時間:2023-08-16 17:28:41
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學工程的應用,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1化學工程技術
我們的生活與化學工業產品息息相關,我們的衣食住行都離不開化學工業產品,從食品、衣物、日用品到農作物的培育和工業原料,涉及我們生活的方方面面[1]。由此可見化學工程技術是一門十分重要的科學技術,是科研人員格外重視的一個領域。化學理論不只是這項技術的基礎,其相關的科學技術也被融合到化學工程技術中,采用各種高新儀器設備,通過化學反應達成工業的大批量生產目標。主要是通過儀器、設備以及技術處理綜合化學原理和專業的基礎理論知識,使化學原料遵從適合的比例從而進行后續的反應。眾所周知,化學產品的生產反應條件十分苛刻,先進的化學工程技術可以實現反應所要求的條件,能夠有效地提升產品的品質[1]。這項技術不僅可以用于化學生產,還可以用于廢液廢料的的處理,對于環境的保護也起到了重要的作用,支持了國家的可持續發展政策。
2化學工程技術于化學生產中的應用
2.1超臨界流體技術
超臨界流體指的是綜合氣態和液態兩者優勢的介于氣態液態兩種狀態之間的流體,也就是說既擁有氣態的小附著力還有液體相對高的密度,故而超臨界流體的特征就是粘度低、密度高且擴散能力強,并且高溶解性可以節約工業生產中的能源消耗[2]。這些特征使這種流體具備了得天獨厚的優勢。而超臨界流體技術就是通過調節溫度和壓強兩種參數來獲得超臨界流體,這一技術可以被應用于許多的研究領域,例如復合材料的研發、有機物的生產、高分子材料特性研究、無機材料的配置等等。
2.2熱傳導技術
化學工程技術中的微小尺度傳熱工藝和強化熱傳導的過程兩個方面構成了熱傳導技術[2]。在微小尺寸層面從時間和空間兩個方向研究熱傳導、熱對流和熱輻射的便是微小尺度的傳熱工藝;改變換熱設備的某一些特定參數使化工產品在加熱過程中不斷變化傳熱系數從而達成持續發熱目標的技術便是強化熱傳導的過程。這一過程可以通過加大換熱接觸面積來實現提升傳熱效率的目標,這樣就可以降低能耗。相對于微小尺度傳熱工藝這種工藝對于專業技術和實驗條件有著更為嚴苛的要求。
2.3綠色化學反應技術
有毒的廢棄物會對人體造成一些影響,綠色化學反應是一種通過化學技術和相關原理防止對環境或人體有害物質產生的技術,可以從根源上解決污染問題,避免生態平衡被破壞,防止人的身體健康受到損傷[2]。這種技術是通過過程中的反應物、催化劑或其他材料使得產品或副產物不對人體或環境造成不利的影響,并且降低能耗。例如使用生物制劑替換含有苯環的石油原料,同樣可以產出尼龍產品。除了服飾之外,綠色食品中也大量應用了綠色化學技術,即在養殖過程中不施化學藥劑,且對人的身體有好處,不過綠色產品養殖成本普遍高于正常的養殖成本,科研人員就想到結合化學技術和生物技術的新方式,降低成本的同時提升了作物的品質和長勢。
2.4新分離技術
各類化學工程技術隨著時代的發展逐步推陳出新,作為化學生產及其他工業生產關鍵技術之一的分離技術也是同樣有新的進步,由于科研人員十分重視,分離技術的完善和創新步伐都十分快[3]。傳統的分離方式均是利用物質自身的物理屬性沸點進行分離,現在許多先進的手段都開始被廣泛的應用,例如使用離心力、熱傳導、超聲波等進行分離。這樣就可以采取最合適的手段,對于產品的品質有著十分重要的影響。
3化學工程技術應用中存在的問題
3.1仍然存在一些缺陷
化學工程技術目前已經得到了很好的應用和廣泛認可,但是這些技術在某一些方面仍然存在不足,例如超臨界流體技術產生的流體由于狀態不穩定不好保存,故而需要對超臨界流體的這一性質進行完善或是研發更為有效的保存方法,這樣才能更好的保障國家的化學工程技術有更積極的發展趨勢[3]。
3.2科研人才稀缺
一定的專業基礎和操作水平是一個化學工程技術科研人員的必備素養,如今高校培養出來的相關專業畢業生經常出現理論知識或動手能力不能兼備的情況,企業單位應當將更多地關注放在科研人員的綜合素質培養上,為每個層層選拔上來的科研人員制定計劃,使其綜合素質越來越強。從而提升產品的質量和生產效率。
4化學工程技術的發展方向和應對策略
4.1持續完善化學工程技術
相關企業除了創新研發出自己的核心技術之外,也要積極地引進先進的工藝,運用先進的設備和技術生產產品,持續提升自身的科學技術水平。對于老舊的技術,應當取其精華去其糟粕,注重推陳出新,保留其中的優勢,達成企業創新和經濟效益提升的雙重目標,促使技術積極的進步[4]。
4.2加強專業人才的引進和培養
為了彌補人才稀缺的問題,企業應當有秩序的開展人才培養工作,邀請掌握先進技術的專家或團隊進行探討學習,不僅如此,還應注重引進綜合素質較高的人才并著重培養,人才的選拔和培養是科學技術發展的重要步驟,保障這一技術的正向持續發展的重要前提便是培養出專業的化工技術人才。
1原料
脂肪酸特別是硬脂酸是一種應用很廣泛的有機工原料,是基礎油脂化學品中總產量最高的。其應用涉及到橡膠工業、塑料工業、涂料工業、紡織工業、食品工業、表面活性劑工業、日化工業和醫藥工業等。原料主要是MVO和Tallow,MVO分為MVO(ST),即ST:PKO=9:1,MVO(BST),即BST:PKO=9:1,其中BST為70%PO與30%ST的混合。Tallow即為牛羊油(OL),大豆油(SBO),椰子油(CNO),非KOCI的主要原料,但有時客戶會有需求。油脂按熔點不同冷凍結晶分離,不同熔點產品分為固體脂、液體油,棕櫚油(PO)--從棕櫚果肉中制取出49%,棕櫚仁油(PKO)—從棕櫚仁中制取出50%,棕櫚油(PO)的熔點37℃分提后制得固體棕櫚油(ST)熔點52℃,液體棕櫚油(OL),熔點20℃。
2常見脂肪酸結構及性質
C12-0月桂酸,CH3(CH2)10COOH,IV-0;m.p44℃C16-0軟脂酸、棕櫚酸,CH3(CH2)14COOH,IV-0;m.p63℃C18-0硬脂酸,碳十八酸,CH3(CH2)16COOH,IV-0;m.p70℃C18-1油酸,c-9十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHIV-90;m.p16℃C18-2亞油酸,c-9,c-12十八碳二烯酸,CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOHIV-181;m.p-5℃C18-3亞麻酸,c-9,c-12,c-15十八碳三烯酸,IV-273;m.p-11℃CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
3主要生產工藝--水解
