化学工艺与流程(收集5篇)

化学工艺与流程篇1

关键词：建筑中水；层次分析法；膜生物反应器

中图分类号：TU198文献标识码：A

随着建筑业的发展，建筑用水不断增加，必须深入开展建筑节水。建筑中水是指民用建筑物或建筑小区内使用后的各种排水，经过适当处理后，用于建筑物或建筑小区作为冲洗厕所、冲洗车辆、浇洒道路和绿化等杂用水的供水系统。中水处理工艺是包括预处理单元、主体处理单元、深度处理单元在内的几种或多种单元污水处理工艺的高效集成[1]，单元处理工艺的正确选择与合理组合对于中水系统的正常运行及处理效果有着重要的意义。

1设计原则与处理工艺流程

中水工艺流程是在实验研究和工程应用的过程中发展起来的，不同工艺流程技术特点各异，有着不同的适用条件和适用范围。采用以沐浴、盥洗等优质杂排水为中水水源的工艺流程简单，一次投资小，维护管理方便，且处理水质易于保证。其代表工艺流程如下：

(1)以生物接触氧化为主的工艺流程

原水中水

(2)以生物转盘为主的工艺流程

原水中水

(3)以混凝沉淀为主的工艺流程

原水中水

(4)以混凝气浮为主的工艺流程

原水中水

(5)以微絮凝过滤为主的工艺流程

原水中水

(6)以过滤―臭氧为主的工艺流程

原水中水

(7)以物化处理―膜分离为主的工艺流程

原水中水

2常见中水处理工艺特点

分析比较物理化学、膜生物反应器等常见中水处理工艺，为中水处理工艺选择提供参考。

2.1物理化学法

物理化学法分直接过滤和混凝过滤。混凝过滤的优点：占地面积小、过滤效果较好、管理简单。但污泥产率高，运行费用较高。直接过滤工艺流程单一，效果不佳，不宜推广[2]。

2.2生物接触氧化

生物接触氧化是介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。其主要优点[3]：

抗冲击负荷能力强，处理效率高，占地面积小，无需污泥回流，无污泥膨胀。在我国应用最

广，如北京劲松宾馆、广州大厦中水工程等[4]。

2.3生物转盘

生物转盘的特点是：无需曝气，耐冲击负荷，动力消耗低。早期建设的中水设施多采用此工艺。但其缺陷是盘片暴露在空气中散逸的臭气容易造成对周围环境的二次污染，生物转盘的易磨损机械部件多为进口，日常部件维修和更换费用较高。

2.4膜生物反应器（MBR）

MBR是将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的污水处理装置。MBR特点为：NH3-N去除效果好，难降解有机物的降解效率高。采用膜进行泥水分离使出水中的悬浮物浓度、浊度等指标均优于滤池出水，可以直接用于非饮用水回用[5]；MBR不需要二次沉淀池和滤池，其占地面积小；MBR法的运行管理简单，可实现自动化控制。

3常见中水处理工艺技术比较

3.1工艺的经济技术比较

中水工艺设备投资指标[6,7]见表1

表1中水工程各工艺技术及经济比较

3.2用层次分析法进行工艺比较

层次分析法[8]是一种定性和定量相结合的分析方法。建立如图1所示的方案优选层次结构。

目标层A

准则层B

B1B2

准则层C

C1C2C3C4

方案层P

P1P2P3P4

图1中水评价系统的多级递阶层次

构造出各层因素之间的两两比较的判断矩阵，判断矩阵的量化采用标度的方法。取1,3,5,7,其中1表示Ci同Cj一样重要；3表示Ci比Cj稍微重要；5表示Ci比Cj重要；7表示Ci比Cj重要得多。

表2A-B判断矩阵表3B1-C判断矩阵

表4C1-P判断矩阵

同样，C2-P判断矩阵的计算结果W=(0.3899，0.1524，0.0679，0.3899)，λmax=4.0435，CI=0.0145，CI/CR=0.0161

表5C层的权重排序表6P层的权重排序

从权重排序看，4种工艺的选择顺序为：P4>P1>P2>P3。即：膜生物反应器>物理化学工艺>接触氧化工艺>生物转盘工艺。

4小结

随着膜技术的发展、膜的质量提高以及膜组件成本降低，MBR的使用成本和投资也会降低，用膜进行中水处理效果较好，MBR更具优势，将成为未来中水处理领域的主流工艺。

参考文献：

[1]吴瑛,朱伟君.公共建筑中的中水回用技术研讨[J].工程建设与设计,2009,(11):65-69

[2]马续芳,许德红.北京市中水使用现状浅谈.北京节能.北京市节约用水办公室.北京创力达节水技术服务中心.

