2021-2022学年,我院有62人次/团队获得省部级及以上学术成果、科技竞赛和体育艺术竞赛荣誉。为了使同学们对学业发展与科研、竞赛方面有更深层次的理解,学院开展青春榜样|竞赛优胜奖学生专访,为各位同学答疑解惑,帮助各位同学实现更进一步的发展。以下是本学年获得省部级及以上竞赛荣誉的部分优秀学生的经验分享。
Q1:化工设计竞赛与化工原理竞赛有什么不同?设计竞赛更注重哪些方面?
赵雪莹:我觉得化工原理竞赛更偏向于对化工原理理论知识的考察,考察的内容主要是化工原理课上所学的知识以及延伸拓展,所需时间相对较短。化工设计竞赛所需时间和精力较多,并且仅仅掌握化工原理知识是远远不够的,还需要掌握一定的化工设计、化工设备知识,以及具备一定的自主学习能力和毅力。
崔浩然:我认为化工原理竞赛偏重对化工原理相关知识的考察,和对化工各个单元操作的理解程度,而化工设计竞赛更注重将化工原理相关知识应用在实际的设计上。设计竞赛整体的难度和任务量是要远超过化工原理竞赛的,需要我们去查阅大量的文献,并自学各类所需软件,在设计过程中还要求我们融入设计创新点。因此化工设计竞赛需要我们对实际的化工生产和流程模拟有更深的理解和体会,并将理论知识更好地运用在各个部分比如工艺设备、车间、厂区的设计之中。
姚苏起:相比于提供某个具体工艺流程的化原赛,化设赛会以某种化学物质为目标产物,允许考生进行灵活选题。因此,化设赛的内容更繁琐,知识面覆盖更广,竞赛整体流程也更漫长。化工设赛更侧重考察参赛团队的分工与合作,竞赛必须软件的学习与应用(如Aspen、CAD等),以及相关资料的查找与整理。
王楚伦:化工原理竞赛主要是考察《化工原理》这门课中的重要知识点并在理解的基础上深入,我们这次化工原理竞赛是个人为单位参赛,分初赛和复赛;而化工设计竞赛则考察的更为全面,参赛的同学不仅要掌握课内知识点,还要自学Aspen、AutoCAD等多个软件和一些化工设计的相关知识,化工设计竞赛一般是五人组队进行参赛,完成难度较大。参加化工设计竞赛的时候要对于设计的项目全面进行分析把控,特别要注意团队合作和分工,同时要及时与队友和指导教师沟通想法。
Q2:能简单介绍一下化工设计竞赛比赛流程嘛?
赵雪莹:化工设计竞赛每年会在全国大学生化工设计竞赛官网(iche.zju.edu.cn)发布选题和报名通知,大家可以在12月份开始关注,大概次年3月份左右会发布任务书和报名通知,有意向的同学在寒假期间要做好组队工作,个人经验来说,队友之间的配合至关重要。
往年竞赛流程:
寒假—3月:组队及Aspen、CAD等软件学习准备阶段
2—3月份左右:开始报名,官网发布比赛任务书
3—7月中下旬:初赛作品设计阶段(需要完成图1所示内容)
7月中下旬:①初赛作品提交②赛区初赛成绩公布③一定名次的团队进行赛区复赛答辩④复赛一定名次团队进行全国总决赛答辩
图1 化工设计竞赛初赛作品设计大致内容
图2 化工设计竞赛大致时间安排
崔浩然:整个比赛的流程就是,首先根据竞赛题目提出的生产要求选定生产路线,确定所用生产原料的种类和摩尔流量,进行一个初步的设计。之后采用化工流程模拟软件aspen做物料衡算和热量衡算,得到全流程物料及能源消耗初步数据。之后要对反应器、精馏塔和换热器这些主要设备进行详细的设计,比如反应器要根据动力学模型得到基础数据,再根据流程模拟和灵敏度分析优化工艺参数。之后用aspen对全流程做换热网络设计以得到全场公用工程需求等级及用量,同时确定换热任务及换热器的数目。接下来要对主要工艺设备进行选型和设计,得到设备的基本几何尺寸,之后利用专业的设备设计软件EDR和SW6进行校核,最终绘成图纸。接下来绘制PFD图和PID图,明确各主要设备的控制指标和控制方案。之后进行整个车间和厂区的布置设计,并进行配管,明确车间各设备之间物料输送任务。最后进行三废处理,安全设施设计和经济核算,就完成了整个从工艺到厂区的设计任务。
图3 我院化工设计竞赛CAD设计图
Q3:能简单介绍一下化工原理竞赛的流程吗?