脂肪與水的混合物在一定條件下(酸或堿或酶的催化下,一定溫度)可以生成脂肪酸和甘油,部分水解還可生成單甘酯和二甘酯。脂肪酸生產過程由油預處理,水解,脂肪酸分餾,蒸餾和加氫等部分組成。油壓水解過程中常用的是常壓催化水解法,催化和非催化中壓水解,非催化高壓連續逆流水解三種形式。最先進的是酶催化水解,因為有些方面還不完善,例如費時,沒有被廣泛使用,且沒有形成產業化規模。常壓水解法具有設備簡單,所需的壓力,投資少的優點,缺點是生產周期長,占地面積大,蒸汽消耗大面積,水解率低,回收成本高和廢物中甘油低。催化壓力或催化水解是常用的脂肪酸的生產技術,優點是生產周期短,蒸汽消耗少,工藝用水少,生產成本低,操作簡單,可生產淺色脂肪酸等,但設備投資和消費相對較大。連續非催化高壓回流酸水解是當代先進的生產工藝生產,其顯著優點是實現了連續化工業生產,生產周期短,熱效率高,蒸汽消耗,低生產成本較低,但原料水解適應的經營范圍,并且困難包括昂貴的設備的投資。在脂肪酸加氫技術,國外已經引起對環管反應器技術的積極實施,增加了氣體,固體和液體相反應的質量,縮短反應時間,提高了產品產量的收益。氫化是指在催化劑(如鎳)存在下,高壓下,氫氣和脂肪酸中的不飽和脂肪酸發生反應(加成),氫加到雙鍵上,使飽和度提高。蒸餾是指除去高沸點和低沸點雜質以及有氣味的物質。分餾是指一些特殊產品需要99%的純度特制餾分,得到單離脂肪酸。蒸餾與分餾的方法都是在高真空,較低溫度條件下,最短滯留時間內進行。脂肪醇是基礎油脂化學的品種的基礎上第二大產品,化工行業也推動油脂的主要品種生長。20世紀80年代后期,我國已看到脂肪醇對發展合成洗滌劑的重要性,由于種種原因,我國以石油為主要原料的脂肪醇未充分發揮裝置能力。到目前為止,在洗滌產品中使用的仍然主要是天然脂肪醇脂肪醇。天然脂肪醇生產方法有:油脂直接加氫,脂肪醇加氫和脂肪酸甲酯的高壓加氫制醇。油脂直接加氫是將經過脫膠,脫酸的油脂,并在310-325℃,24•5兆帕條件下加氫。期間,由于其易于脫水反應,甘油,以及聚集和對困難的缺點過濾現象,使脂肪醇生產企業目前不使用此方法。脂肪酸甲酯高壓制天然脂肪醇工藝在德國Henkel公司具有的更先進的技術,它使用26兆帕,260℃-300℃制脂肪醇。寶潔公司在催化劑懸浮床加氫工藝是典型的公司,因為傳統工藝仍是脂肪醇生產廠世界的主宰。甲基配合高壓(25-30兆帕)和甲醇毒性問題不可避免,所以出現了國外脂肪酸直接高壓加氫和低壓加氫制備脂肪醇的技術。
4產品用途
4.1硬脂酸
用途:在橡膠行業主要以硬脂酸、硬脂酸鹽、硬脂酸酯的形式應用,日化行業以硬脂酸、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸酯的形式應用,塑料工業以硬脂酸鹽、酯、酰胺等形式在塑料產品中應用,拋光材料是以硬脂酸酯、硬脂酸鹽及多種級別的硬脂酸形式應用,紡織、印染行業通常以鉀鹽/鈉鹽、酯類、胺類、形式廣泛應用在柔軟劑、抗靜電劑、消泡劑、印染助劑中,造紙與文教用品以酯類、酰胺、AKD(烷基烯酮二聚體)的形式作為消泡劑、表面施膠劑使用,蠟燭工業起硬化、收縮作用,防止蠟燭在燃燒過程的滴淚及變軟,另外一個作用是達到某些國家對蠟燭中可再生資源的使用要求,而在醫藥及食品工業主要以酯類的形式作為醫藥工業賦型劑,做膏、乳、栓劑的基質,以酯類的形式作為食品乳化劑使用,對于其他工業,硬脂酸在活性碳酸鈣、鑄造行業、蠟燭、防水劑、膠粘劑等行業得到廣泛應用。
4.2甘油
用途:日化行業如透明皂,化妝品,沐浴露,牙膏,醫藥行業如復方甘油,硝酸甘油,開賽露,脂肪乳劑,膏劑,栓劑等基質。煙草工業如涂料/油墨工業食品:甜味劑,口香糖,單甘酯,飲料,香料溶劑,劑如儀表等。
化工是化學工程的簡稱,主要研究以化學為代表的相關工業,化學工程與工藝是一門具有非常顯著的工業特色的學科,化學工程與工藝的研究范圍較廣,應用的范圍也十分寬泛。許多行業都建立在化學工程與工藝基礎上,例如食品加工業、材料化工、印刷業、醫藥生產、冶煉業等。化工技術人員通過對化學工程與化學工藝方面理論知識的學習,為我國各個行業奉獻出一份力量,所以組織構建一個能夠發展化學工程與工藝學科的研究基地是必要的。構建研究基地時要注意化學工程與工藝的特點,才有利于適合國家發展的培養人才的創新型體系。
2自動化技術的應用
在現代計算機、網絡、通信和現代控制技術為基礎,以化工工業生產為服務對象,形成的一種新型工業自動化網絡系統技術,強化了信息技術的加工處理,促進了網絡傳輸技術的飛速發展。傳統的自動化儀表具有開放的網絡通信接口,成為網絡化控制系統的一個支點。未來控制系統的主導技術是分布式工業控制網絡。工業控制系統軟件及各種應用軟件開發、系統集成技術成為核心技術,取代了系統硬件,成為了高附加值的載體。實現了預測控制、模糊控制、神經團網絡控制,優化管理數據叫增、診斷故障、安全管理等過程。
3化學工程與工藝的新興技術
3.1綠色化學工程
綠色化學這個詞匯已被人們所熟知。綠色化學是通過化學工程與工藝實現的。研究化學工程與工藝不僅能夠使人們獲得最大的利益,而且減少消耗資源和環境的污染。許多國內外的公司運用化學工程與工藝,研發符合公司要求的綠色產品。化學工程與工藝促進了化學的發展。運用化學工程與化學工藝能夠減少催化劑等有害的原料的使用。綠色化學的技術就是在源頭上阻止環境污染的產生,從根本上杜絕產生環境污染,并且回收再利用一些廢棄物品。
3.2分離工程物質
在一些重力、壓力還有溫度和電的影響下,通過外力的作用,將物質自發的從無序轉變成有序的過程被稱為分離工程。化學工程與化學工藝的分離工程是一個消耗能量的過程,分離工程是化學工程與化學工藝研究的重點之一。目前使用最多的分離工程方法就是蒸餾法,雖然我國在蒸餾分離法方面的研究已經有深厚的理論依據和實踐經驗,但是蒸餾分離方法在蒸餾速度方面需要進一步改善。除了改進蒸餾速度外,還要采用最先進的蒸餾設備,采用新型的材料才會獲取更好的經濟效益。采用新型的吸收劑不僅能夠影響蒸餾時間的長短,而且能夠提高蒸餾吸收的效率。膜分離技術因其具有節能、高效、易于清理等特點,成為現如今比較流行的分離技術,備受各個國家的科學家關注。膜分離的吸附分離法在氣體干燥、廢水等污染物的處理等方面得到了廣泛的運用。膜分離重點開發新型吸附劑和實現膜的高效的使用壽命,但是膜分離存在著膜的污染和防治。
3.3SupereriticalFluid,SCF(超臨界流體)
超臨界流體是一種具有液體和氣體的性質的一種流體,在溫度和壓力臨界點之上的無氣體液體的相界面。這項技術廣泛應用在化工、食品加工、生物醫藥工程中。對質量和工藝的要求較高。開發超臨界流體有著廣泛的發展前景,并且會為企業帶來豐富的發展利潤。近幾年來,超臨界水氧化法在環境治療保護方面的研究較多,但是在化學工程與工藝方面的研究較少,現如今處于研究試驗期。
4結語
【關鍵詞】綠色化工工程;化工工業;節能;促進作用
引言:對于化工來說,其是促進社會和物質文明發展的關鍵,并且為人類做出了非常大的貢獻。與此同時,環境污染問題也日益嚴重,這樣就需要采取相應的措施進行解決。而綠色化學工程與工藝是利用科學有效的方法和材料等進行處理,不僅大大提升了生產的利用效率,還很好的解決了存在的污染問題,因此,其對化工節能就有很大的促進意義。
1.綠色化學工程與工藝概述
1.1 綠色化學工程與工藝的重要性
目前很多我們生活中需要用到的物品都有賴化工生產流程,傳統的化學工程與工藝中往往對于綠色化學不重視,生產過程中只是注重結果,短期內或許能收獲相應的產品及利益,但從長遠來看,很多化工生產工藝流程在生產過程中對環境造成很多污染,有的污染對環境的破壞是不可逆的,后果可想而知。隨著人們環保意識的加強,近年來綠色化學工程與工藝越來越被人們提倡,這樣的方式采用一種更科學更自然的方式實現化工生產,仍然能通過有效途徑得到最后的目標產品,但大大降低了生產工藝對于環境的污染與破壞,同時很好的促進了化學工藝的節能,也實現了可持續發展的要義。
