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关键词:精细化工;过程控制;技术特征;发展趋势
精细化工以快速发展的市场为发展导向,其关键在于高新技术,并且产品生产定位为高附加值、多层次、小批量。目前,我国精细化工市场的需求越来越大,同时我国精细化工逐渐从商品化学产品转换为功能化学产品,从大规模生产转变为小规模生产,由价格竞争转换为质量竞争,推动了精细化工技术和市场的健康发展。精细化工产业在化工产业中占有很大比重,同时因为精细化工具有较小的规模,生产具有间歇性和复杂性,并且其自动化和信息化水平还比较低,和发达国家有很大差距。
一、精细化工过程控制的技术特征
首先,精细化工规模小、品种多、换代周期短。我国精细化工涉及到了几十个行业,具有繁多的产品类型,专用性比较强,致使精细化工具有较小的规模。可是,因为精细化工市场的需求变化迅速,大大缩短了产品的寿命周期,提高了产品更新换代的速度。而变化迅速的市场需求要求精细化工最大程度的缩短生产周期,提高研发工艺的效率。所以,在精细化工的开发时期需要加强采集生产工艺数据的工作,最大程度的降低试验次数,此外也要对数据进行深入处理和分析,获得更多的有用信息。
其次,精细化工具有间歇性和半连续性。精细化工市场需求决定了其具有间歇性和半连续性。因为精细化工具有较小的规模,应用半连续的生产工艺可以确保产品的质量。此外,因为产品的工艺参数也在快速变化,所以需要动态的、范围较大、不在不同一工作地点的控制过程,有必要提高过程控制的适应性和调节性。
再次,精细化工具有较多的生产流程,复杂的操作和较大的劳动强度。大部分精细化工采用的是间歇性生产工艺,所以具有较多的生产流程,每一个流程有复杂的操作,其过程控制具有较低的自动化程度,大大增加了员工的劳动强度。
二、精细化工过程控制技术的发展
(一)向计算机发展,进而提高其自动化程度
传统精细化工的过程控制为了节省成本主要应用仪表进行控制,大大降低了其自动化程度。当前,计算机技术和自动化技术的快速发展,同时市场要求精细化工具有较高精度的过程控制,应用自动化控制系统是精细化工过程控制的一种必然选择。
(二)向自动批量发现发展
因为精细化工过程具有间歇性,所以传统生产过程大部分是投料以此,批量生产,在结束一个批次的生产之后才能开始另一个批次的生产。所以,精细化工的间歇性生产操作就是重复投料、开机、关机。此外,间歇性生产需要依照提前确定的参数和流程进行试生产,为过程控制的自动化提供了便利条件。因为当前大部分精细化工要进行更加柔性的生产过程,所以其过程要严格依据ISASPAA间接过程控制标准执行,还可以通过计算机设计不同的过程控制,并以具体生产计划为依据切换控制策略,实现柔性精细化工生产。
(三)向智能化过程控制发展
目前,大部分精细化工的生产都是依照预定的控制策略生产,提前设定好生产温度、压力、速度等,以确保每一个批次具有相同的生产过程。可是,实际的生产肯定会受到外部和内部环境的影响,传统解决方式是人工干预,人员的技术水平决定了干预效果,导致每个批次的产品质量都不同。而间歇性生产的工作点不固定,导致大部分精细化工生产在一定范围内变化,有关的环境参数也在变化,可是一般的PID控制具有较窄的控制范围,假如参数发生了很大的变化,就不能保证参数的质量了。所以,以迭代学习控制的思想为依据校正精细化工的控制参数。
(四)向综合性发展
精细化工过程控制主要是简单控制参数,也就是测定生产开始、中间以及结束三个点的参数,可是因为操作失误或者过程干扰无法达到理想的生产工艺,也就无法确保产品质量。此外,多数精细化工生产具有不可逆性,假如发生质量问题,几乎不能补救,浪费了大量物料和资源,也对生产进度产生影响。精细化工生产过程由于受到机器、环境等的影响,必然会发生质量波动。生产控制过程中的一个重要理论是统计过程控制,能够综合性评价生产过程,并以具体反馈信息为依据预判生产异常情况,也能采取有效措施修复机械性能,确保持续控制生产过程。另外,精细化工中逐渐普及计算机以及数据库系统,大大增加了加工过程中的数据采集能力,所以还能依据实时统计的数据判定生产过程中的参数变化,进一步提高过程控制的水平。
三、结束语
精细化工市场需求不断提高,为了满足市场需求,提高产品质量,要逐渐实现过程控制的自动化,应用先进的设备和技术,提高过程控制的水平,及时发现和解决问题。
参考文献
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关键词: 精细化工产业;创新效率;对策
0 引言
精细化工产业技术密集度较高,就要求不断进行新产品的技术开发和应用技术研究,还需要重视技术服务。对某一领域或某一特定产品的技术掌控和具备新技术研发能力,已成为精细化工产业获得可持续竞争力的最关键要素。因此,为了使镇江市的精细化学工业得到更好的发展,有必要对该市精细化工产业的创新效率进行分析。
1 创新效率评价方法
经济学意义上的技术效率是指投入与产出之间的关系,是指在既定的投入下实现了产出最大化,或者在生产既定的产出时实现了投入最小化。以单一产出(y)与单一投入(x)的模型为例,两个不同群体分别构成两个不同组别边界,共同边界由两群体中最有效率的决策单位共同组成。基于此,构建技术落差比率指标:TGRit=TE it/TEit。其中,TGRit为技术落差比率,TE it为共同边界下决策单位的技术效率,TEit为组别边界下决策单位的技术效率。运用BCC-DEA模型考察各年度的组内技术效率和所有年度的共同技术效率。此外,应用产出导向型CCR-DEA模型评价精细化工产业创新活动的综合技术效率。
