分离技术论文例1

膜就是在一个或两个流体相之内一层吧流体相分离开来的凝聚相物质。膜的凝聚性的形式可以是液态、固态甚至是气态；膜可以是均一相也可以是复合相，但复合相的膜相与相之间拥有不同的相表面，因为不论膜的厚度薄到何程度都需要两个或两个以上的界面，而膜也正因为这两个甚至多个界面达到分割流体物质的功效。此外膜的面积可大可小；膜在流体相中既可以独立存在也可以依附在载体或支持体的微孔之中。膜分离的过程是由浓度差、压力差、分压差、电位差等梯度差异推动的。可分为过滤式膜分离、液膜分离以及渗析式膜分离三种形式。

1过滤式膜分离

以溶液为例，待处理的溶液置于分离器（固体膜）的一侧，在自身形成的压力差或额外增加压力的作用下，透过膜的部分物质成为渗滤液，而留下的部分溶液则为滤余液。若为混合气体则为渗滤气和滤余气。由于待处理混合物质组分的物质有区别和分子大小不同，它们在透过膜时速率存在差异，因而透过的部分与的组分不同于留下的部分，从而实现对组分的分离。目前过滤式膜分离主要有渗透、气体渗透、超滤和微滤等方式。

2液膜分离

液膜分离的操作过程可视为萃取与反萃取的结合：溶质从料液进入液膜相当于萃取。

膜分离技术在化工生产中的应用

膜分离中的超滤技术、微滤技术、反渗透技术和电渗析技术的应用研究较成熟，工业应用广泛，市场效益明显。特别是由于人们环保意识的增强，膜微滤技术以及膜超滤技术被广泛运用于化工生产和环境污染治理当中，尤其是广泛用于水中金属沉淀物、细微颗粒甚至水中细菌、病毒、的过滤。

1膜分离技术在去除含氟化合物中应用

当前一些磷肥生产企业采用膜微滤技术，通过膜分离技术可以截留0.05~10μm的微粒或大分子溶质的原理来除去磷石膏废水中含氟的化合物。研究表明：用膜微滤技术处理过的废水氟量低比用石灰乳处理的氟量低要低很多。传统的石灰乳中和、沉淀废水中的氟成效不大：一是较难达到10mg/L的排放标准；二是处理流程长。首先需要用两级石灰乳对废水进行中和反应；接着在养晶槽内加入铁盐与石灰乳和废水中和反应的产物CaF2微细颗粒进行絮凝沉淀反应；再接着于沉降槽中对絮凝沉淀物进行固液分离；最后用泵将沉淀槽槽底的污泥送至带式过滤机进行脱水处理。同样是处理废水中的氟化物，若是采用膜微滤技术只需一个步骤：即将石灰乳和废水中和反应后的产物送至膜分离器。这样处理后的废水含氟量仅为5~6mg/L，符合10mg/L的排放标准，可以循环使用。

2膜分离技术在废气粉尘回收中的应用

分离技术论文例2

论文摘要：简要介绍了纳滤膜的定义及原理，并利用自行设计的小型设备对纳滤NF1、纳滤NF7两种型号膜组件的性能进行了分析比较。 论文关键词：饮用水、水处理、纳滤膜分离技术 【前言】 膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是驱动力主要为压力，不伴随需要大量热能的变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。膜分离中的微滤（MF）、超滤（UF）不能脱除各种低分子物质，故单独使用时，出水质量仍较差。反渗透膜（RO）有较强的去除率，但在去除有害物质的同时也去除了水中大量有益的无机离子，出水呈酸性，不符合人体需要。而纳滤膜（NF）分离技术在有效去除水中有害物质的同时，还能保留大多数人体必须的无机离子，且出水pH值变化不大。这种水处理方法对于我国目前的饮食结构而言，尤其是营养结构单一的人员来说，更易被接受，也更加合理。 为进一步开发和研究纳滤膜，以便其更有效地应用于水处理，我们安装了两种型号的纳滤膜设备并进行了比较研究，这两种型号的纳滤膜均由美国Trisep公司生产，材质为PA，型号分别为NF1（NFTS40）和NF7（NFTS80）。 1、纳滤膜的定义及分离原理 1.1纳滤膜的定义、特点 NF膜早期被称为松散反渗透（LooseRO）膜，是80年代初继典型的RO复合膜之后开发出来的。可这样来论述“纳滤”的概念：适宜于分离分子量在200g/mol以上，分子大小约为1nm的溶解组分的膜工艺。 纳滤膜的一个特点是具有离子选择性：具有一价阴离子的盐可以大量渗过膜（但并不是无阻挡的），然而膜对具有多价阴离子的盐（例如硫酸盐和碳酸盐）的截留率则高得多。因此，盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。 1.2纳滤膜的分离原理 纳滤过程之所以具有离子选择性，是由于在膜上或者膜中有负的带电基团，它们通过静电互相作用，阻碍多价离子的渗透。根据文献［1］说明，可能的荷电密度为0.5～2meq/g. 为此，我们可用道南效应加以解释： ηj=μj+zj.F.φ 式中ηj——电化学势； μj——化学势； zj——被考查组分的电荷数； F——每摩尔简单荷电组分的电荷量（称为法拉第常数）； φ——相的内电位，并且具有电压的量纲。 式中的电化学势不同于熟知的化学势，是由于附加了zj.F.φ项，该项包括了电场对渗透离子的影响。利用此式，可以推导出体系中的离子分布，以计算出纳滤膜的分离性能。 2、纳滤膜处理饮用水的应用研究 2.1纳滤膜处理饮用水的流程 为增强两种型号膜组件的可比性，我们采用同一流程，即： 原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF7出水。 原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF1出水。 其中，10μm保安过滤器用来除去原水中的悬浮物；活性炭吸附可去除水中的部分有机物；5μm保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。 2.2试验结果的分析讨论 2.2.1TOC结果比较 为了研究NF1、NF7两种膜对有机物的去除情况，在相同条件下取原水、活性炭出水及产水率为15%时的NF1、NF7出水水样测定TOC，结果见图1.由图1可知，在TOC的去除效果上，活性炭对TOC有一定的去除效果，但仍有一部分未能去除；纳滤NF1对TOC

分离技术论文例3

1引言

在小区宽带接入环境中，个别计算机中毒发包、广播对其它接入计算机都有影响，也会占用带宽，所以ISP在其接入交换机上早就实施了端口隔离技术，隔离技术对网络静化、安全和病毒隔离都有相当良好的作用，应用普遍。而在园区网中由于端口隔离实现在端口之间二、三层隔离，会对一些应用带来不便，所以应用并不是很多。但是随着网络中病毒增多、危害加大，新的难以对付、传播速度又快病毒出现的情况下，端口隔离技术在园区网中应用会越来越多，下面我们从端口隔离的原理、在H3C、D-LINK、港湾和CISCO不同厂商交换机上的实现和举例说明在园区网中的应用。

2端口隔离技术综述

端口隔离技术是一种实现在客户端的端口间的足够的隔离度以保证一个客户端不会收到另外一个客户端的流量的技术。通过端口隔离技术，用户可以将需要进行控制的端口加入到一个隔离组中，实现隔离组中的端口之间二层、三层数据的隔离，既增强了网络的安全性，也为用户提供了灵活的组网方案。使用隔离技术后隔离端口之间就不会产生单播、广播和组播，病毒就不会在隔离计算机之间传播，尤其对头痛的ARP病毒效果明显。

3端口隔离技术的实现

3.1端口隔离技术在H3C交换机上的实现

system-view进入系统视图

interfaceinterface-typeinterface-number进入以太网端口视图

portisolate将以太网端口加入到隔离组中

端口隔离技术在H3C交换机上实现很强，使用也方便，上述的三条命令就可以实现相应端口之间隔离。

3.2端口隔离技术在D-LINK交换机上的实现

configtraffic_segmentation[<portlist>]forward_list[null|<portlist>]

其中<portlist>表示指定哪个端口作为隔离端口，参数null表示没有上连端口，参数<portlist>表示上连端口。

3.3端口隔离技术在港湾交换机上的实现

configvcnup<portlist>[notagout|tagout]baseVID<1-4069>

其中<portlist>表示指定哪个端口作为上行通信端口，可以指定一个或两个上行端口；参数notagout表示上连端口以untag方式属于vcn所创建的所有vlan，参数tagout表示上连端口以tag方式属于baseVID后面所跟的vlanID。

