化學(xué)工程的發(fā)展與展望

石亞雄

摘要：化學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有悠久的歷史。以化工原理和實(shí)際應(yīng)用為指導(dǎo)，利用本課題的知識(shí)，對(duì)各種產(chǎn)品進(jìn)行研究、開發(fā)和生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程技術(shù);技術(shù)研究;發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：F457;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

當(dāng)前，我國(guó)科學(xué)技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在化學(xué)工程技術(shù)方面，也實(shí)現(xiàn)了巨大的突破，極大地推進(jìn)了我國(guó)化工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。然而，在化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的化學(xué)工程技術(shù)在某種程度上還存在著一定的不足和弊端，必須要結(jié)合具體情況采取相對(duì)應(yīng)的解決措施，進(jìn)一步強(qiáng)化化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。針對(duì)這樣的情況，主要分析和研究了化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用等相關(guān)方面的內(nèi)容。

1現(xiàn)階段化學(xué)工程技術(shù)主要熱點(diǎn)

1.1節(jié)能技術(shù)

近幾年中，能源變得越來(lái)越緊張。在這樣的情況下，各個(gè)行業(yè)開始關(guān)注節(jié)能技術(shù)的合理運(yùn)用。同時(shí)，在化學(xué)工程生產(chǎn)力逐漸增加的背景下，也產(chǎn)生了比較多的資源消耗，不同的領(lǐng)域中也出現(xiàn)了能源危機(jī)。在化學(xué)工程運(yùn)行的過(guò)程中，能夠合理運(yùn)用節(jié)能，就會(huì)讓資源擁有較高的運(yùn)用效率，并進(jìn)行合理的配置。其中生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，為化學(xué)工程的今后發(fā)展提供了有力準(zhǔn)備。同時(shí)，當(dāng)前工程的發(fā)展進(jìn)步在逐漸提升，為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，并迎合生產(chǎn)的需要。各行業(yè)對(duì)資源進(jìn)行了大量的運(yùn)用，尤其是那些不能再生的資源。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)就是資源會(huì)出現(xiàn)枯竭的問(wèn)題。所以，在這樣的情況下，就應(yīng)該合理運(yùn)用化學(xué)工程節(jié)能技術(shù)，讓不同的資源都能夠發(fā)揮出最大的價(jià)值。

1.2 分離技術(shù)

從本質(zhì)上來(lái)講，分離技術(shù)主要是針對(duì)不同物質(zhì)的性質(zhì)，運(yùn)用合理的物理化學(xué)手段進(jìn)行物質(zhì)的分離。從工業(yè)化角度出發(fā)，想要合理的運(yùn)用物質(zhì)，就應(yīng)該從物質(zhì)的特點(diǎn)和性質(zhì)出發(fā)，對(duì)其進(jìn)行分類，并進(jìn)行有效的處理。我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)研究還處于發(fā)展階段，在這其中涌現(xiàn)出了很多的分離技術(shù)，但是并沒(méi)有得到有效的運(yùn)用。分離技術(shù)要朝著工業(yè)化和專業(yè)化方向發(fā)展，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證的形式，通過(guò)環(huán)境模擬開展分離，促使其發(fā)揮出應(yīng)有的效果。

1.3 超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)主要指的是在化學(xué)生產(chǎn)的過(guò)程中有效利用超臨界流體技術(shù)和主要特點(diǎn)，有針對(duì)性地結(jié)合應(yīng)用情況，改變化學(xué)反應(yīng)的特征，并進(jìn)一步優(yōu)化和完善傳熱系數(shù)和傳質(zhì)系數(shù)，通過(guò)這樣的方法能夠有效控制好壓力和溫度，并充分降低化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的能源消耗。而超臨界流體的狀態(tài)、壓力、溫度全部都是在液體和氣體之間，而且超臨界流體的特性在具備高擴(kuò)散性和壓縮性氣體特征的同時(shí)，也有著十分顯著的溶解性的液體能力，黏度與氣體相近，而密度和液體十分接近，它的擴(kuò)散性在液體和氣體兩者之間。目前，超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)所涉及的應(yīng)用范圍，主要集中在無(wú)機(jī)物材料、復(fù)合材料、高分子材料等相關(guān)領(lǐng)域。當(dāng)前最為常用的主要是以下三種技術(shù)：（1）抗溶劑法：這種方法最主要適用于制備超臨界流體有機(jī)物、爆炸物質(zhì);（2）壓縮抗溶劑法：這種方法主要適用在微球類、微孔類物質(zhì)的加工過(guò)程中，以及聚合物和藥物分子共沉過(guò)程中，這種方法在當(dāng)前已經(jīng)比較成熟，并且十分簡(jiǎn)便易操作;（3）快速膨脹法：適用在固體顆粒狀化學(xué)產(chǎn)品的制備過(guò)程中。另外，這種技術(shù)還在化學(xué)分析中得到十分廣泛的應(yīng)用，并呈現(xiàn)出十分良好的應(yīng)用效果，例如，把它和色譜技術(shù)進(jìn)行充分的融合，在色譜研究領(lǐng)域呈現(xiàn)出更加精準(zhǔn)高效的特征。

1.4傳熱技術(shù)

