黄文晴
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摘要:近代的化学工业是广泛应用现代化学理论和化工技术基础上发展起来的一种知识密集型工业,它与科学技术和经济发展密切相关。化学领域的科学成就是化学工业不断创新的前提和条件。本文对化学工程与工艺特点进行一个分析。
关键词:化学工业;化学工程与工艺;创造技术
1 关于化学工程与工艺学科的特点
1.1 有关化学工程与工艺
化学工程简称化工,是研究以化学为代表的相关工业的,化学工程与工艺这门学科是一门工业特色十分显著学科,化学工程与工艺的研究范围广,是一门应用十分宽泛的专业。如一些食品加工业、印刷业、冶炼业、医药生产、材料化工等都是建立在化学工程与化学工艺的基础之上。化学工程与工艺这门课就是培养学习化学工程与化学工艺方面的理论知识,想要在这一门学科能够为我国各个行业都做出贡献,就必须要组织构建一个能够发展化学工程与工艺学科的研究基地。构建适合专业特点的,有利于人才培养的创新型体系。
1.2 有关化学工程与工艺的特点
这门学科是一门工业特色明显的专业,它覆盖了原有的各种化学相关的专业。现阶段,环保已经是人们普遍追求的一种生活方式跟生活态度。化学工程与化学工艺的相关研究是实现环保节能这一理念的重要实现途径。对于化学工程跟化学工艺的研究发现,人类在降低污染节约能源的时候可以实现利益的最大化,这样的前提条件下,人们都愿意进行节能环保方面的尝试。很多跨国大型企业都针对这种情况成立专门的科研小组,进行相关绿色环保方面的研究。社会的发展离不开科技的发展,科技发展不能以牺牲环境为代价。这就要求绿色环保的概念。科技的发展过程中化学工程与化学工艺的发展一定会占据重要位置。针对这样的情况,应该积极改变策略加大对化学工程与化学工艺方面的研究。
2 化学工程技术
2.1 化学超临界反应技术
超临界的化学反应技术指的是在反应过程中,温度和压力都在临界点之上,这样的状态往往存在于液体和气体之间。这种形式状态已经被广泛应用于食品医药、生物化工等行业领域,并且显示出了很好的效益,具有良好的发展前景,可以继续深入研究。
2.2 绿色化学研究技术
在全球生态化的今天,人们对环境污染和可持续发展越来越重视,绿色化学的研究技术也备受推崇。绿色化学指的是利用化学反应技术来充分利用资源,减少污染物的产生,能够有效避免环境污染,这项先进的研究技术不仅具有巨大的经济效益,也带来了可观的社会效益。比如,可以利用绿色化学研究技术对污染物相关废料、溶剂进行处理,通过技术和反应生产出对环境有利的产品,从源头上阻止污染的产生,并且可以对一些废弃物回收再利用,减少化工工业对环境的污染。
2.3 分离技术
分离技术是一个消耗能量的过程,指的是使物质非自发的由无序向有序转变,在重力、压力还有温度、电的影响下由外力进行作用。当下,使用的比较多的分离工程方法是蒸馏法,我国在蒸馏分离方面已经有较为深厚的研究和经验,但是在分离的速度和设备上仍然需要改进,如果在蒸馏分离技术中采用更为先进的新型材料,会使得经济效益更为显著。除了蒸馏分离技术之外,膜分离技术也是现今比较流行的分离技术,膜分离即吸附分离,具有节能、高效等优点,可以广泛的应用于气体干燥、废水处理等工艺技术。目前,膜分离技术的主要研究重点在与新型吸附剂的开发,面临的问题就是膜的污染和防治。
2.4 热力学定律的应用
热力学定律也是当下研究的热点,具有较好的发展前景,并且已经成为独立的一门技术。目前,纳米技术的发展已经成为全球关注的焦点,并且也取得了不小的科技成果,从微小的尺度来研究化学中的热定律也成为一个热点问题,很多领域都围绕着传热学中的细微尺度进行分析研究,近年来取得了高集成电路、多空介质流等新成果,带来了巨大的经济效益,也具有很大的发展前景。
3 化学工程与工艺发展趋势
3.1 将化学工程与材料科学研究相结合