3.4端口隔离技术在CISCO交换机上的实现

configterminal进入系统视图

interfaceinterface-typeinterface-number进入以太网端口视图

switchportprotected将以太网端口加入到隔离组中

CISCO的端口隔离技术实际是端口保护，起了switchportprotected的端口将不会受单播、广播和组播的影响。4端口隔离技术的应用

4.1端口隔离技术在企业网中的应用

图1

图1是典型的小企业的网络结构，外连通过防火墙连接Inernet，内部通过交换机连接服务器、PC机，图中采用H3C交换机，由于病毒等原因公司决定在PC之间采用端口隔离技术，而访问服务器和Inernet要照常。在H3C交换机上连接PC的端口采用端口隔离，配置如下：

system-view进入系统视图

interfaceEthernet1/0/1PC-A连接的端口

portisolate

interfaceEthernet1/0/2PC-B连接的端口

portisolate

interfaceEthernet1/0/3PC-C连接的端口

portisolate

交换机上服务器和防火墙连接的端口不变。

4.2端口隔离技术在校园网中的应用

图2

图2是典型的校园网机房的网络结构，上连核心交换机，二层交换机PC机和教师机，图中采用D-LINK交换机，机房内PC不用相互访问，只需同教师机和通过核心交换机访问校内外资源，配置如下：

configtraffic_segmentation1，24forward_list1-24

configtraffic_segmentation2-23forward_list1，24

D-LINK交换机上1号端口连接教师机，24号端口连接核心交换机，2号端口到23号端口连接PC机。

5结束语

端口隔离技术也有缺点，一是计算机之间共享不能实现；二是隔离只能在一台交换机上实现，不能在堆叠交换机之间实现，如果是堆叠环境，只能改成交换机之间级连。希望厂家能继续开发和增强端口隔离技术，使它能在更多环境下应用。

参考文献：

[1]xtzj.系统之家.在交换机上配置DHCP中继./simple/index.php?t207428.html

[2]共享联盟.关于端口隔离技术的实现问题.

分离技术论文例4

1、引言 水是人类赖以生存的重要自然资源。全球水环境质量的严重恶化和经济的高速发展，迫切要求适合时展的污水资源化技术，以缓解水资源的短缺状况，水资源短缺已成为制约社会发展的瓶颈。因此，近年来各种新型、改良型的高效废水处理技术应运而生。其中，膜技术以其高效、节能、设备简单、操作方便等特点，在水处理领域中的应用越来越广泛。比如2008年，北京要实现绿色奥运的几项举措都将应用到膜技术。国外有专家把膜技术的发展称为“第三次工业革命”，作为21世纪最有前途的高新技术之一。 2、膜分离技术的工作原理 膜分离技术，是利用一张特殊制造的，有选择透过性的薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术，是根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离，或根据混合物的不同化学性质分离开物质。物质通过分离膜的速度（溶解速度）取决于进入膜的速度和进入膜的表面扩散到膜的龙眼、另一表面的速度（扩散速度）。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异，扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关，速度越大，透过膜所需的时间越短，混合物中各组分透过膜的速度相差越大，则分离效率越高。 3、膜分离技术在水处理中的应用 3.1膜分离技术在城市污水深度处理中的应用 城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点，是一种潜在的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源，用反渗透（RO）对它进行最后的脱盐，脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除，出水水质可达到饮用水标准。但由于某些主观原因，目前大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行自然净化（通常需存放两年），也有用作工业冷却水，锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展，把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理，以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的关键。现在，RO前采用MF或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的工业标准，国内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究，试验表明，此工艺具有出水稳定、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法先进工艺，每天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源，使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及，膜技术在深度处理的应用相对也很少，今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术上进行研究。 3.2膜分离技术在工业废水处理中的应用 由于工业的发展，大量工业废水排入水体，这些工业废水，面广量大、危害深，大多含有不同浓度的化学物质，其中有些具有较高的经济价值，而有些则具有毒性，对人类环境有害。为保护环境不受污染，并回收有用物质，在工业废水排放之前必须进行净化处理，膜分离技术既能对工业废水进行有效的净化，又能回用其中的有用物质，同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。 3.3膜分离技术在饮用水处理中的应用 随着人们生活水平的提高，对饮用水的水质要求也越来越高，加上传统工艺中的某些弊端，如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应生成新的危害巨大的三致（致癌、致突变、致畸变）化合物。膜技术用于饮用水处理是一个重大突破。水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等，在这方面，膜分离技术发挥了其独特的作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法，对去除水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力，而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力，可有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不提高的要求。 3.4膜分离技术在海水淡化中的应用 我国是水资源大国，同时也是水资源贫国。海水作为水资源的重要组成部分，有效利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技术主要有反渗透、电渗透（ED）和膜蒸馏（MD）等。2002年，万吨级反

分离技术论文例5

中图分类号：TQ028 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0380-01

化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用，对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术，是化工研究整体的一个重要分支，在所有的化工生产中，化工分离这一技术都贯穿在整个的生产过程中。从化工分离技术的发展历史来看，化工分离技术逐渐原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合，并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术实践，把理论知识利用到现实生活中，方便人们的生活和工作效率的提高。而在此基础上，化工分离技术又产生了新的分离技术方式，可以运用于更多的领域，这种更大程度上的化工分离技术的普及使得化工分离技术的发展逐渐变得成熟。

一、现今化工分离技术新技术的应用范围

1、环境保护工程

随着人类社会发展的原来越成熟和科技运用的越来越普及，人们的生活水平得到了极大的提升，但环境污染的现实情况却是很让人担忧。各种废水及其他污染物的肆意排放使得人们的生活环境质量不断下降，甚至因为有些废气、废水的慢性污染，人们还会因此患上一些不治之症。例如上世纪很有名的日本水俣病。从化工分离的角度来看，在很多工业制造过程中排出的各种废气、废水并不是别无它用的，无论是硫化物质或者二氧化碳，还是其他具有放射性的废物，如果采用合理地化工分离处理方法都能得到很好的回收利用。这样就能使得废物在减少环境污染的同时能够进行工业生产的再循环利用，而不像生化处理或肆意排放那样的简单处理方法，无论是对人还是对环境都没有任何有效利用价值。

2、能源资源利用

能源供给是现如今我们生存发展的必需之物，没有了能源的供给，我们人类就不能生存，企业也无法生存，可以说能源的合理利用是国家和社会优良发展的基础，利用的好，节能减排；利用的不好，对整个社会各个方面的影响都是巨大的。综合来看，如今的能源主要以石油、天然气、煤炭为主，而随着化工技术的发展，相关石油产物如塑料等乙烯合成物都普及出现在了我们的生活中。因为这些资源都是不可再生的，所以我们必须要对其化学分离过程进行进一步的节能降耗，充分利用现有资源。

3、生物制药

生物制药技术是一种伴随上世纪70年代出现的DNA重组等新生物技术诞生而出现的一种高新技术，它的发展必须有效的依靠化工分离技术来高效、纯净地提取生物的活性。同时，也对化工分离技术中分离剂、分离设备和分离技术的革新也提出了新的要求。生物制药技术和化工分离技术之间是相互影响的关系，人们对生物制药技术的需求，必须要在很大程度上以来化工分离技术的发展，这样才能在保证生物活性的过程中提升生物制药技术的发展。

二、化工分离技术新技术开发现状

1、结晶分离

对于结晶分离，传统的化工分离都是采用冷冻、浓缩等方式，在这种方式下，由于效率低、需求大，所以能耗效率显得非常不客观。而根据目前最新的化工结晶分离技术，萃取、高压和融合的方式都能有效的代替原有的冷冻、浓缩等传统方式。

在萃取分离下，利用沸点等物理性质相近的混合物，把要提取的物质用萃取的方式提取出来。对于萃取这个分离技术来说，不论是有机物还是无机物，都可以用这种方法。

在高压分离下，因为压力的上升，物质本身的熔点就会下降，结晶就会不断形成，而在此过程中，由于液相杂质的浓度上升，相变压力也会不断上升，在共晶压力下，排出母液减压蒸发，就能得到分离的结晶物质。

