化学工程技术范文

摘要：本文首先对循环经济视角下工程科学内涵进行分析，然后探讨生态化学工程技术对循环经济发展的支撑作用，最后对我国生态化学工程技术发展进行展望，希望能够给相关人员提供参考。

关键词：循环经济；生态化学；工程技术

所谓的循环经济，就是指“资源——产品——消费——废物再生”的资源闭环利用经济模式，这种经济模式下，能够在保证经济持续增长同时，集合资源再生利用、资源综合利用、绿色生产、可持续发展等内容。可以说，利用循环经济模式，不仅能够不断提升人们的生活水平，还能降低生态破坏的程度。对于生态化学工程来说，必须强化技术创新，肩负起支撑循环经济发展的重担。基于此，加强对循环经济下生态化学工程技术支撑的研究具有十分现实的意义。

1工程科学下循环经济模式分类

根据物质流循环层次，以工程科学角度出发，能够将循环经济分为初级资源循环、简单分解循环、产业链循环以及物理-化学-生物耦合循环等几个类型[1]。第一，初级资源循环。这种模式主要指的是保持分子水平不便，通过物理形态变化实现对资源的循环利用，主要指的是对可再生资源的回收利用，包括废玻璃、废钢铁、塑料瓶等资源回收。利用这一循环经济模式，刺激了20世纪初期很多产业发展。第二，简单分解循环。该模式主要指的是将废气的复杂产品进行拆分，对拆分后的原材料进行再次利用，包括废旧汽车、废旧家电、废旧电器等，拆除后的热塑性塑料能够造粒复用，还可以作为填料使用；而拆除中得到的金属也可以浸出。这种循环模式尽管与初级资源循环一样，分子水平并没有发生太大变化，但也向着更加高级的循环经济迈进。第三，产业链循环。主要是分子水平在产业链之间发生变化，体现更加深层次的物质循环。从二十世纪中期开始，这种产业链循环经济模式在我国逐渐开始发展，直到现在这种循环模式为我国经济发展依然发挥了重要的作用。例如，对于硫元素循环利用，实施“硫酸厂——磷肥厂——水泥厂”生态产业链结构，实现了环环相扣的硫元素循环利用，还有效解决了材料污染问题。在工业园区、开发区建设规划中，产业链循环已经成为了循环经济重要的考量指标内容。第四，物理-化学-生物耦合循环。这种循环经济模式主要是在物理、化学以及生物之间进行多重转化的物资循环利用模式[2]。低碳经济是目前全球经济发展的重要趋势，也是解决“碳中和”的重要渠道。人们逐渐对环保、绿色开始重视，“零碳家庭”、“零碳企业”的概念逐渐出现，并成为人们追求的低碳经济（循环经济）类型。例如，通过生物转基因技术，利用工业生产中排放的二氧化碳培育转基因素材、含油藻类等，而这些植物生长过程中，又能够将空气中的二氧化碳固定合成生物物质，作为生产生物柴油的重要原材料，这对于解决二氧化碳排放问题是一种十分经济的模式。就目前我国经济发展现状而言，仍然需要将产业链循环作为主要的循环经济类型，同时加速对物理-化学-生物耦合循环模式的研究，将其作为重要的研究方向，坚持因地制宜、低碳环保的原则，最以上四种循环模式进行妥善利用。

2生态化学工程对循环经济的支撑作用

生态化学工程与循环经济之间存在密切的关系，后者为前者指明了发展的方向，而前者为后者提供了重要的发展支撑。

2.1现有资源（能源）优化利用技术

摘要：化学工程技术正在被广泛应用于工业生产和人们的日常生活中，该技术作为工业生产中重要的工艺，既可以缩短生产时间，又可以提升工业生产的效率。本文从超临界流体技术、热传导和绿色化学技术对化学工程技术进行了简要概述，希望可以对化学工程技术起到一些参考的作用。

