化學工程與工藝的理解精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇化學工程與工藝的理解，期待它們能激發您的靈感。

篇1

[關鍵詞]荊芥； 一體化； 化學成分； 抗炎

[Abstract]The GC-MS method was adopted to determine the contents of β-myrcene， limonene， menthone， menthofuran， pulegone， β-caryophyllene， 1-octen-3-one and 3-octanone in volatile in Schizonepetae Herba processed by traditional processing and integration processing methods. The efficacies of Schizonepetae Herba with different processing methods were detected based on the inhibition of ear swelling induced by dimethylbenzene in mice. The rationality of the integration processing was expounded based on the comparison of chemical constituents and their pharmacological effects. The results showed that the contents of the eight chemical components in the products processed with the integrated processing method were higher than those processed with the other method. And both of the processing methods could reduce the degree of swelling and the content of TNF-α/IL-1β/IL-6 in mice serum. However， the anti-inflammatory efficacy of the products processed with the integration processing method was superior to that processed with the other method. Compared with the traditional processing method， the integration processing method ensures the quality of decoction pieces， with lower time and labor costs and higher efficiency.

[Key words]Schizonepetae Herba； integration； chemical component； anti-inflammatory

doi：10.4268/cjcmm20161117

荊芥是唇形科植物荊芥Schizonepeta tenuifolia Briq.的干燥地上部分，又名假蘇，始載于《神農本草經》[1]，為臨床常用中藥，性溫、味辛，以全草入藥，具有解表散風、透疹、消瘡之功效，主治風寒感冒、咽喉腫痛及多種皮膚病[2-3]。現代藥理研究表明荊芥具有抗病毒、解熱、抗菌、抗過敏、鎮痛、降溫等作用[4-7]，在解表藥中其地位獨特而重要[8-9]。揮發油類成分是其抗炎的主要物質基礎之一，沸點較低，容易揮發散失，而且對日光及溫度較敏感，易于分解變質[10]。2015年版藥典中規定荊芥的產地加工方法主要是除雜后干燥成藥材，需制成飲片時，將荊芥藥材除去雜質后噴淋清水，洗凈潤透，于50 ℃烘1 h，再經切段干燥即得。綜合其加工過程，藥材加工成飲片時需水處理及重復干燥，會造成揮發油及其他水溶性成分的損失，且分段加工干燥時間長，效率低下，雨天易霉爛變質、容易被鼠、蟲、灰塵等污染，藥材含水量、質量難以穩定[11]。為避免分段加工造成的有效成分的流失、降低藥材飲片加工的時間及人工成本，本實驗室前期探索了荊芥藥材、飲片一體化加工工藝，現擬通過比較傳統加工飲片與一體化加工飲片有效成分含量與功效的異同，探討荊芥藥材、飲片一體化工藝的可行性與合理性。

1 材料

薄荷酮、胡薄荷酮對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號分別為 111705-201205，111706-201205）； 1-辛烯-3-酮、d-檸檬烯、β-石竹烯對照品均購自Tokyo Chemical Industrial公司（日本）；β-香葉烯、薄荷呋喃、3-辛酮對照品均購自Sigma-Aldrich公司（奧地利），對照品純度均大于98%；萘（內標，國藥集團化學試劑有限公司，分析純）；正戊烷（內標，國藥集團化學試劑有限公司，GC級）；乙酸乙酯為色譜純；阿司匹林購自南京白敬宇制藥有限責任公司（批號140601）；二甲苯（批號20110410，江蘇永華精細化學品有限公司）；羧甲基纖維素鈉（CMC-Na，批號F20101222，國藥集團化學試劑有限公司）；小鼠白細胞介素-1β（IL-1β）、白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、Elisa試劑盒（南京森貝伽生物科技有限公司，批號分別為SBJ-R0024，SBJ-M0044，SBJ-M0010）。

荊芥于2014年10月采自河北安國，經南京中醫藥大學吳⒛轄淌詡定為唇形科植物荊芥S.tenuifolia的地上部分。

Agilent 6890N-5975B氣相色譜-質譜聯用儀、Agilent ChemStation化學工作站軟件（美國 Agilent公司）；B211D 電子天平（1/10萬，賽多利斯科學儀器有限公司）。

ICR小鼠，SPF級，雄性，體重（20±2） g。由浙江省實驗動物中心提供，合格證號SCXK（浙）2013-0016。

2 方法

2.1 荊芥揮發油含量及其所含成分的定量測定[12]

2.1.1 GC-MS條件 色譜柱： HP-5MS毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度200 ℃；載氣氦氣，載氣流速1.0 mL?min-1；分流比20∶1；程序升溫：初始溫度為50 ℃，以10 ℃?min-1升溫至90 ℃，保持6 min，再以8 ℃?min-1升溫至150 ℃，保持2 min；進樣量1 μL；電轟擊電離源（EI）；電子能量70 eV；四級桿度150 ℃；離子源溫度230 ℃；接口溫度280 ℃；掃描范圍m/z40～400。GC-MS圖見圖1。

2.1.2 樣品制備 一體化加工方法：鮮荊芥除雜后50 ℃干燥5 h，切段（1 cm），40 ℃干燥3 h干燥成飲片。傳統加工方法：除去雜質，曬干，制得藥材。取藥材噴淋清水，洗凈，潤透，于50 ℃烘1 h，切段（1 cm），40 ℃干燥3 h得飲片。揮發油的提取：取荊芥飲片適量，照《中國藥典》2015年版四部 “揮發油提取法”甲法提取揮發油，計算得率。提取的揮發油加入適量無水Na2SO4靜置保存。

2.1.3 內標溶液的制備 取萘和正癸烷適量，置100 mL量瓶中，加乙酸乙酯溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得（每1 mL含萘1.73 mg，正癸烷0.29 mg）。

