化学工程基础范文10篇

时间:2023-09-01 17:14:45

化学工程基础

化学工程基础范文篇1

关键词:思维导图;化学工程基础

化学工程基础是高校化学专业的一门专业核心课程,该课程具有较强的理论实践性,与生产生活实践紧密联系,是在学习了无机化学、有机化学、物理化学、高等数学等课程的基础知识以后,进一步深入学习化学与生产生活实践相联系的一门课程。相比于无机化学和分析化学这些基础专业课程,化学工程基础课程的知识点难度大、计算公式繁多、计算量大并且不易理解。同时随着化学工艺的不断改进和优化,理论知识点也在不断增加,因此在化学工程基础的学习中引入思维导图,会极大地降低对该课程理论知识的理解记忆,使学生的学习过程更为高效。

1思维导图概述

思维导图(TheMindMap)又称为脑图、心智地图,是一种表达人类发散性思维的有效性和图形化的思维表达工具[1]。思维导图主要是将枯燥、单调的知识变成彩色的、一目了然的知识图,以直观而又形象的表达方式对每个知识点进行分析、总结、概括,是一种有效的思维工具,可以充分发挥人的左右脑,培养学生的创新思维和逻辑思维。

2思维导图的特征

随着教学手段的不断发展,思维导图在高校教学过程中被广泛应用,也越来越受到老师和学生的喜爱。利用思维导图可以有效帮助学生更高效的整理学习笔记、帮助学生听课和复习,将繁多的知识点和计算公式分门别类地放在一个图表中,学生可以根据自己的发散性思维将图表按照不同的标准进行整理归纳。例如:在化学工程基础单元操作的学习中,可以将流体流动、传热、吸收以及精馏等单元操作总结形成四个思维导图;也可以将吸收和精馏这两个质量传递的单元操作一起整理形成一个思维导图。同时在整理思维导图时可以用不同颜色对不同的内容进行标记,突出课程的重难点。思维导图具有以下几点特征:①思维导图的中心是一章节的名称或者这章节的有关图片,比如化学工程基础中传热这单元操作的中心可以为“传热”或者热交换器的图片。②分支则从这一中心向四周发散,首先是各大主题,然后各大主题再次进行分支,次主题则在分支上表现出来,附在上一个的分支上。③分支也是有关键词或者图片表示[2]。

3思维导图在化学工程基础中的运用优势

思维导图在化学工程基础中的优势主要表现在以下几个方面。

3.1知识点体现更形象化

化学工程基础理论课程在思维导图的体现不只是简单将各知识点呈现出来,应是将知识点与知识点通过绘制思维导图有机地联系起来,并呈现在图表中,在脑海中形成图表记忆,学生记忆会更加深刻和形象化,学生在复习时可以高效快速地找到课程章节之间的逻辑关系,极大地节约了学习时间,提高了学习效率。

3.2能更好地体现好单个知识点与相关知识点之间的逻辑关系

化学工程基础的教学过程进度较快,课后学生难以快速地将前后知识点进行关联复习,从而难以形成较为整体的知识逻辑线,思维导图的应用可以帮助学生概括出章节基本知识点,并在基本知识点的框架基础上进行拓展填充,在此过程中知识点间的联系与区别便能够较好地体现出来,从而帮助学生总结归纳知识点之间的逻辑关系。

3.3帮助构建知识体系

化学工程基础课程按照传递的形式分为动量传递、质量传递和热量传递。每一个单元操作和传递形式包含的知识点和计算公式都非常多,随着学习的深入,学生对知识点和公式的记忆会出现混淆。因此,利用思维导图构建化学工程基础知识体系,在学习的过程中,不断对思维导图进行补充,达到温故而知新的效果。

4思维导图在化学工程基础中的运用

4.1利用思维导图进行课前预习

传统的课前预习形式可用四个字概括:读、画、写、记,读是指对课本的知识点进行预读;画则是在书上对重要知识点进行勾画;写则是在书上写相关笔记或者问题;记则是对书上内容进行初步记忆。传统预习方法在化学工程基础课程的预习中,会使学生觉得知识点内容多难度大,而且耗时长,久而久之,学生会放弃课前预习。思维导图的使用将很好地解决这些问题。在课前预习时,边预习边画思维导图,这样预习结束后,新的知识点框架会大体呈现出来,下节课学习的总的知识点是什么,具体的知识点和计算公式有哪些,学生一清二楚,还可以将不理解的知识点做好标记,在上课着重听讲内容,提高上课效率。学生在听课结束后,再结合预习时所做的思维导图,对课前预习时绘制的思维导图进行补充修正,在该课程结束后,将每一章节的思维导图结合起来,则可以对整个教材归纳整理,方便期末复习。

4.2利用思维导图进行化学工程基础的课堂学习

在课堂上,可以结合课前整理的思维导图和老师对重难点内容的讲解,对课前做的思维导图进行修正和补充,使思维导图上的知识点有重难点之分且更加全面。例如老师在讲解吸收这一章时,从亨利定律开始计算公式开始增加,讲到传质速率方程时会出现12个公式,而且公式间可以相互之间进行换算,这12个公式形式相似,但是不同的字母符号其意义不同,单凭机械式的记忆很难掌握,这时,思维导图就发挥了作用,在课前粗略做一个思维导图,在上课讲解的过程中在思维导图上补充相关符号所代表的意义以及公式间的相互转化关系,在课后,对亨利定律和传质速率方程进行归纳整理,将两节内容的计算公式整理在一起,方便理解记忆,这样在较短时间内便可以掌握本节的计算公式,且不易混淆。

4.3利用思维导图对化学工程基础进行课后复习

思维导图的引入,可以很好地将每一章节的知识点和计算公式进行分析总结,学生在归纳总结制作思维导图的过程就是对知识点和计算公式的复习过程,学生在复习思维导图时可以很快地找到学习化学工程基础的思路,并且对知识点和计算公式更容易记忆,且不易混淆,节约了学习时间,激发了学生对该门课程的学习热情。

5问题分析及展望

部分学生在制作思维导图时为了节约时间,只是将每章每节的标题抄抄就行了,没有重难点之分;部分学生只是用了一种颜色的笔进行归纳总结,看上去千篇一律,时间久了容易造成视觉疲劳;部分学生则是什么都抄,也是没有重难点之分,并且文字较多,没有起到归纳总结的作用。化学工程基础这门课程知识点多且零散,计算公式多,计算量偏大,上课时老师讲解的内容较多,没有预留时间让学生对这节课所讲内容进行总结整理概括,课后部分学生没有花时间对知识进行总结,导致没有及时复习知识点,从而对课程内容掌握不够。思维导图在高校课堂教学中一直发挥着重要指导作用,特别是针对化学工程基础课程中繁琐、枯燥的知识点,利用思维导图构建课程体系,激发高校学生对于学习的强烈兴趣,不仅能够帮助学生高效学习,同时也增加了师生之间的交流,提高了学生课堂学习效率。

参考文献:

[1]东尼·博赞.思维导图大脑使用说明书[M].北京:外语教学与研究出版社,2005.

化学工程基础范文篇2

关键词:化学工程;技术研究;发展趋势

鉴于化学工程技术的重要地位,化学工程技术是化学工程体系的关键,国内学者对化学工程技术的研究较多,研究内容主要涉及仪器设备的使用、优化和化学工程技术的研究、优化这两方面。简单来看,化学工程的技术研究由原始的、比较简单的技术向着复杂的、高端的技术研究体系发展,伴随着化学工程技术的发展,化学工程也从简单化、粗糙化、人工化开始向着精密化、高效化、智能化等方向转变。因此,分析和研究化学工程技术,有利于对化学工程的发展形成持续性的推动力,也可以促进新型的、高端的化学工程技术研究工作的快速发展,提高化学工业的发展质量和发展速度。

1现代化学工程的热点生产技术分析

(1)节能化学工程生产技术近年来,节能化学工程生产技术受到社会各界的广泛关注,它是一种区别于传统的化学工程技术,强调节能的新型的化学工程生产技术。随着经济社会的快速发展,能源消耗量越来越大,绿色、节能、环保型产品成为社会发展的新宠儿,人们越来越多地使用绿色节能产品。伴随着这种大的宏观环境和大的消费趋势转变,节能化学工程生产技术应运而生,它在一定程度上解决了能源不足和环境污染等诸多问题,它能够最大限度地降低化学工程对环境的污染程度,有利于环境的保护和能源的节约利用。从本质上来看,节能化学工程生产技术在生产工程中,利用化学反应原理,用新型的原料或清洁能源代替传统的、污染严重的原料或者能源,消除对环境的不利影响,提高能源的使用效率,推动清洁能源的广泛使用。节能化学工程技术中有现代离子化学反应技术、循环化学反应技术等,这些技术具有较强的时效性、应用性,这些技术的使用在很大程度上提高了原料和能源的化学反应效率,提高了生产效率。预计未来,节能化学工程生产技术仍将是化学工程领域的研究热点。(2)化学分离技术化学分离技术应用广泛,一直以来学者们都十分重视对化学分离技术的研究。化学分离技术中分离有两层含义,一是要分离化学仪器,二是要分离生产技术,通过分离进行强化。经过分离强化后的仪器更有效率,生产技术也更加精细,化学工程生产效率将比之前大大提高。此外,在化学分离技术下,生产原料的化学能可以转化为动能或者热能,极大地提高了能量的转化效率和能源的利用效率。随着未来化学工程技术的发展,化学分离技术对能源转化利用将更加充分。目前,已有部分科学家将信息技术与化学工程技术结合,如把现代信息技术与化学分离技术有机结合,在热感技术开发中增加现代信息技术的元素,发现可以在很大程度上提升热感设备的精密度。未来,随着更多的能源被发现,更多的能源性能知识被研究,更多的热能转化应用,以及多相流问题被解决等,化学分离技术与现代信息技术将能够高效结合,化学分离技术的应用程度将更加广泛。

