時間：2023-02-04 18:17:30
序論：在您撰寫化學(xué)工程技術(shù)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(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
超臨界流體技術(shù)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(zhì)系數(shù)、傳熱系數(shù)及化學(xué)反應(yīng)特征的，這能更加高效清潔地進(jìn)行化學(xué)生產(chǎn)，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(shù)也被稱為超級綠色化學(xué)技術(shù)。超臨界液體技術(shù)（SCF）現(xiàn)在廣泛應(yīng)用到了材料制備中。早在上世紀(jì)九十年代該技術(shù)就已經(jīng)開始應(yīng)用，把二氧化碳制備成超臨界的狀態(tài)，以它為介質(zhì)來制取特氟龍；還有聚丙烯工藝中也應(yīng)用了SCF技術(shù)，利用丙烷的特點來做稀釋劑，該技術(shù)也是做PE的升級版。當(dāng)下，超臨界流體技術(shù)則更多地應(yīng)用在了高分子材料，復(fù)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(yīng)用的超臨界流體技術(shù)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(zhì)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(zhì)，所以在藥物分子及聚合物共沉上應(yīng)用較多，也較成熟；
3、抗溶劑法，通常該方法會應(yīng)用在制備爆炸性物質(zhì)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(xiàn)，超臨界流體技術(shù)還在分析化學(xué)中大展拳腳。它與色譜技術(shù)相結(jié)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(zhǔn)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(shù)在石油化工、環(huán)境保護(hù)還有醫(yī)藥化學(xué)等多個領(lǐng)域得到廣泛使用。
2綠色化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用
綠色化學(xué)指用化學(xué)的技術(shù)和方法，再結(jié)合其他學(xué)科的知識來減少或者消除化學(xué)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(chǎn)過程中的試劑和介質(zhì)還有催化劑，到最后的產(chǎn)物及副產(chǎn)物都要求綠色、環(huán)保、無毒害，還有就是“原子經(jīng)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(yīng)過程中對介質(zhì)、溶劑等的控制，也要求無毒無害，在有機反應(yīng)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(yīng)中的官能團(tuán)的保護(hù)還有去保護(hù)等環(huán)節(jié)，所以也省工藝省時間了。還有反應(yīng)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(xué)反應(yīng)，并且得到的副產(chǎn)物少。在有機合成反應(yīng)中，綠色催化劑的應(yīng)用顯得尤為重要。像不對稱合成反應(yīng)中，催化劑不僅為化學(xué)農(nóng)藥和精細(xì)化工提供反應(yīng)需要的中間體，有的還能為反應(yīng)提供綠色的合成技術(shù)。比如酶催化反應(yīng)、氫酯化反應(yīng)、還有不對稱酮反應(yīng)等。
3化學(xué)工程技術(shù)中的傳熱研究
化學(xué)反應(yīng)中傳熱的研究是化學(xué)工程的重要內(nèi)容，因為它嚴(yán)重影響著一個反應(yīng)的能耗，反應(yīng)的進(jìn)程等。在微細(xì)尺度傳熱研究中，由于尺度微細(xì)，原有的傳熱假設(shè)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(shè)備還有微型熱管領(lǐng)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(jìn)傳熱工藝和設(shè)備上也做足了研究，為了提高傳熱效率，我們可以改進(jìn)設(shè)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(shè)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(shù)的研究還沒能取得很好的成果。由于我們不能在維持物質(zhì)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(fù)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(shù)的研究也將會是我們傳熱研究領(lǐng)域的一個重要課題，如果該研究獲得進(jìn)展必將改變現(xiàn)在很多的化學(xué)生產(chǎn)工藝形式，將會帶領(lǐng)化學(xué)生產(chǎn)進(jìn)入一個新的時代。
4結(jié)語
