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化學(xué)工程與材料精品(七篇)

時(shí)間:2024-01-20 16:37:15

序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇化學(xué)工程與材料范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

化學(xué)工程與材料

篇(1)

化學(xué)工程技術(shù)涉及到我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方方面面,對中國的發(fā)展有著重要的意義,對化學(xué)工程技術(shù)的研究就關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,應(yīng)該得到十分的重視。分析研究當(dāng)代化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展趨勢有利于不斷提高化學(xué)工程的技術(shù)水平,從而讓化學(xué)工程技術(shù)更好地為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展服務(wù)。

一、化學(xué)工程技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展

化學(xué)工程最早產(chǎn)生于19世紀(jì)的歐洲,到20世紀(jì)石油的開采進(jìn)一步發(fā)展,石油化工業(yè)興起。一戰(zhàn)后美國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展成化學(xué)工程領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。二戰(zhàn)期間化學(xué)工程的作用大大的顯示出來,各種化學(xué)武器搬上戰(zhàn)場。原子彈的研發(fā)也是這期間化學(xué)工程領(lǐng)域突破性的進(jìn)展。

20世紀(jì)60年代開始化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步的擴(kuò)展,已經(jīng)從一些小型化工產(chǎn)品向著研究大型化工設(shè)備的方向前進(jìn),出現(xiàn)了許多能夠生產(chǎn)大量化工產(chǎn)品的大型裝置。60年代后,計(jì)算機(jī)開始應(yīng)用到化學(xué)工程領(lǐng)域,極大地促進(jìn)了化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。至此70年代以來各種高新的化學(xué)工程技術(shù)不斷地出現(xiàn),化工領(lǐng)域的變化也稱得上是日新月異,取得了很大的成就。

二、化學(xué)工程技術(shù)在新世紀(jì)的發(fā)展趨勢

化學(xué)工程的迅速發(fā)展在中國已經(jīng)成為一級(jí)工程學(xué)科,在新的世紀(jì)呈現(xiàn)與相關(guān)的學(xué)科交叉結(jié)合的趨勢。

1.化學(xué)工程與相關(guān)學(xué)科的交叉

1.1與高分子化學(xué)、高分子物理的交叉?;疚挠墒占韺W(xué)工程與高分子化學(xué)、高分子物理的交叉的學(xué)科工程就是所謂的材料化學(xué)工程。這一發(fā)展趨勢是將工程化學(xué)原理應(yīng)用到材料的制造過程中,把自然資源的粗材料加工成精細(xì)的化工材料。這一發(fā)展趨勢的應(yīng)用領(lǐng)域十分的廣泛,如農(nóng)業(yè)中用的薄膜以及各種新型纖維,汽車器材的制造。

1.2與生物化學(xué)、微生物學(xué)的交叉。化學(xué)工程與生物化學(xué)、微生物學(xué)的結(jié)合就是生物化學(xué)工程,是將化學(xué)技術(shù)手段應(yīng)用于生物技術(shù)的研究,生物科學(xué)實(shí)用化學(xué)技術(shù)手段轉(zhuǎn)化為能偶為人類使用的產(chǎn)品?;ぴ系纳a(chǎn)就是這一技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域,還有各種農(nóng)藥、酶制劑以及氨基酸的生產(chǎn),這些產(chǎn)品都是人們生活中必須要用到的。有了生物化學(xué)技術(shù),更加方便了人們的生產(chǎn)生活。

1.3與有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)的交叉?;瘜W(xué)工程與有機(jī)化學(xué)和無機(jī)化學(xué)的交叉學(xué)科就是精細(xì)化學(xué)工程。這一技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是化肥的生產(chǎn)以及石化企業(yè)的石油精細(xì)化產(chǎn)品的加工生產(chǎn)。

1.4與環(huán)境學(xué)的交叉。當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)環(huán)境的保護(hù)也越來越得到重視,不斷發(fā)展的化學(xué)工程技術(shù)也要注意到環(huán)境的發(fā)展,這就是環(huán)境化學(xué)工程。目前主要應(yīng)用于一些無公害產(chǎn)品的生產(chǎn),以及凈化環(huán)境技術(shù)的研究。

1.5與物理、微電子學(xué)的交叉?;瘜W(xué)工程技術(shù)與各種電子產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合,有利于各種微電子產(chǎn)品如硅、線路板的生產(chǎn)發(fā)展。

2.化學(xué)工程與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)進(jìn)一步結(jié)合

2.1與數(shù)學(xué)的結(jié)合。當(dāng)代化學(xué)的發(fā)展必須要掌握一定的數(shù)學(xué)工具,化學(xué)工程中非線性代數(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,表明化學(xué)工程技術(shù)與近代數(shù)學(xué)的進(jìn)一步結(jié)合。

2.2與物理學(xué)的結(jié)合?;瘜W(xué)工程技術(shù)與物理學(xué)的進(jìn)一步結(jié)合體現(xiàn)在x光衍射、氣相色譜程序以及電鏡等高科技產(chǎn)品的研發(fā)和利用方面。

2.3與物理化學(xué)、生物化學(xué)的進(jìn)一步結(jié)合。化學(xué)工程技術(shù)與物理化學(xué)、生物化學(xué)學(xué)的結(jié)合主要體現(xiàn)在人力學(xué)參數(shù)的預(yù)測和生物環(huán)境的治理上,通過與生物化學(xué)學(xué)技術(shù)的深層次結(jié)合,是這兩項(xiàng)技術(shù)有了很大的進(jìn)展。

三、促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展的對策

1.著眼全局提高化學(xué)工程技術(shù)水平

化學(xué)工程科學(xué)近年來的發(fā)展趨勢已經(jīng)明顯地呈現(xiàn)與多學(xué)科交叉的現(xiàn)象,要進(jìn)一步促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)步,就要從全局出發(fā)綜合考慮與化學(xué)工程交叉的各個(gè)領(lǐng)域的情況。要統(tǒng)籌考慮各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用,做好整體的規(guī)劃,協(xié)調(diào)各項(xiàng)科學(xué)的開發(fā)利用。并且統(tǒng)籌現(xiàn)有領(lǐng)域的同時(shí)積極開拓新的研究領(lǐng)域,使各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域相互促進(jìn),最后實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。

2.提高化學(xué)工程機(jī)械設(shè)備研究水平

機(jī)械設(shè)備是提高一項(xiàng)技術(shù)必須具備的,先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備能為更高水平的技術(shù)研究硬件支持。但是相對而言,目前化學(xué)工程技術(shù)方面的機(jī)械設(shè)備還比較落后,應(yīng)該加強(qiáng)研究力度,向世界化學(xué)工程技術(shù)研究的機(jī)械水平靠近。有了這些高科技水平的機(jī)械設(shè)備,在化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域趕超世界水平指日可待。

3.做好化學(xué)工程技術(shù)的教育工作

任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展都不能離開高水平的人才,所以要促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展需要加強(qiáng)化學(xué)工程領(lǐng)域的教育培訓(xùn)工作。不僅需要培養(yǎng)化學(xué)工程技術(shù)方面的知識(shí),與其相關(guān)的學(xué)科的教育與培訓(xùn)也要加強(qiáng)。不僅僅培訓(xùn)理論知識(shí),更要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,為化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展儲(chǔ)備人才。

4.積極開拓化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用市場

當(dāng)今化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)很廣泛,但是如果想要進(jìn)一步的發(fā)展還要積極研究開發(fā)新的工藝、新的產(chǎn)品,尋找新的市場。市場是產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力,有了市場的需求才會(huì)帶動(dòng)產(chǎn)品的生產(chǎn),也就會(huì)促進(jìn)技術(shù)水平的提高。

篇(2)

