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化學工程原理精品(七篇)

時間:2024-02-29 16:19:22

序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇化學工程原理范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。

化學工程原理

篇(1)

關鍵詞:化工原理;工程意識;實踐教學

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)19-0198-02

化學工程專業應當培養學生綜合地運用科學原理、方法和技術對已有技術進行消化吸收并具備一定的研究開發能力,解決化工生產過程中的復雜工程問題,同時能夠在工程項目中完成工藝、設備和控制等方面的合理設計。中國的高等工程教育模式下的畢業生在進入企業后沒有嚴格的工程師崗位培訓系統,也很少有工程項目的集中實踐經驗。中國工程教育的培養和當前社會市場經濟轉型期對工程技術人才的需求已經不匹配。大批經由高等院校工程教育培養出來的工程技術人才往往較難適應生產企業、設計院等單位對人才的要求。

化工原理課程是一門以化工單元操作為主要內容,以“三傳”研究方法論為主線的工程技術基礎課,它不同于化學和物理化學等基礎學科,因為基礎課程以簡單的、理想的模型做為研究對象,采用的是嚴密的數學分析法;而化學工程學科都要面向實際的繁雜的工程問題,加上生產過程中影響因素繁多、物系的巨大差異、操作條件各不相同,大多數問題需要依靠理論指導下的工程化手段來解決。因此在本科教學中應該盡早讓學生建立技術經濟思維能力,培養工程思維模式,樹立工程觀念、工程意識,進而讓學生能用工程觀念分析、解決工程實際問題。本文從研究方法的角度,并結合化工原理的理論教學、實驗教學和課程設計等環節來探討對化學工程師的培養問題。

一、理論教學實現工程意識培養和思維轉變

在當前的化工教育中,前兩年的學習課程基本沒有重點培養工程的觀念,學生基本上學習的就是工程基礎、物理、高等數學、基礎化學等理論性較強的課程。所以,學生對設計、工程沒有明確的認識,不能把理論與實際相結合。化工原理是一門銜接基礎化學課程、后續的化學反應工程、傳遞過程等專業課的一門主干課程。基礎化學課程的知識不僅是分析化工過程問題的重要工具,還是化工過程的基礎。如流體輸送、換熱、蒸發、精餾、萃取、吸收等單元過程教學中所涉及到的化學原理知識,都是學生在前期物理、化學學習過程中的重點內容。另外,目前出版的化工原理教材內容大都按設計計算―操作分析―單元設備設計的章節結構來編寫,課堂教學中應對單元設備的作用、功能進行對比分析,使學生明白其相同點與差異,增強學生對單元設備的正確選型、設計的綜合能力。雖然各種單元操作基本方程的推導很重要,但是還應該把應用作為重點,培養學生的工程觀念,讓學生能夠理論與實際問題相結合。案例教學在過程分析中的出發點是單元操作的物理化學原理或者物理,終點是工程目的。在分析時,暫時擺脫繁多公式的約束,通過推理、邏輯思維,發現問題、提出問題、討論和解決問題。以數學作為基本工具,對過程進行數學模型識別,建立模型,進行實際的案例分析。

因此,在化工原理課程的理論、實踐教學過程中就應該在理論的基礎上盡可能提高學生的工程意識。具體來說,首先讓學生明白化工原理與前面所學的物理、化學是性質完全不同的課程。強調此課程如何把研究成果開發放大為中試,再開發為生產規模,是連接基礎研究與工業生產的架橋。通過加強案例教學,使學生盡早樹立工程觀念[1]。雖然各單元操作的數學模型的推導重要,但更應該側重實際工程應用,讓學生能夠將理論與實際工程相結合,培養學生的工程觀念。

二、化工原理實驗教學中強化理論知識消化吸收與工程應用概念

實驗環節是研究問題和學習的重要環節,既是培養學生理論與實際相結合的重要方法,也能訓練學生的動手能力和實驗技能。化工原理實驗是同理論課程教學一起開展的實踐性教學環節,實驗涉及到工程實際,實驗設備和工藝流程相對復雜,部分實驗裝置甚至接近于中試。為激發學生的學習興趣和增強工程實踐能力,加強實驗教學是化工原理教學改革的一個重要切入點。如在實驗教學中,教師可以把科研中的單元過程,如分離工程案例分析引入到實驗教學課堂,既可以豐富實驗教學的內容,又能夠提高學生對化工實踐和解決實際問題的認識[5]。在化工原理實驗中,學生能夠接觸到與實際生產設備結構性質相同的工程實驗裝置,能夠提升學生的工程意識。對于每個實驗,如果能夠要求學生獨立分析單元設備的結構、設備的布置、實驗裝置流程,再結合教師的詳細講解,這樣就可以使學生在實驗過程中初步形成工程化概念。