关键词：化学工程技术；化工生产；应用

科学技术是我们国家一直注重发展的领域，伴随着科学技术的快速进展，化工技术正在被适用于化学生产里面。该技术是用来探究化学生产各个环节中所需的各项技术。提升工业产品的质量、以及提高其生产效率是这项技术最主要研究的目的，因此人们对化学工程技术越来越看重，更多的行业都在用到这项技术，因此这项技术能有更加良性的发展前景，从而起到推进我们国家社会经济和科技进步的作用，给我们的生活创造了更完善的条件。

1化学工程技术

我们的生活中，化学工业产品四处可见，如药品、日用物品及食物[1]，以及农作物的培育和工业原料等[2]。故化学工程技术很明显地是一门重要的科学技术，是科研技术人员着重关注的领域。这项技术是以化学理论为基础同时将之于有关的科学技术融会贯通所用来生产化学产品的技术，通过使用富有科技含量的相关仪器及设备，运用各种化学反应来达到实现工业大批量生产的目的。化学工程技术是根据化学原理及专业理论知识，运用化学原料按照一定的比例进行配比和反应，在使用已经被研发出来的仪器、设备及处理技术来维系化学生产的正常进行。化学工程技术可以在化学生产活动中使得这些工业产品能够保证质量地高效率生产。在工业生产的过程之中，由于原料需要一些特定的反应条件及设备，故对化学工程技术的水平有着苛刻的标准，通常情况下这项技术能够实现这些反应所需的条件[3]，这就使得产品的品质有了较大的进步。此外化学工程技术还能用来进行废液、废料的处理，这对维持环境相对稳定有着积极的意义，也满足我们国家对于可持续发展的各项规定[4]。

2化学工程技术于化学生产中的应用

2.1超临界流体技术

超临界流体技术可以被概括为：通过调节温度及压强的参数，得到介于气态和液态二者之间的流体，流体兼具了气态和液态两者的特点，其附着力就像气态的物质那样比较小，但是它的密度又同液态相近，相对比较大，并且流体还具有比较好的溶解性和被压缩的性质。超临界流体具备的特征是：粘度较低、密度较高、拥有很强的扩散能力，正是因为这些特征的共存，使得超临界流体有着得天独厚的优势。并且超灵界流体还兼具较大的溶解性，这一性质使其在实际的工业产品生产阶段中能够有效降低所耗能源。把超临界流体技术能够被使用于很多地方中，利用其兼具气态液态特性的特征就可以实现节约能源消耗。现在这项技术正在被广泛应用于多种研究的领域之中，譬如：复合材料的研发、有机物的生产、高分子材料特性研究、无机材料配置等等。

摘要：

化学工程技术是一种用于研究化学产品的管理、制造、设计和开发的综合性技术，在化学生产中通过应用各种化学工程技术，可以有效提高化学生产质量和生产效率，加强化学工程技术在化学生产中的应用研究，推动化学生产行业的快速发展。本文分析了化学生产中化学工程技术的应用，阐述了化学工程技术在化学生产中的应用发展建议，以供参考。

关键词：

化学工程技术；化学生产；有效应用

化学工业一直是推动我国国民经济发展的支柱产业，在化学生产中通过不断创新和优化化学工程技术，降低能源和原材料消耗，保障产品质量，提高化学生产效率，所以化学工程技术在化学生产中的应用具有非常重要的现实意义，在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究，进一步提高化学生产效益。

1化学生产中化学工程技术的应用

1.1超临界流体技术超临界流体是一种处于气态和液体之间状态、压力和温度都位于临界点周围的液体，其具有液体和气体的双重特性，具有气体的压缩性和高扩散能力，又具有液体的良好溶解能力，其粘度几乎等于气体，密度几乎等于液体，其扩散性能处于气体和液体之间。在化学生产中运用超临界流体技术，运用超临界流体的特性，改变化学反应特征，优化传热系数和传质系数，合理控制压力和温度，可以有效降低化学生产的能耗。另外，超临界液体技术在加工无机物材料、复合材料、高分子材料中发挥着重要作用，最常见的技术方法包括以下几种：其一，抗溶剂法，在制备超临界流体有机物和爆炸性物质时主要应用抗溶剂法；其二，压缩抗溶剂法，这种方法主要用于加工微球类或者微孔类物质，在聚合物和药物分子共沉中应用广泛，技术方法比较简单成熟；其三，快速膨胀法，用于制备固体颗粒状化学产品。超临界技术不仅应用在材料制备方面，而且还被广泛地莹莹在化学分析中，例如，色谱技术和超临界技术的相互结合，和气象色谱相比，这种色谱研究方法更加准确、高效，并且超临界液体色谱比液相色谱更加准确。

