緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇化學(xué)工程及技術(shù)范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

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。化本文由收集整理學(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?；瘜W(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。化學(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?；瘜W(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，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，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

篇（2）

我們所謂的溫室氣體，主要指的就是二氧化碳。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產(chǎn)，還是現(xiàn)階段科技含量高，日趨現(xiàn)代化、國際化的社會(huì)化大生產(chǎn)，這些工廠每年要向大氣排放數(shù)萬甚至數(shù)十萬噸的二氧化碳。這些二氧化碳?xì)怏w的排放，成為了造成全球性的溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?。而在?yīng)對氣候變化的法律法規(guī)出臺(tái)之前的相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)，造成這一現(xiàn)象的那些工廠卻不用為溫室效應(yīng)負(fù)擔(dān)任何一點(diǎn)費(fèi)用現(xiàn)在這一狀況已經(jīng)得到了明顯的改善，許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學(xué)技術(shù)，來達(dá)到減少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企業(yè)將二氧化碳作為化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一種原材料來使用。例如，有的化工企業(yè)將其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w作為一種原材料來生產(chǎn)尿素。僅這一種工藝，就可以使該企業(yè)的每年的二氧化碳?xì)怏w排放量減少數(shù)十萬噸。

2 化學(xué)工程技術(shù)使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)逐步向前推進(jìn)

傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)，給我們的生活創(chuàng)造了非常豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)和能源。其在對人類歷史的發(fā)展進(jìn)步的工程中所做的貢獻(xiàn)是不不忽略的。但是昵，又由于化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)過后的殘余物中，存在著大量的有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)又造成了很多環(huán)境污染問題以及生態(tài)平衡的失調(diào)。這樣，就又阻礙了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)發(fā)展。新世紀(jì)，面對嚴(yán)峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇，成為了歷史的必然。實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為了我國的一項(xiàng)基本的國策。作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分的化學(xué)工業(yè)，在這一基本國策的指導(dǎo)之下，最行之有效的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學(xué)的開發(fā)和利用。綠色化學(xué)，不單單是指那些對環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學(xué)生產(chǎn)過程，更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價(jià)格平民化的化學(xué)化工技術(shù)的研究以及應(yīng)用。綠色化學(xué)的生產(chǎn)過程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理，或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點(diǎn)便是在生產(chǎn)的過程中，最大程度地充分利用資源，使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實(shí)執(zhí)行。

3 化學(xué)工程技術(shù)的新熱點(diǎn)

3.1 化學(xué)超臨界反應(yīng)技術(shù)

超臨界的化學(xué)反應(yīng)技術(shù)是指反應(yīng)過程中的溫度和壓力都在臨界點(diǎn)之上，這樣的狀態(tài)往往是液體和氣體之間。這樣形式的存在被廣泛運(yùn)用到生物化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域，已經(jīng)顯示出很好的效益，發(fā)展前景很好，但近年來的探究和發(fā)展階段仍處于初級，待進(jìn)一步深入研究。

3.2 綠色化學(xué)研究技術(shù)

綠色化學(xué)由于能夠有效避免對環(huán)境的污染，近年來備受推崇。綠色化學(xué)就是指利用化學(xué)反應(yīng)技術(shù)來充分利用資源、減少污染物的產(chǎn)生來起到對環(huán)境的保護(hù)。比如，它可以對產(chǎn)生污染物的相關(guān)溶劑和廢料進(jìn)行處理，利用原子技術(shù)或高選擇性的化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)處對環(huán)境有利的產(chǎn)品，這不僅能夠增加經(jīng)濟(jì)效益而且?guī)砜捎^的社會(huì)效益。

3.3 分離技術(shù)的新研究

首先，分離技術(shù)強(qiáng)調(diào)對生產(chǎn)設(shè)備的強(qiáng)化，其次是生產(chǎn)技術(shù)?？偨Y(jié)來說就是將設(shè)備更新，將生產(chǎn)率提高的技術(shù)都屬于化學(xué)分離技術(shù)的結(jié)果。古老的分離技術(shù)方法是利用各種材料沸點(diǎn)不同將其分離然后做研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各領(lǐng)域研究合作分工改變?yōu)榉蛛x技術(shù)新發(fā)展提供了廣闊的前景。比如近年來，在力學(xué)的傳遞以及多相流方面，采用信息技術(shù)發(fā)生分離，還有分子的模擬就很大的提高了預(yù)測熱力學(xué)平衡的水平，對分子的人為設(shè)計(jì)加速了分離等等。因此進(jìn)一步研究高效的分離技術(shù)有著深遠(yuǎn)的意義。

4 傳熱過程新的研究發(fā)展方向

4.1 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。

4.2 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)。

4.3 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)。

4.4 與材料科學(xué)和信息工程相結(jié)合

篇（3）

1概述

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種化學(xué)制品已經(jīng)充斥在我們周圍，成為我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中不可或缺的基本物品。然而，這些物品的原材料生產(chǎn)，都是來自于化學(xué)工程與工藝?；瘜W(xué)工程與工藝是通過對化學(xué)材料的處理，從而實(shí)現(xiàn)了化學(xué)生產(chǎn)的環(huán)保資源的高效優(yōu)化，生產(chǎn)過程也變得非常完善。尤其是當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也隨之帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，化學(xué)工程與工藝更是要朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展，尤其是與化學(xué)工程工藝相關(guān)而且環(huán)境問題息息相關(guān)的行業(yè)，例如石油化工行業(yè)、材料化工行業(yè)、生物化工行業(yè)等，這些都是利用化學(xué)工程與工藝的技術(shù)來帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的行業(yè)，對于我國社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來說，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。所以利用高新科技實(shí)現(xiàn)的化學(xué)工程與工藝，不僅有利于科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步，而且對于經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展來說意義重大。尤其是目前化學(xué)工程與工藝正朝著高精化、自動(dòng)化、數(shù)字信息化的方向發(fā)展，加強(qiáng)對化學(xué)工程工藝的研究是非常有必要的。

2化學(xué)工程工藝

化學(xué)工程與工藝是涵蓋冶煉、藥物生產(chǎn)、食品加工、材料化工、印刷業(yè)等多行業(yè)一門科學(xué)，其實(shí)現(xiàn)是以化學(xué)的基本理論知識為基礎(chǔ)的，具有工業(yè)特色的技術(shù)?；瘜W(xué)工程工藝涵蓋了原有化學(xué)的理論知識，結(jié)合了現(xiàn)代最新的環(huán)保思想和理念，對于促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展、人類的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)化來說意義重大。目前環(huán)境保護(hù)越來越被人們所看重，也是人們在物質(zhì)經(jīng)濟(jì)條件逐漸優(yōu)越的前提下追求更高質(zhì)量生活的體現(xiàn)。而化學(xué)工程工藝的相關(guān)研究，這實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)過程、提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑，它的出現(xiàn)，能夠使人們在減能節(jié)排的前提下使其經(jīng)濟(jì)利益最大化，也是目前更多企業(yè)愿意嘗試和追求的環(huán)保生產(chǎn)途徑。科技的發(fā)展帶動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的提升勢必會(huì)對自然環(huán)境造成破壞，在綠色環(huán)保、減能節(jié)排的前提下，化學(xué)工程工藝勢必為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展帶來新的契機(jī)，這對于社會(huì)發(fā)展來說，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。新型的化學(xué)工程工藝與傳統(tǒng)的化工相比，更加注重環(huán)境保護(hù)，更加看重生產(chǎn)效率，例如綠色化工技術(shù)、最新的分離技術(shù)以及超臨界流體萃取技術(shù)等，都是當(dāng)前化學(xué)工程工藝最新興的生產(chǎn)技術(shù)。

3綠色化工技術(shù)

綠色環(huán)保、節(jié)能減排是當(dāng)前企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)一直看重和強(qiáng)調(diào)的生產(chǎn)方式，化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)，則是對綠色環(huán)保的工業(yè)生產(chǎn)的最好的詮釋，綠色化學(xué)工程又被人成為環(huán)境優(yōu)化化學(xué)工程，核心理念就是注重環(huán)境保護(hù)、降低環(huán)境污染、節(jié)能減排，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染與企業(yè)生產(chǎn)利益最大化之間的最佳平衡，對人類的健康和發(fā)展具有非常積極的意義。所以綠色化學(xué)工程工藝就是在化學(xué)工程過程中原材料選取、催化劑選用以及化學(xué)反應(yīng)過程中都在強(qiáng)調(diào)綠色化工的理念，從而從化學(xué)工程生產(chǎn)的源頭阻止環(huán)境污染，促進(jìn)廢物利用。