化學(xué)工程技術(shù)支持著化工工業(yè)的前進(jìn)與發(fā)展，化學(xué)工程技術(shù)從理論到實驗，再到實踐，最后投入生產(chǎn)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(chǎn)，特別是大規(guī)模的生產(chǎn)，需要解決裝置的放大問題，其直接影響企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大及經(jīng)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(guān)條件很可能改變，達(dá)到的某些指標(biāo)通常低于實驗室的小型技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生的結(jié)果。這種起源于放大過程的效應(yīng)被籠統(tǒng)稱為“放大效應(yīng)”，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(chǎn)量，一般情況下按照目前的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)?？梢赃_(dá)到大于或者等于數(shù)十萬噸，大規(guī)模的生產(chǎn)使其面臨工程方面的問題，且在指標(biāo)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。化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)步，主要體現(xiàn)在新產(chǎn)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(jīng)濟和技術(shù)。就上述情況而言，凡是關(guān)于工業(yè)化的東西，一般情況下都?xì)w屬于化學(xué)工程的研究范疇。在日常生活中，化學(xué)工程無處不在。如：煙筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物質(zhì)，需要經(jīng)過嚴(yán)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(dá)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(jīng)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(chǎn)中,要求以十分純凈的產(chǎn)品為原料，對實驗室操作來說，這比較容易達(dá)到。對大型生產(chǎn)裝置的要求是，消耗低而且經(jīng)濟方面可行，這表明課題存在很大的不同之處。
2化學(xué)工程技術(shù)的研究對象及復(fù)雜性
化學(xué)工程是以物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，并結(jié)合工業(yè)經(jīng)濟基本法則，研究化學(xué)工業(yè)中的物理變化和化學(xué)變化過程及其有關(guān)機理和設(shè)備的共性規(guī)律，并將之應(yīng)用于化工裝置的開發(fā)、設(shè)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(shè)備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門工程技術(shù)學(xué)科。一般情況下，化學(xué)工程的對象的情況較為復(fù)雜，具體如下：首先，該過程自身具有一定的復(fù)雜特點，包括化學(xué)與物理，而且兩者經(jīng)常發(fā)生，彼此影響。其次，物系方面較為復(fù)雜，流體與固體，或者兼而有之。流體特質(zhì)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(fù)雜，由于設(shè)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(shè)備在流動邊界方面的設(shè)置較為復(fù)雜而且在確定方面不準(zhǔn)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(xué)工業(yè)經(jīng)歷了單元操作和傳遞原理與化學(xué)反應(yīng)這兩個發(fā)展階段，正準(zhǔn)備走向一個新的階段。但種類多樣、制造過程復(fù)雜以及生產(chǎn)產(chǎn)品款式較多，造成排放物復(fù)雜、量多及危害大，因此，目前化工工業(yè)應(yīng)重點關(guān)注污染問題。與此同時，在加工、貯存、運用或者處理化工產(chǎn)品時應(yīng)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(chǎn)中應(yīng)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(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)都要接觸化學(xué)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(xué)工業(yè)需要面對的問題。目前，我國的化學(xué)工業(yè)經(jīng)過了半個世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)形成了門類比較齊全，品種大體配套并基本可以滿足國內(nèi)需要的化學(xué)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(xué)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到10990.6億元人民幣，占全國工業(yè)總產(chǎn)值的9.8％，實現(xiàn)利稅747.8億元，石油和化學(xué)工業(yè)企業(yè)13765個，資產(chǎn)總額13344.2億元。我國化學(xué)工業(yè)獲得長足進(jìn)步的同時，環(huán)境保護(hù)工作也不斷得到加強。但是化學(xué)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(yán)重制約著我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。
4二者的發(fā)展探究
1.1關(guān)于綠色化學(xué)的反應(yīng)技術(shù)
所謂的綠化化學(xué)主要指的就是能夠?qū)Νh(huán)境不會造成污染，同時也能夠十分有利于保護(hù)環(huán)境的化學(xué)工程。簡單的一點來說主要是采用化學(xué)的技術(shù)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(xué)主要就是將污染從源頭進(jìn)行有效的消除，其中也包括了含有原子經(jīng)濟性以及高選擇性的一些反應(yīng)，同時綠化化學(xué)能夠生產(chǎn)出來對于環(huán)境有利的一些材料，并且也能夠經(jīng)過回收廢物進(jìn)行循環(huán)利用的科學(xué)。
1.2關(guān)于新的分離技術(shù)