    一是化學(xué)工程是個(gè)動(dòng)態(tài)靜止的工程。二是化學(xué)工程更具潛在性風(fēng)險(xiǎn)。三是化學(xué)工程對人的影響更直接。四是對化學(xué)工程的監(jiān)控難度較大。用籠統(tǒng)的工程倫理來限定化學(xué)工程顯得“帽大頭小”,有必要針對化學(xué)工程的學(xué)科特點(diǎn)提出相應(yīng)的倫理規(guī)范?;瘜W(xué)工程倫理研究的難題在于工程倫理學(xué)與化學(xué)工程倫理不能完全契合,在于現(xiàn)有的工程倫理理論框架不能完全適用化學(xué)工程技術(shù)。化學(xué)工程倫理應(yīng)該是就工程所依托的化學(xué)技術(shù)的特點(diǎn),針對化學(xué)工程主體提出的倫理規(guī)范?;瘜W(xué)工程的自身特點(diǎn)決定了化學(xué)工程倫理不能簡單等同于化學(xué)工程師的職業(yè)倫理,決定了與化學(xué)工程倫理交叉的環(huán)境倫理、生態(tài)倫理和生命倫理等其他倫理是研究化學(xué)工程倫理的重要理論來源。

    基于化學(xué)工程的特點(diǎn)和倫理困境,化學(xué)工程受化學(xué)工程主體共同體的影響。即化學(xué)工程是化學(xué)工程師、工程投資者、政府企業(yè)決策部門、工程影響人群等主體共同體作用力合力的結(jié)果?;瘜W(xué)工程師的職業(yè)倫理是化學(xué)工程倫理的最主要組成部分。不同的化學(xué)工程師與化學(xué)工程的投資方雇傭關(guān)系不同,面臨的倫理困境不同,在化學(xué)工程中承擔(dān)的責(zé)任不同。

    化學(xué)工程的倫理規(guī)范要高于一般工程

    化學(xué)工程具有一般工程的特點(diǎn),同時(shí)高危險(xiǎn)性高污染性使得化學(xué)工程與一般工程的不盡相同,化學(xué)工程對環(huán)境和人類健康的影響更為迅速和直接,與公眾的生存環(huán)境和自身健康息息相關(guān)。因此,化學(xué)工程的倫理規(guī)范要高于一般工程?;诨瘜W(xué)工程的以上特點(diǎn),化學(xué)工程倫理規(guī)范的構(gòu)建就尤為重要。

    化學(xué)工程理論是工程理論的一部分,將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的化學(xué)工程,不僅是一種技術(shù)的應(yīng)用行為,同時(shí)也應(yīng)該被視作一種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。因此,化學(xué)工程倫理規(guī)范的構(gòu)建應(yīng)該技術(shù)和社會(huì)實(shí)踐兩方面來考慮。

    二、降低化學(xué)原料的威脅

    一是化學(xué)工程中使用到的原材料,大多數(shù)都帶有危險(xiǎn)標(biāo)記,對人們對健康具有一定的威脅。甚至,有些化學(xué)原料無色無味,可以使人在不察覺的情況下吸入或接觸到,從而造成對人體的傷害。危險(xiǎn)化學(xué)原料應(yīng)該具有醒目的危險(xiǎn)標(biāo)志是十分必要的:二是危險(xiǎn)化學(xué)品在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用、經(jīng)營和運(yùn)輸過程中都應(yīng)得到妥善處理。有些危險(xiǎn)化學(xué)品,可以通過冷藏壓縮,密封保存等技術(shù)手段來降低和消除對人體和環(huán)境的危害。運(yùn)用專業(yè)的技術(shù)降低化學(xué)原料的威脅刻不容緩。

    三、保證生產(chǎn)過程的規(guī)范和安全

    在化學(xué)材料的生產(chǎn)過程中涉及很多環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都可能具有潛在的危害。保證整個(gè)生產(chǎn)線都達(dá)到科學(xué)工藝的要求能夠減少工程事故和對環(huán)境的危害。一是通過對相關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn),使其了解生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)的危害,使其在每個(gè)生產(chǎn)過程中的操作都符合相應(yīng)的規(guī)范,對于一些故障能夠妥善處理。二是運(yùn)用技術(shù)手段對每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防和控制,要有完備科學(xué)的三廢處理設(shè)備,保證生產(chǎn)過程的規(guī)范和安全。

    (一)治理和修復(fù)化學(xué)工程對環(huán)境的危害:對化學(xué)工程對環(huán)境的污染應(yīng)該做的預(yù)防為主,防治結(jié)合,綜合治理。但是,有些化學(xué)工程對環(huán)境的危害,運(yùn)用目前的技術(shù)手段不可避免的?;蛘?由于種種原因,對環(huán)境的污染已經(jīng)造成,都可以運(yùn)用相關(guān)技術(shù),采取有效措施,對污染后的環(huán)境進(jìn)行治理和修復(fù)。

    一是必須對環(huán)境污染工程進(jìn)行詳細(xì)分析,找出污染源,確定污染物,最終制定相應(yīng)措施對環(huán)境進(jìn)行治理和修復(fù):二是修復(fù)過程中采取的方式方法,應(yīng)該充分考慮到周邊公共建筑和相關(guān)人群的敏感度等因素,建設(shè)修復(fù)設(shè)施不得對場地及周圍環(huán)境造成新的破壞。

    (二)構(gòu)建化學(xué)工程倫理的制定和實(shí)施方法

    一是化學(xué)工程倫理的制定和實(shí)施要比一般工程更加嚴(yán)格,確保化學(xué)工程的規(guī)范和安全;二是對化學(xué)工程倫理的監(jiān)督和執(zhí)行也要高于一般工程,敢于接受社會(huì)各方面的監(jiān)督,取得公眾對于化學(xué)工程的信任。三是化學(xué)工程師應(yīng)保證化學(xué)工程科學(xué)合理的論證和設(shè)計(jì),全力參與、全程跟蹤化學(xué)工程活動(dòng),同時(shí)對化學(xué)工程的每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督,從而降低化學(xué)工程風(fēng)險(xiǎn),保障化學(xué)工程合倫理性。四 是工程決策者應(yīng)該根據(jù)針對工程中可能存在的問題和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,制定不同的備選方案,選擇合適方案,實(shí)現(xiàn)工程最優(yōu)化。五是政府部門應(yīng)該在道德約束和倫理規(guī)范尚不完善的情況下,對化學(xué)工程中的每個(gè)參與者進(jìn)行監(jiān)督,明確他們的權(quán)利義務(wù),監(jiān)督和管理化學(xué)工程的實(shí)施。六是公眾是化學(xué)工程的最直接利益相關(guān)主體,有權(quán)監(jiān)督化學(xué)工程的運(yùn)行和實(shí)施,捍衛(wèi)自身健康和生存環(huán)境安全,并對化學(xué)工程的負(fù)影響,提出正當(dāng)?shù)膫惱碓V求.。

    化學(xué)工程是工程的一個(gè)重要分支,化學(xué)工程倫理規(guī)范應(yīng)該在原有工程倫理規(guī)范的理論框架下,同時(shí)結(jié)合化學(xué)工程理論來構(gòu)建。通過技術(shù)了解危害,規(guī)范操作,對可能的危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防和控制;同時(shí),任何一個(gè)工程也是一種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),那么就不應(yīng)該脫離社會(huì)而獨(dú)立存在,當(dāng)然也應(yīng)該受到社會(huì)倫理規(guī)范的約束。

    通過管理,結(jié)合國內(nèi)的具體情況,明確不同角色的權(quán)利和義務(wù),同時(shí)制定相應(yīng)的化學(xué)工程倫理規(guī)范。

篇(3)

【關(guān)鍵詞】化學(xué)工程技術(shù);化學(xué)生產(chǎn);應(yīng)用

前言:

伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,專業(yè)人員對化學(xué)工程研究已經(jīng)從單一走向研究領(lǐng)域與多學(xué)科相結(jié)合的多元化方向發(fā)展,隨著時(shí)代的需要,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的發(fā)展熱點(diǎn)的出現(xiàn),化學(xué)工程的發(fā)展方向也是多元化的?;瘜W(xué)工程技術(shù)多元的發(fā)展給社會(huì)帶來的也將是全新的面貌,推動(dòng)整個(gè)社會(huì)向前的步伐。

1化學(xué)工程技術(shù)的概述

化學(xué)工程技術(shù)主要研究化學(xué)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的研究開發(fā),同時(shí)也需要設(shè)計(jì)和管理反應(yīng)裝置,因此它是一門集合理論和實(shí)際操作的綜合性技術(shù)。在化學(xué)生產(chǎn)中運(yùn)用化學(xué)工程生產(chǎn)技術(shù),可以顯著提高生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)時(shí)間,同時(shí)還可以大幅提高產(chǎn)品的質(zhì)量,減少成本和原材料的消耗,對于產(chǎn)品的開發(fā)以及技術(shù)的改進(jìn)都具有非常重要的作用。

近幾年我國的科學(xué)水平不斷進(jìn)步,化學(xué)工程技術(shù)越來越來越廣泛地被應(yīng)用在化學(xué)生產(chǎn)中?;瘜W(xué)生產(chǎn)關(guān)系著全社會(huì)對化工產(chǎn)品呢的需求,也影響著我國其他產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展?;瘜W(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分必要,對于維持人們的正常生活和社會(huì)的穩(wěn)定都有重要作用,因此,其應(yīng)用也越來越受到人們的重視。

2化學(xué)工程中的新型反應(yīng)技術(shù)

2.1綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

環(huán)境問題在當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展中尤為重要,而綠色化學(xué)就是指不會(huì)污染環(huán)境的,可以保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。這種技術(shù)主要采用化學(xué)方法和技術(shù)來減少甚至消除潛在污染源,比如那些妨礙社會(huì)安全、對人類健康有害、影響生態(tài)環(huán)境的原材料都可以通過這種技術(shù)加以治理,從而減少環(huán)境污染,達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。而且綠色化學(xué)技術(shù)可以將污染從源頭就加以消除和治理,因此,對環(huán)境治理非常徹底。

2.2超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

所謂的超臨界液體就是指具有液體和氣體雙重性質(zhì)的物質(zhì)。當(dāng)壓力和溫度都位于臨界點(diǎn)之上時(shí),其狀態(tài)也位于氣體和液體間。這種超臨界流體的應(yīng)用十分廣泛,在生物化工、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)以及食品工業(yè)等表現(xiàn)出巨大的研究價(jià)值,具有十分光明的發(fā)展前景。我國目前的超臨界化學(xué)技術(shù)雖然已經(jīng)取得巨大的進(jìn)步,但是有些方面還不夠成熟,仍然具有非常廣闊的提升空間,需要繼續(xù)努力開發(fā)。

2.3新分離技術(shù)

傳統(tǒng)的分離技術(shù)是利用沸點(diǎn)不同,使不同的組分從分離塔中先后分離出來。首先是對設(shè)備的強(qiáng)化,隨著科學(xué)水平的進(jìn)步,分離技術(shù)也在不斷地更新和改進(jìn),但是任然存在很多不足的地方。而信息技術(shù)的發(fā)展,給分離技術(shù)帶來一個(gè)嶄新的局面,人們將信息技術(shù)引進(jìn)到分離技術(shù)的開發(fā)研究中,取得了非常明顯的進(jìn)步。比如在熱力學(xué)的傳遞性質(zhì)和多相流的研究過程中,就是引入信息技術(shù),并使之發(fā)揮功效,進(jìn)而達(dá)到分離的目的,此方法已經(jīng)成為成熟的分離技術(shù)。再如分子模擬可以提高預(yù)測平衡性質(zhì)的水平,進(jìn)而加速分離分子,可以用于開發(fā)新型的高效分離劑。因此,信息技術(shù)的引入對于深入和促進(jìn)分離技術(shù)的深入具有重要作用,并且還能顯著提高工作效率。

3化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用新方向研究

3.1傳熱過程的強(qiáng)化

此研究主要是改進(jìn)換熱器的設(shè)備,通過這種方法來提高傳熱效率,并且使設(shè)備可以持續(xù)放熱。要達(dá)到這個(gè)目的,就必須改進(jìn)原來的設(shè)計(jì)工藝,開發(fā)新型傳熱材料,這樣才能不斷優(yōu)化傳熱技術(shù)。

3.2微細(xì)尺度傳熱學(xué)

微細(xì)尺度是傳熱學(xué)中一個(gè)熱點(diǎn)的分支學(xué)科,具有非常廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)物體尺寸大于連續(xù)介質(zhì)時(shí),由于尺度微細(xì),原來的影響因子也會(huì)發(fā)生變化,這樣就導(dǎo)致了傳入和流動(dòng)規(guī)律的變化。目前的納米和微米科學(xué)都取得了明顯進(jìn)步,也衍生了很多以微細(xì)尺度傳熱學(xué)為基礎(chǔ)的研究領(lǐng)域,并取得了豐碩的成果,比如微型熱管、多空介質(zhì)流動(dòng)傳熱、高集成度電子設(shè)備等多項(xiàng)研究成果。

3.3傳熱理論

一直以來,人們都在研究液體核態(tài)沸騰的原因。但是由于沸騰復(fù)雜多變,研究過程中無法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。目前的研究方法存在的嚴(yán)重缺陷是計(jì)算的準(zhǔn)確率過低,而且必須以大量實(shí)驗(yàn)做為基礎(chǔ)保障。因此我們必須從新角度來和研究問題,根據(jù)基本理論,找出新的計(jì)算方法和模型,不斷深入研究傳熱理論。

3.4傳熱學(xué)中細(xì)微尺度的研究進(jìn)展

細(xì)微尺度是指從時(shí)間尺度和空間尺度進(jìn)行更細(xì)微的研究的熱學(xué)范疇,如今它在熱學(xué)中已經(jīng)形成了一個(gè)分支,具有廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)一個(gè)物體的尺寸遠(yuǎn)大于其載體時(shí),這樣的情況會(huì)存在,但是由于尺寸的更加細(xì)微,原來的假設(shè)影響因素也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。目前納米技術(shù)已經(jīng)取得顯著的成績,很多領(lǐng)域都是圍繞傳熱學(xué)中的細(xì)微尺度技術(shù)進(jìn)行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質(zhì)流等新成果,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5傳熱設(shè)備的研究進(jìn)展

近些年來,利用翹片來強(qiáng)化傳熱,管外的翹片強(qiáng)化傳熱原理包括有前緣效應(yīng)和非穩(wěn)定性擾動(dòng)以及減薄邊界層等幾種。常用的片是沖縫片和百葉窗。將來對此的研究應(yīng)該將分布參數(shù)和場地模擬相結(jié)合,來優(yōu)化傳熱裝置結(jié)構(gòu)的參數(shù),實(shí)現(xiàn)管翹式的傳熱針設(shè)計(jì)。

3.6與計(jì)算機(jī)技術(shù)的相結(jié)合

計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步是化學(xué)中大量的技術(shù)問題能夠得到有效的解決。同時(shí)節(jié)約了大量的人力物力財(cái)力,也增加了數(shù)據(jù)和相關(guān)機(jī)械的精密度。計(jì)算機(jī)的主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在計(jì)算流體力學(xué)、數(shù)值傳熱力學(xué)、采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算有利于將數(shù)據(jù)更直觀的表現(xiàn)出來,表現(xiàn)形式更加多樣,能夠有效分析大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3.7與材料科學(xué)和信息工程相結(jié)合