[3]张自杰.排水工程.北京建筑工业出版社,2000:241-243.

[4]金兆丰,徐竟成.城市污水回用技术手册.北京:化学工业出版社,2004:450-459.

[5]金兆丰,徐竟成.城市污水回用技术手册.北京:化学工业出版社,2004:459-462.

[6]孙玉林.中水工程的经济评价.给水排水技术动态,1998.

[7]郑祥,刘俊新.膜生物反应器的技术经济分析.给水排水,2002,28(3):105-108

化学工艺与流程篇2

环境艺术设计人才培养的要求需要我们对于培养模式自身进行改革和创新，“工作室”模式既注重理论结构，又注重其实践感悟，提倡根据社会对人才的需求重构人才的培养模式，既获得结果性知识，也获得过程性知识，去体验专业知识发生展开的过程，形成一定的专业素养和科学态度，从根本上完善人才的知识结构。

关键词：

工作室环境；艺术设计；培养模式

环境艺术设计人才所研究和工作的对象是一个可操作的界面——环境，在乡村和城市环境重构的重要历史时期，物质主义、城市化以及全球化需要环境艺术设计学直面三大挑战：文化身份认同的挑战、能源、资源与环境危机带来的可持续挑战、重建精神信仰的挑战，环境艺术设计人才处于对环境这一媒介设计和调控的特殊地位。在环境界面上，社会和精神过程、历史和文化过程、以及各种自然和生物过程发生并相互影响和推动，而环境艺术设计本质上就是协调这些过程的科学艺术。目前我国环境艺术设计上呈现出整体水平不高，模仿主义、拿来主义、拼贴主义盛行，缺乏特色和创意，环境设计碎片化严重，其根源在于僵化的脱离实践的流水线化工业模式环境艺术设计人才培养。

（一）“工作室”模式环境艺术设计人才培养的内容

环境艺术设计是一门跨学科、综合性强、重实践的学科，环境艺术设计人才培养怎样体现以能力为主导，将培养学生的专业技能和综合素质结合起来；怎样加大实践教学环节所占的比重，将教学与实践有机的结合起来，这是环境艺术设计人才培养模式创新的方向。从环境艺术设计的运行程序来看，一套完整的流程应该包括：立项、设计、施工、视觉传达。因此也就意味着环境艺术设计人才不能仅是一个绘图员，而是能够本着可持续发展的思想做出人文和自然相融合的设计作品，同时具有对设计作品个性化的表达与美学呈现的设计水准，而且其设计意图是可以通过现阶段的工程控制、施工技术和物资条件得以充分的呈现，并且这种呈现能够为业主和大众所认知。因此这已经不再是一个狭义的设计的要求，如果从专业教育的角度来看，就会发现导致中国环境艺术设计缺乏创意的一大原因，同样也是中国环境艺术设计人才培养模式中相应创造思维教学的缺位。“工作室”模式充分利用科研机构、单位、社会其他力量等各种渠道的教育资源，将他们在人才培养方面的优势与学校的优势进行互补，将学校的教育与社会实践有机的结合起来，着重培养学生的综合素质、开放性思维、创新能力和专业竞争力。“工作室”模式既是在学生完成基础课程后，在专业基础课及初级的专业设计课内容熟练掌握的基础上，把实际的设计项目引入“工作室”，采取“工作室”内项目跟单式教学，由专业导师指导参与实际的设计项目的各项岗位工作，针对工作完成过程中自身的专业知识和能力不足，及时补充人居环境理论，环境生态学、园艺理论，施工与管理理论，规划与设计理论等等知识。学生在各个学科的相互交叉互动的过程中，更加深了对设计理论的理解和拓展。“工作室”模式即注重艺术设计的成果，结果是一个长远的目标，而不是短期得到的；更重视的是艺术设计的过程以及过程中的积累，注重成长的过程，而非结果，在实践的过程中掌握、丰富和完善知识结构，使学生能够学到方法和思想，才能达到环境艺术设计教学的目的。

