yè)建設(shè)
培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才在我國高等教育中占據(jù)重要的地位,專業(yè)建設(shè)是保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心內(nèi)容。我國在“十二五”能源規(guī)劃的制定過程中,突出了優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、調(diào)整能源產(chǎn)業(yè)布局、推進能源科技創(chuàng)新、完善能源宏觀調(diào)控體系、深化能源體制改革、進一步建立能源可持續(xù)發(fā)展的政策標準體系等六大重點。近年來由于煤化工、石油化工、生物質(zhì)化工、能源環(huán)保等相關(guān)行業(yè)在世界范圍內(nèi)高速發(fā)展,急需大批專門的能源化工人才作為支撐。與此同時,各種制氫技術(shù)、儲氫材料、燃料電池等新興能源化學工程產(chǎn)業(yè)也展示出廣闊的發(fā)展前景。這些新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也急需大批的專門能源化學工程人才。能源化學工程專業(yè)正是為了適應(yīng)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求而設(shè)置的面向能源化工領(lǐng)域的新技術(shù)專業(yè)。
一、能源化學工程專業(yè)定位與課程體系
1.專業(yè)概況
沈陽工程學院于2010年申請試辦能源化學工程專業(yè),2011年開始招生。專業(yè)在創(chuàng)辦與建設(shè)過程中,始終以社會需求為導(dǎo)向,主動適應(yīng)國家和遼寧省經(jīng)濟社會發(fā)展,以及能源化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,緊緊圍繞遼寧省經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略,重在培養(yǎng)和儲備能源化學工程領(lǐng)域高素質(zhì)應(yīng)用型人才。能源化學工程專業(yè)涵蓋煤化工、生物質(zhì)化工、新型電源技術(shù),以及節(jié)能環(huán)保和資源循環(huán)利用等新興能源化工領(lǐng)域,突出能源和電力行業(yè)的清潔生產(chǎn)和高效利用。
2.制定人才培養(yǎng)目標
沈陽工程學院能源化學工程專業(yè)以培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化需要的德、智、體、美全面發(fā)展,掌握能源化學工程基礎(chǔ)理論和技能,面向電力、供熱、化工、環(huán)保、煤炭等能源轉(zhuǎn)化領(lǐng)域,從事污染物控制和減排工藝的設(shè)計、運行及生產(chǎn)過程控制、相關(guān)產(chǎn)品研制與開發(fā)等工作,具有創(chuàng)新精神和能力的高級工程技術(shù)人才為目標。專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格為應(yīng)用型人才,即學生既要懂得能源化學工程等方面的基本理論和基本知識,又要接受能源化學工程實驗技能、工程實踐、計算機應(yīng)用、科學研究與工程設(shè)計方法等方面的基本技術(shù)。
3.制定科學合理的課程體系
按照本科通識教育、學科基礎(chǔ)教育、專業(yè)知識教育、專業(yè)技能教育等四個層面的要求,并結(jié)合實際情況,確立了能源化學工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)體系總體框架。在總體培養(yǎng)體系框架的基礎(chǔ)上,為了保證能源化學工程專業(yè)的培養(yǎng)目標,構(gòu)建了本專業(yè)的培養(yǎng)體系。該培養(yǎng)體系由理論教學體系、實踐教學體系、素質(zhì)與創(chuàng)新教育體系三部分組成。理論教學體系由三部分組成,具有層次分明的特點,實現(xiàn)了系統(tǒng)優(yōu)化。按知識層次構(gòu)建了三個知識平臺,即公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)方向課,并按學科體系構(gòu)建課程體系。應(yīng)用型人才的培養(yǎng),重在培養(yǎng)應(yīng)用能力,在教學中全面落實能源化工方面知識,并在精選知識、交叉融合上下功夫,做好整體優(yōu)化。體現(xiàn)寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實踐的培養(yǎng)理念和課程內(nèi)容的合理整合與創(chuàng)新。