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化学工程技术热点与发展分析

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  【摘 要】化学工业在近年来得到快速的发展,国民经济在一定程度上也受到化学工业发展的影响而得到增长。然而,化学工程的发展在当前仅处于初级阶段,还需加强对化学工程的技术来加强分析研究。本文简要概括化学工程的热点技术并分析当前 发展现状以及未来发展趋势,希望为有关专业人士带来一定的参考与借鉴。
  【关键词】化学工程技术;发展动向;应对举措
  引言
  技术应用是发展化学工程与工艺过程当中必不可少的 环节,通过技术应用能够促进创新改革化学工程与工艺,尤 其是在当前科技繁荣,愈加高新的情况之下,只有通过借助 先进的科技手段才能够实现传统化学行业模式转变为新型,适应于当下发展背景的模式,从而有利于长远的发展化学工 业。在化学行业当中基于自动化发展的化学工程与工艺是几 年来出现的的重要产业,其具备的技术优势能够促进推动化 学行业改革,是化学行业当中不可或缺的一部分。
  1概述
  1.1化学工程技术
  化学工程技术又称之为化学技术,主要是指在化学理论知识的基础上,通过一定的化学原料比例调配、化学反应操作等,再利用先进的化学设备、化学技术等,确保化学生产活动能够顺利进行。在具体的化学生产过程中,化学工程技术不仅满足了化学生产过程中的相关要求,同时也在一定程度上保障了化学产品的质量。
  1.2化学生产概述
  化学生产工业是第三产业中的重要组成部分,主要包括化工原料、化学生产工艺、化学成品分析和纯化等部分组成。无论是社会生产,还是人们的生活,都离不开化学工业。如,农业要得到更快的发展,必然离不开化学肥料的帮助。同时,化学生产工业的发展,也对周围的环境带来了一定的危害。例如,化学肥料在促进农业发展的同时,其中的有害成分也在一定程度上对周围的环境产生了污染。因此,在发展化学生产工业的过程中,必须要加强化学工程技术的应用,进一步减少其对周围环境的污染,促使其沿着可持续发展的道路,健康发展。
  2化学工程技术的热点分析
  2.1绿色化学反应技术
  绿色化学反应技术主要是指利用一些化学方法、化学技术,将一些对人身体有害的物质、破坏环境的化学溶剂、化学原料等进行减少,或消除。绿色化学反应技术应用领域较为广泛,无论是造纸、农药,还是高分子材料、能源中,都可以看到绿色化學反应技术。绿色化学反应技术顺应了时代的潮流,符合当前我国社会可持续发展的理念。在环保意识逐渐提高的背景下,通过绿色化学反应技术在化学工业生产中的应用,可借助于化学技术和化学方法,从源头上解决污染问题。例如,在生产尼龙丝的时候,传统的生产过程中必须要使用含有苯的石油化工原料,因此,在生产的过程中,会对周围的环境带来一定的污染。而通过率色化学反应技术的应用,可以采用生物原料替代含有苯的石油化工原料,从源头上减少了生产过程中带来的环境污染现象。除此之外,绿色化学反应技术在食品生产中也扮演着重要的作用。通过绿色化学反应技术的应用,农作物生长的过程中,使用固氨替代原来使用的氮肥,以保障农作物的正常发育。当农作物在生长的过程中,遇到病虫害时,通过绿色化学反应技术的应用,利用基因工程技术,将农作物上的病虫害基因进行转移,减少化学杀虫剂的使用,不仅提高了农作物的产量,也保障了食品的安全。
  2.2超临界化学反应技术