(二)“工作室”模式环境艺术设计人才培养的特征

1.“工作室”模式环境艺术设计人才培养将市场需求作为出发点，改变学校只重视理论教育的缺点，将学生带到现场进行实践操作。通过企业与学校的联系与合作，让学生从实践中汲取营养，充分发挥资源优势，达到设计艺术教育的目的，培养适应当前形势的既有专业水平，也有实践经验的人才。2.“工作室”模式环境艺术设计人才培养将学生的视角从微观环境艺术设计的层面延伸开去——主要设计对象是视觉感受，因此追求造型艺术的应用，追求材料的肌理对比，追求色彩的运用，追求空间的变换，追求美的视觉呈现等成为的设计目标。“工作室”模式环境艺术设计人才培养帮助学生理解设计方案完美与现实的结合，理解设计方案在实施的过程中的困难与制约因素，理解设计方案个性化表达与人文和环境的融合。3.“工作室”模式下将学生定位于工作者的地位，使学生在学习中产生积极性、能动性和压力感，根据项目要求按照现实规范来完成项目的制作，“工作室”模式环境艺术设计人才培养是对传统课堂教学方式的一次变革，实际的项目的设计命题也有利于提高学生的竞争意识，促使学生不断地根据社会的需求，提高学习的效果，锻炼自身各方面的综合能力。4.学生在“工作室”通过资料整理、分析、概念设计、方案设计(手绘图、材料的选用、风格的定位)、初步设计(效果图制作)、施工图、现场服务、总结(验证、社会评判)完成一个完整的设计流程并熟悉各个岗位环节的工作职责和流程衔接。直接参与实际操作项目过程中，学生即增强了团队合作意识，提高其在未来工作环境工作岗位的适应能力，也加强了个人的管理和操作技能和创造性思维及创造能力，可成为能够担负起一系列环境艺术设计相关工作（效果图制作、投标报价等）的专业人才。“工作室”模式环境艺术设计人才培养方式，不仅在注重学生专业技能培养的多样化上，还在专业理论的涵盖面广上，都是非常典型的代表，它为学生走向社会奠定了基础，是知识转化成生产力的孵化器，一方面为在校学生提供最清晰的专业发展动态，有助于把握环境艺术设计的时代脉动，紧跟信息潮流；一方面还可以为校企合作提供一个较高层面的平台，并争取尽可能多的社会横向项目纵向交流；为社会开展设计与技术服务，使专业教师和学生与企业能面对面的交流，一起寻求问题的解决途径，一起进步，也使学生能符合社会要求。体现了学科教育的要求，也可建立完善的教学体系并积累丰富的教学经验。

(三)“工作室”模式环境艺术设计人才培养的展望

环境艺术设计与创造力息息相关，它是抽象思维与形象思维的结合体，是一项需要摒弃传统的思维在自觉性创新意识下创造性思维的活动。通过“工作室”模式环境艺术设计人才培养模式在理性和感性之间搭建一个桥梁，将书本上的知识形象化、让学生能够更加真实的体会抽象的知识，以此来激发学生的学习兴趣，拓展学生的创新思维，从而使他们设计出来的作品更加生动、更加有活力。每个学生的想法基础都是不一样的，教育的关键就是因材施教，学校不仅仅要让学生熟练掌握专业技术，也要学会独立思考和工作，教师应该去努力了解学生的想法，对其提出意见和指导，这样才能让学生更好地适应未来的进步和变化。

参考文献：

[1]杨珺.中国当前环境艺术教育的调查报告.湖北美术学院硕士论文，2007.

[2]刘文君.论环境艺术教育的实践创新[J].文学教育，2012，(03).

化学工艺与流程篇3

关键词：化工生产；工艺流程；详细分析

我国已经逐渐的进入到小康社会，在经济迅速发展下，需要对化工生产行业更加的重视，化工市场的前景也十分的广阔，现在社会的生产效率是极高的，在短时间内生产技术就有了突飞猛进的发展。随着科技的发展，产品更新的速度也在加快，在这样的情况下，化工生产工艺流程就变得越来越重要。

1原料的前期准备工作

化工生产过程主要是以化学反应为加工的核心，只有化学反应是科学的，化工生产才能够满足化工行业的基本要求。在化学反应之前，需要对相应的原料进行处理，只有将化学反应的原料准备好，才能够达到化学生产的基本条件。在化学生产的过程中，无论是产前、产中还是在产后，都要将材料中的杂质处理好，正确的按照相关的工艺进行提纯处理，这样就能够将杂质的数量最大限度的减少，从而提高参与化学反应的质量。有些化学反应后会存在着很多的原料，这些参与的原料可以重新的作为下一轮化学反应的原材料投入到化学生产中，还要对原材料进行充分的调整，在残余的原材料下还可以加入其它的原材料，这样产生多余的材料就能循环的再利用，不会出现浪费的现象。在化学反应之前就对原材料进行基本的处理，这是化工生产之前需要做的准备工作，将准备工作做好就可以提高生产的效率。因此在化工生产的过程中，要想提高原材料的利用率，就要对原材料进行预处理，避免在化学反应的过程中，出现反应效率下降的情况。