科學(xué)的進(jìn)步和新技術(shù)的研究涌現(xiàn)就為化學(xué)工程的研究提出了新的機(jī)遇。如何形成優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和完整地理論作為研發(fā)支撐成為化學(xué)工程面臨的問題。

所以它必將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,在發(fā)展中應(yīng)注重與多學(xué)科的交叉,更多的研究應(yīng)該包括信息和化學(xué)應(yīng)用、生物與化學(xué)以及能源環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的學(xué)科,這都為化學(xué)工程的發(fā)展提供了新的研究方向。由于信息技術(shù)不斷深入各個(gè)行業(yè),為此通過信息技術(shù)可以將大量的信息收集、整理進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,得出結(jié)論可以為化學(xué)工程發(fā)展研究提供新的方向。

3.8做好人才工程的建設(shè)

21世紀(jì)國際社會(huì)的競爭實(shí)質(zhì)上就是以科技實(shí)力為基礎(chǔ)的綜合國力的競爭,誰在科技上遙遙領(lǐng)先誰就掌握了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)??茖W(xué)技術(shù)的競爭說到底是人才的競爭,人才是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。而化學(xué)工程技術(shù)也同樣需要優(yōu)秀的人才,因此,我們要加強(qiáng)化學(xué)工程的教育,培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀化學(xué)人才。另外,還要提高化學(xué)工程待遇,加強(qiáng)國內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流。目前化學(xué)工程技術(shù)正處在飛越發(fā)展期,隨著化學(xué)技術(shù)的不斷加大,化學(xué)工程技術(shù)必將以全新的面貌展現(xiàn)在我們面前。

4結(jié)束語

綜上所述,化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中具有非常重要的作用,其應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約了能源和原材料,而且還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,為滿足人們的日常需求和社會(huì)穩(wěn)定作出重大貢獻(xiàn)。

本文主要概述了化學(xué)工程技術(shù),并對其中的一些核心技術(shù)和研究進(jìn)展進(jìn)行了闡述,比如綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)、超臨界液體技術(shù)和新分離技術(shù)等,希望可以更好地促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展,不斷改進(jìn)理論和技術(shù),進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,使它發(fā)揮更大的作用,為人類提供更好的生活,同時(shí)促進(jìn)社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]張楊.淺談化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014(08).

[2]陳偉.淺析化學(xué)工程技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科學(xué)專論.2013(01).

[3]張燕.化學(xué)工程在化工生產(chǎn)的應(yīng)用探析[J].技術(shù)與化學(xué)工程.2013(09).

篇(4)

就其中的催化科學(xué)與工程而言,已經(jīng)成為當(dāng)今國際上最活躍的科技領(lǐng)域之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),與催化有關(guān)的產(chǎn)值約占國民生產(chǎn)總值的25%;催化劑是目前更新?lián)Q代最快、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出比最大的技術(shù)產(chǎn)品之一。尤其是近年來,材料物理、表面科學(xué)、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、綠色化學(xué)、生物化學(xué)和納米技術(shù)的進(jìn)步給催化科學(xué)與工程的發(fā)展帶來新的活力,使之成為解決資源、環(huán)境、生命和材料等領(lǐng)域中科技問題的支柱科學(xué)技術(shù)。

培養(yǎng)目標(biāo):使畢業(yè)生適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的需求,成為具備寬厚的理論基礎(chǔ)知識(shí),通曉化工生產(chǎn)技術(shù)的專業(yè)原理、專業(yè)技能與研究方法,能夠從事過程工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品研制與開發(fā)、裝置設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程的控制以及企業(yè)經(jīng)營管理等方面工作的高素質(zhì)科技人才。

主干學(xué)科:有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、化工機(jī)械、精細(xì)有機(jī)合成原理等。

主要課程:無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、大學(xué)物理、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程和一門必選的專業(yè)方向課程。 另外輔修化工經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析、電工電子等。

主要專業(yè)實(shí)驗(yàn):有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工熱力學(xué)、化工傳遞過程、化學(xué)反應(yīng)工程、化工過程系統(tǒng)工程、工業(yè)催化和應(yīng)用化學(xué)等。

主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié):包括化學(xué)與化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用及上機(jī)實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(計(jì)算機(jī)應(yīng)用要求較高)等。

專業(yè)發(fā)展方向:化學(xué)工程、化學(xué)工藝、精細(xì)化工。

1.華東理工大學(xué) 2.天津大學(xué) 3.北京化工大學(xué) 4.南京工業(yè)大學(xué) 5.大連理工大學(xué)

6.浙江大學(xué) 7.中國石油大學(xué) 8.華南理工大學(xué) 9.太原理工大學(xué) 10.四川大學(xué)

11.鄭州大學(xué) 12.湖南大學(xué) 13.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 14.西安交通大學(xué) 15.上海交通大學(xué)

16.江南大學(xué) 17.中南大學(xué) 18.南京理工大學(xué) 19.中國礦業(yè)大學(xué) 20.湘潭大學(xué)

大連理工大學(xué)化工系創(chuàng)辦于1949年,1952年高等學(xué)校院系調(diào)整時(shí),一批著名化學(xué)家匯集大工,形成了具有雄厚實(shí)力的化工學(xué)科。改革開放后,化工各學(xué)科發(fā)展很快,師資隊(duì)伍和招生規(guī)模不斷擴(kuò)大,1984年發(fā)展為化工學(xué)院,學(xué)院設(shè)有化學(xué)、化學(xué)工程、生物工程、材料化工、化學(xué)工藝、工業(yè)催化、精細(xì)化工、高分子材料和化工機(jī)械等9個(gè)系,24個(gè)教研室?,F(xiàn)有本科生2410人,碩士生494人,博士生241人,博士后科研人員7人。教職工370人,其中中國工程院院士1人,雙聘院士3人,“長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授2人,博士生導(dǎo)師37人,教授53人,副教授80人,高級(jí)工程師17人。

化工學(xué)院現(xiàn)有化學(xué)工程與技術(shù)一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán),覆蓋了其全部五個(gè)二級(jí)學(xué)科――化學(xué)工程、化學(xué)工藝、應(yīng)用化學(xué)、工業(yè)催化和生物化工,并設(shè)有化學(xué)工程與技術(shù)博士后科研流動(dòng)站。此外還有高分子材料、無機(jī)非金屬材料及化工過程機(jī)械博士點(diǎn)和3個(gè)理科化學(xué)碩士點(diǎn)。生物化工、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境學(xué)科設(shè)有“長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授崗位。學(xué)院擁有應(yīng)用化學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科,化學(xué)工程、工業(yè)催化和生物化工三個(gè)遼寧省重點(diǎn)學(xué)科,精細(xì)化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,分析中心及15個(gè)研究所,擁有400兆核磁共振,氣/液質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、X射線衍射儀等大型分析儀器40余臺(tái),成為我國培養(yǎng)化工高層次人才和科學(xué)研究的基地。

化工學(xué)院作為大連理工大學(xué)的重要學(xué)院,50年來為國家培養(yǎng)了2萬名畢業(yè)生,其中許多人成為國家各部委和省市領(lǐng)導(dǎo),中科院院士,國家有突出貢獻(xiàn)的專家以及大專院校、科研院所和廠礦企業(yè)的廠長、經(jīng)理、總工及業(yè)務(wù)骨干,為適應(yīng)社會(huì)需求培養(yǎng)了復(fù)合型、外向型高技術(shù)人才。

化工學(xué)院廣泛開展國際學(xué)術(shù)交流和技術(shù)合作,已經(jīng)與日本、韓國、美國、加拿大、澳大利亞、德國、奧地利、英國等國家的大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)或公司建立科技合作和學(xué)術(shù)交流。

化工學(xué)院辦學(xué)宗旨是以人才為本、創(chuàng)新為先,辦學(xué)思路是以貢獻(xiàn)求支持,以改革促發(fā)展。重視面向社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,每年都承擔(dān)一批國家、省市級(jí)科學(xué)基金和“973”“863”及“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目,同時(shí)與企業(yè)建立產(chǎn)、學(xué)、研三結(jié)合緊密型協(xié)作關(guān)系,解決技術(shù)難題及高新技術(shù)和新產(chǎn)品的開發(fā)工作,化工學(xué)院每年科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)達(dá)3000萬元以上,近兩年科技成果顯著,獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)一項(xiàng),省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)三項(xiàng)、二等獎(jiǎng)三項(xiàng)。

問題1:化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生應(yīng)掌握怎樣的知識(shí)和能力?

