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          化學工程技術論文范文

          時間:2023-02-04 18:17:30

          序論:在您撰寫化學工程技術論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。

          化學工程技術論文

          第1篇

          超臨界流體技術一般是控制溫度和壓力的條件下,或者加入其他物資的情況下改變體系的傳質系數(shù)、傳熱系數(shù)及化學反應特征的,這能更加高效清潔地進行化學生產,有的在超臨界的狀態(tài)下能節(jié)省能耗,所以超臨界流體技術也被稱為超級綠色化學技術。超臨界液體技術(SCF)現(xiàn)在廣泛應用到了材料制備中。早在上世紀九十年代該技術就已經開始應用,把二氧化碳制備成超臨界的狀態(tài),以它為介質來制取特氟龍;還有聚丙烯工藝中也應用了SCF技術,利用丙烷的特點來做稀釋劑,該技術也是做PE的升級版。當下,超臨界流體技術則更多地應用在了高分子材料,復合材料,不易粉碎的無機物材料,以及提取不太容易溶解在單一超臨界液體中的有機物?,F(xiàn)在應用的超臨界流體技術的方法主要有一下幾種:

          1、快速膨脹法,該方法主要用于固體顆粒狀的物質的制備;

          2、壓縮抗溶劑發(fā),主要用于制備微孔、微球類的物質,所以在藥物分子及聚合物共沉上應用較多,也較成熟;

          3、抗溶劑法,通常該方法會應用在制備爆炸性物質和不溶于單一超臨界流體的有機物上等。除了以上在制備材料方面的突出貢獻,超臨界流體技術還在分析化學中大展拳腳。它與色譜技術相結合,能在色譜研究中得到比氣象色譜更高效,比液相色譜更精準的超臨界流體色譜。更由于它的高效和低成本使得超臨界流體技術在石油化工、環(huán)境保護還有醫(yī)藥化學等多個領域得到廣泛使用。

          2綠色化學工程技術的應用

          綠色化學指用化學的技術和方法,再結合其他學科的知識來減少或者消除化學對于人類的危害、社會的危害以及環(huán)境的危害。從源頭的原材料開始,到生產過程中的試劑和介質還有催化劑,到最后的產物及副產物都要求綠色、環(huán)保、無毒害,還有就是“原子經濟性”的“零排放”。像在綠色無毒原料控制方面,石油化工原料就可以改變成生物原料的。制作尼龍可以不用含苯的石油化工原料,改成生物原料,生物原料的淀粉及纖維素等在酶催化反映下也能形成己二酸,這樣一樣可以制作尼龍,而且對人體和環(huán)境都危害極小。再比如在反應過程中對介質、溶劑等的控制,也要求無毒無害,在有機反應中水就是很好的溶劑,不僅對環(huán)境無害還能節(jié)省到有機反應中的官能團的保護還有去保護等環(huán)節(jié),所以也省工藝省時間了。還有反應中用的綠色催化劑,綠色催化劑能更加正對性,更加高效地參與化學反應,并且得到的副產物少。在有機合成反應中,綠色催化劑的應用顯得尤為重要。像不對稱合成反應中,催化劑不僅為化學農藥和精細化工提供反應需要的中間體,有的還能為反應提供綠色的合成技術。比如酶催化反應、氫酯化反應、還有不對稱酮反應等。

          3化學工程技術中的傳熱研究

          化學反應中傳熱的研究是化學工程的重要內容,因為它嚴重影響著一個反應的能耗,反應的進程等。在微細尺度傳熱研究中,由于尺度微細,原有的傳熱假設及會發(fā)生變化,其流動還有傳入的規(guī)律也會發(fā)生變化。目前在納米、微米、集成電子設備還有微型熱管領域中該傳熱研究交深入,取得了較不錯的成果。而我們在改進傳熱工藝和設備上也做足了研究,為了提高傳熱效率,我們可以改進設備的性能,使其持續(xù)對外傳熱的能力提高,改變里面的傳熱材料和工藝的設計來實現(xiàn)傳熱的效率。然而我們現(xiàn)在投入很多精力的滴狀冷凝技術的研究還沒能取得很好的成果。由于我們不能在維持物質在滴狀的時候冷凝,同時冷凝表面壽命延長,所以目前這個難題還很難突破。還有就是我們在計算沸騰時的傳熱存在很多弊端,復雜的沸騰狀態(tài)不適用目前所有的傳熱計算方式,就研究沸騰傳熱的計算方法也是一大塊難題的,所以就滴狀傳熱技術的研究也將會是我們傳熱研究領域的一個重要課題,如果該研究獲得進展必將改變現(xiàn)在很多的化學生產工藝形式,將會帶領化學生產進入一個新的時代。

