化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用

馮子夏

（蘭州城市學(xué)院 化學(xué)與化工學(xué)院，甘肅蘭州 730070）

科學(xué)技術(shù)是我們國(guó)家一直注重發(fā)展的領(lǐng)域，伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)展，化工技術(shù)正在被適用于化學(xué)生產(chǎn)里面。該技術(shù)是用來探究化學(xué)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中所需的各項(xiàng)技術(shù)。提升工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、以及提高其生產(chǎn)效率是這項(xiàng)技術(shù)最主要研究的目的，因此人們對(duì)化學(xué)工程技術(shù)越來越看重，更多的行業(yè)都在用到這項(xiàng)技術(shù)，因此這項(xiàng)技術(shù)能有更加良性的發(fā)展前景，從而起到推進(jìn)我們國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技進(jìn)步的作用，給我們的生活創(chuàng)造了更完善的條件。

1 化學(xué)工程技術(shù)

我們的生活中，化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品四處可見，如藥品、日用物品及食物[1]，以及農(nóng)作物的培育和工業(yè)原料等[2]。故化學(xué)工程技術(shù)很明顯地是一門重要的科學(xué)技術(shù)，是科研技術(shù)人員著重關(guān)注的領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)是以化學(xué)理論為基礎(chǔ)同時(shí)將之于有關(guān)的科學(xué)技術(shù)融會(huì)貫通所用來生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的技術(shù)，通過使用富有科技含量的相關(guān)儀器及設(shè)備，運(yùn)用各種化學(xué)反應(yīng)來達(dá)到實(shí)現(xiàn)工業(yè)大批量生產(chǎn)的目的?；瘜W(xué)工程技術(shù)是根據(jù)化學(xué)原理及專業(yè)理論知識(shí)，運(yùn)用化學(xué)原料按照一定的比例進(jìn)行配比和反應(yīng)，在使用已經(jīng)被研發(fā)出來的儀器、設(shè)備及處理技術(shù)來維系化學(xué)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。化學(xué)工程技術(shù)可以在化學(xué)生產(chǎn)活動(dòng)中使得這些工業(yè)產(chǎn)品能夠保證質(zhì)量地高效率生產(chǎn)。

在工業(yè)生產(chǎn)的過程之中，由于原料需要一些特定的反應(yīng)條件及設(shè)備，故對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的水平有著苛刻的標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這些反應(yīng)所需的條件[3]，這就使得產(chǎn)品的品質(zhì)有了較大的進(jìn)步。此外化學(xué)工程技術(shù)還能用來進(jìn)行廢液、廢料的處理，這對(duì)維持環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定有著積極的意義，也滿足我們國(guó)家對(duì)于可持續(xù)發(fā)展的各項(xiàng)規(guī)定[4]。

2 化學(xué)工程技術(shù)于化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 超臨界流體技術(shù)

超臨界流體技術(shù)可以被概括為:通過調(diào)節(jié)溫度及壓強(qiáng)的參數(shù)，得到介于氣態(tài)和液態(tài)二者之間的流體，流體兼具了氣態(tài)和液態(tài)兩者的特點(diǎn)，其附著力就像氣態(tài)的物質(zhì)那樣比較小，但是它的密度又同液態(tài)相近，相對(duì)比較大，并且流體還具有比較好的溶解性和被壓縮的性質(zhì)。超臨界流體具備的特征是:粘度較低、密度較高、擁有很強(qiáng)的擴(kuò)散能力，正是因?yàn)檫@些特征的共存，使得超臨界流體有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。并且超靈界流體還兼具較大的溶解性，這一性質(zhì)使其在實(shí)際的工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)階段中能夠有效降低所耗能源。把超臨界流體技術(shù)能夠被使用于很多地方中，利用其兼具氣態(tài)液態(tài)特性的特征就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源消耗?，F(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)正在被廣泛應(yīng)用于多種研究的領(lǐng)域之中，譬如:復(fù)合材料的研發(fā)、有機(jī)物的生產(chǎn)、高分子材料特性研究、無機(jī)材料配置等等。

2.2 熱傳導(dǎo)技術(shù)