1.掌握化學(xué)工程、化學(xué)工藝、應(yīng)用化學(xué)等學(xué)科的基本理論、基本知識(shí);

2.掌握化工裝置工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)方法,掌握化工過程模擬優(yōu)化方法;

3.具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)的初步能力;

4.熟悉國家對于化工生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等方面的方針、政策和法規(guī);

5.了解化學(xué)工程學(xué)的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)與新設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài);

6.掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力。

問題2:化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生就業(yè)方向?

本專業(yè)畢業(yè)生知識(shí)面寬,可到工業(yè)部門從事化工類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)管理、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究以及貿(mào)易等方面的工作,也可到科研、商貿(mào)、行政等部門從事與化學(xué)工程相關(guān)的工作。

也可在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面的工作。

還可以到化學(xué)工廠、大學(xué)、政府社團(tuán)、保健服務(wù)、中學(xué)、醫(yī)院、工業(yè)實(shí)驗(yàn)室、圖書館、醫(yī)藥公司、私人企業(yè)、實(shí)驗(yàn)研究所等從事相關(guān)的工作。

問題3:化學(xué)工程與工藝專業(yè)方向的不同有差異么?

化學(xué)工藝包括能源化工、材料化工、有機(jī)化工、環(huán)境化工、高分子化工、無機(jī)化工等眾多領(lǐng)域,覆蓋面廣。它不僅涵蓋了傳統(tǒng)的基礎(chǔ)領(lǐng)域,同時(shí)與材料、能源、生物、醫(yī)藥、環(huán)境等學(xué)科滲透融合,不斷地培植出新的生長點(diǎn)。它既是一個(gè)歷史悠久、曾作出重大貢獻(xiàn)的學(xué)科,又是一個(gè)新世紀(jì)不可缺少的充滿了生機(jī)與活力的學(xué)科。

化學(xué)工程是以化學(xué)工業(yè)及相關(guān)生產(chǎn)過程中所進(jìn)行的化學(xué)、物理過程為研究對象,探究其所用設(shè)備的設(shè)計(jì)原理與操作方法以及最終實(shí)現(xiàn)過程優(yōu)化所應(yīng)遵循的共性規(guī)律。本專業(yè)方向?qū)W生主要學(xué)習(xí)化工流體流動(dòng)與傳熱、化工傳質(zhì)與分離過程、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工傳遞過程基礎(chǔ)、化工數(shù)學(xué)、化工分離過程、化工工藝學(xué)、化工過程分析與合成、化工設(shè)計(jì)等課程。為拓寬專業(yè)面,增加適應(yīng)性,還開設(shè)生化基礎(chǔ)、石油煉制工程、環(huán)境化工、化工機(jī)械基礎(chǔ)、ChemCAD等課程。

問題4:與化學(xué)工程與工藝專業(yè)相近的專業(yè)是什么?

制藥工程(主要是化學(xué)制藥)。

問題5:化學(xué)工程與工藝專業(yè)中的催化科學(xué)與工程具體是什么樣的學(xué)科?

它是催化化學(xué)、材料物理及化學(xué)工程之間的交叉學(xué)科,具有理工結(jié)合的特點(diǎn)。

培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的具有開拓能力的高級(jí)工程技術(shù)人才,業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)為:培養(yǎng)具有催化科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)和掌握化學(xué)反應(yīng)工程理論,具備扎實(shí)的材料科學(xué)理論和技術(shù)知識(shí),熟悉現(xiàn)代化學(xué)物理研究方法和技能,了解現(xiàn)代科技現(xiàn)狀與發(fā)展前景,能勝任化工、能源、材料、醫(yī)藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域中相關(guān)的新工藝、新材料、新產(chǎn)品的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)和工業(yè)化的復(fù)合高等工程技術(shù)人才。

篇(5)

化學(xué)工程技術(shù)簡稱化工技術(shù),在化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中有著非常重要的地位。利用化學(xué)反應(yīng)理論技術(shù)基礎(chǔ),進(jìn)行大規(guī)模的化學(xué)工程生產(chǎn),從而生產(chǎn)滿足化學(xué)領(lǐng)域需求的產(chǎn)品。在農(nóng)業(yè)方面,化學(xué)工程技術(shù)就起到了非常重要的作用。農(nóng)作物的農(nóng)藥,化肥等都是化學(xué)生產(chǎn)的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品對于人們的生產(chǎn)與生活都有著非常重要的聯(lián)系。因此化學(xué)工廠成為了市場化學(xué)產(chǎn)品的主要生產(chǎn)基地,而化學(xué)工程技術(shù)也成為了化學(xué)生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)。那么,對于化學(xué)工程技術(shù)而言,其有著哪些核心優(yōu)勢呢?化學(xué)工程技術(shù)的技術(shù)理念又是什么呢?

1.1化學(xué)工程技術(shù)的技術(shù)理念分析

化學(xué)工程技術(shù)是基于化學(xué)反應(yīng)以及化學(xué)元素等理論基礎(chǔ)進(jìn)行的大規(guī)模的生產(chǎn)性技術(shù),利用先進(jìn)的設(shè)備與反應(yīng)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)對某種產(chǎn)品的大量批量生產(chǎn),以此來滿足人們對于化學(xué)產(chǎn)品的需求。在化學(xué)工程技術(shù)中,理論基礎(chǔ)是必不可少的,但是,在生產(chǎn)的過程中,反應(yīng)設(shè)備等的建筑也非常重要。因此反應(yīng)設(shè)備也有可能是反應(yīng)物質(zhì),因此為了能夠追求最高的生產(chǎn)效率,滿足人們的生產(chǎn)需求,化學(xué)工程技術(shù)在技術(shù)完善性方面做了非常大改進(jìn)。在廢物處理方面,也有了完善的體制,從而減少了因?yàn)榛瘜W(xué)生產(chǎn)而對環(huán)境方面造成的傷害。