從廣義的角度來看，所謂的分離強化首先就是要對設(shè)備進(jìn)行不斷的強化，然而在對生產(chǎn)的工藝進(jìn)行強化，進(jìn)而從整體上來說就是只要能夠?qū)⒃O(shè)備變小以及能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)變?yōu)榛瘜W(xué)的分離技術(shù)強化的結(jié)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(xué)分離技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。但是，傳統(tǒng)的化工分離技術(shù)主要是根據(jù)沸點的不同，把一些不同組成成分的物質(zhì)進(jìn)行分析，然而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及對于該項工作的不斷研究，進(jìn)而得出該項技術(shù)具有著十分廣闊的發(fā)展前景，但是在應(yīng)用的過程中還是存在著很多的問題，主要是這項技術(shù)的研究對分子蒸餾的基礎(chǔ)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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，分解技術(shù)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(shù)引入到了分離技術(shù)的研究以及開發(fā)當(dāng)中，進(jìn)而在對熱力學(xué)以及傳遞的性質(zhì)進(jìn)行的研究，對于分子模擬大大的提高了預(yù)測熱力學(xué)的平衡等，因此在進(jìn)行研究以及開發(fā)的過程中對于分離技術(shù)具有著十分深遠(yuǎn)的意義。
2在熱傳導(dǎo)過程中的研究進(jìn)展以及方向
2.1關(guān)于微細(xì)尺度傳熱的研究
所謂的微細(xì)尺度主要是從空間尺度以及時間尺度微細(xì)的研究以及對傳熱學(xué)規(guī)律的研究，目前在傳熱學(xué)當(dāng)中已經(jīng)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(zhì)便依然是成立的，然而因為尺度是微細(xì)的，并且以前的假設(shè)影響因素也將會隨著發(fā)生著改變，進(jìn)而將會導(dǎo)致流動以及傳熱的規(guī)律出現(xiàn)一定程度的改變。當(dāng)前隨著納米以及微米的技術(shù)得到了不斷的發(fā)展，并且已經(jīng)是受到了人們十分廣泛的關(guān)注，在很多的領(lǐng)域當(dāng)中也都在是圍繞著微細(xì)尺度傳熱學(xué)進(jìn)行不斷的研究，并且已經(jīng)是在不少的領(lǐng)域當(dāng)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(shè)備當(dāng)中。
2.2關(guān)于強化傳熱過程中的研究
對于這項研究主要是從改進(jìn)換熱器的設(shè)備方面進(jìn)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(jìn)設(shè)備的持續(xù)對外放熱，對于這項研究的改進(jìn)主要是包括了傳熱材料以及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，同時將傳統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)度優(yōu)化等內(nèi)容。
2.3關(guān)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(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)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(zhì)，以及怎樣才能夠?qū)⒗淠龖?yīng)用到工業(yè)當(dāng)中進(jìn)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(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用，同時也在航天行業(yè)當(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)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(jìn)行著不斷的研究。
3結(jié)語
1.1傳熱理論研究進(jìn)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(guān)問題的影響，研究人員至今未將滴狀冷凝應(yīng)用到實際的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中?，F(xiàn)在的機械、石油化工以及航空航天技術(shù)仍然在使用沸騰傳熱方式，利用這種方式來進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。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(fù)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(yán)重的缺陷，使得計算的準(zhǔn)確率極低，而且還需要大量的實驗做基礎(chǔ)。除此之外，水沸騰時會產(chǎn)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(xì)尺度傳熱學(xué)研究進(jìn)展
微細(xì)尺度作為現(xiàn)代熱學(xué)中的一個分支，主要是研究熱學(xué)的一些規(guī)律以及微細(xì)的探討，研究前景非常廣闊。在研究微細(xì)尺度傳熱學(xué)的過程中，如果所研究的物體尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(xì)，所以原來假定的那些影響因素會發(fā)生一些改變，導(dǎo)致液體流動的規(guī)律發(fā)生變化。隨著近幾年來納米技術(shù)不斷進(jìn)步，逐漸受到人們的重視，生產(chǎn)中的諸多領(lǐng)域都在引用尺度微細(xì)傳熱學(xué)，如高度集成的電子設(shè)備、微型熱管等。
