工业与化学工程技术的发展特征探究

【摘要】化学工业是一门工程，是指在工业生产过程中，化学与物理共同作用的一个过程，一般情况下由传统化工制造组成（如石油精炼，金属材料，塑料合成等），现代化工还包括生物工程，生物制药以及相关的纳米技术。现代化学工程技术发展非常迅速，给人们的生活带来极大的便利。可以说，现在人们的日常生活离不开化学工程技术。

【关键词】化学工程；发展；化学工艺；绿色化学

1、化学工程技术与化工工业的联系

化学工程技术支持着化工工业的前进与发展，化学工程技术从理论到实验，再到实践，最后投入生产成品，是必不可少的一个环节。然而，从实验室到工业生产，特别是大规模的生产，需要解决装置的放大问题，其直接影响企业工业生产规模的扩大及经济利益的增加，装置放大可以节省资金，减少不必要的消耗，节省劳动力。但是要考虑到，装置放大过程中，物流的一系列物理过程的相关条件很可能改变，达到的某些指标通常低于实验室的小型技术设备产生的结果。这种起源于放大过程的效应被笼统称为“放大效应”，包含很多已知及未知物理因素的影响。现代化工对于一套装置一年的产量，一般情况下按照目前的工业生产规模可以达到大于或者等于数十万吨，大规模的生产使其面临工程方面的问题，且在指标方面也有所降低，这对于工业而言会造成较大的资金损失。化学工程技术的进步，主要体现在新产品及工艺的不断创造，而这些都需要借助化工工业，除此之外，还需合理的经济和技术。就上述情况而言，凡是关于工业化的东西，一般情况下都归属于化学工程的研究范畴。在日常生活中，化学工程无处不在。如：烟筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物质，需要经过严格的处理，才能对外排放，以防污染生态环境。在实验室达到要求后，要在工业规模中实现大量烟气的净化，就必须考虑大规模净化的经济性和可行性，要考虑的问题与实验室研究不同。又如，化工工业生产中， 要求以十分纯净的产品为原料，对实验室操作来说，这比较容易达到。对大型生产装置的要求是，消耗低而且经济方面可行，这表明课题存在很大的不同之处。

2、化学工程的研究对象及复杂性

化学工程是以物理学、化学和数学为基础，并结合工业经济基本法则，研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律，并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中，在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下，化学工程的对象的情况较为复杂，具体如下：首先，该过程自身具有一定的复杂特点，包括化学与物理，而且两者经常发生，彼此影响。其次，物系方面较为复杂，流体与固体，或者兼而有之。流体特质变化较大，如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后，物系流动时边界复杂，由于设备的形状较为多样，而且其在填充物方面的形状也不正常，如催化剂、填料等，使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。

3、化工工业的现状及发展

目前从形式上看，现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段，正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多，造成排放物复杂、量多及危害大，因此，目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时，在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略，制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展，各行各业进行生产都要接触化学工艺，涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题，这都是现代化学工业需要面对的问题。目前，我国的化学工业经过了半个世纪的发展，已经形成了门类比较齐全，品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001 年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6 亿元人民币，占全国工业总产值的9.8%，实现利税747.8 亿元，石油和化学工业企业13765 个，资产总额13344.2 亿元。我国化学工业获得长足进步的同时，环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中，仍存在不少问题和障碍，严重制约着我国化学工业的发展。

4、机遇与挑战中的未来

首先，在耗能上要不断的提高能源的综合开发和综合利用，降低能源损耗，最大化的开发能源的利用价值，提高其产品的附加值.同时注重能源供应区和消耗区的联系，结合能源产品的消费市场，规划最佳的化工工业园区的建设基地，其次，化工工业要进一步加大科研投入，增强化工行业的技术水平，提高化工工业产品层次，促进化学工程技术的发展和创新，为能源的高效利用提供更可靠、更有利的支持，再次，大力培养化工工业方面的高层人才，提高化学工程技术的科技成果，使我国的化工工业达到世界领先水平，确保综合利用和可持续发展的实现。

5、化学工程技术的发展

5.1 化学合成等技术的发展

化学合成技术的发展有利的促进了化工工业的发展，首先，新的合成方法和催化方法加强了物质改变的的速度和效果，使通过化学方式转变的物质更符合人们的要求，同时，利用太阳能等合成手段，节约了能源，促进了新能源的开发和利用。其次，一锅合成法简化了原有有机合成的复杂程序，使物质的合成更加高效，同时又避免了许多中间物质的产生，减少了化工生产中的污物排放，促进了合成技术的清洁、环保、再次，生物化工合成法的发展，进一步提高了化工产品的技术含量，并为我国化工产业的进一步发展鉴定了基础。此外，绿色化学技术的发展引领了绿色合成技术的发展，这种合成法极大的降低了化工合成过程的污染，对环境保护起到了积极的作用。此外，化学分离技术的发展提高了化工产品的纯度，增加了产品的层次和技术含量，增强了产品的国际竞争力，随着这些化工工艺的发展，我国的化工工业的强大指日可待。

5.2 环保化学工程技术的发展

随着人们对环境保护意识的增强，化工工业环保技术得到了很大的发展，在追求产品利润的同时，提高了能源的综合利用和变废为宝的实施。首先，新型能源技术的发展为环保化工拓宽了道路，如燃料电池的使用提高了能源使用的洁净、方便、高效，又如废物回收技术的发展使很多废弃的、有污染的物质变为有利用价值的商品，比如垃圾油的深加工技术，可以使废弃的油脂变为燃料、洗涤用品等，其次，本着绿色、环保的理念，化学工程的技术进入了绿色时代，在化工行业不断的完善技术、创新开发的过程中，坚持了以人类的健康为基础的开发、发展理念，实现了化学污染的源头堵截，确保了化工生产过程的清洁、环保。

5.3 化学工程技术设备方面的发展

曾经，技术、化工设备的相对落后，不但阻碍了我国化工工业的发展，还使我国的化工行业在全球经济危机中遭受重创。因此，我们更深刻的认识到高端技术和先进的化工设备是化工工业发展和强大的保证，在化工设备的发展中，其技术发展方向以综合利用提高能源开发率为目标，目前我国新型的化工设备已经可以实现一台设备的不同功能使用，而且使用可选率高，产品质量有保障，且达到了节能、环保的要求。

6、 结语

综上所述，通过对现有化学工程技术的分析， 研究其技术热点，从而经过理论分析，判断未来化学工程技术的发展态势。化学工程技术与化工工业的结合，是化学工艺造福人类的前提，只有两者很好地结合，才可以推动社会进步。由于化学工程往往涉及污染问题，因此应从化学工程技术角度分析，从而最大限度地降低化工技术对环境的影响。

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