過程裝備與控制工程歷史發(fā)展過程.doc

過程裝備與控制工程歷史發(fā)展過程 XXX1 過程裝備與控制工程 學(xué)號：XXXXX摘要：本文詳細(xì)論述了過程裝備與控制過程專業(yè)的歷史發(fā)展過程。關(guān)鍵字：過程裝備與控制工程；歷史發(fā)展Abstract:This article discusses the historical development process of the major of Process Equipment & Control Engineering in detail.Keyword：the major of Process Equipment & Control Engineering； historica1.早期化機(jī)專業(yè)的發(fā)展我國的“過程裝備與控制工程專業(yè)”的前身為“化工機(jī)械專業(yè)”，它成立于二十世紀(jì)五十年代初期，自1952年在院系調(diào)整中建立以來，走過了近50年。專業(yè)創(chuàng)立初期，以前蘇聯(lián)為藍(lán)圖，我國培養(yǎng)了一大批化工機(jī)械類教學(xué)、科學(xué)研究、設(shè)計制造與使用的優(yōu)秀人才，“化工機(jī)械”規(guī)模已初步形成。1951年第一個“化學(xué)生產(chǎn)機(jī)器與設(shè)備”專業(yè)在大連工學(xué)院首先成立。1952年全國大學(xué)院系大調(diào)整，天津大學(xué)、浙江大學(xué)、華東化工學(xué)院、華南工學(xué)院、成都工學(xué)院、杭州化工學(xué)校(中專班)等，成立“化學(xué)生產(chǎn)機(jī)器與設(shè)備”專業(yè)，簡稱為“化機(jī)專業(yè)”?；W(xué)院一般設(shè)有化工機(jī)械系，其中設(shè)置“化機(jī)專業(yè)”，1957年增設(shè)了“化學(xué)工程學(xué)專業(yè)”，1958年又增設(shè)了“化工機(jī)械制造”和“化工自動控制”兩個專業(yè)。研究生招生恢復(fù)后，華東化工學(xué)院和浙江大學(xué)的化工機(jī)械專業(yè)成為全國首批碩士點和博士點，定名為“化工過程機(jī)械專業(yè)”。 早期的化機(jī)專業(yè)基本上以化工為基礎(chǔ)再加機(jī)械。六十年代以后化學(xué)工程專業(yè)的興起，使不少學(xué)校淡化了化工的基礎(chǔ)。與此同時，西方壓力容器技術(shù)的蓬勃發(fā)展又為化機(jī)專業(yè)展現(xiàn)了一個嶄新寬廣的前景。各校根據(jù)自身條件的不同又形成了不同的特色。有些學(xué)校以研究壓力容器為主，有些學(xué)校仍然繼續(xù)過程設(shè)備或化工機(jī)器的研究。英美國家的化工系一般分成兩個專門化方向：一部分搞工藝，一部分搞設(shè)備。當(dāng)時按照蘇聯(lián)的模式，化工與機(jī)械并重，既要讀機(jī)械系的機(jī)械，又要讀化工系的化工。專業(yè)課讀化工設(shè)備，但是其中化工機(jī)器的內(nèi)容較少。1954年，蘇聯(lián)教授杜馬什涅夫赴大連工學(xué)院進(jìn)行講學(xué)。全國各校選派了12位教師和10位研究生去進(jìn)修，與杜馬一起制定了我國第一份化工機(jī)械的教學(xué)計劃。2.化機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)早期的思路是培養(yǎng)大量能夠從事化工設(shè)備運轉(zhuǎn)并具備一定設(shè)計能力的工程技術(shù)人員，包括設(shè)備的采購、安裝、維護(hù)、零配件管理等方面的工作。自1952年專業(yè)調(diào)整以來，化工專業(yè)分為兩種類型：工藝類和機(jī)械類。工藝類專業(yè)主要學(xué)習(xí)化學(xué)類知識，機(jī)械課程不多，而機(jī)械類剛好相反。1956年教育部與各部委聯(lián)合成立了教材編審委員會，計劃編寫自己的教材。同年，教育部在北京石油學(xué)院等院校又增加了一批化機(jī)專業(yè)。這樣全國的化機(jī)專業(yè)已增加到十幾所院校。