1.2化學(xué)工程技術(shù)的核心優(yōu)勢分析

化學(xué)工程技術(shù)以化學(xué)反應(yīng)以及化學(xué)元素理論為基礎(chǔ),通過大規(guī)模的化學(xué)反應(yīng)來生產(chǎn)市場所需的化學(xué)產(chǎn)品。由于在自然界中,很多化學(xué)產(chǎn)品不是自然形成的,即便在自然界中存在,其存量也無法滿足需求。因此,為了能夠滿足人們對于某些化學(xué)產(chǎn)品的使用。就可以通過化工生產(chǎn),來進(jìn)行批量的生產(chǎn),保證足夠的供應(yīng)。因此,對于化學(xué)工程技術(shù)而言,其技術(shù)核心可以概括為以下幾個(gè)方面:第一,完善的技術(shù)理論基礎(chǔ);化學(xué)反應(yīng)原理,原子守恒等化學(xué)理論技術(shù),成為了化學(xué)工程技術(shù)的完善的理論基礎(chǔ)體系。如果在生產(chǎn)的過程中,對于某一種元素物質(zhì)產(chǎn)品需求量較大,那么就可以通過化學(xué)技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。例如,在現(xiàn)代社會(huì)中,為了能夠呼吸到新鮮的空氣,很多人開始喜歡吸收純氧。那么,就可以利用化學(xué)理論進(jìn)行純凈氧氣的生成,從而滿足人們的需求,當(dāng)然,這也在一定程度上實(shí)現(xiàn)了市場的拓展。第二,高效的生產(chǎn)效率,化學(xué)工程技術(shù)為化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)奠定了強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ),為了滿足市場的需求,化學(xué)工程技術(shù)在高產(chǎn)出,以及高效率等方面做出了非常大的改進(jìn),在原料提取以及生產(chǎn)加工的流程方面也有了十足的進(jìn)步。因此,在技術(shù)優(yōu)勢方面,滿足了市場化的生產(chǎn)模式。通過化學(xué)工程技術(shù)的引入,讓化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了模式化,一體化以及車間化的生產(chǎn)模式,不僅僅實(shí)現(xiàn)了高效的化學(xué)生產(chǎn),更在一定程度上實(shí)現(xiàn)了成本壓縮等。總之,化學(xué)工程技術(shù)的核心優(yōu)勢非常明顯,對于市場的發(fā)展而言,也有著推動(dòng)性的作用。

2綠色化工技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用

雖然在化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中,化學(xué)工程技術(shù)起到了非常重要的作用,也讓人們的需求得以滿足。但是,由于化學(xué)生產(chǎn)過程中,容易產(chǎn)生大量的污染物質(zhì)或者是廢棄物質(zhì),在傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)以及化學(xué)工程技術(shù)中,并沒有完善合理的治理措施。甚至在一些化學(xué)工廠中,這些污染物或者廢棄物是直接進(jìn)行無處理排放的。長期以往,對于環(huán)境造成的傷害是非常大的。近年來,我國的霧霾以及化學(xué)煙霧,癌癥村等現(xiàn)象的出現(xiàn),也就在一定程度上說明了化學(xué)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。因此,為了能夠保證化學(xué)生產(chǎn)的良性發(fā)展,也是為了能夠符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保技術(shù)的理念。綠色化學(xué)工程技術(shù)開始得以研發(fā),并逐步應(yīng)用到化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域,從而從根本上改變了化學(xué)工程技術(shù)的面貌。綠色化學(xué)與綠色化學(xué)工程技術(shù),是代表未來化學(xué)生產(chǎn)的方向性理念。在化學(xué)生產(chǎn)的過程中,建立完善的生產(chǎn)體系,尤其是在反應(yīng)的過程中,杜絕傳統(tǒng)的為了結(jié)果而不惜代價(jià)的生產(chǎn)方式,采用綠色型與節(jié)約型的生產(chǎn)方式,在技術(shù)方面,也需要不斷進(jìn)行技術(shù)改革,尤其是廢物處理技術(shù)中的一些設(shè)計(jì)中,要充分體現(xiàn)綠色化學(xué)的特點(diǎn),并能夠做到真正意義上的節(jié)能減排,廢物有效處理??傊瘜W(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中,綠色化學(xué)的理念一定要深入其中,綠色化學(xué)工程技術(shù)的研發(fā)也應(yīng)該繼續(xù),生產(chǎn)需要滿足市場,也同樣要保證環(huán)境的安全。

3結(jié)語

篇(6)

    說到“食”,現(xiàn)今社會(huì)中,在這個(gè)“食”里充斥著的化學(xué)產(chǎn)品太多了,這些化學(xué)產(chǎn)品中有好的,也有很多具有副作用的,我們要選擇性的發(fā)展。它們的技術(shù)產(chǎn)品革新,特別是合成氨技術(shù)的出現(xiàn)大大的提高了世界糧食的產(chǎn)量,保證是數(shù)以億計(jì)的人的“吃飯”問題。這已足以說明化學(xué)工程在我們?nèi)粘I钪兄匾牡匚缓妥饔?。而日日與我們相伴的調(diào)味品,甚至食品添加劑、防腐劑在賦予了食物美味的同時(shí),也保證了他們的新鮮,他們都是通過化學(xué)方法所制的,這些也是化學(xué)工程對生活的貢獻(xiàn)。

    在“住”方面,我們蓋房所需的鋼筋水泥、玻璃門窗,裝修所需的油漆石膏、地磚馬賽克,日常所需的鍋碗瓢盆、肥皂化妝品都是以化學(xué)物理原理為基礎(chǔ),通過工業(yè)生產(chǎn)而成的典型的化學(xué)工程產(chǎn)品。正是這些煉制鋼鐵、燒制玻璃、配制油漆洗發(fā)水等化工工藝的不斷提高,才保證了我們“住”的質(zhì)量的巨大飛躍?!扒Ю镏?始于足下”,日常行走離不開我們的雙腳和腳下的鞋,而說到鞋就不得不提我們前面說到的它對橡膠和皮革制造產(chǎn)業(yè)的依賴。當(dāng)然,現(xiàn)代人在“行”方面更多的會(huì)選擇自行車或汽車這種相對更加便捷的交通工具,制造它們必不可少的便是鋼鐵、塑料、皮革、橡膠這些化學(xué)工程相關(guān)產(chǎn)品。而汽車想要行駛起來,離不開鋪設(shè)柏油路的瀝青和各種汽油、柴油、添加劑、油,這些都是石油化工的主要產(chǎn)物。所以說,我們的日常交通離不開化學(xué)工程的功勞。

    談到國防航天事業(yè),雖說是國家大事,但也是與我們每個(gè)人都息息相關(guān)的事情,航母的下海,飛船的上天,這已不僅僅是關(guān)乎民族自豪感了,而是關(guān)乎我們整個(gè)國家全體國民的安全和利益的事情。但是想要把他們造出來卻絕非易事,在太空中或極端惡劣的作戰(zhàn)條件下,一般的鋼鐵材料往往承受不了環(huán)境帶來的巨大傷害同時(shí)較大的自重更會(huì)影響其關(guān)鍵時(shí)刻的機(jī)動(dòng)性。高分子材料、納米技術(shù)等先進(jìn)的化學(xué)工程技術(shù)的出現(xiàn)則較好的解決了這一難題[4]。這使其不僅具有抗高溫、抗創(chuàng)擊能力,又保持了自身的靈活性,極大的推進(jìn)了我國國防航天事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步,保證了國家的國泰民安。

篇(7)

【關(guān)鍵詞】:化學(xué)工程;系統(tǒng);和諧;辯證法

自然界中的和諧系統(tǒng)比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生態(tài)系統(tǒng)是和諧的,動(dòng)植物群落是和諧的,人類社會(huì)體系是和諧的,健康的人體更是一個(gè)絕妙的和諧體。所有這些和諧系統(tǒng)遵循著同樣的辯證綜合的規(guī)律,具體可以歸納出三條:1.統(tǒng)一律;2.層次律;3.進(jìn)化律;所有和諧系統(tǒng)具有同樣的性質(zhì):1.開放性;2.自組織性;3.非線性;4.無限發(fā)展性[1]。當(dāng)愛因斯坦把大半生致力于統(tǒng)一場論時(shí),其哲學(xué)上的需要相對物理學(xué)上而言或許要來得大,面對物理學(xué)的系統(tǒng)和諧,理論規(guī)則的分立是不能令他覺得滿意的。而化學(xué)工程的發(fā)展是不是因循同樣的哲學(xué)歷程呢?

