化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展問題及應(yīng)對策略研究

白清搏　韓文奇　金立陽

摘要：化學(xué)工程是一門用來研究化學(xué)工業(yè)和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過程中所進(jìn)行的化學(xué)過程和物理過程以及所使用設(shè)備的設(shè)計(jì)、操作和優(yōu)化的工程學(xué)科。因?yàn)樵诨瘜W(xué)工程方面所涵蓋的內(nèi)容比較廣泛，所以，對化學(xué)工程技術(shù)從總體上進(jìn)行發(fā)展探索研究具有深刻的意義，能夠掌握研究的動(dòng)態(tài)信息，吸收國內(nèi)外最新的研究成果，促進(jìn)研究工作效率的提高。本文化對化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程技術(shù)；反應(yīng)技術(shù)；應(yīng)對策略

0 引言

化學(xué)工程技術(shù)是一門主要研究化工生產(chǎn)過程中研究和開發(fā)以及過程裝置的設(shè)計(jì)、制造和管理的綜合性技術(shù)。化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用已涉及到各行各業(yè)，化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展對于強(qiáng)化化工生產(chǎn)過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低原料和能量消耗，對于企業(yè)的技術(shù)改造以及新技術(shù)的開發(fā)起著重要作用。

1 新型反應(yīng)技術(shù)的研究

1.1 超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

超臨界液體是指在溫度和壓力都處于臨界點(diǎn)之上時(shí)，此時(shí)狀態(tài)處于液體和氣體之間，具有這兩種狀態(tài)的雙重性質(zhì)。這種狀態(tài)的流體不僅在化學(xué)工業(yè)、生物化工、食品工業(yè)有廣泛的應(yīng)用，而且還在醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛，已經(jīng)顯示出巨大的魅力，極具發(fā)展前景。近年來，化學(xué)界將超臨界水氧化法應(yīng)用到保護(hù)環(huán)境的領(lǐng)域，但是都處于初級發(fā)展階段，很不成熟。

1.2 綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

綠色化學(xué)是指對環(huán)境不會(huì)造成污染的，有利于保護(hù)環(huán)境的化學(xué)工程。綠色化學(xué)簡單說就是采用化學(xué)的技術(shù)和方法來減少或消除那些對人類有害的、妨礙社區(qū)安全的、對生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不利影響的原料或溶劑等。綠色化學(xué)是將污染從源頭進(jìn)行消除的工程，因此很徹底，這主要包括原子經(jīng)濟(jì)性和高選擇性的反應(yīng)，生產(chǎn)出對環(huán)境有利的材料，并且回收廢物循環(huán)利用的一門科學(xué)技術(shù)。

1.3 新的分離技術(shù)

研究從廣義上說，分離強(qiáng)化首先是對設(shè)備的強(qiáng)化，然后是對生產(chǎn)工藝的強(qiáng)化，綜合起來說就是只要能將設(shè)備變小、將能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)都是化工分離技術(shù)強(qiáng)化的結(jié)果，有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這也是化工分離技術(shù)的主要趨勢之一。古老的化工分離技術(shù)原理：利用沸點(diǎn)的不同，將不同的組分從分離塔里分離出來。隨著科技的發(fā)展及國內(nèi)外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景，但是這些在應(yīng)用中同樣也存在著很多問題，那就是：此項(xiàng)研究對相關(guān)分子蒸餾的基礎(chǔ)理論探究比較少，沒有在理論上充分說明和指導(dǎo)，對設(shè)計(jì)刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究。隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，分離技術(shù)也不斷得到改善，取得了長足的進(jìn)步，逐漸信息技術(shù)引入到分離技術(shù)的研究與開發(fā)上，例如在研究熱力學(xué)和傳遞的性質(zhì)、多相流等方面，這些都是信息技術(shù)發(fā)生功效的主要分離技術(shù)，再如分子模擬大大提高了預(yù)測熱力學(xué)平衡和傳遞性質(zhì)的水平。對分子的設(shè)計(jì)加速了可以加速分離，因此對研究和開發(fā)新的高效的分離劑有深遠(yuǎn)的意義。信息技術(shù)的引進(jìn)有利于新的分離過程的深入，提高工作效率。

2 化學(xué)工程學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)

2.1 將化工過程與系統(tǒng)過程研究相結(jié)合

化學(xué)變化是一個(gè)復(fù)雜的過程，這是因?yàn)樾再|(zhì)決定的，其非對稱性和不平衡性打破了人們的慣性思維，使其控制因素增多，結(jié)構(gòu)尺度變多，其中結(jié)構(gòu)是對過程工程研究的中心問題，主要解決辦法是簡化其結(jié)構(gòu)，使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變得簡單，更具有使用價(jià)值；首先研究特殊系統(tǒng)，然后推理出一般性的結(jié)論，進(jìn)而推而廣之，這些都為解決結(jié)構(gòu)問題打下了良好的基礎(chǔ)，解決了復(fù)雜系統(tǒng)不容易被分析的問題，采用整體法和還原法研究復(fù)雜的系統(tǒng)有利于把握系統(tǒng)的主要變換方向，多尺度的思考問題的方式可以將過程問題轉(zhuǎn)換成平時(shí)的時(shí)間和空間問題，對研究化學(xué)工程的復(fù)雜結(jié)構(gòu)有好處?；瘜W(xué)工程的這一轉(zhuǎn)變趨勢預(yù)示著化學(xué)正在向著應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)張，更加注重其實(shí)用性和價(jià)值性，而非學(xué)科本身理論的研究。這也在化學(xué)課堂上出現(xiàn)了明顯的改革，從只有實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)過程的化學(xué)轉(zhuǎn)換成有實(shí)驗(yàn)、有計(jì)算最后才產(chǎn)生結(jié)論的過程，這就需要化學(xué)與數(shù)學(xué)物理等相結(jié)合，甚至與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)化學(xué)過程的更好研究。