3．1選用綠色化學(xué)原料

綠色化工源頭做起就需要對化學(xué)工程的原材料入手，通過選擇綠色環(huán)保的、無害的化學(xué)化學(xué)物質(zhì)作為企業(yè)生產(chǎn)的原材料，在根本上減少或消除化工生產(chǎn)的污染物的排放，進(jìn)而將對環(huán)境污染源消滅在萌芽之中。當(dāng)前，在企業(yè)生產(chǎn)中原材料的選取非常重要，尤其是在各種高新科技的快速發(fā)展下，各種化工原材料、催化劑、溶劑等都已經(jīng)能夠加工成無毒無害或低毒少害的化學(xué)材料，所以在針對化學(xué)工程原材料選取時(shí)，盡量選擇使用高新技術(shù)生產(chǎn)的無毒無公害的原材料，或者采用天然的植物、農(nóng)作物或其他很多自然生物作為企業(yè)生產(chǎn)的原材料，從而有效地促進(jìn)化學(xué)工程原材料綠色化，從根本上消除自然環(huán)境污染源。

3．2選用綠色化學(xué)催化劑

在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，很多都需要催化劑來加速整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過程，從而節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間成本，提升經(jīng)濟(jì)收益。然而，在傳統(tǒng)的化學(xué)工程生產(chǎn)過程中，很多催化劑雖然加速了化學(xué)反應(yīng)的過程，但是在污染物生產(chǎn)和排放量等方面，都對環(huán)境造成了很嚴(yán)重的污染。目前在綠色化工技術(shù)中，大都采用天然無公害的催化劑的開發(fā)和使用，在化學(xué)工程中，盡量選擇無污染公害或少污染的催化劑替代傳統(tǒng)的污染重的催化劑，從而促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)工程的綠色無公害。目前，部分化學(xué)工程工藝研究人員發(fā)現(xiàn)一種烷基化固相催化劑，其在促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的過程中基本上能夠做到無污染物排放，同時(shí)能夠加大廢棄物的使用率，這對于企業(yè)綠色化工生產(chǎn)來說，將是一個(gè)很大的福音。

3．3選擇綠色的化學(xué)反應(yīng)

在企業(yè)化工成產(chǎn)過程中，會(huì)有很多化學(xué)反應(yīng)，而對于這些化學(xué)反應(yīng)的選擇，盡量提升化學(xué)反應(yīng)的選擇性，從而將化工過程中減少污染排放和能源消耗，使生產(chǎn)物更加純凈化、提取更加便捷。以石油化工生產(chǎn)為例，對于烴類的處理常常選擇氧化處理，這個(gè)操作會(huì)對生產(chǎn)物造成污染和破壞，所以在石油化工生產(chǎn)過程中，要盡量避免此種反應(yīng)，通過優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性，選擇綠色生產(chǎn)，從而提升整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的綠色生產(chǎn)過程。

4化工分離技術(shù)

在化學(xué)工程工藝中，有很多物質(zhì)都是混合的，對于化工企業(yè)的生產(chǎn)來說，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能符合生產(chǎn)所需的，那么在化學(xué)工程工藝的物質(zhì)分離技術(shù)，則是將物質(zhì)進(jìn)行凈化、提純的重要過程，是使物質(zhì)從雜亂無章、無規(guī)律的變化，通過外在作用力，如壓力、重力、溫度、電磁場等作用下能夠有序的轉(zhuǎn)變的過程，而過程中是需要消耗能量的，而這種過程這是化學(xué)工程工藝中的物質(zhì)分離技術(shù)。在化工分離技術(shù)中，應(yīng)用最為廣泛的是蒸餾法，這種方法的實(shí)現(xiàn)是通過外在的燃料燃燒對物質(zhì)進(jìn)行加熱，通過混合物中不同物質(zhì)的氣化溫度點(diǎn)，來充分掌握加熱溫度的變化，使得混合物的溫度在預(yù)期溫度點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)加熱，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)物質(zhì)氣化分離。在我國，對于蒸餾分離的技術(shù)和工程實(shí)現(xiàn)，都已經(jīng)積累了深厚的理論知識和豐富的應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為我國的化工也生產(chǎn)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。但是，蒸餾法整體來說速度比較慢，效率相對較低，所以在化學(xué)工程分離技術(shù)的實(shí)現(xiàn)中，目前推出了各種熱門的物質(zhì)分離方法和技術(shù)，無論是在時(shí)間效率上、還是在生產(chǎn)成本上，都能很好地應(yīng)用在企業(yè)化工生產(chǎn)過程中。

4．1膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是當(dāng)前化學(xué)工程工藝領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離技術(shù)中比較流行的分離方法，在環(huán)保節(jié)能、低污染、高效率等諸多方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。膜分離技術(shù)是以各種材質(zhì)的膜作為基本的分離介質(zhì)，膜的介質(zhì)可以采用氣體材質(zhì)、固體材質(zhì)、液體材質(zhì)或混合材質(zhì)，最終構(gòu)成一個(gè)膜兩邊互不連通的界面，根據(jù)其自身的滲透特性，在不同的外在作用力(例如重力、壓力、電磁場、滲透壓差)下，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離。按照膜不同材質(zhì)劃分，常見的膜有包括支撐液膜、乳化液膜的液體材質(zhì)膜以及無機(jī)材料膜、聚合物膜的固體材質(zhì)膜，這些膜的材質(zhì)、特性不同，最終實(shí)現(xiàn)的分離過程也不盡相同，有滲透、電滲析、微濾、液膜分離等，這些分離技術(shù)和過程在氣體干燥、廢水處理等方面廣泛應(yīng)用，正式因?yàn)槟し蛛x技術(shù)效率高、耗能少、工作條件需求低，也逐漸化學(xué)工程工藝中分離技術(shù)的主體。

4．2吸附技術(shù)

在分離技術(shù)發(fā)展迅速的今天，新型吸附技術(shù)也逐漸進(jìn)入了物質(zhì)分離工程中，通過變壓吸附、層析、模擬移動(dòng)長等分離方法，新型的吸附技術(shù)也成為了分離技術(shù)中的新型技術(shù)，在工業(yè)制造和化工生產(chǎn)中起到非常重要的作用。

4．3反應(yīng)分離耦合技術(shù)

反應(yīng)分離耦合技術(shù)是提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化化學(xué)工程生產(chǎn)過程、降低生產(chǎn)成本中發(fā)揮越來越重要的作用。反應(yīng)分離耦合技術(shù)是通過利用物質(zhì)分離來促進(jìn)反應(yīng)或通過物質(zhì)反應(yīng)來促進(jìn)分離的一種化工分離技術(shù)，整個(gè)技術(shù)的應(yīng)用效率非常高，操作費(fèi)用也很低。以醋化反應(yīng)為例，該反應(yīng)過程就是在精餾塔中進(jìn)行可逆的醋化反應(yīng)，利用精餾的反應(yīng)來分離醋和水，同時(shí)逆向反應(yīng)也能夠加強(qiáng)醋化過程，從而在原料成本等多方面節(jié)約成本。

5超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體又稱為SCF，是SupercriticalFluid的縮寫，一般的氣體或液體在溫度或者壓力的持續(xù)變化下，達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)就會(huì)發(fā)生氣體到液體的變化或者液體向氣體的變化，但是，超臨界流體是某種流體物質(zhì)在達(dá)到臨界壓力點(diǎn)或溫度點(diǎn)時(shí)，如果持續(xù)提升外界條件，該流體密度不斷增加，但是并沒有真正發(fā)生液化或氣化的現(xiàn)象，此時(shí)的物體就成為超臨界流體，該流體既具有氣體的特性，又具有也提到特質(zhì)，利用超臨界流體來實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離的技術(shù)，則被稱為SCFE超臨界流體萃取技術(shù)，該技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用在食品加工、化學(xué)工程和企業(yè)生產(chǎn)、生物制藥等諸多領(lǐng)域。SCFE的超臨界流體萃取技術(shù)，是對混合物進(jìn)行施加溫度或壓力的條件，從而使其進(jìn)入超臨界狀態(tài)，進(jìn)而使萃取物從其中分離出來，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離。流體物質(zhì)在超臨界狀態(tài)下，融合了氣體和液體的綜合特性，密度上比氣體大得多，一般與液體比較接近，但是粘性度方面則與氣體接近，比液體小得多，而且超臨界流體自身的溶解度非常高、而且很容易流動(dòng)和擴(kuò)散，而且在壓力或溫度的臨界點(diǎn)，能隨著外加條件的微小變化，密度則發(fā)生顯著變化，極易實(shí)現(xiàn)混合物中萃取物的提取和分離。利用超臨界流體萃取技術(shù)，一般是使用流體作為萃取物的溶劑，使其進(jìn)入超臨界狀態(tài)，然后與物料進(jìn)行接觸，使其中的萃取物溶于流體中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)萃取物與物料的分離，而后降低外在施加條件，如降低壓力或溫度，流體密度發(fā)生變化，溶解度降低，萃取物則很容易從流體溶劑中解析出來，從而實(shí)現(xiàn)萃取物的分離。利用SCFE的超臨界流體萃取技術(shù)來實(shí)現(xiàn)物料萃取物的分離，在提取速率、萃取物兼容范圍等方面都非常優(yōu)異，而且外在條件是通過溫度或者壓強(qiáng)的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對流體密度、溶解度的控制，從而能夠有效地實(shí)現(xiàn)萃取物的分離，而且提取萃取物的純度非常高，對于化工生產(chǎn)來說非常重要。其次，流體溶劑的選擇一般選擇二氧化碳流體，這種低溫、無氧環(huán)境的操作可以有效地分離熱敏或容易氧化的物質(zhì)，此外，SCFE技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，可以從固體或中液體中快速提取有效地萃取物成分，整個(gè)過程無污染、耗能少，而且對于有機(jī)物的分離提取和精致都有非常顯著的功效。