完善實驗教學方法,提高實驗技能,訓練工程思維,是實驗教學成功的關鍵所在。增強實驗教學的每個環節監控,包括流程預習、實驗裝置、課堂理論講解、實驗操作技能培養、實驗數據分析和綜合成績考評等。實驗過程中及時發現實際工程問題、找出解決方案,也算是建立工程觀念的一條有效途徑。通過觀察實驗現象,來引發學生自己思考問題。化工原理實驗教W的內容緊緊圍繞實驗研究方法設計,學生可以在實踐中鞏固理論課所學的方法論。

三、化工原理課程設計突出理論教學與工程設計的對接

化工原理課程設計是一個綜合性的實踐教學環節,可提升學生的綜合應用能力,通過學生獨立完成規定單元操作設計的訓練,掌握相關工藝、機械設計的能力;課程設計環節以實際應用為目標,通過實踐可提高工程意識和實際應用能力。而且通過該環節,可使學生綜合運用相關課程理論知識,增強查閱文獻數據的能力,并增強通過工程語言如圖表、文字表達設計結果的能力,進而可以提升學生的工程制圖的能力。這樣,學生通過一次課程設計,可以掌握機械設計的訓練、單元設備相關工藝,使工程的概念得以提升。

應當指出的是,課程設計的目的不單純是為設計而設計,而是培養學生解決問題和分析問題的綜合能力。在進行課程設計之前,學生基本沒有參加過工程實踐,所以指導教師有必要提醒學生,工程上的問題往往受到諸多因素影響,不像他們以前所學的自然科學范疇的數學、化學和物理等課程的答案是唯一的,工程問題的答案往往不止一個。所以需要將每種可行方案進行可靠性、先進性和經濟性等方面的比較和選擇,最終選擇一個可靠的實施方案。經過這樣的指導和親自參加工程設計實踐,學生的靈活性和工程應變能力都能夠得到初步鍛煉,進而為他們今后走上工程師崗位打下初步基礎。課程設計主要是針對實際工程中的問題,讓學生得到實際鍛煉的機會,課程設計內容注重理論聯系實際工程。請工程經驗豐富的工程師現身講解學生需要面對的專業熱點問題或典型工程問題。讓學生走進企業、工廠實踐,了解和感受工業生產過程的實際狀況。另外要培養學生的工程實踐能力,強調工程軟件(PRO II,Aspen,Auto CAD等)的上機操作與實際應用,加強學生的工程培訓實踐教學,讓工科學生掌握這一進步的設計手段。

四、結語

要加強學生工程意識的培養,我們在搞好理論教學、實驗教學和工程設計的同時,更多地要讓學生走出課堂,深入生產和科研實際。使學生能夠將所學的知識應用于研究和解決生產問題的工程實踐中,讓學生體會到解決實際工程問題的喜悅與自豪。要逐步培養學生重踐、重應用的熱情,培養學生積累資料的習慣和興趣,培養學生尋找課題、在生產實際中發現問題、掌握解決問題的步驟和方法,在教學過程中培養學生工程化的思維,培養他們熱愛化學工程專業,使學生熱愛所學專業。

參考文獻:

[1]倪獻智.化工原理課程教學中突出工程觀點和方法教育[J].化工高等教育,2007,95(3):79-82.

[2]李凝.從培養學生工程思想出發談化工原理教學改革[J].廣東化工,2009,36(8):281-283.

[3]郭瑞麗,袁軍,張建樹.全國化工設計大賽對化學工程與工藝專業教學的啟發[J].高教論壇,2013,169(11),59-60.

[4]劉作華,李澤全,譚世語等.論化工原理課程教學與學生工程意識的培養[J].廣東化工,2008,35(9):147-150.