2化学工程技术的发展趋势

(1)综合化在普通的化学工程中,将会产生一系列不间断的化学反应,涉及到化学技术众多。因此,预计未来,化学工程技术将会向着综合化的方向不断发展。根据这种发展趋势,虽然学者们现在比较集中于原料和设备等领域的单一化研究,但预计不久的未来,学者们将更侧重于综合化的整个化学工程系统的技术研究,也将更加强调过程研究。未来,化学工程的体系将越来越庞大,化学工程结构越来越复杂,相应地,化学工程领域面临的形势将更加越来越复杂,生产中出现的各类问题也将越来越复杂,化学工程中所涉及到化学工程技术影响因素也将越来越多,因此,化学工程技术的综合化趋势也将越来越明显。在这种化学工程技术发展背景和环境下,技术研究将会更加强调综合性、实用性,强调多种学科知识融合,如化学理论、化学技术、化学生产、化学实验等的有机融合,强调对化学工程技术的过程研究和系统研究。未来,综合化的、使用周期长的、使用效果好的化学工程技术将更受人们的青睐。(2)信息化未来的社会将是一个信息化高度发达的社会,互联网信息技术将不断发展、不断创新,相应地,各行各业的信息化技术应用水平也将不断提高,化学工程领域也不例外。未来,化学工程技术将和互联网信息技术有机结合,化学工程技术的信息化水平也将越来越高。具体来说,在研究各类化学工程技术时,学者和专家需要利用计算机信息技术收集各类化学工程的技术资料和研究成果,并在基础上加以分析和创新。在应用各类化学工程技术时,生产企业需要基于互联网信息的分析大数据和使用效果进行生产和使用,提升技术应用的精确性、高效性。此外,在温度传感器、湿度传感器等传感器技术方面,在生产系统控制方面,在生产人员管理方面,化学工程技术与计算机信息技术将紧密结合,智能化生产应用水平将不断提高,化学工程的生产效率和市场竞争力将不断提高。因此,未来,化学工程技术将向着信息化方向不断发展。

3结语

在社会经济发展中,化学工程技术是推动化学工程快速发展的重要基石,是促进经济发展的重要基础。目前,现代化学工程技术主要集中在节能化学工程生产技术、化学分离技术。预计未来,化学工程技术将在实际生产需求的基础上,向着着综合化、信息化、智能化的方向发展。

参考文献:

[1]桂腾刚.化学工程技术在化学生产中的应用分析[J].化工管理,2016,(11):110+112.

[2]侯海霞,柯杨,王胜壁.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,(14):91.

化学工程基础范文篇3

关键词:化学工程技术;化学生产

化学可以说充斥着我们生活的方方面面,像可燃物燃烧、酸雨、温室效应等等,随着科技的不断发展,化学生产逐渐的完善,如今的化肥、农药等等都是化学生产的产物,化学工程技术独有其技术理念与核心优势,使其在化学生产中有着不可或缺的作用,可以提高生产效率,减少化学污染。

1化学工程技术的技术理念与核心优势分析

化学工程技术主要研究化学生产领域中产品的研究与开发,具有非常重要的作用。可以以化学反应为理论基础进而大规模的生产化学工程产品,像农药、化肥等都是化学生产的产物,在我们的生活中具有不可或缺的作用。因此化学工厂成为市场上化学产品的主要来源,化学工程技术在化学生产中也具有重要的地位,其核心优势与技术理念的作用更是不可忽视。

1.1化学工程技术的技术理念分析

化学工程技术就是以化学反应为基础而进行的大规模生产技术,就像我们初中学习的制氧等等,利用一定的设备将一种或几种反应物放在一起在一定条件下使其发生化学反应,产生我们所需要的产物,以此来满足我们的需求。在化学反应中,理论是基础,但在实际生产时,反应设备也是很重要的,要保障发生的条件,还要有良好的密闭性防止产品不纯或者造成污染,所以为了提高化学生产的效率,一定要对化学工程技术进行完善,同时由于化学生产的产物通常不是一种,要对其余的产物进行处理,特别是要防止造成污染,如果条件允许的话可以生产副产品增加经济效益。

1.2化学工程技术的核心优势分析

化学工程技术是以元素理论及化学反应为基础的,对于市场所需的化学产品可以通过化学反应进行生产。许多化学用品在自然界是不能存在或者存在数量较少的,这个时候就可以通过化工进行生产,通过批量生产就可以满足市场上的需求,其核心技术可以概括为以下几个方面:

1.2.1理论基础

当前所进行的化工生产都具有完善的理论基础,通过化学反应的原理,根据原子守恒定律可以知道反应物的量以及互相之间的投入比例,可以人工加入反应条件促使其进行反应,得到的产物的量也是一定的,且得到的产物种类也是已知的,这样就可以进行完整的化工生产。通过化工生产可以得到纯元素产物,复合物等等。

1.2.2高效的生产效率

为了能够满足市场的需求,化学工程技术通常有较高的效率及大量的产出。同时在原材料的提取及生产过程都有很大的改进,通常成本较低、产出效率高。因此,通过引进化学工程技术,可以将化学生产模块化,制造出专门的生产车间可以大规模的进行化学产品的生产,这样既提高了生产效率,还能在一定程度上降低成本。总之,化学工程技术的核心优势非常明显,可以在一定程度上推进市场的发展。

2化学生产中化学工程技术的应用

在化学生产中应用到了许多的化学工程技术,下面对其进行简单的介绍;

2.1绿色化学反应技术

如今随着污染的日益严重,保护环境建造绿色地球成为我们的首要目标。而绿色化学技术就是不会造成污染可以保护环境的化学技术,主要就是采用化学方法减少甚至是消除潜在的污染源,像是一些对人的身体健康有害对环境能造成破坏的原材料都可以通过化学技术去治理,通过反应将其变成一种或者几种无害的其他物质,从源头上对其进行治理。

2.2新分离技术

传统的分离技术是利用物质之间的熔点或者沸点不同将其进行分离,而遇到熔点或者沸点较近的几种物质很难进行完全分离,而随着化学技术的应用,可以利用不同的材料与混合物中的物质分别反应,产生出或是气体或是固体等等与混合物有明显区别的新物质将混合物中的一种物质进行分离,这样不断的进行反应最后将所有物质全部进行分离,这样不仅仅可以将物质完全进行分离,还不会造成损失,更加的高效环保。

3化学工程技术在化学生产中的应用发展建议

3.1培养化学技术人才

无论在那个领域中,最重要的都是专业的技术人才,因此我们应该提高对化学技术人才的重视,监理处完善的培养机构与健全的实验室,让他们不仅能掌握理论知识,更是经过了不断的实践,积累了丰富的经验,进而培养他们的创新精神,全面提高化学工程技术科研水平和综合素质。

3.2减少污染

在化学反应中会产生除了主产品之外的其他产物,对于这些产物要进行有效的处理,或者进行二次利用,或者将其转换为副产品。有些反应会产生一些有害气体,对其要进行有效的处理,不能直接排放,减少污染。也可以利用化学工程技术减少自然界中的污染物,像酸雨的产生就是一氧化氮、二氧化硫的乱排乱放造成的,应该减少二氧化硫、氮氧化物的总量。

4结语

化学工程基础范文篇4

关键词:材料化学工程;生态环境;能源资源

1材料化学工程的相关内容及应用方法

在社会经济高效化发展的过程中,工业产业的革新进程不断加快,同时也凸显出了严重的环境污染问题。为了确保节能减排发展道路能够与可持续发展理念之间保持高度融合,需要针对材料化学工程的实际情况进行分析,从而为其提供合理的规划方案。社会进步、经济增长以及科技发展对大众的日常生活有着直接影响,为了严格地遵循可持续发展理念,需要积极对新型的材料资源予以开发,将膜过程、吸附过程、催化过程等内容作为主要的研究对象,以新材料开发为基础单元,从而打造更加完善的材料设计与应用流程,进一步实现对材料化学工程实施过程的优化与完善,采取更加先进的设计理论和研究方法,为材料化学工程的长久化发展奠定有力基础。在工业产业发展的过程中,面临环境污染和能源枯竭等方面的问题,需要加大对材料化学工程的研究力度,避免此类问题对社会经济发展造成严重影响[1]。不仅如此,在开发材料化学工程的过程中,还能够积极地引入新型能源资源,并为工业产业的发展模式予以优化和完善,为可持续发展理念的融入提供有力保障。由于材料化学工程实际所涉及范围普遍较广,所涵盖的项目种类具有多样化的特点,材料的形态具有较大的差异,在科学技术水平不断提升的过程中,对于以独立化为主的材料而言,逐渐形成了相互结合的模式,且不同的材料在融合的过程中呈现出密切化的特点[2]。在新型材料与化学过程相互融合的过程中,还需要对产品的生产条件予以综合考虑,对产业的生产结构加以调整,在逐步降低能源资源损耗总量的同时,及时解决环境污染问题。除此之外,还可以针对相关制备工艺、材料微结构及材料性能等方面的内容进行研究,为新型材料的制备奠定有力基础,从而实现不同材料的相互转变,利用先进的化工理论开展材料制作工序。