2、膜分离

膜分离技术主要是根据特定膜的渗透作用，利用外界的压力，对气相或液相的混合物进行分离、分级、提纯和富集。对于膜分离技术来说，其所需的成本较小，相应的污染排放也较小，适合大面积的开发利用。而膜分离技术具体细分，又可以分为离子膜技术、气体分离膜技术、膜萃取技术、膜蒸馏技术、微滤膜技术等。比如，在离子膜技术中，因为节能效果显著，所以在很大程度上可以取代传统的隔膜法生产烧碱。这种技术同样也可以应用于医疗和食品工业及海水淡化工程。

3、变压吸附分离

变压吸附主要用于气体的分离，在混合气体中用特定的吸附剂对特定的气体细分能力的差异进行分离。这种方法适用范围广泛，操作流程相对简单，在对气体的分离中起到了很好的效果。比如，从天然气中净化甲烷或者从一氧化碳的混合气体中制取一氧化碳等，变压吸附分离的方法都能很好的对目标气体进行分离，这种利用特定吸附剂的相对便捷的方法使得其展现的节能效果和经济效益都十分可观。

4、化工分离新技术与现实冲突

化工方法的创新发展给这个技术领域的人们都带来了领域的前景，但是一项技术是否成熟，其最终标志不是它有多优秀、多高端，而是是否能以相对较低的成本进行市场的普及应用。新兴的化工分离技术的确在很多化工分离实例方面都展现了他们的优越，但是有的新技术所需要的高成本并不是每个企业都能够承受的，相对应企业的高成本，产品流通到消费者手上的时候，其中的高价格顾客是否能接受也是一个存在的风险。

在考虑化工分离技术革新的同时，必须要以成本低廉、步骤简单的思想为前提，若不能达到此要求，即使化工分离技术再优秀，都只能利用在很少的范围内，不能真正的将这种技术普及于社会，做到促进社会的发展进步。所以，化工分离技术在革新的同时，必须要考虑成本的因素，要在低成本的前提下进行科技创新，把新技术普及应用放在创新的首位，真正做到技术服务于大众。

三、以活性炭纤维吸附家装有毒气体为例阐述化工分离技术新技术的实际利用情况

活性炭是种新型高效吸附材料，与传统的粒状活性炭相比，具有吸附能力强、速度快的特点。而且，由于活性炭纤维是粒状体，不易粉碎而造成不必要的污染，所以对于家装等污染物质的吸附有很好的效果。在家庭装修的过程中，由于各种装修材料的使用，会有各种各样的有毒金属气体的产生，而活性炭纤维（ACF）对金属离子有很好的吸附效果，可分离出空气里混合的有毒气体并进行吸附，净化空气。在ACF的吸附过程中，会将高价的金属离子还原为低价的金属离子，如Au3+、Ag+、Pt+、Hg2+、Fe3+分别还原成Au、Ag、Pt2+或者Pt、Hg+、Fe2+，而且在大多数的氧化还原反应中，吸附量会大大提高。Au3+和Hg2+的还原吸附量分别为1200―2000mg/g和600―800mg/g。

综合来看，化工分离技术新技术的研究成果逐渐得到拓展，从原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合，并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术新技术实践，把理论知识利用到现实生活中，方便相关工作效率的提高，这在更大程度上使得化工分离技术的创新发展逐渐变得成熟。

参考文献

分离技术论文例6

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）32-0054-02

化工分离过程是化学工程与工艺专业的学生一门重要的专业课，是理论性和应用性较强的课程，具有鲜明的工程特点。伴随着化学工业及其相关领域的技术进步，新的分离方法、技术不断产生，化工分离技术在石油化工、资源环境、能源、材料、生物医药等诸多领域持续发挥着重要作用，是化学工业实现清洁工艺的重要手段。在“卓越计划”的背景下，以强化学生的工程实践应用能力与创新能力为目标，培养宽口径、厚基础、复合型的化工高级人才，必须根据该课程的特点和时代的要求，构建新的人才培养模式，改革课程教学内容与教学方法[1]。目前，化工专业人才培养方案总体上还是倾向于理论型模式，专业课程教学内容缺少整合性和工程性[2]，化工分离过程课程同样存在教学内容老化、教学体系不完善、工程训练与生产现场脱离严重、教学主体的新生代教师对工程教育思想缺乏系统的研究和足够的重视等问题。因此，笔者在化工分离过程的教学中，以大工程观和集成式的课程改革和“卓越计划”的精神为指导，在教学内容、教学方法、教学与实践相结合等方面做了一些尝试工作，取得了较好的效果。

一、精心设计教学方案、优化教学内容

分离工程主要从分离过程的共性出发，讨论化工分离过程的基本概论、本质及其变化规律。从教学内容而言，分离工程是一个学术内容十分丰富的领域，既包括传统分离过程基本理论原理方法的学习，同时各种新型分离技术的不断涌现，要求跟上时代和技术发展的步伐，教学内容必须与时俱进，及时更新与补充教学内容，扩展课程教学环节。

1.合理组织教学课堂。要使课堂教学更具有现实性和新意，充分调动学生的求知欲望，优化教学内容至关重要。在教学过程中，避免课程的割裂与重复，对课程内容进行组织、设计、重塑与整合。教师按学科发展，从基础、原理、特性到应用及发展的顺序进行讲授内容的安排和多媒体课件的制作；按照问题、案例和原理相结合的方式组织教学内容；结合化工企业项目的实际和教师工程实践、科学研究以及学生实习，介绍常见分离技术。

2.积极整合教学内容。教师注意课程与专业基础课如物理化学、化工热力学、化工原理等的衔接和关联；在教学实践中对本课程与“化工热力学”、“化工原理”、“物理化学”等专业基础课程中有关内容进行有机衔接与融合，让学生很自然地完成基础理论到专业知识的过渡与应用；增加新型化工分离技术，如超离子液体技术、膜分离技术、双水相技术等；把企业典型工程案例引入课程教学中，使课堂教学更具有现实性和新意。基本分离方法与化工原理的融合在化工生产中涉及的分离对象几乎都是多组分体系，而目前一般高等院校化工原理教学中因学时有限，大多侧重于双组分的分离问题。这就要求在进行分离过程的教学时要做好与化工原理教学的融合问题。如对化工原理教材中已涉及到的基本原理，教师对双组分精馏、吸附和结晶等不做专门介绍，重点讲解多组分体系的工程计算问题，将有关的基础及计算机应用在耦合与集成过程设计中体现出来；减少与化工原理内容的重复，培养学生利用化工单元操作的基本原理解决实际复杂体系分离问题的能力。

3.有效延伸课程环节。化工分离工程本身具有较强的工程背景的同时还兼有较强的理论性。在“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”的传统教学模式中，化工分离工程的教学使学生认为化工分离工程是“一大堆的方程、繁多的数据和大量的计算和循环迭代[3]。为了促进学生对课程的学习，将课堂教学延伸至课外，如实习过程中、课程设计中及其他的化工实践如创新实验、化工竞赛等过程中，布置作业、小组讨论及综合设计等，加深学生对已学的化工分离技术原理的理解，学会进行分离方法的选择优化，以及新型分离技术的拓展。

4.强调选择优秀教材。要在有限的教学时限中，达到良好的教学效果，如何选择教材和教学内容对提高本课程的教学效果就显得十分重要[4]。刘家琪主编的面向21世纪的教材《分离过程》，该教材在内容和体系上体现了创新精神，注重拓宽基础，强调能力培养，并在教学内容上作了重新安排；按教学规律的发展，从基础、原理、特性到应用及发展的顺序分章节；主要章节（如多组分精馏和特殊精馏）中逐一介绍各种精馏方法的特性和应用；选择典型的分离方法展开讲授化学工程的研究方法及其进展。这样安的排结合了两种教材编排方式的优点，思路简洁清楚，学生易于接受，教学效果良好[5]。

二、采取研究性教学模式，改革教学方法

在讲授理论知识的同时，教师要引导学生从社会生活中选择并确定研究专题，主动地投入到课程学习中去，应用所学知识解决实际问题；并在学习讨论中获取知识、发展技能、培养能力，强调学习者的主动探究和亲身体验[6]。这样，改变过去由老师单一讲解的方式，可让学生有问题随时提出、分析和讨论。本人在教学过程中以研究性教学[7]为指导思想，采取多样化的教学方式，初显成效。