從五十年代開始，化工機(jī)械專業(yè)根據(jù)社會的需求，經(jīng)過20年的文革，再直至八十年代達(dá)到鼎盛，再到后來經(jīng)過九十年代信息技術(shù)的洗禮，經(jīng)過幾十年年的搖擺和曲折，在不斷改革的一次次教學(xué)計劃、大綱和統(tǒng)編教材中，演變?yōu)椤斑^程裝備與控制工程”專業(yè)。如今的“過程裝備與控制過程”，著重培養(yǎng)具備機(jī)械熱加工基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事熱加工領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、試驗研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級工程技術(shù)人才本專業(yè)涉及領(lǐng)域廣，接觸面大，具有很強(qiáng)的包容性，可以融入很多專業(yè)助其發(fā)展。它的專業(yè)特點使它必須順應(yīng)時代的發(fā)展趨勢，不斷地汲取新知識以服務(wù)其它行業(yè)。這也決定了它必定用不“過期”。3.化機(jī)專業(yè)加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容八十年代初重建化機(jī)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會時，許多學(xué)校已開始招收化機(jī)專業(yè)碩士生。當(dāng)初的化學(xué)工程專業(yè)已經(jīng)成為規(guī)模很大的專業(yè)?；瘷C(jī)專業(yè)要加強(qiáng)機(jī)械，教育內(nèi)容要現(xiàn)代化，于是專業(yè)課程內(nèi)容大大增加。壓力容器、化工設(shè)備、化工機(jī)器及化機(jī)制造這四門課獨立設(shè)課。此外還增加了斷裂力學(xué)、有限元分析等課，進(jìn)一步削弱了化工而加強(qiáng)了機(jī)械，內(nèi)容實現(xiàn)現(xiàn)代化。又為了保存好這個專業(yè)，增加了自動控制及儀表專業(yè)。根據(jù)當(dāng)時的狀況，懂壓縮機(jī)的人不懂編程，懂編程的人不懂壓縮機(jī)，懂自動控制和儀表的人不懂化學(xué)反應(yīng)。而企業(yè)需要既懂工藝又懂設(shè)備和控制的復(fù)合型人才，于是這一要求就歷史性地落在化工機(jī)械專業(yè)的身上。4.專業(yè)調(diào)整中的化機(jī)專業(yè)九十年代末期，我國經(jīng)歷了建國以來最大規(guī)模的專業(yè)調(diào)整。從一千多個專業(yè)，減少到二百五十個。在這次調(diào)整中，化工部化工機(jī)械教學(xué)指導(dǎo)委員會經(jīng)過廣泛的調(diào)查研討，分析了國內(nèi)外化工類和機(jī)械類高等教育的現(xiàn)狀、存在問題和未來的發(fā)展，向教育部提交了把原“化工設(shè)備與機(jī)械”本科專業(yè)改造建設(shè)為“過程裝備與控制工程”本科專業(yè)的總體設(shè)想和專業(yè)發(fā)展規(guī)劃建議書。1998年3月教育部正式批準(zhǔn)，更名為“過程裝備與控制工程”專業(yè)，并歸入機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會。此后，一批院校利用原有相近專業(yè)（如真空技術(shù)及設(shè)備、糧食機(jī)械、輕工機(jī)械、食品機(jī)械、造紙機(jī)械、制藥機(jī)械等等）的辦學(xué)條件，也紛紛成立了“過程裝備與控制工程”專業(yè)，使全國具有該專業(yè)的院校由1998年的43所發(fā)展至2003年的72所，大大加強(qiáng)了該專業(yè)的培養(yǎng)規(guī)模，擴(kuò)大了該專業(yè)的專業(yè)內(nèi)涵、覆蓋領(lǐng)域和影響力?；瘷C(jī)專業(yè)為新中國的化工、石油化工和相關(guān)流程工業(yè)的發(fā)展壯大建立了不可磨滅的功績。5.面向21世紀(jì)的化工機(jī)槭技術(shù) 發(fā)展高科技實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，積極推進(jìn)具有戰(zhàn)略意義的高技術(shù)研究，加快高新技術(shù)向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)滲透，是我國在科技進(jìn)步和創(chuàng)新方面致力實現(xiàn)的目標(biāo)?；C(jī)械技術(shù)從根本上說是過程放大技術(shù)，因此高技術(shù)過程工藝的工業(yè)化實現(xiàn)離不開化工機(jī)械技術(shù)的支持。同時面向高技術(shù)發(fā)展的需求開發(fā)先進(jìn)的過程設(shè)備，也是化工機(jī)械制造業(yè)自身發(fā)展的需求。近年來化工過程機(jī)械市場競爭的結(jié)果表明，只有重視過程單元設(shè)備開發(fā)的企業(yè)才能得以生存和發(fā)展，今后的競爭還將表明只有面向高技術(shù)過程進(jìn)行設(shè)備開發(fā)的企業(yè)才有持久的生命力。先進(jìn)的能源與環(huán)保技術(shù)：能源領(lǐng)域的高新技術(shù)過程對于化工機(jī)械技術(shù)是富有挑戰(zhàn)性的。我國863高技術(shù)研究計劃在后續(xù)能源主題中提出發(fā)展生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)和生物質(zhì)液體燃料技術(shù)，許多設(shè)備的開發(fā)研制均與化工機(jī)械相關(guān)。先進(jìn)的生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)包括流化床燃燒、生物質(zhì)綜合氣化和生物質(zhì)外燃?xì)馔钙较到y(tǒng)，流化床鍋爐技術(shù)獨有的流態(tài)化燃燒方式，使它具有些傳統(tǒng)鍋爐所不具備的優(yōu)點，可以燃用常規(guī)燃燒方式難以使用的生物質(zhì)材料，目前循環(huán)流化床鍋爐的能力已達(dá)250兆瓦，發(fā)達(dá)國家近年來著力開發(fā)使生物質(zhì)氣化驅(qū)動燃機(jī)并結(jié)合循環(huán)流化床的聯(lián)臺循環(huán)技術(shù)。固體生物質(zhì)的熱解液化是開發(fā)利用生物質(zhì)能的有效途徑。它是在中溫500左右，高加熱速率(可達(dá)10000)和極短氣體停留時間(約2s)的條件下，將生物質(zhì)直接熱解，經(jīng)快速冷卻而得到液體油。其最大的優(yōu)點就在于產(chǎn)品油的易存儲和易輸運，不存在產(chǎn)品的就地消費問題，因而得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。其關(guān)鍵技術(shù)便是熱解液化的反應(yīng)器，目前具有應(yīng)用前景的技術(shù)包括載流床、旋風(fēng)床、真空移動床，旋轉(zhuǎn)錐以及循環(huán)流化床等。燃料乙醇是一種可冉生資源和環(huán)保產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)相對成熟，年產(chǎn)60萬噸的生產(chǎn)裝置是我國十五重點建設(shè)項目之一，其中熱耦臺精餾裝置、選擇性吸附設(shè)備等制造技術(shù)也為化工機(jī)械技術(shù)提供了發(fā)展的空間。高溫氣冷堆與常規(guī)的核反應(yīng)堆相比有明顯的優(yōu)勢，除了用于發(fā)電，其產(chǎn)生的高品質(zhì)熱能(1000C氣體)還可用于等離_冶金、等離子噴射沉積等先進(jìn)的冶金技術(shù)，亦可直接用于煤氣化和甲烷轉(zhuǎn)化技術(shù)，但其裝置的抗蠕變和疲勞、抗腐蝕的設(shè)計十分重要，除r反應(yīng)堆，氦氣換熱器，氦氣透平、蒸汽發(fā)生器等產(chǎn)品的設(shè)計制造均有很高的難度。 