          4結語

          第2篇

          化學工程技術支持著化工工業(yè)的前進與發(fā)展,化學工程技術從理論到實驗,再到實踐,最后投入生產成品,是必不可少的一個環(huán)節(jié)。然而,從實驗室到工業(yè)生產,特別是大規(guī)模的生產,需要解決裝置的放大問題,其直接影響企業(yè)工業(yè)生產規(guī)模的擴大及經濟利益的增加,裝置放大可以節(jié)省資金,減少不必要的消耗,節(jié)省勞動力。但是要考慮到,裝置放大過程中,物流的一系列物理過程的相關條件很可能改變,達到的某些指標通常低于實驗室的小型技術設備產生的結果。這種起源于放大過程的效應被籠統(tǒng)稱為“放大效應”,包含很多已知及未知物理因素的影響?,F(xiàn)代化工對于一套裝置一年的產量,一般情況下按照目前的工業(yè)生產規(guī)??梢赃_到大于或者等于數(shù)十萬噸,大規(guī)模的生產使其面臨工程方面的問題,且在指標方面也有所降低,這對于工業(yè)而言會造成較大的資金損失?;瘜W工程技術的進步,主要體現(xiàn)在新產品及工藝的不斷創(chuàng)造,而這些都需要借助化工工業(yè),除此之外,還需合理的經濟和技術。就上述情況而言,凡是關于工業(yè)化的東西,一般情況下都歸屬于化學工程的研究范疇。在日常生活中,化學工程無處不在。如:煙筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物質,需要經過嚴格的處理,才能對外排放,以防污染生態(tài)環(huán)境。在實驗室達到要求后,要在工業(yè)規(guī)模中實現(xiàn)大量煙氣的凈化,就必須考慮大規(guī)模凈化的經濟性和可行性,要考慮的問題與實驗室研究不同。又如,化工工業(yè)生產中,要求以十分純凈的產品為原料,對實驗室操作來說,這比較容易達到。對大型生產裝置的要求是,消耗低而且經濟方面可行,這表明課題存在很大的不同之處。

          2化學工程技術的研究對象及復雜性

          化學工程是以物理學、化學和數(shù)學為基礎,并結合工業(yè)經濟基本法則,研究化學工業(yè)中的物理變化和化學變化過程及其有關機理和設備的共性規(guī)律,并將之應用于化工裝置的開發(fā)、設計、操作、控制、管理、強化以及自動化等過程中,在化工工藝與化工設備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門工程技術學科。一般情況下,化學工程的對象的情況較為復雜,具體如下:首先,該過程自身具有一定的復雜特點,包括化學與物理,而且兩者經常發(fā)生,彼此影響。其次,物系方面較為復雜,流體與固體,或者兼而有之。流體特質變化較大,如有低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。最后,物系流動時邊界復雜,由于設備的形狀較為多樣,而且其在填充物方面的形狀也不正常,如催化劑、填料等,使得設備在流動邊界方面的設置較為復雜而且在確定方面不準確。

          3化工工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展

          目前從形式上看,現(xiàn)代的化學工業(yè)經歷了單元操作和傳遞原理與化學反應這兩個發(fā)展階段,正準備走向一個新的階段。但種類多樣、制造過程復雜以及生產產品款式較多,造成排放物復雜、量多及危害大,因此,目前化工工業(yè)應重點關注污染問題。與此同時,在加工、貯存、運用或者處理化工產品時應防止操作對環(huán)境生態(tài)以及人類健康造成危害。在化工生產中應遵循國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,制定正確的方案。隨著我們國家科學技術的快速發(fā)展,各行各業(yè)進行生產都要接觸化學工藝,涉及制藥、石油、材料、能源等行業(yè)的發(fā)展和污染問題,這都是現(xiàn)代化學工業(yè)需要面對的問題。目前,我國的化學工業(yè)經過了半個世紀的發(fā)展,已經形成了門類比較齊全,品種大體配套并基本可以滿足國內需要的化學工業(yè)體系。2001年全國國有及規(guī)模以上非國有企業(yè)的石油加工工業(yè)和化學工業(yè)總產值達到10990.6億元人民幣,占全國工業(yè)總產值的9.8%,實現(xiàn)利稅747.8億元,石油和化學工業(yè)企業(yè)13765個,資產總額13344.2億元。我國化學工業(yè)獲得長足進步的同時,環(huán)境保護工作也不斷得到加強。但是化學工業(yè)在實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過程中,仍存在不少問題和障礙,嚴重制約著我國化學工業(yè)的發(fā)展。