1.讨论式教学，调动学生的积极性。为加强化工分离工程与化工原理等基础课的衔接与融合，课前通过小班讨论课，复习回顾掌握已学基础课程的相关内容，并与该课程的内容进行对比分析概括和总结。例如，在讲多组分精馏过程时，教师在介绍完两个极限条件及进料位置的选取之后，让学生讨论简捷的计算方法的步骤和应用，并与二组分精馏进行对比分析，既加深了学生对所学知识的理解和巩固，又加强了学生知识体系的完整性。教学中，结合一些实例，让学生参与讨论，巩固学生对基本概念和原理的理解，开阔学生视野，扩散学生学习思维，让学生感受到该课程对生产实际的指导作用，培养学生的实际应用能力。例如，在特殊精馏教学中引入当地某药企乙腈废水的后处理技术，并结合企业生产情况，考虑能耗和溶剂的实际应用情况进行综合分析讨论。

2.虚拟式仿真，提升学生解决问题能力。以成熟的流程模拟软件为主线引导学生学习实践。在教学中，引入成熟的化工流程模拟软件的应用部分内容，有助于学生越过烦琐复杂的技术细节，用分离工程的思维方法解决实际问题。让学生学会利用成熟的软件解决工业生产中的实际问题，从而提高学生解决实际问题的能力。如学生在对某药企乙腈废水的后处理工艺经过讨论优化，然后通过流程模拟软件如Aspenplus等进行模拟优化，实现现代计算机模拟与实践教学的结合。

3.导向型讨论，引导学生自主学习。近十余年来，新型化工分离技术发展迅速，不少技术如各类膜分离技术、超临界萃取技术及新型吸附技术已趋成熟，其应用的体系也已经向医药、食品、生化、环境等领域扩展。但由于新型分离技术涉及面广泛，学生基础及兴趣不一，教学中不能面面俱到。本人在教学中开展导向性的讨论，采取教师引导，学生自学讨论的方法将学生领到学科的最前沿，通过典型研究成果的介绍，让学生掌握相关技术的基础和方法，学会分析创新思路，培养学生创新和应变能力，以适应人才市场的需求。例如，在教学中引导学生开展天然产物分离专题的研究和讨论。在讨论教学中，笔者从天然产物的新型分离方法、特定天然产物的分离研究进展等方面立题，鼓励学生选择自己感兴趣的专题如医药、香精香料等的分离研究进展，撰写小论文进行交流。这样，学生不仅学会了利用图书馆及网络资源查找与所选专题相关的文献资料，并且通过文献整理、综合、归纳和专题论文的撰写，有助于学生拓宽知识面、了解学科发展前沿，学会解决实际问题。

三、理论与实践教学有机结合

卓越工程师培养与传统人才培养模式的显著区别之一就是强调实践。所谓“授之以鱼，不如授之以渔”，实践不仅能使学生增长经验，把学到的知识与工程实践和社会需求对接，而且能够触动学生心灵，使其产生开拓创新的激情与灵感。经过实践历练的学生可以把僵化的书本知识内化成为活的创新能力。在教学中，将教材与实际工业生产相结合，丰富了课堂教学内容，加深了学生对所学的化工分离工程知识的理解，提高了学习的积极性，激发了他们的求知欲和探索精神，有利于培养学生创新思维方法和能力[8]。

1.强调课堂教学理论联系实际。学生学习该课程之前经历了认识实习和生产实习，对化工企业中分离过程的工艺过程及应用已有一些了解，但缺乏利用理论知识分析问题的能力，在课程教学中注重举例，对实习中接触到的分离过程结合分离原理进行详细分析。如在多组分精馏的课堂教学中，结合实习车间橡胶生产溶剂回收工段的理论与工艺进行讲解，既直观，又切合实际；让学生在理解分离方法、分离原理的同时，还学会从经济、能源及生产实际的角度考虑分离工艺的优化。

2.有效延伸课程实践环节。把工程现场转化为实习、实训基地，在知识传授与实践历练的交融中进行。一方面，利用所建立的产学研联合培养平台，让学生通过参与课外实践项目，或参与到教师的科研项目中去，通过工程实践来加深对分离方法原理的理解和认识。另一方面，在认识实习和生产实习中，教师通过布置分析讨论题、撰写小讨论文等方式，让学生学会分析讨论选择生产实际中的分离技术，对实习中接触到的分离过程结合分离原理进行详细分析，对课堂教学有很大帮助。反过来，课堂教学也加深了学生对实际过程的认识，并能举一反三。

3.聘请企业专家参与教学。“卓越工程师教育培养计划”的师资队伍是关键，通过“走出去、引进来”的模式，加强课程教学教师工程教学能力的提升。除了聘请优秀的企业专家参与教学任务外，任课教师还需通过承担或参与企目项目的改造或研发、指导生产实习和毕业实习、指导各类化工创新竞赛等实践教学活动增强自身的工程能力，把工业实际生产的案例同教材中的理论知识联系起来，避免了空洞说教，使课堂教学更具有现实性和生动性。

四、注重教学过程管理，改革考核评价体系

考试是教学过程中的不可缺少的重要环节，涉及到对学生学习效果的综合评判。在课程教学考核评价过程中，主要引导学生从注重“学习成绩”向注重“学习成效”转变，从“注重考试结果”向注重“学习过程”转变。课程考核形式采用期末考试、平时学习与专题讨论结合起来的评判方式，改变过去一份期末考试卷一锤定音方式。成绩由平时成绩（包括平时讨论情况和作业情况）、实践成绩（实习中作业完成情况、小论文写作与讲解）、考试等部分构成。

平时成绩主要包含课堂讨论思维能力、回答问题情况、作业完成情况、学习态度等，小论文主要针对课堂理论知识引导学生系统归纳、掌握某一方面知识，通过论文的完成加深了学生对课堂理论知识系统理解，同时锻炼了学生撰写论文能力。考试的内容分三个层次：识记、理解、应用，涵盖了学科相关的基础知识、基本原理、以及运用所学知识解决问题的综合试题。

参考文献：

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[6]龙跃君.高校研究性教学的价值反思与内涵解读[J].中国大学教学，2006，（6）.

[7]赵辉，陈宏刚，丁传芹.论研究性教学在化工分离工程教学中的应用[J].中国石油大学学报（社会科学版），2009，（7）.

分离技术论文例7

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.03.182

1 引 言

当今时代谁在知识和科技创新方面占据优势，谁就能够在发展上掌握主动，科学技术作为经济社会发展的重要支柱，一直都是国际综合国力竞争的焦点。无论是发达国家还是发展中国家都十分重视技术的获取能力。OECD将R&D经费与技术引进经费的比例作为测算某一国对外技术依存度的指标，用来反映国家或地区经济技术对外依赖程度。就我国目前而言，许多领域对外技术依存度较高，一些关键技术、重要设备以及零部件均依赖进口。据统计，2011年我国电子信息领域对外技术依存度竟达到80%，截至2013年年底，我国拥有自主知识产权核心技术的企业，仅占大约万分之三。多数企业长期在微笑曲线的底部徘徊，在集成电路、装备制造，高端医疗设备等高技术领域对外依存度高。种种迹象都与我国中长期科技规划的战略指标相悖（《国家中长期科学技术规划纲要》），同时对我国经济科技的发展产生了一系列的负面影响，因此本文全面系统研究对外技术依存度的影响因素，从而通过控制这些影响因素有效降低我国对外技术依存度，对实现中国特色自主创新道路有着重要的理论和现实意义。

国外最早对外技术依存的研究可以追溯到W.A.Brown（1946）的文章《对1914―1943年间国际金本位制度的再解释》文中提出依存度的概念，它反映的是一国经济对他国经济或对世界经济相互依赖的程度。Chihiro Watanabe，Behrooz Asgari（2003）通过对日本高技术产业的R&D强度，技术溢出效应和吸收消化能力等因素进行研究得出自主技术开发和技术溢出之间存在很高的依存度的结论。Tai-Yue Wang，Shih-Chien Chien（2007）探讨了东南亚大部分国家的技术发展和经济性能之间的相关性，对技术转移、技术引进和技术管理对经济发展的影响进行了论证。Sondes Kahouli―Brahmi（2008）采用Bottom―up和Top―down模型分析论证了技术吸收消化能力、R&D投入经费和技术创新能力之间的相关性。