Paying Attention to the Cultivation of Basic Qualities of Chemical Engineers in the Teaching Process of Chemical Engineering Principle

YUAN Jun,ZHANG Jian-shu

(School of Chemistry and Chemical Engineering,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832003,China)

篇(2)

關鍵詞:發展;化學工程技術;優化方案

化工行業的發展,給人們的生產和生活帶來了翻天覆地的變化,而且在在科技時代下我國化工行業的發展態勢良好,化工行業的發展現狀,為化學工程技術的更新換代提供了堅實的基礎,同時為化工生產設備及實驗儀器的改進創造了技術條件。那么如何使化學工程技術在傳統技術的基礎上有所突破,需要將化學工程技術與計算機技術等先進的科學技術相結合。

一、化學工程技術的發展概述

(一)化學分離技術。化學分離技術先要對儀器進行分離強化,然后對生產技術進行分離強化。按照化學分離原理,經強化的儀器和技術會變得更加精細,效率也會更高,而且進行化學分離后的生產原料可以將自身的化學能轉化成動能或熱能,同時還具有較高的能量轉化效率。然而,科學家將化學分離技術與現代信息技術有機結合,并研究信息技術與化學工程的應用原理,將現代信息技術運用到熱感技術的開發中,提升熱感設備的精密度。比如講新的控制方法加入傳統半透膜分離技術形成新型分離技術,該技術地應用極大地提高了分離速度和效率。

(二)綠色節能技術。在工業化程度日益加深的今天,人們對資源的需求量越來越大,對于不可再生資源而言,其面臨著能源枯竭的威脅,在該現狀下,綠色節能化學工程技術的研究和應用從根本上提高了能源的利用率。綠色節能化學技術是指采用高新技術使化學反應在進行的過程中不會對環境造成污染,并且有利于環境保護的綠色節能技術,其理念是在化學反應的過程中,采用化學技術減少或消除化學原料及溶劑對人類健康、生態環境產生的不良影響。

(三)超臨界技術。化學反應技術中的超臨界反應指當壓力和溫度都在臨界點以上,物質處于氣態和液態之間。這種超臨界狀態的液體在化學工業、生物工業、食品工業等有著廣泛的應用,尤其是在醫藥工業領域的應用更加廣闊。目前超臨界液體的諸多優勢已經給人們帶來了很多便利,其發展前景十分誘人,而超臨界化學技術是與超臨界液體相關的化學技術,化學界已經將超臨界水氧化法成功應用到環境保護領域,但當前該技術還有待進一步完善和改進。

二、化學工程技術優化的重要意義

(一)優化產品結構。基于市場經濟不穩定的特征,化工企業需要深刻剖析市場實際需求,對自身的產業結構進行調整和優化,從而實現科學、合理的管理目標,為企業發展注入積極因素。通過運用全新的化學工程技術,使資源得到了優化配置及合理應用,促進了產業結構的優化調整,為社會提供了更多就業機會,推動社會經濟的發展[1]。

(二)有利于提高企業的競爭力。科技時代的大背景下,化工行業的市場競爭逐漸白熱化,為提高化工企業的競爭力及經濟效益,需要提高員工的工作效率,因此需要借助于先進的化學工程技術,并結合化工企業的發展現狀,從而制定出科學、合理的發展策略,這是化工企業提升自身綜合競爭力的有效途徑。

三、對化學工程技術的優化

(一)與信息技術的結合。信息技術的快速發展和廣泛應用,使得我國整體技術水平有了重大突破。就化學工程技術的研究未來而言,化學工程技術信息化程度會越來越高,化學工程技術要想實現優化升級,就要與信息技術進行完美結合。化學工程技術的研究需要計算機信息技術作為支撐,化學工程與信息技術相結合可以提升技g的精確性,同時也能夠實現智能化的生產應用。比如在CO2傳感器、溫度傳感器以及濕度傳感器技術方面,將化學工程技術與計算機信息技術結合起來,使控制系統的反應更加靈敏。

(二)與系統工程的結合。因為物質本身的復雜性,導致化學變化也相對復雜,因此,化學研究不能只停留在對一般物理、化學特性上,要深入物質結構,探究其構成和變化原理。化學工程技術的研究方向不斷拓寬,需要從根本上簡化化學工程技術研究過程,與系統結構工程結合能夠將實驗操作和化學理論知識相結合,通過計算機系統進行數據分析,簡化物質結構研究內容,為化工研究提供更加成熟的分析條件。