          4二者的發(fā)展探究

          第3篇

          1.1關于綠色化學的反應技術

          所謂的綠化化學主要指的就是能夠對環(huán)境不會造成污染,同時也能夠十分有利于保護環(huán)境的化學工程。簡單的一點來說主要是采用化學的技術以及方法來有效的減少或者是消除一些對于人類有害以及防治社會安全發(fā)展的不利的因素。綠色化學主要就是將污染從源頭進行有效的消除,其中也包括了含有原子經濟性以及高選擇性的一些反應,同時綠化化學能夠生產出來對于環(huán)境有利的一些材料,并且也能夠經過回收廢物進行循環(huán)利用的科學。

          1.2關于新的分離技術

          從廣義的角度來看,所謂的分離強化首先就是要對設備進行不斷的強化,然而在對生產的工藝進行強化,進而從整體上來說就是只要能夠將設備變小以及能量轉化效率提高的技術變?yōu)榛瘜W的分離技術強化的結果。這樣做不僅僅能夠更好的有利于可持續(xù)發(fā)展的理念,同時也是化學分離技術的發(fā)展趨勢之一。但是,傳統(tǒng)的化工分離技術主要是根據(jù)沸點的不同,把一些不同組成成分的物質進行分析,然而隨著科學技術的不斷發(fā)展以及對于該項工作的不斷研究,進而得出該項技術具有著十分廣闊的發(fā)展前景,但是在應用的過程中還是存在著很多的問題,主要是這項技術的研究對分子蒸餾的基礎理論研究相對來說還是比較少,并且在理論方面也沒有能夠得到充分的說明。但是隨著科學技術的不斷發(fā)展,分解技術也得到了不斷深入的研究,并且也取得了不錯的效果,并且也漸漸的把信息技術引入到了分離技術的研究以及開發(fā)當中,進而在對熱力學以及傳遞的性質進行的研究,對于分子模擬大大的提高了預測熱力學的平衡等,因此在進行研究以及開發(fā)的過程中對于分離技術具有著十分深遠的意義。

          2在熱傳導過程中的研究進展以及方向

          2.1關于微細尺度傳熱的研究

          所謂的微細尺度主要是從空間尺度以及時間尺度微細的研究以及對傳熱學規(guī)律的研究,目前在傳熱學當中已經是成立了一個分支,并且其發(fā)展的前景也是十分的廣闊。在物體的特征尺寸要大于載體離子的平均尺寸的時候,就是連續(xù)的介質便依然是成立的,然而因為尺度是微細的,并且以前的假設影響因素也將會隨著發(fā)生著改變,進而將會導致流動以及傳熱的規(guī)律出現(xiàn)一定程度的改變。當前隨著納米以及微米的技術得到了不斷的發(fā)展,并且已經是受到了人們十分廣泛的關注,在很多的領域當中也都在是圍繞著微細尺度傳熱學進行不斷的研究,并且已經是在不少的領域當中取得了不錯的成果,比如在微型熱管以及高集成的電子設備當中。

          2.2關于強化傳熱過程中的研究

          對于這項研究主要是從改進換熱器的設備方面進行入手的,其研究開始的目的主要是為了能夠更好的提高傳熱的效率,同時也是為了能夠改進設備的持續(xù)對外放熱,對于這項研究的改進主要是包括了傳熱材料以及生產工藝的改進,同時將傳統(tǒng)的設計進度優(yōu)化等內容。