近年来，随着《国家中长期科学技术规划纲要》中降低对外技术依存度的明确指标的提出，国内许多学者开始对我国对外技术依存度进行研究，但文献并不多，吴辰、高昌林（2007）提出了对外技术依存度指标的局限性以及影响中国对外技术依存的主要因素，如自主研发能力、对引进技术的消化吸收能力、引进技术的先进水平、外资企业的发展规模等，并提出了相应的政策建议。除此之外，大部分文献研究都集中在对外技术依存的测算方面。高昌林（2008）从技术表现形态和国际技术贸易统计的角度分析了为什么不能将对外技术依存度绝对化，从研发强度和技术自主率的角度提出要综合评判国家创新能力需将对外技术依存度指标与研发强度指标相结合来考虑。罗亚非，蔡乾龙（2010）就企业注册类型、企业规模、高技术行业三方面而言，研究了现有对外技术依存度指标的局限性，进一步深化了有效对外技术依存度的概念。孟韬，罗亚非（2011），应用OECD及我国通常采用的对外技术依存度测算方法，对我国等10个国家的对外技术依存度进行测算与国际比较分析。

本文尝试对对外技术依存度的影响因素进行深入分析，综合考虑技术人员投入、技术距离、贸易开放度、R&D投入、GDP、人力资本、国家科技财政拨款等影响因素，根据协整理论，探讨了1980―2013年的影响因素与对外技术依存度是否存在长期均衡关系，最后根据结论提出政策建议。

本文的贡献主要体现在：文献回顾表明，对外技术依存度的影响因素鲜有研究，本文率先运用协整理论分析影响因素与对外技术依存度的均衡关系，深化对对外技术依存度的研究。

2 理论分析

对外技术依存度是我国衡量自主创新能力的指标之一，OECD将R&D经费与技术引进经费的比例作为测算某一国对外技术依存度的指标，用来反映国家或地区经济技术对外依赖程度。

内生经济增长理论认为，国内研发投入能够有效提升生产率，是一个国家创新努力的重要组成部分，相当多的国内外文献对国内研发投入效率及其影响因素进行了实证检验，例如，中国工业行业R&D投入的产出效率与影响因素（程时雄，柳剑平，2014）认为人力资本、贸易开放度、物质资本投入等对技术效率的提升有正向影响，而行业竞争程度、产权结构的虚拟变量对R&D产出效率并未造成显著影响。国外学者一致认为，技术引进过的人力资本与技术吸收能力才是本国对国外技术形成依存关系的关键（罗亚非，蔡乾龙，2010）。另外，在全球化的经济背景下，国内研发投入与技术引进、国外技术购买相互作用，早已成为企业提升创新绩效的重要途径。例如国际直接投资、技术转移与中国科技发展（杨先明，2004）指出应该充分利用我国与发达国家之间的技术落差所形成的技术溢出效应，这对我国自主创新意义重大。

波斯纳的技术差距理论认为技术创新国往往凭借其技术垄断地位可获得超额垄断利润，然而随着技术差距不断缩小，创新国的技术领先地位逐渐消失，被模仿国家所掌握，那么以此为基础的贸易也随之消失。同时，新增长理论认为，发展中国家与发达国家之间的技术差距，尤其是初始差距，同国际技术外溢的效果成正比，因此技术落后国家可以利用这一后发优势实现技术赶超，甚至实现趋同，因此本文认为技术距离变量与技术引进吸收息息相关。

3 我国对外技术依存度影响因素协整分析

3.1 指标选取及数据来源

本文所选数据均来源于1993―2013年《中国科技统计年鉴》及《中国统计年鉴》。根据上述理论，本文将选择以下影响因素变量：

R&D投入费用（R&D）。该指标是公式中测算某一国对外技术依存度的指标，因此作为直接影响技术对外依赖程度的变量之一，由计算公式对外技术依存度=R&D经费/技术引进经费可推测该指标对对外技术依存度产生正影响。

技术引进费用（TI）。由上述计算公式可预计该指标对对外技术依存度产生负影响。

人力资本（H）。知识和人力资本是“增长的发动机”是新增长理论中罗默、卢卡斯等人所赞同的，通过知识和人力资本的不断积累，增长可以不断继续。故本文将考察人力资本对对外技术依存度的影响，如果该行业的技术人员受教育程度越高，对外技术依存度将越低。

技术距离（GAP）。本文考察技术距离变量对外技术依存度的影响，我们用人均劳动生产率来度量一个国家的技术水平，用技术边界的相对距离来表示。预计技术距离越大，对外技术依存度越高。

贸易开放度（TROP）。我们采用贸易流的大小间接测算的高低，即使用各行业进（出）口总额在各行业总产出中所占的比重来测算各行业的进口（出口）开放度，然后加总得到贸易开放度。预计会产生负的影响。

人均GDP（GDPP）。人均GDP反映了一个国家的技术和产业水平，经济增长的本质是人均GDP的不断增加（林毅夫，2014），如果人均GDP越高，则对外技术依存度越低。

外商直接投资（FDI）。国内外存在技术差距是外商直接投资的形成原因，FDI对经济增长会产生正相关关系，但是本文认为在经济增长的同时，会带来对外技术依存度不断走高的局面。

国家财政科技拨款占国家财政支出比例（S&T）。财政科技拨款是技术进步的物质保障和动力。因此本文认为该指标对对外技术依存度产生负影响。

综合现有文献可知，技术对外依存度的测度有以下三种方法：一是技术引进经费与R&D经费支出的比值（OECD）；二是技术引进经费与技术引进经费、R&D经费支出之和的比值（国家中长期科学技术规划纲要）；三是技术引进经费、技术许可经费之和与技术引进经费、R&D经费支出之和的比值（郭铁成，张赤东，2012）。其中第二种方法表达最为简洁、具有可操作性、符合我国国情且比较权威。因此，本文的技术对外依存度用方法二来测算。人力资本所选数据来源于《2012年中国人力资本报告》中中国人力资本的测量及人力资本指标体系的构建，该报告由中央财经大学李海峥教授所负责。其余数据直接或间接均来自于1990―2013年《中国统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。所有变量数值全部为正值对并对所有变量取对数，FTD表示对外技术依存度，H表示人力资本、GAP表示技术距离、TROP表示贸易开放度、GDPP表示人均GDP、FDI表示外商直接投资、 S&T表示国家财政科技拨款占国家财政支出比例，相应的对数形式为lnftd、lnh、lngap、lntrop、lngdpp、lnfdi、lnst。

3.2 协整检验与分析

协整检验要求变量是同阶的。因此我们采用ADF方法对所有变量的平稳性进行单位根检验，结果显示lnftd、lnh、lngap、lntrop、lngdpp、lnfdi、lnst都是非平稳的I（2）过程，而他们的二阶差分才平稳，见下表。

从长期来看，我国对外技术依存度人力资本。技术距离、贸易开放度、人均GDP、国家财政科技投入占比以及外商直接投资间存在均衡稳定的关系。从方程本身来看，外商直接投资、技术距离、国家财政科技投入占比以及贸易开放度与人力资本对对外技术依存度有负的影响，而人均GDP有着正向影响。人力资本对对外技术依存度的影响系数为-1.117，说明人力资本每增加1万亿元，对外技术依存度减少1.117%，即增加人力资本对对外技术依存度的降低有明显的促进作用，由此表明人力资本对吸收外国先进经验以并加以利用，以此创造新技术的能力越强，从而对外技术依存度较低。贸易开放度对对外技术依存度有负的影响，表明贸易开放度较高的行业技术的依赖度越低，内生增长理论和新贸易理论认为国际贸易是国际技术溢出的一种渠道，通过进出口贸易所带来的世界范围的跨国技术，在一定程度上使得我国对外技术依存度不断降低。技术距离变量的系数为负，由此表明技术距离越大，对外技术依存度越低，因为技术距离的大小不仅代表某一行业的发展强弱，而且还代表着诸如人力资本、技术能力等因素与发达国家有着一定的差距，那么在差距较大时，本国不具备吸收引进能力，故对外技术依存度高，然而这种说法太过片面，技术距离短时对外技术依赖性未必高，这与本国自主研发力度等因素相关。外商直接投资的变量系数为负，外商直接投资的引入能够补充一国经济研发投入的资本，研发投入的提高会使对外技术依存度下降。同样，国家财政科技支出占比的系数变量也为负，由此表明财政科技支出会促进我国自主研发，降低技术引进费用，所以会降低技术的对外依赖性。人均GDP对对外技术依存度的弹性系数为1.034，表明人均GDP的增长会使得对外技术依存度提高，其中一个重要的分界点是1998年的金融危机，从数据可以看出，1998是我国对外技术依存度的一个最大的转折点，由1998年前的不断提高到逐渐降低，本文认为人均GDP对对外技术依存度的影响是双向的，需要区分不同的历史时期。