在化學(xué)工程作為學(xué)科開始被重視之前,化學(xué)工業(yè)已具有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模,各種具體的工程與工藝都被獨(dú)立開來,在認(rèn)識(shí)上是被分為各門特殊的知識(shí),因此,當(dāng)國外高等院校在十九世紀(jì)末開始設(shè)置"化學(xué)工程學(xué)"時(shí),開設(shè)的課程大多是學(xué)習(xí)當(dāng)時(shí)化學(xué)工業(yè)的各種工藝學(xué),"化學(xué)工程"的概念在當(dāng)時(shí)還是相當(dāng)模糊的,在理論上充其量是化學(xué)與機(jī)械的一種混合(amalgam)。然而這種理論混合的模式在德國人看來卻是很正統(tǒng)的,即使在今天,他們也避免專論"化學(xué)工程",而是稱之為"過程工程"(ProcessEngineering),這一名稱實(shí)際上要比"化學(xué)工程"的范疇更廣,甚至更為準(zhǔn)確,凡是涉及一定流程與工藝的領(lǐng)域都是適用的。但我們習(xí)慣上還是沿用"化學(xué)工程"的名稱。

二十世紀(jì)開始,化學(xué)工業(yè)迅猛發(fā)展,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中占的比重越來越大,客觀上需要化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展和支持。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展,人們對事物運(yùn)動(dòng)規(guī)律性的認(rèn)識(shí)也愈來愈深化,愈來愈有概括性。伴隨著其他領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步,人們逐漸認(rèn)識(shí)到化學(xué)工業(yè)中各門看似不相干的工程和工藝中存在著共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化學(xué)工程手冊》的發(fā)表,初步提出了"化工物理過程"的原理。1900年始,以合成氨、純堿、燃料等為代表的近代化工廠出現(xiàn),如1913年,德哈勃-博施法高壓合成氨技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,星火燎原的,化學(xué)工業(yè)呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展前景。到了二十年代,美MIT的一些學(xué)者提出:不管化工生產(chǎn)的工藝如何千差萬別,它們在眾多的典型設(shè)備中進(jìn)行著原理相同的物理過程。1920年,美MIT成立了第一個(gè)嚴(yán)格意義上的化工系,時(shí)W.K.Lewis任系主任。1922年美國化工學(xué)會(huì)認(rèn)同了新的見解,引出了"單元操作"(UnitOperation)的概念,這一概念在蘇聯(lián)時(shí)期和我國則廣泛稱為"化工原理"。

1900年始的"分離工程"研究使"單元操作"的概念日趨成熟。被稱為單元操作的過程主要有流體流動(dòng)、傳熱、干燥、吸收、蒸發(fā)、萃取、結(jié)晶和過濾等,以這些單元操作作為研究和學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,是化學(xué)工程學(xué)科在二十世紀(jì)前半期發(fā)展的核心,其理論迅速成為發(fā)展化學(xué)工業(yè)的重要基石。這種把千變?nèi)f化、千差萬別的過程和工藝概括成"單元操作"是生產(chǎn)力發(fā)展到一定水平的反映,是化學(xué)工程學(xué)從"個(gè)性"到"共性"的第一個(gè)哲學(xué)性概括,是在一個(gè)系統(tǒng)整體性把握的高度上建立了一門技術(shù)科學(xué),體現(xiàn)了系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的和諧統(tǒng)一規(guī)律。

隨著"單元操作"概念的確定,另一方面,化學(xué)工程學(xué)科中重要支柱之一的"反應(yīng)工程"亦逐漸浮出水面。從最初的德Winkler流化床煤氣化爐的應(yīng)用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工藝的開發(fā),又到1931年丁納橡膠和氯丁橡膠的投產(chǎn),化學(xué)工業(yè)上發(fā)展的高峰持續(xù)不絕,1940年美國FCC煉油開發(fā)成功,成為石油化工的起點(diǎn)。直到1957年,歐洲第一屆反應(yīng)工程會(huì)議,明確提出"反應(yīng)工程"的概念,成為化學(xué)工程學(xué)科的重要組成部分,是化學(xué)工程學(xué)的進(jìn)一步和諧統(tǒng)一。"反應(yīng)工程"的建立,乃至今日仍備受困擾的"過程放大效應(yīng)"問題,及從"逐級(jí)放大"到"數(shù)模放大"的研究都帶動(dòng)了"化工過程系統(tǒng)工程"的發(fā)展,并共同體現(xiàn)了系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的和諧層次律。

就在"反應(yīng)工程"發(fā)展的同時(shí),"單元操作"得到了更加深刻的認(rèn)識(shí),人們發(fā)現(xiàn)各單元操作之間存在著更為普遍的原理,"過濾只是流體傳動(dòng)的一個(gè)特例;蒸發(fā)不過是傳熱的一種形式;吸收和萃取都包含著質(zhì)量的傳遞;干燥與蒸餾則是傳熱加傳質(zhì)的操作……"[2]于是單元操作可以看成是傳熱、傳質(zhì)及流體動(dòng)量傳遞的特殊情況或特定的組合。這種認(rèn)識(shí)的深化過程并沒有停止,人們進(jìn)一步又發(fā)現(xiàn)了動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞之間的類似性。于是從二十世紀(jì)50年代開始,人們綜合了以往的成果,開始用統(tǒng)一的觀點(diǎn)來研究三種傳遞過程。1960年,美威斯康辛大學(xué)(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一書,系統(tǒng)地采用統(tǒng)一的方法來處理三種傳遞現(xiàn)象,從此化學(xué)工程學(xué)科的核心過渡到了"三傳一反"的系統(tǒng)性概念。"三傳"的研究是系統(tǒng)科學(xué)和諧進(jìn)化律的又一體現(xiàn),使化學(xué)工程學(xué)達(dá)到了一個(gè)新的整體性高度,這種高度的和諧統(tǒng)一是對客觀世界本質(zhì)性的認(rèn)識(shí),并在學(xué)科上反映出了系統(tǒng)科學(xué)的基本原理和性質(zhì),其影響力是普遍性的,是跨學(xué)科的,不僅使"傳遞原理"成為化學(xué)工程學(xué)的重要基礎(chǔ),同時(shí)在生物工程、機(jī)械、航天和土木建筑等工程學(xué)科上也具有重要意義,并日益成為工程專業(yè)共有的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,只是側(cè)重點(diǎn)有所差異而已。

至此化學(xué)工程學(xué)科自身經(jīng)歷了一系列的演化和發(fā)展,并在短短的一個(gè)世紀(jì)中達(dá)到了一個(gè)前所未有的高度,涵括了眾多的生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域,如醫(yī)藥、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化學(xué)品等,每年為社會(huì)提供數(shù)以億噸計(jì)的千百萬種產(chǎn)品,是人們衣、食、住、行須臾不可離開的物質(zhì)基礎(chǔ),為社會(huì)繁榮作出了巨大貢獻(xiàn)。然而事物總是一分為二的,從人類發(fā)展最為激動(dòng)人心的口號(hào)"征服自然"到今天龐大的工業(yè)化進(jìn)程,地球自然生態(tài)系統(tǒng)遭遇了前所未有的嚴(yán)峻局面,這之中,化學(xué)工業(yè)是造成大規(guī)模環(huán)境污染及惡性重復(fù)污染的主要過程之一,化學(xué)工程學(xué)科需要肩負(fù)起新的使命。1990年,"生態(tài)化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出來了,相應(yīng)在化工生產(chǎn)和過程工藝中提出了"清潔化工"和"綠色化工"的概念,因時(shí)應(yīng)勢,化學(xué)工程學(xué)開始了系統(tǒng)科學(xué)的自組織過程,這也是和諧系統(tǒng)對立統(tǒng)一發(fā)展的需要。在系統(tǒng)科學(xué)看來,自組織是和諧系統(tǒng)的基本性質(zhì)之一,只有自組織系統(tǒng)能通過外部和自身內(nèi)部的不斷協(xié)調(diào)、整合,在適應(yīng)環(huán)境的同時(shí)保持自己的特性并產(chǎn)生新的功能。從自發(fā)到自覺地,化學(xué)工程學(xué)吸收了自組織的理論,不斷在廣度和深度上充實(shí)、完善和發(fā)展。隨著新世紀(jì)的到來,世界正發(fā)生著全球性的變化,經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和技術(shù)等領(lǐng)域都面臨著新范疇新理念的變更和沖擊[3]?;瘜W(xué)工程學(xué)科需要因應(yīng)時(shí)展而改變傳統(tǒng)的限制,不斷有新的概念提出來,如化學(xué)工程應(yīng)是伺機(jī)而待的專業(yè)(aprofessioninwaiting);化學(xué)工程師必須"besteepedintechnology",能夠創(chuàng)新、開發(fā)、變換、調(diào)控和適應(yīng)取代;化學(xué)工程學(xué)科要從"ProcessEngineering"達(dá)到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。進(jìn)一步的綜合認(rèn)為,化學(xué)工程學(xué)關(guān)注著同時(shí)發(fā)生在非常廣泛的時(shí)空跨度內(nèi)的現(xiàn)象,必須具備多尺度、多目標(biāo)的方法來達(dá)到過程的總體優(yōu)化。涵括了五個(gè)方面[4,5]:

