过程装备与控制工程介绍

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1、过程装备与控制工程过程装备与控制工程过程装备与控制工程过程装备与控制工程学科建设的若干思考学科建设的若干思考高金吉院士报告高金吉院士报告 北京化工大学主要内容： 1 过程装备与控制工程是工程科学发展的必然 2 过程装备与控制工程学科研究的主要特点 3 过程装备与控制工程学科发展的趋势和前沿 过程装备与控制工程学科建设的若干思考过程装备与控制工程学科建设的若干思考4 过程装备与控制工程应为自然科学的发展做 出贡献 5 过程装备与控制工程学科建设1、过程装备与控制工程的产生是工程科 学发展的必然 人类的主要特点是能制造工具。人们制 造和使用工具，有目的、有计划地改造自 然、变革自然，才有了名符其实

2、的生产劳 动。 现代过程装备与控制系统现代过程装备与控制系统是现代人是现代人 类文明的标志之一。类文明的标志之一。人类的主要活动：采取，加工，控制，人类的主要活动：采取，加工，控制， 保障。本学科占其二。保障。本学科占其二。过程装备与控制工程学科建设的若干思考过程装备与控制工程学科建设的若干思考1 1、过程装备与控制工程的产生是工程科学发展的必然、过程装备与控制工程的产生是工程科学发展的必然 现代工程科学是自然科学和工程现代工程科学是自然科学和工程 技术的桥梁，具有宽广的研究领域和技术的桥梁，具有宽广的研究领域和 学科分支。学科分支。如机械工程科学、化学工程科 学、材料工程科学、信息工程科学、

3、能源 工程科学、冶金工程科学、建筑与土木工 程科学、水利工程科学、采矿工程科学和 电工程科学等。 1 1、过程装备与控制工程的产生是工程科学发展的必然、过程装备与控制工程的产生是工程科学发展的必然 因此，过程装备与控制工程学科是集成创新的 新学科具有强大的生命力和广阔的发展前景。流程工业是加工制造流程性材料产品的现代国 民经济支柱产业之一，要求高度机械化、自动化和 智能化的过程装备与控制工程。 现代过程装备与控制工程是机械、化学、电、 能源、信息、材料工程等学科的交叉学科，是密切 结合过程工业生产这实践的工程科学的一个分支。2 2、过程装备与控制工程学科研究的、过程装备与控制工程学科研究的 主

4、要特点主要特点过程装备与控制工程是加工制造 流程性材料的由过程单元设备和机泵 群通过管路、阀等连成的机电仪监控 一体化的连续性复杂系统。过程装备与控制工程学科建设的若干思考建设的若干思考2 2、过程装备与控制工程学科研究的主要特点、过程装备与控制工程学科研究的主要特点主要特点：主要特点：（1）过程装备：与工艺过程密切结合的 可原始创新的独特装备 （2）控制工程：机电一体，监控一体。 优化运行，故障预防与自愈调控 （3）过程装备与控制工程：集成创新的 复杂大系统2 2、过程装备与控制工程学科研究的主要特点、过程装备与控制工程学科研究的主要特点过程装备与控制工程除了少数几 个研究领域如混合工程、反

5、应工程、 分离工程及设备和密封技术为本学科 的独特之处以外，几乎其它研究方向 都是其它相关学科的主攻研究方向。2 2、过程装备与控制工程学科研究的主要特点、过程装备与控制工程学科研究的主要特点过程装备与控制工程研究 主要特点，一是要以机电工程 为主干与工艺过程密切结合， 创新单元工艺装备，二是要善 于博采众长、综合集成，把有 关多学科、专业最新研究成果 之他山之石为我所用。过程装备与控制工程学科过程装备与控制工程学科建设的若干思考建设的若干思考（1）全生命周期的设计/制造正成为研究 的重要发展趋势。 （2）工程科学的研究尺度向两极延伸。（3）广泛的学科交叉、融合，推动了工程科 学不断深入、不断