2材料化学工程的具体应用

2.1纳米材料

热力性能、电磁效应、光学特性等都属于纳米材料的特殊性质,不仅可以将其融入光电行业领域的发展过程中,还可以将其作为新型的材料进行使用,在提高材料利用效率的基础上,为光热转换等方面的工序提供了支持。纳米材料的尺寸在大多数情况下位于0.1~100nm的范围,且此类材料的外形相对较小,材料结构具有独特性质,在使用的过程中还能够彰显出小尺寸效应等方面的特点[3]。为此,纳米材料本身能够彰显出表面效应和界面效应两种不同的效应类型,并且与普通类型和常规类型的材料之间有着本质上的不同,相较于常规材料,纳米材料的使用性能更加优质,从而在材料化学工程的发展过程中具有重要的应用价值。另外,在纳米技术的支撑作用下,使电池、塑料及油漆生产行业获得了良好的发展成效,为纳米技术的推广和应用奠定了有力基础,充分彰显出了纳米技术在多行业领域中的实用价值。不仅如此,还可以将纳米材料应用于医学和生物等行业领域。首先,在医学领域中,将药物制作成为纳米尺度,可以对肿瘤药物分子进行加载,并采用特殊的分子载体,使其能够充分地识别特殊类型的细胞,例如肿瘤细胞等,并将化疗等药物分子融入靶向细胞当中,发挥出化疗药物分子的直接作用[4]。其次,还可以将纳米技术融入新型能源等行业研究领域当中。随着新能源汽车的高效化发展,将锂电池的正极设置为纳米尺寸,在生产此类材料的过程中,使此方面的生产工序成为新能源行业领域当中的研究重点。利用纳米技术生产正极材料,不仅能够对锂离子的交换效率予以改善,还能够进一步提高电池的使用性能。最后,在生物领域中应用纳米材料有助于推动仿生科学技术的高效化发展。例如:可以利用纳米技术直接生产人造皮肤,且此类人造皮肤物质能够与人体的皮肤直接接触,其自身具备柔软、透气的特性,可为现阶段人体仿生技术的发展提供明确的方向。

2.2薄膜材料

膜材料在热、光、电、磁等行业领域发展过程中有着独特的应用优势,从而呈现出了其特殊的性能特点。通过对薄膜材料的有效实用,为自动化控制、新型电池制造以及集成电路等行业领域的发展奠定了有力基础。在膜技术高效化发展的过程中,使相关材料类型逐渐朝着薄膜化的方向转型,且包含了不同的种类,在多个行业领域中都有着良好的应用价值。薄膜材料的性能较为稳定,并且呈现出优良的摩擦耐性,在较为强大的附着能力支撑作用下,进一步扩大了透明导电氧化物薄膜等材料的实际应用范围。对于透明类型的导电类薄膜材料而言,在融合光学性能和导电性能的基础上,实现了对多种性能的共同作用,不仅能够降低实际的电阻率,还能够在可见波的合理范围内,保障材料的透明程度,并对红外光等光线产生了良好的反射作用[5]。

2.3陶瓷材料

陶瓷材料是金属和非金属复合而成的物质,其中包含氧化物、氮化物及碳化物等多种不同的物质类型。瓷器、水泥属于常见的陶瓷材料,其中含有氧化铝、碳化硅、氮化硅、二氧化硅等多种不同类型的组成成分,有助于保障陶瓷材料具备优良的性能。根据陶瓷材料的性能,还可以将其划分成功能性陶瓷和结构性陶瓷两种不同的类型。其中,功能型陶瓷材料内部的组织和机体发生了相应的改变,使陶瓷材料呈现出光响应、电效应等方面的性能,且陶瓷材料的热响应性和化学响应性也逐渐呈现出了特殊性质。通过对陶瓷材料组织性能的逐步分析,可以看出此类陶瓷材料与传统陶瓷之间有着本质上的不同,利用特殊类型的加工工艺,在专业的设计方案指导作用下,使所生产出的陶瓷材料使用性能更加优质,在新型陶瓷材料的支撑作用下,充分地发挥出了此类材料的特殊用途和使用优势。

3材料化学工程的发展趋势

在打造实验室等基础设施的同时,沿用了以发展新型材料为基础的化工单元和理论,在此类学术思路的指导作用下,选用了先进的化学工程发展理论,采取了先进的工程研发方法,为材料的制备和加工过程提供了明确的指导。在国家政策方针的指导作用下,基于材料化学工程打造了典型的实验室等基础设施,此类建设的主要目的是提高材料化学工程的整体应用水平,并为相关科学研究和学术交流活动提供充足的场所保障,为人才培养体系的建设奠定有力基础。基于创新性和创造性发展原则,针对现阶段的资源问题和环境问题予以深入探讨,在材料学科和化学工程相互融合的基础上,打造了完善的交叉性研究平台,为材料化学工程的长久化发展奠定了有力基础。为此,通过对材料化学工程的发展趋势予以分析,从分子和原子等层面入手,对新型材料的应用要点加以探讨,从而明确掌握材料化学工程的发展前景,为此类学科领域的可持续发展提供明确的战略目标指导。材料化学属于材料科学等研究领域的分支内容,当新型材料资源被发现之后,需要实现对传统材料合成及生产方法的逐步创新,通过对新型材料的有效开发和合理利用,并将其融入社会生产及行业领域中,充分发挥出新型材料积极作用。对于材料化学工程而言,其主要作用于军工工程建设项目中,为了实现对我国综合国力的有效加强,需要从水资源、环境保护、技术能源发展等方面的工程项目入手,将材料化学工程作为后续发展趋势中的重要组成部分,及时打破传统社会经济发展建设阶段的局限性。例如:通过对超重力场技术的灵活使用,将其融入纳米材料生产作业当中,不仅能够实现对纳米材料的放大处理,还能够实现对纳米材料形态和外观的有力管控,在超重力场技术优势的支撑作用下,制作出了新型的纳米粉体,并逐步形成了工业化的产业发展趋势,打造了更加完善的技术应用体系,为社会经济的高效化发展提供了有力支持。在发展材料化学工程的过程中,可以实现对碳纳米粉体材料的有效制备,为纳米材料的长久化发展带来源源不断的助推力,在实践操作的过程中采取传统的流化床技术,实现了对生产材料各项应用成本的有效控制,在降低成本的基础上,使此类技术在工业生产领域当中获得了良好的应用优势,并对工业生产行业带来了良好的经济效益和社会效益。

4结束语

材料化学工程的不断发展不仅能够为完善工业生产行业体系助力,实现对产业结构的逐步转型,还能够促进社会经济的不断提升,使材料化学工程在各行业领域中都有着良好的应用效果。另外,在环境污染及能源枯竭等客观性因素的影响下,材料化学工程的发展为新型材料的研发和使用提供了动力支持,使自身应用优势和发展特点得到充分发挥,未来还需要对材料化学进行深入的研究,使其发挥出更大的作用。

参考文献:

[1]刘波,傅强,包信和,等.我国能源化学学科发展的初步探析[J].中国科学:化学,2018,48(1):1-8.

[2]李晶晶.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究[J].化纤与纺织技术,2021,50(7):21-22.

[3]姜玮,梁振兴,张国俊.国家自然科学基金材料化学学科规划和布局概况[J].中国科学:化学,2021,51(4):451-457.

[4]吴方维.应用化学与先进材料的融合发展研究[J].造纸装备及材料,2020,49(2):27.

化学工程基础范文篇5

关键词:绿色化工技术;化学工程工艺;节能技术

1应用绿色化工技术的重要意义

绿色化工技术指依托于化学原理解决环境污染问题,在新时代背景下推动节能、环保、友好型社会构建的新型技术手段,实现了资源、产品、再生资源的生产方式的创新性改革。实际上,化工行业具有一定的特殊性,综合涵盖了制药、化学生产等多个领域。在新时代背景下,化工企业仍需积极引入先进的化学理论和化学技术,有效突出并强调化学工业的基本属性和特点,并在原有理论基础科学融合环保理念,进一步推动社会文明进程的可持续发展。因此将绿色化工技术与化学工程应用进行有机结合已成为顺应新时展趋势的必然结果,既能有效整治环境污染问题,提高能源使用率,又能为化学工程带来可观的经济效益和社会效益。与此同时,绿色化工技术在我国各大化工企业中也发挥了至关重要的作用,并且现代社会化发展进程为化工企业的可持续发展提供了源源不断的动力,但这也加剧了化工行业发展和环境保护之间的矛盾与冲突,因此将绿色化工技术科学应用到化学工程,不断渗透绿色环保理念,推动化学工业长远发展已成为当前化工领域必须积极实施的重要举措。

2绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用要点

2.1选用绿色化学催化剂

在化学反应发生过程中,催化剂可起到提高或降低反应物的化学反应速率的作用,在化学反应前后,催化剂能在不破坏化学平衡的基础上不改变自身的质量和化学性质。目前有90%以上的化学工业倾向于使用化学催化剂,在绿色化学技术选择和开发领域中占据至关重要的地位。选择化学催化剂时,应始终坚持无毒、无害的基本原则,从源头上避免化学反应过程中产生的各种污染物和有害、有毒物质。因此在开展各项化学工程时,必须按照化学工程具体实施要求和材料属性选择合理的催化剂,使得各类化学催化剂可以满足化学工程绿色环保实施要求,减少化学工程实际开展过程中各类原材料消耗量,确保化学工程的节能环保属性和绿色效益得以彰显。就目前来看,应用在化学工程及其工艺中的催化剂多为烷基化固相催化剂,该种催化剂对生态环境的危害和影响相对较小,因此在化工行业中有着良好的发展前景[1]。

2.2充分利用绿色原材料

不同化学工程在开展过程中应用的原材料存在一定差异,应在开展化学工程前期按照工艺表现优化其中的原材料,保证各类化学工程原材料的绿色环保效果。同时,还需要利用适当无机化工产品和有机工业合成物进行化学工程绿色原材料加工制作,挑选适合的化学原材料,有助于推动整个化学工程行业的可持续发展。但需要注意的是,在选择化学原材料时应注重环保功能,这同样是推动化工行业绿色节能化发展的根本举措。在此过程中仍存在各种亟待解决的环境污染问题,必须及时采取有效对策去解决和改善环保问题。只有从根本上把控原材料的质量,才能真正将化工污染问题控制在可靠范围内,并为化工行业的可持续发展奠定良好基础。当然,还应保证绿色原料与化学工程实际开展要求之间的关联性和契合度,将各类绿色原料在化学工程与工艺中的作用表现出来,借此彰显绿色化工技术和各类原材料的作用,确保生态环境保护力度有所提升。