1.2 綠色化學工程與工藝的基本原則
綠色化學化工在世界范圍內的原則相對一體,主要涵蓋下列幾方面。(1)在反應過程的源頭上減少甚至根除廢棄物的產生,而不是在廢棄物產生之后再對其進行凈化處理。(2)產品進行設計時,盡量做到原料利用率最大化。(3)產品進行分析時,在考慮生產效率的同時使原料和產品的毒性降低。(4)對于析出劑和溶劑等輔助物,盡量少用或選擇使用無害產品。(5)減少生產過程中能量的損耗及其對環境的影響。(6)除了考慮經濟和技術的因素,生產原料盡量選擇可回收的加工原料。(7)盡量避免生產過程中產生不必要的化學衍生物。
2.化工企業節能減排的措施
通常情況下,大型化工企業在生產過程中往往會消耗大量的煤炭、石油和一些化工原材料,最終排放出大量的“三廢”,也只有通過不斷循環市場經濟,才能夠促進化工企業在國內市場的發展,并取得一定的市場優勢。而目前化工企業應該在節能環保的基礎上促進經濟發展,其方法主要有以下幾點:(1)加大化工污染這方面的技術、資金投入力度,對污染問題進行全面的控制。(2)針對化工生產項目使用先進的節能減排生產工藝,控制好化工原料,進而從源頭上對污染問題進行防控。(3)創建綠色的化工生產鏈條,實現節能減排技術集中化處理。(4)全面提高企業職工的綠色減排意識,從自身出發做好環境保護工作。
3.綠色化學工程與工藝的合理開發
3.1 綠色化學原料的合理運用
在化工生產工藝及具體流程中,化學生產原料是起著決定性作用的主要因素,在傳統化學工程中,所用原料大部分為不可再生能源。采用這些原料不但大大提高國家不可再生能源的消耗,同時還導致污染物的排放量大大增加,加重生態環境污染程度。將綠色化學原料作為化工生產材料是綠色化學工程重要研發內容之一。在化工生產過程中,可使用綠色化學物質、自然物質等無染污、可再生的化學原料。典型的綠色化學原料主要有蘆葦、苞米桿、纖維植物等。將這些作為原料投入到化工生產過程中,可使其轉化為酮、醇、酸類等多種化學品。在整個轉化反應過程中,這些原料僅會產生一定量的氫氣,而不會有任何一種有害、有毒的物質產生。
3.2 提高化學反應的選擇性
在化學工程的物質反應中,化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中,合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高[2]。對化學反應產生影響的因素有很多種,反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生,所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質,因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中,應用新型的反應形式,這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高,同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。
3.3 使用無毒無害催化原料
從目前的現狀來看,伴隨著化工行業的不斷發展,合理運用化學反應成為了化工行業健康穩定發展的關鍵,而在進行化學反應的時候,催化劑的使用是非常關鍵的,既可以對反應速度進行加快,也可以對反應時間進行縮短,那么在進行化工生產中,要想確保綠色化工工程和工藝得到快速的發展,就要使用沒有毒害的催化原材料。同時現在我國有關部門對催化原材料的選擇和應用已經給予了高度重視,并且催化劑的開發、研究和制作在不斷增多,從而就促使在進行化學反應的時候,催化原材料有了很大的改善。此外,使用沒有毒害的催化原材料還能夠大大提高化學反應的效率,對能源消耗含量進行降低,也能夠很大程度減少環境的污染。
4.綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用
加強對綠色化學工程與工藝的研究是化學工程的一次全新探索與實踐創新,綠色化學工程工藝研究能夠將廢棄物的科滋控制在合理的范圍之內,實現化學工程的規劃化發展,與此同時也可以改善人民群眾生活環境,對構建環境友好型社會具有重要的現實意義。
4.1 清潔生產技術的合理應用
清潔生產技術的合理應用具有超高的價值,對化學原料進行無公害化的處理,以期最終達到合格生產的目的。清潔生產技術的使用可促使原料等到有效的利用,提升原料的使用效率,清潔生產技術最為常見技術例如脫硫技術等,化學生產加工不可避免將會產生一定廢氣,為了進一步降低廢氣對于空氣質量的污染,就需要進行脫硫處理。此外,除了清潔生產技術的研發外,當前自然發電技術也被賦予了更多的重視,在環境污染日趨惡劣下,自然發電技術受到的關注,利用風能等自然資源發電,可在生物工程中降低污染,并提高環境質量,以期實現資源有效利用。
4.2 生物技術的有機結合
在可持m發展理念推進下,生物技術也不斷得以升級,生物技術也可理解成為生物工程,其中包括生物化工以及仿生學兩部分。生物技術利用生物科技進行生產與加工,如常見的生物酶技術,生物酶是一種具有催化作用的有機物,該種有機物可具有超高應用價值,加之其污染系數較小,故此被廣泛的應用到各領域之中。例如紡織領域,通過氧化還原酶的作用促使衣物處于仿舊狀態等。生物技術的使用符合綠色化學工程工藝的要求,因此將生物技術與綠色化學工程工藝相互結合,可進一步的深人落實化學工程節能理念,并改變傳統化學生產工藝模式,共同打造綠色環保社會。
4.3 環境友好型產品的加工生產
綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品,如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中,人們的購買的產品均為綠色產品,不僅有效保證了人們身體健康,同時也可促進社會健康、和諧發展。因此,在化工生產過程中,如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮,可有效降低生態環境的染污,促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展,對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。
結語
通過上文對綠色化學工程和工藝技術進行系統分析可知,綠色化學工程對促進化學工業節能發展起到了重要助推作用,是實現化學工業節能減排發展目標的重要手段。現階段,開發和應用綠色化學工藝,已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術,是建設環境友好型社會,實現可持續發展的關鍵。
參考文獻
[1]于賀.論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J].科技與企業,2013,05:132.
