綜述化學(xué)工程技術(shù)的熱點分析與發(fā)展趨勢

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摘要：化學(xué)技術(shù)是一項以技術(shù)為支撐的工程體系，其一直都是人們研究的重點。機(jī)械設(shè)備的改良以及使用都與化學(xué)工程技術(shù)有關(guān)。從技術(shù)角度而言，化學(xué)工程技術(shù)是工程體系建設(shè)的關(guān)鍵，對該項技術(shù)進(jìn)行研發(fā)是實現(xiàn)原始化學(xué)工程技術(shù)到復(fù)雜精細(xì)化技術(shù)的轉(zhuǎn)變過程。隨著各項科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，化學(xué)工程技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)向高效型、精密性以及智能化。就這個發(fā)展趨勢而言，研究化學(xué)工程技術(shù)能夠有效促進(jìn)化工工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時也能夠有效提升化學(xué)行業(yè)的生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程;熱點分析;發(fā)展趨勢

一、化學(xué)工程簡述

化學(xué)工程是新時代的發(fā)展產(chǎn)物，稱之為工程是因為其實某一化學(xué)技術(shù)的深入分析，使此種技術(shù)單獨成為一門工程。這種工程是以基礎(chǔ)的化學(xué)理論為指導(dǎo)集實驗、設(shè)備、操作、管理為一體的系統(tǒng)性工程?；瘜W(xué)工程領(lǐng)域涉及的主要有無機(jī)、有機(jī)等，化學(xué)工程對我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有至關(guān)重要的作用，也是社會發(fā)展的不竭的動力，是科技時代的強(qiáng)有力的發(fā)展“燃料”?；瘜W(xué)工程目前處于一個自動化、集成化、專業(yè)化的發(fā)展趨勢?；瘜W(xué)工程同人們的生活和人類的發(fā)展具有非常密切的聯(lián)系，因此化學(xué)工程的發(fā)展體現(xiàn)了人類的進(jìn)步程度。21世紀(jì)以來任何科學(xué)都在接受在來自外部的挑戰(zhàn)，來自不同國家的挑戰(zhàn)，專業(yè)化的工程問題也變成了化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，這些研究熱點促進(jìn)了各國化學(xué)家的理論思維能力，也提高了各國對化學(xué)知識的掌握程度。認(rèn)真研究化學(xué)技術(shù)的發(fā)展新趨勢，認(rèn)真借鑒國內(nèi)外的優(yōu)秀發(fā)展成果可以有效的促進(jìn)我國的化學(xué)工程水平的提升。

二、化學(xué)工程技術(shù)的熱點分析

2.1綠色化學(xué)技術(shù)

中國在工業(yè)發(fā)展初期有著先污染后治理的錯誤理念，導(dǎo)致現(xiàn)金社會對綠色生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的重視，而綠色化學(xué)技術(shù)則是通過化學(xué)技術(shù)和方法去消除或者減少生產(chǎn)中的污染，從而達(dá)到減少環(huán)境污染，保護(hù)環(huán)境的目的。綠色化學(xué)通常會選用無毒無害的物料或者可再生的物料作為化學(xué)反應(yīng)的原料，在反應(yīng)過程不產(chǎn)生有毒有害品，從源頭上就杜絕了對環(huán)境的污染。當(dāng)今社會不僅在環(huán)境污染上加大整理力度，在新能源的挖掘和使用上也在不斷加大投入和研究。綠色化學(xué)技術(shù)將是新能源使用過程中必然應(yīng)用得到的技術(shù)。在已經(jīng)生成的化學(xué)污染方面，對能產(chǎn)生綠色化學(xué)反應(yīng)的廢料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，可以達(dá)到消除難以降解或者污染極大的廢料，或者產(chǎn)生新的可利用化學(xué)品，達(dá)到廢物利用的效果。綠色化學(xué)技術(shù)是綠色環(huán)保研究的重要內(nèi)容，是我國化學(xué)家們研究的熱點。

2.2分離技術(shù)

化學(xué)工程中的分離技術(shù)是以生產(chǎn)過程中混合物的分離和產(chǎn)物的提純?yōu)檠芯績?nèi)容，達(dá)到能量高效化的目的。在分離技術(shù)的諸多分支中，膜分離技術(shù)和萃取技術(shù)已在我國化工生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。今年來比較新的熱門的分離技術(shù)有：超臨界流體萃取技術(shù)、膜分離技術(shù)、分子蒸餾技術(shù)和不同分離技術(shù)下產(chǎn)生的耦合技術(shù)等。超臨界流體萃取技術(shù)擁有保護(hù)熱敏性物質(zhì)、效率高、成本低、能耗低等優(yōu)點，對環(huán)境也是無毒無害，原料高效應(yīng)用的同時還能夠保護(hù)環(huán)境。這種技術(shù)主要應(yīng)用在醫(yī)藥和化學(xué)工業(yè)中，對有效藥用成分的提取及藥品的濃縮精制、油渣深加工等問題有巨大的貢獻(xiàn)。膜分離技術(shù)從誕生至今已有一百多年的歷史，主要是實現(xiàn)對混合氣體或者液體的分離、提純和濃縮。我國這這種分離技術(shù)方面已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，目前仍舊是化學(xué)工程技術(shù)中的熱點。主要應(yīng)用在醫(yī)藥、廢水處理方面。我國的水污染還是比較令人擔(dān)憂的，膜分離技術(shù)的應(yīng)用可以有效地治理水污染。分子蒸餾技術(shù)是利用不同物質(zhì)分子之間的運動平均自由度差異來實現(xiàn)分離的。在真空條件下進(jìn)行，適用于高沸點、易氧化的物料。因為是利用物質(zhì)的物理特性進(jìn)行的分離，故不會損壞物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、特性，并且在分離過程中無污染產(chǎn)生。主要應(yīng)用在精油提純和醫(yī)藥工業(yè)方面。在實際工業(yè)生產(chǎn)中，往往會用到不只一種分離技術(shù)，將多種分離技術(shù)組合的方式即為不同分離技術(shù)的耦合。應(yīng)用比較廣泛的有膜萃取技術(shù)和超臨界流體技術(shù)與膜分離技術(shù)耦合。

