化学工程技术的热点分析与发展趋势论文_邝伟

化学工程技术的热点分析与发展趋势论文_邝伟

摘要:随着技术的发展,对化学工程技术的研究也不断加深,本文通过对化学技术的热点的研究,并且对其发展趋势进行了预测,同时更好的分析了超临界化学技术、分离技术、传热过程等单个的操作过程,把研究的重点从原来单一的只研究过程、只研究设备或者研究方法的研究转向综合性的集体研究,从而实现了一体化,将资源浪费降到最低,实现了保护资源和环境的绿色化学目标.

关键词:化学工程技术;热点分析;发展趋势

1化学工程简述

作为时代发展产物的化学工程技术,在对其进行深入研究的过程中,该项技术逐渐转变成了一门独立的工程。该工程借助基础的化工理论,结合设备、试验、管理及操为一体形成了系统性的工程。化学工程领域涉及到很多方面,如有机、无机等,给我国的经济建设注入了新的活力,同时也是促进经济不断发展的重要动力。目前,化学工程正处于集成化、自动化以及专业化的发展趋势之中,关系到人们的日常生活以及社会的发展建设。

2化学工程技术的热点分析

2.1绿色化学技术

中国在工业发展初期有着先污染后治理的错误理念,导致现金社会对绿色生态、保护环境的重视,而绿色化学技术则是通过化学技术和方法去消除或者减少生产中的污染,从而达到减少环境污染,保护环境的目的。绿色化学通常会选用无毒无害的物料或者可再生的物料作为化学反应的原料,在反应过程不产生有毒有害品,从源头上就杜绝了对环境的污染。当今社会不仅在环境污染上加大整理力度,在新能源的挖掘和使用上也在不断加大投入和研究。绿色化学技术将是新能源使用过程中必然应用得到的技术。在已经生成的化学污染方面,对能产生绿色化学反应的废料进行化学反应,可以达到消除难以降解或者污染极大的废料,或者产生新的可利用化学品,达到废物利用的效果。绿色化学技术是绿色环保研究的重要内容,是我国化学家们研究的热点。

2.2分离技术

化学工程中的分离技术是以生产过程中混合物的分离和产物的提纯为研究内容,达到能量高效化的目的。在分离技术的诸多分支中,膜分离技术和萃取技术已在我国化工生产中得到广泛应用。今年来比较新的热门的分离技术有:超临界流体萃取技术、膜分离技术、分子蒸馏技术和不同分离技术下产生的耦合技术等。超临界流体萃取技术拥有保护热敏性物质、效率高、成本低、能耗低等优点,对环境也是无毒无害,原料高效应用的同时还能够保护环境。这种技术主要应用在医药和化学工业中,对有效药用成分的提取及药品的浓缩精制、油渣深加工等问题有巨大的贡献。膜分离技术从诞生至今已有一百多年的历史,主要是实现对混合气体或者液体的分离、提纯和浓缩。我国这这种分离技术方面已经达到国际先进水平,目前仍旧是化学工程技术中的热点。主要应用在医药、废水处理方面。我国的水污染还是比较令人担忧的,膜分离技术的应用可以有效地治理水污染。分子蒸馏技术是利用不同物质分子之间的运动平均自由度差异来实现分离的。在真空条件下进行,适用于高沸点、易氧化的物料。因为是利用物质的物理特性进行的分离,故不会损坏物质的结构、特性,并且在分离过程中无污染产生。主要应用在精油提纯和医药工业方面。在实际工业生产中,往往会用到不只一种分离技术,将多种分离技术组合的方式即为不同分离技术的耦合。应用比较广泛的有膜萃取技术和超临界流体技术与膜分离技术耦合。我国在分离技术方面研究投入一直在不断的加大中,也取得了不俗的成绩,但是还没有达到发达国家的研究水平,仍需要化学工作者不断努力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆又由于分离技术牵扯到机械、信息技术等专业,所以在化学家们自身努力吸收国内外先进研究成果的同时,对化学反应的设备也需要不断创新更新,不拖后腿。