1.2传热技术近年来，相关研究人员对于强化传热和微细尺度传热的研究越来越多，在传热学中微细尺度传热是一个独立的专业学科，其主要探索和研究时间尺度、空间尺度的传热学规律，重点包含微重力传热传质、相变传热、热辐射、热传导。对流传热等内容。当前，我国的传热技术研究主要是集中在数值模拟、实验研究和机理研究三方面。在化学生产中应用传热技术，可以通过改进和优化换热器设备，有效提升换热的持续放热能力和传热效率，从而提高化学生产水平。并且微细尺度传热和强化传热技术在微型热管、集成电子设备、微米、纳米等领域中应用广泛，相关技术成果已经比较成熟，对于化学工业应加强传热技术和化学生产的配合研究，充分发挥传热技术的应用优势，有效提高化学生产效率。

摘要：本文分析了化学工程技术的核心理念和技术优势，对化学工程技术在发展过程中现存的问题进行了探讨，并提出了几点合理的建议，希望为业界同仁提供参考意义。

关键词：化学工程技术；发展；问题

1化学工程技术概念

化学工程技术应用的领域是以化学工业为核心与过程中涉及化工专业的工业建设及其在装置的研发、设计、操作以及应用过程中问题优化的一门学科。

2化学工程技术核心理念

化学工程技术学认为，化学分子和化学变化是该学科的理论支撑。化学分子的性质以及发生变化的催化条件是制约化学变化的关键条件。为了实现大规模化工企业产品成产的批量化，要通过大规模机械设备创造出满足大规模化工企业生产所需的环境技术条件

3化学工程技术优势

化学工程技术优势主要包括如下几个方面：首先化学工程技术具有完备的理论基础。化学理论是化学工程技术的理论基础，以物质结构、电化学以及化学反应理论为核心的化学工程技术，是经过时间考验的，有着很强的科学合理性，成为化工企业可靠的技术支撑。其次是化学工程技术实现生产效率提升。化学工程技术提升了大型机械在生产过程中的性能，同时对化工企业的生产模式进行优化，强化车间生产与装置生产两者间有机联合，不但降低了成本支出，而且也提高了成本的使用率；再次是化学工程技术降低了资源浪费实现能源的可持续利用。为了实现资源的可再生利用，强化资源的利用率，可通过化学工程技术促使特殊材料发成化学变化，并进行其他可利用材料的生成，从而实现化工企业资源再生利用的目标，同时该技术还可以完善能源的生产效率。实现能源的可持续利用，在很大程度上缓解了我国由来已久的能源问题。

绿色化学是指对环境不会造成污染的，有利于保护环境的化学工程.绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等.绿色化学是将污染从源头进行消除的工程，因此很彻底，这主要包括原子经济性和高选择性的反应，生产出对环境有利的材料，并且回收废物循环利用的一门科学技术.

从广义上说，分离强化首先是对设备的强化，然后是对生产工艺的强化，综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果，有利于实现可持续发展，这也是化工分离技术的主要趋势之一.古老的化工分离技术原理：利用沸点的不同，将不同的组分从分离塔里分离出来.随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术，具有广阔的发展前景，但是这些在应用中同样也存在着很多问题，那就是：此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少，没有在理论上充分说明和指导，对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究.随着信息技术的不断进步，分离技术也不断得到改善，取得了长足的进步，逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上，例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面，这些都是信息技术发生功效的主要分离技术，再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平.对分子的设计加速了可以加速分离，因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义.信息技术的引进有利于新的分离过程的深入，提高工作效率.