姚苏起:2022年的竞赛采取线上考核的方式进行,分为笔试和面试两部分内容。在三小时左右的笔试考核当中,主办方会发放某个化工具体生产流程图作为考题,题目包括计算部分设备的具体参数、完善并评价工艺流程等。面试考核一般会安排在笔试之后,考核时间约为二十分钟。面试时,老师会考察学生对试题中流程图的了解程度,并对考生的答卷进行提问,譬如“你知道这题错在哪了吗?”、“你能为我们讲一讲这个设备的作用吗?”。
Q4:参加化工原理比赛需要掌握什么知识?
姚苏起:去年的竞赛主要考察了换热器、精馏塔、热泵精馏等内容。绝大部分竞赛所需知识都可以在化工原理和化工设备的课堂上获取。如果想取得更优异的成绩,同学们还应对课本中的非重点知识做一些了解。除此之外,查找并完成历年的竞赛真题也是不错的选择。
李婕菡:对于基本的课程内容需要熟练掌握,然后因为这个竞赛涉及到当时没有学习的下册芝士,需要提前预习精馏蒸馏部分,实验操作,设计方面自己要会设计以及讲解
Q5:比赛前期做了哪些准备?
冯浩圆:比赛前期,除了平时上课认真听讲,及时复习之外,我还抽空将《化工原理上》的知识点做了一个系统的梳理,将上学期的习题和例题重做了一遍加深印象。除此之外,我们化工原理教研组的老师们在赛前也非常耐心的给我们做了辅导,拓展了一些课程内没有的知识点,我将这些新的知识点总结归纳,基本熟悉了化工原理竞赛解题的流程。
黄永恒:在竞赛前期的准备上,我主要是做了复习考核内容的相关知识跟研究往年的真题这两件事。复习的过程中,主要是对概念与公式的理解记忆,以及对工艺流程的优缺点评估,这些内容可以借助课本来复习。对于真题的研究也是必不可少的,考察往年的真题,了解大概的考核题型,并尝试自己去解题。
图4 我院师生团队获2022年化工设计竞赛全国二等奖
Q6:如何平衡好准备比赛和学习的时间呢?
黄永恒:时间安排的话,这个就需要基于自身的课程安排与课程任务来考虑。就比如我当时参与竞赛的时间点刚好处于一个比较繁忙的时期,但是还是要优先把时间放在自身的学习上,先把课程任务给完成了,才能有一个比较放松的心态去准备竞赛。
Q7:在学习或者比赛过程中遇到困难通过什么方式去解决的呢?
冯浩圆:对于化工原理竞赛市赛来说,首先,我们之前都没有参加过,看往年真题都是看上去很复杂的综合类设计大题,与我们平时的解答题差别很大,内心其实挺没底的,好在化工原理老师们专门抽时间,给我们讲解了各个部分的设备如何设计,如何计算,并将整个化工原理的知识点做了串讲,经过老师的赛前辅导,我们对比赛内容有了更加深入的了解,面对比赛也更加坦然了。还有一点是,由于疫情,今年的竞赛全部改为线上进行,这应该是首次,为了保证比赛公平性,组委会对于线上考试要求增添了很多内容,比如二机位,分考场,线上答辩等等,这些一定程度上增加了我们比赛的心理压力,我们只有尽量放松心态,冷静下来才能在比赛中不慌乱,充分发挥出自身水平。
感谢各位同学分享的关于化工原理竞赛和化工设计竞赛的获奖经验,让我们有了更深刻的理解,希望本次专访对大家有所帮助。
来源:办公建设部 撰稿人:王雨倩
分享到: