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《化工仪表与自动化》课程教学与环境保护的结合分析论文

《化工仪表与自动化》课程教学与环境保护的结合分析论文

《化工仪表及自动化》，是化工类学科一门重要的专业基础课，

主要应用自动控制、仪器仪表及计算机等学科的理论与技术为化学工

程相关学科服务。本课程适用于化学工程中的各专业，如化学工程与

工艺、生物工程、食品科学与工程、制药工程、高分子材料与工程、

环境工程。该课程主要介绍了化工生产过程中的自动调节及控制系统

方面的基础知识，构成自动调节系统的对象和仪表，以及各类简单、

复杂控制系统及计算机控制系统等。近年来，《化工仪表及自动化》

已成为绝大多数高等院校的必修或选修课程，高校教师们都试图在理

解《化工仪表及自动化》教科书内容、传授主题教学大纲的基础上，

新的教学方法，寻找新的教学热点，拓展新的教学领域。石梅、

李中等老师提出要突出高新技术、与实验结合。北京化工大学、天津

大学、扬州大学等都探索了互动式教学和研究型教学。为响应教育部

就出台了《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意

见》，华东理工大学、中国矿业大学(北京)都尝试了《化工仪表及自动

化》双语教学模式，效果显著。对于煤炭类院校的学生，在我国当前

煤化工大力发展的阶段，煤炭院校化工及相关专业的学生，充分了解

我国当前煤化工领域工作环境，在走出大学校门、涉及化工仪表及自

动化方面工作时，才能工作的得心应手。

我国在经历了过去30多年的高速发展后，经济社会产生出很多问

题，特别是近几年的环境问题，已经成为制约我国长期可持续发展的

主要因素。对于煤化工行业排放的大量废气，是当前以及未来很长一

段时间需要解决的问题，也是煤化工专业学生可以涉足的重要工作领

域。

本文在总结前人教学经验的同时，使《化工仪表及自动化》教学

过程与环境污染防治相结合，特别针对化工仪表的使用及自动化生产

过程中产生的废气进行有效治理，对新的教学过程进行了探索与思考，

使《化工仪表及自动化》教学既与环保的煤化工生产实际接轨，又生

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动活跃具有特色，为其他课程与环保主题结合教学提供示范。

1涉及环境保护的课程章节介绍在化工生产

过程中主要涉及到环境污染物监测和控制的`章节包括第3章——

检测仪表及传感器，第5章——执行器，第9章——计算机控制系统。

也就是说，自动控制系统的各个环节(包括控制对象本身，测量元件、

控制仪表、执行机构)，以及各环节集成后在化工企业普遍使用的计算

机控制系统都会涉及到环境保护的议题。

第3章——检测仪表及传感器主要包括压力检测及仪表、流量检

测及仪表、物位检测及仪表、温度检测及仪表及各种气体传感器等，

容易出现气体泄漏的主要是压力检测仪表和流量检测仪表，以及检测

有害气体的气体传感器接口位置。压力检测仪表主要涉及气体压力的

检测和控制，其中包括所有负压原料气体，中间产物气体，目标产品

气体，污染排放的废气等压力的检测。压力控制在生产过程限值之内

才能保证安全生产，避免燃爆发生，避免有毒有害气液泄露，限制气

体污染物(如SO2、NOx、可挥发性有机物(VOCs)等)达标排放，压力

仪表一旦发生泄漏，轻则排放出大量有害气体，重则发生爆炸事故。

流量检测仪表也主要涉及气体流量的检测与控制，其中包括所有原料

气体，中间产物气体，目标产品气体，污染排放的废气等流量的检测，

流量检测仪表的接口位置容易发生泄漏，一般只会发生有害气体的泄

漏，很少发生爆炸事故。有害气体的传感器通常都会布置于气体的管