Hu和wang(2006)提出以能源目标值与能源实际值之间的比率作为全要素能源效率评价指标,区域i在t时期的全要素能源效率表示为TFEE(i,t)=能源目标值(i,t)/能源实际值(i,t)。其中,能源目标值(i,t)=能源实际值(i,t)-能源总松弛量(i,t)。据此,构建全要素研发资本效率与全要素研发人员效率评价指标,衡量要素投人的冗余程度,藉此从要素效率视角识别创新效率的提升路径。其中TFRCE(i,t)=R&D研发资本目标值(i,t)/R&D研发资本实际值(i,t),TFRLE(i,t)=R&D研发人员目标值(i,t)/R&D研发人员实际值(i,t)。
研发资本目标值和研发人员目标值可由投入导向型BCC-DEA模型获取,全要素研发资本效率和全要素研发人员效率是介于0与1之间的指标。若全要素研发资本效率值和全要素研发人员效率值等于1,表示不存在研发资本和研发投人松弛量。若全要素研发资本效率和全要素研发人员效率趋近于0,表示极低的研发资本和研发人员使用水平。
2 镇江精细化工产业创新效率评价
已有文献基本以工业、高科技产业、城市或区域为研究对象,采用SFA或DEA方法对创新效率进行评价。但是,其中针对精细化工产业的研究相对较少,且聚焦于创新效率的总体评价,较少涉及具有不同技术水平的群组间效率评估与比较,并未剖析创新要素效率。基于此,以镇江精细化工产业作为研究对象,合应用DEA思路和共同边界方法,评价其创新效率。
以2010-2013年的镇江市精细化工产业为研究对象,因扬中、句容、丹阳三个代管县市数据不全没有纳入研究范围。选择以R&D人员全时当量代表研发人员投入,选择以R&D研发资本存量代表研发资本投入。产出指标选择以新产品销售收入衡量创新带来的经济效益,以全员劳动生产率衡量创新带来的技术创新外溢效应。由于研发投入与产出之间具有一定时滞性,设定时滞期为1,产出指标做滞后1期处理。相关数据主要来源于《镇江统计年鉴》。
2.1 创新的综合技术效率 2010-2013年期间,镇江市精细化工产业技术创新效率呈现改善趋势。从综合技术效率的构成数据来看,综合技术效率、纯技术效率和规模效率均出现增长态势。但是创新效率均值仅为0.511,这说明在投入要素不变的情况下,通过创新效率改善,可以使创新产出增加近一倍。就综合技术效率的构成而言,纯技术效率远高于规模效率,因此规模效率低下是导致综合效率较低的主要因素,如表1所示。
2.2 创新的要素效率 2010-2013年期间,镇江新区是镇江市精细化工产业研发资本效率和研发人员效率最高的区域,索普化工基地次之,丹徒高资区域最为落后。如表2所示。但是,镇江新区的要素效率一直保持相对稳定,甚至研发人员效率有微弱下降。同期,索普基地与丹徒高资增长较为明显,其中索普基地尤为突出。
3 镇江精细化工产业创新效率不足原因及对策
镇江精细化工产业研发创新的技术水平逐年提高,研发创新呈现技术进步态度。这就说明伴随着研发投入的不断扩大,镇江精细化工产业的研发效率有所提升。与此同时就总体而言,镇江精细化工产业创新活动的综合技术效率尽管逐渐改善,但仍处于较低水平,创新效率仍然不足。
就提高创新效率的对策而言,从宏观来看,亟须加大政策扶持力度,尽快培育一批规模大、拥有自主知识产权和知名品牌、具有核心竞争力的龙头型、基地型大企业、大集团;从微观对策来看,需要给予一系列税费优惠,以此吸引和鼓励创新体系建设,促进精细化工产业集聚发展,强化精细化工产业园区建设和考核,优化对园区企业的创新体系服务。同时,建立健全科技金融支持体系,鼓励精细化工企业增加研发投入。
参考文献:
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英文名称:Fine Chemical Industrial Raw Materials & Intermediates
主管单位:
主办单位:全国精细化工原料及中间体协作组;全国精细化工原料及中间体信息站
出版周期:月刊
出版地址:江苏省南通市
语
种:中文
开
本:大16开
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发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1999
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(1)磷酸淀粉的制备与特性 马承逢
(5)泰国木薯淀粉生产的原料管理与清洗工艺的探讨 梁澄
(8)阳离子淀粉在造纸上的应用 覃学江
(12)云南薯芋类淀粉资源及其开发利用现状与建议 杨丽英 k.sriroth
(17)低聚糖及用薯芋类淀粉生产低聚糖 梁智 周日尤
(23)营养甜味剂与非营养甜味剂的一些特性及应用 汪丹湄 高群玉
(26)防霉剂双乙酸钠的特征及其发展建议 章朝晖
关键词:精细化工;标志;危害;
Abstract: with the development of science and technology, fine chemical industry has become the focus of the development of chemical industry, because it has many types, wide use and other advantages, has become the chemical industry's "beloved", an important manifestation of improving its rapid development is the level of the chemical industry, but also become an important symbol of a country's level of industrial. With more and more fine products manufacturing, bring us a leap in technology, but also let us have a headache is the harm of fine chemical products.