  所谓的超临界化学反应技术,主要是指在化学生产的过程 中,利用超临界流体技术和特点,将化学反应的特征进行改变,并对传热系数和传质系数进行优化,进而对压力和温度进行合 理的控制,以达到降低化学生产过程中的能耗。而超临界流体 的状态、压力、温度均位于气态和液体之间,并且超临界流体的 特性既具备气体的压缩性和高扩散性,又具备液体的溶解能力,其粘度与气体相近,其密度则与液体相近,其扩散性则处于气体 和液体之间。目前,超临界化学反应技术主要在无机物材料、复合材料、高分子材料中得到了广泛的应用。并且最为常用的主要包含三 种技术方法:第一、抗溶剂法:主要应用在制备超临界流体有机 物、爆炸物质时;第二、压缩抗溶剂法:主要应用在微球类、微孔 类物质的加工过程中,以及聚合物和药物分子共沉过程中,该技 术方法较为简单成熟;第三、快速膨胀法:主要应用于固体颗粒 状化学产品的制备过程中。除此之外,超临界化学反应技术还被广泛的应用到化学分 析中,如将其与色谱技术有机结合到一起,在色谱研究的过程 中,更加准确、更加高效。
  2.3分离技术
  分离技术是化学工程技术中最为常见的一种,传统的分离技 术主要有蒸馏、结晶、萃取、吸附、电泳等。但随着科学技术的进 一步发展,原有的分离技术已经无法满足现代生产的需求。在这 种情况下,大量的新分离技术被研究出来,并得到了广泛的应用。传统的分离技术主要是利用物质的沸点不同,进而将不同 的物质进行分析,但在新分离技术中,可以通过不同材料与混合 物进行分别发生化学反应,从而产生出与混合物不同的新气体、新固体物质,从而对其进行分析。除此之外,在新分离技术中,还可以针对不同的物质特性,采用不同的分离方式,如:离心分 离、热力学传导分离、超声分离等。
  2.4传热技术
  传热技术也是化学工程技术中最为常见的一种。通过传热 技术,可以对换热器设备进行优化、改进,提高其持续放热的能 力和传热效率,进而达到提高化学生产水平的目的。新的传热技术主要包括强化传热和微细尺度传热两种模 式。其中,强化传热主要是利用机械调试传热方式,对其进行优 化改革之后,实现对外散热的一个过程;而微细尺度 传热则是利 用微米技术、纳米技术中的空间和时间尺度,而实现的一种热传 导、热辐射过程。通过传热技术在化学生产中的应用,减少了其 生产过程中的能源损耗,并提升了化学生产的效率[5]。但需要注 意的是,传热技术在使用的过程中,必须要将冷热流体之间的温 度进行合理的控制,确保其温差之间的平衡性。
  3如何进一步发展
  (1)不断提高化学工程技术 为了进一步促进化学生产工业的发展,必须要不断提高化 学工程技术。一方面,要对传统的化学工程技术进行优化,取其 精华、弃之糟粕,提高化学工程技术在生产中的应用;另一方面,在利用化学工程技术的过程中,要对其产生的其他产物进行有 效的处理,或者对其进行二次利用,以减少环境的污染,促进社 会的可持续发展。(2)加强化学工程技术人才的培养 高校作为化学工程技术人才培养的主要场所,必须要完善 人才培养机制,不仅使其掌握基本的专业理论知识,还要使其参 加实践,积累丰富的经验,并促使其在实践的过程中,不断提高 自己的创新能力;同时,化学生产企业的人力资源部门,也应加 强企业内部相关技术人员的专业培训,不断提高其技术水平,以 实现化学生产工业得以快速发展。
  4结语
  在 化学工程中引入自动化技术能够最大限度的发挥利用 能源的功能,并应用环保绿色能源促进发展经济,从而使经 济与环境得到绿色协调发展。化学工业目前的发展方向向化 学工程自动化发展。随着自动化的快速发展,提出了更高的技术掌握要求和 标准,人们在应用实践过程中,必须具备丰富的实践能力,掌握实践技术和强劲的理论知识。
  参考文献:
  [1]侯海霞,柯杨,王胜壁.解析化学工程技术在化学生产中的应用[J].山东工业技术,2015(14):91.
  [2]于振永.化学生产中的化学工程技术的有效应用探讨[J].化工管理,2016(9):106.
  [3]王仁杰.试述化学工程技术在化学生产中的应用[J].化工管理,2016(8):80.
  [4]石楠.化学工程技术在化学生产中的应用[J].化工设计通讯,2017,43(4):164.
  [5]祝诗萌.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].化工管理,2017(8):239.
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