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近年來我國經(jīng)濟高速發(fā)展的同時,嚴重的環(huán)境問題已經(jīng)受到社會各界的重點關(guān)注。環(huán)境污染問題已經(jīng)影響到人們的日產(chǎn)生活,其中化學行業(yè)帶來的污染非常普遍,因此,需要發(fā)展化學工業(yè)中的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,強化綠色化工技術(shù)的運用。綠色化工技術(shù)的運用能夠從根本上抵制化學行業(yè)能源消耗帶來的污染問題,因此,對其探討是非常必要的。
1綠色化工技術(shù)
綠色化工技術(shù)指的是在化學工業(yè)發(fā)展中運用化學工藝或者原理對化學方法進行改造,以此來減少化學技術(shù)中化學原料、化學廢棄物或者有害化工產(chǎn)品對環(huán)境的危害和污染,盡量將化學過程中的廢棄物進行二次利用,提升廢棄物利用率的同時也減少排放量,促進化學工業(yè)的綠色和生態(tài)發(fā)展[1]。
2綠色化工技術(shù)在化學工程工藝中的開發(fā)
2.1化學原料的選用
綠色化工技術(shù)的開發(fā)過程中,化學原料的選用就非常重要,這能夠從根本上解決污染問題。綠色、無害的化工原料在生產(chǎn)、排放的過程中也能產(chǎn)生較少的污染物。當前高科技發(fā)展下,已經(jīng)生產(chǎn)處很多無毒無害或者較少毒害的原料、催化劑、各種溶劑供化學工業(yè)的發(fā)展使用,在化學工業(yè)生產(chǎn)中盡量選擇這樣的化學原料,比如是很多天然的植物,包括各種農(nóng)作物或者野外農(nóng)作物,還有很多生物,都是無害化學原料的最佳選擇。在化學工業(yè)發(fā)展中,盡量使用這些物品代替,而且這些物品的成本通常比較低,來源廣泛。
2.2化學催化劑的選用
化學工業(yè)發(fā)展中常常使用各種催化劑加速化學反應的速度,但是很多化學催化劑容易加重化學反應廢棄物的排放量。現(xiàn)在綠色化工技術(shù)開發(fā)過程中重點關(guān)注的就是對無害化學催化劑的開發(fā)。同時,在化學催化劑的選用上,盡量用毒害較小的催化劑代替毒害大的催化劑,促進化學反應過程的綠色發(fā)展[2]。很多化學行業(yè)的研究人員正在大力開發(fā)烷基化固相催化劑,其沒有毒害,期望這種催化劑能夠早日被廣泛運用。在無毒害化學催化劑開發(fā)過程中,注重其廢棄物的排放量和循環(huán)使用率,最好能夠提升其循環(huán)使用的過程。
2.3強化化學反應的選擇性
在化學反應過程中,盡量提升化學反應的選擇性,讓化學生成物的提取和凈化更加便捷,也能夠有效地控制化學生產(chǎn)成本,減少能源消耗和廢棄物的排放。比如在石油化學工業(yè)中經(jīng)常進行的烴類選擇性氧化,其反應的生成物極易發(fā)生氧化現(xiàn)象破壞生成物,因此,在化學反應中,會盡量避免使用這種反應。強化化學反應的選擇性,能夠提升化學生產(chǎn)過程的健康發(fā)展水平。
3綠色化工技術(shù)在化學工程工藝中的運用
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)的運用
清潔生產(chǎn)技術(shù)在包括冶金、印刷、垃圾處理、海水淡化、煤氣化技術(shù)、發(fā)電技術(shù)等行業(yè)中已經(jīng)被廣泛運用,在其過程中沒有毒害,而且沒有污染物。多種行業(yè)中運用清潔生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)有效地控制了廢棄物和有毒物品的發(fā)生。比如在海水淡化過程中,運用清潔的化學方法對海水進行處理,其原料是海水,這是一種比較豐富的天然資源,產(chǎn)生的主要成分是淡水,整個過程中的生產(chǎn)技術(shù)對環(huán)境的污染非常小。
3.2生物技術(shù)的運用
生物技術(shù)在化學仿生學與生物化工中的運用集中在細胞、微生物、酶的范圍內(nèi),其中酶、膜化學技術(shù)運用地非常廣泛。生物技術(shù)可以講很多可再生的資源在生產(chǎn)過程中轉(zhuǎn)化成有用的化學品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的一種催化劑,其在生產(chǎn)過程中沒有污染物的生成和排放,而且反應的條件比較溫和,受到化學行業(yè)的廣泛利用。
3.3環(huán)境友好型產(chǎn)品生產(chǎn)過程的運用
