曹仁亮 张高兴 田卫杰
山东罗欣药业集团恒欣药业有限公司 273400
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摘要:化学工程与工艺是对原材料实施二次加工处理,通过化学反应的方式完成能源传递,以此对对资源作出科学优化配置,并保证高效环保。对化学工程与工艺的深入科学研究,对众多领域发展也有着十分关键的影响和意义。基于此,本文对化学工程与工艺发展趋势进行分析探讨。
关键词:化学工程;工艺;发展趋势
前言:化学工程属于工业发展十分重要的基础构成,对国民经济发展同样有着重要影响和作用。科学创新发展的背景下,化工行业也逐渐向着多门类、多样化行业体系快速发展,化工行业也呈现出良好发展态势。化学工程覆盖范围广泛,同众多行业领域存在紧密联系,如医疗医药、材料等方面,同样和航空航天、军工等重要领域息息相关。目前,化学工程发展逐渐向着数字化、数字化、高效化与精细化等方向不断发展,所以,对化学工程与工艺展开深入分析探讨具有重要的研究价值。
1化学工程与工艺概述
化学工程与工艺,即化工,使研究基于化学为主的有关工业,化学工程与工艺属于工业特色鲜明的基础学科,研究范围相对较为广泛,同样也有着较为广泛的应用领域,如医疗医药、材料化工等方面,均同化学工程与工艺存在紧密联系。针对化学工程与工艺学科,涵盖化学工程与工艺有关的基础理论知识,化学工程与工艺的创新发展,有必要建设用于科学研究的基地,建立符合专业特点,对人才培养有利于的科学系统体系。科学技术不断创新背景下,化学工程技术也在化学生产方面获得重点应用。化学生产同社会化工产品供应存在直接联系,对其他产业发展同样有着重要影响作用。化学生产方面,以化学工程技术为主,对其科学应用影响作用重大,同人们生产生活与社会发展息息相关,已然成为备受关注的焦点[1]。
2化学工程技术新方向
2.1化学超临界反应技术
超临界化学反应技术,即反应过程中,温度、压力均保持超过临界点,此种状态则介于液体与气体之间。有关此技术,也在生物化工与食品医药等方面有着中重点应用,也应用效果显著,发展前景良好,具有深入科学研究价值。
2.2绿色化学研究技术
生态问题全球化的背景下,生态环境保护、可持续发展属于备受关注的焦点,获得高度重视,绿色化学研究技术就此出现。有关绿色化学,基于化学反应技术,以资源为基础,对此加以科学高效利用,不会产生大量污染物,避免对生态环境产生严重破坏影响。针对绿色化学研究技术,也展示出良好的综合效益。例如,依托绿色化学研究技术,以技术、反应方式,从源头避免对环境的污染影响。同时,对部分废气完成回收再利用,以防对环境造成更加严重的污染影响。
2.3分离技术新研究
有关分离技术,涉及到消耗能量的过程,即使物质非自发的由无序转变到有序,通过重力、压力与温度等条件,产生外力作用影响。目前,分离工程方法多以蒸馏法为主,有关蒸馏分析的相关研究相对较多,不过,分离速度、引起设备方面依然有待创新改进。蒸馏分离技术中,对新型材料的合理选用,表现出良好的经济效益。除此之外,膜分离技术同样属于非常重要的分离技术,表现出高效与节能等优势特点,在废水处理与气体干燥等方面有着重点应用。当前,有关膜分离技术,其研究主要以新型吸附剂研发为主,膜污染、防治则属于亟待解决的重要问题之一[2]。
2.4热力学定律应用
热力学定律同样属于研究所关注的重点之一,发展前景良好,并具有独立性特点。当前,纳米技术的科学研发创新,属于广受热议的焦点,并取得相应的成果。
基于微小尺度,对化学中涉及到的热定律展开科学研究,同样属于焦点,众多领域基于传热学有关的细微尺度,展开科学研究,在多空介质流与高集成电路等方面取得相应成果与经济效益,表现出良好发展前景。
3化学工程与工艺发展趋势
3.1与计算机科学相结合
