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        關(guān)于化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)分析

        2016-10-21 21:35:27肖軍華
        低碳地產(chǎn) 2016年4期
        關(guān)鍵詞:發(fā)展趨勢(shì)

        肖軍華

        身份證號(hào)碼:450881198410143234

        【摘 要】本文主要以化學(xué)工程簡(jiǎn)述作為出發(fā)點(diǎn),分析了化學(xué)工程技術(shù)的熱點(diǎn)分析,并探討了化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),以期為提高化學(xué)工程技術(shù)提供一些參考和意見。

        【關(guān)鍵詞】化學(xué)工程技術(shù);熱點(diǎn)分析;發(fā)展趨勢(shì)

        化學(xué)是一門理論結(jié)合實(shí)際的學(xué)科,不僅理論性強(qiáng),而且實(shí)踐性也較強(qiáng),它滲透在生活中的各個(gè)方面。當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)信息化時(shí)代,加強(qiáng)化學(xué)工程與信息技術(shù)的有效結(jié)合是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。因此化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)該向著信息化、科學(xué)化發(fā)展。對(duì)化學(xué)熱點(diǎn)信息進(jìn)行深入分析對(duì)于加強(qiáng)化學(xué)工程對(duì)于深入把握化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)具有積極的推動(dòng)作用。

        一、化學(xué)工程簡(jiǎn)述

        作為新時(shí)代發(fā)展產(chǎn)物,化學(xué)工程是對(duì)某一化學(xué)技術(shù)根據(jù)科學(xué)化和專業(yè)化的分析方法對(duì)進(jìn)行深入分析。化學(xué)工程以基礎(chǔ)性的化學(xué)理論作為基礎(chǔ),以理論結(jié)合實(shí)踐的一項(xiàng)技術(shù)工程,即這項(xiàng)化學(xué)工程是集基礎(chǔ)性化學(xué)理論知識(shí)與試驗(yàn)、器材、設(shè)備、操作、管理為一體的系統(tǒng)性工程。就化學(xué)工程覆蓋范圍講,主要涉及到有機(jī)和無機(jī)領(lǐng)域。就化學(xué)工程的作用而言,化學(xué)工程對(duì)于一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有積極的促進(jìn)作用,是社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力,是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)和科技時(shí)代的發(fā)展“燃料”。化學(xué)工程目前處于一個(gè)自動(dòng)化、專業(yè)化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)。從某種程度上講,化學(xué)工程與人們的生活與工作息息相關(guān),并在一定程度上推動(dòng)了人類的進(jìn)步與發(fā)展。21世紀(jì)是一個(gè)全球化、信息化和經(jīng)濟(jì)化的時(shí)代,隨著世界各國(guó)之間聯(lián)系的加強(qiáng),任何一國(guó)的科學(xué)都在接受來自其他任何國(guó)家科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn),專業(yè)化的工程問題也逐漸演變成了化學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。這些研究熱點(diǎn)促進(jìn)了各國(guó)化學(xué)家的理論思維能力,也提高了各國(guó)對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握程度。就我國(guó)化學(xué)研究工作而言,化學(xué)研究家們需要加強(qiáng)與各國(guó)化學(xué)專家們之間的聯(lián)系與合作,吸收國(guó)外先進(jìn)化學(xué)技術(shù)和化學(xué)理論知識(shí),掌握國(guó)外化學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),從而達(dá)到提升我國(guó)化學(xué)工程水平的效果。

        二、化學(xué)工程技術(shù)的熱點(diǎn)分析

        (一)綠色化學(xué)技術(shù)研究熱點(diǎn)

        隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化發(fā)展腳步的加快,企業(yè)將關(guān)注的焦點(diǎn)由最求經(jīng)濟(jì)利益的最大化向最求經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變,人類社會(huì)更加注重綠色環(huán)保研究。在過去,人類社會(huì)為追求高效率的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,盲目擴(kuò)大生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模,甚至不惜一切代價(jià)將社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)放在本國(guó)經(jīng)濟(jì)方面,從而嚴(yán)重忽視經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境之間的關(guān)系。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快,越來越多的環(huán)境問題和社會(huì)問題出現(xiàn)。正如馬克思所說:“大自然開始報(bào)復(fù)人類”。在過去,人們利用科學(xué)技術(shù)挖掘大自然中的寶貴資源,濫用大量化學(xué)物品、盲目開采伐木,導(dǎo)致地球遭受嚴(yán)重傷害。而綠色化學(xué)理念的引入,不僅可以將化學(xué)污染物扼殺在搖籃中,減少環(huán)境污染,還可以借助化學(xué)工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)化學(xué)污染的再次利用,從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的作用。比如化學(xué)工程技術(shù)可以將首次污染相關(guān)溶劑和廢料進(jìn)行科學(xué)加工處理,實(shí)現(xiàn)廢物的第二次利用;借助原子技術(shù)和高選擇性化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境污染小或者沒有危害的化學(xué)產(chǎn)品,從而使人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,使社會(huì)在增加經(jīng)濟(jì)效率的同時(shí)增加社會(huì)效率,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效率和社會(huì)效率的同步發(fā)展。近幾年,隨著綠色理念和生態(tài)環(huán)保理念在人類社會(huì)中的廣泛運(yùn)用,如何借助化學(xué)工程實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展逐漸成為我國(guó)化學(xué)家們探討的焦點(diǎn)問題。

        (二)分離技術(shù)熱點(diǎn)分析

        相較于綠色化學(xué)技術(shù)而言,分離技術(shù)講究生產(chǎn)設(shè)備的合理利用,其次是生產(chǎn)技術(shù)的合理使用。簡(jiǎn)而言之就是借助設(shè)備達(dá)到提高分離生產(chǎn)率和技術(shù)水平的效果。傳統(tǒng)的化學(xué)分離技術(shù)主要是利用不同物質(zhì)的沸點(diǎn)不一樣,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同化學(xué)物質(zhì)的分離。但是采用傳統(tǒng)分離技術(shù)分離而出的結(jié)果之間存在較大的誤差,不利于化學(xué)工程技術(shù)研究。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及信息化發(fā)展腳步的加快,現(xiàn)代化學(xué)家們研究出了一種新型分離技術(shù)。比如近幾年來,化學(xué)分離技術(shù)在力學(xué)傳遞方面的運(yùn)用和多相流方面的運(yùn)用,借助現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行科學(xué)分離。另外,分離技術(shù)在分子模擬方面的運(yùn)用不僅大大提高了預(yù)測(cè)熱力學(xué)平衡的水平,還對(duì)分子高效分離技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。由此可見,分離技術(shù)在化學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用范圍較為廣泛,加強(qiáng)分離技術(shù)研究對(duì)于利用軟件對(duì)分離過程進(jìn)行模擬和控制具有積極的推動(dòng)作用,從而為進(jìn)一步落實(shí)分離技術(shù)的適用性提供保障。

        (三)熱力學(xué)定律熱點(diǎn)分析

        熱力學(xué)定律技術(shù)具有良好的發(fā)展前景,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及信息技術(shù)發(fā)展腳步的加快,我國(guó)納米技術(shù)取得了快速發(fā)展,在化學(xué)工程領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。因此站在微小尺度的角度研究熱力學(xué)定律逐漸成為化學(xué)研究家們探討的焦點(diǎn)問題。而熱力學(xué)定律與超臨界化學(xué)反應(yīng)息息相關(guān)。所謂超臨界化學(xué)反應(yīng)是指物體溫度和壓力指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)臨界點(diǎn)之上,此時(shí)此刻物體處于一個(gè)液體和氣體雙重性狀態(tài)。具有這種液體和氣體性質(zhì)的雙重性物體不僅在化學(xué)工業(yè)得到廣泛運(yùn)用,而且在食品加工、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛,并且取得了一定的成果。隨著科學(xué)研究家們對(duì)化學(xué)工程的逐步深入研究,化學(xué)界超臨界水氧化法逐步應(yīng)用到保護(hù)環(huán)境的領(lǐng)域。但是相較于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)還處于發(fā)展的初步階段,其理論研究體系和相關(guān)技術(shù)還不夠成熟。