2.3超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

超臨界化學(xué)反應(yīng)是指在反應(yīng)物處于超臨界狀態(tài)或者反應(yīng)在超臨界介質(zhì)中進(jìn)行的一種化學(xué)反應(yīng)。在超臨界狀態(tài)下，壓力對反應(yīng)速度常數(shù)有非常大的影響，細(xì)小的壓力變化可能會引起反應(yīng)速度的急劇變化;使得反應(yīng)物產(chǎn)生均相反應(yīng)而非多相反應(yīng)，消除反應(yīng)物與催化劑之間的擴(kuò)散;可以降低一下高溫反應(yīng)的所需溫度;通過調(diào)節(jié)溫度和壓力，可以使失活的催化劑重新富有催化作用。超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)在酶催化反應(yīng)、加氫反應(yīng)、固體催化反應(yīng)和F-T合成反應(yīng)中都有廣泛地應(yīng)用?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)酶在超臨界二氧化碳作介質(zhì)時，具有水解性、酯化和氧化反應(yīng)活性，能夠促進(jìn)酶催化反應(yīng)，并且酶的活性與超臨界狀態(tài)下的壓力無關(guān)。對化工業(yè)的生產(chǎn)具有極大的促進(jìn)作用。無論是超臨界二氧化碳下的加氫反應(yīng)還是超臨界一氧化碳下的加氫反應(yīng)，某些反應(yīng)中的催化劑活性都比相同反應(yīng)條件下的溶液環(huán)境的高，并且更加穩(wěn)定。在超臨界狀態(tài)下進(jìn)行固體催化反應(yīng)，可以抽提出失活的固體催化劑表面上的積碳結(jié)焦等物質(zhì)，從而恢復(fù)固體催化劑的活性。超臨界固體催化反應(yīng)擁有速度易控制、生產(chǎn)安全性高等特點。

三、化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1系統(tǒng)過程與化工過程研究之間緊密結(jié)合

因為多數(shù)的化學(xué)物質(zhì)都是不穩(wěn)定的，所以，導(dǎo)致了反應(yīng)過程很復(fù)雜，還有很多不平衡性以及非對稱性等等幾方面的特點。這使人們思維慣性的差別十分大，其原因是因為結(jié)構(gòu)尺度以及控制因素較多。人們對化學(xué)工程技術(shù)的研究實際上就是為了簡化工程結(jié)構(gòu)，從根本上提升技術(shù)使用的價值。利用相對特殊的、復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行多方面的研究，通過分析、總結(jié)進(jìn)而得到一般性結(jié)論。這也就是簡化結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)出有效的分析依據(jù)，真正去實現(xiàn)技術(shù)上的改進(jìn)以及優(yōu)化。

3.2化學(xué)工程與材料科學(xué)和信息工程相結(jié)合

科學(xué)的進(jìn)步和新技術(shù)的研究涌現(xiàn)就為化學(xué)工程的研究提出了新的機(jī)遇。如何形成優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和完整地理論作為研發(fā)支撐成為化學(xué)工程面臨的問題。所以它必將進(jìn)入一個新的發(fā)展階段，在發(fā)展中應(yīng)注重與多學(xué)科的交叉，更多的研究應(yīng)該包括信息和化學(xué)應(yīng)用、生物與化學(xué)以及能源環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的學(xué)科，這都為化學(xué)工程的發(fā)展提供了新的研究方向。由于信息技術(shù)不斷深入各個行業(yè)，為此通過信息技術(shù)可以將大量的信息收集、整理進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，得出的結(jié)論可以為化學(xué)工程發(fā)展研究提供新的方向。

結(jié)語

綜上所述，化學(xué)工程是一門系統(tǒng)性工程，化學(xué)工程技術(shù)與很多其他的領(lǐng)域都有交叉，在化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展過程中，已經(jīng)取得了較多的成就，當(dāng)前我國化學(xué)工程技術(shù)研究已經(jīng)有比較成熟的技術(shù)。由于化學(xué)工程技術(shù)對社會的發(fā)展有十分重要作用，在未來的發(fā)展過程中要加強(qiáng)對化學(xué)工程技術(shù)的創(chuàng)新，與其他的領(lǐng)域進(jìn)行融合，從而不斷提高化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展水平。

參考文獻(xiàn)

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