6、精细化，同时也提出了更 高的前沿科学问题。 3 3 过程装备与控制工程发展的趋势和前沿过程装备与控制工程发展的趋势和前沿 3 3、过程装备与控制工程学科发展的趋势和前沿、过程装备与控制工程学科发展的趋势和前沿 （4）产品的个性化、多样化和标准化已经 成为工程领域竞争力的标志，产品创新和功 能扩展/强化是工程科学研究的首要目标 。（5）先进工艺技术得到前所未有的广泛重视。 （6）可持续发展的战略思想渗透到工程科 学的多个方面，表现了人类社会与自然相协 调的发展趋势。 4 4、过程装备与控制工程应为国民经济的发展和、过程装备与控制工程应为国民经济的发展和 自然科学的发展做出应有的贡献自然科学的发展

7、做出应有的贡献实现经济、社会发展与自然相协调，从而实 现可持续发展的重要基础和手段。 过程工业地位、作用：国民经济的支柱产业；发展经济提高我国国际竞争力的不可缺少 的基础；提高人民生活水平的基础；保障国家安全、打赢现代战争的重要支撑 ；过程装备与控制工程概论 论文/设计要求 在查阅文献的基础上，选择与过程设备内容相关的 题目； 结合课堂内容阐述所选过程装备与控制的原理、发 展、应用等； 论文格式按学校的课程论文规范要求； 用A4纸撰写报告 字数不少于3000字； 可以是团队写作，但字数不少于5000字，一个团 队的人数不能超过3人，并在论文末注明每个人 的贡献。 对于创新的设计思路可以降低字数

8、的要求，但要 求有设计草图 按工程制图要求，至少提交一张A3大小图纸提出一个问题 每个人用单独一页纸提出一个问题 并简略解释为什么要提出这个问题评价标准内容是否新颖、完整并达到字数要求35% 内容是否贴合课程10% 是否符合格式规范10% 参考文献是否充分10%（5篇以上） 是否抄袭（一票否决） 有无单独提出问题10% PPT是否美观，应用了动画，表达了核心内容25%进度安排11月15日前确定选题 选题名称、参加人员（班级、学号、电子邮箱，初步分工）以班 级为单位用电子邮件发送到（班长负责登记）： 涂善东（) 12月15日提交论文全文（电子版） 12月20日提交PPT 书面报告（论文+PPT）

9、于12月25日以班级为单位提交： 奉贤校区教务办公室谢红妹老师处生活中的过程设备原理（供参考）咖啡机的过程原理及其改进 电冰箱的制冷原理及其发展 室内空调的原理及其发展 宇航用的咖啡机、冰箱和相关家用电器 利用室内余热加热冷空气的技术方案及节能效果评价 自来水转化为可饮用水的过程技术 小型锅炉加热房屋的过程技术 人工心脏的过程原理及其发展 室内污染空气的净化原理及装置化工、石化工业（供参考）化肥的作用及其生产工艺和关键设备 电子化学品的生产技术与装备，如硅、碳化硅的生产技 术 石油的作用及其转变为汽油、煤油和化学品的工艺和关 键设备 煤及天然气转变为汽油、煤油和化学品的工艺和关键设 备 精细化

10、学品制造工艺及设备 微化工装置发电动力过程技术（供参考）超超临界发电的原理及装备技术 生物质发电的技术与装备 核原料生产原理及装备 快中子增殖堆的技术及装备 高温气冷堆的技术及装备 先进发动机的技术原理 太阳能热电技术和装备 微型能源、动力技术 二氧化碳相关技术其他过程装备技术（供参考）温度、压力、浓度的传感与测量 先进过程控制技术 传感器技术及其在过程控制中的应用 分离过程设备及其在各个领域中的应用 过程装备的安全技术 安全阀的作用：核电安全阀宇宙飞船舱门开启结构的设计Modern Process Equipment and Control Engineering现代过程装备与控制工程 过程

