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化学工程技术在化学生产的应用

时间:2020-09-25 08:30来源:未知 作者:admin 点击:
摘要:化学工程技术正在被广泛应用于工业生产和人们的日常生活中,该技术作为工业生产中重要的工艺,既可以缩短生产时间,又可以提升工业生产的效率。本文从超临界流体技术、热传导和绿色化学技术对化学工程技术进行了简要概述,希望可以对化学工程技术起到
  
摘要:化学工程技术正在被广泛应用于工业生产和人们的日常生活中,该技术作为工业生产中重要的工艺,既可以缩短生产时间,又可以提升工业生产的效率。本文从超临界流体技术、热传导和绿色化学技术对化学工程技术进行了简要概述,希望可以对化学工程技术起到一些参考的作用。
 
关键词:化学工程技术;化工生产;应用
 
1化学工程技术
 
我们的生活中,化学工业产品四处可见,如药品、日用物品及食物[1],以及农作物的培育和工业原料等[2]。故化学工程技术很明显地是一门重要的科学技术,是科研技术人员着重关注的领域。这项技术是以化学理论为基础同时将之于有关的科学技术融会贯通所用来生产化学产品的技术,通过使用富有科技含量的相关仪器及设备,运用各种化学反应来达到实现工业大批量生产的目的。化学工程技术是根据化学原理及专业理论知识,运用化学原料按照一定的比例进行配比和反应,在使用已经被研发出来的仪器、设备及处理技术来维系化学生产的正常进行。化学工程技术可以在化学生产活动中使得这些工业产品能够保证质量地高效率生产。在工业生产的过程之中,由于原料需要一些特定的反应条件及设备,故对化学工程技术的水平有着苛刻的标准,通常情况下这项技术能够实现这些反应所需的条件[3],这就使得产品的品质有了较大的进步。此外化学工程技术还能用来进行废液、废料的处理,这对维持环境相对稳定有着积极的意义,也满足我们国家对于可持续发展的各项规定[4]。
 
2化学工程技术于化学生产中的应用
 
2.1超临界流体技术
 
超临界流体技术可以被概括为:通过调节温度及压强的参数,得到介于气态和液态二者之间的流体,流体兼具了气态和液态两者的特点,其附着力就像气态的物质那样比较小,但是它的密度又同液态相近,相对比较大,并且流体还具有比较好的溶解性和被压缩的性质。超临界流体具备的特征是:粘度较低、密度较高、拥有很强的扩散能力,正是因为这些特征的共存,使得超临界流体有着得天独厚的优势。并且超灵界流体还兼具较大的溶解性,这一性质使其在实际的工业产品生产阶段中能够有效降低所耗能源。把超临界流体技术能够被使用于很多地方中,利用其兼具气态液态特性的特征就可以实现节约能源消耗。现在这项技术正在被广泛应用于多种研究的领域之中,譬如:复合材料的研发、有机物的生产、高分子材料特性研究、无机材料配置等等。
 
2.2热传导技术
 
化学工程里面热传导技术包含两个部分的方面,其一为微小尺度的传热工艺,其二为强化传热的过程中。微小尺度的传热工艺就是把热对流、热传导、热辐射作为主要研究对象的一项技术,再从时间及空间两个角度来探究和分析的一类传热技术。由于这项技术所探讨的是微小尺寸的层面上,故在微米级甚至纳米级的科研领域中正在被频繁使用。这项技术可以从空间尺度及时间尺度这两方面来实现的一种热传导及热辐射的转换形式。至于强化热传导的过程这一方面,就是改变换热设备的相关参数,使得化工产品在加工过程里传热系数不断改变,使之能够持续发热。为了更加强化传热的过程,就需要加大冷流体与热流体之间温度的差值,这可以适用加大换热接触的面积来使传热系数变得更大,达到提升传热效率的目的,这样就能实现在化学生产之中的节约能耗。为了能使得传热效率变得更高,达到节约能耗的目的可以在这一过程之中通过对冷热流体之间温度的调控来调节其温差的平衡。与细微尺度传热工艺相比这种工艺明显有着更高的专业技术性要求和实验条件的要求。
 
2.3绿色化学反应技术
 
化学产品的生产过程中常常会产生一些有毒的废液、废气、废料,这些物质有可能含有一定的毒性,对人们造成一定的影响,故在生产中有关单位应使用绿色化学反应来保证不产生对环境以及人的身体健康有害的物质,以免造成生态平衡被破坏和人类的身体状况受到损害,这是一种能从根源上解决污染问题的办法。绿色化学反应技术通常是指利用化学技术和相关原理避免化学反应对环境以及人体带来影响。更直接的说明即是利用反应过程中的反应物、催化剂和其他有关材料使得所得产品及其副产物不会对大自然和我们的身体带来损害的一种反应形式,同时还要保证这期间能满足节能减耗的要求。例如,对于之前使用含有苯环的石油原料,现在就是将其替换成了生物制剂,同样能够生产出尼龙制品,这样子做不但维持了生态平衡还使得人体能够少受伤害。同时绿色化学反应技术也被广泛用于绿色食品的生产加工里。绿色食品在其养殖过程里不施用化学剂,这就使得绿色食品对人们的身体有着较大的好处,这在保护了食品安全的基础上也减少了对环境的破坏。目前需要解决的问题就是绿色产品的养殖成本比较高,想要获得保证品质的绿色产品又要降低成本投入,科研人员发现通过化学技术及生物技术的互相结合,利用基因技术,不仅使得作物的长势和品质更优秀,还提高了经济效益。
 