1.3強化傳熱過程的研究進(jìn)展
要想優(yōu)化傳熱過程，就必須從換熱設(shè)備方面進(jìn)行研究分析，優(yōu)化設(shè)備，從而提高傳熱效率。換熱設(shè)備主要就是進(jìn)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(chǎn)生的溫差是最大的，順流產(chǎn)生的溫差是最小的。我們應(yīng)該想辦法改進(jìn)換熱設(shè)備，使其能夠持續(xù)對外放熱，以此達(dá)到本次研究的目的。例如：我們可以發(fā)明一些新的換熱設(shè)備，采用新的傳熱材料應(yīng)用到設(shè)備當(dāng)中；改進(jìn)原有的傳熱設(shè)備生產(chǎn)工藝；參照原有的設(shè)計方案，結(jié)合現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)對方案進(jìn)行優(yōu)化等。
2化學(xué)工程未來發(fā)展動態(tài)
時代在進(jìn)步，科技在發(fā)展，大量的科技產(chǎn)品及技術(shù)不斷出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，并且被廣泛的應(yīng)用，這就給化學(xué)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(dāng)中，如何給新技術(shù)的引用提供一些良好的服務(wù)及體系，并且將新形成的理論完善，使化學(xué)工程不斷進(jìn)步，朝著新的目標(biāo)發(fā)展。其次，現(xiàn)在主張全面發(fā)展，我們應(yīng)該研究一下信息、生物、能源、環(huán)境等方面的技術(shù)，將這些與化學(xué)向結(jié)合，為化學(xué)工程的發(fā)展做出良好的鋪墊。
3結(jié)語
綠色化工技術(shù)是通過改進(jìn)改良現(xiàn)有的化學(xué)技術(shù)及方法，對化學(xué)原理的應(yīng)用和使用工程技術(shù)來減少甚至消除化工原料、催化劑、溶劑、化學(xué)廢物或化工產(chǎn)品等能夠污染環(huán)境的物質(zhì)，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(chǎn)品-再生資源”這種全新的循環(huán)物質(zhì)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(jìn)的綠色化工技術(shù)，研究出新型環(huán)保產(chǎn)品，及綠色工藝技術(shù)的運用實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，從而大幅度降低三廢排放量【1】。21世紀(jì)，綠色化工技術(shù)已經(jīng)被國際發(fā)達(dá)國家在化學(xué)有機合成、生物化學(xué)、分析化學(xué)、催化等領(lǐng)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(xué)與技術(shù)在釀造、制藥、造紙、印染、海水淡化等行業(yè)作為應(yīng)逐漸補充及開發(fā)應(yīng)用的重大研究項目。
2綠色化工技術(shù)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(xué)反應(yīng)的源頭著手，那么始終是治標(biāo)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(xué)原料來進(jìn)行化工生產(chǎn)、制作化工產(chǎn)品可實現(xiàn)零排放、零污染的清潔生產(chǎn)和加工原則，有效防止和控制化學(xué)污染的產(chǎn)生。近年較為常見的無害化學(xué)原料為：野生植物、農(nóng)作物等生產(chǎn)物質(zhì)。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(nóng)副產(chǎn)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(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等，都是綠色化工技術(shù)中原料選擇應(yīng)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(chǎn)中催化劑是提高反應(yīng)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(nèi)外研發(fā)工作的重點。南京大學(xué)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(jìn)行直接烷基化反應(yīng)，反應(yīng)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(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)
清潔生產(chǎn)技術(shù)是無毒、無害、無污染、無廢物排放的綠色化工技術(shù)，包括輻射熱加工技術(shù)，綠色催化技術(shù)，臨界流體技術(shù)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(jìn)的脫硝脫硫技術(shù)、垃圾制沼氣技術(shù)、高效清潔的煤氣化技術(shù)、利用風(fēng)能太陽能等自然能發(fā)電技術(shù)等等這些都利用了清潔生產(chǎn)技術(shù)。例如，海水淡化技術(shù)的應(yīng)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(xué)方法將海水中的鹽水分離，在海水淡化的預(yù)處理過程中不會產(chǎn)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(yù)處理過程中所產(chǎn)生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡單、不產(chǎn)生二次污染的清潔化工產(chǎn)品，具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3.2生物技術(shù)