传热过程的一些新的研究进展和方向

1微细尺度传热学研究进展

微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律，现在在传热学中已经自成一个分支，发展前景广阔.当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立，但是由于尺度的微细，原来的假设的影响因素也会相对的发生变化，这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化.目前，微米、纳米科学已经取得长足的进步，受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的.其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果.

2传热设备研究进展

通过近十年的研究，利用翅片可以达到促进和增强传热的效果

3强化传热过程的研究进展

1化学工程技术的几个热点

1.1绿色化学成为本世纪最大的热点在过去的几十年里，人类社会一直在追求高效率的发展经济水平，不惜一切代价的发展本国的经济。然而随着经济的发展，越来越多的问题也开始出现。正如马克思所说的：“大自然开始报复人类”。过去由于人们不同的利用科学技术来挖掘自然资源，同时大量化学物品的使用使得地球的环境问题和资源问题都日益突出。绿色化学将从一开始就把污染扼杀在摇篮里，让污染不复存在。这几年来绿色化学逐渐流行起来，如何在化学领域实现绿色的发展也成为所有化学家都致力于研究的一个热点。

1.2分离技术分离技术也是目前化学工程领域的一大研究热点。过去，传统的化学分离技术是利用不同物质的沸点不一样，从而进行物质分离。随着科学技术的发展，许多化学家研究出一些新的分离技术。然而这些技术还停留在实践方面没有能够形成系统的理论。随着技术的不断发展，分离技术得到了大幅度的提升，化学家可以利用软件对分离过程进行模拟和控制，因此就大大的提高了研究的效率和适用性。

1.3热力学定律的应用热力学定律也成为了研究的热点，热学研究现在已经发展成为独立的一门枝干，具有良好的发展前景，目前，纳米技术的发展已经取得了举世瞩目的成就，因此从微小尺度来研究化学热定律也成为一个热点，并且这一领域的研究已经取得了一系列颇有水平的成就。谈到化学工程技术的热点就不能忽略超临界化学反应，超临界是指液体的P、T都在临界值以上，此时物质处于液体和气体两种状态。目前，这种研究技术还刚刚起步，还有很大的发展前景，也值得我们不断关注。

2发展趋势分析

2.1计算机辅助化进一步深入21世纪是一个信息化的时代，计算机对于各种研究来说都成为了必不可少的辅助工具。计算机技术的利用使得过去很多的化学计算问题和分析问题都得到了完美的解决，同时也大大的节省了效率、提高的研究的准确性。在化学工程中广泛的使用计算机技术，是化学工程领域一个重要的发展趋势，广大的化学研究者应该不断的加强对计算机技术的学习，从而推动化学工程的发展。

2.2系统性、整体性加逐渐明了系统论一直以来也是非常重要的工具。化学领域的发展同样离不开系统论，过去许多化学技术都是单独的进行分析研究，这就导致每个环节得不到很好的匹配。目前整体性、系统性已经成为化学工程领域的发展趋势，利用系统的方法对化学工程进行研究可以使得非常复杂的问题变得简单化、整体化。

综上所述，随着科学技术的不断发展，化学领域的发展也处于一片生机盎然的趋势。深入研究化学工程技术领域的热点与发展趋势可以帮助我们更好的深入研究化学技术，不断的对传统的化学技术进行修正、调整，使其朝着有利于发展的趋势前进。

在全球金融危机中，我国化工企业为什么会被重创，究其原因最重要的一点就是化学工程技术的相对落后，也就是化学工艺落后.首先，我国化工企业生产的产品以初级产品为主，而且工艺较为粗糙，国际竞争力较低.一方面面对国际竞争压力，我国的化工产品市场紧缩、利润低下.另一方面我国化工企业对化工产品的深加工不足，无法发挥能源最大的潜在价值.低端的加工不但浪费资源、对环境的污染也比较严重.其次，我国化工工业深加工产品少，行业发展太过粗放，产品附加值过低，阻碍了我国化工工业的发展.如橡胶、医药等产品本身还潜藏着很大的附加值.可是我们并未将其开发出来.此外，我的石油等生产所用原料主要依靠进口，随着国际油价的不断上涨和化工初级产品价格的低廉，给我国的化工工业发展带来了巨大的压力.

