化学工程技术的热点问题与发展趋势

(整期优先)网络出版时间:2019-04-14
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化学工程技术的热点问题与发展趋势

韦微

韦微

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摘要:在化学工程生产过程中,新的化工技术已经开始逐渐取代传统的生产技术,主要是由于新的化工技术具有绿色清洁、污染小、效率高以及经济效益高等优点,但新的化工技术的开发仍在持续发展,需要研究人员不断地发现新材料、新方法,保证新的化工技术能够更好的应用于化学工程之中,从而保证人们赖以生存的环境免于受到污染,同时还能够促进化学企业的发展和社会经济的进步。本文基于化学工程技术的热点问题与发展趋势展开论述。

关键词:化学工程;技术;热点问题;发展趋势

引言

技术应用是发展化学工程技术过程当中必不可少的环节,通过技术应用能够促进创新改革化学工程技术,尤其是在当前科技繁荣,愈加高新的情况之下,只有通过借助先进的科技手段才能够实现传统化学行业模式转变为新型,适应于当下发展背景的模式,从而有利于长远的发展化学工业。

1化学工程技术发展现状

化学工程技术在现阶段是一种新兴的产业,其应用前景十分可观且广泛,同时能够提供给我国经济的发展以强而有力的支撑力量。但目前的问题在于,化学工程技术的自动化发展在当前仅处于初级阶段,在应用过程中存在问题和不足,面对这种情况需要对化学工程技术的自动化未来的发展趋势和发展前景进行全面加强分析研究。目前,我国各个行业的发展均随着大数据的到来面临着巨大的发展机遇。对于化学工程技术而言同样是不可多见的机遇,因此在这种日益激烈的竞争情况下,想要具备强力的竞争力在各个行业中站稳脚跟就需要加强自身技术的发展,以精细化、自动化和绿色化作为发展方向。在发展过程中还需要积极的带动与自身相关的其他产业,通过这种方式能够更加快速的实现发展目标,并推动共同发展。同时,虽然科技的高速发展给化学工程技术带来了不可多求的机遇但也带来了严峻的挑战和诸多难题,在这种背景下,化学工程技术如何对当前的技术体系进行优化和创新成为急需解决的难题。我国化工行业在当前的发展阶段仍旧存在以下问题:生产技术滞后、资源严重浪费、管理理念落后等。面对这些严峻的现象,必须结合实际采取有效的改进和解决措施,从而更好更快的发展化学工程技术自动化。

2化学工程技术的开发方向

化学原料的选择应具备合理性,在化工技术开发过程中,若未能将化学原料的选用与环境问题相连,则环保低碳理念便不会存在,故在化学工程中应用绿色化工技术的前提条件是保证所选用的化学原料无毒无公害,争取达到零排放、零污染的标准。可以使用稻草、纤维等农副产品废弃物,或者是企业自身排放物质回收循环利用,来使化学原料的选择更加科学合理。

3化学工程技术的发展趋势

3.1绿色化工技术

作为化工工程生产环节当中不可或缺的构成部分,对于绿色化工技术而言,针对的为一种新型的环保类工艺。通过运用不同类型的现代化工艺,科学改进与完善目前化工工程中的生产方法,使得此环节当中所产生的有关化学原料、废物以及废气等环境污染物的数量得以降低,达到对自然生态环境的有效保护的目的,实现化工技术的创新。由此可见,将绿色化工技术运用到化工工程工艺当中是非常必要的,具有重要的实践意义和价值。借助相关绿色化工技术,不但可以使得化工生产中的毒害物质排放量降低,使废弃物的循环利用率得以提升,而且完成了化工工程行业的绿色化生产改革任务,极大地保护了自然生态环境。比如:现阶段运用的绿色化工技术,很多都运用了有关生物技术,将很多的可再生资源进行化学用品的合成处理,常见的催化剂与工业酶均是如此获得的。绿色化学反应技术主要是指利用一些化学方法、化学技术,将一些对人身体有害的物质、破坏环境的化学溶剂、化学原料等进行减少,或消除。绿色化学反应技术应用领域较为广泛,无论是造纸、农药,还是高分子材料、能源中,都可以看到绿色化学反应技术。绿色化学反应技术顺应了时代的潮流,符合当前我国社会可持续发展的理念。在环保意识逐渐提高的背景下,通过绿色化学反应技术在化学工业生产中的应用,可借助于化学技术和化学方法,从源头上解决污染问题。

3.2超临界化学反应技术

所谓的超临界化学反应技术,主要是指在化学生产的过程中,利用超临界流体技术和特点,将化学反应的特征进行改变,并对传热系数和传质系数进行优化,进而对压力和温度进行合理的控制,以达到降低化学生产过程中的能耗。而超临界流体的状态、压力、温度均位于气态和液体之间,并且超临界流体的特性既具备气体的压缩性和高扩散性,又具备液体的溶解能力,其粘度与气体相近,其密度则与液体相近,其扩散性则处于气体和液体之间。目前,超临界化学反应技术主要在无机物材料、复合材料、高分子材料中得到了广泛的应用。并且最为常用的主要包含三种技术方法:第一、抗溶剂法:主要应用在制备超临界流体有机物、爆炸物质时;第二、压缩抗溶剂法:主要应用在微球类、微孔类物质的加工过程中,以及聚合物和药物分子共沉过程中,该技术方法较为简单成熟;第三、快速膨胀法:主要应用于固体颗粒状化学产品的制备过程中。除此之外,超临界化学反应技术还被广泛的应用到化学分析中,如将其与色谱技术有机结合到一起,在色谱研究的过程中,更加准确、更加高效。

3.3对低价位可再生资源的高效利用

作为植物代谢产物,木质素与纤维素是全球最大规模的可再生资源。根据相关研究部门的调查,每年地球上生长的生物质总量是现在消耗总量的10倍以上。加强对这些可再生资源的利用,能够减少经济发展过程中对石油化工材料的依赖,这也是目前对绿色能源开发利用的重要趋势。在低碳经济发展中,很多清洁能源备受关注,包括太阳能、风能等。例如,利用太阳光——电转化的光伏电池材料合成,是前景远大的研究课题。另外,在工业生产发展中,不仅会生产出原本产品,也会产生大量的副产物,还会产生生活垃圾、工业垃圾、废橡胶材料、废塑料,这些材料不仅浪费资源,同时对环境也会产生大量污染

3.4现有资源(能源)优化利用技术

原油是社会经济发展中重要的资源,不仅是大多数交通工具用以动力的能源与燃料,同时也是诸多有机化工原料的重要来源。加强对石油资源利用技术的优化,积极开展石油化学工业,为生态化工工程创新发展提供支持。在石油原料替代方面,经过不断的努力,找出了很多条可行性思路。其中,将煤炭作为原料,经合成气-甲醇/二甲醚生产低碳烯烃(乙烯/丙烯)就是重要的石油原料替代线路。同时采用超临界、超-超临界锅炉发电能够优化对煤炭的利用,煤炭作为原料生产的甲醇、二甲醚、乙醇等,在替代汽车用油方面具有较大的发展前景。

结束语

近年来,随着我国科学技术的快速发展,化学技术的应用愈加广泛,化学工程技术的发展对于提高我国综合实力及国际地位都具有重要的作用。在信息化时代,所有学科都向着专业化的方向发展,化学技术也是如此,越多越多的人开始重视对化学工程的研究

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