          2.3關于傳熱的理論研究

          在最近的幾年來,該項工作的研究人員主要是在滴狀冷凝在生產中的應用進行研究,但是一直到目前也沒有能夠得到實現(xiàn)。其主要的問題便是怎樣的獲得實現(xiàn)的滴狀冷凝,以及如何的是冷凝的表面壽命得到延長。目前其主要的問題就是如何改變冷凝界面的性質,以及怎樣才能夠將冷凝應用到工業(yè)當中進行傳染改造。在沸騰傳熱的過程中,其傳熱的方式不僅僅在機械以及石油化工行業(yè)當中得到了十分廣泛的應用,同時也在航天行業(yè)當中得到了十分廣泛的應用。長期以來人們也一直對于液體出現(xiàn)核態(tài)沸騰的主要原因進行著不斷的研究。

          3結語

          第4篇

          1.1傳熱理論研究進展

          近幾年來,由于滴狀冷凝的實現(xiàn)與增長冷凝表面壽命等相關問題的影響,研究人員至今未將滴狀冷凝應用到實際的化學工業(yè)生產當中?,F(xiàn)在的機械、石油化工以及航空航天技術仍然在使用沸騰傳熱方式,利用這種方式來進行工業(yè)生產。長期以來,人們一直致力于液體發(fā)生核態(tài)沸騰原因的探索,因為沸騰的形式多變又復雜,所以增加了研究的難度。尤其是在計算方面,更是存在一些嚴重的缺陷,使得計算的準確率極低,而且還需要大量的實驗做基礎。除此之外,水沸騰時會產生一些氣泡,這些氣泡會影響到加熱器的表面,使得計算的難度再次加大。這都是現(xiàn)階段急需解決的問題,也是現(xiàn)在研究的重點。

          1.2微細尺度傳熱學研究進展

          微細尺度作為現(xiàn)代熱學中的一個分支,主要是研究熱學的一些規(guī)律以及微細的探討,研究前景非常廣闊。在研究微細尺度傳熱學的過程中,如果所研究的物體尺寸遠遠比承載粒子的平均尺寸大,我們所假定的觀點依舊成立。但是由于我們研究的尺度比較微細,所以原來假定的那些影響因素會發(fā)生一些改變,導致液體流動的規(guī)律發(fā)生變化。隨著近幾年來納米技術不斷進步,逐漸受到人們的重視,生產中的諸多領域都在引用尺度微細傳熱學,如高度集成的電子設備、微型熱管等。

          1.3強化傳熱過程的研究進展

          要想優(yōu)化傳熱過程,就必須從換熱設備方面進行研究分析,優(yōu)化設備,從而提高傳熱效率。換熱設備主要就是進行熱量的傳遞,熱量傳遞有逆流、順流、交差流、混合流等四種方式,其中逆流過程中產生的溫差是最大的,順流產生的溫差是最小的。我們應該想辦法改進換熱設備,使其能夠持續(xù)對外放熱,以此達到本次研究的目的。例如:我們可以發(fā)明一些新的換熱設備,采用新的傳熱材料應用到設備當中;改進原有的傳熱設備生產工藝;參照原有的設計方案,結合現(xiàn)代的科學技術對方案進行優(yōu)化等。

          2化學工程未來發(fā)展動態(tài)

          時代在進步,科技在發(fā)展,大量的科技產品及技術不斷出現(xiàn)在人們的視野當中,并且被廣泛的應用,這就給化學工程的研究提出了新的研究方向。那就是在今后的發(fā)展當中,如何給新技術的引用提供一些良好的服務及體系,并且將新形成的理論完善,使化學工程不斷進步,朝著新的目標發(fā)展。其次,現(xiàn)在主張全面發(fā)展,我們應該研究一下信息、生物、能源、環(huán)境等方面的技術,將這些與化學向結合,為化學工程的發(fā)展做出良好的鋪墊。

          3結語

          第5篇

          綠色化工技術是通過改進改良現(xiàn)有的化學技術及方法,對化學原理的應用和使用工程技術來減少甚至消除化工原料、催化劑、溶劑、化學廢物或化工產品等能夠污染環(huán)境的物質,實現(xiàn)廢物零排放,減少其對人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害,建立友好環(huán)境。用“資源-產品-再生資源”這種全新的循環(huán)物質流動過程替換掉過去的“資源-廢物”方式排放的流動過程。利用先進的綠色化工技術,研究出新型環(huán)保產品,及綠色工藝技術的運用實現(xiàn)清潔生產,從而大幅度降低三廢排放量【1】。21世紀,綠色化工技術已經被國際發(fā)達國家在化學有機合成、生物化學、分析化學、催化等領域列為主要的研究發(fā)展方向之一。在我國制定的“九五”發(fā)展規(guī)劃中,綠色化學與技術在釀造、制藥、造紙、印染、海水淡化等行業(yè)作為應逐漸補充及開發(fā)應用的重大研究項目。