當今社會環(huán)境污染問題非常嚴重,各行各業(yè)對環(huán)境友好型產(chǎn)品的生產(chǎn)與利用非常急切。從人們的實際生活來講,運用綠色化工技術(shù)的目的就是能夠生產(chǎn)處大量的環(huán)境友好型產(chǎn)品,這能夠給人們的實際生活帶來優(yōu)勢。環(huán)境污染問題嚴重影響到人們的生活質(zhì)量,環(huán)境友好型產(chǎn)品的開發(fā)和利用能夠避免產(chǎn)生環(huán)境污染問題。比如在生活中傳統(tǒng)的汽油燃燒給大氣帶來污染,也影響人類的健康;各種產(chǎn)品中氟利昂破壞了大氣中臭氧層,給人們的生活埋下安全隱患;很多塑料產(chǎn)品在人們生活中廣泛利用,帶來很多便捷之處,但是使用后形成垃圾不容易被分解。這些嚴重的污染問題急需被解決,這些帶來污染的產(chǎn)品急需被取代。所以,隨著技術(shù)的發(fā)展,可分解的塑料制品、清潔型汽油、新型燃料逐漸地被開發(fā)使用,人們的環(huán)保意識也在增強,現(xiàn)在已經(jīng)有很多的研究用在環(huán)境友好型產(chǎn)品的開發(fā)上,比如在酒精的生產(chǎn)上,其原料已經(jīng)變成了天然的甘蔗;利用較易提取的乙醇汽油取代原來的汽油,在汽車行業(yè)中被廣泛運用。環(huán)境友好型產(chǎn)品受到大眾喜愛的同時,應該提升開發(fā)技術(shù),加大對其的開發(fā)利用,這是與人們的實際生活緊密聯(lián)系的問題,需要社會各界齊心協(xié)力的支持[3]。
結(jié)論
關(guān)鍵詞:化學工程;綠色化工技術(shù);工藝
經(jīng)濟發(fā)展帶來的環(huán)境問題受到全世界人民的關(guān)注,各國的專家們都在尋找一條既可以發(fā)展經(jīng)濟又不會對環(huán)境造成重大污染的道路。化學工程工藝中的綠色化工技術(shù)就是在這樣的形勢下產(chǎn)生發(fā)展而來的,綠色化工技術(shù)的重點在于綠色二字,其能夠充分溶解資源消耗時產(chǎn)生的環(huán)境污染問題,對人類的可持續(xù)發(fā)展有極大的幫助。因此對于這樣的綠色化工技術(shù)的開發(fā)與應用是非常有意義的。
1關(guān)于綠色化工技術(shù)
綠色化工技術(shù)的作用是減少化學工業(yè)生產(chǎn)的過程中無形的或有形的給環(huán)境造成的污染,通過技術(shù)的創(chuàng)新和改造完善化學工業(yè)的生產(chǎn)和運作方法。如此一來,化學技術(shù)中使用的化學原料以及化學工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境的污染就會有所減少。而且在這一方法的應用下,化學工業(yè)在生產(chǎn)過程向空氣中排放的廢氣、向河流中排放的廢水中的有毒物質(zhì)就會減少許多。另外綠色化工技術(shù)在一定程度上將資源的回收利用程度提高了,減少了資源的浪費,從而對環(huán)境問題的解決有極大的益處。
2化學工程工藝中綠色化工技術(shù)的開發(fā)要點
2.1選用合適的化學原料
化學原料的性質(zhì)決定了整個化學工業(yè)的生產(chǎn)運作。化學原料是化學工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),而且是污染的來源,因此重視化學原料的選取是重中之重。從源頭上控制污染,是快速有效解決環(huán)境污染問題的方法。值得注意的是,研發(fā)的新型的化工原料盡管是綠色無污染的,但是不可能讓化學工業(yè)在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生絲毫環(huán)境污染的問題。從這一點無法避免的問題出發(fā),現(xiàn)在的技術(shù)飛速發(fā)展,化學工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)著手研發(fā)更加清潔的原料,盡量選取那些沒有任何毒性或者是毒性較少的化學原料進行化學工業(yè)生產(chǎn),逐漸降低化學藥劑的使用頻率,采用一些天然的植物或者是農(nóng)作物作為無毒害性材料,是一個不錯的選擇。
2.2選用綠色化學催化劑
化學工業(yè)的生產(chǎn)過程中經(jīng)常會用到化學催化劑加速化學反應完成整個化學生產(chǎn),提高化學工業(yè)生產(chǎn)的效率。盡管可以帶來一定的經(jīng)濟效益,為社會積累財富,但是很明顯這種財富不會長久,因為化學催化劑給環(huán)境造成的污染非常大。因此研發(fā)出毒性低的化學催化劑降低有毒物質(zhì)的排放以及排放量,是當前化學工業(yè)生產(chǎn)的目標。縱觀現(xiàn)在的綠色化工技術(shù)行業(yè),其關(guān)注點都在研發(fā)無毒化學催化劑上,爭取研發(fā)出的催化劑既可以加快化學反應又可以減少對環(huán)境的污染,努力朝著綠色化學催化劑的方向努力。依照現(xiàn)在的研發(fā)進度來看,烷基化固相催化劑這一種催化劑的研究成果較為可觀,實驗表明烷基化固相催化劑是沒有毒性的,對環(huán)境不會造成污染,可以推廣到化學生產(chǎn)工業(yè)中,有不錯的使用價值。但值得一提的是,烷基化固相催化劑這一類催化劑在研發(fā)過程中,研發(fā)人員要針對廢棄物的排放標準問題準備參考數(shù)據(jù),盡量達到生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物也可以循環(huán)利用的效果,進而促進資源的利用率。