11、装备制造业与社会进步（涂善东，2小时） 基本过程原理（潘家祯，4 学时） 动量传递过程 传热过程 传质过程 化学反应过程 过程装备是物质制造的基础（汪华林，3小时） 过程装备与化学工业 过程装备与石化工业 过程装备与冶金工业 过程装备与制药工业 过程装备是能源生产的核心（轩福贞，3小时） 过程装备与化学能源 过程装备与化石能源 过程装备与核能 过程装备与可再生能源 过程装备与高新技术（涂善东，2小时） 航空、航天 深海探索 生命科技 电子电器 环境保护 过程装备与控制工程的教育（周邵萍，2小时） 本科教育（课程介绍） 研究生教育（包括相关专业） 就业 持久的领先力授课教师涂善东 教授 在高温

12、结构完整性理论方面有较 深入的研究，同时致力发展先进 过程机械技术。个人研究兴趣包 括：高温环境下的结构设计理论 ，结构完整性原理，极端化工制 造，微（小）型化学机械系统（ McMS，力-化学(Chemechanics) 问题，先进连接技术和表面技术 ，多组元体系的细观设计理论。 国际压力容器学会亚太地区委员 会委员，中国机械工程学会压力 容器分会理事长、材料分会副理 事长，多次获国家和省市科技进 步奖励。 授课教师潘家祯 教授 研究球形微丸造粒研究，超高压超临 界超细粉碎技术，实验力学，细观力 学 教育部机械学科教学指导委员会委员 ，过程装备与控制工程专业副主任委 员，中国化工学会理事、化

13、工机械专 业委员会委员，多次获国家和省市科 技奖励汪华林 教授 研究非均相分离科学与技术，生物质 科学与工程，计算多相流体力学 机械与动力工程学院副院长，化机所 所长 ，上海市科学技术委员会科技预 见专家，中国化工学会非均相分离组 委员，2次获得上海市科技进步二等 奖 授课教师周邵萍 副教授 在旋转机械的状态监测、故障机 理、振动特征及故障诊断等方面 有较深入的研究，发表了多篇学 术论文。 获得过“上海市育才奖” 、“校三八红旗手”等称号 轩福贞 副教授 化工机械研究所副所长 ，研究材料与结构的疲 劳、断裂可靠性，高温 结构完整性理论。在国 内外发表论文近百篇， 入选上海市青年科技启 明

14、星计划 什么是过程装备与控制？ What is Process Equipment and Control Engineering过程装备与控制的工业背景 过程装备与控制工程技术的发展简史 华东理工大学的过程装备与控制学科 学习方法漫谈人类不可缺失的. Indispensable to Human Being在这个世界上，我们可以失去很多东西，但失去其中 一些东西，将大大改变我们生存的方式和含义。我们不 妨设想一下： 如果没有合成氨和尿素装置.我们的粮食会大面积减产， 世界上有大量的人群将因饥饿而死亡； 如果没有炼油装置我们的汽车将无法出行，飞机将无 法起飞； 如果没有现代锅炉和发电装置我们的

15、空调、冰箱将无 法使用，城市将处于昏暗之中； 如果没有药物合成装置人类的平均寿命会大为缩短； 如果没有电子材料的制造装置先进计算机技术无法实 现，人们不得不靠传话通讯 如果没有先进的制氢装置 过程装备与控制工程是一门研究和实现上述装置的 重要学科。“ “过程装备与控制工程过程装备与控制工程” ” 技术支撑现在和未来社技术支撑现在和未来社 会的发展，会的发展，是人类不可是人类不可 缺失的技术！缺失的技术！过程工业加工制造流程性材料产品 Process industry manufactures products of processed materials社会经济过程中的全部产品通常又可分为四类，即硬件 产品、软件产品、流程性材料产品和服务型产品（国际 标准化组织，ISO/DIS9000：2000）。 所谓“流程性材料”是指以流体（气、液、粉体等）形态存 在的材料。 过程工业是加工制造流程性材料产品的现代制造业。产业划分Industrial Definition 人类的全部经济活动可划分为第一次产业、第二次产业 和第三次产业。第一产业、第二产业两名词最早流行于