2.1.4 供試品溶液的制備 取加入適量無水Na2SO4靜置1 h后的荊芥揮發油約50 mg，精密稱定，置10 mL量瓶中，加乙酸乙酯溶解稀釋至刻度，搖勻，精密量取該溶液和內標溶液各1 mL置10 mL量瓶中，加乙酸乙酯溶解并稀釋至刻度。

2.1.5 對照品溶液的制備 精密稱取對照品3-辛酮12.47 mg、β-香葉烯10.91 mg、薄荷酮160.35 mg、1-辛烯-3-酮13.64 mg、D-檸檬烯21.18 mg、薄荷呋喃14.07 mg、胡薄荷酮270.42 mg、β-石竹烯12.95 mg，分別置10 mL量瓶中，加乙酸乙酯溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得各待測化合物的對照品溶液。精密量取3-辛酮溶液0.5 mL、β-香葉烯0.3 mL、薄荷酮2 mL、1-辛烯-3-酮0.5 mL、D-檸檬烯1 mL、薄荷呋喃1 mL、胡薄荷酮2 mL、β-石竹烯1 mL置同一10 mL量瓶中，加乙酸乙酯稀釋至刻度，搖勻，即得對照品混合溶液。荊芥中8個化合物MS監測數據見表1。

2.1.6 線性關系的考察 分別精密量取對照品混合溶液0.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL置10 mL量瓶中，分別精密加入內標溶液 1 mL，加乙酸乙酯溶解并稀釋至刻度，搖勻。分別吸取上述6份溶液各1 μL，進樣，按內標法以峰面積計算。以各待測化合物與內標的峰面積比值（y）為縱坐標，各待測化合物質量濃度（x，mg?L-1）為橫坐標，進行線性回歸，得回歸方程。各化合物線性關系考察結果見表2。

2.1.7 精密度試驗 精密量取對照品混合溶液1 mL置10 mL量瓶中，精密加入內標溶液1 mL，加乙酸乙酯稀釋至刻度，搖勻，即得精密度試驗溶液。連續進樣6次，計算各待測化合物峰面積與內標峰面積的比值，計算RSD，結果為8種化合物的RSD為1.4%～2.4%，表明本方法精密度良好，具體結果見表3。

2.1.8 重復性試驗 取同一荊芥飲片所得揮發油6份，分別按2.1.4項下方法制備供試品溶液，照上述試驗條件進樣測定，計算各待測化合物峰面積與內標峰面積的比值，按內標法計算含量，計算RSD，結果為8種化合物的RSD為2.3%～2.9%，表明本方法重復性良好，具體結果見表3。

2.1.9 穩定性試驗 取同一份荊芥揮發油供試品溶液，照上述試驗條件分別在0，2，4，6，8，12 h進樣測定，計算各待測化合物峰面積與內標峰面積的比值，計算RSD，結果為8種化合物的RSD為1.5%～2.3%，表明供試品溶液在12 h內穩定，具體結果見表3。

2.1.10 加樣回收試驗 取已知待測化合物含量的同一荊芥揮發油約50 mg，共6份，精密稱定，置10 mL量瓶中，分別加入薄荷酮對照品溶液和胡薄荷酮對照品溶液各1 mL，加入3-辛酮對照品溶液、β-香葉烯對照品溶液和d-檸檬烯對照品溶液各0.1 mL，加入1-辛烯-3-酮對照品溶液和β-石竹烯對照品溶液各0.3 mL，加入薄荷呋喃對照品溶液0.5 mL，用乙酸乙酯溶解稀釋至刻度，搖勻，精密量取該溶液和內標溶液各1 mL置10 mL量瓶中，加乙酸乙酯溶解并稀釋至刻度。照上述試驗條件進樣測定，以各待測化合物與內標的峰面積比值按內標法計算樣品含量，再計算加樣回收率，結果見表3。

2.1.11 樣品測定 分別取3個批次的鮮荊芥，每個批次分為2份，分別按2.1.2項下制備2個加工工藝的樣品。取每份樣品適量，按2.1.4項下制備供試品溶液。照上述實驗條件進行測定，以各待測化合物與內標的峰面積比值按內標法計算待測成分含量，再以含油量換算飲片中各待測成分的含量，取平均值，結果見表4。

2.2 2種工藝產品抗炎作用的比較

2.2.1 分組與給藥 取ICR小鼠90只，隨機分為空白組、模型組、陽性組、一體化高、中、低劑量組（1.5，3.0，6.0 g?kg-1）、傳統高、中、低劑量組（1.5，3.0，6.0 g?kg-1），每組10只。二甲苯致炎前每天上午9：00和下午4：00灌胃給藥，連續給藥3 d。陽性組給予阿司匹林混懸液，一體化高、中、低劑量組分別給予不同濃度的荊芥一體化工藝產品粉末混懸液，傳統高、中、低劑量組分別給予不同濃度的荊芥傳統工藝產品粉末混懸液，空白組和模型組給予等體積的0.5% CMC-Na溶液，各組小鼠每次灌胃給藥體積均為15 mL?kg-1（體重）。

2.2.2 模型制備與耳腫脹度檢測 末次給藥1 h后，除空白組外，各組小鼠于左耳正反兩面涂抹0.04 mL二甲苯致炎，右耳做對照。1 h后將小鼠脫頸處死，沿耳廓基線剪下兩耳，用直徑7 mm的打孔器分別在同一部位打下圓耳片，稱重，以左右耳片重量之差與右耳的比值為腫脹度。

2.2.3 ELISA法檢測荊芥對耳腫脹小鼠血清TNF-α，IL-1β和IL-6含量的影響 二甲苯致炎1 h后眼框取血，血樣靜置30 min后3 000 r?min-1離心10 min，取上清，ELISA法檢測血清中TNF-α， IL-1β和IL-6含量。