6總結(jié)

化學(xué)工程工藝是目前涵蓋冶煉、藥物生產(chǎn)、食品加工、材料化工、印刷業(yè)等多行業(yè)的專業(yè)學(xué)科，其實(shí)現(xiàn)的專業(yè)技術(shù)對于企業(yè)的生產(chǎn)來說具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在化學(xué)工程工藝中，常見的技術(shù)有綠色化工技術(shù)，該技術(shù)是從原材料、催化劑以及化學(xué)反應(yīng)的過程中選取綠色無毒無公害的物質(zhì)和反應(yīng)選擇性來提升化工的低污染率，分離技術(shù)則是通過蒸餾分離、膜分離等分流技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的化工材料的分離，超臨界流體萃取技術(shù)則是采用超臨界流體對物料中萃取物的提取，通過改變外在條件來實(shí)現(xiàn)萃取物的提取，從而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離。這些化學(xué)工程工藝都在為企業(yè)的生產(chǎn)、化工過程等起到非常重要的作用，為促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

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篇（4）

1.2新的分離技術(shù)。隨著世界各國經(jīng)濟(jì)的快速增長，原有的分離技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化學(xué)生產(chǎn)的需要，只能夠進(jìn)行深層次的探討創(chuàng)新。所以，國內(nèi)外一起合作共同研究除了大量的新分離技術(shù)。由于這些新的分離技術(shù)剛剛研究出來，剛剛投入到化學(xué)生產(chǎn)中，所以不是很完善，還存在著許多的問題。這項(xiàng)研究的相關(guān)分子蒸餾在理論上的探討比較少，也沒有深入研究、設(shè)計(jì)刮模式分子蒸餾器。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，信息技術(shù)與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，分離技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中得到了極大的改善，取得了顯著的成果。后來，逐漸將信息技術(shù)融合到了分離技術(shù)當(dāng)中，產(chǎn)生膜分離技術(shù)、超臨界分離技術(shù)、超聲提取等先進(jìn)的新型分離技術(shù)。

1.3超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)。超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)是隨著綠色化學(xué)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種以超臨界流體作為化學(xué)反應(yīng)介質(zhì)或反應(yīng)物的新反應(yīng)技術(shù)。因?yàn)檫@種反應(yīng)物與臨界點(diǎn)相當(dāng)接近，所以其反應(yīng)速率相當(dāng)快，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了化學(xué)工業(yè)、生物工程、食品生產(chǎn)等領(lǐng)域當(dāng)中，對這些領(lǐng)域的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2傳熱過程中的新研究

2.1傳熱理論研究進(jìn)展。近幾年來，由于滴狀冷凝的實(shí)現(xiàn)與增長冷凝表面壽命等相關(guān)問題的影響，研究人員至今未將滴狀冷凝應(yīng)用到實(shí)際的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中?，F(xiàn)在的機(jī)械、石油化工以及航空航天技術(shù)仍然在使用沸騰傳熱方式，利用這種方式來進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。長期以來，人們一直致力于液體發(fā)生核態(tài)沸騰原因的探索，因?yàn)榉序v的形式多變又復(fù)雜，所以增加了研究的難度。尤其是在計(jì)算方面，更是存在一些嚴(yán)重的缺陷，使得計(jì)算的準(zhǔn)確率極低，而且還需要大量的實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)。除此之外，水沸騰時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些氣泡，這些氣泡會(huì)影響到加熱器的表面，使得計(jì)算的難度再次加大。這都是現(xiàn)階段急需解決的問題，也是現(xiàn)在研究的重點(diǎn)。

2.2微細(xì)尺度傳熱學(xué)研究進(jìn)展。微細(xì)尺度作為現(xiàn)代熱學(xué)中的一個(gè)分支，主要是研究熱學(xué)的一些規(guī)律以及微細(xì)的探討，研究前景非常廣闊。在研究微細(xì)尺度傳熱學(xué)的過程中，如果所研究的物體尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)比承載粒子的平均尺寸大，我們所假定的觀點(diǎn)依舊成立。但是由于我們研究的尺度比較微細(xì)，所以原來假定的那些影響因素會(huì)發(fā)生一些改變，導(dǎo)致液體流動(dòng)的規(guī)律發(fā)生變化。隨著近幾年來納米技術(shù)不斷進(jìn)步，逐漸受到人們的重視，生產(chǎn)中的諸多領(lǐng)域都在引用尺度微細(xì)傳熱學(xué)，如高度集成的電子設(shè)備、微型熱管等。

2.3強(qiáng)化傳熱過程的研究進(jìn)展。要想優(yōu)化傳熱過程，就必須從換熱設(shè)備方面進(jìn)行研究分析，優(yōu)化設(shè)備，從而提高傳熱效率。換熱設(shè)備主要就是進(jìn)行熱量的傳遞，熱量傳遞有逆流、順流、交差流、混合流等四種方式，其中逆流過程中產(chǎn)生的溫差是最大的，順流產(chǎn)生的溫差是最小的。我們應(yīng)該想辦法改進(jìn)換熱設(shè)備，使其能夠持續(xù)對外放熱，以此達(dá)到本次研究的目的。例如：我們可以發(fā)明一些新的換熱設(shè)備，采用新的傳熱材料應(yīng)用到設(shè)備當(dāng)中；改進(jìn)原有的傳熱設(shè)備生產(chǎn)工藝；參照原有的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)對方案進(jìn)行優(yōu)化等。

3化學(xué)工程未來發(fā)展動(dòng)態(tài)

時(shí)代在進(jìn)步，科技在發(fā)展，大量的科技產(chǎn)品及技術(shù)不斷出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，并且被廣泛的應(yīng)用，這就給化學(xué)工程的研究提出了新的研究方向。那就是在今后的發(fā)展當(dāng)中，如何給新技術(shù)的引用提供一些良好的服務(wù)及體系，并且將新形成的理論完善，使化學(xué)工程不斷進(jìn)步，朝著新的目標(biāo)發(fā)展。其次，現(xiàn)在主張全面發(fā)展，我們應(yīng)該研究一下信息、生物、能源、環(huán)境等方面的技術(shù)，將這些與化學(xué)向結(jié)合，為化學(xué)工程的發(fā)展做出良好的鋪墊。

篇（5）

1、快速膨脹法，該方法主要用于固體顆粒狀的物質(zhì)的制備；

2、壓縮抗溶劑發(fā)，主要用于制備微孔、微球類的物質(zhì)，所以在藥物分子及聚合物共沉上應(yīng)用較多，也較成熟；

3、抗溶劑法，通常該方法會(huì)應(yīng)用在制備爆炸性物質(zhì)和不溶于單一超臨界流體的有機(jī)物上等。除了以上在制備材料方面的突出貢獻(xiàn)，超臨界流體技術(shù)還在分析化學(xué)中大展拳腳。它與色譜技術(shù)相結(jié)合，能在色譜研究中得到比氣象色譜更高效，比液相色譜更精準(zhǔn)的超臨界流體色譜。更由于它的高效和低成本使得超臨界流體技術(shù)在石油化工、環(huán)境保護(hù)還有醫(yī)藥化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛使用。

2綠色化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用

綠色化學(xué)指用化學(xué)的技術(shù)和方法，再結(jié)合其他學(xué)科的知識來減少或者消除化學(xué)對于人類的危害、社會(huì)的危害以及環(huán)境的危害。從源頭的原材料開始，到生產(chǎn)過程中的試劑和介質(zhì)還有催化劑，到最后的產(chǎn)物及副產(chǎn)物都要求綠色、環(huán)保、無毒害，還有就是“原子經(jīng)濟(jì)性”的“零排放”。像在綠色無毒原料控制方面，石油化工原料就可以改變成生物原料的。制作尼龍可以不用含苯的石油化工原料，改成生物原料，生物原料的淀粉及纖維素等在酶催化反映下也能形成己二酸，這樣一樣可以制作尼龍，而且對人體和環(huán)境都危害極小。再比如在反應(yīng)過程中對介質(zhì)、溶劑等的控制，也要求無毒無害，在有機(jī)反應(yīng)中水就是很好的溶劑，不僅對環(huán)境無害還能節(jié)省到有機(jī)反應(yīng)中的官能團(tuán)的保護(hù)還有去保護(hù)等環(huán)節(jié)，所以也省工藝省時(shí)間了。還有反應(yīng)中用的綠色催化劑，綠色催化劑能更加正對性，更加高效地參與化學(xué)反應(yīng)，并且得到的副產(chǎn)物少。在有機(jī)合成反應(yīng)中，綠色催化劑的應(yīng)用顯得尤為重要。像不對稱合成反應(yīng)中，催化劑不僅為化學(xué)農(nóng)藥和精細(xì)化工提供反應(yīng)需要的中間體，有的還能為反應(yīng)提供綠色的合成技術(shù)。比如酶催化反應(yīng)、氫酯化反應(yīng)、還有不對稱酮反應(yīng)等。

