化工工艺风险辨识与评价的论文（化工风险评估）

本文目录一览：

• 1、关于化学评价的论文
• 2、跪求化工工艺毕业论文 3000字的
• 3、分析和评价化工工艺危害的方法有哪些?请说出三种。
• 4、化工企业风险辨识与控制措施
• 5、急需一篇关于《化学工程与工艺》的毕业论文——3000-5000字
• 6、关于化工厂安全生产的论文

关于化学评价的论文

今日化学何去何从？对于这个问题有两种回答：第一种回答：化学已有200余年的历史，是一门成熟的老科学，现在发展的前途不大了化工工艺风险辨识与评价的论文；21世纪的化学没有什么可搞了，将在物理学与生物学的夹缝中逐渐消亡。第二种回答：20世纪的化学取得了辉煌的成就，21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、信息科学、能源、环境、海洋、空间科学的相互交叉，相互渗透，相互促进中共同大发展。本文主张第二种回答。

一、20世纪化学取得的空前辉煌成就并未获得社会应有的认同

在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。这个“空前辉煌”可以用一个数字来表达，就是2 285万。1900年在Chemical Abstracts(CA)上登录的从天然产物中分离出来的和人工合成的已知化合物只有55万种。经过45年翻了一番，到1945年达到110万种。再经过25年，又翻一番，到1970年为236.7万种。以后新化合物增长的速度大大加快，每隔10年翻一番，到1999年12月31日已达2 340万种。所以在这100年中，化学合成和分离了2 285万种新化合物、新药物、新材料、新分子来满足人类生活和高新技术发展的需要，而在1900年前的历史长河中人们只知道55万种。从上面的数字还可以看出，化学是以指数函数的形式向前发展的。没有一门其化工工艺风险辨识与评价的论文他科学能像化学那样在过去的100年中创造出如此众多的新化合物。这个成就用“空前辉煌”来描述并不过分。但“化学家太谦虚”（这句话是Nature杂志在2001年的评论中说的，参见文献〔1〕），不会向社会宣传化学与化工对社会的重要贡献。因此20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。

二、20世纪发明的七大技术中最重要的是信息技术、化学合成技术和生物技术

报刊上常说20世纪发明了六大技术：

1.包括无线电、半导体、芯片、集成电路、计算机、通讯和网络等的信息技术；

2.基因重组、克隆和生物芯片等生物技术；

3.核科学和核武器技术；

4.航空航天和导弹技术；

5.激光技术；

6.纳米技术。

但却很少有人提到包括新药物、新材料、高分子、化肥和农药的化学合成（包括分离）技术。上述六大技术如果缺少一两个，人类照样生存。但如没有发明合成氨、合成尿素和第一、第二、第三代新农药的技术，世界粮食产量至少要减半，60亿人口中的30亿就会饿死。没有发明合成各种抗生素和大量新药物的技术，人类平均寿命要缩短25年。没有发明合成纤维、合成橡胶、合成塑料的技术，人类生活要受到很大影响。没有合成大量新分子和新材料的化学工业技术，上述六大技术根本无法实现。这些都是无可争辩的事实。

但化学和化工界非常谦虚，从来不提抗议。我们应该理直气壮地大力宣传20世纪发明了七大技术，即化学合成（包括分离）技术和上述六大技术。这七大技术发明可以按照人类需要的迫切性和由它们衍生的产业规模的大小来排序：

（1）从人类对七大技术发明的需要迫切性来看，化学合成和分离技术应当排名第一，已如前述，因为它是人类生存的绝对需要，没有它，全世界一半人口要饿死。它还为其余六大技术发明提供了不可或缺的物质基础。国外传媒把哈勃（Haber）的合成氨技术（Haber process）评为20世纪最重要的发明，是很有道理的。

排名第二的是信息技术，第三是生物技术，以下依次是航空航天技术，核技术，纳米技术和激光技术。也许有人会问汽车产业不是比飞机还重要吗？但第一辆内燃机汽车是德国人在1886年发明的，所以汽车、火车、炼钢等都是19世纪发明的重大技术。而合成氨技术是哈勃在1909年发明，在1918年因而获得诺贝尔化学奖。高分子合成技术是20世纪50年代发展起来的。新药物、新材料的合成更是近50年的事。因此合成化学技术是20世纪的重大发明。