2.2.4 數據處理 數據用±s表示，采用SPSS 20.0進行統計學分析，以P

3 結果

3.1 一體化工藝與傳統工藝加工產品化學成分的比較

相比傳統加工工藝產品，一體化加工工藝產品中揮發油與8個待測成分的含量均有所增加，見表4。

3.2 對二甲苯致耳廓腫脹小鼠腫脹度的影響

與模型組比較，陽性藥抑制腫脹作用明顯，荊芥一體化工藝和傳統工藝產品各劑量均能降低小鼠耳廓腫脹度，高、中劑量作用尤其顯著（P

3.3 對二甲苯致耳廓腫脹小鼠的血清中TNF-α，IL-1β，IL-6含量的影響

與空白組比較，模型組小鼠血清中TNF-α，IL-1β，IL-6的含量顯著增加（P

4 討論

現代中醫學研究認為，表證癥狀與炎癥這一基本病理過程緊密相連，解表藥的抗炎作用是其發揮解表功效的重要藥理基礎之一，因而研究荊芥抗炎作用及作用機制是研究荊芥的解表作用的重要途徑[13]。本實驗通過比較小鼠的腫脹度以及血清中TNF-α，IL-1β和IL-6含量，來考察荊芥一體化工藝和傳統工藝產品高、中、低3種劑量飲片粉末的抗炎作用。TNF-α作為炎癥反應的重要介質，通過增高微血管壁通透性和趨化、增強中性粒細胞與血管內皮細胞的黏附性激活炎性細胞。IL-1β和IL-6介導中性粒細胞等炎性細胞到局部病灶，是炎癥性疾病中的重要因素[14]。在本實驗中，荊芥一體化工藝產品與傳統工藝產品均能降低小鼠血清中TNF-α，IL-1β和IL-6炎癥細胞因子的含量，降低小鼠耳廓腫脹度，發揮抗炎作用。

研究表明，揮發油是荊芥的主要藥效成分，其藥效作用可能是幾種成分的加和或協同作用，不同成分組成或主要成分比例有較大差異的荊芥揮發油，藥效和急性毒性相差很大[15-16]。前期研究發現，胡薄荷酮、薄荷酮、檸檬烯、3-辛酮、1-辛烯-3-酮、β-香葉烯、β-石竹烯、薄荷呋喃在荊芥揮發油中占有很高的比例，其中胡薄荷酮、薄荷酮和檸檬烯的含量最高，為揮發油的主要藥效成分，故本實驗選取荊芥揮發油中主要的8種成分作為指標，考察一體化工藝與傳統工藝的揮發性成分差異。結果發現，荊芥一體化工藝產品折干后揮發油含油量為1.08%，傳統工藝產品折干后揮發油質量分數為0.55%，明顯低于一體化工藝產品，所以其胡薄荷酮等8個成分的含量遠低于一體化工藝產品。

本課題前期已采用正交實驗優化荊芥一體化加工工藝參數（本部分正在申報專利），一體化工藝產品含油量較高是因為只經過一次干燥加工過程，避免了揮發油的流失。揮發油乃熱不穩定性成分，重復干燥過程勢必會造成其含量的降低。荊芥采收后經產地加工為干燥藥材，此時的荊芥葉、穗質地較脆，在包裝、運輸及飲片加工過程中易脫落造成損失，以致揮發油含量降低。而一體化工藝產品是由荊芥采收后直接切段干燥成飲片，減少荊芥葉、穗在長途運輸過程中的脫落損失，保證了飲片質量。此外，傳統加工還經過水處理，兩個工藝產品的水溶性成分及其他成分是否存在差異還需進一步的研究與探索。

藥效研究結果表明，一體化工藝產品的抗炎作用整體上優于傳統工藝，結合化學成分比較分析的結果，一體化工藝產品揮發油及其中各個組分的含量均高于傳統工藝產品，故推斷一體化工藝產品揮發油成分較高與其抗炎效果優于傳統工藝產品之間有密切相關性。此外，工業化生產中一體化工藝不僅能夠保證飲片質量，更能夠提高加工效率，節約時間及人工成本。因此荊芥藥材、飲片一體化加工有其一定的可行性及合理性。

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篇2

【關鍵詞】綠色化工工程；化工工業；節能；促進作用

引言：對于化工來說，其是促進社會和物質文明發展的關鍵，并且為人類做出了非常大的貢獻。與此同時，環境污染問題也日益嚴重，這樣就需要采取相應的措施進行解決。而綠色化學工程與工藝是利用科學有效的方法和材料等進行處理，不僅大大提升了生產的利用效率，還很好的解決了存在的污染問題，因此，其對化工節能就有很大的促進意義。

1.綠色化學工程與工藝概述

1.1 綠色化學工程與工藝的重要性

目前很多我們生活中需要用到的物品都有賴化工生產流程，傳統的化學工程與工藝中往往對于綠色化學不重視，生產過程中只是注重結果，短期內或許能收獲相應的產品及利益，但從長遠來看，很多化工生產工藝流程在生產過程中對環境造成很多污染，有的污染對環境的破壞是不可逆的，后果可想而知。隨著人們環保意識的加強，近年來綠色化學工程與工藝越來越被人們提倡，這樣的方式采用一種更科學更自然的方式實現化工生產，仍然能通過有效途徑得到最后的目標產品，但大大降低了生產工藝對于環境的污染與破壞，同時很好的促進了化學工藝的節能，也實現了可持續發展的要義。

1.2 綠色化學工程與工藝的基本原則

綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體，主要涵蓋下列幾方面。（1）在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生，而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。（2）產品進行設計時，盡量做到原料利用率最大化。（3）產品進行分析時，在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。（4）對于析出劑和溶劑等輔助物，盡量少用或選擇使用無害產品。（5）減少生產過程中能量的損耗及其對環境的影響。（6）除了考慮經濟和技術的因素，生產原料盡量選擇可回收的加工原料。（7）盡量避免生產過程中產生不必要的化學衍生物。