3化學(xué)工程技術(shù)中的傳熱研究

化學(xué)反應(yīng)中傳熱的研究是化學(xué)工程的重要內(nèi)容，因?yàn)樗鼑?yán)重影響著一個(gè)反應(yīng)的能耗，反應(yīng)的進(jìn)程等。在微細(xì)尺度傳熱研究中，由于尺度微細(xì)，原有的傳熱假設(shè)及會(huì)發(fā)生變化，其流動(dòng)還有傳入的規(guī)律也會(huì)發(fā)生變化。目前在納米、微米、集成電子設(shè)備還有微型熱管領(lǐng)域中該傳熱研究交深入，取得了較不錯(cuò)的成果。而我們在改進(jìn)傳熱工藝和設(shè)備上也做足了研究，為了提高傳熱效率，我們可以改進(jìn)設(shè)備的性能，使其持續(xù)對外傳熱的能力提高，改變里面的傳熱材料和工藝的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)傳熱的效率。然而我們現(xiàn)在投入很多精力的滴狀冷凝技術(shù)的研究還沒能取得很好的成果。由于我們不能在維持物質(zhì)在滴狀的時(shí)候冷凝，同時(shí)冷凝表面壽命延長,所以目前這個(gè)難題還很難突破。還有就是我們在計(jì)算沸騰時(shí)的傳熱存在很多弊端，復(fù)雜的沸騰狀態(tài)不適用目前所有的傳熱計(jì)算方式，就研究沸騰傳熱的計(jì)算方法也是一大塊難題的，所以就滴狀傳熱技術(shù)的研究也將會(huì)是我們傳熱研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，如果該研究獲得進(jìn)展必將改變現(xiàn)在很多的化學(xué)生產(chǎn)工藝形式，將會(huì)帶領(lǐng)化學(xué)生產(chǎn)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。

篇（6）

1 新型反應(yīng)技術(shù)的研究

1.1 超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

超臨界液體是指在溫度和壓力都處于臨界點(diǎn)之上時(shí),此時(shí)狀態(tài)處于液體和氣體之間,具有這兩種狀態(tài)的雙重性質(zhì)。這種狀態(tài)的流體不僅在化學(xué)工業(yè)、生物化工、食品工業(yè)有廣泛的應(yīng)用,而且還在醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛,已經(jīng)顯示出巨大的魅力,極具發(fā)展前景。近年來,化學(xué)界將超臨界水氧化法應(yīng)用到保護(hù)環(huán)境的領(lǐng)域,但是都處于初級發(fā)展階段,很不成熟。

1.2 綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

綠色化學(xué)是指對環(huán)境不會(huì)造成污染的,有利于保護(hù)環(huán)境的化學(xué)工程。綠色化學(xué)簡單說就是采取化學(xué)的技術(shù)和方法來減少或消除那些對人類有害的、妨礙社區(qū)安全的、對生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不利影響的原料或溶劑等。綠色化學(xué)是將污染從源頭進(jìn)行消除的工程,因此很徹底,這主要包含原子經(jīng)濟(jì)性和高選擇性的反應(yīng),生產(chǎn)出對環(huán)境有利的材料,并且回收廢物循環(huán)利用的一門科學(xué)技術(shù)。

1.3 新的分離技術(shù)

從廣義上看,分離強(qiáng)化首先是對設(shè)備的強(qiáng)化,隨后對生產(chǎn)工藝進(jìn)行強(qiáng)化,整體來說就是只要能將設(shè)備變小、將能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)都是化工分離技術(shù)強(qiáng)化的結(jié)果,這樣不僅有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)也是化工分離技術(shù)的重要技術(shù)與主要趨勢之一。然而,古老的化工分離技術(shù)原理:利用沸點(diǎn)的不同,將不同的組分從分離塔里分離出來。隨著科技的發(fā)展及國內(nèi)外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景,但是這些在應(yīng)用中同樣也存在著很多問題,此項(xiàng)研究對相關(guān)分子蒸餾的基礎(chǔ)理論探究比較少,沒有在理論上充分說明和指導(dǎo),對設(shè)計(jì)刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究。隨著信息技術(shù)和科學(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,分離技術(shù)也隨之得到改善,取得了長足的進(jìn)步,逐漸信息技術(shù)引入到分離技術(shù)的研究與開發(fā)上,例如在研究熱力學(xué)和傳遞的性質(zhì)、多相流等方面,這些都是信息技術(shù)發(fā)生功效的主要分離技術(shù),再如分子模擬大大提高了預(yù)測熱力學(xué)平衡和傳遞性質(zhì)的水平。對分子的設(shè)計(jì)加速了可以加速分離,因此對研究和開發(fā)新的高效的分離劑有深遠(yuǎn)的意義。信息技術(shù)的引進(jìn)對于分離過程的深入產(chǎn)生了重要的作用,而且還能提高工作效率。

2 傳熱過程中一些新的研究進(jìn)展和方向

2.1 微細(xì)尺度傳熱學(xué)研究進(jìn)展

微細(xì)尺度是從空間尺度和時(shí)間尺度微細(xì)的探討和研究傳熱學(xué)規(guī)律,現(xiàn)在傳熱學(xué)中已經(jīng)自成一個(gè)分支,發(fā)展前景廣闊。當(dāng)物體的特征尺寸遠(yuǎn)大于載體粒子的平均尺寸即連續(xù)介質(zhì)時(shí)假定依然會(huì)成立,但是由于尺度的微細(xì),原來的假設(shè)的影響因素也會(huì)相對的發(fā)生變化,這就導(dǎo)致了流動(dòng)和傳入規(guī)律發(fā)生著變化。目前,微米、納米科學(xué)已經(jīng)取得長足的進(jìn)步,受到人們的廣泛關(guān)注,諸多領(lǐng)域都是圍繞微細(xì)尺度傳熱學(xué)進(jìn)行研究的。其中高集成度電子設(shè)備、微型熱管、多空介質(zhì)流動(dòng)傳熱等多項(xiàng)研究都是微熱尺度傳熱學(xué)研究取得的豐碩成果。

2.2 強(qiáng)化傳熱過程的研究進(jìn)展

這項(xiàng)研究主要是從改進(jìn)換熱器設(shè)備的形式入手,提高傳熱的效率,并想辦法改進(jìn)設(shè)備使其持續(xù)對外放熱,這種改進(jìn)包含發(fā)明新的傳熱材料和改進(jìn)生產(chǎn)工藝,將過去的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化等方法。

2.3 傳熱理論研究進(jìn)展

近年來,傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用,但至今仍未能很好的實(shí)現(xiàn),主要問題是如何獲得實(shí)現(xiàn)滴狀冷凝,并且使其冷凝表面壽命延長。改變冷凝界面的性質(zhì),將滴狀冷凝應(yīng)用到工業(yè)上進(jìn)行傳熱改造是傳播熱學(xué)研究的主要熱點(diǎn)之一。沸騰的傳熱方式不僅在機(jī)械、動(dòng)力和石油化工等傳統(tǒng)的工業(yè)之中廣泛使用,而且在航空航天技術(shù)等高科技領(lǐng)域也廣泛的應(yīng)用著。長期以來,人們都在對液體發(fā)生核態(tài)沸騰的主要原因和具有高換熱強(qiáng)度的機(jī)理進(jìn)行著深入的探究。由于沸騰的現(xiàn)象是復(fù)雜和多變的,這些都導(dǎo)致了我們不能利用常規(guī)的計(jì)算方法來計(jì)算出沸騰所能傳輸?shù)臒崃?。到現(xiàn)在為止,加熱器表面受到水沸騰時(shí)產(chǎn)生的氣泡的影響,這一問題是最需要得到解決的,也是研究的重點(diǎn)所在,對沸騰傳熱進(jìn)行計(jì)算大都采取機(jī)理模型,這種方法存在嚴(yán)重的缺陷就是計(jì)算的準(zhǔn)確率很低,而且需要大量的實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ),所以目前應(yīng)用的范圍較窄,目前沒有能較準(zhǔn)確計(jì)算沸騰傳熱的計(jì)算式,因此我們有另辟蹊徑,從新的角度來探究和研究問題,從基本理論出發(fā),提出新的理論與計(jì)算方法或研究出新的模型,將數(shù)學(xué)與之相結(jié)合計(jì)算出沸騰所傳出的熱量,這將成為今后研究的重中之重。

3 化學(xué)工程學(xué)科未來的發(fā)展動(dòng)態(tài)