Keywords: fine chemical hazards; signs;
中图分类号:X324 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
近年来,我国调整了化工产业结构,精细化工品种大幅度的增加,其中许多精细化工产品含有高浓度的污染物,对环境危害极大,同时也威胁着人类的健康,例如染料产品、医学用品、化纤、农药等。随着精细化工的大力发展,我们必须关注到精细化工废水的污染特性,并且研究出更好的控制策略才能使精细化工业废水处理稳定达标,下面我们详细的对精细化工业废水进行分析并解决。
一、精细化工废水的污染特性分析
(一)精细化工废水的总体特点
我国采用了各种标准手段对精细化工产生的工业废水进行了详细的分析,不仅从COD、BOD、色度等几个指标分析,而且对主要的阴阳离子和有机物组成元素做了分析。经过分析,科学的呈现了精细化工业废水带来的污染,得出了许多重要的结论,精细化工业废水不仅含毒量高,而且难以降解,它的COD指数、色度指数等相当高,这些污染成分严重的危害了微生物生存,在一定程度上抑制了生物系统的发展。由于这些污染物难以处理,导致出水难以达标,从而威胁着人类的健康。
(二)不同源地精细化工废水的污染特性
1.在生产过程中造成的工业废水,这种工业废水中含有较高的污染物,污染物浓度相当高,而且根据工艺的不同会造成不同特点的废水,有的是含盐量高,还有些含毒素多,不容易被分解,严重的危害着人类赖以生存的水资源。
2.由于生产完产品后,不及时的清理会造成散落到地面上的溶剂、染料、成品等被冲掉,造成了不必要的废水污染,这种污染程度有重有轻,主要根据公司的管理程度来定。
3.在洗涤产品的过程中会产生废水,或者在清洗产品设备的同时产生大量的废水,虽然这种废水污染物的浓度稍低一些,但是容量相当大,控制起来也是相当麻烦。
4.设备出现问题及有意外发生时会造成废水污染,如果设备检修不合格容易出现泄露问题,倘若在生产中出现意外,也有一部分原料、半成品、成品散落造成污染。这种原因造成的污染程度是不可预知的,需要有应急措施来解决。
5.经过废水废气处理过后,并不是彻底的解决了污染问题,它还会产生一些废水污染物,这种污染物虽然含量已不是太高,但是仍然危害着水资源,需要更有效及时的处理。
二、精细化工工业废水的控制策略
治理精细化工工业废水需要从多方面入手,首先简单的介绍一下几个处理方面:保证生产过程中的清洁工作,从源头上尽可能的减少有害物的产生,而且尽量采用一些高科技工艺,例如无公害或少公害的工艺手段;要做好对工业废水的预处理,采用多种措施减少生化处理的不利,例如通过溶剂的回收、COD负荷的降低等方式进行预处理;对工业废水经过一系列的预处理后,再进行生化处理,因此生化处理技术的水平直接影响了水质,提高生化处理技术水平是保证水质的关键。需要我们加大调节池的容量,对水质水量起到更好的调节作用。
我国对精细化工工业废水的控制做了相当多研究,传统技术的局限性已经影响了废水处理效率,因此我们需要更高水平的科技手段。对于一些盐分过高的废水,也有许多有效可行的方法,可以用生活污水稀释,也可以驯化活性污泥,科学的去选择PH、DO等的参数等等。在处理盐分较高的工业废水问题上,我们研究出了许多的有效方法,像蒸发、混凝沉淀等手段,合理的利用它们,可以有效的降低盐分,降低COD含量,为完成污水处理有相当好的效果。让我们来重点的讲述一下这些手段:
1.蒸发法:顾名思义,就是利用太阳的能量对工业废水进行凉晒,从而减少污染废水的排放,这种方法简单又经济,只是受自然因素的干扰多一些,有一定的局限性,在一些阳光不充足的时候不能够很好的利用这一方法。
2.混凝法:混凝法虽不能十分有效的去除工业废水中的盐分,但是对COD有相当高的去除率,可以达到90%。Ellouzea采用了在废水中掺入硫酸镁、氧化铝、聚合氯化铝的方式,再加上对混凝、絮凝方法的有效利用,对去除COD起到立明显的效果,也在一定程度上提高了工业废水的可生化性。
3.电解法:电解法主要采用的是化学反应,利用电流使工业废水中的有机物产生氧化反应,从而生成不溶于水的物质,根据它们不溶于水的特性,将其沉淀或者进行氧化反应还原成无害的气体排出。这种方法对COD的去除率比混凝法还要高,可以达到95%,而且还可以有效的去除BOD含量,其明显的效果对污水的净化有很大的吸引力。
除了以上方法,还有许多可行的处理的方式,对污水的预处理起到明显的效果。对于精细化化工工业废水中含有的有机酸特别多,像是:甲酸、乙酸、草酸等,不仅对农作物危害相当大,而且严重危害着人们的健康,身体一旦接触有害酸类对皮肤、呼吸道等都有很大的伤害性,因此除去化工工业废水中的有机酸相当重要。对于除去工业废水中含有的有机酸我们做了许多的调查,很多工业采用了一些有效的手段降低了酸类的危害性,例如上面所采用的蒸发法、混凝法,还有其它有效措施,我们来逐一简单介绍一下:
