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新時(shí)代背景下化學(xué)工程與工藝發(fā)展趨勢(shì)探討論文
引言
簡(jiǎn)要的說，物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的反應(yīng)過程為化學(xué)過程，而化學(xué)工程則是研究化學(xué)工業(yè)和其他過程工業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)化學(xué)過程以及物理過程的一般原理、規(guī)律。這些工業(yè)不僅僅包括了傳統(tǒng)化工制造，同時(shí)也包括了現(xiàn)代化工制造，像向生物工程、生物制藥以及以及相關(guān)的納米技術(shù)等�；瘜W(xué)工藝是以化學(xué)方法以化學(xué)方法、改變物質(zhì)組成與組織結(jié)構(gòu)合成新物質(zhì)為主的一種生產(chǎn)過程與技術(shù)。而化學(xué)工程與工藝就是一種優(yōu)化產(chǎn)品加工、生產(chǎn)的過程。在化學(xué)工程領(lǐng)域之內(nèi)與之相關(guān)聯(lián)的行業(yè)特別多，同時(shí)也與許多現(xiàn)代高新科技領(lǐng)域具有一定程度上的相互影響作用，在很大程度上推動(dòng)著我國科技的發(fā)展、進(jìn)步，增強(qiáng)了我國的綜合國力。
一、化學(xué)工程與工藝特點(diǎn)概述
化學(xué)工程是以化學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用與延伸，關(guān)于化學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn)眾所周知，其在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用成就了化學(xué)工程與工藝學(xué)科的獨(dú)立性，并且憑借著化學(xué)屬性得以在諸多工業(yè)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大著覆蓋范圍，專業(yè)性質(zhì)越發(fā)寬泛，包括化工材料、生物工程、食品加工、冶煉、印刷與制藥等等[1]。就化工生產(chǎn)的特點(diǎn)來講，核心環(huán)節(jié)在于化學(xué)反應(yīng)，這就需要涉及生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量、原材料的應(yīng)用、副產(chǎn)品的回收、節(jié)能降耗以及環(huán)境污染的防治等�？梢�，保證高生產(chǎn)率、節(jié)能、低污染與低消耗才是化學(xué)工程與工藝發(fā)展的應(yīng)然選擇。
二、化學(xué)工程與工藝對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義
現(xiàn)階段，“綠色”這一詞匯已經(jīng)逐漸被人們所熟悉，而環(huán)保也逐漸成為了人們普遍所追求的一種生活方式以及生活態(tài)度。實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能這一生活方式、生活理念重要途徑之一便是對(duì)化學(xué)工程與工藝的研究�；瘜W(xué)工程與工藝相對(duì)程度上而言是一門比較具有顯著工業(yè)特色的學(xué)科，其所研究的范圍相對(duì)程度上也比較廣，同時(shí)應(yīng)用范圍也特別寬。對(duì)于化學(xué)工程與工藝的研究，一方面需要降低污染、節(jié)約資源，另一方面需要實(shí)現(xiàn)人類利益的最大化。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，很多國內(nèi)外的企業(yè)都在進(jìn)行一些與綠色環(huán)保方面的相關(guān)研究。
三、新時(shí)代背景下化學(xué)工程與工藝發(fā)展的趨勢(shì)
1.自動(dòng)化
就化學(xué)工程的學(xué)科特點(diǎn)來看，其屬于化工行業(yè)的一級(jí)學(xué)科，所研究的項(xiàng)目包括能量傳遞、化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)分離以及運(yùn)行優(yōu)化等等，憑借這些屬性，化學(xué)工程成為了工業(yè)行業(yè)的重要基礎(chǔ)。與此同時(shí)，化學(xué)工程工藝作為微觀層面的化學(xué)加工技術(shù)，只有工藝水平不斷提升，才能推動(dòng)化學(xué)工程的與時(shí)俱進(jìn)。在新時(shí)代背景下，工業(yè)化范圍不斷擴(kuò)大，工業(yè)化的現(xiàn)代化發(fā)展也成為當(dāng)代社會(huì)的重要趨向。為此，化學(xué)工程與工藝的發(fā)展也應(yīng)當(dāng)致力于探尋現(xiàn)代化路徑，通過多學(xué)科的交叉與融合不斷推動(dòng)化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化，以此提升工藝流程的質(zhì)量、效率和穩(wěn)定性，確保現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的精細(xì)化與規(guī)�；2]
2.綠色化學(xué)工程