（2）从20世纪的七大技术发明衍生的产业规模及其对世界经济的影响来看，排名次序如下：第一是信息产业，第二是由化学合成（包括分离）技术衍生的石油化工、精细化工、高分子化工和药物、农药工业等产业，以及从空气中分离出氧气和氮气，从电解水中分离出氢气，作为电动汽车的燃料，为解决将来水资源缺少的海水淡化产业等。

第三是飞机、航天、人造卫星及导弹产业，第四是核电站和核工业。这4个产业都是非常大的产业。其中在核产业中，有很大一部分是化工产业，如核燃料的前处理和后处理工业，重氢、重水工业、稀有元素冶炼工业等，又如信息产业和航空航天导弹卫星产业中，都依靠冶金、稀有元素冶炼和高分子等化学合成产业。

相对于前述4个产业而言，排在第五的生物技术产业、排在第六的纳米技术产业和排在第七的激光技术产业这3个现在还是小产业。其中纳米产业实际上是化学家发明C60等巴基球和碳纳米管等衍生出来的合成化学产业，以及用各种方法把化学物质制成纳米尺度的合成产业。

所以20世纪和21世纪上半叶理应称为信息和化学合成时代，要到21世纪下半叶才能称为生物技术时代，因为目前生物技术的实际应用和产业规模还很小，远远不及信息产业和合成化工产业。

三、化学是一门中心科学

化学是一门中心科学，化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。

1.化学是一门承上启下的中心科学。科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游，化学是中游，生命、材料、环境等朝阳科学是下游。上游科学研究的对象比较简单，但研究的深度很深。下游科学的研究对象比较复杂，除了用本门科学的方法以外，如果借用上游科学的理论和方法，往往可收事半功倍之效。化学是中心科学，是从上游到下游的必经之地，永远不会像有些人估计的那样将要在物理学与生物学的夹缝中逐渐消亡。

2.化学又是一门社会迫切需要的中心科学，与我们的衣、食、住（建材、家具）、行（汽车、道路）都有非常紧密的联系。我国高分子化学家胡亚东教授最近发表文章指出：高分子化学的发展使我们的生活基本被高分子产品所包围。化学又为前述六大技术提供了必需的物质基础。

3.化学是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学（sun-rise sciences)都有紧密的联系、交叉和渗透的中心科学。

化学与八大朝阳科学之间产生了许多重要的交叉学科，但化学家非常谦虚，在交叉学科中放弃冠名权。例如“生物化学”被称为“分子生物学”，“生物大分子的结构化学”被称为“结构生物学”，“生物大分子的物理化学”被称为“生物物理学”，“固体化学”被称为“凝聚态物理学”，溶液理论、胶体化学被称为“软物质物理学”，量子化学被称为“原子分子物理学”等。

又如人类基因计划的主要内容之一实际上是基因测序的分析化学和凝胶色层等分离化学，但社会上只知道基因学，看不到化学家在其中有什么作用。再如分子晶体管、分子芯片、分子马达、分子导线、分子计算机等都是化学家开始研究的，但开创这方面研究的化学家却不提出“化学器件学”这一新名词，而微电子学专家马上看出这些研究的发展远景，并称之为“分子电子学”。

又如化学家合成了巴基球C60，于1996年被授予诺贝尔化学奖，后来化学家又做了大量研究工作，合成了碳纳米管。但是许多由这一发明所带来的研究被人们当作应用物理学或纳米科学的贡献。

内行人知道分子生物学正是生物化学的发展。在这个交叉领域里化学家与生物学家共同奋斗，把科学推向前进。但在中学生或外行看来，“分子生物学”中“化学”一词消失了，觉得化学的领域越来越小，几乎要在生物学与物理学的夹缝中消亡。

这样，化学这门重要的中心科学（central science）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaid science）而不受重视。世界著名的Nature杂志也为化学家鸣不平，在2001年 发表了社论说：“化学的形象被其交叉学科的成功所埋没”。但化学家仍然很谦虚，居然不喊不叫也不抱怨。化学家的谦虚本是美德，但因此而在社会上造成化学是落日科学（sunset science）的印象，吸引不到优秀的年轻学生，这个问题就大了。