2.3選擇性強化化學反應
化學反應的選擇性也是綠色化工技術(shù)研發(fā)的重點,若是研發(fā)人員可以完善這一內(nèi)容,化學生產(chǎn)過程中產(chǎn)生物的提取會更加高效,也會更加便捷。也就是說強化化學反應的選擇性不僅可以讓化學工業(yè)的環(huán)境污染降低,還可以降低化學工業(yè)所需成本,如此一來還節(jié)約了資源。例如在石油開發(fā)這一類化學工業(yè)中經(jīng)常會選擇烴類選擇性氧化物,這一種氧化物會對環(huán)境造成嚴重的破壞,因為這種氧化物可以讓化學反應非常容易就出現(xiàn)明顯的氧化反應。由此可以知道,為了達到化學工業(yè)綠色生產(chǎn)的目的,減少環(huán)境污染,一定要選擇性強化化學反應。
3化學工程工藝中綠色化工技術(shù)的應用要點
3.1應用清潔生產(chǎn)技術(shù)
清潔生產(chǎn)技術(shù)的應用范圍有冶金、淡化海水、處理垃圾還有發(fā)電等,一般情況下都不會產(chǎn)生毒害性。正因為這種獨特的優(yōu)勢,在現(xiàn)代的化學工業(yè)中備受推崇。例如在海水淡化時,清潔生產(chǎn)技術(shù)可以將海水中鹽分分離,甚至可以分離海水中的其他物質(zhì),使海水成為人們的生活用水。
3.2應用生物技術(shù)
生物化工中常常應用生物技術(shù),在實際生活中應用的比較廣泛的是生物技術(shù)中膜化學技術(shù)。生物技術(shù)一般是通過將可再生的資源有效地轉(zhuǎn)化成可以為生產(chǎn)生活利用的化學品。例如常見的酶成分,這樣一種催化劑在化學反應中有非常好的效果,而且最好的一點是不會給環(huán)境帶來無法消融的廢棄物。
3.3應用環(huán)境友好型產(chǎn)品
環(huán)境友好型產(chǎn)品強調(diào)的是不影響環(huán)境和人類的生產(chǎn)生活,杜絕污染強度大的產(chǎn)品的使用。比如增加使用那些綠色汽油、燃料、能源,降低化學工業(yè)生產(chǎn)給環(huán)境和人類帶來的危害,逐漸提高資源合理利用,增加效率。
4結(jié)束語
經(jīng)過對化學工程工藝中綠色化工技術(shù)開發(fā)與應用的分析可以發(fā)現(xiàn),這種技術(shù)可以減少對環(huán)境的污染破壞,提高資源再利用效率,以及提升資源溶解的程度,能推動整個行業(yè)的發(fā)展和進步。
作者:楊璐 單位:沈陽師范大學
參考文獻:
綠色化工行業(yè)早在上個世紀就已經(jīng)出現(xiàn)了,最開始綠色化工行業(yè)出現(xiàn)在工業(yè)比較發(fā)達的國家,主要集中在歐美地區(qū)。經(jīng)濟的發(fā)展帶來環(huán)境污染的嚴重,這就使得人們開始重視綠色化工行業(yè)的發(fā)展,投入較多的人力物力和財力研究綠色化工行業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟全球趨勢的加強,國與國之間的聯(lián)系日益密切,綠色化工行業(yè)開始受到國際社會的共同關(guān)注,由于我國是發(fā)展中國家,因此對于綠色化工行業(yè)的認識較晚,導致了我國綠色化工行業(yè)的起步也較晚。但是,我國對于綠色化工行業(yè)的認識較為透徹,這就導致我們在處理如何發(fā)展綠色化工行業(yè)中投入的力度,并且受到了國家科技部門的重視。綠色化工行業(yè)的突出優(yōu)點是:第一,最大限度地利用環(huán)保能源。較以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法不同的是,綠色化學化工可以最大限度地利用所使用的生產(chǎn)能源,并且一般綠色化學化工所使用的能源都是綠色環(huán)保可回收利用的能源,在生產(chǎn)使用時都會最大限度地利用原材料,防止浪費,減少污染排放,從而節(jié)省能源,綠色環(huán)保。第二,反應物無毒、無害,不會對環(huán)境產(chǎn)生污染,減少對外界的廢物排放。一般情況下,傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)都會產(chǎn)生一些有毒有害的排放物質(zhì),這些排放物會對環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害,但是綠色化學化工在生產(chǎn)之前都會將反應物生成的有害物質(zhì)整體的化學結(jié)構(gòu)進行重新排列,從而將有害成分運用科學的方法去除,這樣既可以保留生產(chǎn)所需要的有效成分,又保證了在反應的過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染和負擔。綠色化學化工從產(chǎn)品的根本上避免了化學化工生產(chǎn)可能會對環(huán)境產(chǎn)生的危害源頭,綠色化學化工是名副其實的環(huán)境友好型產(chǎn)品。