2化工生产中的化学反应

在化工生产的过程中，化学反应必须要根据反应的特点和条件将化学反应进行分类，可以分为不可逆反应和可逆反应、吸热反应和放热反应，化学反应的差异对化学条件的要求也是不同的，在同一个化学反应中，不同的化学反应与环境和温度有着关系，在反应速度上也有着一定的差别。化学反应在发生的过程中，需要通过具体的反应才能够知道能否达到化工生产的基本要求，这也是化学研究的重点之一。不同的化学反应在反应的过程上也有着明显的差异，因此在实际的生产中，需要根据具体的化学反应进行调整，在反应环境中添加适量的催化剂，这样能够帮助原材料发生化学反应，或者是使化学反应更加的剧烈，面对这样的化学实验，就要使用比较安全的反应器皿。在化学反应的过程中，一定要将具体的化学流程充分的了解，科学的把握每一个流程，详细的了解化学反应的每一个步骤，使化学反应可以达到最佳的反应效果。现在的化学反应有很多，原材料在处理方式上也不同，因此会出现各种各样的变化，除此之外，在化学工艺流程上也有着显著的差异，尽管是同一种化学产品，在化学生产的过程中，对杂质和化学反应的质量也是不同的。

3化工生产工艺流程的配置

在化学生产的过程中，工艺流程的配置是应该重点关注的问题，也是整个化工生产中的重要环节，在产品生产的过程中，按照产品的具体生活参需要，对各个单元操作和单元过程进行充分的了解，选择正确的操作工具、组合方式和设备的使用顺序，还要以图解的形式表示出生产全貌的过程。包括工艺路线技术先进、生产操作安全可靠、经济指标合理有利在满足产品性能和规格的要求下，要采用先进的生产技术选用的工艺路线必须具备现代化生产条件，反映在生产过程中应体现出物料损耗少、循环量小、能量消耗低，备投资少、生产能力大、生产效率高物料和能量利用充分、合理。

在配置流程时，要从四方面来把握：首先要尽量提高原料的转化率和主反应的选择性采用先进的技术、合理的单元、有效的最适宜的工艺条件和高效的催化剂，再有就是要充分利用分离、回收等措施循环使用未反应物料，以提高总转化率反应，副产物也应加工成副产品。第三，在流程配置中要对冷热物流合理匹配，充分利用自身热能和冷量减少外部供热或供冷，以达到节能的目的；第四，要尽力构筑物质和能量的闭路循环，尽力实现绿色生产过程；单元操作适宜，要根据单元反应过程的需要，正确选择适宜的单元操作，确定每一个单元操作中的流程方案及所需设备的型式，合理配置各项操作与设备的先后顺序。同时还要考虑整个工艺流程的操作弹性和各个设备的利用率，并通过调查研究和生产实践来确定操作弹性的适应幅度，尽可能使各台设备的生产能力相匹配，以免造成不必要的浪费。

4生成产物的分离与提纯

从原料开始，物料流经一系列设备的加工，包括物质和能量转换的加工，最后得到预期的产品。如果在加工过程中采用的加工方法或工艺路线出现混杂，就会造成产品中有着不同数量的杂质与副产品使化工产品的质量相应下降，降低化工厂的利益。产物的分离与提纯可以说是化工生产过程中的一大要点。再有副产品不一定就是没用的杂质，也可以经过加工变废为宝，提高原料的利用率。生产过程可以通过综合化、产品的网络化管理使资源和能源得到充分合理的利用，将副产物和废料转化成有用产品，可以将副产物和废料作为另外的化工原料经过合理规划在化工厂自身在建造过程中形成一条从基本原材料到能将材料完全利用的完整生产体系，实现真正的零排放生产流程，这样对化工行业的发展是极为有利的，有利于化工行业实现可持续发展，对生态环境也是极为有利的，在化学工业生产的过程中，分离和提存是非常重要的两个环节，任何的化学生产中，涉及到分离和提纯工艺都是极为复杂的，但是这一环节也是极为关键的环节，在化学生产的过程中是极为关键的。

结束语

化工生产是一个复杂的流程，在其生产过程中不光能得到所需产品，可能得到许多副产品，所以在实际的生产过程中，生产厂家要坚持走可持续发展、科学发展循环经济的道路，实现化工产品生产过程的综合化、产品的网络化开发新技术、新工艺，同时也要尽可能的保证化工产品的绿色环保，能够尽可能的将废物充分利用，形成化工生产的零排放。运用先进的、有自身特色的化工生产工艺流程来为自身赢得更大的优势。

参考文献

[1]赵志强.化工工艺过程开发及工艺路线选择[J].黑龙江科技信息.2012（06）.

