化學(xué)工程技術(shù)的可持續發(fā)展及研究報告

　　伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，專(zhuān)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)科相結合的多元化方向發(fā)展，隨著(zhù)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，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(lái)的也將是全新的面貌，推動(dòng)整個(gè)社會(huì )向前的步伐。

　　1 化工科技促使溫童氣體排放量藏少

　　我們所謂的溫室氣體，主要指的就是二氧化碳。無(wú)論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產(chǎn)，還是現階段科技含量高，日趨現代化、國際化的社會(huì )化大生產(chǎn)，這些工廠(chǎng)每年要向大氣排放數萬(wàn)甚至數十萬(wàn)噸的二氧化碳。這些二氧化碳氣體的排放，成為了造成全球性的溫室效應的罪魁禍首。而在應對氣候變化的法律法規出臺之前的相當長(cháng)的一段時(shí)期內，造成這一現象的那些工廠(chǎng)卻不用為溫室效應負擔任何一點(diǎn)費用現在這一狀況已經(jīng)得到了明顯的改善，許多化工企業(yè)正積極的開(kāi)發(fā)和利用新的科學(xué)技術(shù)，來(lái)達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(guò)程中的一種原材料來(lái)使用。例如，有的化工企業(yè)將其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的二氧化碳氣體作為一種原材料來(lái)生產(chǎn)尿素。僅這一種工藝，就可以使該企業(yè)的每年的二氧化碳氣體排放量減少數十萬(wàn)噸。

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

　　傳統的化工生產(chǎn)，給我們的生活創(chuàng )造了非常豐富的物質(zhì)基礎和能源。其在對人類(lèi)歷史的發(fā)展進(jìn)步的工程中所做的貢獻是不不忽略的。但是昵，又由于化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)過(guò)后的殘余物中，存在著(zhù)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(wèn)題以及生態(tài)平衡的失調。這樣，就又阻礙了社會(huì )經(jīng)濟的繼續發(fā)展。新世紀，面對嚴峻的環(huán)境污染所提出的挑戰，可持續發(fā)展戰略這種道路的選擇，成為了歷史的必然。實(shí)現社會(huì )經(jīng)濟的可持續發(fā)展，已經(jīng)成為了我國的一項基本的國策。作為社會(huì )經(jīng)濟的重要組成部分的化學(xué)工業(yè)，在這一基本國策的指導之下，最行之有效的實(shí)現可持續發(fā)展戰略的方法便是綠色化學(xué)的開(kāi)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(méi)有有害影響的化學(xué)生產(chǎn)過(guò)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)的研究以及應用。綠色化學(xué)的生產(chǎn)過(guò)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(guò)程中，最大程度地充分利用資源，使原材料轉化為產(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)展以及可持續發(fā)展戰略這一道路的切實(shí)執行。

　　3 化學(xué)工程技術(shù)的新熱點(diǎn)

　　3.1 化學(xué)超臨界反應技術(shù)

　　超臨界的化學(xué)反應技術(shù)是指反應過(guò)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用到生物化工、食品、醫藥等領(lǐng)域，已經(jīng)顯示出很好的效益，發(fā)展前景很好，但近年來(lái)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(lái)備受推崇。綠色化學(xué)就是指利用化學(xué)反應技術(shù)來(lái)充分利用資源、減少污染物的產(chǎn)生來(lái)起到對環(huán)境的保護。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)反應生產(chǎn)處對環(huán)境有利的產(chǎn)品，這不僅能夠增加經(jīng)濟效益而且帶來(lái)可觀(guān)的社會(huì )效益。

　　3.3 分離技術(shù)的新研究

　　首先，分離技術(shù)強調對生產(chǎn)設備的強化，其次是生產(chǎn)技術(shù)�？偨Y來(lái)說(shuō)就是將設備更新，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(zhù)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(lái)，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測熱力學(xué)平衡的水平，對分子的人為設計加速了分離等等。因此進(jìn)一步研究高效的分離技術(shù)有著(zhù)深遠的意義。

　　4 傳熱過(guò)程新的研究發(fā)展方向

　　4.1 傳熱學(xué)中細微尺度的研究進(jìn)展

　　細微尺度是指從時(shí)間尺度和空間尺度進(jìn)行更細微的研究的熱學(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。當一個(gè)物體的尺寸遠大于其載體時(shí)，這樣的情況會(huì )存在，但是由于尺寸的更加細微，原來(lái)的假設影響因素也會(huì )發(fā)生相應變化。目前納米技術(shù)已經(jīng)取得顯著(zhù)的成績(jì)，很多領(lǐng)域都是圍繞傳熱學(xué)中的細微尺度技術(shù)進(jìn)行研究的，近年來(lái)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)濟效益。

　　4.2 傳熱設備的研究進(jìn)展

　　近些年來(lái)，利用翹片來(lái)強化傳熱，管外的翹片強化傳熱原理包括有前緣效應和非穩定性擾動(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(lái)對此的研究應該將分布參數和場(chǎng)地模擬相結合，來(lái)優(yōu)化傳熱裝置結構的參數，實(shí)現管翹式的傳熱針設計。

　　4.3 與計算機技術(shù)的相結合

　　計算機技術(shù)的不斷進(jìn)步是化學(xué)中大量的技術(shù)問(wèn)題能夠得到有效的解決。同時(shí)節約了大量的人力物力財力，也增加了數據和相關(guān)機械的精密度。計算機的主要貢獻表現在計算流體力學(xué)、數值傳熱力學(xué)、采用計算機技術(shù)進(jìn)行統計、計算有利于將數據更直觀(guān)的表現出來(lái)，表現形式更加多樣，能夠有效分析大量實(shí)驗數據。

　　4.4 與材料科學(xué)和信息工程相結合

　　科學(xué)的進(jìn)步和新技術(shù)的研究涌現就為化學(xué)工程的研究提出了新的機遇。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(wèn)題。所以它必將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，在發(fā)展中應注重與多學(xué)科的交叉，更多的研究應該包括信息和化學(xué)應用、生物與化學(xué)以及能源環(huán)境與化學(xué)相結合的學(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(guò)信息技術(shù)可以將大量的信息收集、整理進(jìn)行數據統計分析，得出的結論可以為化學(xué)工程發(fā)展研究提供新的方向。

　　5 總結

　　綜上所述，化學(xué)工程是一門(mén)將一系列化學(xué)有關(guān)的知識進(jìn)行深研究的化學(xué)或物理過(guò)程的知識學(xué)科，它還包括對原有化學(xué)設備進(jìn)行改革，以化學(xué)思想為基礎將理論和實(shí)際工程知識糅合。具體工作可包括研發(fā)新產(chǎn)品、設計、模擬、操作實(shí)驗來(lái)強化裝備等硬件設施�；瘜W(xué)工程領(lǐng)域包括范圍廣泛，其中有機化學(xué)、無(wú)機化學(xué)、石油化工等領(lǐng)域，因此化學(xué)工程是國民經(jīng)濟建設從而推動(dòng)社會(huì )進(jìn)步重要的工程領(lǐng)域。目前化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展方向是逐漸趨向連續化、集約化、自動(dòng)化、高效化和自動(dòng)化、精密化。由于化學(xué)工程技術(shù)被廣泛運用到生活領(lǐng)域所以對其的研究是十分有必要的。

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