专业实验不同于基础实验,不单单是为了验证某一原理或者观察某一化工现象而开设。开设专业实验的终极目的是有针对性地训练学生对某一具有工业背景的化学工艺问题进行认识、思考以及提出解决方案。实验的过程与科研工作非常类似,通常是通过学生查阅文献,了解背景,知道工艺原理及流程。根据现有的实验条件选取合适的实验方案,组织流程实施,通过训练必要的操作技能最终达到能对该工艺或流程熟练操作并有所收获的目的。
在进行了充分的调研和工艺总结后,可以设计切合实际的实验方案,根据实验方案选择设计可行的技术路线。在选择技术路线时需要遵循几个原则:技术与经济相结合、分解与简化相结合、工艺与工程相结合、资源和环境保护相结合。
由于前期技术研究的基础导致同一种工艺的技术路线很多,在选择技术路线时必须考虑经济的因素。结合技术和经济综合考虑进而选择一条环保、节能、高效的技术路线实施。
在化工流程开发中遇到的研究对象和研究系统一般来说都很复杂,各种反应、设备以及操作因素掺杂交织,对实验的认知造成很大的困难。在选择实验方法时可将研究对象进行层次上的分解,并且对实验系统进行简化处理,将复杂的问题变成单个的可以研究的问题。一般来说,分解时可将整个过程按照由化学因素决定的反应因素和由环境决定的工程因素两个层次来分解。图1-1是以研究固定床内的气固相反应过程为例来说明分解简化原则。(www.daowen.com)
所谓工艺与工程相结合的原则就是将某一反应的工艺特性与反应器的工程特性相结合,使得实验设计在技术路线和方法的选择上有很多的创新。常见的工艺与工程相结合的例子有反应精馏工艺、膜反应器工艺等。
资源和环境保护相结合原则主要是考虑节约能源和保护环境,通过有效地利用自然资源同时避免高污染和高毒性化学品的使用,达到保护环境、清洁生产的目的。
图1-1 固定床内的气固相反应过程分解简化原则
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。