第三,最大限度地利用了原子能源,有效節(jié)約能源。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)一般只注重生產(chǎn)效率,在生產(chǎn)過程中原材料沒有能夠被完全充分利用,一些有效成分被浪費了,但是綠色化學化工會運用科學的方法重組材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),最大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同時就減少了其生產(chǎn)過程中對環(huán)境的排放。第四,確保了產(chǎn)品的綠色環(huán)保性。在過去那些傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)中,生產(chǎn)方式比較粗放,也沒有能力將生產(chǎn)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行重組設計,生產(chǎn)的過程當中釋放出大量的有害物質(zhì)污染環(huán)境,但是如今的綠色化學化工注重科學環(huán)保,在生產(chǎn)之前會重新組合產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu),保證了生產(chǎn)出的所有產(chǎn)品都是綠色環(huán)保,無毒無害的。
2綠色化學化工產(chǎn)品的發(fā)展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學的優(yōu)點與好處,但是在實際的生產(chǎn)過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學化工在我國發(fā)展過程中有著諸多的問題,例如社會關(guān)注程度不夠、發(fā)展模式單一、人才匱乏等。現(xiàn)階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地將綠色化工化學進行全面推廣與宣傳,從根本上減少環(huán)境污染,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
2.1加大宣傳力度,轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式
雖然綠色化學化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)興起多年,但在全社會范圍內(nèi),它還未能被深刻的認知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發(fā)展。因此,我們要從全社會范圍內(nèi),通過各大平面媒體和網(wǎng)絡、電視、廣播對綠色化學化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學化工有深刻的認知與了解。
2.2在學科教育上加大投入與合作,力求創(chuàng)新
綠色化學化工的發(fā)展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學,還要依賴宏觀的大規(guī)模的化工技術(shù),因此,要在一定層次上促進兩者的結(jié)合與協(xié)作。國家應加大對綠色化學化工的資金投入,建立與綠色化學化工有關(guān)的國家實驗室以及教學基地,作為發(fā)展綠色化學化工的創(chuàng)新性平臺,設置激勵機制,鼓勵創(chuàng)新,并持續(xù)不斷地為實驗室和教學基地的發(fā)展提供資金保障。
2.3重視人才培養(yǎng)
在我國,綠色化學化工屬于新興產(chǎn)業(yè),因此,相關(guān)部門必須建立起完備的人才培養(yǎng)體系,為了長遠發(fā)展儲備人才力量。具體來說,高校應該開設有關(guān)綠色化學化工的相關(guān)學科課程,供感興趣的學生進行學習。化學化工產(chǎn)業(yè)應該制定嚴格的培訓體系,對相關(guān)從業(yè)人員進行培訓,從而保障這一新興產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3結(jié)語
我們所謂的溫室氣體,主要指的就是二氧化碳。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產(chǎn),還是現(xiàn)階段科技含量高,日趨現(xiàn)代化、國際化的社會化大生產(chǎn),這些工廠每年要向大氣排放數(shù)萬甚至數(shù)十萬噸的二氧化碳[1]。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(guī)出臺之前的相當長的一段時期內(nèi),造成這一現(xiàn)象的那些工廠卻不用為溫室效應負擔任何一點費用。