          2綠色化工技術的開發(fā)

          2.1原料的選用

          綠色化工科技的發(fā)展,如果不從化工污染、化學反應的源頭著手,那么始終是治標不治本而且十分被動的措施。那么化工科技及工藝發(fā)展過程中,選擇無毒害溶劑、原料、催化劑等化學原料來進行化工生產、制作化工產品可實現(xiàn)零排放、零污染的清潔生產和加工原則,有效防止和控制化學污染的產生。近年較為常見的無害化學原料為:野生植物、農作物等生產物質。將蘆葦、樹木等天然野生植物纖維,以及稻草、麥秸和蔗渣等農副產品的廢棄物作為原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。還有利用生物質氣化產生氫氣等,都是綠色化工技術中原料選擇應用的非常好的例子。

          2.2無毒害催化劑的選用

          在百分之九十的化工生產中催化劑是提高反應速率的必需品。然而在綠色化工科技的開發(fā)過程中,無毒害的烷基化固相催化劑是國內外研發(fā)工作的重點。南京大學徐國際【2】利用環(huán)境友好性綠色化合成過程對烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑,在無溶劑的條件下對1,3-二羰基化合物進行直接烷基化反應,反應后處理步驟簡單,且催化體系可以循環(huán)使用,四次催化循環(huán)后收率仍然能大于84%。

          3綠色化工技術在化學工業(yè)中的應用

          3.1清潔生產技術

          清潔生產技術是無毒、無害、無污染、無廢物排放的綠色化工技術,包括輻射熱加工技術,綠色催化技術,臨界流體技術等。在冶金工業(yè)、印染工業(yè)、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化等行業(yè)都得到了很好的運用。此外先進的脫硝脫硫技術、垃圾制沼氣技術、高效清潔的煤氣化技術、利用風能太陽能等自然能發(fā)電技術等等這些都利用了清潔生產技術。例如,海水淡化技術的應用不僅解決了我國淡水資源匱乏的現(xiàn)狀,還利用有效的化學方法將海水中的鹽水分離,在海水淡化的預處理過程中不會產生任何對環(huán)境狀況的不良影響,也沒有對生態(tài)環(huán)境造成傷害。而且,在海水淡化預處理過程中所產生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡單、不產生二次污染的清潔化工產品,具有非常廣闊的發(fā)展前景。

          3.2生物技術

          生物技術領域包含細胞、基因、微生物和酶等技術范疇,其主要應用在化學仿生學和生物化工兩個方面。生物酶在作為一種在生物體內的催化劑,具有高效、轉移性,可以參與到各個生物化工的合成過程中。另外,化學仿生學中的膜化學技術也是這一領域中廣泛應用的生物技術。在綠色化工技術中采用生物技術,可以利用再生資源合成化學品。從早期來源于動植物中的有機化合物原料,到后來以石油和煤炭作為原料。例如,在綠色化學工程與工藝中,制備丙烯酰胺,利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后,大大降低能耗,且沒有污染環(huán)境副產物產生。由此可見,利用廣泛存在于自然界中的酶當做催化劑,與工業(yè)酶及一般的化學催化劑相比,自然界中的酶具有無污染、反應條件溫和、產物性質優(yōu)良的特點。

