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摘要:化学工程是化学的一系列生产活动的组成,在化工生产中,为了能够满足当前节能环保以及节能减排的主流理念。化工生产中,开发了许多最新的化学工艺以及化学加工技术。从生产效率以及生产效益的基础分析,化学生产的工艺应该更加趋于环境化以及高效化。并且,两者应该能够在某一定实现统一。本文通过对化学工程中,化学生产的工艺分析,解读未来对于化工生产的理念与方式。
关键词:化学工程;化工生产;工艺
化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。
1化学工程与工艺
一般说来,新兴化学工程与工艺主要包括超临界化学反应技术、绿色化学反应技术及分离技术。其中,超临界流体(英文简称SCF)指温度及压力都处于临界点之上无气体液体相界面且具有液体及气体性质的流体,被广泛应用于生物医药工程、食品加工及化工生产等领域,并且超临界化学反应技术具有工艺要求严格、质量高及开发附加值高等鲜明特点,发展前景广阔利润空间大。目前有学者发展出超临界水氧化法应用于环境保护,尚处于研究初期“。绿色化学反应技术又称环境友好化学,指以不污染环境为前提遵循绿色环保理念减少垃圾排放量的化学工程。
绿色化学反应技术主要通过化学工程工艺减少污染生态环境、妨碍城市居民生命安全及威胁人类生存发展的溶剂原料生产加工,从根源上消除化工产业生产污染,并且可分为高选择性反应及原子经济性反应,实现生产绿色环保化工产品及废物循环再利用的目标。分离技术指促使物质由无序向有序转变的非自发性过程,受重力、压力、温度及电能等外力作用的影响,属于能量消耗过程,现已成为化学工程及化学工艺分离工程的主要研究内容。目前分离技术以蒸馏法使用较为频繁,我国蒸馏分离技术研究已具备深厚的实践经验及理论基础,但是蒸馏分离法速度及蒸馏设备尚待改善改进。
由此可见,应用新型蒸馏设备不止获取更好的经济效益,更能提高蒸馏吸收效率压缩蒸馏分离时间,并且由于吸收剂质量与蒸馏时间存在着密切联系,尽量选择新型吸收剂缩短蒸馏时间。作为现阶段市场应用较为广泛的分离技术,膜分离技术具有易于清理及高效节能等鲜明二店,被广大化工学者认为是目前最具发展潜力的分离技术。膜分离技术中吸附分离原理被广泛应用于气体干燥及污水处理等领域,其研究重点主要包括开发新型吸附剂、消除膜污染、防治膜污染及膜使用高效。此外,伴随社会经济不断发展,分离技术不断进步,将信息技术与分离技术相结合,显著增强预测热力学平衡及传递性质的水平。
2 化学工程学科特点的发展趋势
2.1 化学工程与工艺的特征介绍
化学工程以化学为基础,形成的相关工业,这门学科特点鲜明,研究领域和范畴较为广泛,应用性较强,在诸多行业和领域中都发挥作用,如食品、印刷、材料等。化学工程与工艺要注重相关理论知识的掌握,注重化学工程与工艺研究基地的构建,满足专业特点的需求,形成具有针对性的创新型体系。
2.2 化学工程与工艺对环境保护的价值
化学工程与工艺具有突出的专业性,涵盖多种化学专业的范畴。当前,环保备受关注,环保观念被大众所关注。对于化学工程与工艺的研究是推广环保节能理念的重要前提。
立足环形工程与工艺的研究,需要在降低污染、节约能源的同时,实现利益最大化,因此,节能环保深受关注,开展了多方面的尝试。在国外,很多企业都积极开展绿色环保方面的研究。社会的发展与科技关系密切,但是,科技的发展不能以牺牲环境为代价。因此绿色环保的概念被提出,受到多方关注。
3 化学工程技术热点问题
3.1 节能技术
节能技术作为一种新型的能源节约技术,广泛受到社会的关注。这主要是因为生产力提高的同时,对于社会和自然资源的需求也不断增加,能源危机问题日益突出。节能化学工程生产技术的出现,使绿色节能产品得到人们的认可。化学节能生产技术不仅能够有效的降低生产生活活动对环境的污染,还能有效的降低能源损耗。工业化进程不断加快的今天,人们为了满足自己的需求,大量开发、使用资源,对于不可再生能源来说,面临着日益严峻的能源枯竭风险。在这种情况下,绿色节能化学工程技术的研究和应用能够从根本上提高能源的使用效率,降低能源枯竭风险。除此之外,由于在一系列的物理、化学生产过程中,大量化学物品的使用直接造成了对生态环境的破坏,不利于人与自然的长久可持续发展,但是利用绿色化学工程技术生产能够有效解决这些问题。
3.2 分离技术
化学工程技术中一个最主要的热点问题就是分离技术。在一些工业化生产过程中,由于物质属性不同、性质复杂,要充分利用其共有特质,就需要对其基本物理化学特点作出分析,利用一定的专业技术手段处理。由于我国化学工程技术研究正处于不断成上升阶段,虽然已经有许多新型、先进的分离技术研究,但是尚未在实践中得到应用。分离技术作为工业化生产中一种有效的物质处理方法,需要在化学工程技术实际研究中不断强化实验操作和理论验证,对主要分离过程进行环境模拟和数据分析,提高技术的可实施性,增强技术的适用性。
4 化学工程技术发展趋势
4.1 与系统工程的结合
由于物质特性的复杂性,化学反应变化也是一个复杂过程,对于物质的化学研究也就不能局限于一般的物理、化学特性研究,需要深入物质结构,探究其构成和变化原理。由于人们的惯性思维,认为物质的控制因素越多,其结构变化力度越大,这就造成了物质化学结构研究的冗杂和繁复。在未来的化学工程技术研究中,需要将系统工程和化工工程有效结合,将复杂的物质结构简单化,通过一般性的物质结构推理出复杂物质结构变化,提高化学工程技术的利用率。化学工程技术的研究方向不断拓宽,需要从根本上简化化学工程技术研究过程,与系统结构工程结合能够将实验操作和化学理论知识相结合,通过计算机系统进行数据分析,简化物质结构研究内容为化工研究提供更加成熟的分析条件。
4.2 与信息工程的结合
化学工程技术研究可以与信息工程相结合,提高统计、计算效率。随着现代科技水平不断提高,信息技术已经广泛应用于社会生产、生活各个领域。在进行化学工程技术研究时,可以利用计算机信息技术大量搜集有效信息,对数据进行高效的统计和分析,并从中筛选去利于实验和研究的数据,观察特点、总结经验、发现规律为化学工业生产提供可靠的理论依据,实现课题研究的科学性和使用性。
结语
通过本文探究,认识到伴随科学技术不断发展,化工产业不断进步,技术人员将化学工程研究重点由单一研究化学过程、化学设备向行业与行业间融合程度转变,最大限度提高资源利用率实现绿色化学工程及可持续性发展的目标,并且以化学工程技術为切入点分析其技术热点,预测化学工程工艺的自动化发展趋势,尤其是化学工程影响,现已成为化学工程技术研究的主要讨论方向,避免引发化学污染以达到保护环境的目标。
参考文献:
[1]罗泽乐.浅谈化学工程中的化工生产工艺[J].黑龙江科技信息,2016(02):76.