2.3选择合适的化学反应

在化学工艺实施过程中,为了保证化工产品的质量达到相应的要求和标准,通常需要控制化学反应的统一性。但对于同一化工产品而言,有好几种化学反应均可达到反应目的,并且化学反应的过程也具有一定的可选择性。因此,不但需要充分考虑反应效率和经济成本等决定性因素,还应重点关注其可能对生态环境造成的影响,综合分析以上两方面内容后,才能真正意义上发挥良好的环境污染整治效果,充分发挥绿色化工技术的绿色环保功能。但在传统思想观念的影响下,部分化工企业仍过度追求反应效率和经济效益,忽视了控制环境污染问题的重要性,因此科学利用化学反应过程改善环境污染问题的目的仍有待落实。

3绿色化工技术在化学工程与工艺中的具体应用

3.1清洁生产技术的应用

为了减少化学工程实际开展过程中污染物质产生量,需要强化清洁生产技术在其中的应用力度,通过该项技术可以在推进化学工程及其工艺顺利开展的同时,降低各类污染物质产生量,以此保证化学工程清洁效果和环保属性,在满足各行业化学工程实际开展要求的同时,彰显化学工程的节能环保效果。因此,在化学生产过程中有效应用清洁生产技术,不仅有助于提高废物利用率,还能加快有毒物质的溶解速率,起到良好的节能环保效果,为周边居民带来舒适、安全的居住体验[2]。与此同时,化工行业充分利用海水淡化清洁技术能有效改善水资源污染问题,真正意义上达到净化水资源的目的;还能将水资源中的盐分进行有效分离,最大程度上提高盐分的循环利用率,实现二次回收水资源的效果,从源头上避免化工污染问题对生态环境造成的消极影响,保障化学工程实施效果和环保效益,借此满足化学工程绿色环保要求。此外,还需要强化清洁生产技术与其他绿色化工技术的结合力度,借此为化工企业及其化学工程的顺利开展奠定坚实基础。

3.2催化技术的应用

催化技术作为化学工艺技术的重要组成部分,在化工生产领域中起到了决定性作用。在传统化学工艺应用过程中,化工企业为了降低经济成本的投入,普遍选择应用化学催化反应生产相应的化学产品。应用绿色催化技术,一方面,能在同样的经济成本投入下最大程度上提高催化剂的使用效率,从源头上避免了化工污染造成的不良影响;另一方面,在新形势背景下我国愈发重视化工行业的生产和发展,对化学工业的研究也逐渐趋于多元化,并在此基础上取得了明显的发展成效,这同样为催化技术的创新与研发提供了理论方面的支持。目前化学工业领域中最常用的催化剂为固体催化剂,其不但能替代传统的液体催化剂,还能避免废水、废气、废渣浪费现象的发生,起到良好的环境保护作用。

3.3生物技术的应用

在现代科技手段日益完善的背景下,各类生物技术在化学工程以及工艺优化过程中也得到了优化更新。这就需要在生物技术支持下调整化学工程程序和工艺缺陷,确保化学工程的环保属性和社会效益得以保障。此外,良好的生物技术还能对化学工程的产业链结构进行完善化处理,从而推进化学工程良性开展[3]。关于应用在化学工程中的生物技术,主要表现在应用细胞、微生物和酶等物质进行化学工程的工艺技术,在满足化学工程仿生学要求的同时,维持各类物质的化学性能,从而为化学工程的良性开展提供标准化生物支持。与此同时,有效应用生物技术还能提高化学物质资源的循环利用率,使化学生产中的物质得以有效转化和利用。实际上,生物技术原本就是一项覆盖范围相对较广的综合技术体系,将生物酶技术科学运用到化学工程的工艺生产领域,真正为生物化工工程的有序运行奠定了良好基础。同时,还需要按照化学工程及其工艺要求对应用在其中的生物技术进行更新处理,强化生物技术与绿色化工技术的结合力度,保证各类复合技术的作用,推进化学工程顺利开展,借此减少化学工程实施过程中污染物的产生量。

3.4环境友好型产品的应用

在现代城市化发展进程不断加快的背景下,一旦发生各种环境污染问题,不但会严重影响社会公众的日常生活,还可能对周边生态环境造成难以挽回的破坏性损失,因此积极研发环保型产品具有重要现实意义,应从源头上有效改善并整治环境污染问题。例如,化工企业在使用传统汽油时,其燃烧出的有害物质通常会导致严重的大气污染现象,对周边居民的身体健康造成严重威胁;大部分化学产品中包含的氟利昂还会对大气臭氧层造成破坏,无形中埋下各种安全隐患;社会公众在日常生活中频繁用到的塑料产品尽管带来了极大的便利,但其使用完毕后就会变成垃圾,而难以分解的塑料产品将会对生态环境造成一定的破坏。以上问题都是现代化发展进程中必须予以高度重视的问题,需要结合实际情况不断研发与创新各种环保替代品。在此基础上,现代化工企业还针对以上问题对现有技术进行了优化和改良,研发了可降解塑料、环保型汽油以及新型燃料等具有绿色环保功效的物质,并且随着社会公众环保意识的增强,越来越多化工企业逐渐将重心转移到了友好型绿色产品的研制工作中。

4结束语

将绿色化工技术与化学工程和工艺进行深度融合,提高整体化学工程和工艺的整体水平,从人才培养、设备、技术研发等方面着手加大资金投入力度,为绿色化工技术的研发提供技术和人力方面的支持。此外,还应对应用在化学工程中的各项绿色化工技术进行全面更新,彰显各项技术的结合优势和实际作用,有效减少对周边环境造成的污染,进一步推动绿色化学工业的健康、长远发展。

参考文献:

[1]郝鑫,窦祎凝,郝希东.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].化纤与纺织技术,2021,50(3):52-53.

[2]黄栋学,熊照.化学工程与工艺中的绿色化工技术探析[J].现代盐化工,2020,47(1):42-43.

化学工程基础范文篇6

关键词:绿色化学工程与工艺;化学工业;可持续发展

近些年来我国现代化进程正在持续平稳推进的过程中,尤其是工业化水平的提升在极大程度上带动了经济的发展,但结合实际情况来看,以往化学工业发展的过程中往往会以牺牲环境为代价,难以同当下可持续发展的要求相适应,所以未来化学工业的发展应当重点考虑绿色化学工程和工艺的应用。当前部分人员对于绿色化学工程与工艺在化学工业发展中的促进作用并没有产生更加全面的了解,因此有必要对其展开更为深入的探究。

1研究背景

以往在化学工业生产中所使用的化学材料往往会生成大量的废弃物和废水,而其中则包含着诸多对人体有害的成分及化学元素,不仅会影响人们的健康,还会对环境造成一定的不利影响,尽管应用这种传统的化学材料能够达到在短时间一定范围内提升经济效益的目标,但却不能够符合长远发展要求。从目前来看,人们的素质水平均有所提升,环保意识与从前相比有了明显的增强,与此同时,各种化学工业生产方式也实现了进一步的优化转变,强化应用绿色化学工程与工艺能够在原有的基础上提升化学生产的成效,继而起到减少有害物质排放的作用,这能够助力化学工业生产的高质量进行[1]。结合当前的实际情况来看,绿色化学工程工艺的应用主要由以下几方面构成。首先,是绿色能源的使用,能源是化学生产全过程中至关重要的组成部分,其在使用大量能源的同时还会生成能源。其中部分化学反应对于热量有着较高的要求,所以便应当在生产阶段持续为其提供热量,而部分放热反应则应当及时将热量导出。其次,是绿色溶剂,绿色溶剂也是化工产品生产中不可或缺的材料,但以往所使用的溶剂中大多都存在毒害,会在极大程度上对环境和人体健康造成不利影响,而绿色溶剂的合理应用可以有效提高生产的安全性和稳定性,最终达成环境保护的目标。最后,针对化学反应而言,绿色原料在其中有着极为关键的作用,是反应正常进行以及产品质量提升的基础性保障。因此,在化工生产的过程中,工作人员应当强化对于绿色安全生产原料的应用,此举不仅能够有效减少其对于环境所造成的危害,还可以高效达成废物利用的目标,提升废纸、塑料以及农作物秸秆等的利用效率,最终实现经济效益和生态效益的综合提升。

2绿色化学工程与工艺的原则和重要性

2.1原则

工作人员在开展辅助物采购工作的过程中应当针对材料和物品展开全面详细的调查工作,以保障其质量和安全性,既能够满足生产需求还不会对环境和人体造成危害。与此同时,在对化学产品生产过程进行确定时应当重点考虑材料本身的成本,以提升生产活动的经济效益。在实际进行化学工业生产时,工作人员需要在确保产品质量的基础上最大限度减少其对于环境所造成的污染,并深入探究化学工艺所产生的废弃物,明确具体原因,进而针对性地采取相应的解决措施以从根本上减少废弃物的排放量,这样便可以高效落实对于污染物的治理。

2.2重要性

从目前来看,我国社会经济发展水平较之从前已经实现了进一步发展,科技水平也有所提升,将其应用在化学工业生产领域能够有效达成节能环保的目标,尽可能降低其对于环境的负面影响,还可以提升对于废渣以及废水等的处理效率,为人们的生活创造良好的条件。绿色化学工程与工艺的高效应用可以在原有的基础上对化学工业的生产方式进行优化转变,此举能够在提高企业社会形象的基础上实现对于资源的高效利用,通过减少资源方面的不必要消耗推动行业整体的可持续发展。

