淺談《化工單元操作》教學中節能降耗意識的培養

周艷玲（上海石化工業學校,上?！?01512）

淺談《化工單元操作》教學中節能降耗意識的培養

周艷玲
（上海石化工業學校,上海201512）

能源是戰略資源，是化工企業生存和發展的重要物資基礎。本文針對職業學?；I學生的從業特點，分析教學過程滲透節能降耗理念，培養學生節能降耗意識的重要性，并以《化工單元操作》課程為切入點，對培養學生的節能降耗意識進行了探究。

節能降耗；意識培養；化工單元操作；精餾

1　引言

1.1化工企業節能降耗的重要性

能源是戰略資源，是國民經濟發展的基礎，是化學工業原料、燃料和動力的源泉?；瘜W工業是采用化學方法實現物質轉換的過程，同時也伴隨著能量的變化，面臨著目前世界上能源短缺、環境惡化、競爭激烈的現狀和形勢，作為高耗能行業之一的化工行業實施節能降耗就顯得尤為重要。節能降耗，簡言之就是節約能源、降低消耗，用最少的投入去獲取最大的經濟效益。節能降耗，提高資源的利用效率，是企業的生存之本，是緩解化工企業能源約束矛盾的根本措施，是增強化工企業競爭力和實現化工企業可持續發展的必然要求，也是保護環境的最佳手段?；て髽I應樹立一種“點點滴滴降成本，分分秒秒增效益”的節能意識，以最好的管理，來實現節能效益的最大化?！吨腥A人民共和國節約能源法》規定節約能源是指加強用能管理，采取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施，從能源生產到消費的各個環節，降低消耗、減少損失和污染物排放、制止浪費，有效、合理地利用能源。因此，化工企業的節能降耗勢在必行。

1.2職業學校培養學生節能降耗意識的必要性

職業學校為化工企業培養第一線的操作工，將來他們是能源最直接的使用者和操作者，對企業節能降耗工作的具體落實具有舉足輕重的作用。不可否認的是，目前不少中職學生的能源危機感和節能環保意識都是比較薄弱的，職業教育不應僅限于培養學生的動手操作技能，更應承擔起培養具有社會責任感的節能型人才的責任。

課堂教學作為學校教育教學的主陣地，在教學中對其進行節能降耗意識的培養尤其重要?！痘卧僮鳌肥腔ゎ惣跋嚓P專業的一門重要的工程技術課程，課程所涉及的知識和技能在實際生產中具備很高的應用價值，是培養學生專業職業能力的一門必不可少的課程?！痘卧僮鳌氛n程的教學正在實施以真實的生產問題為學習任務的工作場景教學模式，注重做到理實一體，做學結合，努力培養和提高學生的職業能力。正因為如此，實訓裝置的利用率非常高?；卧僮鲗嵱栄b置不僅承擔了校內學生的實訓，還承擔了校外一些機構的培訓，除了基本的設備檢修和節假日之外，設備基本上都是處于運轉狀態，能源消耗量較大。另外，多數操作者操作實訓裝置僅僅是為了完成操作任務，很少或沒有認真考慮過能源的使用情況及能耗成本。鑒于為企業培養具有節能降耗理念的一線操作工和為我校創建節約型校園增磚添瓦的雙重目的，筆者認為，作為從事《化工單元操作》課程教學的一線教師，在教學中對學生進行節能降耗意識的培養不僅義不容辭，而且刻不容緩。

2　教學中節能降耗意識的培養措施

節能降耗意識的培養并非一朝一夕就能完成的，需要長期不斷灌輸。除了在教學中滲透日常生活中的節能意識之外，也需要老師的言傳身教。結合本課程的性質特點，筆者探索出以下節能降耗意識培養的措施。