(三)加大對綠色化學技術的研究力度。環境是國際性問題,目前,我國投資于環境保護和改善的資金越來越多,而且更多的群體也參與到環境保護的工作中,此時綠色化學技術應運而生,由于綠色化學技術既能夠降低能源的消耗量,又能提高能源的利用率,還能減少污染物的排放,該技術具有經濟、社會、環境三重效益,因此未來的發展前景會更加廣闊。

(四)強化化學工程基礎的應用研究。在發展化學工程技術時,除了要緊跟科技發展的前沿外,還要對必要的基礎應用展開研究。基礎應用研究投資大、研發時間長,短期內很難看到經濟效益,但是從長遠利益出發,為了化學工程技術的可持續發展,必須加強基礎應用研究。另外,在引進外來先進技術時,要注意消化吸收其中的基礎技術,做好技術儲備工作。

四、結語

總而言之,化學工程技術的研究是現代化學工程研究體系中的關鍵部分,在新型化學分離技術及綠色技能技術被人們接受及應用的同時,工業信息化發展的現狀對化學工程技術提出了新要求和新標準,所以,在未來化學工程技術的發展和應用中,要結合現代科學技術,實現化學工程技術的升級和革新。

篇(3)

關鍵詞:化學工程與工藝實驗;數據處理;MATLAB軟件;化工實驗數據;化學實驗 文獻標識碼:A

中圖分類號:O652 文章編號:1009-2374(2015)09-0059-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0785

1 MATLAB軟件

MATLAB軟件最早由美國的Mathworks公司提出,其主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環境。它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環境中,為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案,并在很大程度上擺脫了傳統非交互式程序設計語言的編輯模式,代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。近年來MATLAB軟件逐漸被用于化學工程與工藝實驗的數據處理中,極大地提高了數據處理的效率。

2 化學工程與工藝實驗數據處理

化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。

3 化學工程與工藝實驗數據處理設計

3.1 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,它們都可以由圖1來概述:

圖1

3.2 數據處理的程序編制

3.2.1 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。

3.2.2 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,則:

λ=aReb+c (1)

當a,b,c是常數時,則可以設c=0:

λ=aReb (2)

因為λ與Re屬于成雙對數函數,則:

Logλ=blogRe+loga (3)

得出上述式子之后可以將MATLAB里的函數polyfit()進行線性的擬合,以作為化工數據處理的程序

原理。

3.2.3 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。

3.3 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。

4 結語

在實際的應用中,化學工程與工藝實驗所要處理的數據十分龐大,而且涉及的計算公式也十分多,甚至很多時候為了將數據的計算公式導出來還要建立復雜的模型,一旦有一個步驟出現差錯則會直接影響到實驗的成果,如果使用傳統的手工計算方式,為了避免差錯則必須對每一個數據處理環節進行反復計算,降低了工作效率,因此MATLAB軟件的應用對于化學工程與工藝實驗的數據處理十分重要,它不僅將復雜的計算變得簡單,也讓事后的實驗驗證效率得到提高,促進了化工實驗的

發展。

參考文獻

[1] 趙新強,謝英慧,曹吉林,李國玲.化學工程與工藝教學實踐[J].河北工業大學成人教育學院學報,2014,6(1).

[2] 韓正.計算機引發化學工程革命[J].發明與創新(綜合科技),2013,12(1).

篇(4)

通過調查可以發現,我國傳統的化工業在生產過程中所產生的廢棄物以及生產工藝都會對我國的環境以及能源造成大量的污染和消耗,而且想要對其進行處理和加工有是十分不容易的一件事。而從整體上來看,化工生產之所以會對環境造成影響,其中的主要因素在于其在生產過程中對于化學原材料的選擇。綠色化學工程及工藝在投入到實際應用過程中所遵循的原理便是以及綠色生產、清潔生產為基本原則來進行,而該種生產方式對防治化學生產所帶來的環境污染和能源消耗問題都有著十分明顯的成效[2]。綠色化學工程和工藝在投入到化學工業生產的過程中基本采用的都是不具有危害性的化學原料作為其產品的生產主要原料,也就是說,綠色化學工程和工藝是在化學工業的生產之初便對環境污染問題進行了相應的預防。

2綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

當前,綠色化學工程和工藝在我國各類化學工業的生產過程中應用的都十分廣泛,并且對我國化學工業生產的節能減排起到了良好的促進作用,這些作用主要體現在以下兩個方面。首先,綠色化學工程及工藝中涉及到的生物技術對我國化學工業生產中所涉及到的廢棄物排放起到了一定的凈化作用。這里所提到的生物化工技術指的是在生物的體內存在一種具有高效催化功能的生物酶,這種生物酶又可以稱之為催化酶。這種從生物體內提取出的催化酶具有非常好的催化功能,將其應用于生物的催化過程中,其不但可以利用自身具有的超強的專一性來促進生物酶反應的總體效率,與此通知其還可以提升總體的反應質量。與此同時,綠色化學工程及工藝還將這種生物技術引入到了化學工程的生產過程中,其通過將自然界中的可再生資源用生物技術轉化成化學原料的方式來進行最終的化學生產,這樣的做法不但使自然能源的消耗得到了減少,同時還使化學工業生產中的能源反應效率得到了相應的提高,繼而從根本上減少了化學工業生產中廢棄物以及污染物的排放數量。其次,綠色化學工程及工藝中還會涉及到清潔生產技術的應用,該項技術可以說是一個絕對的綠色生產技術,其可以對化學工業生產中所需要用到的化學原料進行綠色處理(無毒、無害、無廢棄),故其在能夠增加化學院材料使用效率的同時,還從根本上提高了化學工業生產的總體質量。與此同時,其還可以將化學生產中所排放出的污染物和廢棄物進行處理,使其變成有機物質或能夠供人們生活的沼氣資源,繼而使化學工業生產的綠色生產得以實現。

3結語

篇(5)

院系所、專業、研究方向、科目組

學制

考試科目

復試及加試科目

007化學化工學院0535-6902603

 

 

 

070300化學

01 無機化學

02 分析化學

03 有機化學

04物理化學

05高分子化學與物理

三年

①101政治理論②201英語一③734分析化學④834有機化學

01復試:無機化學

加試:物理化學;儀器分析

02復試:儀器分析

加試:物理化學;無機化學

03復試:有機化學實驗

加試:物理化學;無機化學

04復試:物理化學

加試:無機化學;儀器分析

05復試:高分子化學

加試:無機化學;物理化學

081700化學工程與技術

01 化學工程

02 化學工藝

03 應用化學

04工業催化

三年

①101政治理論②201英語一③302數學二④835化工原理

復試:物理化學

       加試:無機化學;有機化學

085216化學工程(專業學位)

01不區分研究方向

三年

①101政治理論②204英語二③302數學二④835化工原理

復試:分離過程

加試:無機化學,有機化學實驗

085221輕工技術與工程(專業學位)

01不區分研究方向

三年

①101政治理論②204英語二③302數學二④835化工原理

篇(6)

關鍵詞:化學工程技術;研究熱點;發展趨勢

中圖分類號:TQ021.8 文獻標識碼: A 文章編號: 1674-0432(2014)-15-96-1

化學工程是一門將一系列化學有關的知識進行深研究的化學或物理過程的知識學科,它還包括對原有化學設備進行改革,以化學思想為基礎將理論和實際工程知識糅合。具體工作可包括研發新產品、設計、模擬、操作實驗來強化裝備等硬件設施。化學工程領域包括范圍廣泛,其中有機化學、無機化學、石油化工等領域,因此化學工程是國民經濟建設從而推動社會進步重要的工程領域。目前化學工程技術的發展方向是逐漸趨向連續化、集約化、自動化、高效化和自動化、精密化。由于化學工程技術被廣泛運用到生活領域所以對其的研究是十分有必要的。

1 化學工程技術的新熱點

1.1化學超臨界反應技術

超臨界的化學反應技術是指反應過程中的溫度和壓力都在臨界點之上,這樣的狀態往往是液體和氣體之間。這樣形式的存在被廣泛運用到生物化工、食品、醫藥等領域,已經顯示出很好的效益,發展前景很好,但近年來的探究和發展階段仍處于初級,待進一步深入研究。