3绿色化学工程与工艺对化学工业的促进作用及具体表现

3.1促进作用

3.1.1节能方面化学工业本身所具有的节能效果直接影响着行业整体的生产效益,而绿色化学工程与工艺的推广应用则能够在原有的基础上促进化学工业节能成效的提高,减少化工生产中的能量消耗,最大限度提升资源利用效率。一方面,工作人员可以在绿色化学工程和工艺的基础上融入绿色环保理念,并且强化对于生物技术的科学应用,尽可能优化当前化学工业生产中的节能问题,确保其能够高效实现对于能源消耗量的控制。另一方面,在化学工业生产中合理应用绿色化学工程和工艺能够进一步展现出清洁生产技术的实质性作用,以减少化学工业生产中普遍存在的污染问题,进而充分同社会在生态环境保护方面的实际要求相适应。3.1.2可持续发展方面除了节能以外,绿色化学工程与工艺的应用还可以助力化学工业的可持续发展,进而激发出其内在潜力,支撑其整体的可持续发展。在实际应用绿色化学工程与工艺的过程中,工作人员势必会结合实际情况综合考虑化学反应方式以及绿色化学原料等的选用问题,进而深入到各个细节当中助力化学工业的进一步发展,以更加高效的同当前行业发展的实际形势相适应,最大限度实现其本身绿色环保效果的进一步增强。3.1.3行业发展方面合理应用绿色化学工程与工艺能够在极大程度上推动化学工艺实践的变革,具体包括以下两方面。一方面,应当充分发挥出绿色化学工程与工艺本身所具有的专业优势,不断对其现有的生产方式进行优化调整,积极提高产品本身所具有的潜在价值,这样便可以在一定程度上提升工业生产的实效性,并加速实现其产业升级。另一方面,化工生产企业需要合理使用绿色化学工程和工艺对其固有的技术手段进行丰富,进而确保其产品能够拥有更加丰富的功能特性,继而高效达成其相应的生产目标,以免其后续制约相关产品的高效生产以及合理利用。

3.2具体表现

3.2.1清洁生产技术针对化工生产而言,清洁生产技术是其中比较重要的技术之一,其不仅有着较高的商业价值,同时还能够起到保护生态环境的作用,能够充分同当前绿色化学环保的理念相符合。相关研究人员应当在现有的基础上针对相应的生产工艺和技术进行不断的优化改进,进而实现其生产效率的进一步提升,与此同时,其还应当强化对于各种清洁性原料以及能源的应用,加大力度引进更为先进的设备以及工艺技术,合理使用绿色化学原理,这样便可以从生产源头上着手最大限度降低化学生产中出现污染的可能性,以有效适应当下绿色化学工程与工业发展的各方面要求。合理使用清洁生产技术既可以促进各类化学资源利用效率的优化提升,还能够有效减少废弃物和污染物的形成,以降低产品生产和应用过程中对于环境所造成的负面影响,此举可以在极大程度上减少其对于自然环境所带来的危害。例如,通过对于活性消毒剂的应用可以实现对于水分中过氧化钠的有效分解,将其转化成氧气和水分,此举既能够起到良好的消毒作用,还不会出现副产品,所以其在未来有着极大的推广和应用价值,清洁生产技术对于化学生产的工艺和流程有着良好的优化作用。3.2.2生物技术在现如今环境保护理念深化推广的时代背景下,现代生物技术开始在众多领域实现了广泛应用,与此同时,生物技术本身便是绿色化学工程与工艺中比较重要的技术组成,所以在化学工程中有着较强的应用价值,可以从平台角度出发为生物技术应用成效的提升提供支持。强化对于生物技术的合理应用能够针对存在与化学废弃物中的有毒物进行降解,生物技术的应用主要是基于生物酶反应以达到合成化学产品的效果,其应用原理是微生物发酵机理,此举能够有效提升化工产品生产的实效性,尽可能减少危害物的产生,并且不会对环境产生较大的负面影响。工作人员还可以通过对于微生物处理技术的应用起到处理工业废水的作用,进一步展现出生物酶本身所具有的降解作用,以此减少化工废弃物所造成的环境污染问题。合理采用该技术既可以在极大程度上保障废弃物的处理成效,还能够提高各种化工原料的实际利用效率。在绿色化学工业生产的过程中科学运用生物技术既能够有效提升人们对于化工生产的认识水平,还可能推动化学生产工艺在后续实践中不断结合实际情况进行优化调整,对于未来我国化学工业领域的进一步发展有着重要意义,还能够充分同当下可持续发展的要求相适应,切实达成节能减排的具体目标。灵活应用生物技术能够丰富化工产品的种类,与此同时,其在绿色化工生产工艺中的应用能够体现出极强的灵活性。工作人员可以对相应的生物酶进行科学合理的选择,进而在化学工艺生产的具体流程中进行应用,有助于推动现代化生产技术和工艺的优化完善,进一步创新生产技术,进而为化学工业产品质量的提高提供保障。3.2.3环保型化学产品结合当前我国在绿色化工生产工艺方面的发展情况来看,人们已经广泛认可了生物技术和清洁技术的实际作用,此举既可以扩大环保型化工产品在日常生产中的应用范围,还能够加深人们对于该类产品功能性的了解程度,进而实现人们环境保护意识水平的进一步提升。通过对于绿色化工技术的应用可以生产出更加优质的化工产品,在满足人们基本生活生产需求的基础上展现出其所拥有的环境友好特征,这样便能够扩大社会中对于环保型化工产品的实际应用范围,可以在极大程度上推动行业以及环境整体的可持续发展,最终综合提升经济效益和生态效益,保障环保型化工产品的实际应用成效。以空调和冰箱的制冷机为例,以往所使用的大多为氟利昂制冷剂,尽管其能够达到良好的制冷效果,但其一旦泄漏便会在一定程度上污染环境,为了有效应对这一问题,可以采用新型的FIC一1311制冷剂,其在拥有基本制冷功能的同时还有着优良的节能和环保效果,加强对其的应用能够有效减少传统材料对于环境的破坏,还可以提高产品的竞争力。脱硫技术在环保型化工中有着重要的地位,其合理应用能够高效处理各种类型的优化物质,进而缓解空气污染的问题,其在应用的过程中可以有效结合清洁技术,高效处理各种污染物质,这样便能够推动绿色化工产品的进一步发展,真正在社会生活生产中体现出绿色化工技术的实质性作用[2]。

4结论

综上所述,绿色化学工程与工艺的持续发展以及在化学工业中的应用可以有效提升化工生产的实际水平,在保障产品功能性的同时,提高其节能降耗水平,对于行业整体的持续平稳发展有着积极的促进作用。因此后续相关研究人员应当深化开展对于其的研究工作,以充分保障其应有的专业性和详细性。具体可以从以下两方面着手:一方面,工作人员应当深入开展对于绿色化学工程与工艺的理论研究,并在实践工作中不断探索其应用方式和路径,以便于高效实现理论向实践成果的有效转化,进而促进工程和工艺水平的综合提升。另一方面,工作人员在实践过程中应当不断开展对于工程和工艺的实践分析工作,并针对性地实现对于分析成果的优化整合,推动生产计划的高质量落实,从源头上同绿色化学工程和工艺发展的要求相符合,最终推动化学工业领域整体的进一步发展。

参考文献:

[1]秦川.绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的促进作用分析[J].中国化工贸易,2021(20):197-198.

化学工程基础范文篇7

1关于化学工程的相关内容概述

在化学工程中,其相关的工作进程主要是在化学物质的支持下进行,对于化学工程进行分析,发现其相对应的工作内容一般包含五个部分,第一个部分是关于单元操作的内容,通常来说,在化学行业进行产品的生产过程中,有着许多的操作步骤工程过程,包括反应、传递、结晶、萃取等等,这些操作过程其实就属于单元操作。在进行实际的化工生产过程中,会有着非常多的单元操作过程应用,对于这些单元操作高效率的使用可以促进化工产品的生产发展,可以发挥出对于化工产品质量控制的作用。第二个部分是关于化学反应的情况分析,化学反应对于化工生产来说是非常重要的一个部分,其属于化工生产的核心阶段,对于化工产品的质量、生产成本投入等方面来说,其会直接的受到化学反应的影响,化学反应如果没有效果,那么生产的产品也不会符合市场的要求。在当前技术发展的进程中,有着对于越来越多的化学反应的研究和应用,诸如氧化还原、硝化反应等,这就促使了化学工程的进一步发展。第三个部分是对于吸收、传递的过程的分析,对于这个阶段来说,其承接了单元操作和化学反应两个阶段,由于化学反应而出现的一切能量变化,都会在这个阶段进行交换、传递,比如热量、动量等[3]。第四个部分主要是对于化学工程热力学的分析,在这个阶段之中,其主要的内容研究是关于化学物质,在传递的过程中的方向以及限度,目的是为相关的生产工艺提供有效的数据支持,这样就可以帮助企业实现理论和生产实际的有效融合。第五个方面是对于其他单元的研究,这主要是因为在科学技术的发展过程中,化工行业系统不断完善,有非常多的新型化工工艺与设计被应用到了实际的生产环节之中,这些工艺的运用能够降低原有化工资源的消耗量,这对于降低化学工程的风险性有着显著的推进作用[4]。化工除盐水生产工艺的应用如图1所示。

2化工生产工艺的重要性及现状

化工生产工艺在化学工程中的重要性主要有两个方面,第一个方面是能够很好的处理能源消耗量的问题,其主要是在进行化工生产过程中,运用高效的化学生产工艺,首先是使用高精度的化工分析设施,研究分析出相关工作过程的准确信息,这些信息会使得在化工生产过程中,优化一些反应过程,那么对于化学能源的消耗就会下降,有利于化工企业的生产发展,其可以有着更高质量的产品出产。同时在对于化工生产中的工艺进行研究过程中,要注重对于化工生产的原材料的细致的研究,这不仅仅会降低资源消耗,而且还能够全面的提升相关化工企业的产品生产的效益。化学生产的工艺的进一步优化,也能够很好的帮助企业完成化工产品的质量监督,同时还可以大幅度的提升传统化工产品的检测水平[5]。第二个方面是能够有效的对于生态环境进行保护,当前在我们国家的经济结构不断转变,国家对于环境污染的问题越来越重视,加大了相关的管控和治理,绿色生产逐渐成为了所有行业的发展方向。但是对于化工行业进行实际的研究分析,可以知道,其在进行产品的生产过程中,会有着很多能源的消耗,而且还会产生许多的高污染性能的副产物,严重的影响着绿色生产的实际应用,怎样的使得绿色生产可以普及到化工生产行业之中,一直是相关部门的研究重点,所以需要注重对于化工生产工艺的研究,开发出更加高效,并且污染程度大大降低的生产工艺技术,还需要对于化工企业进行有效的监督,这样也有助于绿色生产的进一步普及[6]。