化学工程与工艺发展,自动化属于重要发展趋势,自动化的有效实现,则需同计算机科学加以有机结合。信息化时代背景下,针对各行业领域,对计算机技术的应用非常普遍。针对化学工程与工艺,自动化属于化工行业转型发展所关注的焦点。依托自动化技术,可有效节约人力,在各类反应物量、反应程度、进程等方面,同样可作出科学精准控制。而有关化学问题计算与分析,同样可借助计算机技术做出有效解决,使数据更加科学精准。除此之外,可系统高效地完成数据计算统计,并对此作出直观展示,并借助计算机技术,完成对大量实验数据的科学系统分析处理。
3.2与材料化学和信息工程结合
学科交叉融合,同样属于化学工程与工艺所关注的重点。针对化学工程,同医药化学、生物化学与材料化学、信息工程等学科,可形成紧密联系,为化学工程发展奠定重要基础保障。同时,化学工程与工艺发展,同样也为众多行业发展提供重要推动力以及基础保障,如完善健全的服务体系和科学研究理论等。
3.3突出系统性和整体性
化学工程创新发展,系统论属于十分关键的基础研究方法,化学工程与工艺发展同样和系统系存在紧密联系,基于微观层面分析,化学工业生产属于物质通过反应所形成的产物集成,因此,化工生产同样也涉及到完整系统反应。鉴于此,化学工程与工艺发展,应当充分展示出系统性以及完整性,基于整体性,对化学工艺展开深入科学研究。以系统化方法为主,为化学工程与工艺研究提供便利性,使研究可以更加精简,使复杂问题可以整体化[3]。
3.4实现自动化
自动化工艺快速发展,针对化学工程与工艺,以自动化为主,也成为其重要发展趋势。化学工程与工艺自动化,促使化工生产效率得以显著提高,化工领域应用得以快速扩展,自动化技术则为创新发展提供全新动力与基础保障。科技创新的背景下,化学工程与工艺发展也直接反映出科技先进性,如化学生产领域,对MES系统的科学应用,为化学工程与工艺提供可靠保障,促使管理更具系统化以及自动化。依托MES系统,可对生产数据完成实时监测,管理人员则可基于数据信息,及时发现生产所存在的问题和漏洞,并对生产流程做出优化调整,介于成本的同时,以防造成不必要的危险事故等问题。
3.5发展循环经济
化工生产属于我国重要的支出型产业,对经济发展有着重要影响和意义。不过,因化学工程与工艺水平所形成的制约影响,以至于化工生产还存在着高污染与高能耗的特点,谈及化工生产的情况下,首当其冲则为污染环境问题。随着国家与社会对环境污染的高度关注与重视,化学工程与工艺也向着清洁生产方向努力发展,发展循环经济也成为非常重要的发展趋势。所以,需降低化工生产所产生的大量污染排放,并对排放物采取水利利用,以此形成循环经济。
3.6超临界流体
超临界流体,属于压力、温度均保持超过临界点,具备液体、气体性质的流体。有关此技术,位于生物医药、化工等领域,有着十分重要的应用。SCF质量、工艺标准相对较高。高附加值的科学研究,也使其展现出良好的发展前景。随着技术发展创新,有关超临界水氧化法(SCWO),位于环境治疗保护等方面,也有了更多科学研究,化学工程与工艺有关的科学研究依然不多,依然处在研究试验期。
结论:综上所述,环境问题愈演愈烈,人们对环境污染也有了前所未有的高度重视,促使化学工程与工艺亟待改变创新,并向着绿色环保与节能减等方向发展。目前,化学工程与工艺发展过程中,自动化得以逐步实现,计算机技术同样获得广泛应用,学科交叉融合研究实现常态化,这也为化学工程与工艺的科学创新发展提供重要推动力。
参考文献:
[1]陈清松.化学工程与工艺发展趋势分析[J].信息记录材料,2017,000(02):114-115.
[2]王格,石晓辉,彭智英.化学工程与工艺发展趋势分析[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2017,000(12):00353-00353.
[3]郭树景.新时代背景下化学工程与工艺发展趋势探讨[J].科技风,2018,000(021):128-128.