課程安排可以概括為“1+1+1”,前一個“1”指化學,中間一個“1”指化學工程與技術(shù),后一個“1”指能源環(huán)境保護和節(jié)能減排。沈陽工程學院能源化學工程培養(yǎng)方案充分體現(xiàn)這一要求,分別開設(shè)了四大化學課程,即“無機化學”“有機化學”“分析化學”“物理化學”;開設(shè)了化學工程學的核心課程,包括“化工原理”“化學反應(yīng)工程”“化工熱力學”“化工儀表及自動化”;開設(shè)了能源化學工程中與節(jié)能減排和能源環(huán)境保護相關(guān)的課程,包括“化工節(jié)能原理與技術(shù)”“潔凈煤技術(shù)”“能源化工環(huán)保及治理”等課程。
二、建立科學的教學管理和質(zhì)量保障體系
(1)構(gòu)建合理的質(zhì)量保障體系。建立了具有特色、適合專業(yè)建設(shè)和發(fā)展需要的內(nèi)部教學質(zhì)量保障體系,即“目標規(guī)劃-過程控制-效果評價”,相應(yīng)的子系統(tǒng)有“內(nèi)部質(zhì)量標準系統(tǒng)”“過程管理系統(tǒng)”及“質(zhì)量評價系統(tǒng)”。
(2)構(gòu)建人才培養(yǎng)過程管理系統(tǒng)。系統(tǒng)由“指揮、執(zhí)行、控制”構(gòu)成的覆蓋全過程質(zhì)量監(jiān)控和持續(xù)改進閉環(huán)回路的六大過程管理子系統(tǒng)組成。設(shè)計了“三位一體”的工作任務(wù)清單,即程序文件、工作流程、控制節(jié)點,通過“三位一體”工作任務(wù)清單,進一步明確了各項工作的目的、職責、工作程序,確定各項工作的質(zhì)量標準和要求,確定各項工作任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為規(guī)范管理提供了依據(jù)和參考。
(3)建立合理監(jiān)控制度。以人才培養(yǎng)目標為依據(jù),以教學運行全程監(jiān)控為主線,以各教學環(huán)節(jié)和教學要素為對象,逐級負責,分工協(xié)作。制定了《聽課制度》《停代調(diào)課制度》《課堂教學質(zhì)量監(jiān)控制度》《實踐教學質(zhì)量監(jiān)控制度》等主要教學過程管理方法。對教師的教學準備、課堂講授和作業(yè)批改,學生實驗、實習、畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)等做了具體的規(guī)定。完善了教學信息的收集、分析、評估與反饋制度,提高對教學質(zhì)量的調(diào)控能力;對教學過程的各個環(huán)節(jié)進行全方位的監(jiān)控,堅持期初、期中、期末的教學檢查制度,部門領(lǐng)導(dǎo)聽課、教師互聽課制度等;堅持開展課堂教學質(zhì)量、實驗教學水平、畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量、試卷質(zhì)量等方面的評估工作,確保教學質(zhì)量穩(wěn)步提高。
三、深化教學改革
(1)積極開展教育教學改革。開展教育教學改革研究工作,注重規(guī)范教學環(huán)節(jié),探索適應(yīng)新形勢下的教學內(nèi)容與課程體系、教學方法與手段、課程考核形式等多方面的改革。對現(xiàn)代教學規(guī)律、教學方式和教學方法等進行研究。根據(jù)能源化學工程專業(yè)發(fā)展的最新情況,及時更新授課內(nèi)容,選擇合適的新教材,積極組織案例教學,采用多媒體授課,開展專題討論課,進一步規(guī)范各教學環(huán)節(jié),制訂完備的課程(包括理論課、實驗課、集中實踐環(huán)節(jié))教學大綱和課程建設(shè)規(guī)劃及課程檔案等。
(2)不斷優(yōu)化教學內(nèi)容和課程體系。能源化學工程是一門涉及多學科知識的學科。面對新世紀科學技術(shù)的突飛猛進,知識信息日新月異,能源化工也在迅猛發(fā)展。對于能源化學工程專業(yè)的本科學生來說,四年中要學習的知識、理論和技能非常多。因此在教學內(nèi)容上要突出如下幾個方面:一是圍繞能源化學工程人才培養(yǎng)目標和化工類院校能源化學工程專業(yè)特點,調(diào)整課程學時和課程內(nèi)容,開辦化工特色鮮明的能源化學工程專業(yè)。二是全面分析各門課程的基本知識、基本理論和基本技能的內(nèi)容,避免重復(fù)部分,增加新知識、新理論和新技能,以形成完整的知識點—知識線—知識體系。對課程學時、教學內(nèi)容進行適度安排,適當減少理論課,增加實踐環(huán)節(jié),鼓勵學生動手實踐。三是將國內(nèi)外前沿和專業(yè)教師新的科研成果充實課程教學內(nèi)容。如在能源化學課程中介紹新型生物質(zhì)能源利用、可燃冰技術(shù)、煤氣化和液化生產(chǎn)甲醇與二甲醚、燃料電池的開發(fā)與利用、燃料電池催化劑等化工新能源的內(nèi)容;專業(yè)教師經(jīng)常以科研課題為平臺參與國內(nèi)外多種學術(shù)會議,在課堂上將學科最新動態(tài)展示給學生。四是積極選用符合培養(yǎng)要求的高質(zhì)量教材。