綠色工程即無污染、無化學(xué)、無害物質(zhì)。綠色化學(xué)就是研究、利用原理在一定程度上在化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)以及加工生產(chǎn)過程中盡量減少、消除會(huì)對(duì)人類健康以及環(huán)境的影響的一門科學(xué)。因此，在一定程度上盡可能的運(yùn)用化學(xué)工程與工藝去減少一些有害的原料、催化劑的產(chǎn)生與使用，盡可能的從根本上阻隔污染源的產(chǎn)生。綠色化學(xué)的主要作用就是從源頭上對(duì)污染物進(jìn)行有效的減少或者消除，同時(shí)可以利用綠色化學(xué)生產(chǎn)出來一些對(duì)環(huán)境的保護(hù)有利的材料，然后經(jīng)過回收廢物進(jìn)行循環(huán)利用，在最大限度上保證化學(xué)工程與工藝的“綠色化”。
3.化學(xué)工程與工藝的分離過程
在現(xiàn)代社會(huì)，蒸餾法是最主要也是用的最多的一種分離工程方法。相對(duì)而言，我國在蒸餾分離工程方法方面的研究已經(jīng)有了相對(duì)程度上相比較豐富的理論依據(jù)以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是在很多方面依舊需要進(jìn)行完善。現(xiàn)階段，有許多國家的科學(xué)家認(rèn)為膜分離技術(shù)（就是吸附分離--運(yùn)用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等）是現(xiàn)在最具有發(fā)展?jié)摿Φ囊豁?xiàng)分離工程技術(shù)。它具有節(jié)能、高效以及易于清理等特點(diǎn)，但是同時(shí)它也具有一些問題需要去防治、改善。
4.創(chuàng)新化
化學(xué)工程與工藝的現(xiàn)代化發(fā)展，需要依賴于相關(guān)技術(shù)的不斷創(chuàng)新。時(shí)至今日，一些新的相關(guān)研究成果已經(jīng)形成且投入生產(chǎn)應(yīng)用，包括化學(xué)工程分離工藝和膜分離技術(shù)等。具體而言，相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)目前以蒸餾法為主，理論與實(shí)踐研究成果較為豐厚，但生產(chǎn)效率方面依然存在巨大的提升空間，包括生產(chǎn)流程、技術(shù)和設(shè)備等等。另外膜分離技術(shù)的應(yīng)用范圍也相對(duì)較廣，隨著其諸多優(yōu)勢(shì)的凸顯，被越來越多學(xué)者視為是化學(xué)工程與工藝創(chuàng)新發(fā)展的一大成果。除此之外更多的創(chuàng)新發(fā)展方向，依然有待更多更深入地研究。[3]
5.提高反應(yīng)選擇
化工生產(chǎn)過程的重要組成之一是化學(xué)反應(yīng)，原料由反應(yīng)得到產(chǎn)物，因此，便可以選擇相對(duì)程度上更為合理的反應(yīng)途徑去實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量的效果。影響化學(xué)反應(yīng)的因素有很多，像反應(yīng)溫度、反應(yīng)條件以及反應(yīng)時(shí)間等。比如在氧化反應(yīng)過程中往往會(huì)產(chǎn)生大量的熱，因此原料就會(huì)因?yàn)槭軣岫l(fā)生質(zhì)變，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量降低。
結(jié)語
現(xiàn)階段，世界不僅面臨著資源的短缺的問題，同時(shí)也面臨著能源短缺的問題，全球國家都認(rèn)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要建立在綠色環(huán)保的基礎(chǔ)上，提出了資源的節(jié)約以及保護(hù)環(huán)境的要求。因此，這在一定程度上就要求在化學(xué)工程和工藝的配合上要緊密，發(fā)展上應(yīng)該實(shí)現(xiàn)協(xié)同性發(fā)展。就這一方面，我國實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展理念和化學(xué)工程工藝的融合，這樣，將化學(xué)工程和工藝技術(shù)相關(guān)的聯(lián)系在一起，重視其發(fā)展的綠色化，推動(dòng)了傳統(tǒng)的化學(xué)工藝和工程的發(fā)展，降低了其發(fā)展給環(huán)境帶來的壓力，實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約，環(huán)境污染的降低，綜上所述，開發(fā)新的能源對(duì)我國未來化學(xué)工程與工藝的發(fā)展是極為重要的一條道路，同時(shí)也是增強(qiáng)我國綜合國力的一條道路。
參考文獻(xiàn)
[1]湯霞.化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)之研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2016，07：142+148.
[2]杜春.化學(xué)工程與工藝專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的探索與實(shí)踐[J].石油化工應(yīng)用，2008（27）：136
[3]羅澤鵬，劉森，都穎，劉思樂.淺談化學(xué)工程中的化工生產(chǎn)工藝[J].黑龍江科技信息，2016，02：76.
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