1.吸附法:我国很早就进行了吸附树脂的研究,它是一种具有特殊性的大孔树脂。吸附树脂是一种特殊的化学物质,具有再生性,它的表面积十分大,这也增强了它的吸附力,根据他们不同的表面性质也有不同的吸附性能,它对酸类吸附能力相当高,被广泛的应用到医学、化工等领域,发挥了它无穷的吸附魅力。
2. 萃取法:溶质在互不相溶的溶剂中,它的溶解度也有所不同,我们可以利用一种溶剂把溶质从另外一种含有互不相容溶剂的溶液中取出,这种有效的方法就是萃取法,利用溶质的特性将它们取出,例如工业废水中含有的醋酸也可以利用丁醇来对其进行萃取,效果很好。
3. 还原法:这种发发主要是利用酸类的特性,让其跟相应的物质产生反应进行电解,从而净化污水,例如工业废水中含有一些硫酸,在酸性的条件里,有色的工业废水通过铁、炭及活性炭的作用发生微电解,这种微电解作用会使有色工业废水中的有色基团受到影响,便会达到工业废水脱色的效果。
4.生化法:工业废水中含有大部分的脂肪酸,脂肪酸比较容易被生化和降解,我们利用它的这一弱点可以对其结构进行干扰,例如引入其它基因会对它的生化降解有所帮助。工业废水中的有机物加上氧化作用,然后加入微生物就会产生分解,代谢成新的微生物及无害气体和能量,完成了工业废水的净化作用。这一有效的方法就是好氧生化法。
5. 氧化法:精细化工工业废水中含有大量的羟酸,对羟酸可以采取氧化反应,达到分解效果。大多数羧酸类废水可用氧化法处理。氧化处理方法有很多种,例如湿式氧化、臭氧氧化、液相氧化等等。
总结:
精细化工工业的发展给人类带来便利的同时,也对大自然及人类的健康造成危险,我们必须采取更有效的措施来控制工业废水的污染,达到取其利而去其弊的效果。虽然目前有许多的工业污水处理方法,但是还是不能够达到更理想的效果,需要我们研究出更高的技术手段,走出国门,学习并引进国外的工业废水处理技术,取其长为我所用,让我们的精细化工工业废水处理技术更上一层楼。
参考文献:
关键词:分子蒸馏;蒸馏技术:绿色精细化工
中图分类号:F407.7 文献标识码:A
1 精细化工绿色化
精细化工绿色化主要是指原料的绿色化、产品的绿色化、生产过程的绿色化,也就是说在精细化工的整体生产过程中要尽量做到无毒或是低毒、无害、无污染。下面笔者从原料、生产、产品这三个方面来对精细化工的绿色化进行详细深入的分析与探讨。
1.1 原料绿色化
在精细化工的原料选择方面,主要分为天然品原料和化学合成品原料,天然品原料的有毒物质含量是几乎为零的,而在化学合成品原料中的有毒物质含量或多或少总会有一些,因此,在原料选择方面,我们一定要从天然物质中提取一些有效物质,例如从农产物、植物、还产物、林产物中提取一些有效物质或成分,这样能够有效的保证精细化工原料的绿色化。相反,如果选用化学合成品作为精细化工的原料,那么化学合成品中的有毒物质在经过化学反应之后,是有可能会转化为无毒产品的,但是在生产过程中,有毒原料还是极有可能会在经过一些化学反应后,将有毒物质带入到产品中,最终导致产品中也含有一定含量的有毒物质。那么为了达到原料绿色化的标准,我们不仅要依靠对天然植物和农作物等进行适当的开发,还要致力于清除原料中的有害物质的工作,例如在提取天然品作为原料时,提取农作物的过程中,可能在农作物中会有一些农药的残留物等,那么我们就要对农药的残留物进行脱除的工作,这样才能够为原料的绿色化提供保障。
1.2 生产过程绿色化
大部分产品的生产原料都是要经过精制或是预处理的,处理过程中采用的方法多为化学精制的方法,例如酸法、碱法、化学溶剂法等等,那么这样一来,新的污染便会随之而产生。因此,如何利用新型的精细技术来代替原有的化学精制技术便成为了比较重要的问题,采用新型的精细技术取代上述的方法,或是利用新型的技术来对残留溶剂进行脱除是一个值得研究的问题,也是达到生产过程绿色化的重要保证之一。
1.3 产品绿色化
精细化学产生的产品大多为高纯度、且高附加值的产品,在国际上,精细产品的竞争主要集中在产品的高纯度和无毒害物质残留方面,因此为了实现产品的绿色化,新型的分离技术便随之产生。高新分离技术对精细化工的作用是至关重要的。
2 分子蒸馏技术
通过上文的分析和探究,我们已经看到了新型的分离技术在绿色精细化工的发展中起着至关重要的作用,而分子蒸馏技术是目前国际上受到高度重视的一种高科技物理分离技术,不同与传统的蒸馏技术依靠沸点差进行分离,分子蒸馏技术是依靠不同的物质分子在运动时的平均自由程的差别来对其进行分离。
2.1 分子蒸馏技术的基本原理