[2]刘伟男.谈化工生产工艺流程配置的反应系统[J].民营科技.2012（03）.

[3]王芳.谈化工生产工流程的配置原则[J].民营科技.2012（03）.

化学工艺与流程篇4

关键词：化工；工艺设计；存在问题；对策

中图分类号：TU984文献标识码：A文章编号：

化工工艺设计是化工生产可以实施的前提，除了要严格、正确地执行政府法规、标准规范，还应该加强工艺过程的安全性。因此在当前化工工艺设计中，工艺的安全问题越来越受到化工行业的重视，在设计中保证生产的安全稳定显得越来越重要。下面本文主要对化工工艺设计中常见的安全问题、工艺控制及发展建议几个方面进行分析。

1化工工艺设计理论概述

众所周知，在整个项目设计过程中，设备布置、工艺流程和管道布置是化工工艺设计的3个重要方面。化工工艺设计的主要内容是通过工艺计算绘制工艺流程图，提供给设备专业绘制设备图纸的相关参数，并提出工艺控制方面的参数供自控专业仪表选型，然后工艺专业根据工艺流程图完成初步的设备布置图，最后由管道专业结合设备布置图进行管道配管并完成最终的管道布置图纸。

化工工艺设计要紧跟时展，同时将理论和实际有机结合起来，只有这样才能发挥其巨大的功效。化工工艺设计包括不同的种类，主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。这些不同种类的设计在化工工艺的实践中都发挥着重要的作用。化工工艺设计过程中往往存在如下问题：设计的基础资料不完整，数据的可靠性和完整性不如常规装置；化工工艺设备种类繁多，规格特殊，对设备的设计和选用都提出了特殊要求；化工工艺设计工作量大，管道设计要作特殊考虑；设计周期短，为尽快占领市场，化工工艺设计往往边开发边设计，边建设边更改设计；规模大小不一，为节约投资，某些设计不可能完全按照规定去做。这些特点无疑会造成化工工艺设计的安全隐患，对化工设计的安全有很大的影响，也是引发化工工艺设计安全问题的重要因素，也越来越受到人们的重视。

2化工工艺设计中经常出现的安全问题与控制策略分析

化工工艺设计中的安全问题主要指的是生产中存在的可能导致事故发生的隐患和损失的不安全因素。因此在化工工艺设计中要不断增强危险识别意识，积极控制事故隐患，尽量防止不安全技术，避免危险物品及设备的使用，并采取相应的控制手段，提出预防、降低甚至消除危险性，提高工艺安全高效运转的措施及建议。

2.1对工艺物料方面安全问题的控制

化工工艺生产中的原材料、半成品、中间产品、副产品、产品以及贮存中的物质分别以不同的状态存在，即气、液、固态，这些物质都有其特殊的物理、化学性质，在一定状态下会产生危险或危害。因此，对这些物质的危险特性进行了解和掌握是非常重要的，而且要增强对这些物质稳定性、化学反应、毒性等的识别意识，进而做出评价和分析，防止或降低危害的发生。

2.2化工工艺路线方面的安全问题与控制

化工设计中的一种反应往往会涉及几条工艺路线，在设计中要考虑采用哪条路线能使生产更安全或把危害降到最低。这个过程中对物料、生产条件、设备等的使用都要做出最完善的考虑。要尽量使用无害的或低危险性的物料；降低生产条件的苛刻程度来缓解反应的剧烈程度；新设备、新技术的采用要减少三废（废气、废液、废固）排放，并积极实施三废的回收循环使用，以减少对环境的污染。

2.3化工反应装置方面的安全问题与控制

化工反应是产品生产的核心，通过化工反应在获得所需产物的同时也产生了很多安全性问题，甚至可能导致严重事故的发生，因此反应装置的设计和选择都需要经过科学的分析和计算。化学反应的种类多样，在反应安全控制方面存在较大的难度。在化工反应中也存在着反应失控的潜在危机，如何控制反应物的反应速度或热效应都是非常重要的。在工艺设计中采用减少进料量、控制某种物料的加热速度、加大冷却能力如外循环冷却器的方法或采用多级反应等措施来控制反应。在反应器的运行过程中，有时会出现容器超压而变形甚至遭到破坏的现象，容易造成安全事故，因此在容器上安装压力释放装置必不可少。