2.3超临界化学反应技术

超临界化学反应是指在反应物处于超临界状态或者反应在超临界介质中进行的一种化学反应。在超临界状态下,压力对反应速度常数有非常大的影响,细小的压力变化可能会引起反应速度的急剧变化;使得反应物产生均相反应而非多相反应,消除反应物与催化剂之间的扩散;可以降低一下高温反应的所需温度;通过调节温度和压力,可以使失活的催化剂重新富有催化作用。超临界化学反应技术在酶催化反应、加氢反应、固体催化反应和F-T合成反应中都有广泛地应用。科学家们发现酶在超临界二氧化碳作介质时,具有水解性、酯化和氧化反应活性,能够促进酶催化反应,并且酶的活性与超临界状态下的压力无关。对化工业的生产具有极大的促进作用。无论是超临界二氧化碳下的加氢反应还是超临界一氧化碳下的加氢反应,某些反应中的催化剂活性都比相同反应条件下的溶液环境的高,并且更加稳定。在超临界状态下进行固体催化反应,可以抽提出失活的固体催化剂表面上的积碳结焦等物质,从而恢复固体催化剂的活性。超临界固体催化反应拥有速度易控制、生产安全性高等特点。在超临界状态下的F-T合成反应可以避免引起催化剂失活和阻塞催化剂微孔问题,具有传热快、传质速度快等优点。超临界水氧化法是最近几年研究的热点,主要用来处理有机废物和废水。它可以完全消除有害物质。

3化学工程技术的发展趋势

3.1系统过程与化工过程研究之间紧密结合

因为多数的化学物质都是不稳定的,所以,导致了反应过程很复杂,还有很多不平衡性以及非对称性等等几方面的特点。这使人们思维惯性的差别十分大,其原因是因为结构尺度以及控制因素较多。人们对化学工程技术的研究实际上就是为了简化工程结构,从根本上提升技术使用的价值。利用相对特殊的、复杂的系统进行多方面的研究,通过分析、总结进而得到一般性结论。这也就是简化结构的理论基础,从而实现出有效的分析依据,真正去实现技术上的改进以及优化。例如能够利用整体法与还原法等方式,来足够的了解和掌控系统变换的目的,经过多方面的思考或者是推已及人,用时间和空间问题,来完成流程问题的转变,这可以将复杂的化学工程变得简单化,有利于推动化工过程与系统过程的相结合。可以加快化学工程的运用性能,实质性与价值性得到了明显的加强,与此同时,要有效的完成理论探究向实践运用方向改变。因而,要完成化学技术、计算机、物理和数学之间的相互结合,促进化学探究的历程。

3.2促进材料科学与化学过程研究之间紧密结合

企业如果想要生产出新产品或者是设备,那么一定会广泛使用科学技术那么实现生产技术的创新,就要不断实现化学工程在技术上的完善以及优化。从而可以形成新的产业,也可以提供更好的服务,最后形成一个新的、完整的理论结论,这样来促使化学工程技术发展速度达到提升。为了有效的实现化学工程技术的发展,探索新的发展趋势,就需要增加各个学科之间的交叉和重合,比如加快环境与化学、能源与化学、生物与化学、信息与化学之间的结合,能够研究出更多的新型材料,促进化学过程技术的进一步发展,这也是化学工程技术新的研究课题和发展方向代。

3.3信息工程和化学过程之间紧密结合

随着当下信息技术的飞速发展,各个行业间都有广泛的应用。而对于化学工程技术这个热点的话题来说更是少不了信息工程的参与,信息工程和化学过程之间紧密结合主要的意于信息工程的特性。信息工程,可以收集有效的信息进行保存,并且还要对信息仔细分析、研究,最后得到的结论以及规律,可以为各种生产行业的经营活动给予充分依据。利用这种方法,可以将各个行业的生产效率、效益做到最有效的提高。所以,信息工程和化学过程之间紧密结合是当前化学过程技术发展的主要趋势,也是这个领域中关键的问题。

4结束语

研究化学工程技术在生产体系中占据着重要地位,同时该项内容也是化学工程研究的关键。在化学工程技术中,分离技术、技能节能技术受到社会的支持和认可,同时对于研究化学工程的专业技术也提出了新的要求以及较高层次的标准。

参考文献

[1]徐冬.化学工程技术的热点分析与发展趋势.化工管理,2018.09.66-67.

[2]刘威.化学工程技术的几个热点与发展趋势分析.化工管理,2015.17. 148.

[3]刘玉琴.化学工程技术的热点问题与发展趋势.吉林农业,2014.15.96- 97.

论文作者:邝伟

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/1

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