我们通过热力学的原理不难知道,一个分子相邻两次分子碰撞之间所走的路程为分子运动自由程,针对单个分子来讲,在某个时间间隔内自由程的平均值为平均自由程。压力降低、温度提高能够加大分子的运动自由程,分子有效直径的减小,能够使分子的运动自由程加大,且在一定的压力和温度中,不同有效直径的物质的分子运动自由程也不尽相同,而分子有效直径之间的差别越大,则分子运动的平均自由程的差别也越大。分子蒸馏分离的原理如下图1所示。通过图1,我们可以看出:加热板和冷凝板在一定程度的高真空情况之下,在混合液自上部加入到加热板受热到一定的温度时,混合液中的不同的轻分子和重分子会开始溢出液面,并且向着冷凝板开始进行移动,但是轻分子和重分子的有效直径是不相同的,因此各个分子的运动平均自由程也是不相同的,所以当分子从加热面溢出之后,不同分子的飞行距离也是不相同的,对于加热板和冷凝板之间的距离进行适当的设定后,飞行距离较远的轻分子在到冷凝板之后会变成液体,并且沿着冷凝板向外流出去,重分子的飞行距离不能够达到冷凝板,在气相中会进行饱和,最终实现了在混合液中的不同物质的分离。
2.2 分子蒸馏技术的特点分析
通过上文基本原理的分析中,我们可以总结出分子蒸馏技术具有以下特点:1.操作时的温度较低,分子蒸馏的分离并不是依靠沸点的,因此操作时的温度要控制在低于沸点的温度;2.蒸馏压强较低,一般为0.1~50Pa即可,这样一来,物质的沸点也有一定程度的降低,且实际的分离温度也低于沸点,因此分子蒸馏操作的温度会比传统的蒸馏温度低。3.受热时间较短,轻分子的运动自由程是大于分子蒸馏加热面和冷凝面的间距的,因此,自液面溢出的轻分子在达到冷凝面之前几乎是未发生过碰撞的。
2.3 分子蒸馏中的关键技术
北京化工大学对分子蒸馏技术的发展做出了巨大的贡献,经过十几年的工业化实践工作,攻克了许多技术上的难关,极大程度的带动了我国的分子蒸馏技术的发展,使我国的分子蒸馏技术逐渐在世界上处于较为领先的地位,北京化工大学在分子蒸馏中研究出的主要关键技术为:1.长期、稳定的高真空密封技术和高真空的获得技术。2.多种独特新颖的分子蒸馏蒸发器结构,使得物料的分离更为高效、先进。3.开发出了多种物料输送系统,且都适用于分子蒸馏操作。
3 分子蒸馏技术在绿色精细化工中的应用及前景
分子蒸馏技术是一种较为温和的蒸馏分离手段,不但解决了传统蒸馏技术中无法解决的问题,还克服了传统蒸馏操作中温度较高、受热时间较长等问题,可见其应用前景是十分广阔的。通过大量的工业化实践证明,分子蒸馏技术的应用特点是较为独特、全面的。分子蒸馏技术属于物理法分离技术,其本身并不会造成环境污染,且还可以对污染物进行清除,例如产品中的农药化学、有害重金属等物质,分子蒸馏技术目前已经成为中草药提取、天然物质提取的重要手段和关键技术,其应用的领域较为广泛,例如工业中的增效醚、氧乐果等农药的提纯;化妆品工业中的羊毛醇、藻类、花类、苔藓类等的提取;塑料工业中的环氧树脂、增塑剂、聚醚、聚氧化烯径;食品工业中的脂肪酸和其衍生物、鱼油、种子油、乳酸等;医药工业中的氨基酸酯、茄尼酵等;化学工业中的高碳醇、硅油、油、沥青和焦油等。
结论
综上所述,我国的分子蒸馏技术虽然起步较晚,但是经过近几年的迅速发展,目前我国的分子蒸馏技术已经处于国际的领先水平了。分子蒸馏技术的前景十分广阔,尤其是在绿色精细化工中,目前绿色精细化工得到了大力的推广,因此对分子蒸馏技术进行大力开发和推广是一项十分必要的工作。
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关键词:精细化工实验,教学改革
中图分类号:G712 文献标识码:A
精细化工实验与精细有机合成单元反应和精细化工工艺学等专业课密切配合,相辅相成,对培养学生的实验技能和动手能力、提高学生的创造能力具有重要意义,是实施素质教育和提高教学质量不可缺少的重要实践环节。而现在的精细化工实验内容大多为验证型实验,教学模式通常采用老师讲解学生照做的教学模式,考核方式也较为单一。导致学生对于预习报告、实验报告的书写通常敷衍了事流于形式,照抄教材,实验过程通常照搬硬套,被动地验证、机械地重复。而一些学生只重视实验结果,不去重视实验的细节和过程,实验操作不规范,对仪器性能不熟悉,认为实验过程只是小事,只要能做出产品就行,对实验过程中出现的问题也不能正确分析、寻找到解决的办法,显得较为被动。另外一些学生没有养成良好的实验习惯和科学态度,没有去积极地了解和熟悉实验内容,缺乏对实验进行修改、更新、提出异议的勇气,实验教学的效果自然不理想。所以如何变被动为主动,激发学生的积极性,培养学生的独立工作能力和创造能力,是摆在教师面前的重要课题。
对此,我们在精细化工实验课的教学中主要致力于实验教学内容和模式的改革,结合精细化工实验的特点,调整实验教学内容,以综合性实验和设计性实验为主,改革教学模式和考核方式,提高学生的积极性,进而培养学生的创新意识和自主探索的能力。
一、调整实验教学内容