四、化学有没有理论

有人说：“化学没有理论，只是一堆白菜，21世纪的化学没有什么可搞的了”。这也是化学不被认同的理由之一。对于这个问题，我国著名化学家唐敖庆院士有很好的回答，他指出19世纪的化学有三大理论成就：

1.经典原子分子论，包括建筑在定比、倍比和当量定律基础上的道尔顿原子论，以及包括碳4价及开库勒提出的苯分子结构等工作为中心内容的分子结构和原子价理论。

2.门捷列夫的化学元素周期律。

3.C.M.古尔德贝格和P.瓦格提出的质量作用定律是宏观化学反应动力学的基础。

道尔顿的原子论和门捷列夫的化学元素周期律对于20世纪玻尔建立原子的壳层结构模型具有十分重要的借鉴作用。所以化学和物理学这两个姐妹学科是互相促进的。

20世纪的化学也有三大理论成就：

1.化学热力学，可以判断化学反应的方向，提出化学平衡和相平衡理论。

2.量子化学和化学键理论，量子化学家鲍林提出的氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为1953年沃生和克里克提出DNA分子的双螺旋模型奠定了基础，后者又为破解遗传密码奠定基础。所以化学与生物学也是互相促进的。

3.20世纪60年代发展起来的分子反应动态学。

没有这三大理论，要取得合成2 285万种化合物的辉煌成就是不可能的。因此，“化学没有理论，只是一堆白菜”的说法，是不公正的。

到了21世纪，世界数学家协会提出七大数学难题，筹集了700万美元，悬赏100万美元给每一个难题的解决者。

物理学提出了五大理论难题：

1.4种作用力场的统一问题，相对论和量子力学的统一问题。

2.对称性破缺问题。

3.占宇宙总质量90%的暗物质是什么的问题。

4.黑洞和类星体问题。

5.夸克禁闭问题等。

21世纪的生物学也有重大难题和奋斗目标：

1.后基因组学和人类疾病的消除。

2.蛋白质组学。

3.脑科学。

4.生物如何进化？生命如何起源等。

但化学家又比较谦虚，好像没有人明确提出哪些是化学要解决的世纪难题。这样与物理学和生物学相比，就会显得化学没有什么伟大的目标了。其实化学家心目中是有自己的奋斗目标的，只是不愿多说。但这又造成“化学无理论”的错误印象。这是近年来在世界范围内出现的淡化化学的思潮的主观原因之一。那么化学果真提不出重大难题吗？作者曾经初步提出21世纪化学有四大难题。

五、21世纪化学的四大难题

1.化学的第一根本规律（第一个世纪难题）：建立精确有效而又普遍适用的化学反应的含时多体量子理论和统计理论。

化学是研究化学变化的科学，所以化学反应理论和定律是化学的第一根本规律。19世纪C.M.古尔德贝格和P.瓦格提出的质量作用定律，是最重要的化学定律之一，但它是经验的、宏观的定律。

H.艾林的绝对反应速度理论是建筑在过渡态、活化能和统计力学基础上的半经验理论。过渡态、活化能和势能面等都是根据不含时间的薛定谔第一方程来计算的。所谓反应途径是按照势能面的最低点来描绘的。这一理论和提出的新概念虽然非常有用，但却是不彻底的半经验理论。

近年来发展了含时Hartree-Fock方法，含时密度泛函理论方法，以酉群相干态为基础的电子-原子核运动方程理论，波包动力学理论等。但目前这些理论方法对描述复杂化学体系还有困难。

所以建立严格彻底的微观化学反应理论，既要从初始原理出发，又要巧妙地采取近似方法，使之能解决实际问题，包括决定某两个或几个分子之间能否发生化学反应？能否生成预期的分子？需要什么催化剂才能在温和条件下进行反应？如何在理论指导下控制化学反应？如何计算化学反应的速率？如何确定化学反应的途径？等等，是21世纪化学应该解决的第一个难题。