2.化工企業節能減排的措施

通常情況下，大型化工企業在生產過程中往往會消耗大量的煤炭、石油和一些化工原材料，最終排放出大量的“三廢”，也只有通過不斷循環市場經濟，才能夠促進化工企業在國內市場的發展，并取得一定的市場優勢。而目前化工企業應該在節能環保的基礎上促進經濟發展，其方法主要有以下幾點：（1）加大化工污染這方面的技術、資金投入力度，對污染問題進行全面的控制。（2）針對化工生產項目使用先進的節能減排生產工藝，控制好化工原料，進而從源頭上對污染問題進行防控。（3）創建綠色的化工生產鏈條，實現節能減排技術集中化處理。（4）全面提高企業職工的綠色減排意識，從自身出發做好環境保護工作。

3.綠色化學工程與工藝的合理開發

3.1 綠色化學原料的合理運用

在化工生產工藝及具體流程中，化學生產原料是起著決定性作用的主要因素，在傳統化學工程中，所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗，同時還導致污染物的排放量大大增加，加重生態環境污染程度。將綠色化學原料作為化工生產材料是綠色化學工程重要研發內容之一。在化工生產過程中，可使用綠色化學物質、自然物質等無染污、可再生的化學原料。典型的綠色化學原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產過程中，可使其轉化為酮、醇、酸類等多種化學品。在整個轉化反應過程中，這些原料僅會產生一定量的氫氣，而不會有任何一種有害、有毒的物質產生。

3.2 提高化學反應的選擇性

在化學工程的物質反應中，化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中，合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高[2]。對化學反應產生影響的因素有很多種，反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生，所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質，因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中，應用新型的反應形式，這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高，同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。

3.3 使用無毒無害催化原料

從目前的現狀來看，伴隨著化工行業的不斷發展，合理運用化學反應成為了化工行業健康穩定發展的關鍵，而在進行化學反應的時候，催化劑的使用是非常關鍵的，既可以對反應速度進行加快，也可以對反應時間進行縮短，那么在進行化工生產中，要想確保綠色化工工程和工藝得到快速的發展，就要使用沒有毒害的催化原材料。同時現在我國有關部門對催化原材料的選擇和應用已經給予了高度重視，并且催化劑的開發、研究和制作在不斷增多，從而就促使在進行化學反應的時候，催化原材料有了很大的改善。此外，使用沒有毒害的催化原材料還能夠大大提高化學反應的效率，對能源消耗含量進行降低，也能夠很大程度減少環境的污染。

4.綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

加強對綠色化學工程與工藝的研究是化學工程的一次全新探索與實踐創新，綠色化學工程工藝研究能夠將廢棄物的科滋控制在合理的范圍之內，實現化學工程的規劃化發展，與此同時也可以改善人民群眾生活環境，對構建環境友好型社會具有重要的現實意義。

4.1 清潔生產技術的合理應用

清潔生產技術的合理應用具有超高的價值，對化學原料進行無公害化的處理，以期最終達到合格生產的目的。清潔生產技術的使用可促使原料等到有效的利用，提升原料的使用效率，清潔生產技術最為常見技術例如脫硫技術等，化學生產加工不可避免將會產生一定廢氣，為了進一步降低廢氣對于空氣質量的污染，就需要進行脫硫處理。此外，除了清潔生產技術的研發外，當前自然發電技術也被賦予了更多的重視，在環境污染日趨惡劣下，自然發電技術受到的關注，利用風能等自然資源發電，可在生物工程中降低污染，并提高環境質量，以期實現資源有效利用。

4.2 生物技術的有機結合

在可持m發展理念推進下，生物技術也不斷得以升級，生物技術也可理解成為生物工程，其中包括生物化工以及仿生學兩部分。生物技術利用生物科技進行生產與加工，如常見的生物酶技術，生物酶是一種具有催化作用的有機物，該種有機物可具有超高應用價值，加之其污染系數較小，故此被廣泛的應用到各領域之中。例如紡織領域，通過氧化還原酶的作用促使衣物處于仿舊狀態等。生物技術的使用符合綠色化學工程工藝的要求，因此將生物技術與綠色化學工程工藝相互結合，可進一步的深人落實化學工程節能理念，并改變傳統化學生產工藝模式，共同打造綠色環保社會。

4.3 環境友好型產品的加工生產

綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品，如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中，人們的購買的產品均為綠色產品，不僅有效保證了人們身體健康，同時也可促進社會健康、和諧發展。因此，在化工生產過程中，如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮，可有效降低生態環境的染污，促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展，對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。

結語

通過上文對綠色化學工程和工藝技術進行系統分析可知，綠色化學工程對促進化學工業節能發展起到了重要助推作用，是實現化學工業節能減排發展目標的重要手段。現階段，開發和應用綠色化學工藝，已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是建設環境友好型社會，實現可持續發展的關鍵。

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篇3

【關鍵詞】化學工藝學 教學改革 石油化工

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）16－0001－02

廣東石油化工學院坐落于中國南方最大的石油生產基地——廣東省茂名市，為華南地區唯一一所石油化工特色院校。學校的化學工程與工藝專業是國家級特色專業建設點，畢業生遍布全國各地的石油化工行業，就業具有很強的針對性，深受用人單位歡迎。廣東石油化工學院化學工程與工藝專業人才培養的目標是為社會輸送具備化學工程與工藝基本理論、基本知識和基本技能，具有較強工程實踐能力、良好的創新意識和較高綜合工程素質的人才。畢業生能在石油煉制、石油化工、能源、環保、材料等部門從事工程設計、技術開發、生產管理等方面的工作。化學工藝學作為該專業一門重要的專業課，是基礎化學、化工熱力學、化學反應工程、化工原理等課程的綜合應用。通過該課程的學習，要求學生掌握化工生產的基本原理、主要化工產品的生產方法、工藝流程等。在化學工藝學課程教學中，應注重強化學生的工程意識和基礎知識的實際應用能力。