現(xiàn)在這一狀況已經(jīng)得到了明顯的改善,許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學技術(shù),來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)過程中的一種原材料來使用。例如,有的化工企業(yè)將其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的二氧化碳氣體作為一種原材料來生產(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(shù)十萬噸。
2海水淡化工程的預處理過程中運用綠色科技
每個人的生活都不能離開水,水對于每個人的生命和整個社會的發(fā)展而言是絕對不能缺少的,資源。而這種重要的資源,又具有這有限性、不可再生性等特點。隨著社會和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,淡水的危機成為了世界性的環(huán)境難題。而我們中國,又是世界上最缺乏淡水資源的國家之一。因此,海水淡化技術(shù)的應用,就成了緩解我國淡水資源匱乏現(xiàn)狀的一種有效的途徑。隨著近年來科技的快速發(fā)展,海水淡化所必須的成本也在逐漸的趨于大眾化,使這一技術(shù)不再是那些經(jīng)濟發(fā)達的國家才使用的起得奢侈的技術(shù)。許多發(fā)展中國家也引進并采用了這一技術(shù)。
3綠色化學技術(shù)在我國傳統(tǒng)香精香料工業(yè)中的應用
在日常化學產(chǎn)品的生產(chǎn)中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產(chǎn)品在國際市場上的出口,是我國進出口貿(mào)易的一項重要組成部分。但是由于經(jīng)濟危機的影響逐漸加深,及全球性經(jīng)濟蕭條的狀況逐漸加劇,我國的香精香料出口產(chǎn)業(yè)收到了很大的打擊,產(chǎn)品訂單大幅度減少。
4綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務逐步向前推進
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。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產(chǎn),還是現(xiàn)階段科技含量高,日趨現(xiàn)代化、國際化的社會化大生產(chǎn),這些工廠每年要向大氣排放數(shù)萬甚至數(shù)十萬噸的二氧化碳。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(guī)出臺之前的相當長的一段時期內(nèi),造成這一現(xiàn)象的那些工廠卻不用為溫室效應負擔任何一點費用現(xiàn)在這一狀況已經(jīng)得到了明顯的改善,許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學技術(shù),來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)過程中的一種原材料來使用。例如,有的化工企業(yè)將其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的二氧化碳氣體作為一種原材料來生產(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(shù)十萬噸。
2 化學工程技術(shù)使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務逐步向前推進
傳統(tǒng)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(chǔ)和能源。其在對人類歷史的發(fā)展進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)過后的殘余物中,存在著大量的有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)又造成了很多環(huán)境污染問題以及生態(tài)平衡的失調(diào)。這樣,就又阻礙了社會經(jīng)濟的繼續(xù)發(fā)展。新世紀,面對嚴峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)成為了我國的一項基本的國策。作為社會經(jīng)濟的重要組成部分的化學工業(yè),在這一基本國策的指導之下,最行之有效的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學的開發(fā)和利用。綠色化學,不單單是指那些對環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學生產(chǎn)過程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價格平民化的化學化工技術(shù)的研究以及應用。綠色化學的生產(chǎn)過程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理,或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點便是在生產(chǎn)的過程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實執(zhí)行。