2.化学的第二个世纪难题：分子结构及其和性能的定量关系。

这里“结构”和“性能”是广义的，前者包含构型、构象、手性、粒度、形状和形貌等，后者包含物理、化学和功能性质以及生物和生理活性等。虽然W.Kohn从理论上证明一个分子的电子云密度可以决定它的所有性质，但实际计算困难很多，现在对结构和性能的定量关系的了解，还远远不够。要大力发展密度泛函理论和其他计算方法。这是21世纪化学的第二个重大难题。例如：

① 如何设计合成具有人们期望的某种性能的材料？

② 如何使宏观材料达到微观化学键的强度？例如“金属胡须”的抗拉强度比通常的金属丝大一个数量级，但还远未达到金属-金属键的强度，所以增加金属材料强度的潜力是很大的。又如目前高分子纤维达到的强度要比高分子中的共价键的强度小两个数量级。这就向人们提出如何挑战材料强度极限的大难题。

③ 溶液结构和溶剂效应对于性能的影响。

④ 具有单分子和多分子层的膜结构和性能的关系。以上各方面是化学的第二个根本问题，其迫切性可能比第一个问题更大，因为它是解决分子设计和实用问题的关键。

3.化学的第三个世纪难题：生命现象中的化学机理问题。

充分认识和彻底了解人类和生物体内分子的运动规律，无疑是21世纪化学亟待解决的重大难题之一。例如：

① 研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理，这是药物设计的基础。

② 化学遗传学为哈佛大学化学教授Schreiber所创建。他的小组合成某些小分子，使之与蛋白质结合，并改变蛋白质的功能，例如使某些蛋白酶的功能关闭。这些方法使得研究者们不通过改变产生某一蛋白质的基因密码就可以研究它们的功能，为开创化学蛋白质组学，化学基因组学（与生物学家以改变基因密码来研究的方法不同）奠定基础。因此小分子配体与生物大分子受体的相互作用的机理，是一个重大的理论化学问题，值得人们关注。

③ 光合作用的机理——活分子催化剂叶绿素如何利用太阳能把很稳定的CO2和H2O分子的化学键打开，合成碳水化合物〔CH2O]n，并放出氧气，供人类和其他动物使用。

④ 生物固氮作用的机理。

⑤ 搞清楚牛、羊等食草动物胃内酶分子如何把植物纤维分解为小分子的反应机理，为充分利用自然界丰富的植物纤维资源打下基础。

⑥ 人类的大脑是用“泛分子”组装成的最精巧的计算机。如何彻底了解大脑的结构和功能将是21世纪的脑科学、生物学、化学、物理学、信息和认知科学等交叉学科共同来解决的难题。

⑦ 了解活体内信息分子的运动规律和生理调控的化学机理。

⑧ 了解从化学进化到手性和生命起源的飞跃过程。

⑨ 如何实现从生物分子（biomolecules）到分子生命（molecular life）的飞跃？如何制造活的分子（make life），跨越从化学进化到生物进化的鸿沟。

⑩ 蛋白质和DNA的理论研究。

4.化学的第四个世纪难题：纳米尺度的基本规律。

当尺度在十分之几到10 nm的量级，正处于量子尺度和经典尺度的模糊边界（fuzzy boundary）中，有许多新的奇异特性和新的效应，新的规律和重要应用，值得理论化学家去探索研究。下面举例说明纳米效应：

① 如以银的熔点和银粒子的尺度作图，则当粒子尺度在150 nm以上时，熔点不变，为960.3 ℃，即通常的熔点。以后熔点随尺度变小而下降，到5 nm时为100 ℃。又如金的熔点为1 063 ℃,纳米金的熔化温度却降至330 ℃。在纳米尺度，热运动的涨落和布朗运动将起重要的作用。因此许多热力学性质，包括相变和“集体现象”（collective phenomena）如铁磁性、铁电性、超导性和熔点等都与粒子尺度有重要的关系。

② 纳米粒子的比表面很大，由此引起性质的不同。例如纳米铂黑催化剂可使乙烯催化反应的温度从600 ℃降至室温。这一现象为新型常温催化剂的研制提供了基础，有非常重要的应用前景。纳米催化剂能否降低反应活化能？这是值得研究的一个理论问题。