2.4管道方面的安全问题与控制

通常管道输送的物料多属易燃、易爆甚至腐蚀性或毒性物品，如果管道中某些部分出现泄漏，各种有毒有害的物质就会漏出，这不仅对环境造成污染，而且对化工生产造成很大的安全隐患。因此在管道设计中，要充分考虑到管道的材料选择、布置和应力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管径、材质等的合理选择，尤其是注意管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择，同时无论是在室内还是在室外，管道都必须可靠地与地面连接。

3促进化工工艺设计良性发展的建议

3.1化工工艺设计要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生产总成本中的一个重要的组成部分，采用先进的技术手段降低能源消耗量是化工工艺设计和研究的重要方面。首先要选用先进的生产技术及最优化的工艺流程，从源头上控制能源的消耗，其次在工艺设计上要求流程简练、设备选型合理、布置紧凑、能量利用合理，同时还应尽可能采取物物换热设计，实现能量的分级使用和回收，以节约能源的消耗，根据工艺参数选择最佳的流程和最适宜的管径，降低流体输送阻力损失，降低能耗。

3.2积极改善生产环境

当前化工污染问题不可忽视，解决污染问题就要减少污染源并对废物进行回收利用。从工艺过程上要减少污染就必须重视现有装置的更新和污染物的终端处理两个问题。针对这两种情况就要不断提高化学反应和能源分离效率，提高能源利用率、减少能源转化率在生产过程中的损失，这不仅能增加产业效益而且能减少处理废物时的费用；积极应用HEN分析方法不断改进和更新装置，节约用水，并对废水进行再次回收利用，最大限度的节约水资源。

3.3工艺设计理论研究与实践协调发展

当前工艺设计应用亟待拓展，这就需要将研究开发与设计建设联系起来综合发展，并积极开发新的工艺设计方式。新的工艺设计方式应该是开发一个带有能量平衡流程、热力学软件包及研究容器设备的一个简单经济模型，摒弃传统方式过于程序化且生产效率较低的发展方式。新的发展方式应更重视推测和估算，目的是将试验计划尽快涉及到工艺的关键技术和相关经济问题，并通过专门的试验成果不断更新工艺发展的模型。总之化工工艺设计要将理论和实践结合并与时代的最新发展技术相接轨从而发挥其巨大功效。

4结束语

本文对化工工艺的概念、特点及分类进行阐述，并分析化工工艺设计中工艺物料、工艺路线、反应装置、管道方面的安全问题及其控制，并提出通过降低能源消耗量、积极改善生产环境、工艺设计理论研究与实践协调发展等途径提高化工工艺生产的高效运转，促进化工工业的良性发展。

参考文献：

[1]王红林，陈砺.化工设计简明手册[M].华南理工大学出版社，2005.

化学工艺与流程篇5

关键词：高考；化学工艺流程图；解题方法；教学反思

【内容分析】

2009年福建省进行新课程改革，体现教材知识与工业生产紧密联系的化学工艺流程图取代了传统的无机框图题，成了高考命题的“新宠”。化学工艺流程图以工业生产为背景，情境新颖，流程图中还涉及一些诸如“酸浸、表面处理”等专业术语，内容上考查的知识点多，综合涉及化学实验、元素化合物性质、电化学、沉淀溶解平衡、氧化还原反应等。

【学情分析】

高三的学生经过了高考第一轮总复习，已经基本掌握了基础知识。但是由于我校并非一中生源，绝大多数的学生能力处在中等水平，逻辑思维能力不强。另一方面，“化学工艺流程图”情境新颖，还涉及一些学生在书本上没有见过的专业术语，题目的特殊性在一定程度给学生带来了心理压力，不少学生容易产生畏难情绪。因此，要上好本节课，不仅要教给学生解题的方法，也需要重点培养学生的阅读、分析的能力，发展学生的逻辑思维。

【教学目标】

1.知识与技能

（1）能了解“化学工艺流程图”的命题意图。

（2）通过例题的解析，能掌握“化学工艺流程图”的解题方法与技巧。

（3）能尝试运用所学的解题方法解答其他的工艺流程图。

（4）通过解题思路的分析，能逐步形成独立思考、分析、解决问题的能力。

2.过程与方法

（1）联系自己的实际，深入感悟并掌握“化学工艺流程图”的解题方法与技巧。

（2）通过练习的方式，强化从题干或材料中获取有用信息的能力。

（3）通过参与题目的解答，培养阅读、分析、独立解决问题的能力。

3.情感态度与价值观

亲历试题的解析与练习，体验科学探究的意义。

【教学重点、难点】

1.教学重点

“化学工艺流程图”的解题方法与技巧。

2.教学难点

阅读、分析、独立解决问题的能力培养。

【教学方法】

讲授法、启发谈话法、练习法。

【设计思路】

开门见山，提出问题解析例题，掌握方法（探究引导、培养能力）反复练习，形成能力。

【教学过程】

教师活动：（PPT投影）课程改革后这五年来福建省关于“化学工艺流程图”的命题情况。

[讲述]