化學(xué)工程里面熱傳導(dǎo)技術(shù)包含兩個(gè)部分的方面，其一為微小尺度的傳熱工藝，其二為強(qiáng)化傳熱的過程中。微小尺度的傳熱工藝就是把熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)、熱輻射作為主要研究對(duì)象的一項(xiàng)技術(shù)，再?gòu)臅r(shí)間及空間兩個(gè)角度來探究和分析的一類傳熱技術(shù)。由于這項(xiàng)技術(shù)所探討的是微小尺寸的層面上，故在微米級(jí)甚至納米級(jí)的科研領(lǐng)域中正在被頻繁使用。這項(xiàng)技術(shù)可以從空間尺度及時(shí)間尺度這兩方面來實(shí)現(xiàn)的一種熱傳導(dǎo)及熱輻射的轉(zhuǎn)換形式。至于強(qiáng)化熱傳導(dǎo)的過程這一方面，就是改變換熱設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，使得化工產(chǎn)品在加工過程里傳熱系數(shù)不斷改變，使之能夠持續(xù)發(fā)熱。為了更加強(qiáng)化傳熱的過程，就需要加大冷流體與熱流體之間溫度的差值，這可以適用加大換熱接觸的面積來使傳熱系數(shù)變得更大，達(dá)到提升傳熱效率的目的，這樣就能實(shí)現(xiàn)在化學(xué)生產(chǎn)之中的節(jié)約能耗。為了能使得傳熱效率變得更高，達(dá)到節(jié)約能耗的目的可以在這一過程之中通過對(duì)冷熱流體之間溫度的調(diào)控來調(diào)節(jié)其溫差的平衡。與細(xì)微尺度傳熱工藝相比這種工藝明顯有著更高的專業(yè)技術(shù)性要求和實(shí)驗(yàn)條件的要求。

2.3 綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中常常會(huì)產(chǎn)生一些有毒的廢液、廢氣、廢料，這些物質(zhì)有可能含有一定的毒性，對(duì)人們?cè)斐梢欢ǖ挠绊?，故在生產(chǎn)中有關(guān)單位應(yīng)使用綠色化學(xué)反應(yīng)來保證不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境以及人的身體健康有害的物質(zhì)，以免造成生態(tài)平衡被破壞和人類的身體狀況受到損害，這是一種能從根源上解決污染問題的辦法。綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)通常是指利用化學(xué)技術(shù)和相關(guān)原理避免化學(xué)反應(yīng)對(duì)環(huán)境以及人體帶來影響。更直接的說明即是利用反應(yīng)過程中的反應(yīng)物、催化劑和其他有關(guān)材料使得所得產(chǎn)品及其副產(chǎn)物不會(huì)對(duì)大自然和我們的身體帶來損害的一種反應(yīng)形式，同時(shí)還要保證這期間能滿足節(jié)能減耗的要求。例如，對(duì)于之前使用含有苯環(huán)的石油原料，現(xiàn)在就是將其替換成了生物制劑，同樣能夠生產(chǎn)出尼龍制品，這樣子做不但維持了生態(tài)平衡還使得人體能夠少受傷害。同時(shí)綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)也被廣泛用于綠色食品的生產(chǎn)加工里。綠色食品在其養(yǎng)殖過程里不施用化學(xué)劑，這就使得綠色食品對(duì)人們的身體有著較大的好處，這在保護(hù)了食品安全的基礎(chǔ)上也減少了對(duì)環(huán)境的破壞。目前需要解決的問題就是綠色產(chǎn)品的養(yǎng)殖成本比較高，想要獲得保證品質(zhì)的綠色產(chǎn)品又要降低成本投入，科研人員發(fā)現(xiàn)通過化學(xué)技術(shù)及生物技術(shù)的互相結(jié)合，利用基因技術(shù)，不僅使得作物的長(zhǎng)勢(shì)和品質(zhì)更優(yōu)秀，還提高了經(jīng)濟(jì)效益。表1中可以清晰地反映化學(xué)與生物技術(shù)相結(jié)合的情況[5]。

表1 化學(xué)與生物技術(shù)的結(jié)合

2.4 改良的分離技術(shù)

隨著化學(xué)工程技術(shù)對(duì)各環(huán)節(jié)的要求逐漸變高，分離技術(shù)也逐漸推陳出新，相較于過去老舊的方法有了新的進(jìn)步。分離技術(shù)時(shí)化學(xué)生產(chǎn)及其他工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，科研人員很注重對(duì)分離技術(shù)的探究，這就使得分離技術(shù)完善與革新的步伐都比較快。不難看出，相比于陳舊的按沸點(diǎn)不同分離混合物的辦法發(fā)展到現(xiàn)在運(yùn)用各種先進(jìn)辦法進(jìn)行分離，如離心力分離法、熱傳導(dǎo)分離、超聲波分離等等。工作人員就能夠擺脫陳舊的分離辦法的局限，根據(jù)不同的物質(zhì)的具體的特性選取最適合的分離手段，這對(duì)化學(xué)生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)及生產(chǎn)效率都有著直接的影響。

3 化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

3.1 化學(xué)工程技術(shù)仍需持續(xù)改進(jìn)

盡管化學(xué)工程技術(shù)已經(jīng)得到了比較大范圍的應(yīng)用的適用和認(rèn)可，也在很多領(lǐng)域發(fā)揮了舉足輕重的作用，然而，現(xiàn)在的這項(xiàng)技術(shù)還存在一些技術(shù)層面的不足，這給化學(xué)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)帶來了阻礙。譬如:超臨界流體工藝中所獲得的流體難以保存的問題，由于流體不是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，故相關(guān)科研人員仍需對(duì)這類問題進(jìn)行更深入地探究，使得這項(xiàng)技術(shù)可以被更好地使用和改進(jìn)。從而保障我們國(guó)家的這項(xiàng)技術(shù)可以有積極的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 化學(xué)工程技術(shù)科研技術(shù)人員稀缺