针对很多化学实验教材在实验内容选定上太过依附于理论课的现实,我们结合精细化工实验的特点,对实验教学内容进行调整,提高实验课教学的层次,主要以应用性较强的实验和综合性实验为主,增加了每个实验的内涵,更加注重巩固所学到的基本理论和基本技能训练,把基本技能训练融于实验教学中,逐步加强和深化综合运用专业知识解决精细化工实际问题,正确观察和分析实验的能力。专业实验因学时变动不大,为了拓宽专业,面向现代绿色化学发展方向,提高和培养学生应用新技术、开发新产品的创新能力起见,我们对实验课程重新进行了合理的设置,对实验项目和内容进行了重新增减和有效的重组,适当减少验证性实验,大幅度增加了设计性和综合性实验,培养学生综合考虑问题的思维方式,运用综合的方法分析问题、解决问题,达到能力和素质的综合培养。设计性实验的开设,是在教师的指导下,根据给定的实验目的和实验条件,让学生们自己选题、查找资料、设计两种以上实验方案、独立完成实验、写出实验报告。由于设计性实验是教师给出一个实验题目由学生去设法完成的,所以这种研究性的实验没有标准答,给学生提供了独立动脑、动手的机会,他们会自觉地去查阅相关文献,并综合运用所学的理论知识与实验技能,选择实验方法,制定实验步骤,故而学生在实验过程中完全处于主动的地位,这对提高他们参与实验的兴趣、培养他们独立进行科学研究的能力有着非常重要的作用。另外在实验教学过程中,考虑到精细化工实验的特点,积极将实验教学内容与具体应用联系起来,并在实验教学内容的调整过程中考虑到当前化工行业发展的趋势,删除一些工业生产中已逐步被淘汰或环境污染影响较大的实验,增加一些环境友好的实验,灌输学生绿色化学意识,在实验中培养学生对于环境保护的概念及提高进行实验的积极性。
通过实验教学内容的调整基本可以形成从易到难、从基础到综合、从传授知识到学生自主学习能力的培养,可以充分发挥学生的主体作用,教学内容的调整既可以加强基本实验技能的训练,同时又加强了理论与实际的联系,杜绝了部分学生的弄虚作假,培养了学生实事求是的科学态度。通过调整教学内容不仅提高了学生参与实验的积极性,锻炼了学生,教师也可以从学生对实验的多种设计中得到某种启发,形成“教学相长”的教学效果,从而建立有利于培养学生实践能力和创新能力且适合精细化工实验课程的新教学体系。
二、改革实验教学模式
传统的教学模式通常都是由教师讲解实验目的、实验原理、操作方法和注意事项,然后学生按实验指导书“照方抓药”,没有突出学生的主体地位。为此,首先我们改变以往教师讲学生听的教学模式,采取了互动式教学模式,即一些实验课由指导教师随机选定一名学生上台讲述实验原理、实验装置、实验流程、检验方式以及注意事项等,然后通过师生互相提问的方式对实验进行广泛详细的讨论。这种互动式教学模式可以大大提高学生发现问题与解决问题的能力。在这种教学模式中,学生在讲解过程中,因为需上台讲解实验,所以必须通过查阅文献资料仔细了解实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项、所需仪器设备、实验装置、主要试剂及产品的物理化学性质,从而对整个实验的了解更加深入和细致。台下学生在听该同学讲解实验的过程中也会更认真、主动,较单纯听教师讲课相比可能会提出更多的疑问和建议,且敢于对实验装置和实验过程提出改进。实践证明,互动式教学使得教师从单纯地讲解为主转变为指导为主,降低了学生对教师的依赖,改变了“老师给多少,学生吃多少”的现象,给了学生更多自我思考的空间,能有效提高学生的创造能力和分析能力。
其次,考虑到现代科学技术的发展,在实验教学过程中采用计算机等多媒体技术,比如利用Flash软件可以仿真模拟精细化工实验仪器的顺序组装,然后通过其模拟组仪器组装可以详细阐述所需实验仪器、实验仪器的用途及该实验课仪器的安装次序,这一方面可以加强学生对于实验内容的更深一步的了解,同时也可以熟悉一些化学软件的使用方法,对于加深实验教学效果起到非常大的作用。
三、改革实验考核方式
实验课程的成绩评定是检验教学效果,激励学生认真地、创造性地完成实验教学内容的一个重要环节,所以采用不同的考核方法也会直接影响着学生的学习积极性。针对化工专业化学实验课程特点并适应当前素质教育,我们采用平时成绩累积计分和期末实验考核相结合的学生实验成绩评定办法。平时成绩的评定是以单个实验成绩加权平均而得。每个开出的实验分别在实验预习与记录、实验操作、实验结果与讨论、实验报告和综合素质等方面制定出具体的评分标准。尤其是加大对课前预习的要求,把实验预习作为期末成绩的一部分,强调以学生为中心,让学生自己做到发现问题、分析问题、解决问题,充分调动了学生的主动学习性。期末实验考核是对实验教学的全面考核,首先我们给出一个设计性实验项目,给出二至三个星期的时间,让学生自主查阅文献,寻找到合适的原料及工艺路线,并说明实验的基本原理、基本操作、实验注意事项等,通过教师审核后再进行实验。然后对其实验操作进行考核,一方面可以考核学生是否严格遵守实验室规则和实验操作规程,按照实验要求,各种仪器设备的操作是否规范,另一方面也可以通过考核对学生自行设计的实验进行检验。通过这种考核方式,可以极大的巩固和提高学生的创新和设计能力、实验操作能力,调动学生的积极性并减少学生对考试考核的担心和恐慌,也可以全面的检验和了解学生对精细化工实验课程的掌握程度。