一 結合石油化工特色，創建課程群

從人才培養的角度看，石油化工高校培養的畢業生應具有較強的工程實踐能力、良好的創新意識和較高的綜合工程素質，以適應石油煉制或石油化工等相關行業的人才需求。畢業生不但要懂得某一專業的基礎理論，還要具有某一崗位所需要的生產操作和組織能力，并能在現場進行技術操作和改進，解決生產實際問題。因此，廣東石油化工學院石油化工專業所培養的人才具有基層性、實用性和技術性，這是本專業區別于其他普通高校教育的一大特色。根據本專業的特點和學生的基礎及接受能力，以培養學生的綜合實踐操作能力和創新能力為主線，可將石油煉制工程、石油化工產品分析技術、石油產品應用技術與開發、石油儲運基礎等課程創建一個課程群，圍繞本專業人才培養目標，對各課程的主要內容進行精選優化，調整化學工藝學的教學內容。可從這些主干課程中選擇一些典型的石化產品，作為化學工藝學的教學案例，分析這些石化產品的生產方法、工藝流程、工藝參數、條件影響等。這種處理方式對課程群里面其他的課程教學可起到輔助和鞏固的作用。

二 優化和更新化學工藝學的教學內容

根據教學大綱對教學內容進行處理，把各章節內容按照了解、掌握、應用、設計等不同要求作詳細的定位。例如，對于工業生產中已經不采用的生產方法，只要求學生了解某種工業過程可能有多種生產方法即可；對需掌握的內容，可以要求學生對各種生產方法進行比較，分析其適用范圍、效果、操作條件、能耗等，從技術經濟的角度選擇生產方法。學生不僅要掌握教材介紹的幾種基本化工產品的生產，而且其生產--方法要會應用，能夠舉一反三，要能設計出一些簡單的生產工藝。例如，在講授合成氨時，可以先引入哈伯法合成氨工藝的歷史及哈伯本人的一些簡介，既可以提起學生對合成氨工藝的學習興趣，又可以了解一些名人的事跡。當學生有了興趣之后，可以從不同的原料角度，引入不同的生產工藝，如以煤為原料，以天然氣為原料，以重油為原料的合成氨工藝，其各自的工段均有所不同，可以在講授完后讓學生總結各不同原料合成氨工藝的異同，這樣學生學完之后印象深刻，可以吃透這部分內容。

另外，在組織化學工藝學教學內容時，應著重突出石油化工特色。在第一次化學工藝學講授過程中，讓大家認識到本門課程的針對性、重要性及實用性。在第一章“緒論”部分組織講授材料的時候，可以結合茂名煉油產業鏈，圍繞幾個關鍵詞如石油化工、石油煉制、乙烯工業、茂名乙烯、石化工業區等展開內容學習。例如，乙烯工業是指以石油餾分為原料裂解生產乙烯為主，同時生產丙烯、丁烯、芳烴等產品的生產過程。乙烯是石油化工的基本有機原料，目前約有75%的石油化工產品由乙烯生產。乙烯主要用來生產聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多種重要的有機化工產品，乙烯產量已成為衡量一個國家石油化工工業發展水平的標志。再如，對乙烯產品結構的介紹（塑料類、合成橡膠類、液體化工類）；對長三角、珠三角、環渤海灣大型煉化一體化企業集群及沿長江產業帶分布的介紹等，這些內容可以讓學生清晰地認識未來的就業方向、就業區域和就業前景。在這種情況下，學生會充分認識到化學工藝學這門課程的針對性和重要性，在后面的時間里自然會重視這門課程的學習，因為這些內容的學習與他們未來的就業息息相關。

圍繞本專業人才培養目標，針對畢業生的就業特點，廣東石油化工學院的化學工藝學這門課應該調整教學內容，注重重點內容的凝練。其重點內容應圍繞乙烯工業展開。

如以茂名石化乙烯為例，學習乙烯生產原理、工藝技術、產品應用等基本知識；以茂名石化工業區為例，學習乙烯下游產業鏈、產品應用等基本知識。

乙烯生產原理主要包括乙烯生產過程中的化學反應規律、反應機理、熱力學及動力學分析，乙烯生產的工藝參數和操作指標（如原料性質及評價、裂解溫度、烴分壓、停留時間、裂解深度等）及乙烯生產的工藝過程等。

三 適當引入雙語教學

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［關鍵詞］工程教育；專業認證；分離工程；教學改革

1工程教育專業認證背景

我國的工程教育專業認證由中國工程教育專業認證協會組織實施，始于1993年土建類專業評估，2006年正式在多個專業領域實施，迄今己走過9年的發展歷程，其目的是：構建工程教育的質量監控體系，推進工程教育改革，進一步提高工程教育質量；建立與工程師制度相銜接的工程教育專業認證體系，促進工程教育與工業界的聯系，增強工程教育人才培養對產業發展的適應性；促進中國工程教育的國際互認，提升我國工程技術人才的國際競爭力。

2結合畢業生十項畢業要求中的主要三項，提出課堂教學改革具體措施

結合專業認證標準，我校化學工程與工藝專業培養方案中明確規定了本專業學生畢業時應達到十項畢業要求。《分離工程》課程作為專業基礎課程，在化工熱力學和化工傳遞過程知識的基礎上，采用理論與實踐密切結合的方式，詳細闡述各類分離過程（精餾、吸收、解吸、萃取、膜分離、吸附、浸取、結晶和干燥等）的物理化學原理、設計計算方法、工業應用、主要設備、數學模型和計算機應用軟件，并展示分離過程學科的發展歷史和主要進展。本文針對《分離工程》課程貢獻于畢業生十項畢業要求中的主要三項，分別展開討論。