③ 当代信息技术的发展，推动了纳米尺度磁性(nanoscale magnetism）的研究。

④ 电子或声子的特征散射长度，即平均自由程，在纳米量级。当纳米微粒的尺度小于此平均自由途径时，电流或热的传递方式就发生质的改变。

⑤ 与微粒运动的动量p=mV相对应的de Broglie波长l=h/p，通常也在纳米量级，由此产生许多所谓“量子点”（quantum dots）的新现象。所以纳米分子和材料的结构与性能关系的基本规律是21世纪的化学和物理需要解决的重大难题之一。

六、化学家缺少品牌意识，没有在社会上树立化学的美好品牌

化学没有树立品牌，化学与化工被认为是污染源，这也是缺少生源的原因之一。其实，造成环境污染的不仅仅是化学，更重要的是森林破坏，水土流失，沙漠化和沙尘暴，汽车尾气排放，煤燃烧等。而分析、监测、治理环境污染的正是化学家。化学家已提出绿色化学的奋斗目标。化学家不但要认识世界、改造世界，还要保护世界。在于增强自身对化学污染的防护意识

在于习得应对化学品伤害的急救措施

更在于提高自身在极端恶劣环境下的存活能力……

据上海某著名高校F化学系一位搞有机化学的老教授Y自称

一次生病住医院，开刀，要全身麻醉

医师们按常规量开出的麻醉处方竟然毫无效果

double之后他还意识清醒，没有晕过去

楞是加到三倍剂量才把他摆平

教授Y最后总结道，“老子玩了一辈子乙醚，还怕那些个？”

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毕业设计(论文)、毕业作业的写作说明

1、毕业设计(论文)、毕业作业单独装订成册，封面统一规范格式打印，独立设页；

2、毕业设计(论文)、毕业作业用计算机word文档编辑A4纸打印，提纲为楷体3号，空2行为提纲内容(为宋体4号)，独立设页；

3、题目(楷体3号加黑)可分为1行或2行居中打印；

4、题目下空一行打印[摘要](楷体4号加黑)，其内容(中文摘要200字左右)为宋体4号，每段开头空二格，标点符号占一格；

5、摘要内容下空一行打印[关键词] (楷体4号加黑)，其内容为宋体不加黑4号：

6、[关键词]下空二行打印正文，正文每章标题以楷体3号加黑居中打印，“章”下空二行为“节”，以楷体4号加黑左起打印，“节”下空一行为“小节”，为楷体小4号加黑左起打印，换行打印毕业设计(论文)、毕业作业正文，正文用宋体小4号不加黑打印(英语用新罗马体12号)；

7、版面上空2.5 cm，下空2 cm，左右空2 cm，装订线一侧(左侧)增加5 mm空白，单倍行距(英语用1.5倍行距)，页数用小5号字居中标明。

8、正文段落层次划分标准：

一、(用于论文(设计)小标题)

(一)(用于重要段落的划分)

1、(用于要点的排列)

(1)(用于特征的排列)

①(用于分特征的排列)

9、对所引用的他人观点须做注释，清楚地注明作者、书籍名称或刊物、出版社、出版时间、页数等，引用其他参考资料也应注明资料来源。

10、注释用页脚注(即把注文放在加注处一页的下端)；计量单位以国际单位制(SI)为基础；公式、图表应按顺序编号，并与正文对应：

11、图纸尺寸按国家标准，图面整洁、布局合理、线条粗细均匀、圆弧连接光滑、尺寸标注规范、文字注释用工程字书写，图表须按规定要求或工程要求绘制。图号或表格号按章顺序进行编号(表中应有标题，按规定对符号注明单位)；对于公式书写应在文中另起一项：

12、参考文献统一用尾注，要按毕业设计(论文)、毕业作业中出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号，将序号置于方括号内，[参考文献]用黑体4号，内容用宋体小4号打印；