3 化學工程技術(shù)的新熱點
3.1 化學超臨界反應技術(shù)
超臨界的化學反應技術(shù)是指反應過程中的溫度和壓力都在臨界點之上,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(yī)藥等領(lǐng)域,已經(jīng)顯示出很好的效益,發(fā)展前景很好,但近年來的探究和發(fā)展階段仍處于初級,待進一步深入研究。
3.2 綠色化學研究技術(shù)
綠色化學由于能夠有效避免對環(huán)境的污染,近年來備受推崇。綠色化學就是指利用化學反應技術(shù)來充分利用資源、減少污染物的產(chǎn)生來起到對環(huán)境的保護。比如,它可以對產(chǎn)生污染物的相關(guān)溶劑和廢料進行處理,利用原子技術(shù)或高選擇性的化學反應生產(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?guī)砜捎^的社會效益。
3.3 分離技術(shù)的新研究
首先,分離技術(shù)強調(diào)對生產(chǎn)設備的強化,其次是生產(chǎn)技術(shù)。總結(jié)來說就是將設備更新,將生產(chǎn)率提高的技術(shù)都屬于化學分離技術(shù)的結(jié)果。古老的分離技術(shù)方法是利用各種材料沸點不同將其分離然后做研究。隨著科學技術(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,在力學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平衡的水平,對分子的人為設計加速了分離等等。因此進一步研究高效的分離技術(shù)有著深遠的意義。
4 傳熱過程新的研究發(fā)展方向
4.1 傳熱學中細微尺度的研究進展
細微尺度是指從時間尺度和空間尺度進行更細微的研究的熱學范疇,如今它在熱學中已經(jīng)形成了一個分支,具有廣闊的發(fā)展前景。當一個物體的尺寸遠大于其載體時,這樣的情況會存在,但是由于尺寸的更加細微,原來的假設影響因素也會發(fā)生相應變化。目前納米技術(shù)已經(jīng)取得顯著的成績,很多領(lǐng)域都是圍繞傳熱學中的細微尺度技術(shù)進行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質(zhì)流等新成果,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。
4.2 傳熱設備的研究進展
近些年來,利用翹片來強化傳熱,管外的翹片強化傳熱原理包括有前緣效應和非穩(wěn)定性擾動以及減薄邊界層等幾種。常用的片是沖縫片和百葉窗。將來對此的研究應該將分布參數(shù)和場地模擬相結(jié)合,來優(yōu)化傳熱裝置結(jié)構(gòu)的參數(shù),實現(xiàn)管翹式的傳熱針設計。
4.3 與計算機技術(shù)的相結(jié)合
計算機技術(shù)的不斷進步是化學中大量的技術(shù)問題能夠得到有效的解決。同時節(jié)約了大量的人力物力財力,也增加了數(shù)據(jù)和相關(guān)機械的精密度。計算機的主要貢獻表現(xiàn)在計算流體力學、數(shù)值傳熱力學、采用計算機技術(shù)進行統(tǒng)計、計算有利于將數(shù)據(jù)更直觀的表現(xiàn)出來,表現(xiàn)形式更加多樣,能夠有效分析大量實驗數(shù)據(jù)。
4.4 與材料科學和信息工程相結(jié)合
科學的進步和新技術(shù)的研究涌現(xiàn)就為化學工程的研究提出了新的機遇。如何形成優(yōu)質(zhì)的服務體系和完整地理論作為研發(fā)支撐成為化學工程面臨的問題。所以它必將進入一個新的發(fā)展階段,在發(fā)展中應注重與多學科的交叉,更多的研究應該包括信息和化學應用、生物與化學以及能源環(huán)境與化學相結(jié)合的學科,這都為化學工程的發(fā)展提供了新的研究方向。由于信息技術(shù)不斷深入各個行業(yè),為此通過信息技術(shù)可以將大量的信息收集、整理進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,得出的結(jié)論可以為化學工程發(fā)展研究提供新的方向。
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