①Nanoscale(納觀尺度):研究量子化學(xué)、分子過程與分子模擬等。

②Microscale(微觀尺度):研究微粒、氣泡、液滴、控制界面膠束和微流力學(xué)規(guī)律等。

③Mesoscale(介觀尺度):研究換熱設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備、塔器以及傳統(tǒng)的"單元操作"和"三傳一反"等。

④Macroscale(宏觀尺度):研究生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)過程等。

⑤Megascale(兆觀尺度):研究環(huán)境過程和大氣生態(tài)過程等。

于是化學(xué)工程學(xué)的核心轉(zhuǎn)變到了"多尺度、多目標(biāo)擇優(yōu)"的概念,化學(xué)工程學(xué)科又到達(dá)一個(gè)新的和諧統(tǒng)一的高度,進(jìn)入了更高層次的系統(tǒng)工程領(lǐng)域。

新的發(fā)展的深度促使化學(xué)工程學(xué)科作出了一定尺度的"分化",然而這還遠(yuǎn)未結(jié)束,人們對世界的認(rèn)識(shí)還在不斷探索不斷深入,一個(gè)更深刻更普遍也更一般的問題已經(jīng)觸到了化學(xué)工程學(xué)科的神經(jīng),觸到了化學(xué)工程學(xué)的認(rèn)識(shí)本質(zhì),并促使化學(xué)工程學(xué)需要有新的"融合"。這一問題就是"非線性及其包涵的混沌原理",相對于"線性"是人類認(rèn)識(shí)客觀世界的基本工具,"非線性"則是客觀世界的本質(zhì)特征,是"線性"反映的目的,是從科學(xué)角度看待世界的一種和諧統(tǒng)一;而在對"混沌發(fā)展"的研究表明,"混沌運(yùn)動(dòng)的普遍存在,揭示了自然界中實(shí)際系統(tǒng)發(fā)展演化的新行為,混沌態(tài)的自相似性使這種時(shí)間演化表現(xiàn)為一種空間結(jié)構(gòu),而且以其不同空間尺度上的相似性,揭示了系統(tǒng)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性。這種統(tǒng)一性是一個(gè)觀察"整體"的問題,只有在長時(shí)間范圍(因?yàn)榛煦邕\(yùn)動(dòng)是一種長時(shí)間行為)和更高層次復(fù)雜性中才能顯現(xiàn)出來。"[6,7]這一問題涵蓋了自然科學(xué)和人文社會(huì)科學(xué)的眾多領(lǐng)域,具有重大的科學(xué)價(jià)值和深刻的哲學(xué)方法論意義。馬克思曾經(jīng)預(yù)言:"自然科學(xué)往后將會(huì)把關(guān)于人類的科學(xué)總括在自己下面,正如關(guān)于人類的科學(xué)把自然科學(xué)總括在自己下面一樣:它們將成為一個(gè)科學(xué)。"從這一角度上,"非線性"問題是這種過程一體化的契合點(diǎn)以及整體認(rèn)識(shí)論上的共性[8]。當(dāng)站在這種整體性的高度上,化學(xué)工程學(xué)科獲得了全新的視野和更強(qiáng)大的分析解決問題的能力,并最終具有了學(xué)科融合的基礎(chǔ)。

在整個(gè)化學(xué)工程學(xué)科的孕育、誕生和發(fā)展過程中,始終交織著學(xué)科的"分化"與"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外還有著所謂的石油化工、精細(xì)化工、高分子化工等專業(yè)上的分化;另一方面,作為近代工程技術(shù),它又是自然科學(xué)(化學(xué)、物理等)和技術(shù)科學(xué)(機(jī)械、材料等)的融合。正如物理學(xué)家普朗克(Planck)所指出的:"科學(xué)是內(nèi)在的整體,它被分解為單獨(dú)的部分不是取決于事物的本身,而是取決于人類認(rèn)識(shí)能力的局限性,實(shí)際上存在著從物理到化學(xué),通過生物學(xué)和人類學(xué)到社會(huì)學(xué)的連續(xù)的鏈條,這是任何一處都不能被打斷的鏈條。"事實(shí)上,當(dāng)化學(xué)工程學(xué)科的核心發(fā)展到"非線性混沌系統(tǒng)"時(shí),實(shí)現(xiàn)科學(xué)的融合已是其客觀系統(tǒng)性的需要,它需要強(qiáng)有力的非線性解算能力和綜合分析能力?;谌斯ぶ悄芎蜕窠?jīng)生物學(xué)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ArtificialNeuralNetworks)技術(shù)為這種系統(tǒng)性的融合提供了新的思路和途徑。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特有的信息處理能力在愈來愈多的領(lǐng)域中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,它具有如下特點(diǎn)[9,10]:

①學(xué)習(xí):神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)外界環(huán)境修改自身行為,這使它比其他任何方法接受自身感興趣的外界信息更敏感。

②概括:經(jīng)過學(xué)習(xí)訓(xùn)練后,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)在某種程度上能夠?qū)ν饨缧畔⒌纳倭縼G失或自身組織的局部缺損不再很敏感,反映了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的健壯性(魯棒性),即工程上說的"容錯(cuò)"能力。

③抽取:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有抽取外界輸入信息特征的特殊功能,在某種意義上可以說它能"創(chuàng)造"出未見的事物。

④模擬:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由眾多的神經(jīng)元組成,以并行的方式處理信息,大大加快了運(yùn)行速度,可以逼近任意復(fù)雜的非線性系統(tǒng)。

當(dāng)然,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并非十全十美,其自身的發(fā)展就曾經(jīng)歷過相當(dāng)曲折的過程,但是,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANNs)特性的融合將是化學(xué)工程學(xué)科發(fā)展到非線性核心系統(tǒng)的自組織適應(yīng)和需要。例如采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng),適應(yīng)性、穩(wěn)定性和智能性均較好,能處理復(fù)雜工藝過程的控制問題,也使得化學(xué)工程師不但也是機(jī)械工程師,還首先是系統(tǒng)工程師,并能從最一般的非線性原理出發(fā),解決實(shí)際過程的創(chuàng)新、應(yīng)用、開發(fā)、生產(chǎn)等問題。

生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然的不斷深化,化學(xué)工程學(xué)科必將不斷"分化"和"融合",體現(xiàn)出和諧系統(tǒng)的無限發(fā)展性質(zhì)。

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