13、参考文献的格式，可直接参照本专业中文核心期刊论文的参考文献的格式规范执行，参考格式为：

(著作)作者：《书名》，XX出版社XXXX年第X版，第XX页。

(论文)作者：《论文题目》，《杂志名称》XXXX年第X期，第XX页。

分析和评价化工工艺危害的方法有哪些?请说出三种。

工艺危险特点

（1）电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体，氯气是氧化性很强的剧毒气体，两种气体混合极易发生爆炸，当氯气中含氢量达到5％以上，则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸；

（2）如果盐水中存在的铵盐超标，在适宜的条件（pH4.5）下，铵盐和氯作用可生成氯化铵，浓氯化铵溶液与氯还可生成黄色油状的三氯化氮。三氯化氮是一种爆炸性物质，与许多有机物接触或加热至90℃以上以及被撞击、摩擦等，即发生剧烈的分解而爆炸；

（3）电解溶液腐蚀性强；

（4）液氯的生产、储存、包装、输送、运输可能发生液氯的泄漏。

典型工艺

氯化钠（食盐）水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气；

氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气。

重点监控工艺参数

电解槽内液位；电解槽内电流和电压；电解槽进出物料流量；可燃和有毒气体浓度；电解槽的温度和压力；原料中铵含量；氯气杂质含量（水、氢气、氧气、三氯化氮等）等。

安全控制的基本要求

电解槽温度、压力、液位、流量报警和联锁；电解供电整流装置与电解槽供电的报警和联锁；紧急联锁切断装置；事故状态下氯气吸收中和系统；可燃和有毒气体检测报警装置等。

宜采用的控制方式

将电解槽内压力、槽电压等形成联锁关系，系统设立联锁停车系统。

安全设施，包括安全阀、高压阀、紧急排放阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。

化学工程与工艺主要研究化学工程与化学工艺相关的基本知识和技能，涉及化学反应、化工单元操作、化工过程与设备、工艺过程系统模拟优化等多个方面，进行化工合成、化学工艺优化、化学检验等。例如：洗发水、洗涤剂等生活用品的调配和合成，化妆品配方的研发，医学用药的研制，血液成分的化学检验等。

化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的，例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。因此，它具有个别生产的特殊性；但其内容所涉及的方面一般有：原料和生产方法的选择，流程组织，所用设备（反应器、分离器、热交换器等）的作用，结构和操作，催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制，产品规格及副产品的分离和利用，以及安全技术和技术经济等问题。

化工工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：

①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。

②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。

③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。

化工企业风险辨识与控制措施

化工企业主要风险是、燃烧、爆炸、中毒窒息、火灾、锅炉爆炸、容器爆炸、化学爆炸、高出坠落、淹溺、灼烫、车辆伤害、起重伤害、物体打击、等控制促使建立健全安全生产责任制、建立健全安全操作规程、安全管理制度、培训教育、建立应急救援体系、对安全隐患进形辨识和治理、对重大危险源进行重点管理、建立监控系统、温度压力液位远处系统、配备足够的应急救援器材、对生产安全事故应急救援预案按照规定时间演练、对特种作业进行许可管理、对危险工艺进行自动化改造、建立领导干部带班制度、对应急救援器材进行日常保养并保持完好。

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MATLAB在化学工程与工艺

实验数据处理中的应用*

摘要]本文对MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行了初步的尝试,传统的化工实验的数据

处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也

非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。本文以“化工原

理”实验为例,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验

结果,数据模型以及作图一起显示出来。

[关键词]化学工程与工艺;专业实验;数据处理;Matlab

一、引言

化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习

和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个

重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验,

其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现

象或是寻求一个普遍适用的规律,而应当是为了

有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工

程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长,规模

较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处

理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,

大大提高工作效率。

数据处理是每一个化学工程实验必不可少的

步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以

建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是

化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需

要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则

需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理

量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验

数据可以大大提高工作效率。

化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的

专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻

找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关

系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由

于人力、物力、时间等条件的限制,任何实验所能

完成的实验点都是有限的,如何根据这些有限的

实验点归纳出各参数之间的关系,便是实验数据

的处理问题。

由于化工过程的复杂性,实验过程中各参数

之间的关系往往是非线性的,数据处理或数据拟

合的工作量往往比较大,且计算过程也比较繁琐。

若能利用计算机进行数据处理,不仅处理结果的

准确度很高,而且还会省下很多不必浪费的人力

和时间,大大提高了工作效率。

Matlab是集数学计算、结果可视化和编程于

一身,能够方便地进行科学计算和大量工程运算

的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好,能

使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有

效。[2]