篇（7）

引言

化學(xué)工程是研究化學(xué)工業(yè)為代表的，是對石化工業(yè)的生產(chǎn)過程中有關(guān)化學(xué)過程與物理過程的原理和規(guī)律進(jìn)行研究，并利用這些規(guī)律來解決工業(yè)裝置的建設(shè)。隨著石化工業(yè)的不斷發(fā)展，石化工業(yè)所涉及的范圍也越來越廣，因此重視化學(xué)工程技術(shù)的創(chuàng)新，并在石化工業(yè)裝置建設(shè)中得到實(shí)踐與發(fā)展是非常必要的。而同時(shí)，隨著石化工業(yè)裝置建設(shè)的發(fā)展，化學(xué)工程技術(shù)創(chuàng)新提供了必要的條件。

一、石化工業(yè)裝置建設(shè)中的主要改造的部分

在石化工業(yè)裝置中，工業(yè)爐是整個(gè)生產(chǎn)工藝中的重點(diǎn)設(shè)備，無論是煉油、有機(jī)原料的煉成和合成樹脂的工藝都需要借助不同工業(yè)爐完成。比如在煉油中，最為常見的石化工業(yè)裝置有裂解爐、轉(zhuǎn)化爐和加熱爐等。它們能夠按照不同的作用，不同的工藝要求，發(fā)揮不同的效果。但目前大多數(shù)的石化工業(yè)裝置仍然是根據(jù)其外形將工業(yè)爐分為五類：

1.管式加熱爐：按形狀分為圓筒爐、立式爐、箱型爐。管式爐爐體一般由鋼架及筒體（或箱體）組成，爐內(nèi)襯有耐火材料和隔熱材料，還有爐管系統(tǒng)、爐配件和煙囪等部分。根據(jù)其受熱形式有純輻射式和輻射-對流式。管式加熱爐是石油化工行業(yè)最常用的爐型，以后各節(jié)主要圍繞管式加熱爐展開介紹。

2.立式反應(yīng)爐：這類爐的爐體基本上是受壓容器，如甲烷化爐、中（低）溫變換爐、氣化爐、二段轉(zhuǎn)化爐等；另一部分類似平頂(底)或錐形頂(底)的常壓容器，如沸騰爐、蓄熱爐、煤氣發(fā)生爐等，爐體多數(shù)均有復(fù)雜的內(nèi)件和襯耐火材料，催化劑填料等。

3.臥式旋轉(zhuǎn)反應(yīng)爐：爐體呈臥式旋轉(zhuǎn)筒體，內(nèi)部裝有螺旋輸運(yùn)器或加熱爐管，外部有傳動(dòng)及減速裝置，如HF旋轉(zhuǎn)反應(yīng)爐等。

4.帶傳動(dòng)、升降投料裝置的反應(yīng)爐：這類爐設(shè)備類似容器，但外部有投料提升裝置，爐內(nèi)有內(nèi)襯或砌筑耐火和隔熱材料，如電熱爐等。

5.其他工業(yè)爐：焚燒爐：用于廢氣、廢液、廢渣的焚燒。將其中有害物質(zhì)經(jīng)焚燒轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)排出。如污泥焚燒爐、硫磺回收裝置焚燒爐。干燥爐：用于干燥工藝物料。熱載體爐：塑料廠用的較多。當(dāng)化學(xué)工程技術(shù)得到創(chuàng)新，石油化工裝置也需要做出相應(yīng)的改變，以發(fā)揮化學(xué)工程技術(shù)的作用，提升自我生產(chǎn)率。所以為了進(jìn)一步提升我國石油工業(yè)事業(yè)的發(fā)展，并且配合化學(xué)工程技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，石化工業(yè)裝置的主體——工業(yè)爐也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的改造。

二、化學(xué)工程技術(shù)創(chuàng)新在煉油方面的實(shí)踐與進(jìn)展

1.催化裂化技術(shù)

在煉油裝置中的創(chuàng)新體現(xiàn)催化裂化是石油煉制過程之一，是在熱和催化劑的作用下使重質(zhì)油發(fā)生裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸦瘹?、汽油和柴油等的過程。催化裂化的主要工程需要在裂解爐中完成，裂解爐，主要以石油餾分為原料，進(jìn)行熱裂解生產(chǎn)烯烴，其結(jié)構(gòu)特征為：立管加熱裂解爐。裂解爐大多數(shù)為立式鋼架結(jié)構(gòu)爐體，將幾種不同管徑組合成一組，爐底有油氣聯(lián)合噴嘴；對流室在頂部，為臥式盤管，預(yù)熱原料或燃料等。如今催化裂化技術(shù)已經(jīng)成為石化工業(yè)裝置建設(shè)中的核心技術(shù)，是石化工業(yè)煉油都需要用到的一種方式。在這項(xiàng)技術(shù)中就體現(xiàn)了許多化學(xué)工程技術(shù)的創(chuàng)新之處，如自動(dòng)開發(fā)的高效霧化噴嘴，PV高效旋風(fēng)分離器、油漿旋液除塵和煙氣能量回收等。這些技術(shù)的創(chuàng)新與使用，很好的解決了煉油中長期存在的回收煙氣壓力、取出多余熱量等難題。有效的提升了煉油的效率和環(huán)保性，讓煉油取得了更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.煉油裝置

煉油裝置中的核心部分為常壓裝置，是處理煉油的重要裝置。能有效提升其處理能力，降低能耗，提升拔除率。鎮(zhèn)海煉化與SEI對煉油裝置大型化開發(fā)應(yīng)用了一系列化學(xué)工程創(chuàng)新技術(shù)，如在兩段閃蒸、三級蒸餾節(jié)能型常壓蒸餾技術(shù)應(yīng)用其中，并使用真空技術(shù)來降低低壓降、高減壓的拔除率，是其研發(fā)出的煉油裝置成為目前國內(nèi)最大的長減壓裝置。經(jīng)過實(shí)際的投入運(yùn)用，該常減壓設(shè)置的處理能力達(dá)到了102%，總拔除率達(dá)到了79.12%，整個(gè)裝置的能耗量低至每噸11千克標(biāo)油。

3.催化重整技術(shù)創(chuàng)新

在煉油裝置中的體現(xiàn)催化重整是在催化劑的作用下，對油餾分中的烴類分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新排列成新的分子結(jié)構(gòu)的過程。石油在煉制的過程中需要在加熱、氫壓和催化劑發(fā)揮作用的共同環(huán)境中，讓原油中蒸餾所得的輕汽油餾分轉(zhuǎn)變成富含芳烴的高辛烷值汽油，并副產(chǎn)液化石油氣和氫氣的過程。催化重整中可以用作汽油調(diào)合組分，也可以使用芳烴抽提制取苯、甲苯和二甲苯，副產(chǎn)的氫氣是煉油廠中重要的氫氣來源。需要注意的是，制氫裝置轉(zhuǎn)化爐的結(jié)果與其他工業(yè)爐的結(jié)構(gòu)不同，爐管里都裝有催化劑，并在關(guān)于制氫反應(yīng)過程是在爐管內(nèi)完成的。爐內(nèi)溫度較高，達(dá)到1000°C，反應(yīng)介質(zhì)出口溫度為800°C左右。而催化重整技術(shù)的創(chuàng)新主要是在其中應(yīng)用了新型再生器催化劑分布器，能均勻的分布下料，有效提升反應(yīng)器的利用率和催化劑的再生治療。該技術(shù)在進(jìn)氣方式及氣體分配流動(dòng)技術(shù)也有所創(chuàng)新改進(jìn)，通過改善氣體的軸向及徑向分流的均勻性及提升了氣體在徑向床成內(nèi)的壓力降和氣體在軸向的壓力分布情況。這些技術(shù)方面的創(chuàng)新都有助于提升整個(gè)催化重整技術(shù)的效果。

4.新型塔板、填料和冷換設(shè)備

在改進(jìn)煉油中相關(guān)的化學(xué)工程技術(shù)中，選擇合適的材料能有效保證創(chuàng)新技術(shù)的效果發(fā)揮，并能幫助煉油廠的合理成本管理。新型規(guī)整的填料或亂堆填料已經(jīng)成為催化裂化中吸收穩(wěn)定塔和常減壓塔的主要材料。高效換熱器也已經(jīng)成為常減壓裝置的主要構(gòu)件，其能很好的回收煙氣熱能，將熱爐熱效率提升到90%以上。此外，表面蒸發(fā)冷凝器、表面多孔管換熱器也已經(jīng)在煉油裝置中得到廣泛的應(yīng)用與普及。

三、化學(xué)工程技術(shù)創(chuàng)新在有機(jī)原料方面

1.乙烯成套技術(shù)