在化學(xué)工程技術(shù)中最為常見的技術(shù)還有傳熱技術(shù)，在針對(duì)換熱器設(shè)備進(jìn)行有效改進(jìn)和優(yōu)化的過(guò)程中，就可以充分利用傳熱技術(shù)，通過(guò)這樣的方法能夠使持續(xù)放熱的能力和傳熱效率得到更大程度上的提升，并確保其化學(xué)生產(chǎn)水平得到顯著提高。新的傳熱技術(shù)涉及兩種模式，分別是：強(qiáng)化傳熱和微細(xì)尺度傳熱。其中，強(qiáng)化傳熱著重強(qiáng)調(diào)通過(guò)機(jī)械調(diào)試傳熱的方式，并進(jìn)行不斷的改革和優(yōu)化，從根本上有效實(shí)現(xiàn)改革后可對(duì)外散熱。微細(xì)尺度傳熱主要是通過(guò)納米和微米技術(shù)的空間和時(shí)間尺度，而有效確保熱傳導(dǎo)和熱輻射。在化學(xué)生產(chǎn)的過(guò)程中有效利用傳熱技術(shù)，可以使化學(xué)生產(chǎn)的能源消耗得到有效降低，并確保化學(xué)生產(chǎn)的效率得以更大程度的提升。

2化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1合理結(jié)合系統(tǒng)工程

物質(zhì)展現(xiàn)出了一定的復(fù)雜性，這就導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)也擁有一定的復(fù)雜性。在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)化學(xué)進(jìn)行研究具有重要意義，而且不能僅僅放在物質(zhì)的特性分析上。應(yīng)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，關(guān)注物質(zhì)的具體構(gòu)成和變化原理。在今后的發(fā)展中，技術(shù)研究應(yīng)該把工程和系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，使得復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單的內(nèi)容。從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)其進(jìn)行合理的推導(dǎo)，重點(diǎn)掌握和了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)的具體變化。

1.2合理運(yùn)用信息工程

在進(jìn)行化學(xué)工程技術(shù)研究的過(guò)程中，往往和信息采集、整理和處理等存在著一定的關(guān)聯(lián)。同時(shí)，在技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理提出了比較高的要求。在這個(gè)過(guò)程中，就應(yīng)該把信息工程和化學(xué)工程技術(shù)密切結(jié)合在一起。在現(xiàn)階段，信息技術(shù)合理的運(yùn)用在了社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域之中，并展現(xiàn)出了巨大的價(jià)值，也和人們的生活存在密切的聯(lián)系。在化學(xué)工程中能夠有效地融入信息技術(shù)，就會(huì)合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行整理和分析。

2.3技術(shù)研究展現(xiàn)綜合性

在人們生活水平逐漸提升的背景下，對(duì)物質(zhì)的要求變得越來(lái)越高。在這樣的情況下，化學(xué)工程和人們的生活密切聯(lián)系在一起，受到了很多人的關(guān)注和重視?；瘜W(xué)工程技術(shù)的研究和發(fā)展也必定成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。同時(shí)，化學(xué)工程范圍比較廣泛，在實(shí)際研究的過(guò)程中，涉及了比較多的內(nèi)容。這不僅有化學(xué)原理，還有十分復(fù)雜的特性，展現(xiàn)出了多變的過(guò)程。在信息化時(shí)代發(fā)展背景下，技術(shù)的研究和發(fā)展展現(xiàn)出了相應(yīng)的綜合性。

2.4實(shí)施數(shù)字化管理研究

由于化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)過(guò)程中，涉及到各種化學(xué)品，對(duì)人身造成傷害，為了提高崗位員工的健康水平，提高化工生產(chǎn)的自控程度，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的監(jiān)測(cè)和管理。并研究機(jī)器人生產(chǎn)技術(shù)，作為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，規(guī)避化學(xué)品對(duì)人身的傷害，在高溫高壓的化工生產(chǎn)場(chǎng)所，應(yīng)用數(shù)字化設(shè)備和設(shè)施，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，并通過(guò)控制中心的屏幕顯示生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)裝置的遠(yuǎn)程控制，提高化工生產(chǎn)的安全環(huán)保性。

2.5降低整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的功耗

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。使用時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)消耗大量的電能，變頻控制可以加速并實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。變頻節(jié)能調(diào)速可以提高普通的靜態(tài)氣門調(diào)節(jié)技術(shù)，使電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入和輸出保持持久的動(dòng)平衡，可以降低化工過(guò)程中的功耗?；瘜W(xué)過(guò)程的具體操作需要熱量來(lái)促進(jìn)反應(yīng)，并且熱量的消耗非常大。當(dāng)加熱系統(tǒng)被修改時(shí)，不應(yīng)該受到傳統(tǒng)的單一設(shè)備的約束。組合設(shè)備的整體優(yōu)化可以解決“高熱和低使用”，從源頭上實(shí)現(xiàn)了熱能的最合理利用。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，化學(xué)工程技術(shù)也進(jìn)一步突破，并在具體的化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)中得到了十分廣泛的應(yīng)用，在很大程度上提升了社會(huì)生產(chǎn)和人民生活水平，然而化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用在化學(xué)生產(chǎn)的過(guò)程中，仍然存在一定的問(wèn)題，需要不斷提升化學(xué)工程技術(shù)，培養(yǎng)相關(guān)的人才，使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)獲得更有效的發(fā)展。

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（作者身份證號(hào)：130123198611097557）