化学工艺流程图是福建高考的必考题型，它所占的分值较大。这种题型以工业生产为背景，综合考查了关于化学实验、元素化合物性质、电化学、沉淀溶解平衡、氧化还原反应等知识。该种题型既很好地体现了化学知识与工业生产紧密联系的新课程理念，又能考查学生综合运用化学知识的能力，因此高考命题者钟爱这类题目，所以我们必须吃透它，在高考的考场上拿下它。那么本节课我们要一起来探讨一下化学工艺流程图的解题方法。

学生活动：认真倾听、认真看图表。

设计意图：让学生了解“化学工艺流程图”的命题意图，唤起学生有意识的注意，为后续解题方法的讲授打下基础。

教师活动：“化学工艺流程图”多以产品制备型出现。从2009年至2013年，福建高考题中的化学工艺流程图题都是产品的制备。解答该种题型注意以下几点：

首先，从心理上克服畏难情绪，告诉自己：题目再怎么变，都要以书本的知识为依据。

其次，在解答题目的过程中，时刻要记住：所有的流程及操作都是为获得产品而服务。

再次，充分利用题目所给的已知信息。

接下来我们就以2012年的高考题24（3）为例来探讨一下如何来解答这种题。

酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下：

①步骤（i）中Cu2（OH）2CO3发生反应的化学方程式为

。

②步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是（填离子符号）。

③在步骤（iii）发生的反应中，1molMnO2转移2个mol电子，该反应的离子方程式为。

④步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为

3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3（SO4）2（OH）6？邬+6H+

过滤后母液的pH=2.0，c（Fe3+）=amol・L-1，c（NH4）=bmol・L-1，c（SO42-）=

dmol・L-1，该反应的平衡常数K=（用含a、b、d的代数式

表示）。

[设疑]

同学们读完题目之后，觉得该如何来解答这种题目比较合

适呢？

学生活动：倾听，思考，积极回答老师的问题，提出自己的方法。可能的回答：看流程，认真读懂流程，然后做题目。

教师活动：你们回答得很好。但是如果看流程，认真读懂流程，然后做题目，那么也许读完流程后，做题题的时候我又忘记流程在说什么了，还要重新看流程，这岂不是很浪费时间，那万一碰到流程走不通怎么办呢？

[讲述]

老师认为：做这种题目，第一，可以先认真仔细地读题，明确实验流程的目的。第二，搞清楚原料是什么，产品是什么。最好能从你的网络知识库从迅速提取关于这些物质的相关知识，做到胸有成竹，拓宽解题思路。第三，先不着急看流程，先看题目，对着问题看流程。这么做的好处是：（1）很多题目前面的第一小题与流程无复杂的连带关系，也许无需让你看流程就可答题。（2）一般情况下是按流程顺序出题的，对着问题看流程，你不仅不浪费时间，而且可以充分挖掘题目流露出来的信息来帮助我们走通流程。但是要注意的一点是在解题中注意前后的联系，尽量根据每一步前后的关系走通流程，但是万一有遇到超纲知识或推不出来的物质，也不用着急，先大胆把它放下，因为也许并没有问到关于它的题目。

现在我们就用这样的方法来解析一下2012年的高考题24（3）。

[引导]

读完题目，先明确实验目的。

学生活动：认真倾听，思考，回答问题：从铜矿中中制取硫酸铜。

教师活动：（提示）分析原料和产物分别是什么？

学生活动：学生认真看题分析后回答：原料Cu2（OH）2CO3含铁元素的杂质，产物是CuSO4。

教师活动：分析完反应物和产物之后，能不能知道整个流程本质上是要做什么呢？

学生活动：除去杂质铁元素，引入SO42-获取CuSO4的过程。

设计意图：培养学生阅读、分析的能力。

教师活动：（提示）分析反应物和产物的特点。

学生活动：原料Cu2（OH）2CO3是碱性氧化物，会与酸反应，CuSO4是盐。

教师活动：（讲述）分析得很好，大体上我们先知道这些。接下来对着问题看流程。

[讲解]