2.1結合課程內容，滲透節能降耗理念

化工單元操作的種類很多，但是無論哪一類單元操作，從原料種類到涉及的公用工程都是能源，節能降耗理念必須在培養學生建立能源概念的前提下，尋找相應的載體進行滲透。根據課程標準，筆者和同仁們精心梳理教學內容，在教學中尋找切入點，力求適時適機適當地將節能降耗意識有機滲透于教學中，提高滲透與教育實效。該課程中流體的黏性、管子規格的選擇、流體阻力、回流比的選擇、吸收劑用量的選擇等等均涉及能量或物料消耗，在學習過程中應體現降低能耗的重要性，灌輸節能降耗的理念。如吸收劑用量的選擇，雖然吸收劑用量增大會提高吸收效果，但吸收劑消耗量大，輸送過程的能耗也大，所以吸收劑用量不是越大越好，而是根據實際情況合理選擇。再如我校精餾裝置的原料在進入精餾塔之前先與塔頂蒸氣在列管式換熱器內交換熱量，此處的亮點在于不僅可以利用塔頂蒸氣放出的熱量預熱原料，同時也用原料冷凝冷卻了塔頂蒸氣，從而達到節能的目的?？傊?，在教學中，適當穿插節能降耗的環節，提高學生的能源憂患意識和節約意識，使其深刻認識到節能降耗是化工企業的生存之本，立足之基，作為將來從事化工企業的一線操作工，有責任和義務為化工企業的節能降耗做出自己的貢獻。

2.2結合操作裝置，踐行節能降耗措施

節能降耗的真正落實必須是建立在對裝置的實際操作上。為了將節能降耗理念最大限度地融入裝置操作上，筆者和同仁們共同開發出能夠通過提高操作水平進行節能降耗的裝置，并將這些改造成果和意義潛移默化地“移植”到教學過程中。下面以精餾裝置為例介紹。

精餾是化工、石化、醫藥等過程的重要單元操作，其能耗約化工生產的60%，精餾裝置能耗主要包括水耗、電耗、原料消耗等。筆者在工作場景教學模式下進行精餾理論和裝置操作教學的同時，也會有針對性地引導學生思考和感受：如何降低單位產品的能耗，優化操作控制，合理控制產能、質量、消耗等技術和經濟指標等。

2.2.1采用最佳進料熱狀況

當進料流量和組成、產品流量、塔板數和板效率、回流比等參數不變的情況下，進料熱狀況的不同將造成精餾塔中精餾段和提餾段氣液兩相流量的變化，從而影響塔的分離能力以及再沸器和冷凝器的熱負荷，即影響精餾塔能量的消耗。冷液進料時，塔的分離能力較高，但是能耗較大，隨著進料熱狀況參數q的數值減小，塔的分離能力下降，但是能耗也隨著減小。在能夠滿足分離要求的前提下，使進料處在較小q值的熱狀況，可以達到節能的目的。

在明確進料熱狀況對分離能力和能耗的影響之后，要求學生探究最佳進料熱狀況，從而達到滿足分離要求和節能的雙重目的。目前，我校的精餾裝置可以通過調節預熱器的加熱電壓控制進料熱狀況，故實訓過程中讓學生通過分析得出最佳進料熱狀況后實施調節操作，從而在精餾操作的第一環節就達到節能降耗的滲透。當然，悄然滲透與教學目標的達成是不矛盾的，我們的目的不僅僅是使精餾過程得以節能，而且同時也應提高產品的產量和質量，提升操作者的操作水平。

2.2.2選擇適宜回流比

回流比的大小,對精餾過程的分離效果和經濟性有著重要的影響。增大回流比，在精餾裝置一定的情況下，可提高產品純度；但回流比的增大，加大了塔釜塔頂的溫差，勢必要求再沸器產生的蒸氣量相應增加，即精餾塔的能耗也相應增加。減小回流比，在精餾裝置一定的情況下，勢必會降低產品純度；但回流比的減小，也要求再沸器產生的蒸氣量相應減小，即精餾塔的能耗也相應減小?？梢?，回流比直接影響再沸器的熱負荷，決定精餾分離的能耗。在能夠滿足分離要求的前提下，盡量減小回流比，可以達到節能的目的。