2.4改良的分离技术
 
随着化学工程技术对各环节的要求逐渐变高,分离技术也逐渐推陈出新,相较于过去老旧的方法有了新的进步。分离技术时化学生产及其他工业生产中的关键技术之一,科研人员很注重对分离技术的探究,这就使得分离技术完善与革新的步伐都比较快。不难看出,相比于陈旧的按沸点不同分离混合物的办法发展到现在运用各种先进办法进行分离,如离心力分离法、热传导分离、超声波分离等等。工作人员就能够摆脱陈旧的分离办法的局限,根据不同的物质的具体的特性选取最适合的分离手段,这对化学生产产品的品质及生产效率都有着直接的影响。
 
3化学工程技术应用中存在的问题
 
3.1化学工程技术仍需持续改进
 
尽管化学工程技术已经得到了比较大范围的应用的适用和认可,也在很多领域发挥了举足轻重的作用,然而,现在的这项技术还存在一些技术层面的不足,这给化学生产的各环节带来了阻碍。譬如:超临界流体工艺中所获得的流体难以保存的问题,由于流体不是一个相对稳定的状态,故相关科研人员仍需对这类问题进行更深入地探究,使得这项技术可以被更好地使用和改进。从而保障我们国家的这项技术可以有积极的发展趋势。
 
3.2化学工程技术科研技术人员稀缺
 
由于化学工程技术被运用在工业生产中需要一定的专业基础和操作水平。现在高校培养出的相关专业毕业的学生会出现理论知识掌握的不扎实,动手能力差的特征[6]。相关企业单位需要注重科技人才的引进和培养,保证操作技术人员的综合素质,培养具有创新科研能力的人才,从而保障产品的质量与生产的效率。故生产企业需要保障建立和完善人才培养的相关制度,提高技术人员的各方面水平,还要完善企业自身的管理方式,这样才能更好地促进这项技术的发展。
 
4化学工程技术的发展方向和应对策略
 
4.1发展方向
 
目前科学技术的发展促使新种类的化学原材料及生产工艺被逐渐开发出来,这也意味着化学工程技术需要大量的科技创新和已有技术的精进。从业者需要将化学生产技术和相关理论知识作为基础,同时融合新型的观念,指引化学工程技术能够有更好的发展方向。然而现状还是给这一美好规划带了一定的挑战,目前我们的国家处于一个能源资源较为紧缺,生态环境被破坏的情势下,再加之生物技术、信息科技及其他领域的技术对传统这项技术的冲击和影响,都形成了一定的挑战。故现有化学工程技术必须要走科技创新的道路,且要与其他技术互相借鉴互相融合,从而保障我们国家的工业发展能够向着积极健康的方向不断前行。
 
4.2持续完善化学工程技术
 
促使化学工程技术尽快跟上社会科技总体进步的脚步,相关企业必须要尽快引进先进的工艺,同时研发自己的核心科技,持续提升科学技术水平,运用先进的设备及操作手段来生产产品。对于老旧的技术经验,不能一味地沿用,要注重推陈出新,好的地方保留,老旧的技术就摒弃不用,只有这样才可以使得这项技术能够稳定持续地进步,达到企业创新和经济收益的双重目的,促进我们国家的化学工程技术能够良性进步。
 
4.3加强技术工作人员的培养和引进
 
为了能够使得相关企业的生产工作和产品质量能够适应科技的发展,企业必须在保证生产工作有序开展的前提下着重培养技术人才,提高技术人员的各方面水平。化工企业可以通过邀请专家讲座或者与高校及相关科研部门进行互相交流探讨学习,还要注重培养及引入技术人才,只有保障了操作技术人员的总体素质,企业具备创新科研能力的人才。对人才的培养是实现化学工程技术向现代化发展的重要环节,只有培养专业的化工技术人才,才可以保障这项技术的健康发展。
 
5结语
 
化学工程技术目前正在快速地发展进步,相关单位及企业要通过完善革新自己的科技生产技术水平来达到满足提高人民的生活水平和促进社会进步的目的。相关单位不仅要重视科研,还要注重培养及引起技术人才,也要把生产中的绿色环保理念时刻放在重要的位置,维护可持续发展,维持生态平衡,促进我们国家的化学工程技术能够良性进步。
 
参考文献
 
[1]郑伦.化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探究[J].中国科技投资,2017(23):317.
 
[2]李相元.化学工程技术的热点分析与发展趋势[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(8):120-121.
 
[3]顾曼.关于绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用探析[J].化工管理,2017(31):118-118.
 
作者:冯子夏 单位:兰州城市学院 化学与化工学院
(责任编辑:mac)
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