          3.3生產環(huán)境友好型產品

          第6篇

          外力對化學反應過程施加各種影響的原理、規(guī)律是化學反應動力學的研究目標。研究者通過各種研究,形成反應動力學方程式。反應器的優(yōu)化與設計均是以該方程式為基礎來開展的[3]。在化學反應動力學研究中應用計算機技術,具體包括了:(一)反應模型的建立。目前此類研究并不少見。像劉小云等經過實驗得出動力學模型,在檢驗后實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與模型間一定程度的相互吻合;D.Klvana等將層流方程與六步動力學模型聯(lián)系起來,并實現(xiàn)了計算機技術的成功模擬;(二)對一些反應動力學參數(shù)進行運算。如,熊杰明等人在實驗中發(fā)現(xiàn),在應用數(shù)值積分法計算動力學參數(shù)時準確度較高;若使用微分法計算速率時,因模型和函數(shù)間不相契合,則準確度較差;(三)運用模型確定合適的工藝條件。如梅澤民等人已對對峙放熱的最佳溫度進行了分析;角仕云等通過分析生產硫酸中催、氧化反應的適宜溫度,并綜合考量催化劑各項系數(shù)的意義,推算出反應中催化劑的溫度公式。很多教材均涉及到通過消元及變量分離,對動力學方程進行簡單的數(shù)學處置內容。但因很多動力學方程涉及平行、對峙、連續(xù)等一系列的反應,比較復雜。更有一些反應擁有極其復雜的原理、規(guī)律。如果對這些復雜的化學反應加以研究、會形成較難求解的微分方程。如果在求解中應用計算機技術,就可以有效的解決這一難題[4]。在很多復雜的化學反應研究領域中,均使用著計算機進行計算模擬。第一,應用計算機對反應中所有物質的濃度改變進行模擬運算。第二,為得出所需物質的飽和度,可計算連續(xù)反應的合適時間、實現(xiàn)對反應時間有效把控;第三,為讓化學生成物速率達到最高,可對對峙放熱、平行反應最優(yōu)溫度加以計算,以有效把控溫度,實現(xiàn)最佳試驗條件。通過對計算數(shù)值進行專業(yè)模擬,形成數(shù)據(jù)檔案,有利于合理設計反應器和有效控制化學生產的工藝條件。

          二、化學反應工程新領域

          (一)計算反應工程

          新世紀以來,流體力學、量子力學等基礎研究在飛速發(fā)展、并日益成熟起來。這樣就為在反應工程中有效計算機技術奠定了基礎。在分子計算、大尺度集成、操作與過程的模擬、智能化發(fā)展等處,都可以看到數(shù)學軟件在被廣泛應用的身影。這樣一來,人們得以更加簡捷、有效的對化學反應過程全面、立體的模擬,加快了化學反應工程的發(fā)展速度[5]。比如,在對發(fā)展經濟中其著重要作用的石油催、裂化領域,應用計算機技術可大大改善研究效果。在工業(yè)石油的催、裂化中,人們通過對重質渣油進行化學處理,將其轉化成有經濟價值的輕質油、高辛烷值油。若使用MIP反應器,石油裂化、異構化、脫氫反應可不限于一次。這樣一來,工程試驗的針對性及自由度得以提高,很好的改善了產品的特性及其分布。根據(jù)多尺度思路,在幾秒內就可以依據(jù)宏觀模型、對實際設備完成各處的顆粒分布。然后,以此作為初始及邊界進行運算、進行細化。該過程主要是用一些層次較低的模型進行模擬的。按照這樣的思路,可進行層層細化,反應器內一切細節(jié)得以展示。這樣一來,試驗人員能夠據(jù)此更精準對反應器進行放大和設計優(yōu)化。

          (二)向分子反應工程的轉化

          技術及計算技術在不斷提高著,使得人們對反應過程的認識逐漸深化?;瘜W設備水平不斷提高,讓研究人員能夠有效觀察到分子、原子;隨之理論水平的不斷提高,也使得人們實現(xiàn)了多尺度的模擬。在化學工程領域,若在分子、原子基礎上,可以使得化學合成及反應過程得以有效構建。而現(xiàn)在,在很多領域已經將該設想化為了現(xiàn)實。同時,該方法論能夠將其與過程強化論有機聯(lián)系起來,以最大可能的提高效率,促進了節(jié)能減排的發(fā)展。此外,若在化學反應工程中運用分子反應工程技術,可以使得前景更為廣闊。