筆者在帶領學生理解回流比對產品純度和能耗均有影響的同時，注重引導學生分析和討論怎樣選擇回流比，做到既可以提高產品純度又可以減小能量消耗。在此基礎上，啟發學生實戰操作，通過改變回流量和采出量進行回流比的調節，在適宜回流比的前提下進行物料分離，不僅保證了產品純度，提高了操作水平，也達到了節能的目的。當然，回流比不是一成不變的，而是根據精餾分離的具體情況的改變而改變的，其目的就是在滿足產品質量的前提下盡可能做到提高產量和節約能耗，這是對操作者操作水平的考驗。

2.2.3其他

精餾是個復雜的單元操作過程，影響裝置產能、質量、消耗指標的因素還有再沸器的加熱量、冷凝器的水用量、原料液的進料量等等，它們之間相互聯系又相互制約，操作過程中要合理調節，才能滿足指標要求，這也體現了裝置節能降耗的復雜性。因此，筆者在教學過程中，有的放之地帶領學生綜合考慮問題，通過對裝置的實際操作探究最佳操作條件，不僅提高了操作水平，而且也進一步強化了學生的節能降耗意識。

另外，筆者和同仁們還通過教學軟件對學校缺乏的熱泵精餾、采用中間冷凝器和中間再沸器的精餾、多效精餾等虛擬裝置對學生進行節能方面的分析與討論，了解更多精餾過程的節能技術，開拓學生知識面。

2.3結合評價考核，增加節能降耗要素

學業評價是對學生的知識和能力水平進行價值判斷的過程。學校對學生的要求也應與企業對員工的要求一致，為了與企業要求接軌，《化工單元操作》課程的學業評價在原來課堂紀律、作業筆記、活動參與、安全紀律、崗位技能、工作態度、團隊協作等要素的基礎上增加了節能評價要素。例如，將學生在裝置操作過程中有無及時關閉裝置的相應電源及閥門納入評價內容等。這樣，教學就不僅僅注重職業技能培養，還兼顧職業態度、職業意識、安全環保、溝通表達、團隊合作等多種職業素養的培養。

裝置操作的好與壞不僅取決于操作的規范性，更取決于對質量指標的控制，因此對學生裝置操作的考核方面增加了能耗考核環節?；卧僮餮b置的考核兼顧規范操作、安全操作、技術指標三個方面，其中技術指標包括工藝指標的合理性、裝置穩定時間、產品濃度、產品質量、原材料消耗、水電能耗等內容，且技術指標所占比例較大。這樣，讓學生在裝置運行過程中融入了化工企業的生產經營理念，讓低耗、優質、高產銘刻于每個學生內心深處，與生產實際吻合度較高。

另外，筆者不僅注意將節能降耗的意識培養用心滲于課內，還將其寓于課外，做到了課內外的有機結合，如鼓勵學生積極參與以節能降耗為主題的網上競答、踴躍參加學校組織的以“廢品”為原材料的小制作競賽等等，這不僅為學生關注節能降耗，增強環保意識提供平臺，促進了節能降耗意識的傳播，而且還能激發學生的創新火花，鼓勵學生主動去思考探索，積極追求更高的目標。

3　結語

職業學校對學生進行節能降耗意識培養的最終目的是將節能降耗意識有效地內化于心，并貫徹到日常生活和即將從事的工作中，成為具有社會責任感的高素質技術操作人才。筆者經過一定時間的教學實踐，任教班級學生的節能降耗意識均有了一定程度的提高，不僅僅體現在裝置操作過程中節能降耗的優化控制上，而且融進了日常生活中的點點滴滴。節能降耗是一項任重而道遠的任務，在這條綠色之路上，需要我們秉持“全員節能、人人降耗”的精神，從細節做起，從自身做起，將節能降耗有機滲透在專業教學之中，言傳身教，在教學崗位上為此努力做出自己的貢獻。

[1]王衛紅.高職化學教學培養學生“節能減排”意識探析[J].襄樊職業技術學員學報，2008(11).

[2]于彩云.職業教育，應從培養學生的節能意識開始[J].科教文匯，2008(09).