关键词:精细化城市管理*
两千多年前,中国伟大的哲学家老子在《道德经》中就说过“天下难事,必做于易;天下大事,必做于细”。而今,随着经济的发展,城市化的推进,城市市容逐渐成为城市竞争力的重要体现,成为社会生产力的重要组成,成为涉及社会生活方方面面的大事,如何从小事做起、从细节做起,坚持不懈,全面提升社会管理和公共服务水平,促进和谐社会建设,就成为摆在每一个城市管理工作者面前急需认真系统探索的重要课题。
一、城市管理精细化产生的时代背景
党的十六届六中全会《关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定》把“建设服务型政府,强化社会管理和公共服务职能”放到十分重要的位置。城市管理是社会管理的重要内容,随着城市化快速发展,人们生活水平显著提高,社会各个方面和广大市民对城市管理提出了新的要求,这主要包括以下几个方面:
一是城市管理需求趋于人性化。按照马斯洛的需求层次理论,人的需求由低到高共分为五个层次,分别是生理、安全、交往、自尊和实现自我价值。由此可以看出人的需求是丰富多样的,是动态发展的,并且会随着社会的进步、城市的发展和自身地位的提高,越来越关注人性需求的多样性。这就要求城市管理以人为本,以人的需求为出发点,提供良好的更精细的服务产品。
二是供求的市场化。改革开放30年以来,社会供求的市场化程度越来越高,对满足多样性的精细需求提供了非常好的基础,同时市场化激发了个性化、多样性的需求。市场化为精细化服务既提供了动力,又提供了基础。
三是管理的法制化。市场经济就是契约经济,要有规则和法制保障,没有规则和法制就会失去秩序,造成“市场失灵”,从而无法使精细化服务得到保障。法制化在实体意义上保障了市场交易的公开、公正、公平,同时法律严密的程序也促进了各项事务运作的精细化。
四是技术的信息化。信息化是知识经济时代生产力的主要代表。信息化不仅为精细化管理提供了很好的技术基础,也为社会关系的调整、管理方式的改进和服务水平的提高提供了变革的平台。
五是空间的城市化。城市化发展对精细化管理提出了新的要求。城市与乡村的区别之一:城市的社会与经济关系分工细致、专业化程度较高,有非常细致的供求关系;同时,由于建筑空间和人口密度的加大,环境问题对社会经济影响也较敏感,道路河道等公共空间面临比乡村更多的诉求。所以随着城市化空间的拓展与水平的提高对精细化的要求也越来越高。
总之,人性化、市场化、法制化、信息化、城市化五个方面的发展促使城市管理进入了“精细化时代”。
二、城市管理精细化的概念
精细化管理是一种理念,一种文化。它是源于发达国家(日本20世纪50年代)的一种企业管理理念,它是社会分工的精细化,以及服务质量的精细化对现代管理的必然要求,是建立在常规管理的基础上,并将常规管理引向深入的基本思想和管理模式,是一种以最大限度地减少管理所占用的资源和降低管理成本为主要目标的管理方式。
具体到城市管理工作,精细化就是管理理念的精细化、管理模式的精细化、管理内容的精细化。所谓管理理念的精细化就是要转换管理理念,变“城市卫士”为“城市管家”,建立“大城管”理念;所谓管理模式的精细化,就是要实现适用法律的精细化和分工的专业化;所谓管理内容的精细化,就是城市管理的范围要广、程度要深、质量要高。
应该说,管理学要求的精细化和城市管理要求的精细化外延虽有所不同,但其主要内涵还是一致的:就是落实管理责任,将管理责任具体化、明确化,它要求每一个管理者都要到位、尽职;要求第一次就把工作做到位,工作要日清日结,每天都要对当天的情况进行检查,发现问题及时纠正,及时处理;要求每一个步骤都要精心,每一个环节都要精细,做到每一项工作都是精品。精心是态度,精细是过程,精品是结果。
三、盛泽、*城市管理的现状
随着2001年8月*市城市管理局的正式成立,*的城市管理工作进入规范化管理的新阶段。特别是近几年来,在市委、市政府的关心和指导下,*市城市管理行政执法局和所属的执法(大)队也相继成立,城市管理工作不断完善,城市管理水平不断提高,城市环境不断美化,先后获得了“国家卫生城市、国家优秀旅游城市、国家城市环境综合整治优秀城市、国家健康城市创建试点市、中国人居环境范例奖、江苏省首批文明城市”称号,2005年10月又通过“国家园林城市”的验收。2006创建国家生态城市、国家生态园林城市的工作全面展开。2007年11月下属盛泽执法大队顺利通过省级规范化队伍建设考核验收。盛泽大队下属四个中队又同时获得苏州市“城市管理行政执法队伍基层执法中队规范化建设达标中队”的称号。2008年8月,盛泽镇中心大道和同里镇中川路分别被命名为苏州市示范路。一个既具有江南水乡特色又有现代气息特色的新*展现在世人面前。