(3)豐富教學方法和考核手段。教學方法和手段改革的根本在于落實學生的主體地位,只有明確了學生的主體地位,才能調(diào)動學生學習的積極性、主動性,提高分析問題和解決問題的能力。因此在教學過程中,通過計算機多媒體的使用、具體案例或項目的解析、開展專題討論課,增強了學生對理論問題的理解,以及對專業(yè)熱點問題的分析判斷能力,提高了學生的學習興趣。通過改革,大部分課程都實現(xiàn)了考核方式多樣化,采用平時成績與期末成績相結(jié)合的考評體系,避免了“一考定全局”的作法。
(4)積極申報科研和教改項目。能源化學工程專業(yè)長期以來堅持教育教學改革,不斷提高教學質(zhì)量,因而畢業(yè)生大多具有實踐能力強、協(xié)作精神好等突出特點,畢業(yè)生在業(yè)內(nèi)發(fā)展?jié)摿薮?。能源化學工程專業(yè)教師繼承了學校的辦學傳統(tǒng),積極開展教學改革研究工作,注重教學環(huán)節(jié)的規(guī)范,積極探索適應(yīng)新形勢下的培養(yǎng)模式和教學方式、方法的改革。近3年來,專業(yè)教師共主持了2項國家級科研項目,省市項目10項,總經(jīng)費達200多萬元,發(fā)表SCI和EI論文41篇。主持和參與9項教改項目,其中省級3項,校級6項。
四、能源化學工程專業(yè)建設(shè)中存在的問題
由于沈陽工程學院能源化學工程專業(yè)成立時間較短,因而在專業(yè)建設(shè)過程中還存在一些問題。
(1)專業(yè)實踐教學條件有待改善。目前本專業(yè)實驗條件還相對落后,缺少大型分析儀器和設(shè)備,實驗室建設(shè)相對滯后,現(xiàn)有實驗臺數(shù)還不能很好滿足學生分組實驗要求。
(2)師資隊伍建設(shè)還需進一步加強。由于專業(yè)辦學歷史較短,師資力量嚴重不足,專業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,化工專業(yè)教師短缺,青年教師還有待成長,中間力量相對薄弱,缺乏高水平科研項目和教學研究成果,難以帶動專業(yè)建設(shè)向縱深發(fā)展。
(3)部分課程設(shè)置不盡合理,專業(yè)課開課先后順序還需進一步完善和調(diào)整,有的授課教師對新課程內(nèi)容不太熟練,有必要加強教師的授課水平。
(4)校外實習基地建設(shè)有待加強。現(xiàn)有實習基地以電廠為主,與能源化學工程專業(yè)背景有一定差距,學生實習目的性不強,需要進一步與校外企業(yè)進行聯(lián)合,增強與能源化工方面企業(yè)的聯(lián)系。目前,能源化學工程專業(yè)獲批“遼寧省普通高等學校本科重點支持專業(yè)”,建設(shè)經(jīng)費陸續(xù)到位,專業(yè)教師正在做好本專業(yè)實驗室和實訓基地的規(guī)劃設(shè)計、合理布局和分析論證工作,結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標,在廣泛開展調(diào)研的基礎(chǔ)上,集眾家之長,構(gòu)建具有專業(yè)特色的實踐教學基地。人才培養(yǎng)方面,以引進與培養(yǎng)相結(jié)合,積極引進適合本專業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)學科專業(yè)人才,加緊培養(yǎng)現(xiàn)有年輕教師,形成結(jié)構(gòu)合理的學科專業(yè)人才梯隊。強化青年教師培養(yǎng)制度,鼓勵年輕教師攻讀博士學位或進修深造;進一步加強兼職教師隊伍建設(shè),結(jié)合特色專業(yè)、特色課程和實驗實訓基地建設(shè)的實際需要,有計劃、有針對性地構(gòu)建一支相對穩(wěn)定的高水平兼職教師隊伍。能源化學工程專業(yè)建設(shè)是一個不斷發(fā)展的過程,尤其是以電力行業(yè)為背景的院校,在開設(shè)該專業(yè)時還需進一步明確發(fā)展方向,不斷吸收和借鑒其他相關(guān)院校的辦學經(jīng)驗,不斷摸索、改進、創(chuàng)新和完善專業(yè)建設(shè),辦出自身專業(yè)特色,培養(yǎng)出適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型本科專業(yè)人才。