淺談化學工程技術(shù)在化學生產(chǎn)中的應用

淺談化學工程技術(shù)在化學生產(chǎn)中的應用

　　由于化學工程在我國國民經(jīng)濟中占據(jù)著重要的領域，能夠推動經(jīng)濟的發(fā)展，化學工程技術(shù)在化學生產(chǎn)中的應用也日漸突起。因此本文重點對在化學生產(chǎn)過程中的應用進行研究探析，對化學工程進行具體的研究。

　　一、新型反應技術(shù)的研究

　　1、綠色化學反應技術(shù)。

　　綠色化學是指對環(huán)境不會造成污染的，有利于保護環(huán)境的化學工程。綠色化學簡單說就是采取化學的技術(shù)和方法來減少或消除那些對人類有害的、妨礙社區(qū)安全的、對生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生不利影響的原料或溶劑等。綠色化學是將污染從源頭進行消除的工程，因此很徹底，這主要包含原子經(jīng)濟性和高選擇性的反應，生產(chǎn)出對環(huán)境有利的材料，并且回收廢物循環(huán)利用的一門科學技術(shù)。

　　2、超臨界化學反應技術(shù)。

　　隨著綠色化學概念的興起，以超臨界流體作為化學反應介質(zhì)或反應物引起了廣泛重視。由于在超臨界條件下的擴散系數(shù)遠比液體中的大，粘度遠比液體中的小，所以在超臨界流體介質(zhì)中的化學反應可以加快，而且越靠近臨界點，反應速率越快。

　　3、新的分離技術(shù)。

　　隨著科技的發(fā)展及國內(nèi)外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景，但是這些在應用中同樣也存在著很多問題，此項研究對相關分子蒸餾的基礎理論探究比較少，沒有在理論上充分說明和指導，對設汁刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究。隨著信息技術(shù)和科學的不斷進步和發(fā)展，分離技術(shù)也隨之得到改善，取得了長足的進步，逐浙信息技術(shù)引入到分離技術(shù)的研究與開發(fā)上，主要從事新型分離技術(shù)(膜分離技術(shù)、超臨界流體技術(shù)、微波萃取技術(shù)、超聲提取、反應精餾等)的工藝與設備、傳統(tǒng)化工分離技術(shù)的改進、分離技術(shù)的耦合等方面的研究。目前在天然植物有效成分的提取與分離、中藥有效成分的提取與分離、膜分離工藝與設備等方面形成特色研究方向。

　　二、傳熱過程中一些新的研究進展和方向

　　1、微細尺度傳熱學研究發(fā)展。

　　早期的微細尺度傳熱學研究主要集中在微細尺度導熱問題上，之后則擴展到微細尺度熱輻射、微細尺度對流換熱和微細尺度相變傳熱問題的研究。

　　20世紀60年代后期，熱物理學家開始注意到工程器件中的一系列傳熱問題存在尺度效應，發(fā)現(xiàn)微尺度下導熱率依賴于材料的厚度。到了80年代后期，隨著新型工程實際應用的日新月異，出現(xiàn)了許多傳統(tǒng)傳熱學難以解決甚至完全矛盾的問題。正是這些理論與實驗觀察上的矛盾促成了微尺度傳熱學的發(fā)展，目前已經(jīng)覆蓋了范圍廣闊的多個領域。

　　2、傳熱理論研究進展。

　　近年來，傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業(yè)生產(chǎn)上的應用，但至今仍不能很好的實現(xiàn)，主要問題是怎樣獲得實現(xiàn)滴狀冷凝，并且使其冷凝表面壽命延長。改變冷凝界面的性質(zhì)，將滴狀冷凝應用到工業(yè)上進行傳熱改造是傳播熱學研究的主要熱點之一。沸騰的傳熱方式不僅在機械、動力和石油化工等傳統(tǒng)的工業(yè)之中廣泛使用，而且應用于航空航天技術(shù)等高科技領域。長期以來，人們都在對液體發(fā)生核態(tài)沸騰的主要原因和具有高換熱強度的機理進行著深入的探究。由于沸騰的現(xiàn)象是復雜和多變的，這些都導致了我們不能利用常規(guī)的計算方法來計算出沸騰所能傳輸?shù)臒崃俊?/p>

　　到現(xiàn)在為止，加熱器表面受到水沸騰時產(chǎn)生的氣泡的影響，這一問題是最需要得到解決的，也是研究的重點所在，從新的角度來探究和研究問題，從基本理論出發(fā)，提出新的理論與計算方法或研究出新的模型，將數(shù)學與之相結(jié)合計算出沸騰所傳出的熱量，這將成為今后研究的重中之重。

　　三、靜態(tài)混合反應器

　　靜態(tài)混合反應器就是指在流體混合過程中，沒有機械轉(zhuǎn)動裝置，是依靠流體自身的動力流過設置在管路中的靜止插件實現(xiàn)的。如利用扭曲葉片或交錯平板的組合等，流體流經(jīng)這些結(jié)構(gòu)單元后，受到混合元件的約束，產(chǎn)生分流、合流、旋轉(zhuǎn)等行為，是流體達到有效的混合。設計高效的混合設備，實現(xiàn)有效混合，對于提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少副產(chǎn)物的收率、優(yōu)化整個生產(chǎn)過程具有重要的意義。靜態(tài)混合反應器作為一種新型高效的反應混合裝置，可以有效地進行化工過程強化，在過程工業(yè)中應用越來越廣泛，甚至在很多場合已經(jīng)取代傳統(tǒng)的攪拌反應器。靜態(tài)混合反應器具有無須機械攪拌、可連續(xù)生產(chǎn)、無污染、占地面積小、分散混合效果好等優(yōu)點，被廣泛應用于混合、反應、分散、傳質(zhì)和傳熱等方面。

　　四、化學工程學科未來的發(fā)展動態(tài)

　　時代的發(fā)展，科學的進步使大量新的技術(shù)和產(chǎn)品能源不斷涌現(xiàn)，并且在先進技術(shù)的引導下得到了廣泛的應用，這就為化學工程的研究提出了新的問題，那就是如何為新的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展提供良好的服務并不斷形成新的完整的理論，化學工程的發(fā)展不斷進入一個新的發(fā)展階段。在學科研究的方法上更多的是注重學科的交叉，更多的研究材料其中包含信息和化學、生物與化學、能源與化學、環(huán)境與化學相結(jié)合的工程學科，這些都為化學工程的發(fā)展提出了新的發(fā)展方向和研究課題，為化學工程的發(fā)展做了良好的鋪墊。

　　從以上可以看出，化學反應是基礎，其中的理論原理作為生產(chǎn)的理論根基。其應用到化工技術(shù)中的時候，就會實現(xiàn)相輔相成的效果。不管是對于社會的重要價值，還是對于環(huán)境的污染，化工技術(shù)都要依托于化學反應的基本原理，從中尋找最佳的利用率，以及最佳的反應條件。

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