生物技術(shù)領(lǐng)域包含細(xì)胞、基因、微生物和酶等技術(shù)范疇，其主要應(yīng)用在化學(xué)仿生學(xué)和生物化工兩個方面。生物酶在作為一種在生物體內(nèi)的催化劑，具有高效、轉(zhuǎn)移性，可以參與到各個生物化工的合成過程中。另外，化學(xué)仿生學(xué)中的膜化學(xué)技術(shù)也是這一領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的生物技術(shù)。在綠色化工技術(shù)中采用生物技術(shù)，可以利用再生資源合成化學(xué)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(xué)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(chǎn)物產(chǎn)生。由此可見，利用廣泛存在于自然界中的酶當(dāng)做催化劑，與工業(yè)酶及一般的化學(xué)催化劑相比，自然界中的酶具有無污染、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良的特點。
3.3生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品
外力對化學(xué)反應(yīng)過程施加各種影響的原理、規(guī)律是化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的研究目標(biāo)。研究者通過各種研究，形成反應(yīng)動力學(xué)方程式。反應(yīng)器的優(yōu)化與設(shè)計均是以該方程式為基礎(chǔ)來開展的[3]。在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究中應(yīng)用計算機技術(shù)，具體包括了：（一）反應(yīng)模型的建立。目前此類研究并不少見。像劉小云等經(jīng)過實驗得出動力學(xué)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(xué)模型聯(lián)系起來，并實現(xiàn)了計算機技術(shù)的成功模擬；（二）對一些反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行運算。如，熊杰明等人在實驗中發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用數(shù)值積分法計算動力學(xué)參數(shù)時準(zhǔn)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(zhǔn)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(jìn)行了分析；角仕云等通過分析生產(chǎn)硫酸中催、氧化反應(yīng)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(yīng)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(xué)方程進(jìn)行簡單的數(shù)學(xué)處置內(nèi)容。但因很多動力學(xué)方程涉及平行、對峙、連續(xù)等一系列的反應(yīng)，比較復(fù)雜。更有一些反應(yīng)擁有極其復(fù)雜的原理、規(guī)律。如果對這些復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)加以研究、會形成較難求解的微分方程。如果在求解中應(yīng)用計算機技術(shù)，就可以有效的解決這一難題[4]。在很多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)研究領(lǐng)域中，均使用著計算機進(jìn)行計算模擬。第一，應(yīng)用計算機對反應(yīng)中所有物質(zhì)的濃度改變進(jìn)行模擬運算。第二，為得出所需物質(zhì)的飽和度，可計算連續(xù)反應(yīng)的合適時間、實現(xiàn)對反應(yīng)時間有效把控；第三，為讓化學(xué)生成物速率達(dá)到最高，可對對峙放熱、平行反應(yīng)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(jìn)行專業(yè)模擬，形成數(shù)據(jù)檔案，有利于合理設(shè)計反應(yīng)器和有效控制化學(xué)生產(chǎn)的工藝條件。
二、化學(xué)反應(yīng)工程新領(lǐng)域
（一）計算反應(yīng)工程
新世紀(jì)以來，流體力學(xué)、量子力學(xué)等基礎(chǔ)研究在飛速發(fā)展、并日益成熟起來。這樣就為在反應(yīng)工程中有效計算機技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。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(xué)軟件在被廣泛應(yīng)用的身影。這樣一來，人們得以更加簡捷、有效的對化學(xué)反應(yīng)過程全面、立體的模擬，加快了化學(xué)反應(yīng)工程的發(fā)展速度[5]。比如，在對發(fā)展經(jīng)濟中其著重要作用的石油催、裂化領(lǐng)域，應(yīng)用計算機技術(shù)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(zhì)渣油進(jìn)行化學(xué)處理，將其轉(zhuǎn)化成有經(jīng)濟價值的輕質(zhì)油、高辛烷值油。若使用MIP反應(yīng)器，石油裂化、異構(gòu)化、脫氫反應(yīng)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(chǎn)品的特性及其分布。根據(jù)多尺度思路，在幾秒內(nèi)就可以依據(jù)宏觀模型、對實際設(shè)備完成各處的顆粒分布。然后，以此作為初始及邊界進(jìn)行運算、進(jìn)行細(xì)化。該過程主要是用一些層次較低的模型進(jìn)行模擬的。按照這樣的思路，可進(jìn)行層層細(xì)化，反應(yīng)器內(nèi)一切細(xì)節(jié)得以展示。這樣一來，試驗人員能夠據(jù)此更精準(zhǔn)對反應(yīng)器進(jìn)行放大和設(shè)計優(yōu)化。
（二）向分子反應(yīng)工程的轉(zhuǎn)化