由于化學(xué)工程技術(shù)被運(yùn)用在工業(yè)生產(chǎn)中需要一定的專業(yè)基礎(chǔ)和操作水平?，F(xiàn)在高校培養(yǎng)出的相關(guān)專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生會(huì)出現(xiàn)理論知識(shí)掌握的不扎實(shí)，動(dòng)手能力差的特征[6]。相關(guān)企業(yè)單位需要注重科技人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，保證操作技術(shù)人員的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新科研能力的人才，從而保障產(chǎn)品的質(zhì)量與生產(chǎn)的效率。故生產(chǎn)企業(yè)需要保障建立和完善人才培養(yǎng)的相關(guān)制度，提高技術(shù)人員的各方面水平，還要完善企業(yè)自身的管理方式，這樣才能更好地促進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。

4 化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展方向和應(yīng)對(duì)策略

4.1 發(fā)展方向

目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促使新種類的化學(xué)原材料及生產(chǎn)工藝被逐漸開發(fā)出來，這也意味著化學(xué)工程技術(shù)需要大量的科技創(chuàng)新和已有技術(shù)的精進(jìn)。從業(yè)者需要將化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)和相關(guān)理論知識(shí)作為基礎(chǔ)，同時(shí)融合新型的觀念，指引化學(xué)工程技術(shù)能夠有更好的發(fā)展方向。然而現(xiàn)狀還是給這一美好規(guī)劃帶了一定的挑戰(zhàn)，目前我們的國(guó)家處于一個(gè)能源資源較為緊缺，生態(tài)環(huán)境被破壞的情勢(shì)下，再加之生物技術(shù)、信息科技及其他領(lǐng)域的技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)這項(xiàng)技術(shù)的沖擊和影響，都形成了一定的挑戰(zhàn)。故現(xiàn)有化學(xué)工程技術(shù)必須要走科技創(chuàng)新的道路，且要與其他技術(shù)互相借鑒互相融合，從而保障我們國(guó)家的工業(yè)發(fā)展能夠向著積極健康的方向不斷前行。

4.2 持續(xù)完善化學(xué)工程技術(shù)

促使化學(xué)工程技術(shù)盡快跟上社會(huì)科技總體進(jìn)步的腳步，相關(guān)企業(yè)必須要盡快引進(jìn)先進(jìn)的工藝，同時(shí)研發(fā)自己的核心科技，持續(xù)提升科學(xué)技術(shù)水平，運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)備及操作手段來生產(chǎn)產(chǎn)品。對(duì)于老舊的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，不能一味地沿用，要注重推陳出新，好的地方保留，老舊的技術(shù)就摒棄不用，只有這樣才可以使得這項(xiàng)技術(shù)能夠穩(wěn)定持續(xù)地進(jìn)步，達(dá)到企業(yè)創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)收益的雙重目的，促進(jìn)我們國(guó)家的化學(xué)工程技術(shù)能夠良性進(jìn)步。

4.3 加強(qiáng)技術(shù)工作人員的培養(yǎng)和引進(jìn)

為了能夠使得相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)工作和產(chǎn)品質(zhì)量能夠適應(yīng)科技的發(fā)展，企業(yè)必須在保證生產(chǎn)工作有序開展的前提下著重培養(yǎng)技術(shù)人才，提高技術(shù)人員的各方面水平?；て髽I(yè)可以通過邀請(qǐng)專家講座或者與高校及相關(guān)科研部門進(jìn)行互相交流探討學(xué)習(xí)，還要注重培養(yǎng)及引入技術(shù)人才，只有保障了操作技術(shù)人員的總體素質(zhì)，企業(yè)具備創(chuàng)新科研能力的人才。對(duì)人才的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程技術(shù)向現(xiàn)代化發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，只有培養(yǎng)專業(yè)的化工技術(shù)人才，才可以保障這項(xiàng)技術(shù)的健康發(fā)展。

5 結(jié)語

化學(xué)工程技術(shù)目前正在快速地發(fā)展進(jìn)步，相關(guān)單位及企業(yè)要通過完善革新自己的科技生產(chǎn)技術(shù)水平來達(dá)到滿足提高人民的生活水平和促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的目的。相關(guān)單位不僅要重視科研，還要注重培養(yǎng)及引起技術(shù)人才，也要把生產(chǎn)中的綠色環(huán)保理念時(shí)刻放在重要的位置，維護(hù)可持續(xù)發(fā)展，維持生態(tài)平衡，促進(jìn)我們國(guó)家的化學(xué)工程技術(shù)能夠良性進(jìn)步。