①步骤（i）中Cu2（OH）2CO3发生反应的化学方程式为。

这个问题在我们读完题目就分析完，不管后续流程如何，先拿下这道题。

学生活动：学生动手书写。

设计意图：体验成功的快乐。

教师活动：②步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是

（填离子符号）。

[提示]

认真读流程上的字眼，看看有什么发现？

学生活动：学生认真阅读后回答：用NH4HCO3调高pH值。

教师活动：（设疑）本道题是要用NH4HCO3调pH值，结合前面流程第一步是加酸溶浸，所以滤液呈酸性，而题目也提到一个词“调高”，也就是酸性要减弱。题目问的是起调节pH作用的离子是什么？那我们同学很自然会想到NH4HCO3为什么可以调pH值？

学生活动：学生思考后回答：NH4HCO3是弱酸弱碱盐，NH4+，HCO3-都可以水解。

教师活动：NH4+，HCO3-水解分别使溶液呈什么性？

学生活动：NH4+水解使溶液呈酸性，HCO3-水解使溶液呈碱性。

教师活动：那我们同学知道这题的答案了。起调节pH作用的离子是HCO3-。

设计意图：培养学生分析问题、运用知识的能力，发展逻辑思维。

教师活动：③在步骤（iii）发生的反应中，1molMnO2转移2个mol电子，该反应的离子方程式为。这个我们必须要结合流程才能知道反应如何进行，才能写出离子方程式。回头看流程。铜矿酸浸后的滤液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+，用NH4HCO3调pH高值到1.5～2.0后就加入少量MnO2，做什么用呢？结合后面流程，加入NH4（SO4）2后过滤，上面流程得CuSO4，下面流程得到一种叫黄铵铁钒的物质。再看看第④小题，步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3（SO4）2（OH）6？邬+6H+。

教师活动：（提问）同学们仔细分析一下，我们读完题目时就已经知道了实验目的是为了获得CuSO4要除去铁元素。那么第④小题流露给我们的什么信息？

学生活动：铁元素以Fe3+的形式被除去。

教师活动：（提问）分析完这些，结合铜矿酸浸后的滤液，加入了少量MnO2的作用是什么？

学生活动：是将Fe2+氧化成Fe3+。

教师活动：那第③小题确定就是Fe2+与MnO2反应，那就是氧化还原反应的知识了。题目中给我们“1molMnO2转移2个mol电子”，是要告诉我们什么呢？

学生活动：反应后生成Mn2+，Mn从+4价降到+2价。

教师活动：你们说得很好，经过我们这样的分析，本道题成功被解决了。

设计意图：引导、培养学生从题干或材料中获取有用信息的能力。掌握“化学工艺流程图”的解题方法与技巧。

教师活动：④步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为

3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3（SO4）2（OH）6？邬+6H+

过滤后母液的pH=2.0，c（Fe3+）=amol・L-1，c（NH4）=bmol・L-1，

c（SO42-）=dmol・L-1，该反应的平衡常数K=（用含a、b、d的代数式表示）。那读完本道题，我们同学可以放宽心了，因为本题和流程没有关系了，我们不用管流程了，只需用我们所学的关于平衡常数K的表达式进行解答就可以了。

[小结]

分析本道例题后，请同学们自己回味一下我们刚才的分析解题思路。小结一下解答化学工艺流程图的方法。然后完成练习卷上的2013年福建省质检理综24（3）。

（3）利用Na2S为沉淀剂由锌灰可制得ZnS。锌灰经稀硫酸浸取后所得浸取液含Zn2+、Cd2+、Al3+、Fe2+、Fe3+等，由该浸取液制备ZnS的工艺流程如下图所示。

①步骤（i）所得滤渣中含有铝元素的物质为（填化学式）。

②步骤（ii）所加ZnO的作用为。

③步骤（iii）中得到Cd单质的离子方程式为。

学生活动：小结解题方法，练习2013年福建省质检理综24（3）。

设计意图：强化解题方法，培养独立思考、解决问题的能力。

教师活动：（总结）化学工艺流程图对我们来说看起来似乎是比较难，俗话说一口吃不成大胖子，只要我们同学夯实基础知识，掌握解题方法，再经过一段时间的练习，积累一些解题的经验，那么我们就可以较轻松地解答这种题型。

【教学反思】

化学工艺流程图虽然题型较为新颖，但是只要学生掌握了解题的方法与技巧，也可以取得较高的分数。在以后的教学笔者认为要注意以下两点：

1.注重提高学生知识储备的数量和质量。化学工艺流程图涉及的知识点多，综合性高。如果学生知识储备数量大，质量高，看到题目后能快速反应出答题的方向，那么解决问题的成功率就会加大。