[2]劉冠辰.淺析綠色化學工程與工藝對化學工業節能減排的促進作用[J].科技創新與應用,2015,34:107-108.
關鍵詞:綠色化學工程與工藝;工業節能;促進作用
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A
引言
當下,我國倡導節能理念之風日益興盛,在各類的生產活動中,環保的地位越來越高。國家政府出臺了一系列的規章制度來推行環境保護的實施,監察力度日益加大,打擊環境污染的力度明顯提高,相關的工作人員的努力也有了顯著的成效。長期以來,我國作為世界上的工業生產大國,工業發展速度之快令世人驚嘆。然而,與工業迅猛發展一起出現的還有環境污染的問題,這時,成功進入人們眼球的“綠色”理念就成為了當今時代下的主題,綠色化學工程的理念也逐步的興盛起來。
一、綠色化學工程興起的原由
1、綠色化學工程與工藝簡介
談起綠色化學工程興起的原由,我們就應該首先來了解一下什么是綠色化學工程。說到化學工程可能所有的人都并不陌生,它就是常常被人以簡稱來時常談論的化工。隨著新時代的發展,化學工程得到了廣泛的應用,與此同時,化學污染也成為了化學工程的代名詞,環境污染現象、資源浪費現象等等,都給社會發展背上了沉重的負擔。
而此時發展起來的綠色化學工程于工藝就是為了解決這一問題。綠色化學工程與工藝就是用化學的方法和技術去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生。從而提高環境的保護效率,增強資源的可持續使用的效率。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物,不再處理廢物。
2、綠色化學工程和工藝的意義
隨著經濟的快速發展,人們的生活水平有了顯著的提高并增強,人們生活的步伐也明顯加快,化學生產也為人們所普遍接受并廣泛應用,但化工生產所產生的廢水、廢氣、廢物排放,會對環境產生嚴重的影響,甚至生產生活用水也受到了一定程度的污染,這些不合理現象的存在甚至會危害到人們的生命安全,長期生活在這樣環境下的人們的精神也會受到沖擊。
化學生產不僅要大量采集自然物資,還對自然環境造成影響,這是當今時代背景下所不能容忍的。政府的政策的出臺、監察機關的嚴厲執法、相關工作人員加快技術研究開發出環境友好產品就顯得尤其重要了,綠色化學工程與工藝也就成了未來化工生產發展的方向。
當化學工程逐漸的融入了“節能”的概念和“綠色”的概念時,化學工程的生產再也不是當初的污染的代名詞,綠色化學工程將保護生態環境和提高資源的利用率抬到實質,自然環境得到了有效的保護,原來只能廢棄的垃圾也做到了成功的再回收利用。這樣看來,綠色化學工程與工藝就成為了新時代所倡導的新詞匯,它成功的成為了保護環境資源的有效手段,而技術的進步,城市污染的減少,從而提升我們賴以生存的環境條件。
二、綠色化學工程與工藝的應用
根據當下的環境氛圍,我國綠色化學工程的開發和應用都有了一定的發展,從本質問題治理起來,俗話說:“射人先射馬,擒賊先擒王。”只有抓住了根本性的問題,才能夠真正的解決問題。現階段,我國的綠色化學生產體現在下面幾個方面。
1、選用無毒、無害化學原料
從化學原料的選擇入手,盡量選擇無毒、無害,并且可進行再生利用的化學原料來進行化學產品的生產和制作。對于化學產品來說,最根本的問題在于原料的選擇,它是影響著化學生產過程和生產工藝重要原因之一。綠色化學工程與工藝是以無毒無害的化學原料為基本原則,在化學工業生產的起始就采取了防治手段,并且,綠色化學工程與工藝采用可再生資源為開發原料,保證在化學工業生產過程中進行無污染操作。
2、采用綠色高效的化學催化劑
綠色高效的化學催化劑的使用是非常必要的。目前我國也正在積極的研究這樣技術,如采用綠色生物仿生催化劑。石油化工反應中烷烴氧化反應時碳氫鍵是相當惰性的,通常情況下需要苛刻的反應條件,如高溫高壓才能使之活化。采用新型的綠色生物仿生催化劑,能夠實現在溫和條件下對分子氧的活化,在烷烴的氧化反應中表現出很高的催化活性和選擇性,因而綠色仿生催化劑使用也是綠色工學工程與工藝所追求的方向之一。
3、提高化學反應的選擇性
采用先進工藝和使用選擇性高的試劑等手段提高化學反應的選擇性,可以降低成本,節約資源,減少環境污染。如石油化工中經常會發生的反應――如以上所說的烷烴類選擇性氧化反應,這一類反應具有強放熱性的特性,其目的產物不穩定,有時有些產品還具有異構體形式,在各類的催化反應中此反應的選擇性最低,采用選擇性高的試劑,提高反應選擇性,從而能夠獲得更多的最終產物。
三、綠色化學工程與工藝在化學工業節能中的應用
基于綠色化學工程與工藝下的化工產品的大量的使用,在一定程度上實現了我國的化學工業節能,就目前而言,綠色化學工程與工藝在國內已經得到應用領域主要有以下幾個:
1、清潔生產技術的應用
清潔生產技術也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術、生活垃圾制沼氣技術、高效清潔的煤氣化技術、利用風能、太陽能等自然能發電技術等等,這些都利用了清潔生產的技術。清潔生產技術包括的范圍很廣,主要有以下幾種技術:生物工程技術,這其中有基因工程;輻射加工技術;綠色催化技術,這里有多種催化劑,都能阻燃并且無毒。清潔生產技術具有許多優點,其產品清潔無毒,不管是對環境還是對人體都是安全的。
2、結合生物技術的應用
生物技術領域包括有細胞、微生物和酶的技術范疇。它在化工領域的應用主要包括兩個方面,化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內作為一種催化劑具有高效性和專一性,廣泛參與到生物合成的各個過程。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領域使用到生物技術。綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術,使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數直接來源于動植物,之后才發展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中,催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業酶。酶與一般的化學催化劑相比,具有無污染、反應條件溫和產物性質優良等優點。
3、生產環境友好型產品
綠色化學工程的生產也可以生產出來符合社會發展的環境友好型的產品。它的生產的出現,在很大程度上做到了對環境的保護作用。在社會中,人們隨時隨地都可以買到放心的“綠色”產品,不僅維護了自身的健康,同時也是在為社會做著重大的貢獻,這樣一舉兩得的事情,若是真的能夠實現,對國家的發展和社會的進步影響的意義也是十分巨大的。
結束語
在綠色化學工程與工藝中采用無毒無害的原料,使用節約減排的生產工藝,采取清潔生產的技術,可以有效地使化學工業產品的破壞性降低,實現人與自然的和諧,達到產品與生態之間的互補。因此,開發和研究綠色化學工程與工藝是影響當代化學工業發展的決定性因素之一,成為了可持續發展的重要前提。
參考文獻
[1]蔡永宏.淺論綠色化學工程與工藝,創建高效、節能、清潔的未來化工廠[J].化工管理.2013(24):27-28.