4 政策建议

从以上影响我国对外技术依存度的影响因素可以发现，我国的自主研发的投入和产出与发达国家存在很大的差距，并不能仅靠自主研发来实现对发达国家的赶超。因此，对于我国而言，仍在加大研发投入的同时重视技术吸收能力，实现再创新，不失为一个行之有效的战略方式。具体的途径包括以下几点。

4.1 加大研发投入力度

研究发现，研发投入强度会提升一个国家的自主创新能力，人力资本与对外技术依存度呈负相关关系，增加人力资本的投入，满足高新技术产业的需要，成为推动我国技术进步的关键。同时增加研发经费，也有利于提升我国自主创新能力。总体而言，没有足够的经费与人力支持，研发活动难以保障。

4.2 重视技术吸收能力

吸收能力如扩大贸易开放度，提高人力资本水平，减小技术距离都能显著地减少对外技术依存度，有效提升我国技术水平。因此，我国应进一步扩大对外开放，增加与发达国家的技术往来，缩短技术距离，进一步加强人力资本培养，提升国民受教育程度，最后需要政府给予政策上的扶持，以缩小我国对外技术依存度。

参考文献：

[1]郭铁成，张赤东.我国对外技术依存度究竟是多少？――基于全球化视角的测算[J].中国软科学，2012（2）：35-41.

[2]罗亚非，蔡乾龙.对外技术依存度的多角度分析[J].科技管理研究，2010（3）：42-45.

[3]何锦义.对外技术依存度若干问题研究[J].统计研究，2010（11）：57-61.

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[7]姜旭.中国对外技术依存度与吸收消化能力研究[D].杭州：浙江工业大学，2009.

分离技术论文例8

生物工程的内容十分丰富，有限的课时内不能面面俱到地进行较为深入的讲授。因此，教师在教学内容的安排上，既要保证突出重点内容，又要兼顾知识内容的全面性。此外，还需要引入一些学科前沿成果，以跟踪迅速发展的生物技术的进步。我们对于课程教学内容的安排，特别注意了以下几个问题。

1．组建课程模块，合理安排教学内容。以生物技术的应用发展为导向，将本课程的教学内容划分成三部分：①绪论，介绍生物工程沿革及前沿。②生物技术基础，详细讲述基因重组技术、蛋白质和酶工程、细胞工程的基本原理，技术路线及特点，旨在帮助学生建立牢固的理论基础、掌握相关技术的应用方法。③生物技术的工程化应用及发展，重点介绍发酵工程、生物医药工程和环境生物工程，通过多个与人类生存和发展密切相关的案例的教学，培养学生综合知识的能力、融汇创新的能力。

2．让学生了解生物工程学科的全貌。课程的绪论部分分别从生物工程的沿革、生物工程的原理及特点、生物技术的应用及前沿发展、生物技术及其产业所发挥的巨大的社会和经济影响力等角度进行讲授，帮助学生标绘出一副生物工程的全貌图：从基础理论的研究突破、生物技术的应用发展、到渗透至各国民经济主要领域中产生的巨大影响，期间产生的反作用又促进生物学基础理论的研究突破。这个过程周而复始地推动着社会的变革与进步。

3．宽泛基础知识面，强调理论联系实际。生物工程是一个具有丰富学术内容的领域，而本课程课时有限，不能详尽地涉猎各个知识点，因此，如何设置课程内容就成了影响教学效果的主要因素。本课程对基础知识的教授强调的是“宽泛”而非“深入”，要求课程设置的基础知识教学能够满足学生理解生物技术的基本原理即可，而对于生物技术的实践应用则给予了重点关注。课程坚持理论联系实际，运用综合性案例，让学生了解从基本原理出发到实践应用的过程，学习综合应用所学知识解决问题的方法，培养科学思维方式。

4．以生物技术的应用为导向设置教学内容，跟踪学科前沿。在对课程的基本原理讲授后，根据学生的工程专业教育背景和将来作为社会工作者的特点，我们引导学生学习工程化应用方法，这是更为重要的教学环节。这部分教学内容占据了整个教学内容的相当大的比重。如，微生物发酵工程、细胞培养技术使生物技术产品实现产业化；生物医药工程中集中了生物技术研究的前沿方向和热点，各种生物技术在此融合；环境生物工程致力于建立人类与环境的和谐关系，以实现社会的可持续发展。本课程分别选择这些领域中的主要内容作为重点讲授部分，如转基因动物制药、单克隆抗体技术应用、固定化酶技术及酶法分析、环境污染的生物治理等，安排了较多的教学时间，以使学生更好地了解生物技术的新进展。

二、教学方法探讨

生物工程学是生命科学与工程技术结合所形成的一门综合性学科，基于研究对象（核酸、蛋白质）及层次（分子、细胞、个体）不同构建了不同的生物技术分支领域，同时基于应用领域的不同也形成了各自富有特点的应用技术，如生物医药领域中蛋白类药物的生物构建和生产、环境治理与保护中微生物的生物转化过程技术等。由于教学内容覆盖面广，为了提高教学效果，本课程在教学方法上进行了以下几个方面的探索。

（一）以生物技术原理为主线贯穿教学活动

本课程的教学活动以生物工程的原理为主线展开，形成了基因工程、蛋白质和酶工程、细胞工程、发酵工程等章节，以使学生在较短的时间内掌握各种生物技术的原理和应用方法。同时，通过对生物技术应用较为深入的生物医药工程、环境生物工程等内容的安排，培养学生根据应用对象的特点和要求综合应用所学理论知识的能力。

（二）理论联系实际，引入案例教学

发酵工程是将生物技术产业化的重要环节，包含了从菌种培养到制备合格产品的过程。［5］菌种决定着发酵生产工艺方法，发酵工程中高产菌种常常是采用生物技术方法构建的。发酵过程调控是基于微生物的生命代谢过程，培养条件的变化可以影响代谢途径。发酵产物的提取纯化是依据待分离目标物质的特性及待分离目的产物和杂质之间物性的差异来进行的，是决定生产成本高低的关键因素。如果只是按照发酵工程的过程来讲解技术基础及过程应用技术，涉及知识点多，知识点之间的相关性较弱，这对于刚开始接受专业课程教育的本科三年级同学来说，接受起来有一定的难度。而以具体物质的发酵生产为例进行分析，更为形象化，也容易被学生理解和接受。授课时，我们以红霉素的生产为例，分析了工程菌的构建方法与高密度发酵技术的应用，基于组分分离要求的分离纯化工艺方法的建立等，并将自己多年科研的成果结合至授课内容中。仅就红霉素的提取纯化而言，工程菌的引入及发酵调控技术的成熟，使红霉素发酵单位由原来的3000u／mL～5000u／mL大幅度提高至8000u／mL～10000u／mL，使得新分离技术的应用成为现实。目标产物的分离工艺由传统的“板框过滤－溶剂萃取－经过中间体盐的结晶纯化”发展为“微滤膜过滤－（纳滤膜浓缩）－层析分离－结晶纯化”新的分离工艺。该工艺利用层析操作的高分离效率实现了活性组分红霉素A与杂质组分红霉素B、红霉素C的分离；通过结晶过程中关键因素的调节，如结晶体系的组成及组成物的浓度变化、pH、温度、搅拌等，实现对产品粒度和晶形的控制，从而获得纯度高、药理活性强的产品。案例的分析过程加强了学生们的工程概念，如发酵产物的提取往往会涉及结构相似组分的分离，其分离方法的选择需兼顾分离效率高、分离条件温和的要求；微生物发酵是纯种培养过程，工程设备必须满足无菌操作的基本要求，发酵罐需要具备良好的混合能力，较高的传质、传热速率，且不能对菌体产生剪切破化；药物的晶形和粒度与药物的生理活性相关，现代药物质量控制指标除了纯度和杂质含量要求外，还有晶体的晶形粒度等结构指标要求；发酵产品的经济成本和社会成本概念等等。实现一个抗生素药物的现代化工业生产需要融合现代基因工程、细胞工程、化学工程的知识。