3对于化工生产工艺操作流程的分析

3.1对于化学原材料进行科学处理。对于化工生产来说,其实际的生产过程中,需要注重的第一个生产步骤就是进行原材料的处理,其是非常关键的生产步骤,要想有好的生产效果,对于相关的原材料进行完善处理就是必然的过程,在进行化学原材料的科学处理过程中,需要遵循的首要原则就是确保原材料的质量,化学原材料的质量要符合化学产品的生产标准。而化学原材料之中有一些是固体性质的,在进行这一类别的材料处理的时候,第一步就是进行粉碎并溶解。对于一些呈液体状态的化学原材料来说,在进行处理的过程中,最为常用的方法就是进行过滤或者是蒸发,以此来确保原材料能够符合化工产品的生产规范。对于预处理工作来说,其是进行化工生产的必备工作流程,预处理是保障化工生产产品质量的关键步骤,所以要重视预处理工作[7]。3.2多项化学生成反应。在化学生产的情况中,化学反应的作用是非常重要的,其直接的决定了最终的产物,经过对化学反应类型分析能够知道,其一般都会具备多样性的特征,比如放热反应、吸热反应等。因为类型多种多样,因此在化学处理的阶段,需要按照实际的化学反应采取相应的处理方法,这样会便于化学工程的进一步开展。3.3分离与精制产物。对于化学工程生产过程来说,尤其是在化学反应之后,要注重对于化学产物的提纯,这是保障化工产品质量的关键步骤,而且要注意获取的产物应该是化学反应最终的物质,但是如果不是最终产物的话,就应该进行下一步的高质量分离工作,有效的分离操作步骤会使得化学反应产物符合生产产品的要求。在一些时候,经过分离步骤后的产物还会出现一些杂质,对于这些杂质进行研究分析,如果还具有使用的价值就进行回收,而且进行产物的精制也是为了进一步提升产物的质量[8]。

4化学工程中生产工艺的提升

4.1使用新型的能源,提升化学催化剂应用效率在进行化学工程的实际化工生产过程中,需要使用到很多的化工燃料,在科学技术不断发展的前提下,有着很多的新型能源被开发了出来,运用新型的能源作为化工生产使用的燃料,可以有效的提升燃料的燃烧效率,而且对于环境的影响几乎不存在,对于新型能源的应用、普及,可以很好的提高化工企业的生产效率。还需要注重对于化学催化剂的研究和应用,因为在现阶段的化工生产过程之中,特别的是其中的化学反应阶段,常常会需要使用到催化剂,如果没有高效的催化剂使用,那么化工产品的生产效率会受到极大的影响,因此化工企业要注重对于化学催化剂的开发,提升化学催化剂的开发进程,尽快普及优质的化学催化剂[9]。4.2改善化学反应的效率在进行化工企业实际生产的过程中,化学反应条件常常对生产效率、质量有着较为直接的影响,而且化学反应的环境和化工生产工作,也会存在着一定的联系。所以要想在最大的程度上提升产品的生产效率,进而生产出质量更高的产品,就需要对反应条件与反应环境进行优化,使得能够满足化学工厂中化工生产的实际需求,把催化剂的作用发挥到最大[10]。

5结语

总的来说,对于化学工程中的化工生产工艺研究,有助于化工行业的进一步发展,具有极其重要的价值意义。

参考文献:

[1]文应来.化学工程中的化工生产工艺研究[J].化工设计通讯,2020,46(9):72-73.

[2]朱禹霏,张楠,杨娇,等.基于化学工程中的化工生产工艺研究[J].中国化工贸易,2020,12(13):86,88.

[3]白盈盈.化学工程中的化工生产工艺研究[J].化工管理,2020(12):206-207.

[4]陈继斌.纪检监察对现代化学工程开发和安全生产的影响—评《化工生产工艺》[J].压力容器,2019,36(11):79.

[5]乌日娜,李德文.计算机辅助设计对现代化工设计的影响研究—评《化工设计》[J].材料保护,2020,53(5):160.

[6]荆常涛.化工工程工艺中的绿色化工技术[J].冶金与材料,2020,40(4):100-101.

[7]周少强,秦皓辰.自动化化学工程与工艺的发展趋势探究[J].产业与科技论坛,2020,19(6):66-67.

[8]孙玉石.浅析绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].中国化工贸易,2020,12(3):148,150.

[9]张义.化学工程工艺中绿色化工技术的实践应用研究[J].化工管理,2019(30):100-101.

化学工程基础范文篇8

【关键词】:化学工程;系统;和谐;辩证法

自然界中的和谐系统比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生态系统是和谐的,动植物群落是和谐的,人类社会体系是和谐的,健康的人体更是一个绝妙的和谐体。所有这些和谐系统遵循着同样的辩证综合的规律,具体可以归纳出三条:1.统一律;2.层次律;3.进化律;所有和谐系统具有同样的性质:1.开放性;2.自组织性;3.非线性;4.无限发展性[1]。当爱因斯坦把大半生致力于统一场论时,其哲学上的需要相对物理学上而言或许要来得大,面对物理学的系统和谐,理论规则的分立是不能令他觉得满意的。而化学工程的发展是不是因循同样的哲学历程呢?

在化学工程作为学科开始被重视之前,化学工业已具有了相当的规模,各种具体的工程与工艺都被独立开来,在认识上是被分为各门特殊的知识,因此,当国外高等院校在十九世纪末开始设置"化学工程学"时,开设的课程大多是学习当时化学工业的各种工艺学,"化学工程"的概念在当时还是相当模糊的,在理论上充其量是化学与机械的一种混合(amalgam)。然而这种理论混合的模式在德国人看来却是很正统的,即使在今天,他们也避免专论"化学工程",而是称之为"过程工程"(ProcessEngineering),这一名称实际上要比"化学工程"的范畴更广,甚至更为准确,凡是涉及一定流程与工艺的领域都是适用的。但我们习惯上还是沿用"化学工程"的名称。

二十世纪开始,化学工业迅猛发展,在社会经济中占的比重越来越大,客观上需要化学工程学科的发展和支持。随着生产力的发展,人们对事物运动规律性的认识也愈来愈深化,愈来愈有概括性。伴随着其他领域科学技术的快速进步,人们逐渐认识到化学工业中各门看似不相干的工程和工艺中存在着共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化学工程手册》的发表,初步提出了"化工物理过程"的原理。1900年始,以合成氨、纯碱、燃料等为代表的近代化工厂出现,如1913年,德哈勃-博施法高压合成氨技术的产业化,星火燎原的,化学工业呈现出巨大的发展前景。到了二十年代,美MIT的一些学者提出:不管化工生产的工艺如何千差万别,它们在众多的典型设备中进行着原理相同的物理过程。1920年,美MIT成立了第一个严格意义上的化工系,时W.K.Lewis任系主任。1922年美国化工学会认同了新的见解,引出了"单元操作"(UnitOperation)的概念,这一概念在苏联时期和我国则广泛称为"化工原理"。

1900年始的"分离工程"研究使"单元操作"的概念日趋成熟。被称为单元操作的过程主要有流体流动、传热、干燥、吸收、蒸发、萃取、结晶和过滤等,以这些单元操作作为研究和学习的主要内容,是化学工程学科在二十世纪前半期发展的核心,其理论迅速成为发展化学工业的重要基石。这种把千变万化、千差万别的过程和工艺概括成"单元操作"是生产力发展到一定水平的反映,是化学工程学从"个性"到"共性"的第一个哲学性概括,是在一个系统整体性把握的高度上建立了一门技术科学,体现了系统科学发展的和谐统一规律。

随着"单元操作"概念的确定,另一方面,化学工程学科中重要支柱之一的"反应工程"亦逐渐浮出水面。从最初的德Winkler流化床煤气化炉的应用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工艺的开发,又到1931年丁纳橡胶和氯丁橡胶的投产,化学工业上发展的高峰持续不绝,1940年美国FCC炼油开发成功,成为石油化工的起点。直到1957年,欧洲第一届反应工程会议,明确提出"反应工程"的概念,成为化学工程学科的重要组成部分,是化学工程学的进一步和谐统一。"反应工程"的建立,乃至今日仍备受困扰的"过程放大效应"问题,及从"逐级放大"到"数模放大"的研究都带动了"化工过程系统工程"的发展,并共同体现了系统科学发展的和谐层次律。

就在"反应工程"发展的同时,"单元操作"得到了更加深刻的认识,人们发现各单元操作之间存在着更为普遍的原理,"过滤只是流体传动的一个特例;蒸发不过是传热的一种形式;吸收和萃取都包含着质量的传递;干燥与蒸馏则是传热加传质的操作……"[2]于是单元操作可以看成是传热、传质及流体动量传递的特殊情况或特定的组合。这种认识的深化过程并没有停止,人们进一步又发现了动量传递、热量传递和质量传递之间的类似性。于是从二十世纪50年代开始,人们综合了以往的成果,开始用统一的观点来研究三种传递过程。1960年,美威斯康辛大学(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一书,系统地采用统一的方法来处理三种传递现象,从此化学工程学科的核心过渡到了"三传一反"的系统性概念。"三传"的研究是系统科学和谐进化律的又一体现,使化学工程学达到了一个新的整体性高度,这种高度的和谐统一是对客观世界本质性的认识,并在学科上反映出了系统科学的基本原理和性质,其影响力是普遍性的,是跨学科的,不仅使"传递原理"成为化学工程学的重要基础,同时在生物工程、机械、航天和土木建筑等工程学科上也具有重要意义,并日益成为工程专业共有的一门技术基础课,只是侧重点有所差异而已。