2.2 將化學(xué)工程與材料科學(xué)研究相結(jié)合

科學(xué)的進(jìn)步使大量新的技術(shù)和產(chǎn)品能源不斷涌現(xiàn)，并且在先進(jìn)技術(shù)的引導(dǎo)下得到了廣泛的應(yīng)用，這就為化學(xué)工程的研究提出了新的問題那就是如何為新的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展提供良好的服務(wù)并不斷形成新的完整的理論，化學(xué)工程的發(fā)展就此進(jìn)入老人一個(gè)新的發(fā)展階段。在學(xué)科研究的方法上更多的注重學(xué)科的交叉，更多的研究材料其中包括信息和化學(xué)、生物與化學(xué)、能源與化學(xué)、環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的工程學(xué)科，這些都為化學(xué)工程的發(fā)展提出了新的發(fā)展方向和研究課題，為化學(xué)的發(fā)展做了良好的鋪墊。

2.3 將化學(xué)工程與信息工程研究相結(jié)合

化學(xué)工程技術(shù)的熱點(diǎn)是將化學(xué)工程與信息工程研究相結(jié)合，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)深入各行各業(yè)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)可以收集大量信息，并對此進(jìn)行精細(xì)的計(jì)算，隨著大量的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，可以得出很多重要的規(guī)律和結(jié)論，這些規(guī)律可以用來作為提高效率和生產(chǎn)效益的理論依據(jù)，同時(shí)可以預(yù)見，將化學(xué)工程和材料科學(xué)結(jié)合起來進(jìn)行分析必將是化學(xué)工程領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題，必將成為引領(lǐng)化學(xué)研究的主要方向。

3 促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展的對策

3.1 著眼全局提高化學(xué)工程技術(shù)水平

化學(xué)工程科學(xué)近年來的發(fā)展趨勢已經(jīng)明顯地呈現(xiàn)與多學(xué)科交叉的現(xiàn)象，要進(jìn)一步促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)步，就要從全局出發(fā)綜合考慮與化學(xué)工程交叉的各個(gè)領(lǐng)域的情況。要統(tǒng)籌考慮各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用，做好整體的規(guī)劃，協(xié)調(diào)各項(xiàng)科學(xué)的開發(fā)利用。并且統(tǒng)籌現(xiàn)有領(lǐng)域的同時(shí)積極開拓新的研究領(lǐng)域，使各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域相互促進(jìn)，最后實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。

3.2 提高化學(xué)工程機(jī)械設(shè)備研究水平

機(jī)械設(shè)備是提高一項(xiàng)技術(shù)必須具備的，先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備能為更高水平的技術(shù)研究硬件支持。但是相對而言，目前化學(xué)工程技術(shù)方面的機(jī)械設(shè)備還比較落后，應(yīng)該加強(qiáng)研究力度，向世界化學(xué)工程技術(shù)研究的機(jī)械水平靠近。有了這些高科技水平的機(jī)械設(shè)備，在化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域趕超世界水平指日可待。

3.3 做好化學(xué)工程技術(shù)的教育工作

任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展都不能離開高水平的人才，所以要促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展需要加強(qiáng)化學(xué)工程領(lǐng)域的教育培訓(xùn)工作。不僅需要培養(yǎng)化學(xué)工程技術(shù)方面的知識(shí)，與其相關(guān)的學(xué)科的教育與培訓(xùn)也要加強(qiáng)。不僅僅培訓(xùn)理論知識(shí)，更要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，為化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展儲(chǔ)備人才。

3.4 積極開拓化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用市場

當(dāng)今化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)很廣泛，但是如果想要進(jìn)一步的發(fā)展還要積極研究開發(fā)新的工藝、新的產(chǎn)品，尋找新的市場。市場是產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力，有了市場的需求才會(huì)帶動(dòng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，也就會(huì)促進(jìn)技術(shù)水平的提高。

4 結(jié)語

化學(xué)工程技術(shù)是一門主要研究化工生產(chǎn)過程中研究和開發(fā)以及過程裝置的設(shè)計(jì)、制造和管理的綜合性技術(shù)。我們要加強(qiáng)研究，針對發(fā)展特點(diǎn)采取相應(yīng)的措施，提高化學(xué)工程技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳惜明，彭宏.化學(xué)工程技術(shù)的幾個(gè)熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢[J].安徽化工，2012，01：3-6.

[2]房鼎業(yè).化學(xué)工程的技術(shù)進(jìn)展與化學(xué)工業(yè)的發(fā)展態(tài)勢[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2011，02：1-8.

[3]葉慶國，周傳光.化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向及對策[J].山東化工，2012，01：21-25.

作者簡介：

1.白清搏（1992-），遼東學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝 B1201班學(xué)生。

2.韓文奇，遼東學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院輕化工程B1206班學(xué)生。

3.金立陽，遼東學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝 B1201班學(xué)生。