技術(shù)及計算技術(shù)在不斷提高著，使得人們對反應(yīng)過程的認(rèn)識逐漸深化。化學(xué)設(shè)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(xué)工程領(lǐng)域，若在分子、原子基礎(chǔ)上，可以使得化學(xué)合成及反應(yīng)過程得以有效構(gòu)建。而現(xiàn)在，在很多領(lǐng)域已經(jīng)將該設(shè)想化為了現(xiàn)實。同時，該方法論能夠?qū)⑵渑c過程強化論有機聯(lián)系起來，以最大可能的提高效率，促進(jìn)了節(jié)能減排的發(fā)展。此外，若在化學(xué)反應(yīng)工程中運用分子反應(yīng)工程技術(shù)，可以使得前景更為廣闊。
三、結(jié)論
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(dāng)，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(dāng)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(xué)生產(chǎn)。像這樣的技術(shù)我們就把它稱為超臨界流體技術(shù)（SCF）。超臨界流體技術(shù)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(zhì)系數(shù)、傳熱系數(shù)及化學(xué)反應(yīng)特征的，這能更加高效清潔地進(jìn)行化學(xué)生產(chǎn)，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(shù)也被稱為超級綠色化學(xué)技術(shù)。超臨界液體技術(shù)（SCF）現(xiàn)在廣泛應(yīng)用到了材料制備中。早在上世紀(jì)九十年代該技術(shù)就已經(jīng)開始應(yīng)用，把二氧化碳制備成超臨界的狀態(tài)，以它為介質(zhì)來制取特氟龍；還有聚丙烯工藝中也應(yīng)用了SCF技術(shù)，利用丙烷的特點來做稀釋劑，該技術(shù)也是做PE的升級版。當(dāng)下，超臨界流體技術(shù)則更多地應(yīng)用在了高分子材料，復(fù)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(yīng)用的超臨界流體技術(shù)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(zhì)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(zhì)，所以在藥物分子及聚合物共沉上應(yīng)用較多，也較成熟；3、抗溶劑法，通常該方法會應(yīng)用在制備爆炸性物質(zhì)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(xiàn)，超臨界流體技術(shù)還在分析化學(xué)中大展拳腳。它與色譜技術(shù)相結(jié)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(zhǔn)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(shù)在石油化工、環(huán)境保護(hù)還有醫(yī)藥化學(xué)等多個領(lǐng)域得到廣泛使用。
2綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用
綠色化學(xué)指用化學(xué)的技術(shù)和方法，再結(jié)合其他學(xué)科的知識來減少或者消除化學(xué)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(chǎn)過程中的試劑和介質(zhì)還有催化劑，到最后的產(chǎn)物及副產(chǎn)物都要求綠色、環(huán)保、無毒害，還有就是“原子經(jīng)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(yīng)過程中對介質(zhì)、溶劑等的控制，也要求無毒無害，在有機反應(yīng)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(yīng)中的官能團(tuán)的保護(hù)還有去保護(hù)等環(huán)節(jié)，所以也省工藝省時間了。還有反應(yīng)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(xué)反應(yīng)，并且得到的副產(chǎn)物少。在有機合成反應(yīng)中，綠色催化劑的應(yīng)用顯得尤為重要。像不對稱合成反應(yīng)中，催化劑不僅為化學(xué)農(nóng)藥和精細(xì)化工提供反應(yīng)需要的中間體，有的還能為反應(yīng)提供綠色的合成技術(shù)。比如酶催化反應(yīng)、氫酯化反應(yīng)、還有不對稱酮反應(yīng)等。
3化學(xué)工程中的傳熱研究
化學(xué)反應(yīng)中傳熱的研究是化學(xué)工程的重要內(nèi)容，因為它嚴(yán)重影響著一個反應(yīng)的能耗，反應(yīng)的進(jìn)程等。在微細(xì)尺度傳熱研究中，由于尺度微細(xì)，原有的傳熱假設(shè)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(shè)備還有微型熱管領(lǐng)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(jìn)傳熱工藝和設(shè)備上也做足了研究，為了提高傳熱效率，我們可以改進(jìn)設(shè)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(shè)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(shù)的研究還沒能取得很好的成果。由于我們不能在維持物質(zhì)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(fù)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(shù)的研究也將會是我們傳熱研究領(lǐng)域的一個重要課題，如果該研究獲得進(jìn)展必將改變現(xiàn)在很多的化學(xué)生產(chǎn)工藝形式，將會帶領(lǐng)化學(xué)生產(chǎn)進(jìn)入一個新的時代。
4結(jié)語