（三）课堂讲授与专题案例的调研相结合

本课程通过典型实例的剖析，加强了学生对基本原理的理解，并传授了生物技术的应用方法。我们时时跟踪生物技术领域的发展，对授课案例进行更新，以使教学内容紧密联系生物工程的新发展、新成果，体现该领域新技术、新水平，使学生感受到科学技术发展的巨大魅力，激发学习热情。但是，本课程的教学课时有限，课堂上不可能对生物技术各领域均充分展开。为了弥补这一局限，本课程在教学上设置了“专题调研＋课堂谈论”环节，把生物工程应用专题案例的调研工作，以作业形式布置给学生去完成，并通过课堂讨论及提交论文的方式加以考查。［6］专题论文的完成及交流以小组为单位进行，教师组织学生组成学习小组，要求各学习小组在给定领域范围内对感兴趣的专题进行调研和论文的撰写。教师在组织学习小组之时，就将学习小组两两结对，要求各小组在完成本组专题调研的同时，对结对小组的课题也进行相应调研，并作为主审方在课堂上对结对组的专题内容设置提问，引导课堂讨论，而其他同学则可以对自己感兴趣的专题自由发表观点。

本课程要求，小论文要按照《华东理工大学学报》的稿件规范撰写，这也是对本科生撰写科学论文的训练，是专业素质培养的一部分。这种“专题调研＋课堂谈论”教学模式，能让学生自动参与多专题的调研学习，达到巩固基础知识、拓宽知识面、深化专业认知的目的，同时能够较全面地训练和检验学生专业文献查阅、分析材料、归纳总结及思辨应对的能力。实践表明，这样的学习方式效果突出。学生李晓阳在听课小结中写道：“分组演讲、课程论文，每小组七八个人，不仅可以让我们自己动手获取知识，锻炼了动手能力，还能够培养我们团结协作的能力。只有分工合作才能把这项工作做好。”学生闫天一在小结中写道：“老师讲到了我国生物发酵工业发展的现状，虽然我国（抗生素）产量居世界之首，但生产效率比较低、产品附加值低、污染严重，主要以半成品（原料药）为主，这些都深深触动了我。在化学制药领域，我们仍是以仿制药为主。在21世纪，我想我们大学生的责任就是让中国不仅是世界的工厂，也要成为研发的中心。”

分离技术论文例9

中图分类号：G424 文献标识码：A

Exploration Practice of Vocational Biochemical

Separation Techniques Course Construction

SHI Xiaoyan， SUN Ying

（Department of Medicine and Health Management， Jiangsu Food &

Pharmaceutical Science College， Huai'an， Jiangsu 223001）

Abstract After two years' construction quality courses， based on biochemical separation techniques for locating specific courses， on the reconstruction of the faculty， teaching content optimization， practical issues such as teaching methods useful exploration and practice.

Key words biochemical separation； course construction； exploration； practice

精品课程建设，是教育部为切实推进教育创新，深化教学改革，共享优质教学资源，全面提高教育教学质量的重要举措，是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。生化分离技术课程是生物制药技术及其相关专业的重要的专业核心课， 生化分离起始材料具有浓度稀、成分复杂、不稳定等特点，而生化产品质量要求却很高，这就对生化分离方法及工艺提出了很高要求。如何使学生在众多的单元知识学习过程中，将知识点融会贯通，将不同的单元串联起来设计某种特定生化产品的纯化工艺路线，并进行工程放大，适应当前科技飞速发展，是检验课程教育成败的关键。

1 师资队伍建设

教育部在①关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知②中，有“五个一流”的建设要求，即“一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程”。而在这“五个一流”中，起决定性作用的就是一流教师队伍。③④由于生化分离技术涉及的理论概念及操作技术较多，大多数同学为了考试而背理论、背概念，如机械地背蛋白质提纯的机理、提纯路线、提纯方法等，学的知识比较死，不能很好地应用于实践。为此，我们在教师队伍建设过程中，首先选择了各方面能力突出的教师作为课程负责人，选择讲授过生物化学、化工原理，具有药厂实践经验的教师为主讲教师，进而形成了高素质、知识面广的教学团队。此外，教学团队的教师还经常到国内相关研究机构、重点大学、重点实验室进修学习，积极参加学术会议，发表学术文章、申报科研和教研课题。这些举措迅速提高了教师团队的整体水平，保证了精品课程的建设。

2 教学内容建设

2.1 及时把新的概念、科研成果融入教学

为了确保理论教学内容的先进性、新颖性，并结合生化分离技术基本问题，主讲教师及时地将科研成果转化为教学内容。我们教学团队在精品课程的建设中，在选用了张爱华主编的高职高专“十二五”规划教材《生化分离技术》的基础上，根据学时和大纲的要求优化了教学内容，在教学中以典型药物分离纯化任务为载体，采用教学做一体化模式分项目教学。如发酵液的预处理、有机物质的萃取、生物大分子的沉淀与结晶、膜分离、药物的高度纯化、药物的干燥等生化分离基本技术和氨基酸类、多肽和蛋白类、核酸类、酶类、糖类、脂类、抗生素与维生素类等生化药物提取分离的综合技术。既满足了学生对专业知识的了解，也达到了本课程的教学目的。同时这种方法还对避免讲述尚在发展的理论和尚不成熟的相关机理，达到了少讲、精讲的目的，教学效果明显增强。由于近年来高生化分离技术发展很快，提出了许多新的概念、发现了许多新的规律，教师有必要在授课内容中及时将学科前沿的知识和内容介绍给学生，扩大学生的知识面，例如，拓展活性聚合、配位聚合等方面的知识，加强新的反应机理和新的合成技术方面的讲述。

2.2 增添设计性实验培养学生主动参与、敢于实践、努力创新的意识⑤

在生化分离技术实践教学活动中，主要包括以下几项内容：（1）安排了3个验证型和综合型的实验项目，让学生掌握生化分离技术研究的基本过程和基本方法。（2）给学生提供青霉素的提取分离和维生素B2的提取分离两个设计性实验项目任选其一，让学生自主查阅资料，设计实验方案，完成实验并对结果进行分析测试。实验完成后由指导教师指导学生的论文写作，要求学生以期刊论文的形式上交。通过设计性实验，学生全面掌握了该实验所涉及的理论知识和实际应用、发展方向，极大地提高了学生的学习主动性和兴趣，增加了学生的成就感。有的同学还将从设计性实验学到的知识在毕业应聘中发挥了作用。

3 教学方法和手段

生化分离技术是一门理论与实践相结合的课程，我们充分利用现代教育技术和参加实践活动，调动学生的积极性。在参考了多个省级精品课程和部级精品课程前提下，利用多媒体的图片和动画功能，增加了学习的趣味性和感性认识。在授课方法上，我们注重绪论的教学，并采用多媒体课件和板书相结合的方式。例如：很多流程图以及理论概念的讲授就在黑板上一步步进行，有助于学生随着老师的思路理解生化分离的内容，授课过程中穿插课堂提问，更好地达到师生间的互动。每周安排两次答疑、每章结束后上习题课，对难度较大和理解基本概念有较大帮助的习题进行详细解答，为学生打好基础，解疑释难。而对于工艺分离过程等内容安排学生去淮安药检所、江苏天士力帝益药业有限公司等相关的单位考查实践，帮助学生了解本专业的社会需求和发展情况，从而了解了生化分离技术的重要性，增加了适应社会的能力。

4 课程建设的体会

通过这1年的实践，教学团队得出了以下的几点体会：（1）互动的教学避免了教师枯燥的教学演讲。互动中学生提出的难度较大的问题，促使教师必须花一定的精力认真查阅资料后去正确地回答，教师从中提高了业务水平。⑥尽管每位授课教师在教学过程积极采用互动教学，然而真正能够调动学生的积极性和主动性，提高教学质量是教师应付出更多的努力去探索的。（2）我们在生化分离技术教学过程中发现，部分学生的生物化学掌握不多，常常表现为在蛋白质的分离纯化方法，因此，教学中应及时补充生物化学的知识。（3）充分利用互联网。一方面，我们树立以学生为本的思想内容积极进行网络课程建设；另一方面，鼓励学生上网查询与生化分离技术相关的内容，经常浏览学术期刊网、国内会议（如全国生化分离学术会议）等扩大知识面。生化分离技术课程建设不是暂时的短期行为，需要长时间的努力且不断地完善、充实，它涉及教师、学生、教材、教法、教学技能、教学策略、学习方法等诸多因子的科学融合与凝练。经过我们教师团队的共同努力，生化分离技术的教学质量得到了提高，为学生学好后续专业课直至学生的就业打下了坚实的基础。

注释

①⑤崔梦楼，徐军.关于研究型教学的思考[J].教育探索， 2007.9（195）：59-60.