關鍵詞:綠色;化學工程;工藝;節能;促進
隨著我國的改革開放和現代化建設的不斷深入,各大化工型企業建設也越來越多,各種化工原料的使用直接危害著人類健康,破壞著生態環境,而綠色化學工程與工藝的研究正是為了減少這些污染和損傷,并通過一種化學的方法使之得到改善和提高,達到促進化學工業節能目標的實現和發展。
1對綠色化學工程與工藝的開發與分析
綠色化學一直是我們的一個設想和夢想,它是要求化工企業在進行化學生產當中,不再使用那些對自然環境和人類有害的物質,不再產生“三廢”的困擾,達到綠色生產的目的。從當前的現狀來看,傳統的化學工程與工藝不能從根本上解決和治理這些化學排放物,而且成本高,消耗大。而綠色化學工程與工藝則是通過對化學技術及方式的改變來達到促進化學工業節能目標,實現空氣質量及社會環境的徹底治理。
1.1化學原料無毒性
原料是一切污染的源頭,只有從源頭上進行控制和改變,才能使化學污染現象從根本上得以根除,所以綠色化學工程與工藝要實現的第一個目標就是要禁止使用有毒害性的原料,把這些污染性強的原料換作一種可再生資源來代替,不僅節能環保,還可以為我國資源的節約創造條件。
1.2化學反應的選擇性
大家都知道,化學反應中會產生出另外一些物質,比如說烴類選擇性氧化不僅產生大量的熱量,而且終產物也不穩定,可以說這種反應的選擇性是最低的,而且從化學知識中我們還知道,一些產品還具有異構體的形式,要想得到更多的終產物,那么就要對其使用選擇性較高的試劑,這樣可以有效的降低成本,節省資源,減少污染。
1.3催化劑的高效無害性
在進行化學反應時常常會使用到另一種物質來作為反應中的催化劑,不僅可以提高其反應速度,還可以為企業創造更大的利潤,便催化劑的使用也是一個重要的污染源,所以綠色化學工程與工藝中對催化劑的研究也在不斷的深入,旨在開發一種既能夠提高化學反應效率,更保護自然環境的催化劑。比如說分子篩催化劑、烷基化固相催化劑等等。
2綠色化學工程與工藝在化學工業節能工作中的應用及作用
2.1綠色化工技術的應用
綠色化工技術是一種沒有污染性、沒有毒害性、沒有廢物產生的技術,也可以叫做清潔生產技術,這種技術在我國的綠化化學工程研究中已經有了突破,比如說我們所常見的對城市垃圾的處理、農村用生活垃圾所建造的沼氣池、風能、太陽能技術的使用等等。從清潔生產技術的范圍上來看,有以下幾種:生物工程技術、綠色催化技術、輻射加工技術、超臨界流體技術等等,這些技術與傳統的化學工程與工藝相比具有很明顯的優點,對人類健康及環境保護都能起到很大的作用。
2.2生物技術的應用
生物技術也是從生物學的角度進行研究和開發的,它只要包括一些微生物、酶以及基因、細胞等方面的技術研究。從它在化學工業領域中的具體應用來看,主要有化學仿生學和生物化工。因為我們所提倡的綠化化學工程與工藝中的催化劑需要運用大自然中的一些無毒無害物質,比如說工業酶,它與其它化學催化劑相比,具有無污染、反應不強烈、終結物性能穩定、沒有不良影響等等優點,所以在化學領域中的應用也得到了人們的認可和肯定。
2.3有利于環境保護的產品開發
在近年來我國的化學工程與工藝研究中,許多環境友好型的產品已經頻頻開發,不僅節能環保,而且具有良好的發展前景。比如說為了保護大氣的臭氧層不被破壞而開發研究另一種產品來代替氟利昂;隨著汽車用戶的增多,控制汽油給大氣帶來的污染,而進行研究的無污染燃料二甲醚就是一個很好的例子,其它的諸如太陽能的使用及推廣,無磷洗衣粉的上市等,都是綠色化學工程與工藝對化學工業節能的一種促進和提高,更是人類的一種進步。
2.4綠色生態產業鏈的打造
為了使綠色化學工程與工藝走上可持續發展之路,可以在化學工業生產上采取一些相對應的措施,打造綠色生態產業鏈,發展循環型經濟帶,這樣可以進一步減少廢物的排放量,實現節能環保的目的。
3結語
社會的進步需要經濟發展來作為動力,但人類的健康則需要綠色環保來奠定基礎,為了實現人類文明的不斷升華,人民生活質量的不斷提高,必須對環境資源保護問題加以重視和關注,而只有把綠色化學工程與工藝切實有效的實施下去,才能從根本上解決環境污染問題,達到節能減排、綠色生產,實現人類真正意義上的綠色低碳生活理念,推動社會的可持續性發展。
參考文獻:
[1]張浩,楊順博,馬振.關于綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用探析[J].化工管理,2016,(11):211.
[2]劉冠辰.淺析綠色化學工程與工藝對化學工業節能減排的促進作用[J].科技創新與應用,2015,(34):107-108.
[3]高勃妍.論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J].化工管理,2015,(09):207.