2．1掌握扎實的化學工程基礎知識和本專業的基本理論知識，具有系統的工程實踐學習經歷，了解本專業的前沿發展現狀和趨勢

按照該項要求，我們在授課中，一方面強調基礎理論知識的學習，對復雜及多樣性的分離技術按原理進行分類，如：通過加入分離媒介生成兩相的分離為平衡分離，如精餾、吸收等；不需要加入分離媒介，以壓差、濃度差、電位差等為推動力的分離過程為速率分離，如膜分離；對多組分精餾計算由淺入深展開，由假定理想情況下的簡捷法計算入手，建模用MESH方程開展嚴格法計算，為解決實際工業應用問題奠定了理論基礎。并強調本專業知識和化工原理、化工熱力學、化工設備等其他專業基礎知識的對立統一，如在介紹最小回流比知識點時，要注意比較多元精餾與化工原理中介紹的二元精餾中最小回流比的異同點，二元精餾中最小回流比下，進料板上下出現一個恒濃區，可通過作圖法求解；而多元精餾體系中最小回流比下出現了兩個恒濃區，且恒濃區出現的位置視待分離組分性質的不同而不同，通常利用Under－wood（恩德伍德）方程求解；再比如在介紹相平衡常數的求解時，要結合化工熱力學課程中活度系數法及逸度系數法，進一步鞏固兩種求解方法的優缺點。另一方面結合行業發展前沿趨勢，介紹新興分離技術在工業中的應用。如泡沫分離技術，它根據表面吸附的原理，借鼓泡使溶液內的表面活性物質聚集在氣液界面（氣泡的表面）上浮至溶液主體上方形成泡沫層，將泡沫層和液相主體分開，就可達到濃縮表面活性物質和凈化液相主體的目的。近年來，在染料、皮革、石油化工工業污水中降低化學耗氧量、色素、有機化合物等，在濃度為ppm級的大量稀溶液中回收貴金屬、稀有金屬或除去有害物質等工業領域得以應用。還有近年來崛起的一種新興膜分離技術：液膜分離，即以液膜為分離介質、以濃度差為推動力的一種膜分離過程。由于其分離選擇性高、通量大而受到關注，在烴類混合物的分離、廢水的處理及生物醫學上如液膜人工肝、人工肺、人工腎等領域得到應用。在工程實踐方面，我們分別組織學生參觀了中國石化集團安慶石油化工總廠及中鹽安徽紅四方股份有限公司，并結合課程內容，重點介紹煉油工藝中的常減壓蒸餾裝置及原料氣凈化處理過程中的吸收裝置。如吸收設備中噴霧塔、調料塔、板式塔的選擇，填料塔中各種填料如鮑爾環、脈沖填料、網孔柵格的選擇，塔高的計算等，在實踐中強化理論知識的學習，并將課本中的公式及知識應用到工廠案例中去。

2．2具備設計和實施工程試驗的能力，并能夠對試驗結果進行分析；具有綜合運用所學化工專業理論和技術手段分析

并解決化學工程問題的基本能力主要包括以下幾個方面的內容：能獨立完成實驗方案的設計、能正確地操作實驗裝置，安全地開展實驗、能正確地采集、整理實驗數據，對實驗結果進行關聯、分析、解釋，并且掌握工程實踐、科學研究與工程設計的基本方法，能夠將所學課程有機聯系起來，對化學工程基本問題，加以分析并予以解決。針對該項要求，我們在課程教學中，將課程和專業實驗相結合。如在介紹反應精餾章節時，以催化反應精餾制甲縮醛為例，該實驗為典型的工程與工藝結合的專業實驗，以甲醇和甲醛為反應原料，濃硫酸為催化劑，在常壓下通過反應精餾法制備甲縮醛。教學過程中，我們引導學生先思考傳統合成、分離工藝，找出問題，尋求改進后的工藝流程。傳統工藝采用先反應再利用精餾技術分離，存在反應轉化率低、未反應的稀甲醛回收困難、稀甲醛的濃縮產生甲酸嚴重腐蝕設備等問題。為解決傳統工藝存在的問題，引導學生結合本章節內容，采用反應精餾工藝。新工藝的優點：1．甲縮醛氧化所得甲醛與水的摩爾比為：醛／水＝3，可直接作為三聚甲醛的原料，不必濃縮。2．甲縮醛的合成可在較低溫度（44～80℃）下進行，避免了甲酸生成，解決了設備腐蝕問題。新工藝的關鍵技術：甲縮醛的合成與分離。實驗過程中既需要考察反應工程影響因素如溫度效應、濃度效應及其他工程因素，同時要考察精餾技術影響因素如回流比、塔頂采出率及塔釜加熱量等。綜合考慮后，結合實驗裝置，確定擬考察的工藝參數，且采用正交設計來制定本實驗的方案，則根據實驗涉及的影響因子，并假設每個因子取兩個水平，可得到如下實驗條件表，如表1所示。最后整理實驗數據，規范作圖。

2．3掌握基本的創新方法，具有追求創新的態度和意識；具有綜合運用理論和技術手段設計系統和過程的能力

該項要求可分解為以下指標點：運用所學知識，初步設計化工操作單元、設備及工藝過程；在各化工設計、畢業設計環節中體現創新意識。結合該指標點，我們鼓勵學生利用課余和節假日時間開展大學生科研實踐訓練、創新性實驗計劃、學科競賽等課外實踐與創新活動，引導學生“在學習中研究、在研究中學習”，激發學生的創新思維和創新意識，提升本科生的創新實踐能力。我們將課程教學與本科生畢業設計相結合，并利用課程設計環節綜合應用所學知識點，統籌分離工程課程與其他專業基礎課程，并在分離工程的課程教學中以往年畢業設計內容為案例加以剖析。如結合畢業設計課題“乙烯裂解氣脫甲烷系統的工藝設計”，涉及到脫甲烷精餾塔的計算，這是典型多組分精餾塔計算的一個案例。首先確定關鍵組分是甲烷和乙烯，其中輕關鍵組分是甲烷，重關鍵組分是乙烯。塔頂分離出來的甲烷輕餾分應使其中的乙烯含量盡可能的低，以保證乙烯的回收率。而塔釜產品則應是甲烷含量盡可能低，以確保乙烯產品的質量。我們利用AspenPlus過程模擬軟件高效地完成了工藝計算及參數的優化。采用DSTWU模塊開展簡捷法物料衡算、能量衡算，所得回流比與理論板數關系曲線如下圖1所示；并將簡捷法計算結果作為初值代入RadFrac模塊進行嚴格法計算，并進行靈敏度分析，橫坐標為混合進料位置，縱坐標為塔頂甲烷的純度（摩爾分率），得到關系曲線如圖2所示。通過該設計案例的開展，一方面使得學生們統籌所學多組分精餾知識點去思索如何解決工業上的實際問題，另一方面在分析實際工業案例時，又強化了同學們對多組分精餾簡捷法計算及嚴格法計算的理解和綜合應用。