本文以两个化工原理实验为例,阐述利用

Matlab软件处理化工实验数据与人工处理相比

较带来的方便,而且数据的结果更精确,误差更

小。

Matlab软件是一种简单易学的编写语言。

它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix

等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容

易维护等等优点。

二、数据处理程序的设计

(一)程序框图

由于化工实验有很多,而且每一个实验数据

的处理的步骤、公式都不一样,所以很难用一个程

序来描述。但是,每一个实验都有类似之处,因此

每一个程序都可以用如图2-1来描述。

这样则可以利用Matlab中的polyfit()函数

进行线性拟合,此即为本文编写数据处理程序的

基本原理。

3.基本数据库

从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。

例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温

度就不可能那么凑巧和文献符合,因此,需要我们

进行计算。平时学习中遇到这样的问题,我们往

往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关

系,然后采用内插或外推法计算出工作温度下的

物性常数。

本文中所编写的程序把温度与密度、温度与

粘度进行多项式拟合,使它们之间有两两对应关

系。即在程序运行后,只需输入工作温度,程序就

可以得到该温度下所需的物性常数。

(三)程序的调试与运行结果

1.流体阻力原始数据输入

三、结论

在化学工程与工艺实验中用Matlab软件处

理实验数据是很有必要的。以本文中的化工原理

实验为例,每一次实验都有大量的数据要处理,我

们只要处理自己的原始数据,但教师在批改时就

要把我们所有的实验数据都要计算,这个工作量

是很大的。有了数据处理程序,教师只需要输入

原始数据,运行程序后,就可了解学生的实验是否

做得好、实验数据处理结果是否准确,这就可以节

省很多的时间。在实际工程中,需要处理的数据

更多,计算公式更加复杂,有时为了导出计算公

式,还需要建立复杂的数学模型,手工计算基本是

不可能完成的。因此,把Matlab软件应用到化学

工程与工艺实验中进行实验数据的处理是十分必

要的。(责任编辑:张明德)

参考文献:

[1]房鼎业,乐清华,李福清主编.化学工程与工艺专业实

验[M].北京:化学工业出版社,2000.

[2]李丽,王振领编著.MATLAB工程计算机应用[M].

北京:人民邮电出版社,2001.

[3]黄华江编著.实用化工计算机模拟———MATLAB在

化学工程中的应用[M].北京:化学工业出版社,2004.

[4]姚玉瑛主编.化工原理(新版)(上册)[M].天津:天津

大学出版社,2003.

关于化工厂安全生产的论文

化工企业安全管理浅析 01-19

浅析危险化学品行业安全标准化化工工艺风险辨识与评价的论文的实施 01-07

对中小液化石油气站储罐火灾化工工艺风险辨识与评价的论文的几点看法 12-15

浅析化学灾害事故处置中个人防护问题 12-01

浅谈化工企业泄漏化工工艺风险辨识与评价的论文的治理措施 10-27

浅谈乡镇化工企业化工工艺风险辨识与评价的论文的安全生产管理 10-27

论化学危险品安全管理的重要性 10-27

化工企业对外来施工队伍的安全管理工作探讨 10-27

浅论化工安全生产责任制 10-27

化工工艺风险辨识与评价的论文我国涂装作业安全及安全标准化现状 10-17

浅谈泄漏造成的危害、原因及预防 05-21

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浅述火灾爆炸事故预防措施（化工企业） 05-14

溶解乙炔气瓶安全技术浅析 05-13

剖析危害识别与风险评估方法及存在问题 05-08

浅述化工厂异常噪音和振动 05-08

浅述职业性（三起）隐匿式砷化氢中毒事故病因分析 05-07

浅论建立OHSMS的必要性 05-06

试论危险化学品仓库加强安全管理 05-06

浅述氯碱企业安全用氯管理 05-06