關鍵詞:化學工程;化學工藝;發展趨勢
前言:
簡要的說,物質發生化學變化的反應過程為化學過程,而化學工程則是研究化學工業和其他過程工業生產中有關化學過程以及物理過程的一般原理、規律。這些工業不僅僅包括了傳統化工制造,同時也包括了現代化工制造,像向生物工程、生物制藥以及以及相關的納米技術等。化學工藝是以化學方法以化學方法、改變物質組成與組織結構合成新物質為主的一種生產過程與技術。而化學工程與工藝就是一種優化產品加工、生產的過程。在化學工程領域之內與之相關聯的行業特別多,同時也與許多現代高新科技領域具有一定程度上的相互影響作用,在很大程度上推動著我國科技的發展、進步,增強了我國的綜合國力。
1.化學工程與工藝對環境保護的意義
現階段,“綠色”這一詞匯已經逐漸被人們所熟悉,而環保也逐漸成為了人們普遍所追求的一種生活方式以及生活態度。實現環保節能這一生活方式、生活理念重要途徑之一便是對化學工程與工藝的研究。化學工程與工藝相對程度上而言是一門比較具有顯著工業特色的學科,其所研究的范圍相對程度上也比較廣,同時應用范圍也特別寬。對于化學工程與工藝的研究,一方面需要降低污染、節約資源,另一方面需要實現人類利益的最大化。據調查數據顯示,很多國內外的企業都在進行一些與綠色環保方面的相關研究。
2.相關新興化學工程與工藝的技術研究
2.1綠色化學工程
綠色工程即無污染、無化學、無害物質。綠色化學就是研究、利用原理在一定程度上在化學產品的設計、開發以及加工生產過程中盡量減少、消除會對人類健康以及環境的影響的一門科學。因此,在一定程度上盡可能的運用化學工程與工藝去減少一些有害的原料、催化劑的產生與使用,盡可能的從根本上阻隔污染源的產生。綠色化學的主要作用就是從源頭上對污染物進行有效的減少或者消除,同時可以利用綠色化學生產出來一些對環境的保護有利的材料,然后經過回收廢物進行循環利用,在最大限度上保證化學工程與工藝的“綠色化”。
2.2化學工程與工藝的分離過程
在現代社會,蒸餾法是最主要也是用的最多的一種分離工程方法。相對而言,我國在蒸餾分離工程方法方面的研究已經有了相對程度上相比較豐富的理論依據以及實踐經驗,但是在很多方面依舊需要進行完善。現階段,有許多國家的科學家認為膜分離技術(就是吸附分離——運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等)是現在最具有發展潛力的一項分離工程技術。它具有節能、高效以及易于清理等特點,但是同時它也具有一些問題需要去防治、改善。
2.3超臨界流體(SupercriticalFluid,SCF)
超臨界流體是一種溫度還有壓力,都在臨界點之上的無氣體液體的相界面。最近幾年,超臨界水氧化法(SCWO)在環境治療以及保護方面的應用、研究在相對程度上較多,而在化學工程與工藝方面相對研究比較少,依舊處于研究實驗期。
2.4提高反應選擇
化工生產過程的重要組成之一是化學反應,原料由反應得到產物,因此,便可以選擇相對程度上更為合理的反應途徑去實現提高生產效率以及產品質量的效果。影響化學反應的因素有很多,像反應溫度、反應條件以及反應時間等。比如在氧化反應過程中往往會產生大量的熱,因此原料就會因為受熱而發生質變,進而導致產品的質量降低。
3.總結
現階段,世界不僅面臨著資源的短缺的問題,同時也面臨著能源短缺的問題,全球國家都認為社會經濟的發展需要建立在綠色環保的基礎上,提出了資源的節約以及保護環境的要求。因此,這在一定程度上就要求在化學工程和工藝的配合上要緊密,發展上應該實現協同性發展。就這一方面,我國實現了可持續發展理念和化學工程工藝的融合,這樣,將化學工程和工藝技術相關的聯系在一起,重視其發展的綠色化,推動了傳統的化學工藝和工程的發展,降低了其發展給環境帶來的壓力,實現了資源的節約,環境污染的降低,綜上所述,開發新的能源對我國未來化學工程與工藝的發展是極為重要的一條道路,同時也是增強我國綜合國力的一條道路。
參考文獻
[1]杜春.化學工程與工藝專業認識實習的探索與實踐[J].石油化工應用,2008(27):136
[2]姜兆華,趙力,宋英等.面向國家需求的化學工程與工藝特色專業課程體系構建與實踐[J].中國大學教學,2013(11)53-55
1化學工程與工藝的新興技術
1.1綠色化學工程
綠色化學這個詞匯已被人們所熟知。綠色化學是通過化學工程與工藝實現的。研究化學工程與工藝不僅能夠使人們獲得最大的利益,而且減少消耗資源和環境的污染。許多國內外的公司運用化學工程與工藝,研發符合公司要求的綠色產品。化學工程與工藝促進了化學的發展。運用化學工程與化學工藝能夠減少催化劑等有害的原料的使用。綠色化學的技術就是在源頭上阻止環境污染的產生,從根本上杜絕產生環境污染,并且回收再利用一些廢棄物品。
1.2分離工程
物質在一些重力、壓力還有溫度和電的影響下,通過外力的作用,將物質自發的從無序轉變成有序的過程被稱為分離工程。化學工程與化學工藝的分離工程是一個消耗能量的過程,分離工程是化學工程與化學工藝研究的重點之一。目前使用最多的分離工程方法就是蒸餾法,雖然我國在蒸餾分離法方面的研究已經有深厚的理論依據和實踐經驗,但是蒸餾分離方法在蒸餾速度方面需要進一步改善。除了改進蒸餾速度外,還要采用最先進的蒸餾設備,采用新型的材料才會獲取更好的經濟效益。采用新型的吸收劑不僅能夠影響蒸餾時間的長短,而且能夠提高蒸餾吸收的效率。膜分離技術因其具有節能、高效、易于清理等特點,成為現如今比較流行的分離技術,備受各個國家的科學家關注。膜分離的吸附分離法在氣體干燥、廢水等污染物的處理等方面得到了廣泛的運用。膜分離重點開發新型吸附劑和實現膜的高效的使用壽命,但是膜分離存在著膜的污染和防治。
1.3SupereriticalFluid,SCF(超臨界流體)
超臨界流體是一種具有液體和氣體的性質的一種流體,在溫度和壓力臨界點之上的無氣體液體的相界面。這項技術廣泛應用在化工、食品加工、生物醫藥工程中。對質量和工藝的要求較高。開發超臨界流體有著廣泛的發展前景,并且會為企業帶來豐富的發展利潤。近幾年來,超臨界水氧化法在環境治療保護方面的研究較多,但是在化學工程與工藝方面的研究較少,現如今處于研究試驗期。
2結語
化學工程與工藝的發展不僅影響著現代社會的發展,而且有助于環境友好型社會的構建。當前世界面臨著資源和能源的短缺,社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價,這就需要化學工程與化學工藝共同發展,滿足我國資源節約和環境保護的需要。化學工程與工藝的行業領域需要積極配合國家提出的可持續發展戰略。轉變可持續發展的概念。重視化學工程與工藝發展的環保性,轉變傳統的化學工程與工藝,減少環境的污染,積極開發新能源,走環境友好型道路。