3結束語

分離工程課程在教學過程中，我們以化學工程與工藝本科專業認證為導向，在對“工程教育專業認證標準”進行認真分析的基礎上，以工程實際為切入口，把分離技術的理論與方法融入應用實例，將分離工程基礎理論與化工工程實踐有機結合，進一步突出了分離工程的課程特點及實用性，而且根據現代化工的發展方向及時調整、更新課程內容，加強化工新型分離技術分析，讓學生更堅實地掌握分離工程的基本理論，進一步提高教學效果。

［參考文獻］

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［2］J．D．Seader．SeparationProcessPrinciples［M］．北京：化學工業出版社，2002．

［3］李曉．工程素質貫穿式培養的化工工程教育模式的探索與實踐［J］．化工高等教育，2012（3）：18－20．

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關鍵詞：工程認證；精細化工；教學改革；實踐能力；教學理念

一、我國工程教育認證的發展歷程

為了提高我國高等工程教育質量，構建我國高等工程教育質量保障體系，進一步深化高等工程教育改革，建立高校工程專業與社會企業所需人才培養的雙贏機制，規范與注冊工程師制度相銜接的高等工程教育專業認證體系，促進工程教育國際化，實現國際互認，提升我國高等工程教育國際競爭力，教育部于2006年正式啟動高等工程教育專業認證試點工作。10年來，我國工程教育專業認證工作逐漸在全國相關高校中得到了重視和積極開展。2013年6月，國際工程聯盟大會在韓國召開，大會表決通過中國為《華盛頓協議》預備會員，成為該協議組織第21個成員。《華盛頓協議》是世界上最具影響力的國際本科工程學位互認協議，1989年由美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家的工程專業團體發起成立，旨在建立共同認可的工程教育認證體系。該協議提出的工程專業教育標準和工程師職業能力標準，是國際工程界對工科畢業生和工程師職業能力公認的權威要求。截至2013年8月，中國工程教育專業認證協會已對我國高校的373個專業點開展了認證工作，之后經過3年的不懈努力，我國工程教育專業認證協會分別受理了137個專業的2014年認證申請（其中105個專業通過認證）、156個專業的2015年認證申請和200個專業的2016年認證申請，我國工程教育水平得到了長足而顯著的提高，其質量獲得國際社會的一致認可。可喜的是，2016年6月，《華盛頓協議》全票通過中國科協代表我國由《華盛頓協議》預備會員轉正，成為該協議第18個正式成員，表明我國工程教育專業認證與國際實質等效，標志著我國工程教育質量實現了國際化互認。

二、工程教育認證背景下我校精細化工工藝課程教學改革的必要性

華僑大學地處海峽西岸經濟區的心臟地帶，為了更好地服務于地方區域經濟的發展，為企業人才市場輸送合格的工程類專業人才，工程教育專業認證已列為我校提高辦學質量的主要舉措之一，校領導高度重視。與此同時，隨著福建省沿海四大石化基地和重大項目的加速推進，帶動了合成材料、有機化工和精細化工等配套開發，石化產業集群效應顯現，化工類專業人才需求增大[1]。為了培養合格的化工工程師，我校化工學院積極申請化學工程與工藝專業的工程教育專業認證。2016年2月，中國工程教育認證協會正式受理了我校化工學院化學工程與工藝專業工程教育認證的申請，這是我校第一個被受理的工科專業，得到了校、院兩級領導的高度重視和全系教師及其他相關院系的大力支持和配合。中國工程教育認證標準是基于產出的教育評價，滿足華盛頓協議互認要求。基于學習產出的教育模式（OBE）最早出現于美國和澳大利亞的基礎教育改革，是以預期學習產出為中心來組織、實施和評價教育的結構模式[2，3]。國內部分高校實施基于OBE教育理念的人才培養模式的綜合改革，規范教學活動，樹立教學標準意識，建立教學質量標準，最終取得了顯著的效果，并順利通過我國工程教育認證。眾所周知，《精細化工工藝》是化學工程與工藝（精細化工方向）專業的主干專業課之一，該課程具有工程性、應用性和綜合性等特點。在我校化學工程與工藝專業開展工程教育認證的背景下，基于“以學生為本，以學生學習產出為導向”的教育理念和思路開展精細化工工藝課程教學改革勢在必行。

三、工程教育認證背景下精細化工工藝課程教學改革的幾點思考

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工科專業畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、認識團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標[4，5]。為了使學生在學習精細化工工藝課程過程中達成這個目標，必須同時從教學的兩個主體———學生和教師入手，轉變教育理念，改革教學方式方法，以符合我國工程教育認證標準。

（一）學生工程實踐能力的培養

精細化工工藝是一門實踐和理論并重的課程，在培養高素質的精細化工工程技術人才過程中，精細化學品開發、設計及合成的實驗與實踐起著重要作用。對于學生而言，借鑒CDIO成功的教育經驗，在工程教育認證背景下精細化工工藝課程教學改革過程，一定要特別注重和加強學生工程實踐能力的培養。

1.加強校企合作。根據《中國工程教育質量報告》的調查，工業界認為高校培養工程專業人才過程中存在通用能力評價高，工程能力培養不足；傳統優勢明顯，緊跟時代需求不足；工業界參與深度和規范化不足等問題。因此，在精細化工工藝課堂教學過程中積極邀請精細化工相關企業高級工程師走入課堂參與教學，有利于學生深入了解所學知識在將來所要從事的精細化工行業中的實踐應用。

