全国大学生化工设计大赛是由中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化工类专业教学指导委员会主办的化工设计比赛。对于化工专业同学来说是不可多得的比赛及实践机会。比赛从三月开始到八月结束。从寒假起就应该开始准备了。
一、专业课内容
想进行工艺设计是离不开扎实的专业课基础的,那么对于参加比赛来说,如下几门大三课程就需要好好学了
化工原理(上)&(下)⭐⭐⭐⭐⭐
听名字就知道重要性的专业课,完成工艺设计并符合过程经济性、操作性、合理性、可靠性与安全性,其实讲究的的就是对单元操作的理解与操作之间的组合方式。那么各种单元操作的原理、方法和设备就必须熟练掌握。除了前期的工艺设计,后期的控制及设备布置都离不开化工原理的知识。
化工工艺学⭐⭐⭐⭐⭐
设计一个工艺必然不是凭空创造出来的,那么就需要学习工艺学知识来了解现有工艺的生产过程是怎样的,了解现有工艺如何处理原料的预处理、反应、产物的分离及精制。除了单纯了解现有工艺外,还需思考为何现有工艺使用了这种单元操作,这种流程。
化学反应工程⭐⭐⭐⭐
反应是化工过程的特色,也是化工生产的核心。学会化反才能读懂化工小试或中试文章的反应部分在干什么,学好化反才知道如何设计一个合适的反应器。
化工热力学⭐⭐⭐⭐
首先学会热力学才能计算相平衡和其他物性参数,而不少单元操作的模型都需要计算相平衡。其次学习了热力学能了解化工生产中的能量应用到哪了。
化工过程分析与合成⭐⭐⭐⭐
分析指把系统分解为各个属性,合成是指在过程单元结合起来,这门课会教大家如何从对单元操作建模到打通整个流程,也会教如何整体分析整个系统并进行优化。这门课结合化工原理和热力学的知识就能解决大多数Aspen Plus的错误,学习这门课还能学会如何优化工艺条件。
化工应用数学⭐⭐⭐
信息与文献检索⭐⭐⭐
过程测控技术⭐⭐⭐
传递过程原理⭐⭐⭐
软件基础
设计用到的专业软件是不可或缺的,想在比赛中有个好成绩就必须提前在寒假中学习并基本掌握常见软件使用。注意统一团队内的软件版本。常见的设计用软件如下所示:
AspenPlus
Aspen Plus是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统,其源自于美国能源部20世纪70年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的联合研究项目。该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。
队伍内至少需要有两个人会调整Aspen,所有人均需会看。
AutoCAD
绘制PFD和P&ID及其他图纸必备。
队内所有人均需掌握绘制及看图,并须熟练使用图层/块等功能。
Office2016或Office365
协作文件写作必备,不推荐其他文档软件,不能应付大型文件。
队内须有一人会开Office协作并会处理文件冲突,所有人均需掌握Office样式的使用方式。
Acrobat
处理PDF文件提交作品用。
队内至少有一人会合并PDF。
腾讯QQ
建群,发送文件会在群文件中有存储。千万不要用微信传文件。
文献检索准备
化工设计离不开大量的文献检索,这里至少需要提前掌握以下工具的用法:
百度学术/谷歌学术
专业的学术搜索引擎,需要掌握使用关键字搜索的方式并会指定文献类型。
百度或其他搜索引擎
众多标准/企业内部文件都能在搜索引擎上查到。但是要学会甄别信息来源的可靠程度。
校内提供的数据库的搜索和使用方法
找到文献需会下载
校内图书馆的查询与借阅
学会在图书馆查询、找到并成功借阅书籍
其他图书馆查询与借阅
学会在国图/首图查询借阅(非必须)
文献传递方式
当本校图书馆不能提供所需文献时需要使用百链或者Balis进行馆际互借(书)和文献传递(文章)。
资料准备
兵马未动,粮草先行。假期就需要开始收集往届的比赛资料,包括提交上去的比赛文件和图纸,答辩时的讲稿和PPT等。
实战准备
可以找个往届题目开始搜集文献和尝试着搭Aspen,重点是搜集通用的标准并练习常用的设计操作。