1.2綠色化學研究技術

綠色化學由于能夠有效避免對環境的污染,近年來備受推崇。綠色化學就是指利用化學反應技術來充分利用資源、減少污染物的產生來起到對環境的保護。比如,它可以對產生污染物的相關溶劑和廢料進行處理,利用原子技術或高選擇性的化學反應生產處對環境有利的產品,這不僅能夠增加經濟效益而且帶來可觀的社會效益。

1.3分離技術的新研究

首先,分離技術強調對生產設備的強化,其次是生產技術。總結來說就是將設備更新,將生產率提高的技術都屬于化學分離技術的結果。古老的分離技術方法是利用各種材料沸點不同將其分離然后做研究。隨著科學技術的發展和各領域研究合作分工改變為分離技術新發展提供了廣闊的前景。比如近年來,在力學的傳遞以及多相流方面,采用信息技術發生分離,還有分子的模擬就很大的提高了預測熱力學平衡的水平,對分子的人為設計加速了分離等等。因此進一步研究高效的分離技術有著深遠的意義。

2 傳熱過程新的研究發展方向

2.1傳熱學中細微尺度的研究進展

細微尺度是指從時間尺度和空間尺度進行更細微的研究的熱學范疇,如今它在熱學中已經形成了一個分支,具有廣闊的發展前景。當一個物體的尺寸遠大于其載體時,這樣的情況會存在,但是由于尺寸的更加細微,原來的假設影響因素也會發生相應變化。目前納米技術已經取得顯著的成績,很多領域都是圍繞傳熱學中的細微尺度技術進行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質流等新成果,產生了巨大的經濟效益。

2.2傳熱設備的研究進展

近些年來,利用翹片來強化傳熱,管外的翹片強化傳熱原理包括有前緣效應和非穩定性擾動以及減薄邊界層等幾種。常用的片是沖縫片和百葉窗。將來對此的研究應該將分布參數和場地模擬相結合,來優化傳熱裝置結構的參數,實現管翹式的傳熱針設計。

2.3與計算機技術的相結合

計算機技術的不斷進步是化學中大量的技術問題能夠得到有效的解決。同時節約了大量的人力物力財力,也增加了數據和相關機械的精密度。計算機的主要貢獻表現在計算流體力學、數值傳熱力學、采用計算機技術進行統計、計算有利于將數據更直觀的表現出來,表現形式更加多樣,能夠有效分析大量實驗數據。

2.4與材料科學和信息工程相結合

科學的進步和新技術的研究涌現就為化學工程的研究提出了新的機遇。如何形成優質的服務體系和完整地理論作為研發支撐成為化學工程面臨的問題。所以它必將進入一個新的發展階段,在發展中應注重與多學科的交叉,更多的研究應該包括信息和化學應用、生物與化學以及能源環境與化學相結合的學科,這都為化學工程的發展提供了新的研究方向。由于信息技術不斷深入各個行業,為此通過信息技術可以將大量的信息收集、整理進行數據統計分析,得出的結論可以為化學工程發展研究提供新的方向。

3結語

綜上所述,伴隨科學技術的發展,專業人員對化學工程研究已經從單一走向研究領域與多學科相結合的多元化方向發展,隨著時代的需要,科學技術的發展,新的發展熱點的出現,化學工程的發展方向也是多元化的。化學工程技術多元的發展給社會帶來的也將是全新的面貌,推動整個社會向前的步伐。

參考文獻

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篇(7)

化學工程其實就是指一系列的化學生產活動,在現代的環保減排理念之下,化學工程的整個過程應該節能減排和低碳環保。也正是隨著這些理念的出現,一系列新型的化學工藝以及加工生產技術逐漸走進化學工程當中。綜合生產效益和生產效率的兩個點,化工生產應該在環保化的基礎之上促進高效化發展。將對化學工程中的化工生產工藝進行全面的分析。希望對相關技術人員有所啟發。

關鍵詞:化學工程;化工生產工藝;化工技術

目前,化學生產工藝在化學生產中的發展一直處于開發階段,而化學工藝的研發在近幾年卻變得逐漸火熱起來,其護腰原因還是因為化工生產在一定程度上對我們的自然環境造成了污染。隨著節能環保和低碳生活理念的持續火熱,人們對環境的關注度也越來越重,因此,化工生產就應該及時做出改變。在過去,化工生產的污染排放問題一直得不到科學合理的解決,化工廢料污染的排放,給我們的生活環境造成了較大的污染。

