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浅谈化学工程与工艺发展趋势王衍彬

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：王衍彬

[导读] 摘要：化学工程与工艺的自动化在当今社会中还属于一种较为新兴的产业，这种产业的发展前景较好，并且能够带动起很多的其他产业。

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        摘要：化学工程与工艺的自动化在当今社会中还属于一种较为新兴的产业，这种产业的发展前景较好，并且能够带动起很多的其他产业。本文分析了化学工程与工艺的现状，并且从化学超临界反应技术、绿色化学研究技术、分离技术的新研究和热力学定律的应用四个方面提出了化学工程技术的新热点，对化学工程与工艺大展趋势进行了分析。
        关键词：化学工程；；工艺发展；；绿色化学
        化学工程与工艺作为一门技术类专业具有着悠久的发展史，属于化学领域当中的核心组成，是以理论为基础经由实践指导的化学产品研发与生产技术。简而言之就是以化学方式对各种材料处理加工之后赋予其新的利用价值并以此实现对资源的二次利用，促进资源利用率的提升与配置的最优化。
        1化学工程与工艺概述
        化学工程的简称为化工，在化工生产过程中，采取最佳的工艺技术措施，才能促进化工生产的顺利实施。对化学工程与工艺的研究范围特别广泛，科技的发展促进化学工程与工艺发展，使其达到环保的技术要求。不断研究新的资源，将更多的现代化的技术手段，应用于化学工程与工艺中，节约化工生产的成本，不断提高化工生产的经济效益。尝试节能环保的生产装置，选择环保的原材料和催化剂体系，优化化工生产程序，才能达到预期的生产效率。化学工程与工艺的研究，是化工生产的必然要求。通过化工生产现场的数据资料，确定化工生产的各种能量消耗。同时依据化工生产过程的对环境造成的危害，采取必要的安全环保措施，将化工生产的原材料，催化剂体系以及产品进行无害化的处理，使其达到绿色环保的标准，提高化工生产的效益。
        2化学工程与工艺发展现状
        21世纪以来，我国的科学技术取得到了长足的发展与进步，尤其是大数据时代的到来，给各行各业的发展带去了前所未有的机遇。化学工程与工艺为了更好的满足时代发展步伐，则需要其朝着自动化、精细化、绿色化的方向发展。在推动化学工程与工艺朝着自动化发展的过程中，也需要对其相关产业进行有效的带动，只有这样才可以达到预期的发展效果，才可以为化学工程与工艺行业的发展奠定良好的基础。同时，随着各个行业相关技术的发展，在给化学工程与工艺带来机遇的同时，也带来了一定的压力和挑战，急需对现有的技术体系进行改革和完善。目前，我国化学工程与工艺行业普遍存在生产技术落后、生产线陈旧、管理制度落后、资源浪费严重、高技术人才缺乏等问题，需要采取有效措施给予解决，只有这样才可以更好的推动化学工程与工艺自动化的发展。
        3相关新兴化学工程与工艺的技术研究
        3.1绿色化学工程
        绿色化学也就是现今的人们所说的环境友好化学，这种化学方面的术语是现如今最为流行的术语。绿色化学就是环保，降低污染，用一些化学方面的技术还有方法来减少对生态环境的影响，降低环境污染对人类健康的影响。运用化学工程与化学工艺减少一些有害的原料还有催化剂等的生产还有使用。从根本上杜绝环境污染的产生，绿色化学的技术就是从源头来阻止污染的产生，用无毒无害的原料，并且对一些废弃物进行回收再利用。
        3.2化学工程与化学工艺的分离工程
        分离工程就是使物质从无序向有序转变的一种非自发的过程，在一些重力、压力还有一些温度、电的影响下由外力的作用，这是一个消耗能量的过程，并且这也是化学工程与化学工艺分离工程研究的重要内容之一。现今使用比较多的分离工程方法就是蒸馏法，我国在蒸馏分离方法方面的研究已经有了非常深厚的理论依据跟实践经验，但是蒸馏分离方法在速度方面还是要进一步的改善。并且在一些蒸馏设备上也值得改进，蒸馏分离法如果在设备上采用现今新型的材料会取得较好的经济效益。并且对于提高蒸馏吸收的效率，降低蒸馏分离时间上，可以采用新型的吸收剂，吸收剂对蒸馏时间的长短也有很大的影响，因此，吸收剂的研究开发也是值得关注的。膜分离技术也是现今比较流行的分离技术，膜分离具有节能、高效、易于清理等一些特点，被许多国家的科学家认为是当下最有发展潜力的分离技术。

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膜分离就是吸附分离，这种吸附分离的办法被广泛运用一些气体的干燥、废水等污染物的处理等等。膜分离的研究重点在于新型吸附剂的开发，膜分离的主要问题就是膜的污染还有防治。膜分离的研究必须要实现膜使用的长寿还有高效。
        3.3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。
        3.4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。
        4化学工程与工艺发展趋势分析
        4.1计算机辅助技术进一步深化
        当今社会是一个信息化的时代，计算机辅助技术对各种研究领域和行业来讲都是必不可少的研究辅助工具。计算机的运算能够大大的提高效率，节省了大量的人力、物力成本，比如应用计算机技术使得很多化学问题的计算和分析都得到了完美的解决，提高了相关数据和机械的精密程度，比如计算流体力学、数值传热力学等数值，可以将数据计算统计，更为直观的呈现出来，并且可以利用计算机技术分析大量的实验数据。
        4.2与材料化学和信息工程相结合
        目前，社会发展十分迅速，科技发展日新月异，在当今飞速发展的时代，单打独斗是难以立足的。因此，化学工程与工艺的发展也应该注重与多学科的交叉，各行业之间的紧密联系为化学工程的研究提供了新的机遇和挑战，化学工程与工艺可以与生物化学、信息和化学应用、新能源环境等相关学科相结合，为化学工程行业的发展提供更多的可能性和新的研究方向，形成优质的服务体系和更为完整的研究理论。
        4.3在研究上，更加突出系统性和整体性
        系统论一直是非常重要的研究工具和放大，化学工程的发展也离不开系统化的指导，过去很多化学技术没有注重系统论分析，每个环节单独进行分析研究，致使环节之间无法得到很好的匹配。目前，系统性、整体性已经成为化学工程与工艺领域的发展趋势，通过系统化研究的方法能够化繁为简，使复杂的问题变得更加简单化和整体化。
        5结束语
        当今世界面临着资源还有能源的短缺，全球国家都指出社会经济的发展不能以牺牲环境为代价，并且提出资源的节约还有保护环境的要求，这就需要化学工程与化学工艺的配合共同发展，我国在此基础上提出了转变可持续发展经济的概念，所以，相关的化学工程与化学工艺的行业领域应该要积极配合，对于化学工程与化学工艺的相关技术研究必须要重视其发展的环保性，推动传统的化学工程与化学工艺成为绿色的工艺。最大限度的减少环境污染，节约资源，积极研究开发新能源，走科技发展与环境友好的道路。
        参考文献：
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        [2]李瑾，胡山鹰，陈定江，宋晓旭，张群，樊炯明，李光耀，马淑杰，金涌.化学工业绿色制造产业链接技术和发展方向探析[J].中国工程科学，2017，19（03）：72-79.
        [3]常青松.化学工艺和设备安全性评价探析[J].化工设计通讯，2016，42（03）：81.