自“九五”計(jì)劃以來，我國乙烯事業(yè)就開始快速的發(fā)展，僅2000年中國石化集團(tuán)公司的乙烯產(chǎn)量就達(dá)到287×104t，并且在乙烯成套技術(shù)方面有了很好的創(chuàng)新和發(fā)展。石化股份公司對裂解爐和分離工藝技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)，通過在文丘里管流量控制技術(shù)對裂解原料在眾多的輻射段爐管中的流量實(shí)現(xiàn)了精密的均勻分布控制；應(yīng)用“濕壁”模型解決了廢熱鍋爐結(jié)焦的問題。此外，在底部供熱和側(cè)壁供熱中是由輻射段，建立有效的供熱模式系統(tǒng)，讓供熱更快、更為均勻。乙烯分離技術(shù)一直是化學(xué)工程技術(shù)集中度非常密集的一個(gè)范圍，并且對于乙烯大型化節(jié)能效果與深冷條件都有著非常嚴(yán)苛的要求。通過對該技術(shù)的不斷研究與創(chuàng)新，在通過多種考慮后，石化公司選擇中型乙烯作為乙烯分離技術(shù)創(chuàng)新、改進(jìn)的切入點(diǎn)。如今該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功的在石油化工中得到使用。

2.甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移成套技術(shù)

甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移技術(shù)是芳烴技術(shù)中的一個(gè)重要組成單元，是滿足石油化工對二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究將HAT系列作為催化劑，并以此為基礎(chǔ)研制出大型軸向固定床反應(yīng)器和反應(yīng)器進(jìn)口氣體分布器，以提升甲苯歧化反應(yīng)的效率，并提升對二甲苯的回收率，滿足了石油化工對二甲苯日漸增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基轉(zhuǎn)移成套技術(shù)所使用的40×104t/a已經(jīng)安全、穩(wěn)定的使用了6年。

3.苯乙烯成套技術(shù)

在苯脫氫制成苯乙烯的成套技術(shù)中，乙苯脫氫軸徑向反應(yīng)器是該項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)。對反應(yīng)器中的原料與反應(yīng)物料流向進(jìn)行更合理、更環(huán)保、更節(jié)約的改進(jìn)，能降低對催化劑的使用量，并提升乙苯烯的制成率。華東理工大學(xué)在6×104t/a和10×4t/a的反應(yīng)器中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后，終于建立了兩維氣體的數(shù)學(xué)模型，并計(jì)算出反應(yīng)器入口處軸向催化器的氣封高度。另外，也有研究發(fā)現(xiàn)使用新型的高效靜態(tài)混合器，是解決原有反應(yīng)器入口處乙苯與水蒸氣在高溫和高速流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生的質(zhì)量偏離及乙苯脫氫轉(zhuǎn)化率偏低的問題的最好方式。

4.化工型MTBE合成及裂解一體化成套技術(shù)

化工型MTBE合成及裂解一體化技術(shù)為制出高純度的聚合級異丁烯，上海石油化工研究院就以下兩點(diǎn)進(jìn)行了創(chuàng)新：(1)使用帶有環(huán)柱形催化劑裝填構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)深液層塔盤的催化蒸餾技術(shù)的使用；(2)在預(yù)反應(yīng)器中是由外循環(huán)工藝，改變床層抽出的位置。這兩點(diǎn)的創(chuàng)新抓住了化工型MTBE合成及裂成一體化技術(shù)的關(guān)鍵所在，因此其所發(fā)生的效果也是顛覆性的。在MTBE裂解單元中使用固體酸裂解工藝技術(shù)，并適當(dāng)?shù)姆糯蠊潭ù卜磻?yīng)器，并對裂解產(chǎn)物分離和精餾塔系進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到很好的使用，以燕化公司為例，其所生產(chǎn)的高純度異丁烯很好的與丁基橡膠合成。

篇（8）

一、傳熱過程的一些新的研究進(jìn)展和方向

1.微細(xì)尺度傳熱學(xué)研究進(jìn)展

微細(xì)尺度是從空間尺度和時(shí)間尺度微細(xì)的探討和研究傳熱學(xué)規(guī)律，現(xiàn)在在傳熱學(xué)中已經(jīng)自成一個(gè)分支，發(fā)展前景廣闊。當(dāng)物體的特征尺寸遠(yuǎn)大于載體粒子的平均尺寸即連續(xù)介質(zhì)時(shí)假定依然會(huì)成立，但是由于尺度的微細(xì)，原來的假設(shè)的影響因素也會(huì)相對的發(fā)生變化，這就導(dǎo)致了流動(dòng)和傳入規(guī)律發(fā)生著惟妙惟肖的變化。目前，微米、納米科學(xué)已經(jīng)取得長足的進(jìn)步，受到人們的廣泛關(guān)注，諸多領(lǐng)域都是圍繞微細(xì)尺度傳熱學(xué)進(jìn)行研究的。其中高集成度電子設(shè)備、微型熱管、多空介質(zhì)流動(dòng)傳熱等多項(xiàng)研究都是微熱尺度傳熱學(xué)研究取得的豐碩成果。

2.傳熱設(shè)備研究進(jìn)展

通過近十年的研究，利用翅片可以達(dá)到促進(jìn)和增強(qiáng)傳熱的效果

3.強(qiáng)化傳熱過程的研究進(jìn)展

這項(xiàng)研究主要是從改進(jìn)換熱器設(shè)備的形式入手，提高傳熱的效率，并想辦法改進(jìn)設(shè)備使其持續(xù)對外放熱，這種改進(jìn)包括發(fā)明新的傳熱材料和改進(jìn)生產(chǎn)工藝，將過去的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化等方法。

4.傳熱理論研究進(jìn)展

近年來，傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，但至今仍未能很好的實(shí)現(xiàn)，主要問題是如何獲得實(shí)現(xiàn)滴狀冷凝，并且使其冷凝表面壽命延長。改變冷凝界面的性質(zhì)，將滴狀冷凝應(yīng)用到工業(yè)上進(jìn)行傳熱改造是傳播熱學(xué)研究的主要熱點(diǎn)之一。沸騰的傳熱方式不僅在機(jī)械、動(dòng)力和石油化工等傳統(tǒng)的工業(yè)之中廣泛使用，而且在航空航天技術(shù)等高科技領(lǐng)域也廣泛的應(yīng)用著。長期以來，人們都在對液體發(fā)生核態(tài)沸騰的原因和具有高換熱強(qiáng)度的機(jī)理進(jìn)行著深入的探究。由于沸騰的現(xiàn)象是復(fù)雜和多變的，這些都導(dǎo)致了我們不能利用常規(guī)的計(jì)算方法來計(jì)算出沸騰所能傳輸?shù)臒崃?。到現(xiàn)在為止，加熱器表面受到水沸騰時(shí)產(chǎn)生的氣泡的影響，這一問題是最需要得到解決的，也是研究的重點(diǎn)所在，對沸騰傳熱進(jìn)行計(jì)算大都采用機(jī)理模型，這種方法存在嚴(yán)重的缺陷就是計(jì)算的準(zhǔn)確率很低，而且需要大量的實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)，所以目前應(yīng)用的范圍較窄，目前沒有能較準(zhǔn)確計(jì)算沸騰傳熱的計(jì)算式，因此我們有另辟蹊徑，從新的角度來探究和研究問題，從基本理論出發(fā)，提出新的理論與計(jì)算方法或研究出新的模型，將數(shù)學(xué)與之相結(jié)合計(jì)算出沸騰所傳出的熱量，這將成為今后研究的重中之重。

5.與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合

計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步使化學(xué)中大量的計(jì)算問題和數(shù)據(jù)采集分析的問題得到了解決，同時(shí)解決了人力物力和財(cái)力，也增加了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度與精確度，主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)對計(jì)算流體力學(xué)和數(shù)值傳熱學(xué)上的主要貢獻(xiàn)，其主要的研究方法是數(shù)值模擬法。這種方法的特點(diǎn)是需要大量的數(shù)據(jù)計(jì)算，而且需要大量的實(shí)驗(yàn)作為補(bǔ)充，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和計(jì)算，有利于將數(shù)據(jù)直觀的表現(xiàn)出來，方式更加靈活多變，費(fèi)用更加低廉，并且得出結(jié)論的周期比較短，對于應(yīng)對此類問題計(jì)算機(jī)技術(shù)是最好的選擇。

二、化學(xué)工程學(xué)科未來的發(fā)展動(dòng)態(tài)

1.將化工過程與系統(tǒng)過程研究相結(jié)合

化學(xué)變化是一個(gè)復(fù)雜的過程，這是因?yàn)樾再|(zhì)決定的，其非對稱性和不平衡性打破了人們的慣性思維，使其控制因素增多，結(jié)構(gòu)尺度變多，其中結(jié)構(gòu)是對過程工程研究的中心問題，主要解決辦法是簡化其結(jié)構(gòu)，使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變得簡單，更具有使用價(jià)值；首先研究特殊系統(tǒng)，然后推理出一般性的結(jié)論，進(jìn)而推而廣之，這些都為解決結(jié)構(gòu)問題打下了良好的基礎(chǔ)，解決了復(fù)雜系統(tǒng)不容易被分析的問題，采用整體法和還原法研究復(fù)雜的系統(tǒng)有利于把握系統(tǒng)的主要變換方向，多尺度的思考問題的方式可以將過程問題轉(zhuǎn)換成平時(shí)的時(shí)間和空間問題，對研究化學(xué)工程的復(fù)雜結(jié)構(gòu)有好處。化學(xué)工程的這一轉(zhuǎn)變趨勢預(yù)示著化學(xué)正在向著應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)張，更加注重其實(shí)用性和價(jià)值性，而非學(xué)科本身理論的研究。這也在化學(xué)課堂上出現(xiàn)了明顯的改革，從只有實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)過程的化學(xué)轉(zhuǎn)換成有實(shí)驗(yàn)、有計(jì)算最后才產(chǎn)生結(jié)論的過程，這就需要化學(xué)與數(shù)學(xué)物理等相結(jié)合，甚至與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)化學(xué)過程的更好研究。