1我國化工生產的現狀

機械工業、煤礦工業和化學工業是我國三大工業主體。之所以化學工業能夠成為三大工業中的一部分,其主要原因就是因為化學工業能夠生產出大量我們生活所需的物件,能夠最大限度的滿足人們的生活需求,進而推動了我國農業和工業的進一步發展。肥料是支撐我國農業不斷發展的基礎要素,在很多程度上維持這我國的經濟水平穩定。但是,在化學生產過重,勢必會產生一定的化學廢料并對周圍環境造成一定范圍的污染,尤其是化工企業所排放出來的“三廢”。

1.1化工生產效率較低

我國三大工業存在一個相同的問題,那就是整體生產效率較低。而在化學工業這方面,其主要的原因就是因為生產環境較為惡劣,再加上化工生產設備存在質量問題。例如,在生產化學肥料時,反應器皿往往不能達到正常化學反應所需的溫度,進而導致化學反應不充分,最終導致廢氣問題出現。另外,如果化學反應不充分,那么最終形成的化學產品合格率就比較低,難以滿足人們生活的使用需求。

1.2對自然環境污染較為嚴重

化工生產可以說是我國目前最為嚴重的污染源之一,尤其是重金屬和化學廢料的污染。從化工廠附近的水源當中抽取檢測發現,水中的污染物嚴重超標,進而導致水源受到污染,間接影響到周圍的土質,導致范圍內的環境出現失衡問題。另外,化工企業為了節約生產成本,違反國家的環保法律,直接將一些化工廢料排入到自然環境當中,進而造成大范圍嚴重的化工污染。而在化學反應過程中,化學生產的連續性較低,進而導致整個化學工程反應遲緩,工程的進度受到嚴重的影響,進而導致整個生產環節出現脫節現象,這就會導致化工生產受到較大的影響。而導致脫節問題出現的主要原因還是應該化工生產工藝不合格所導致的。簡單來說,我國的化工生產主要存在生產效率低、企業環境保護意識差“、三廢”處理不科學和化工生產技術低下等問題。也正是這些問題的存在,嚴重阻礙了我國化工生產的發展。

2降低我國化工生產污染的措施

從分析我國化工生產現狀發現,我國的化工生產技術和環境還不是很完善,各個工作環節都還存在缺陷。而針對這些問題的特點,我們就應該對化工工藝進行改進,而從化工工藝角度來看,我們又應該從哪幾個方面做起呢?筆者經過實踐工作總結了解,要想降低化工生產中的污染問題就必須做好以下幾點:

2.1優化反應環境,強化反應條件

反應條件是化工生產中最為重要的環節,為了達到最高效的化工反應,提高生產效率,降低廢料的出現量,反應條件就必須做到最好。所以,提升化工生產質量的關鍵點就在于提高化工生產中的反應條件。所使用的催化劑必須在一定反應時間之后才能夠使用,進而保障生產過程中的高效性,降低化學廢料的產出量。

2.2做好廢料環保處理工作

目前,我國法律明文規定,化工生產中產生的重度污染物不能直接排放到自然環境當中。另外,還有我們常見的廢氣,這些化工生產廢料都應該在經過處理之后才能夠進行排放。化工生產廢水的排放必須采用化學綜合的方式來對其進行處理。其工作原理非常簡單,就是通過化學反應的原理,將廢水中的重金屬物質通過沉淀的方式過濾出來,進而降低廢水的污染度。

2.3從化工生產技術入手

只有從化工生產技術入手,才能夠從化工生產根本上解決環境污染問題。例如,生產氧氣的方式有很多,那么哪一種生產方式才是最有效和最環保的呢?因此,我們應該針對生產環境的不同,選擇科學的生產方式,對于原料的選擇更是應該靈活應對。

3結論

化工生產中的工藝問題還有待進一步的研究,更多的技術點還有待進一步的強化,自然和化工生產之間的平衡點我們還未找到,因此,則應該更加努力的加強研究,對傳統化工工藝進行優化。

參考文獻

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