1我国化工工业的发展

随着经济全球化的进一步发展，化工产品的销售市场在不断的扩大，我国化工工业在面对压力的同时也迎来了很多机遇，加快了我国化工工业创新、发展的步伐.

1.1国际贸易对化工工业发展的影响

在改革的不断深化下，我国的贸易开放政策不断的趋于成熟.在这样的大环境下，全球经济化的局势给我们带来了很多的挑战.首先，全球市场竞争非常激烈，是机遇也是挑战.在激烈的竞争环境下，我国的化工工业不断的总结自身不足，整改合并、发展化工工业精加工及深加工，努力提高自己的竞争能力和国际地位.这其中一系列的措施促进了我国化工行业的生产、销售等方面的成熟和进步.其次，传统贸易形势虽已被打破，但各国的贸易政策还需要我们进一步的学习和领悟.近些年来我国化工工业在国际贸易中屡屡受挫.如在反倾销和反补贴中我们多数处于劣势.虽然如此，可经济全球化的发展是势在必行的，面对全球的大环境我们更要从自身出发.一方面制定和完善相关的政策以适应国际贸易的环境.另一方面不断的研发和发展化学工程技术，增强我国化工产品的国际竞争能力，改变我国化工工艺相对落后的不利局面，使我们成为全球化工行业的领军企业，不断的增强我国化工工业的跨国竞争实力.

1.2环境保护对化工工业的影响

化工工业的发展给人类社会带来翻天变化的同时，也带来了严重的污染.在化工产品生产过程中排出的废气、废水、废物等对地球环境造成了严重的污染，轻者影响企业周围的生产、生活.重者影响一个地区人们的生产生活.而且有些污染是长远的、难以恢复的.随着人们环保意识的增强，“节能、降耗、减排”就是未来化工工业发展的方向.首先，完善相关政策、法规，实现清洁生产、环保生产.其次，进一步加快整合速度和力度，有效的提高我国化工企业的综合竞争实力.重视科研投入，积极的研发和完善化学工程技术，促进化工高端产业的发展.第三，寻找可替代资源，减少我国对原材料的进口依赖.改良和发展以煤炭为生产原料的化工工业生产，提高我国企业化工产品的附加值，促进精细化工业的发展.第四，改变我国化工工业“初级产品多，精深加工少”的局面，减少初加工对我国环境的污染，提高企业的生产效益和产品科技含量.

1.3化工工业发展之路

摘要：创新是国家经济社会发展的重要驱动力，本文以上海电力大学化学工程与技术一级学科硕士点为例，针对化工类研究生培养现状展开论述，通过采取各项措施完善研究生创新人才新体系，突出学科特色，更好地培养多层次的创新型的化学工程与技术学科研究生专业人才。现代社会的繁荣发展离不开化工的支持，作为基础研究和重大科技突破的主力军，研究生教育是培养高层次化工类创新型人才的主要途径[1-2]。在清华大学考察时指出，要提升原始创新能力。作为国家经济社会发展的重要驱动力，化工学科发展挑战与机遇并存。如何落实创新驱动战略，新时代对此提出了更高要求，加强研究生创新能力培养和教育方式改革更是现阶段高等教育发展重中之重。本文就硕士研究生教育实际情况，对研究生培养教育模式改革，提升化工学科研究生科研创新能力进行探讨。