2.將化學(xué)工程與材料科學(xué)研究相結(jié)合

科學(xué)的進(jìn)步使大量新的技術(shù)和產(chǎn)品能源不斷涌現(xiàn)，并且在先進(jìn)技術(shù)的引導(dǎo)下得到了廣泛的應(yīng)用，這就為化學(xué)工程的研究提出了新的問題那就是如何為新的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展提供良好的服務(wù)并不斷形成新的完整的理論，化學(xué)工程的發(fā)展就此進(jìn)入老人一個(gè)新的發(fā)展階段。在學(xué)科研究的方法上更多的注重學(xué)科的交叉，更多的研究材料其中包括信息和化學(xué)、生物與化學(xué)、能源與化學(xué)、環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的工程學(xué)科，這些都為化學(xué)工程的發(fā)展提出了新的發(fā)展方向和研究課題，為化學(xué)的發(fā)展做了良好的鋪墊。

3.將化學(xué)工程與信息工程研究相結(jié)合

篇（9）

    傳熱過程的一些新的研究進(jìn)展和方向

    1微細(xì)尺度傳熱學(xué)研究進(jìn)展

    微細(xì)尺度是從空間尺度和時(shí)間尺度微細(xì)的探討和研究傳熱學(xué)規(guī)律,現(xiàn)在在傳熱學(xué)中已經(jīng)自成一個(gè)分支,發(fā)展前景廣闊.當(dāng)物體的特征尺寸遠(yuǎn)大于載體粒子的平均尺寸即連續(xù)介質(zhì)時(shí)假定依然會(huì)成立,但是由于尺度的微細(xì),原來的假設(shè)的影響因素也會(huì)相對的發(fā)生變化,這就導(dǎo)致了流動(dòng)和傳入規(guī)律發(fā)生著惟妙惟肖的變化.目前,微米、納米科學(xué)已經(jīng)取得長足的進(jìn)步,受到人們的廣泛關(guān)注,諸多領(lǐng)域都是圍繞微細(xì)尺度傳熱學(xué)進(jìn)行研究的.其中高集成度電子設(shè)備、微型熱管、多空介質(zhì)流動(dòng)傳熱等多項(xiàng)研究都是微熱尺度傳熱學(xué)研究取得的豐碩成果.

    2傳熱設(shè)備研究進(jìn)展

    通過近十年的研究,利用翅片可以達(dá)到促進(jìn)和增強(qiáng)傳熱的效果

    3強(qiáng)化傳熱過程的研究進(jìn)展

    這項(xiàng)研究主要是從改進(jìn)換熱器設(shè)備的形式入手,提高傳熱的效率,并想辦法改進(jìn)設(shè)備使其持續(xù)對外放熱,這種改進(jìn)包括發(fā)明新的傳熱材料和改進(jìn)生產(chǎn)工藝,將過去的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化等方法.

    4傳熱理論研究進(jìn)展

    近年來,傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用,但至今仍未能很好的實(shí)現(xiàn),主要問題是如何獲得實(shí)現(xiàn)滴狀冷凝,并且使其冷凝表面壽命延長.改變冷凝界面的性質(zhì),將滴狀冷凝應(yīng)用到工業(yè)上進(jìn)行傳熱改造是傳播熱學(xué)研究的主要熱點(diǎn)之一.沸騰的傳熱方式不僅在機(jī)械、動(dòng)力和石油化工等傳統(tǒng)的工業(yè)之中廣泛使用,而且在航空航天技術(shù)等高科技領(lǐng)域也廣泛的應(yīng)用著.長期以來,人們都在對液體發(fā)生核態(tài)沸騰的原因和具有高換熱強(qiáng)度的機(jī)理進(jìn)行著深入的探究.由于沸騰的現(xiàn)象是復(fù)雜和多變的,這些都導(dǎo)致了我們不能利用常規(guī)的計(jì)算方法來計(jì)算出沸騰所能傳輸?shù)臒崃?到現(xiàn)在為止,加熱器表面受到水沸騰時(shí)產(chǎn)生的氣泡的影響,這一問題是最需要得到解決的,也是研究的重點(diǎn)所在,對沸騰傳熱進(jìn)行計(jì)算大都采用機(jī)理模型,這種方法存在嚴(yán)重的缺陷就是計(jì)算的準(zhǔn)確率很低,而且需要大量的實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ),所以目前應(yīng)用的范圍較窄,目前沒有能較準(zhǔn)確計(jì)算沸騰傳熱的計(jì)算式,因此我們有另辟蹊徑,從新的角度來探究和研究問題,從基本理論出發(fā),提出新的理論與計(jì)算方法或研究出新的模型,將數(shù)學(xué)與之相結(jié)合計(jì)算出沸騰所傳出的熱量,這將成為今后研究的重中之重.

    5與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合

    計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步使化學(xué)中大量的計(jì)算問題和數(shù)據(jù)采集分析的問題得到了解決,同時(shí)解決了人力物力和財(cái)力,也增加了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度與精確度,主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)對計(jì)算流體力學(xué)和數(shù)值傳熱學(xué)上的主要貢獻(xiàn),其主要的研究方法是數(shù)值模擬法.這種方法的特點(diǎn)是需要大量的數(shù)據(jù)計(jì)算,而且需要大量的實(shí)驗(yàn)作為補(bǔ)充,采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和計(jì)算,有利于將數(shù)據(jù)直觀的表現(xiàn)出來,方式更加靈活多變,費(fèi)用更加低廉,并且得出結(jié)論的周期比較短,對于應(yīng)對此類問題計(jì)算機(jī)技術(shù)是最好的選擇.

    化學(xué)工程學(xué)科未來的發(fā)展動(dòng)態(tài)

    1將化工過程與系統(tǒng)過程研究相結(jié)合

    化學(xué)變化是一個(gè)復(fù)雜的過程,這是因?yàn)樾再|(zhì)決定的,其非對稱性和不平衡性打破了人們的慣性思維,使其控制因素增多,結(jié)構(gòu)尺度變多,其中結(jié)構(gòu)是對過程工程研究的中心問題,主要解決辦法是簡化其結(jié)構(gòu),使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變得簡單,更具有使用價(jià)值;首先研究特殊系統(tǒng),然后推理出一般性的結(jié)論,進(jìn)而推而廣之,這些都為解決結(jié)構(gòu)問題打下了良好的基礎(chǔ),解決了復(fù)雜系統(tǒng)不容易被分析的問題,采用整體法和還原法研究復(fù)雜的系統(tǒng)有利于把握系統(tǒng)的主要變換方向,多尺度的思考問題的方式可以將過程問題轉(zhuǎn)換成平時(shí)的時(shí)間和空間問題,對研究化學(xué)工程的復(fù)雜結(jié)構(gòu)有好處.化學(xué)工程的這一轉(zhuǎn)變趨勢預(yù)示著化學(xué)正在向著應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)張,更加注重其實(shí)用性和價(jià)值性,而非學(xué)科本身理論的研究.這也在化學(xué)課堂上出現(xiàn)了明顯的改革,從只有實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)過程的化學(xué)轉(zhuǎn)換成有實(shí)驗(yàn)、有計(jì)算最后才產(chǎn)生結(jié)論的過程,這就需要化學(xué)與數(shù)學(xué)物理等相結(jié)合,甚至與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)化學(xué)過程的更好研究.

    2將化學(xué)工程與材料科學(xué)研究相結(jié)合

    科學(xué)的進(jìn)步使大量新的技術(shù)和產(chǎn)品能源不斷涌現(xiàn),并且在先進(jìn)技術(shù)的引導(dǎo)下得到了廣泛的應(yīng)用,這就為化學(xué)工程的研究提出了新的問題那就是如何為新的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展提供良好的服務(wù)并不斷形成新的完整的理論,化學(xué)工程的發(fā)展就此進(jìn)入老人一個(gè)新的發(fā)展階段.在學(xué)科研究的方法上更多的注重學(xué)科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化學(xué)、生物與化學(xué)、能源與化學(xué)、環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的工程學(xué)科,這些都為化學(xué)工程的發(fā)展提出了新的發(fā)展方向和研究課題,為化學(xué)的發(fā)展做了良好的鋪墊.