随着科学技术的不断发展和进步,大量的新技术、新产品开始出现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用。这也为化学技术的研究提供了更多支持。化学工程的发展也会与其他的学科产生交叉与融合,例如将化学工程与材料工程进行融合,可以实现材料科学的创新,生产出更多新型材料,应用到社会建设过程中的方方面面。另外,化学工程还可以和生物、能源、环境等学科进行融合,从而实现化学工程的全面发展。
3.2 化学工程与信息工程结合
计算机信息技术是当前时代背景下的一种全新技术,随着计算机信息技术的不断应用,化学工程的发展也变得越来越深入,化学工程与信息工程不断结合,是促进化学工程技术创新的重要途径。可以通过计算机技术收集大量信息,并且对这些信息进行精细计算,随着大量信息的统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,而且这些结论和规律还可以作为提高生产效率和生产经济效益的理论依据。将化学工程与信息工程进行融合,是未来化学工程技术研究的一个重要方向。
3.3 现代化
在化学工程与工艺的自动化中,化学工程属于化工行业的一级学科,所研究的项目内容也比较多,主要包括化学反应、物质分离、能量传递及运行优化等,从而使化学工程与工艺成为该领域比较重要的工作内容。同时,作为微观层面的加工技术,只有对化学工程与工艺的整体水平进行有效的提升,才可以更好的推动化学工程与工艺的发展,更好的满足时代发展需求。在新时代背景下,随着工业化领域的不断发展和扩大,化学工程与工艺现代化成为未来的主要发展趋势,因此,需要对其现代化路径进行全方位的探寻,并借助学科的融合与交叉来更好的推动化学工程与工艺现代化的发展,更好的提升工艺流程的效率、质量和稳定性,从而有效满足化学工程与工艺的规模化与精细化发展要求。
3.4 绿色化
化学工程与工艺的绿色化发展趋势,是新时代背景下满足生态需求服务于节能降耗生态理念的必要举措。长期以来,受到化学工程与工艺技术水平等诸多方面的限制,致使化学工业对于环境的污染较为严重,资源的消耗也一度过量,虽然科学技术水平不断提升,但生态环境的牺牲直到新时期才引起更多地重视。为此,可持续发展理论的普及与深化,要求当代化学工程与工艺要致力于不断增强环保技术,最大程度降低资源消耗并减少对于生态环境的污染,在工业生产进程中逐步淘汰一些有害化学物质,包括原材料和催化剂等等。最终实现从源头上防止污染物的产生,并提升对化学工业废物的回收与利用率。
3.5 自动化
就化学工程的学科特点来看,其属于化工行业的一级学科,所研究的项目包括能量传递、化学反应、物质分离以及运行优化等等,凭借这些属性,化学工程成为了工业行业的重要基础。与此同时,化学工程工艺作为微观层面的化学加工技术,只有工艺水平不断提升,才能推动化学工程的与时俱进。在新时代背景下,工业化范围不断扩大,工业化的现代化发展也成为当代社会的重要趋向。为此,化学工程与工艺的发展也应当致力于探寻现代化路径,通过多学科的交叉与融合不断推动化学工程与工艺的自动化,以此提升工艺流程的质量、效率和稳定性,确保现代化学工业的精细化与规模化。
3.6 创新化
在化学工程与工艺的自动化发展过程中,需要对相关技术进行不断创新,以更好的满足其发展需求。目前,一些全新的研究成果开始逐渐投入使用和生产之中,如膜分离技术和化学工程分离工艺等。目前所进行的技术创新是以蒸馏法为主,将其应用到实际之中,不仅可以有效提高其生产效率,而且还在生产技术、流程和设备等方面具有非常大的提升空间。此外,膜分离技术具有多方面的优势,可以在较多的领域中得到广泛的应用。
结语
综上所述,化学工程与工艺同生态环境息息相关,在全球化新时代背景下,化学工程与工艺的发展必须要在不断提高技术水平的同时密切配合资源节约与环境保护实践,切实将可持续发展理论实为核心原则,通过技术的创新推进化学工艺朝向自动化、智能化、生态化和绿色化发展,明确定位,为科技与环境之间的和谐共进助力。
参考文献:
[1]祝诗萌.浅谈化学工程与工艺发展趋势[J].化工管理,2017(08):171.
[2]高星.浅析化学工程与工艺[J].城市建设理论研究(电子版),2017(17):161.