② 张宇.研究性教学中高校教师角色定位探析[J].扬州大学学报（高教研究版），2008.12（6）：31-33.

分离技术论文例10

 

1.引言

声纳按照工作方式一般分为主动声纳和被动声纳。对于被动声纳，由于它不发射声波，它具有很好的隐蔽性，且具有作用距离远、不容易被发现等优点，在军事领域中有着很好的应用前景。近年来，世界各国都加紧了对被动定位技术的研究和开发，被动定位技术受到广泛的重视。随着水中兵器作用距离和打击精度的提高，对被动声纳的定位性能提出了更高的要求，远程定位问题引起人们的广泛关注，出现了多种新型的定位方法。

2.传统被动声纳定位技术及面临的问题

2.1 传统的被动定位技术

传统的水声被动定位技术是六十年代研究开发出来的,这类定位技术利用沿不同距离路径传播的水下声脉冲间的时间差或相位差对水面、水中目标进行定位，其典型代表就是三子阵法和球面内插法。三子阵被动测距方法是己经实用化了的被动定位技术，它是六十年代后期出现的噪声测距方法。它利用时延估计技术求出到达三个基阵的相对时延，然后得到目标的方位和距离。但是，三子阵定位方法对水声信道进行了简化，三子阵系统是在同一平面内进行定位的，它不考虑信道声速的垂直分布，也不考虑信道的多途效应。，动目标分析。，动目标分析。不过这种定位方法算法简单，而且对近距离声源定位能达到较高的精度，目前在工程上已经得到广泛应用。

2.2 传统被动声纳定位技术面临的问题

传统被动定位方法在理论和实际应用中都存在很大的缺陷，主要表现在以下两个方面。

2.2.1 远程定位精度不高

传统的被动定位方法，利用球面波或柱面波波前曲率的变化，通过测量各基元的相对时延，估计目标的距离和方位。测距精度与时延估计精度、目标距离、方位、基阵孔径、基阵安装精度等因素有关，其中时延测量精度是关键，然而对于有限的基阵孔径，随着声纳探测距离的增加，波前曲率的变化越来越小，加上信道传播起伏的影响，时延的精确测量以及距离信息的提取变得越来越困难，因此传统的定位方法难以实现远程定位。此外，由于海洋中的声速分布是不均匀的，特别在远距离定位时，声速的不均匀分布使传统的定位算法存在较大的误差。为此，研究人员必须寻求新的被动定位方法。

2.2.2 定位效果受声场环境影响大

由于海水介质的不均匀性，在海水信道中由于温度、盐度、压力的不同，导致了海水介质中各点的声学特性差异很大，特别是不同深度层的声学特性差异很大，导致了声波在海洋中的传播非常复杂，声传播受海洋信道的影响比人们想象的要大得多。要提高声纳的探测效果，必须要充分研究海洋信道特点。

3. 匹配场被动定位技术

匹配场声源定位是国际上新兴的水声定位方法，它根据海洋声信道性，在声场建模的基础上，运用一定的匹配场处理算法反演声源位置。匹配场定位技术充分利用了海洋信道特点来反演声源位置，因此它可以有效消除信道对定位的影响，它的定位精度比传统的被动定位精度高。

3.1 匹配场被动定位原理[1]

匹配场定位的被动原理图如图1所示。匹配场定位首先将水听器阵列接收到的数据经过傅立叶变换后计算频域协防方差矩阵。假设声场中某一位置有目标，已知海洋声场环境参数时，利用现有的声场模型可以计算出该目标声源产生声信号在接收水听器阵列处的声场值，通常称之为拷贝场向量。最后将拷贝场向量和测量信号的协方差矩阵进行匹配运算从而输出定位模糊表面，如果实际目标位置与假设声源位置一致，则匹配处理器有最大值输出，这样从定位模糊表面上可以读出目标的位置。

图1 匹配场定位原理图。

3.2 匹配场被动定位关键技术及发展趋势

匹配场定位有两个重要环节，一是拷贝声场的计算，二是匹配处理器的设计。拷贝声场可利用现有的声场模型计算得到。，动目标分析。现有的声场模型主要有简正波模型、声线模型、抛物方程模型等。其中，最常用的2种传播模型是射线模型和简正波模型。射线模型具有简捷、直观的特点，适用于描述深海声场。在浅海存在严重的多途和较强的海底散射，射线模型不再适用。简正波模型考虑了各种海底边界的影响，适用于研究浅海、低频的声传播问题。目前声传播模型的研究主要集中在快速、高精度的声场模型的研究上。

匹配处理器就是将拷贝场与实测声场进行匹配运算的算法，从理论上来说，匹配场处理器是传统的阵列信号处理的波束形成概念的推广，因此，很多传统的阵列处理方法都可以用于匹配场处理，而且人们已经证明其中的很多方法是很有效的。按照匹配场处理器的权向量是否与测量数据有关，将其分为线性匹配处理器（CMFP）和自适应匹配处理器(AMFP)。常用的MFP处理器有线性处理器(Bartlett)、最小方差估计器(MV)和匹配模处理器(MMP)。随着人们对传播理论研究的深入以及阵处理技术的飞速发展，匹配场处理技术的研究取得了一些突破性的进展。近年来，匹配场处理技术逐渐走向实用阶段，宽带、稳健自适应[1]、高分辨率[2]的匹配场处理技术成为研究热点，以试验研究带动理论研究成为主要的研究方法。，动目标分析。

4.水下GPS定位

水下GPS技术的设计灵感来自于GPS,该技术可以用于潜艇定位，进行爆炸军火处理，还能用于水雷对抗许多领域。水下GPS利用空间GPS系统在海洋中布放一系列声纳浮标，形成网格，在水面用空间GPS，在水下用水声通信。法国的ASCA公司已经开发了用水下全球定位系统进行搜索与救援的系统，它可以利用水下的GPS信号确目标的三维坐标。，动目标分析。该系统可以用于跟踪水下的飞机或潜艇中黑匣子的声波发器，从而找到目标。系统包括GPS浮标，控制站及声波发送器。浮标下有水听器，浮标通过水面上的三个天线与指挥、控制、通信等系统联系。利用目标发射的信号与浮标接收信号的时间延迟得到浮标和目标的相对位置，同时，利用分GPS接收机能精确测量出浮标的精确位置。空间GPS技术已相当成熟。，动目标分析。

5.结束语

由于传统的被动定位方法在理论和实际应用中都存在一些问题，研究人员致力于研究新的被动定位方法，其中匹配场被动定位技术充分利用了海洋信道，在远距离复杂水文条件下，其定位精度较高，有着诱人的应用前景，随着研究的不断深入，这项技术正逐步走向实用阶段，但匹配场的模型精确性，匹配算法的计算速度以及匹配场的定位的稳健性问题还急需解决。水下GPS技术系统使用条件相对苛刻，不适用于非合作被动目标的探测，工程应用受到了一定的限制。

参考文献：

[1]杨坤德,等.水声信号的匹配场处理技术研究[D].西北工业大学,2003,06.