    3將化學(xué)工程與信息工程研究相結(jié)合

篇（10）

2綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用

綠色化學(xué)指用化學(xué)的技術(shù)和方法，再結(jié)合其他學(xué)科的知識來減少或者消除化學(xué)對于人類的危害、社會(huì)的危害以及環(huán)境的危害。從源頭的原材料開始，到生產(chǎn)過程中的試劑和介質(zhì)還有催化劑，到最后的產(chǎn)物及副產(chǎn)物都要求綠色、環(huán)保、無毒害，還有就是“原子經(jīng)濟(jì)性”的“零排放”。像在綠色無毒原料控制方面，石油化工原料就可以改變成生物原料的。制作尼龍可以不用含苯的石油化工原料，改成生物原料，生物原料的淀粉及纖維素等在酶催化反映下也能形成己二酸，這樣一樣可以制作尼龍，而且對人體和環(huán)境都危害極小。再比如在反應(yīng)過程中對介質(zhì)、溶劑等的控制，也要求無毒無害，在有機(jī)反應(yīng)中水就是很好的溶劑，不僅對環(huán)境無害還能節(jié)省到有機(jī)反應(yīng)中的官能團(tuán)的保護(hù)還有去保護(hù)等環(huán)節(jié)，所以也省工藝省時(shí)間了。還有反應(yīng)中用的綠色催化劑，綠色催化劑能更加正對性，更加高效地參與化學(xué)反應(yīng)，并且得到的副產(chǎn)物少。在有機(jī)合成反應(yīng)中，綠色催化劑的應(yīng)用顯得尤為重要。像不對稱合成反應(yīng)中，催化劑不僅為化學(xué)農(nóng)藥和精細(xì)化工提供反應(yīng)需要的中間體，有的還能為反應(yīng)提供綠色的合成技術(shù)。比如酶催化反應(yīng)、氫酯化反應(yīng)、還有不對稱酮反應(yīng)等。

3化學(xué)工程中的傳熱研究

化學(xué)反應(yīng)中傳熱的研究是化學(xué)工程的重要內(nèi)容，因?yàn)樗鼑?yán)重影響著一個(gè)反應(yīng)的能耗，反應(yīng)的進(jìn)程等。在微細(xì)尺度傳熱研究中，由于尺度微細(xì)，原有的傳熱假設(shè)及會(huì)發(fā)生變化，其流動(dòng)還有傳入的規(guī)律也會(huì)發(fā)生變化。目前在納米、微米、集成電子設(shè)備還有微型熱管領(lǐng)域中該傳熱研究交深入，取得了較不錯(cuò)的成果。而我們在改進(jìn)傳熱工藝和設(shè)備上也做足了研究，為了提高傳熱效率，我們可以改進(jìn)設(shè)備的性能，使其持續(xù)對外傳熱的能力提高，改變里面的傳熱材料和工藝的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)傳熱的效率。然而我們現(xiàn)在投入很多精力的滴狀冷凝技術(shù)的研究還沒能取得很好的成果。由于我們不能在維持物質(zhì)在滴狀的時(shí)候冷凝，同時(shí)冷凝表面壽命延長,所以目前這個(gè)難題還很難突破。還有就是我們在計(jì)算沸騰時(shí)的傳熱存在很多弊端，復(fù)雜的沸騰狀態(tài)不適用目前所有的傳熱計(jì)算方式，就研究沸騰傳熱的計(jì)算方法也是一大塊難題的，所以就滴狀傳熱技術(shù)的研究也將會(huì)是我們傳熱研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，如果該研究獲得進(jìn)展必將改變現(xiàn)在很多的化學(xué)生產(chǎn)工藝形式，將會(huì)帶領(lǐng)化學(xué)生產(chǎn)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。

篇（11）

微化工技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)時(shí)間的大幅度縮短，從幾小時(shí)甚至幾十小時(shí)縮短至幾十秒，乃至幾秒，而且反應(yīng)容器的體積也得以縮小成為以升或毫升為單位的容器。微化工技術(shù)自形成以來，到如今僅僅經(jīng)過了20多年的發(fā)展階段，已經(jīng)憑借其特有的魅力讓我們對化工生產(chǎn)的前景充滿了希望。如利用可直接放大而且具有較高安全性，能夠比較容易控制反應(yīng)過程的技術(shù)，改變化學(xué)工業(yè)污染重、能耗高的傳統(tǒng)發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)綠色化工生產(chǎn)，提高化工生產(chǎn)的資源與能源利用的效率?；み^程中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)往往會(huì)受到來自于本文由收集整理傳遞速率或本征反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的控制或者處于兩者的共同控制下。

2 微化工系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)越性

2.1 有利于化學(xué)反應(yīng)的精確控制

微反應(yīng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理是對微管道中的連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)的運(yùn)用，從而準(zhǔn)確控制物料在反應(yīng)條件下的停留時(shí)間，而且這一方法的運(yùn)用，明顯減少了反應(yīng)物的所需用量，因此反應(yīng)時(shí)間大幅度縮短，而且顯著提高了精度，從而能夠?qū)⒁蛟谶^程的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的副產(chǎn)品清除掉。檢測時(shí)間因微組合化學(xué)合成與分析系統(tǒng)的應(yīng)用，將原來的2-3個(gè)小時(shí)縮短至不足一分鐘，而精度卻提高到仄摩爾（10-21mol）。

2.2 安全可靠

特征尺寸與火焰?zhèn)鞑ヅR界直徑相比，相對要小一些，而且微通道具有很強(qiáng)的傳熱能力，從而為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的順利進(jìn)行提供了條件。同時(shí)，也有效地抑制自由基爆炸反應(yīng)。由于微化工系統(tǒng)的換熱效率極高，再加上系統(tǒng)內(nèi)存有能夠滯留的物料，即使發(fā)生了自由基爆炸的情況，所造成的后果也屬于可控范圍內(nèi)，從而促使在過去于常規(guī)設(shè)備內(nèi)完成的具有較大危險(xiǎn)的化學(xué)反應(yīng)而不敢或不能進(jìn)行的試驗(yàn)，得以實(shí)現(xiàn)。

2.3 小試工藝不需中試可以直接放大

將微反應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)時(shí)，工藝放大的實(shí)現(xiàn)可以運(yùn)用增加微通道數(shù)量的方式，而不能選擇增加微通道特征尺寸。這樣就有效減少了中間的試驗(yàn)放大階段，提高了效率。由此可以看出小試工藝的突出優(yōu)勢在于最佳反應(yīng)條件可以直接進(jìn)入生產(chǎn)而不需要提前對其作出任何改變，有效解決了過去需要將常規(guī)反應(yīng)器放大的難題。

3 微反應(yīng)器的研究與應(yīng)用

3.1 微反應(yīng)器的設(shè)計(jì)

微反應(yīng)器作為一個(gè)微系統(tǒng)，其復(fù)雜性可見一斑，而且設(shè)計(jì)當(dāng)中覆蓋了多個(gè)領(lǐng)域的知識，對知識的綜合運(yùn)用提出了較高的要求。由此可以看出，微反應(yīng)器的各部件與微通道的制作都必須以精密的設(shè)計(jì)與研究作為基礎(chǔ)和前提。微通道對于熱交換和傳遞都有著重大的影響，因此存在著復(fù)雜的關(guān)系。微通道的直徑數(shù)量級單位為微米，所以流體所在的容器為微米量級寬度的管道，一般情況下雷諾準(zhǔn)數(shù)在幾十到幾百之間，粘滯力比慣性力大，流體為層流狀態(tài)。

3.2 微反應(yīng)器適合的類型

根據(jù)相關(guān)研究表明，微反應(yīng)器只能運(yùn)用于30%的精細(xì)化領(lǐng)域的有機(jī)反應(yīng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)收率、選擇性以及安全性等方面的提高。由此可以判斷出，微反應(yīng)并不是能夠應(yīng)用于所有類型的化學(xué)反應(yīng)，其所具有的優(yōu)勢可以在以下化學(xué)反應(yīng)中得以體現(xiàn)。

3.2.1 放熱劇烈的反應(yīng)。對于這類反應(yīng)，運(yùn)用常規(guī)反應(yīng)器時(shí)，進(jìn)料方式會(huì)選擇逐漸滴加。而即使采用逐漸滴加，也仍然會(huì)出現(xiàn)局部瞬間過熱的現(xiàn)象，產(chǎn)生一定量的副產(chǎn)物。而微反應(yīng)器的應(yīng)用，則能夠及時(shí)將熱量導(dǎo)出，從而精確控制反應(yīng)溫度。

3.2.2 反應(yīng)物或產(chǎn)物不穩(wěn)定的反應(yīng)。某些反應(yīng)物或生成物具有很強(qiáng)的不穩(wěn)定性，即使在反應(yīng)器中做短暫的停留，也會(huì)分解而降低收率。而微反應(yīng)器的原理是連續(xù)流動(dòng)，從而對反應(yīng)物的停留時(shí)間加以精確控制，從而防止出現(xiàn)類似于常規(guī)反應(yīng)器中的由于反應(yīng)物或生成物不穩(wěn)定而分解的情況。

3.3 微反應(yīng)器技術(shù)的應(yīng)用