至此化学工程学科自身经历了一系列的演化和发展,并在短短的一个世纪中达到了一个前所未有的高度,涵括了众多的生产和应用领域,如医药、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化学品等,每年为社会提供数以亿吨计的千百万种产品,是人们衣、食、住、行须臾不可离开的物质基础,为社会繁荣作出了巨大贡献。然而事物总是一分为二的,从人类发展最为激动人心的口号"征服自然"到今天庞大的工业化进程,地球自然生态系统遭遇了前所未有的严峻局面,这之中,化学工业是造成大规模环境污染及恶性重复污染的主要过程之一,化学工程学科需要肩负起新的使命。1990年,"生态化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出来了,相应在化工生产和过程工艺中提出了"清洁化工"和"绿色化工"的概念,因时应势,化学工程学开始了系统科学的自组织过程,这也是和谐系统对立统一发展的需要。在系统科学看来,自组织是和谐系统的基本性质之一,只有自组织系统能通过外部和自身内部的不断协调、整合,在适应环境的同时保持自己的特性并产生新的功能。从自发到自觉地,化学工程学吸收了自组织的理论,不断在广度和深度上充实、完善和发展。随着新世纪的到来,世界正发生着全球性的变化,经济、社会、环境和技术等领域都面临着新范畴新理念的变更和冲击[3]。化学工程学科需要因应时展而改变传统的限制,不断有新的概念提出来,如化学工程应是伺机而待的专业(aprofessioninwaiting);化学工程师必须"besteepedintechnology",能够创新、开发、变换、调控和适应取代;化学工程学科要从"ProcessEngineering"达到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。进一步的综合认为,化学工程学关注着同时发生在非常广泛的时空跨度内的现象,必须具备多尺度、多目标的方法来达到过程的总体优化。涵括了五个方面[4,5]:

①Nanoscale(纳观尺度):研究量子化学、分子过程与分子模拟等。

②Microscale(微观尺度):研究微粒、气泡、液滴、控制界面胶束和微流力学规律等。

③Mesoscale(介观尺度):研究换热设备、反应设备、塔器以及传统的"单元操作"和"三传一反"等。

④Macroscale(宏观尺度):研究生产装置和生产过程等。

⑤Megascale(兆观尺度):研究环境过程和大气生态过程等。

于是化学工程学的核心转变到了"多尺度、多目标择优"的概念,化学工程学科又到达一个新的和谐统一的高度,进入了更高层次的系统工程领域。

新的发展的深度促使化学工程学科作出了一定尺度的"分化",然而这还远未结束,人们对世界的认识还在不断探索不断深入,一个更深刻更普遍也更一般的问题已经触到了化学工程学科的神经,触到了化学工程学的认识本质,并促使化学工程学需要有新的"融合"。这一问题就是"非线性及其包涵的混沌原理",相对于"线性"是人类认识客观世界的基本工具,"非线性"则是客观世界的本质特征,是"线性"反映的目的,是从科学角度看待世界的一种和谐统一;而在对"混沌发展"的研究表明,"混沌运动的普遍存在,揭示了自然界中实际系统发展演化的新行为,混沌态的自相似性使这种时间演化表现为一种空间结构,而且以其不同空间尺度上的相似性,揭示了系统复杂运动的统一性。这种统一性是一个观察"整体"的问题,只有在长时间范围(因为混沌运动是一种长时间行为)和更高层次复杂性中才能显现出来。"[6,7]这一问题涵盖了自然科学和人文社会科学的众多领域,具有重大的科学价值和深刻的哲学方法论意义。马克思曾经预言:"自然科学往后将会把关于人类的科学总括在自己下面,正如关于人类的科学把自然科学总括在自己下面一样:它们将成为一个科学。"从这一角度上,"非线性"问题是这种过程一体化的契合点以及整体认识论上的共性[8]。当站在这种整体性的高度上,化学工程学科获得了全新的视野和更强大的分析解决问题的能力,并最终具有了学科融合的基础。

在整个化学工程学科的孕育、诞生和发展过程中,始终交织着学科的"分化"与"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外还有着所谓的石油化工、精细化工、高分子化工等专业上的分化;另一方面,作为近代工程技术,它又是自然科学(化学、物理等)和技术科学(机械、材料等)的融合。正如物理学家普朗克(Planck)所指出的:"科学是内在的整体,它被分解为单独的部分不是取决于事物的本身,而是取决于人类认识能力的局限性,实际上存在着从物理到化学,通过生物学和人类学到社会学的连续的链条,这是任何一处都不能被打断的链条。"事实上,当化学工程学科的核心发展到"非线性混沌系统"时,实现科学的融合已是其客观系统性的需要,它需要强有力的非线性解算能力和综合分析能力。基于人工智能和神经生物学的人工神经网络(ArtificialNeuralNetworks)技术为这种系统性的融合提供了新的思路和途径。人工神经网络特有的信息处理能力在愈来愈多的领域中展现出广阔的应用前景,它具有如下特点[9,10]:

①学习:神经网络可以根据外界环境修改自身行为,这使它比其他任何方法接受自身感兴趣的外界信息更敏感。

②概括:经过学习训练后,神经网络的响应在某种程度上能够对外界信息的少量丢失或自身组织的局部缺损不再很敏感,反映了神经网络的健壮性(鲁棒性),即工程上说的"容错"能力。

③抽取:神经网络具有抽取外界输入信息特征的特殊功能,在某种意义上可以说它能"创造"出未见的事物。

④模拟:神经网络由众多的神经元组成,以并行的方式处理信息,大大加快了运行速度,可以逼近任意复杂的非线性系统。

当然,神经网络并非十全十美,其自身的发展就曾经历过相当曲折的过程,但是,人工神经网络(ANNs)特性的融合将是化学工程学科发展到非线性核心系统的自组织适应和需要。例如采用神经网络设计的控制系统,适应性、稳定性和智能性均较好,能处理复杂工艺过程的控制问题,也使得化学工程师不但也是机械工程师,还首先是系统工程师,并能从最一般的非线性原理出发,解决实际过程的创新、应用、开发、生产等问题。

生产力的不断发展,科学技术的持续进步,人类认识自然和改造自然的不断深化,化学工程学科必将不断"分化"和"融合",体现出和谐系统的无限发展性质。

参考文献

[1]李立本.系统的和谐与和谐观[J].自然辩证法研究,1998,14(5):39.

[2]韩兆熊.传递过程原理[M].浙江:浙江大学出版社,1988,11:3.

[3]季子林,陈士俊,王树恩.科学技术论与方法论[M].天津科技翻译出版公司,1991,9:115.

[4]金涌,汪展文,王金福,等.化学工程迈入21世纪[J].化工进展,2000,(1):5-10.

[5]黄仲涛,李雪辉,王乐夫.21世纪化工发展趋势[J].化工进展,2001,(4):1-4.

[6]张生心,梁仲清.从量子混沌再看物理学的统一性[J].自然辩证法研究,1996,12(10):8.

[7]苗东升.系统科学精要[M].中国人民大学出版社,1998,5:20.

[8]成思危.试论科学的融合[J].自然辩证法研究,1998,14(1):2.

化学工程基础范文篇9

所谓化学工程技术指的就是那些结合相关化学理论的技术,在实际的化学生产中,化学工程技术发挥着关键作用。在化学设备的辅助之下,人们可以利用相关化学反应生产需要的化学产品。从生产的角度讲,影响化学生产的因素有很多,比较重要的主要是:第一,化学生产所需要的相关反应物;第二,生产过程中所需要的相关设备等。化学工程技术在化学生产中的作用主要体现在两个方面:一方面,可以有效的满足化学生产的实际需要;另一方面,可以有效的提高化学产品的质量。此外,人们也可以借助于化学工程技术对废弃物进行合理的处理,从而有效的降低废弃物对环境的影响。

2化学工程技术对化学生产的价值

在化学生产中,化学技术具有非常广泛的应用。总的说来,化学技术的核心思想就是对不同化学元素的性能进行充分的利用,同时也对相关化学反应进行充分的利用。在化学技术的协助之下,人们能够构建健全的生产流程,从而不断提高化学生产的效率,增加经济收益。2.1拥有完善的技术理论。完善的技术理论系统是化学工程技术的最大特色,这也是化学工程技术可以在化学生产中得以应用的基础和前提。在应用过程中,首先需要做的就是对相关化学工程技术理论进行透彻的分析,对相关化学物质进行透彻的认识,明确不同物质之间的反应。以此为依据,才能将化学工程技术合理的应用到化学生产中。2.2切实提升化学生产效率。化学工程技术对化学生产效率的提升主要体现在以下几个方面:第一,对化学工程技术进行合理的创新;第二,对化学生产模式进行科学的优化;第三,对相关生产流程进行优化处理等,2.3化学生产类型更具丰富化与多元化。现阶段,随着社会的发展,人们对于化学产品的要求和需求逐渐提高,化学产品变得越来越多样化。化学产品种类的扩大,离不开相关化学工程技术的支持。具体来讲,首先,需要以化学原理为基础;其次,利用相关的化学反应;再次,将理论化学技术合理的应用到实际生产中。