潔凈煤技術(shù)也是我國優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)領(lǐng)域，為了達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的目的，必須高度重視發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐，高效低污染的中小鍋爐和燃煤系統(tǒng)，水煤漿制備與燃燒裝備、以及消煙除塵設(shè)備技術(shù)和脫硫脫硝設(shè)備技術(shù)，開發(fā)先進(jìn)的煤炭氣化設(shè)備技術(shù)、煤炭液化設(shè)備技術(shù)等等。 納米材料制備技術(shù)：粉體設(shè)備技術(shù)是化工機(jī)械技術(shù)的主要分支，而納米粉體的制備技術(shù)則是其前沿技術(shù)。超臨界流體技術(shù)：超臨界流體是指在臨界溫度和臨界壓力以上的流體。超臨界流體萃取分離過程的原理是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關(guān)系，即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進(jìn)行的。這一技術(shù)目前已被廣泛地應(yīng)用于食品加工，如提取豆油、從咖啡豆中萃取咖啡因，醫(yī)藥保健品生產(chǎn)，如中草藥有效成分提取方面，天然香精香料的提取，制備液體燃料等諸多方面，因此化工機(jī)械技術(shù)應(yīng)用于超臨界萃取的產(chǎn)業(yè)化具有廣闊的前景。 微小型化學(xué)化工機(jī)械：微機(jī)械在航空航天、精密儀器、材料、生物醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力，受到世界備囤的高度重視，被譽(yù)為20世紀(jì)十大關(guān)鍵技術(shù)之首，21世紀(jì)最具代表性的技術(shù)之一。而微小型化學(xué)化工機(jī)械由于以化學(xué)化工過程為基礎(chǔ)，因此比一般意義上的微機(jī)械更加復(fù)雜。微小型化學(xué)化工機(jī)械可以分為兩類：一者為強(qiáng)化化工過程的微小型機(jī)械，通過過程效率的強(qiáng)化，使得設(shè)備體積大大減小，在未來有可能實現(xiàn)臺式計算機(jī)一樣大小的高效生產(chǎn)的工廠；另者則指以微型化學(xué)化工機(jī)械產(chǎn)品為主組成的微儀器，通過進(jìn)一步的微型化，實現(xiàn)芯片上的實驗室。 對于過程強(qiáng)化，目前已有了一些實例，可以大大縮小傳統(tǒng)設(shè)備的體積，如靜態(tài)混合反應(yīng)器、超重力傳質(zhì)設(shè)備、緊湊式換熱器、構(gòu)件催化反應(yīng)器等。日本提出的無配管化工裝置的概念力圖將反應(yīng)器上的外接管道減少到最低限度，反應(yīng)器將各種新型化工單元設(shè)備的功能集于一身，有效地縮小了體積。由于設(shè)備的效率提高、生產(chǎn)成本將降低、設(shè)備和基建的投入減少，同時污染減少、安全可靠性大大提高。6.結(jié)束語由歷史發(fā)展來看，“過程裝備與控制工程”經(jīng)過曲折的發(fā)展，經(jīng)歷了從“化機(jī)”到“過控”的歷史變革，可以說它是化工乃至其它相關(guān)領(lǐng)域近幾十年經(jīng)驗和需求的總和。本專業(yè)涉及領(lǐng)域廣，接觸面大，具有很強(qiáng)的包容性，可以融入很多專業(yè)助其發(fā)展。它的專業(yè)特點使它必須順應(yīng)時代的發(fā)展趨勢，不斷地汲取新知識以服務(wù)其它行業(yè)。在新世紀(jì)中，化工機(jī)械學(xué)科專業(yè)經(jīng)過內(nèi)涵拓展和學(xué)科交叉，無論是學(xué)科建設(shè)，還是人才培養(yǎng)，都已走出了低谷，形成了一套行之有效的教學(xué)模式和許多特色研究方向。在國家大力振興裝備制造業(yè)、提倡自主創(chuàng)新和加大重大裝備國產(chǎn)化進(jìn)程的宏偉大業(yè)中，化工機(jī)械學(xué)科專業(yè)完全可以大有作為。化工機(jī)械的基本原理可以適用于所有的過程以及相關(guān)工業(yè)，把“化工機(jī)械”拓寬為“過程裝備與控制”，為我國工業(yè)