          三、結論

          第7篇

          超臨界流體就是指在某一溫度和壓力下,處于液體到氣體中間狀態(tài)的流體。它的密度與液體密度相當,而粘度又和氣體相似,其擴散的能力在液體和氣體之間,大概相當于液體擴散能力的10-100倍。所以它既具有液體的高溶解能力,又能擁有氣體的高擴散能力和壓縮性。我們就利用超臨界流體的這些特性,用于我們的化學生產。像這樣的技術我們就把它稱為超臨界流體技術(SCF)。超臨界流體技術一般是控制溫度和壓力的條件下,或者加入其他物資的情況下改變體系的傳質系數(shù)、傳熱系數(shù)及化學反應特征的,這能更加高效清潔地進行化學生產,有的在超臨界的狀態(tài)下能節(jié)省能耗,所以超臨界流體技術也被稱為超級綠色化學技術。超臨界液體技術(SCF)現(xiàn)在廣泛應用到了材料制備中。早在上世紀九十年代該技術就已經開始應用,把二氧化碳制備成超臨界的狀態(tài),以它為介質來制取特氟龍;還有聚丙烯工藝中也應用了SCF技術,利用丙烷的特點來做稀釋劑,該技術也是做PE的升級版。當下,超臨界流體技術則更多地應用在了高分子材料,復合材料,不易粉碎的無機物材料,以及提取不太容易溶解在單一超臨界液體中的有機物。現(xiàn)在應用的超臨界流體技術的方法主要有一下幾種:1、快速膨脹法,該方法主要用于固體顆粒狀的物質的制備;2、壓縮抗溶劑發(fā),主要用于制備微孔、微球類的物質,所以在藥物分子及聚合物共沉上應用較多,也較成熟;3、抗溶劑法,通常該方法會應用在制備爆炸性物質和不溶于單一超臨界流體的有機物上等。除了以上在制備材料方面的突出貢獻,超臨界流體技術還在分析化學中大展拳腳。它與色譜技術相結合,能在色譜研究中得到比氣象色譜更高效,比液相色譜更精準的超臨界流體色譜。更由于它的高效和低成本使得超臨界流體技術在石油化工、環(huán)境保護還有醫(yī)藥化學等多個領域得到廣泛使用。

          2綠色化學反應技術的應用

          綠色化學指用化學的技術和方法,再結合其他學科的知識來減少或者消除化學對于人類的危害、社會的危害以及環(huán)境的危害。從源頭的原材料開始,到生產過程中的試劑和介質還有催化劑,到最后的產物及副產物都要求綠色、環(huán)保、無毒害,還有就是“原子經濟性”的“零排放”。像在綠色無毒原料控制方面,石油化工原料就可以改變成生物原料的。制作尼龍可以不用含苯的石油化工原料,改成生物原料,生物原料的淀粉及纖維素等在酶催化反映下也能形成己二酸,這樣一樣可以制作尼龍,而且對人體和環(huán)境都危害極小。再比如在反應過程中對介質、溶劑等的控制,也要求無毒無害,在有機反應中水就是很好的溶劑,不僅對環(huán)境無害還能節(jié)省到有機反應中的官能團的保護還有去保護等環(huán)節(jié),所以也省工藝省時間了。還有反應中用的綠色催化劑,綠色催化劑能更加正對性,更加高效地參與化學反應,并且得到的副產物少。在有機合成反應中,綠色催化劑的應用顯得尤為重要。像不對稱合成反應中,催化劑不僅為化學農藥和精細化工提供反應需要的中間體,有的還能為反應提供綠色的合成技術。比如酶催化反應、氫酯化反應、還有不對稱酮反應等。

          3化學工程中的傳熱研究

          化學反應中傳熱的研究是化學工程的重要內容,因為它嚴重影響著一個反應的能耗,反應的進程等。在微細尺度傳熱研究中,由于尺度微細,原有的傳熱假設及會發(fā)生變化,其流動還有傳入的規(guī)律也會發(fā)生變化。目前在納米、微米、集成電子設備還有微型熱管領域中該傳熱研究交深入,取得了較不錯的成果。而我們在改進傳熱工藝和設備上也做足了研究,為了提高傳熱效率,我們可以改進設備的性能,使其持續(xù)對外傳熱的能力提高,改變里面的傳熱材料和工藝的設計來實現(xiàn)傳熱的效率。然而我們現(xiàn)在投入很多精力的滴狀冷凝技術的研究還沒能取得很好的成果。由于我們不能在維持物質在滴狀的時候冷凝,同時冷凝表面壽命延長,所以目前這個難題還很難突破。還有就是我們在計算沸騰時的傳熱存在很多弊端,復雜的沸騰狀態(tài)不適用目前所有的傳熱計算方式,就研究沸騰傳熱的計算方法也是一大塊難題的,所以就滴狀傳熱技術的研究也將會是我們傳熱研究領域的一個重要課題,如果該研究獲得進展必將改變現(xiàn)在很多的化學生產工藝形式,將會帶領化學生產進入一個新的時代。

          4結語