3化学生产中化学工程技术的应用

现阶段,化学工程技术在化学生产中获得了广泛的应用,主要体现在以下几个方面:3.1超临界流体技术。所谓超临界流体指的是介于气态和液体之间的一种状态、压力以及温度都处于临界点附近的液体。超临界流体的特点主要是,不但具有特体的特性,如溶解能力相对较好,还同时具有气体的特性,如压缩性较好以及扩散能力较强等。基于此,超临界流体在化学生产中得到了广泛的应用,比较典型的主要有:无机材料的加工、复合材料的加工以及高分子材料的加工等。相关技术主要有:第一,抗溶剂法;第二,压缩溶剂法;思安,快速膨胀法等。3.2传热技术。最近几年,科研人员越来越关注强化传热和微细尺度传热问题。在研究上述问题时,研究人员的切入点主要是从时间尺度和空间尺度探索相关的传热规律。就我国而言,科研人员在研究传热问题时使用的研究方法主要有三种,分别是数值模拟、试验以及机理研究。在化学生产中,很多地方都涉及了传热技术。从传热的角度提升化学生产效率,需要做的工作主要就是对换热器设备进行优化。3.3绿色化学技术反应技术。绿色化学是顺应时代的产物,绿色化学也符合当今时代可持续发展的理念。目前,人们对环境的保护意识逐渐提高,将绿色化学技术应用到化学生产中可以有效的降低生产过程对环境的影响。绿色化学理念强调的是从源头解决污染问题,主要是借助于相关化学技术和方法实现的。要求化学生产中涉及的试剂、催化剂、反应原料等,以及化学反应之后的产物多必须是对环境友好的。具体来讲,人们需要在化学生产中使用无毒无害的原料。举例说明,在生产尼龙丝时,传统生产过程中需要用到含苯的石油化工原料,这对环境会产生一定的负面影响。在绿色化学理念中,人们可以用生物原料来替换传统的石油原料,从而确保生产过程不会产生污染环境的物质,。此外,绿色化学技术在食品领域也得到了应用。如将绿色化学技术和生物技术进行有效的结合,从而不断提高农作物的质量和产量等。

4化学工程未来发展动态

21世纪是一个全新的时代,时代处于不断进步的状态,科学技术也在不断的发展。大量的新技术和新产品不断涌现,这极大的改变了人们的生产和生活方式,也为人们的生活带来了极大的便利。就化学生产而言,如何促进化学工程技术的发展是非常值得研究的一个问题。笔者认为在未来的发展中,我国应该为化学工程新技术的引用提供完善的服务和体系。同时,还需要不断拓宽化学工程技术的研究范围,将信息技术、生物技术、能源技术等和化学工程技术进行有效的融合。

5结语

在本次研究中,笔者主要关注的是化学工程技术在化学生产的重要性,探讨了化学工程技术对化学生产的价值以及在化学生产中的实际应用情况,希望可以为相关人员带来一定的帮助。

参考文献:

[1]桂腾刚.化学工程技术在化学生产中的应用分析[J].化工管理,2016,(11):110+112.

[2]侯海霞,柯杨,王胜壁.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015,(14):91.

化学工程基础范文篇10

关键词:化学工程工艺;绿色化工技术;开发

目前绿色环保理念已经深入人心,人们对化学工程工艺提出了更高的要求。因此,必须加强对绿色化学的开发与应用,降低化工生产给周边环境带来的不良影响,为化学工程工艺健康发展奠定良好基础。

1化学工程工艺与绿色化工技术概述

1.1化学工程工艺。化学工程工艺指当今时代化学工业生产涉及到的领域,通常情况下,在生物工程、制药工程以及冶金工程中,都存在化学工程工艺[1]。在现代化生产过程中,人们树立起了生态理念,提出了绿色、环保等要求,并希望在这一环保理念的应用与创新下,实现当代化学工程工艺的可持续发展。1.2绿色化工技术。绿色化工技术指的就是以绿色化学为基础,开发出从源头上对环境污染进行阻止的化工技术。在具体的化工生产中,清洁技术指的就是通过工程技术及化学原理的使用,减少或者消除污染环境的副产品、溶剂、部分产品、催化剂以及有害原料等,从而使整个生产工艺或者是生产过程满足绿色化学的要求,其既包括高新技术还包括先进设备。绿色化工技术的主要目的就是实现传统化工的绿色化,即对环境友好化学反应路线与闭路循环工艺流程进行合理设计,并生产出绿色的化学产品,使化工过程与化学反应从根本上降低对环境造成的污染,从而使传统化学工业向着绿色、可持续的方向发展。近年来,随着环境问题的加剧、可持续发展的要求,人们对化学工程工艺这一破坏生态环境的元凶提出了质疑。虽然,化学工程工艺为人们生活环境的改善提供了物质基础与能源,但其也导致了环境污染问题与能源匮乏问题的出现。因此,加强对绿色化工技术的开发与应用成为必然选择。

2化学工程工艺中绿色化工技术的开发

2.1化学原料。在绿色化工技术开发中,化学原料发挥着重要作用,因此,必须对其进行合理选择。在具体的选择过程中,研究人员应该选择农作物、植物等没有化学添加剂、无害、无毒的化学原料,并坚决杜绝含有毒、害的材料。为了提高化工生产的科学性、合理性与有效性,可以通过对化学反应原理的研究与运用,有效消耗化学工程工艺生产中的污染物,并将其转变成可以回收处理的相关物质及水。2.2催化剂。在具体的化工生产中,在一些情况下必然会使用到化学催化剂,以此来加快化学反应的速度。但需要明确的是,大量催化剂的应用会生产出众多的有害、有毒废弃物,若将这些废弃物质直接排放到周边环境中,那么就会给环境造成严重污染。因此,在开发绿色化工技术时,必须对催化剂进行合理选择,尽可能使用无公害、较为安全的催化剂,从而有效减少废气污染物排放给环境带来的不良影响。例如,在化学工程工艺生产中,由于烷基化固相化学催化剂不会生产出有毒、有害的物质,可以加强对这一催化剂的推广与使用,提高催化剂资源的利用率。2.3深化化学反应。在绿色化工技术实际开发中,除了要合理选择化学原料与催化剂,还应该深化化学反应选择,充分利用化学工程工艺中的生产原料。以石油化学工程工艺生产为例,在这一生产中,其氧化物经常是由烃类物质充当,虽然可以为化学反应中氧化的出现提供便利,但其会使氧化反应生产出众多的污染性质化学产物。因此,必须对化学工程工艺反应选择进行绿色深化,尽最大可能降低污染性质化学物的产生,从而使化学工程工艺反应向着绿色化工的方向进行[2]。

3绿色化工技术在化学工程工艺中的应用

在具体的生产过程中,绿色化工技术的应用主要表现在清洁生产技术、环境友好型产品以及生物技术三方面。3.1清洁生产技术。清洁生产技术属于相对技术,其指的就是通过对原有生产技术的改进,将污染物产生量与毒性降低甚至是消除的一种技术。其主要包括辐射热加工技术、临界流体技术以及绿色催化技术等,并且在海水淡化、垃圾处理、甲醇合成、煤气加工生产、现代印染工程以及冶金工程中有着广泛使用。同时,新能源发电技术、高效煤气化技术以及垃圾沼气技术等也在各个领域得到了推广。以海水淡化为例,其就是通过清洁化学方法的使用完成的,其中海水是原材料,而基本产品则是淡水。在生产过程中,清洁生产技术的使用给周边环境带来的影响是非常小的,具体操作就是在由聚丙烯酸、水解聚马来酸酐以及羟基乙叉二膦酸等构成的阻垢剂中加入羧基端的超支化聚酯,使其形成带有环保功效的低磷复配阻垢剂,并通过静态阻垢试验及XRD、SEM等,对这一阻垢剂的功效进行测验。综上所述,海水淡化技术在实际应用中,不但没有出现生态结构破坏、环境污染等问题,还产生了一种清洁化学产品,即氢氧化镁。3.2环境友好型产品。我国化学工程工艺在发展过程中对环境造成了一定的破坏,不但阻碍着自身可持续发展,还严重危害着人们的健康。目前,人们逐渐认识到了环境的重要性,并树立起了环境保护的意识,这也就导致了绿色环保理念的产生,而在这一理念下,环境友好型产品的出现是必然的。环境友好型产品也称为低公害产品或者是环境无害化产品,其指的就是在整个生产周期内对环境都比较友好的产品,即在生产、使用以及废弃处理等环节中,该产品始终不会污染环境。加强生产环境友好型产品有利于防范环境污染问题的出现,可以有效保护生态环境。以石油为例,在日常生活中,石油有着广泛的应用,但其在燃烧之后会产生严重污染环境的气体。而随着生活水平的提高,私家车的数量越来越多,为了有效控制汽油燃烧污染,工作人员通过不断尝试与研究,终于开发出了新型燃料和具有环保特点的汽油,通过这些燃料的使用,在很大程度上可以降低气体污染给环境带来的不良影响。塑料袋在人们生活中也十分常见,给环境带来不良影响。针对这一问题,在相关工作人员的努力之下,目前已经出现了可降解的塑料袋,也就降低了塑料袋给环境带来的危害。3.3生物技术。生物技术在化学工程工艺中也有着广泛应用,尤其是生物酶技术。由于生物化学工程中经常会涉及到细胞变化、基因变化等内容,如果在这一工程工艺中加强对生物酶技术的使用,不但可以发挥这一技术的催化作用,让化学反应快速发生,还不会导致化学污染物质的出现。例如,在化学反应中,可以将丙烯腈物质替换成生物酶,这样就可以得到纯净度更高的丙烯酰胺物质,还能够在一定程度上避免生产能源中不必要的损耗。同时,还可以将小麦杆这一农业生产废物原料当作生产原料,并通过生物合成技术的使用,使其在乳酸生成后形成聚乳酸。这样,就可以通过对其的使用制作出生物降解塑料,从而有效解决以往聚乙烯塑料降解困难的问题。另外,还可以通过对植物纤维资源的利用,以生物技术方式,对工业丙醇物质及化学乙醇等进行生产。在实际的化学制药产业当中,通过生物工程中的基因重组技术,可以生产出疫苗及多肽药物,有利于预防并治疗肿瘤类的疾病。生物技术的运用不仅仅是让微生物进行发酵,还能够通过对不同自然界中生物资源的使用,实现绿色、无污染的化学工程生产[3]。

4结语

加强绿色化工技术的开发与应用已经成为了一项重要工作。因此,必须合理选择化学原料与催化剂,并通过清洁生产技术、环境友好型产品以及生物技术的运用,减少污染,有效保护生态环境,从而促进化学工程工艺更好更快的发展。

参考文献:

[1]祝运.化学工程工艺中的绿色化工技术要点分析[J].化工设计通讯,2017,43(12):118.

[2]赖锦杰.化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探究[J].化工管理,2017(07):137.