案例贯穿法在《化工安全与环保》教学中的实践

化工安全与环保是一门综合性较强的课程,为了与新工科理念相匹配,授课过程中要求教师具备较强的理论基础、丰富的工程经验,能够对工艺案例进行深入分析。同时又要求教师富有创新性及前瞻性,能够对存在的问题提出创新优化与升级改造方法。如何将以上内容有效融合使学生切实深刻理解化工安全与环保的内涵,有效完善学生的知识体系,显得尤为重要,本课程教学团队在该方面进行了探索。     

CFD优化管线式高剪切混合器停留时间分布

基于计算流体力学（CFD）的方法,采用Fluent软件,结合大涡模拟（LES）湍动模型和组分物料运输模型（SPE）对中试规格的管线式叶片-网孔型高剪切混合器的停留时间分布（RTD）进行预测,与实验结果相比,其误差在14%以内,说明此方法具有较高的可靠度。基于此方法,研究了定子开孔形式、腔室结构及定转子安装方式对停留时间分布的影响,使其适用于快速反应过程。结果表明：圆形、菱形、“S”形以及齿形4种不同开孔形式的定子,圆孔开孔定子效果最优;轴向长度缩短至与出口管径相同,蜗壳形状的腔室外壳,出口管与腔室相切时效果最优;定转子偏心安装能够改善其效果,但功耗增加。经过优化后的反应器具有广泛的应用,特别的是将其用于许多快速化学反应过程时,由于停留时间短、混合效果好,其混合性能明显优于许多传统的反应器。     

高剪切混合器研究与应用进展

高剪切混合器作为一种能量密集型的过程强化手段,具有剪切速率高、局部能量耗散率高的特点,可以实现均质、乳化、溶解、分散、悬浮、结晶、破碎、反应等过程的强化,但尚缺少理性设计方法的系统研究。本文简述了高剪切混合器分类、工作模式,总结了操作参数、结构参数、物性参数等对高剪切混合器的流动与返混特性、微观混合特性、乳化和液液传质特性、气泡分散与气液传质特性、固体破碎与分散特性等的影响规律,简介了高剪切混合设备的工业实用案例;进而提出了该领域有待深入拓展的研究方向,包括高剪切混合器能量效率的提升途径、多相体系下高剪切混合器模型的建立方法、高剪切混合器与其他单元操作耦合规律、高剪切作用与外场协同强化机理、基于高剪切混合器的过程强化工艺优化等。     

“双创”理念融入化工过程设计线上线下协同教学的改革与实践

化工过程设计是化工专业开设的一门兼具综合性和实践性的课程，主要是让学生综合应用化工专业的基础知识和理论来完成某一化工项目从原料到产品的设计过程。文章分析了面向解决复杂工程问题能力培养的化工过程设计实践现状，在此基础上提出将“双创”理念融入该课程线上线下协同教学中，并对教学内容和评价体系的建设情况进行了阐述。此次课程教学改革有助于学生增强创新创业意识、树立正确的设计思想、提升解决复杂工程问题的能力。