作者:陶春榮 單位:山東潤昌工程設計有限公司新疆分公司
學工程與工藝實驗不同于普通的化學實驗只重視一個原理的求證,它的目的是為了解決工業中的化工問題,其特點主要有實驗時間長、實驗規模大和實驗數據處理繁雜等。在整個化學工程與工藝實驗里數據處理是必不可少的階段,也是印證化學實驗成果是否行之有效的必要手段,但是由于實驗數據過于龐大,實驗當中相關的參數關系大多是非線性的,單單依靠傳統的手工計算不僅速度慢,還容易出現計算失誤的情況,根本無法滿足實際的需求,因此,將MATLAB軟件融入實驗數據的處理中刻不容緩,它能有效地將繁瑣的計算步驟化解成簡單的計算,提高工作效率,讓實驗數據的準確性達到最高值,避免誤差的產生。以下通過研究兩個化學工程與工藝實驗,分析MATLAB軟件在處理實驗數據時與傳統的手工計算有什么優勢和便利。
二化學工程與工藝實驗數據處理設計
1數據處理的程序框架
因為每一個化學工程與工藝實驗的目的都不相同,因此其處理的步驟以及涉及的化學公式也不盡相同,不可能以一個程序來概括,但是經過大量的實驗研究和總結,發現不同的化工實驗中都會有其相似之處。
2數據處理的程序編制
2.1數據輸入
化學工程與工藝實驗的數據輸入主要依靠提示的函數input實現,比如以溫度為例子,則其輸入函數為:t=input(‘請輸入實驗的溫度(攝氏度):’),其中輸入函數大多是以矩陣的輸入形式為主。
2.2處理和作圖
化學工程與工藝實驗中得到的數據時常會存在離散的情況,必須經由多種擬合的方法將它們結合成一條或多條連合的曲線,而其中最常用的擬合方式是最小二乘法,因此本實驗設計中的擬合方式也采用最小二乘法的方式。設實驗的離散數據(x1,y1)通過最小二乘法將其擬合成因變量y,自變量x,輸入的函數關系為y=f(x),函數關系的主要思路是讓離散數據中的x1的殘差平方以及Σ(f(x1)-y1)2達到最小值。因為在得出化工實驗數據中多少會因為外界的因素存在著一些誤差,因此最小二乘法可以無需使輸入函數y=f(x)必須經過全部的離散數據(x1,y1),但是殘差平方和必須達到最小值。根據最小二乘法的擬合方法可知,最小二乘法可以滿足化工實驗數據處理中的擬合應用需求。在化學工程與工藝實驗中會涉及到流體的流動阻力研究,研究主要是通過測試流體的流動阻力,在經過特定的計算之后得出摩擦系數(λ)和雷諾準數(Re)的離散數據,再同理,經過最小二乘法擬合出連續的曲線,并根據其畫出相對應的圖形。因為摩擦系數(λ)和雷諾準數(Re)屬于成雙對數函數。
2.3建立數據庫
因為經過上述的設計,化學工程與工藝實驗數據處理只能得知在特定的溫度下(比如10℃、20℃以及30℃等)實驗的物性數據,但是在實際的生產中,工業生產所涉及的溫度多變,不單單只停留在設計好的溫度當中,因此,這就需要我們在數據中選擇最相近的數據,假設它們屬于線性的關系,再利用內插或者外推的方式計算出實驗的物性數據常數。在本文的化工實驗中,編寫的程序已經將實驗溫度和密度以及實驗的溫度與黏度進行多次的實驗擬合,建立出了一個相對完整的數據庫,在工作中只需將溫度輸入進系統,則程序可以自動跳出在特定溫度下的物性數據,提高數據處理效率。
3程序的運行
在編制完成化學工程與工藝實驗的數據處理程序,且建立數據庫之后,便應該輸入數據以驗證程序是否能有效地處理實驗數據。在化學工程與工藝實驗的數據處理中,MATLAB軟件的應用是十分重要的,經過實驗可知,在化工實驗當中會出現大量的離散數據,必須經過擬合的方式進行處理,其處理過程中不僅工作量大,而且十分繁瑣,一旦出現差錯則必須重新重來,浪費大量的人力物力資源,而且在處理好實驗數據之后,在查看實驗當中還要將化工實驗數據重新計算一次,看結果是否與原先的計算結果相同,工作量十分重,但是如果運用MATLAB軟件則大大降低了數據處理難度,只要在MATLAB軟件中輸入相應的化工實驗數據,就可以得到結果,節省了時間,提高了工作效率。
三結語
1化學工程技術與化工工業的聯系
化學工程技術支持著化工工業的前進與發展,化學工程技術從理論到實驗,再到實踐,最后投入生產成品,是必不可少的一個環節。然而,從實驗室到工業生產,特別是大規模的生產,需要解決裝置的放大問題,其直接影響企業工業生產規模的擴大及經濟利益的增加,裝置放大可以節省資金,減少不必要的消耗,節省勞動力。但是要考慮到,裝置放大過程中,物流的一系列物理過程的相關條件很可能改變,達到的某些指標通常低于實驗室的小型技術設備產生的結果。這種起源于放大過程的效應被籠統稱為“放大效應”,包含很多已知及未知物理因素的影響。現代化工對于一套裝置一年的產量,一般情況下按照目前的工業生產規模可以達到大于或者等于數十萬噸,大規模的生產使其面臨工程方面的問題,且在指標方面也有所降低,這對于工業而言會造成較大的資金損失。化學工程技術的進步,主要體現在新產品及工藝的不斷創造,而這些都需要借助化工工業,除此之外,還需合理的經濟和技術。就上述情況而言,凡是關于工業化的東西,一般情況下都歸屬于化學工程的研究范疇。在日常生活中,化學工程無處不在。如:煙筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物質,需要經過嚴格的處理,才能對外排放,以防污染生態環境。在實驗室達到要求后,要在工業規模中實現大量煙氣的凈化,就必須考慮大規模凈化的經濟性和可行性,要考慮的問題與實驗室研究不同。又如,化工工業生產中,要求以十分純凈的產品為原料,對實驗室操作來說,這比較容易達到。對大型生產裝置的要求是,消耗低而且經濟方面可行,這表明課題存在很大的不同之處。
2化學工程技術的研究對象及復雜性
化學工程是以物理學、化學和數學為基礎,并結合工業經濟基本法則,研究化學工業中的物理變化和化學變化過程及其有關機理和設備的共性規律,并將之應用于化工裝置的開發、設計、操作、控制、管理、強化以及自動化等過程中,在化工工藝與化工設備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門工程技術學科。一般情況下,化學工程的對象的情況較為復雜,具體如下:首先,該過程自身具有一定的復雜特點,包括化學與物理,而且兩者經常發生,彼此影響。其次,物系方面較為復雜,流體與固體,或者兼而有之。流體特質變化較大,如有低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。最后,物系流動時邊界復雜,由于設備的形狀較為多樣,而且其在填充物方面的形狀也不正常,如催化劑、填料等,使得設備在流動邊界方面的設置較為復雜而且在確定方面不準確。
3化工工業的現狀及發展