一、传统化工学科研究生培养模式难以满足新时代人才发展要求

遵循国家实现“碳达峰、碳中和”目标，化学工程与技术学科提出了新能源存储材料与技术、能源高效催化转化技术、节能环保新技术等三大类学科发展方向。如何在能源、环境、新材料等符合电力行业国家重大战略需求和领域取得新突破，努力构建充满活力、富有效率、更加开放的体制机制，提升化工类研究生的核心竞争力，为国家发展贡献新的知识技术、培养复合型创新人才，是化工学科研究生教育培养中所面临的重要问题。在新时代背景下，传统的化工学科研究生培养模式逐渐暴露出不足：（1）部分专业课程体系较为单一，个性化教育较为薄弱，难以调动学生学习的主动性和积极性，授课效果无法达到预期；理论学习与实践脱节，学生学习目标过于功利。部分学生缺少原创性的总结与思考，难以应对实际问题，这严重制约了自身创造力的发展。（2）高校科研实践平台不足。化工学科的发展一定程度上得益于各类器械和技术的发展与升级。但由于价格高昂，操作方法复杂，维修费用高等因素，大型仪器在学生中使用所占比重仍旧较低。（3）在化工类研究生创新能力培养的最终目标上，高校、导师、市场和学生自身也存在不同。如何保持化工学科研究生理论学习、课题研究和实践操作等各方平衡，也是提高学生创新能力的关键。高校应重视学生个性和创新意识培养，提高研究生的创新科研能力。化工专业与教学实践需要经历深刻改革。

二、新型化工学科研究生科研与创新能力提升路径

1-优化课程体系，培养研究生的创新思维和创新能力

立德树人是新时代高等教育之本。高校应充分挖掘专业课程的思政元素，用学术讲政治，淡化以财富作为衡量化工类研究生职业成就的标准，将家国情怀、科学素养等精神融入教学中，提高教学质量，提升学生的人生“志气”和综合素质。强调将个人理想融入时代发展，以服务国家和民族需要为己任，以家国情怀托举时代使命，培养化工类研究生为国奉献的艰苦奋斗精神。让“善于实践，勇于创新”的精神不断传承，让“创新”成为研究生的精神内核，促使学生树立更远大的志向，成为德才兼备的兴业英才、国之栋梁。开设学科前沿研究专题讲座，讲授储能、电力环保等方面的最新科研成果；增加研究生实践课程比例，合理分配专业课时长。培养研究生实际操作能力、理论联系实践能力，提升学生的实验技能与发现、分析、解决问题的能力，增强学生的创新能力。实施全过程培养的管理体系，培养研究生敏锐的创新意识、突出的创新能力和坚韧的创新精神。针对研究生课题研究中的文献调研、实验技能训练、科研项目实施和研究成果汇总这四个最主要的环节，建立研究生培养全过程管理体系，着力培养研究生的创新意识、创新能力和创新精神。加强研究生教育内部质量管理，抓住研究生培养关键环节，全面落实过程管理。

2-强化研究生导师队伍建设，催生研究生的创新能力发展

研究生导师自身的学术科研水平、创新思维等直接决定了研究生在科研中创新的广度与深度[3]。为了培养具有创新意识、创新思维和创新能力的应用型人才，必须要打造一支紧紧围绕化学工程与技术学科特色和学科发展方向的高水平的导师队伍。一方面，健全导师的评聘制度和考核管理办法，加强研究生导师遴选。根据在职教师的科研项目、学术论文、毕业论文的完整性及创新性，同行及学生评价等方面，综合评定教师的科研能力与素养，确认其研究生导师资格；同时，根据导师的科研项目、学术论文、责任度、创新能力等方面进行严格考核，鼓励导师开辟新的研究方向，不断调动研究生参与学术研究的积极性。另一方面，加强中青年研究生导师研修，促进教研互动，打造一流的教研团队。建立联合培养中青年导师的长效机制，在交流和学习的过程中拓宽中青年导师的学术视野，提升其科研能力、实验技能和知识水平。加强高水平创新型人才引进工作，建立长期、有效的联合培养机制，完善“双师”制度，聘请国内外知名学者，在研究生创新能力培养方面给予具体的建议、指导和帮助，提高学院中青年导师研究课题的前沿性和创新性。