2.搭建校內精細化工實踐平臺。實踐平臺是大學生進行實踐活動的陣地，校內可以通過設立實驗示范中心、學科重點實驗室、科研成果轉化平臺以及本科生課外科創活動平臺等舉措，不斷提高學生的精細化學工程實踐能力和創造力。

3.設立精細化學品制作工坊。根據精細化工工藝課程需求開設特色實驗室，對課程中所學主要精細化學品種類及其典型產品的制備工藝開展實驗，比如手工肥皂、洗滌劑和膠黏劑等常規精細化學品的制作。與此同時，增加綜合型、設計型實驗的比例和深度，充分調動學生對精細化工工藝的學習積極性。比如在手工肥皂制作過程中設計透明多彩的新型多功能肥皂，培養學生的創新意識、動手操作能力和團隊合作精神，提高學生的工程實踐能力和創造力，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習精細化工工藝這門專業主干課程。另外，精細化工工藝特色實驗室在全校范圍內也可以共享實驗資源和設備，這不僅可以增加學校對實驗室的經費投入，而且可以顯著提高精細化工專業的知名度，大大增加學生對本專業的認可度和歸屬感。

4.建立多元化考核標準。傳統工科教學的突出問題是理論知識學習比重遠大于工程能力培養比重，這是單一筆試考核模式導致的必然結果。基于工程教育認證中所要求的學習產出的教育模式，將學生在精細化工工藝課程學習過程中參加課外精細化工實踐平臺和精細化學品制作工坊等活動的表現形成可量化的考核標準，與傳統考核標準進行有機結合，建立以加強學生工程實踐能力培養為目標的多元化課程考核標準。

（二）教師課程教學理念的轉變

基于OBE工程教育模式，工程教育認證將推動工科教學由“經驗型”轉向“科學型”、由“內容為本型”轉向“學生為本型”。這就要求高校教師徹底擯棄傳統的“教無定法”的教學理念，而是基于學習結果的教育模式，形成一種規范、團隊、持續改進的教學方式，實現教學行為及活動的標準化與規范化，從而達到工程教育認證標準，持續為工業界輸送合格的化工工程師人才。

1.建立課程目標與畢業要求的對應關系，規范和細化教學大綱及內容。《精細化工工藝》是一門介紹精細化工產品生產原理與工藝的專業課程，其課程知識體系非常零散且龐大，規范地組織教學內容和選擇教學方法對于有效實現預期學習結果至關重要。精細化工工藝課程的教學目標：一是讓學生能夠根據市場需求的不斷變化，設計新型精細化工產品；二是讓學生運用精細有機合成化學及工藝學理論，根據精細化學品的功能特點及研究目的，選擇適宜的研究路線，設計可行的有機合成單元反應實驗方案；三是讓學生熟悉與精細化工行業相關的產品技術標準、知識產權、法律法規、產業政策及發展現狀和趨勢，能識別、分析精細化工新產品、新技術、新工藝的開發和應用對社會、健康、安全、法律以及文化的潛在影響，深刻理解精細化工在國民經濟中的重要地位和作用。以上課程目標分別對應于我國工程教育認證標準中化學工程與工藝專業學生應達到的十二條畢業要求中“設計/開發解決方案”、“研究”和“工程與社會”等方面的能力要求。在對學生學習結果有了清晰的認識后，教師通過細化教學大綱來規范教學內容和控制教學進度，從而保證課程目標的達成。

2.整合教學資源，避免課程間教學內容的低水平重復。對于化學工程與工藝專業（精細化工方向）的學生而言，在開設《精細化工工藝》課程的同時，還開設了《精細化學品》和《高分子化工工藝》等相關課程。過去，這些課程在教學內容上存在部分重復，比如有機合成反應基礎知識的介紹，學生對此也提出了意見和看法。OBE工程教育模式客觀上要求整合各類教學資源，明確不同課程對達成畢業要求指標點（預期學習結果）的貢獻及程度。這就需要各專業教師之間進行有效地交流與合作，協調相關課程的教學大綱及內容，避免教學資源的浪費。

3.建立課程教學質量跟蹤調查及反饋機制，形成持續改進的教學理念。工程教育認證要求建立畢業生質量跟蹤調查機制，形成科學有效的畢業生評價體系，為學校更好地培養工程人才提供重要依據。顯而易見，畢業生質量與課程教學質量緊密相關，只有建立后者的跟蹤調查及反饋機制，才能保障前者的水平。除了校院兩級對精細化工工藝課程教學主要環節進行質量監控外，教師一方面于課程教學結束后在所授班級召開座談會，聽取學生對所學課程內容及授課方式、進度等方面的看法和意見，教師對所提問題與學生進行交流并提供合理化建議；另一方面，針對從事精細化工行業的畢業生進行跟蹤調查，靈活運用現代通訊及聯絡工具、調查問卷等多種形式，開展關于學生在校期間所學精細化工工藝課程對其職業發展的影響以及其對該門課程設置、教學內容及方法等方面的建議和意見的調查，另外還可以展開畢業生所在單位對所需精細化工工程人才知識架構要求的調研。授課教師對以上信息收集整理后進行歸納總結，形成反饋整改意見，并在下一次的課程教學過程中有效體現，形成良性互動循環，促進精細化工工藝課程教學質量的持續改進。

作者:甘林火 單位:華僑大學

參考文獻：

[1]甘林火.精細化工工藝課程教學的探索[J].廣州化工,2015,43(5):220-221.

[2]顧佩華,胡文龍,林鵬,等.基于“學習產出”(OBE)的工程教育模式——汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究,2015,(1):27-37.

[3]趙衛紅,王彥斌.基于“OBE”理念的精細化工專業實驗課程建設[J].亞太教育,2015,(7):85.