目前從形式上看,現代的化學工業經歷了單元操作和傳遞原理與化學反應這兩個發展階段,正準備走向一個新的階段。但種類多樣、制造過程復雜以及生產產品款式較多,造成排放物復雜、量多及危害大,因此,目前化工工業應重點關注污染問題。與此同時,在加工、貯存、運用或者處理化工產品時應防止操作對環境生態以及人類健康造成危害。在化工生產中應遵循國家可持續發展戰略,制定正確的方案。隨著我們國家科學技術的快速發展,各行各業進行生產都要接觸化學工藝,涉及制藥、石油、材料、能源等行業的發展和污染問題,這都是現代化學工業需要面對的問題。目前,我國的化學工業經過了半個世紀的發展,已經形成了門類比較齊全,品種大體配套并基本可以滿足國內需要的化學工業體系。2001年全國國有及規模以上非國有企業的石油加工工業和化學工業總產值達到10990.6億元人民幣,占全國工業總產值的9.8%,實現利稅747.8億元,石油和化學工業企業13765個,資產總額13344.2億元。我國化學工業獲得長足進步的同時,環境保護工作也不斷得到加強。但是化學工業在實施可持續發展戰略過程中,仍存在不少問題和障礙,嚴重制約著我國化學工業的發展。
4二者的發展探究
綜上所述,隨著科學技術的發展和化學行業的不斷進步,化學專業的研究重點已經從化學過程、設備等單一方面,轉向化學行業與其他行業的融合方面,以最大限度地節約資源、能源,實現綠色化學目標,實現可持續發展。應最大限度地發揮化學工程技術對人們生活的巨大作用,探究化學工程技術的熱點分析與發展趨勢,通過對現有化學工程技術的分析,研究其技術熱點,從而經過理論分析,判斷未來化學工程技術的發展態勢。化學工程技術與化工工業的結合,是化學工藝造福人類的前提,只有兩者很好地結合,才可以推動社會進步。由于化學工程往往涉及污染問題,因此應從化學工程技術角度分析,從而最大限度地降低化工技術對環境的影響。
作者:蘆麗霞潘俊超單位:鄭州蘭博爾科技有限公司
一、化學工程與工藝教學的依據
化學工程與工藝教學必須要加強學生的各主面的全面發展,讓學生更好的為社會的發展做出貢獻就需要從化學工程與工藝的生產實踐進行的出發,不斷的提高學生的各方面能力,把學生的生產能力與各方面的工程管理能力進行較好的提高。努力把學生培養成為獨中擋一面的全面復型人才。
高校的課程制定通常可以影響學生在學習過程中的能力發展方向,所以很多高校為了可以讓學生能夠更好的適應社會的發展,開始根據社會的需求對教學方向進行調整。充分全面的考慮到社會人文方面的發展與社會的需求二方面的結合。制定出學生德、智、美、體等方面的全面發展,形成符合社會需求的人才培養方略。高校的人才培養方案包括,優化教學知識與內容,根據社會變化及時的調整教學的內容,有效的減少不必要的教材重復內容,在教科書里要突出重點的前沿知識,并根據化學工程的需求拓展涉及到化學工程的其他學科內容。對人才的培養,不止僅限于知識的培養,而且要突出人才本身的其他各方面的素質提高。在實踐的教學過程中,要打破其他各方面的限制,把人才品格與意志的培養當成教學過程中的重要內容進行教學實踐。人才意志與修養的提高,可以讓人才在今后的從業過程中,憑著這些優秀的品格,有效的克服從業中所受到的困難與問題。
與此同時,對人才的培養要結合現代新型的多媒體教學,新型的教學形式不再僅限于單純的課堂教學,而且要集學生的音像教學,實驗室教學為一體的教學模式對學生進行各方面知識的全面提高。高校必須要打破常規的課堂教學,更加重視對學生的動力能力培養,提高學生的實驗能力。培養學生對化學工程學習的積極主動性。
二、化學工程與工藝教學的創新
高校為了更好的實現課程的創新優化,很多高校開始把教學基地與教學內容進行合理的分配,形為更加科學是合理的化學工程人才培養策略。優秀的化學人才必須要對化學基礎知識進行全面有效的掌握,專業課程的學習以及學生的創新實踐能力都是高校對學生進行培養的重要教學內容。越來越多的高校開始把化學工程與工藝教學的創新形成更為有效的教學目標。高校開展特色教學形式,綜合提高學生的除化學工程與工藝專業以外的其他學科的綜合學習成績。
1、提高學生的綜合素質
高校應該對學生的德智美體做出更高的要求,開展化學工程專業學生更好的對計算機、思想道德等做出更好的提高。提高學生除化學專業以外的其他綜合素養。對學生進行思想道德建設,是把學生培養成為有道德、有能力的人才的必經之路。除之之外,培養學生的體能,把學生培養成為具有高尚品格的人才。加強學生的專業課程的教學基本,化學專業課的學生必須要對化學專業具有較高的掌握程度,對化學的各個基礎科目具有熟練的掌握與實踐的應用能力。化學工程的學生必須要對化學的學課具有較高的理論知識了解與熟練,學生只有對本專業的知識內容具有一定的掌握,才能夠更好的把涉及化學相關的知識內容進行拓展。化學學科的實驗室操作能力與實習實踐也是要通過學生的化學理論知識的掌握而進行有效而全面的實現的。
2、理論與實踐相結合的教學創新
中國當前的高校很難做到理論與實踐的有機結合,很多高校要么重視理論輕視實踐,要么重視實踐卻在理論教學上有所輕視。所以高校做到理論與實踐相結合的教學是更好的提高學生各方面能力的有效保障。特色教學成為近年來被許多高校所提倡,所謂的特色教學就是高校大大的提高學生的化學理論知識與動手能力,同時學生自身具有較好的創新意識與創新能力。開設化學工程與工藝專業的選修課程,開展學生除化學專業以外的涉及其他課程的學習。注重對學生的個性培養與素質的提高,對學生的各方面素質進行全面的培養。滿足學生的多方面的培養,高校把課程進行多模塊的分列,這樣一來,才能夠給學生更好的知識增長。滿足學生的個性化發展,根據學生的興趣選修,形成自由學習、自主學習的良好氛圍。
化學人才最終必將走出校園融入社會的化學工程的生產過程中去,所以更好的豐富學生的理論知識,以及學生在校時的化學實踐的動手能力,可以幫助學生在進入社會之后的工作形成較大的幫助。化學工程專業的學生還必須具備較高的計算機操作能力與英語閱讀能力,化學工程在實際的生產操作過程中,離不開計算機的輔助應用,以及學生通過英語掌握能力更好的了解更多的化學工程知識。(本文作者:宋斌 單位:西北民族大學化工學院)
1、清華大學化工系是國家重點一級學科,在國內排名第一。
2、清華大學化學工程系,簡稱清華大學化工系。清華大學化工系開始建于1946年,在半個多世紀的發展中曾進行過若干次調整,目前在系內設立化學工程與工業生物工程、高分子材料與工程兩個專業,主要學科方向包括化學工程、過程與系統工程、生物化工、應用化學、高分子材料與化工、生態化工等。
3、清華大學化工系積極抓住機遇、迎接挑戰,繼續堅持以國家需求為導向,進一步加強學科建設及人才培養工作,繼續強化科技成果轉化,為實現綠色、安全和高效的化工過程提供基礎理論和關鍵技術,為我國化學工程高等教育和化學工業的發展培養高素質人才。
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