        三、化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

        (一)傳熱學(xué)中細(xì)微尺度研究

        所謂細(xì)微尺度是指化學(xué)研究家家們?cè)谘芯炕瘜W(xué)工程技術(shù)時(shí),不僅需要站在時(shí)間尺度進(jìn)行細(xì)微研究,還需要站在空間尺度進(jìn)行細(xì)微研究。如今細(xì)微尺度研究理論在化學(xué)熱力學(xué)中已經(jīng)初具規(guī)模,并形成了一個(gè)分支,其發(fā)展前景較為可觀。在化學(xué)工程領(lǐng)域,物體的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體的載體,這樣的情況比較少見。但是由于尺寸更加細(xì)微,原來的假設(shè)影響因素就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,納米技術(shù)在我國(guó)取得了初步發(fā)展。很多研究成果都是以熱力學(xué)中的細(xì)微尺度作為理論研究基礎(chǔ),比如高集成電路和多空介質(zhì)流,都取得了不錯(cuò)的成績(jī),并且給不同企業(yè)都帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效率。

        (二)傳熱設(shè)備的研究

        近幾年,化學(xué)研究家們借助翹片強(qiáng)化傳熱,從而達(dá)到優(yōu)化傳熱裝置結(jié)構(gòu)的效果。管外翹片強(qiáng)化傳熱原理主要包括前緣效應(yīng)原理、減薄邊界原理等。未來對(duì)傳熱設(shè)備研究的方向是將分布參數(shù)與場(chǎng)地模擬進(jìn)行有效統(tǒng)一,最終達(dá)到優(yōu)化傳熱設(shè)備結(jié)構(gòu)裝置和提高傳熱設(shè)備工作效率的目的,實(shí)現(xiàn)管翹式傳熱針傳熱設(shè)備。

        (三)化學(xué)工程與材料設(shè)備、信息工程進(jìn)行相結(jié)合

        當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)信息化、全球化和經(jīng)濟(jì)化的時(shí)代,世界各國(guó)之間聯(lián)系的加強(qiáng)和科學(xué)信息化腳步的加快為化學(xué)工程研究創(chuàng)造了一個(gè)良好的社會(huì)環(huán)境。就化學(xué)家們而言,如何實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和完整的理論體系是社會(huì)賦予化學(xué)工程的使命,也是化學(xué)工程研究的主要任務(wù)之一。所以它必將進(jìn)入下一個(gè)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。在研究過程中,我國(guó)化學(xué)家們需要加強(qiáng)與國(guó)外專業(yè)化學(xué)研究家們之間的溝通與聯(lián)系,將化學(xué)工程這門學(xué)科與生物學(xué)、信息技術(shù)、環(huán)境學(xué)進(jìn)行相互結(jié)合,為化學(xué)工程發(fā)展提供新的研究方向。由于信息技術(shù)不斷深入各個(gè)行業(yè),為此化學(xué)研究家們應(yīng)該借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速收集資料、計(jì)算數(shù)據(jù)參數(shù)等目的。

        結(jié)束語(yǔ):

        伴隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展腳步的加快,化學(xué)工程研究方向應(yīng)該由單一走向向多元化和信息化相結(jié)合方向轉(zhuǎn)變,專業(yè)人員應(yīng)該根據(jù)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)和時(shí)代賦予的任務(wù)加強(qiáng)化學(xué)工程與信息工程的有效銜接,進(jìn)而促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]徐興雨.化學(xué)工程技術(shù)的熱點(diǎn)分析與發(fā)展趨勢(shì)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,10:8-9.

        [2]徐興雨.化工工業(yè)與化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展特征分析[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,11:1-2.

        [3]胡安平,李秀芝,蔣義敏.碳酸鹽巖儲(chǔ)層微區(qū)地球化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 天然氣地球科學(xué),2014,01:116-123.

        [4]羅立強(qiáng).國(guó)際地球化學(xué)研究現(xiàn)狀與發(fā)展前沿——國(guó)際地球化學(xué)大會(huì)Goldschmidt 2011印象[J].巖礦測(cè)試,2012,01:1-6.

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