在肯定成绩同时,我们也应要清醒地看到城市管理工作中还存在一些问题和困难。城市管理工作滞后于城市化进程;城市管理现代化水平不够高,信息技术的运用还不普遍;市容环境还有许多不尽如人意的地方,队伍形象有待于进一步提高;等等。这些都需要我们在今后工作中进一步努力。
四、开展精细化城市管理建设的意义
城市管理精细化是时展的必然趋势,是提升城市管理效能的关键所在,具有十分重要的现实意义。
一是精细化有利于完善管理机制。从城市管理精细化的概念来看,它包括管理理念、管理模式和管理内容三方面,它要求形成一个“大城管”的理念,建立一个专业化的分工,实现管理的广、深、高。这必然会促使管理机制的不断转变,整合政府、社会、市场和市民多方面的力量,形成合力;促进城市管理分工专业化;实现城市管理向社区、街道的延伸。
二是精细化有利于塑造城管形象。长期以来,城市管理队伍始终不能得到社会各方面的广泛认同。这一方面是由于社会对城市管理工作和城市管理知识缺乏了解,缺少必要的城市管理意识;另一方面,也与城市管理队伍工作的不彻底,不细致有一定的管理。而精细化将有利于改变这种状况,用服务的精细化、管理的精细化和执法的精细化,实现“服务经济、服务城市、服务市民”的城管宗旨,塑造“以勤管城、以法管城、以理管城、以情管城、以廉管城”的城管形象。
三是精细化有利于提升管理效能。管理效能的提高是实行精细化管理的根本目的。“细节决定成败”,精细化管理就是要求在每一个细节上狠下功夫,把经常性的工作当成精品来抓,不再以单纯的美化、亮化为目标,而要实现城市管理的精品化,用一流的管理,抓精细的过程,创精品的结果,这是提升城市管理效能的根本出路。
五、如何开展精细化城市管理工作
正如前文所述,*的城市管理工作已经取得了不小的成绩,并正朝着精细化城市管理的目标大踏步的前进,但笔者认为要真正实现精细化还需要从精细化的概念出发,实现理念、模式和内容的共同精细化。
(一)管理理念的精细化。
“思路决定出路,观念决定行动。”思路与出路的关系是源与流的关系。源之不远,流之不长;源之不丰,流之不活。思路对出路起着多方面的决定作用。对城市管理而言,管理理念就是思路,管理理念的好坏决定了城市管理工作的好坏。因此,我们必须以最先进的思想武装管理队伍,坚持科学发展观,建设和谐城管。一是要转变工作思路,变“城市卫士”为“城市管家”,树立为人民服务,为城市服务,为社会服务,为经济服务的理念;二是要实现执法方式的四大转变:从突击式、被动式、保障迎检式管理向制度化、常态化管理转变;从主干道管理向次干道、街巷管理转变;从问题成堆后管理向初期预防、预先介入管理模式转变;从粗放式管理向责任制、精细化、数字化管理转变;三是要树立“大城管”的管理理念。城市管理涉及到社会生活的方方面面,需要许多部门通力协作,共同努力。因此,我们必须牢固树立“大城管”的理念,从全局来考虑和做好城市管理工作。
(二)管理模式的精细化。
管理模式指的是城市管理工作中涉及的管理体制、分工及适用法律等方面,它是承载城市管理工作的基础,是抓好城市管理工作的前提,要实现城市管理工作的精细化就必须首先做到管理模式的精细化。
一是理顺管理体制。要理顺上下级的关系,理清与相关单位的关系,实现职权明晰,责任到位。一方面,城市管理队伍上下级隶属关系较为模糊,往往到省一级就没有独立的部门,这需要通过机构改革进一步理顺关系;另一方面,由于城管执法的职权大多是从其它部门集中而来,且未真正划转清晰,有较多的交叉、重叠和冲突。解决这种冲突的最好办法是变机构间问题为机构内部问题,协调处理好相互间的关系,确保城市管理工作运行的顺畅。
二是实现专业化分工。组织内部的专业分工可以降低整个程序的复杂程度,提高劳动生产率,这是社会化大分工的根本原因。作为社会公共部门的城市管理队伍也应适应这种趋势,加强内部分工。特别是要实现管理与执法的相对分离,做到职责清晰。从周边城市来看,苏州、张家港也都是如此,管理者固定于路段,执法人员则负责一片,节约了管理成本,提高了执法效率。
三是适用法律的精细化。法律是所有执法队伍的立队根本和工作依据,要做到有法可依、有法必依、执法必严、违法必究。应该说城市管理工作在这方面还有很多欠缺之处。首先是法律依据亟待完善。虽然目前的管理队伍往往要从事数百项行政执法职能,但目前仍没有一个完整的城管立法,连城管队伍的性质也处于相对模糊的状态,给城市管理工作带来了较大的困难。其次法律的适用还需进一步加强。特别是执法程序方面。应该说,*在法律适用方面做得还是比较出色的,实现了执法案件的专人负责,网上审批,且数年来无一起行政复议或诉讼案件发生。但仍需进一步加强,要做到亮证执法,规范执法用语、执法行为;最后,还要做好自由裁量权的行使,严防处罚的歧亲歧重。
(三)管理内容的精细化。