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化学工程技术在化工生产中的应用分析

时间:2022-03-14 08:19:46 浏览次数:

摘 要:随着我国经济的迅速发展和科技水平的逐渐提升,促使着化学工程行业也在不断的朝前发展,尤其是社会对化学行业求量的逐日增大,这就要求化学工程行业必须要加快对化学技术的应用,大幅度的节省施工时间,提高化学工程的建设效率。因此,本文重点对化学工程技术在化学生产中的应用进行阐述,展望未来化学工程技术的发展方向,以求对化学行业的相关工作者提供可参考信息。

关键词:化学工程技术;化学生产;应用

引言

近几年,由于我国科学技术水平的进步,自动化技术的应用在各行各业中逐步扩散起来,比如化学工程技术在化学生产中的应用也逐渐受到人们的关注,化学工程行业关系着人们的日常生活,影响着其他行业的发展,所以对在化学生产过程中的应用进行研究探析,是十分有必要的实时话题。

化学工程是一门将一系列化学有关的知识进行深研究的化学或物理过程的知识学科,它还包括对原有化学设备进行改革,以化学思想为基础将理论和实际工程知识糅合。具体工作可包括研发新产品、设计、模拟、操作实验来强化装备等硬件设施。化学工程领域包括范围广泛,其中有机化学、无机化学、石油化工等领域,因此化学工程是国民经济建设从而推动社会进步重要的工程领域。目前化学工程技术的发展方向是逐渐趋向连续化、集约化、自动化、高效化和自动化、精密化。由于化学工程技术被广泛运用到生活领域所以对其的研究是十分有必要的。

1 化学工程技术的概述

化学工程技术主要研究化学生产过程中产品的研究开发,同时也需要设计和管理反应装置,因此它是一门集合理论和实际操作的综合性技术。在化学生产中运用化学工程生产技术,可以显著提高生产效率,缩短生产时间,同时还可以大幅提高产品的质量,减少成本和原材料的消耗,对于产品的开发以及技术的改进都具有非常重要的作用。

近几年我国的科学水平不断进步,化学工程技术越来越来越广泛地被应用在化学生产中。化学生产关系着全社会对化工产品呢的需求,也影响着我国其他产业的生产发展。化学工程技术在化学生产中的应用十分必要,对于维持人们的正常生活和社会的稳定都有重要作用,因此,其应用也越来越受到人们的重视。

2 化工生产的分析

第三产业主要包括,一些机械行业,化工行业,煤炭行业等。所谓的化工行业,成为第三产业的重要组成部分。化工行业有效促进中国农业产业化的快速发展,进一步的满足人民群众的生产和生活的需求。化学肥料有效的保障了国内的农业发展,化学肥料是目前中国农业应用中较广生产资料。然而,化学肥料的生产会造成较大污染程度废水的排放,而泥土与化学肥料在接触中也不可避免地产生化学废物,化学肥料已成为在本质上的污染来源之一。从中国目前的化工生产装置的分析,一般都以环境为代价进行化工生产。具体分析如下,化学工业在中国的发展程度并不算高,这一现象主要体现在生产效率上,这就使得化学生产有着显著的缺点。

3 化学工程技术在化学生产中的应用探究

3.1 绿色化学反应技术

环境问题在当今社会的发展中显得尤为重要,而绿色化学就是指不会污染环境的,甚至在某一方面可以起到保护环境作用的一门化学技术。这种技术主要采用化学方法和技术来减少甚至消除潜在的污染源,比如那些有碍社会安全、损害人类健康、影响生态环境的原材料都可以通过这种技术加以治理或改善,从而减少对环境的污染以致达到保护环境的目的。而且,绿色化学技术可以将污染从源头上就加以消除和治理,因此,对环境治理可以非常彻底。此外,有些绿色化学技术还可以生产出对环境有利的材料,实现资源的回收再利用等,对于保护环境具有重要意义。

3.2 超临界的化学反应技术

所谓的超临界反应是指反应过程中的温度和压力都处在临界点之上,这样的状态往往是介于液体和气体之间。而超临界流体就是指具有液体和气体双重性质的物质。这种超临界流体的应用十分广泛,在生物化工、化学工业、医药工业以及食品工业等表现出巨大的研究价值,具有十分光明的发展前景。虽然目前我国的超临界化学技术已经取得了巨大的进步,但近年来这一技术的探究和发展阶段仍处于初级阶段,待进一步深入研究。

3.3 新分离技术

在化工生产中,传统的分离技术是利用沸点的不同,使不同的组分从分离塔中先后被分离出来。随着科学水平的进步,分离技术也在不断地更新和改进,但是仍然存在很多不足的地方。而信息技术的发展,给分离技术带来了一个崭新的局面,人们将信息技术引进到分离技术的开发研究中,取得了非常明显的进步。比如在热力学的传递性质和多相流的研究过程中,就是引入信息技术,并使之发挥功效,进而达到分离的目的,此方法已经成为成熟的分离技术。再如分子模拟可以提高预测平衡性质的水平,进而加速分离分子,可以用于开发新型的高效分离剂。因此,信息技术的引入对于深入和促进分离技术的深入具有重要作用,并且还能显著提高工作效率。

4 传热过程中一些新的研究进展和方向

4.1 微细尺度传热学研究进展

微细尺度是从空間尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。

4.2 强化传热过程的研究进展

这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包含发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。

4.3 传热理论研究进展

近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的主要原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采取机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。

结语

综上所述,化学工程技术在化学生产中具有非常重要的作用,其应用大大提高了生产效率,节约了能源和原材料,而且还提高了产品的质量,为满足人们的日常需求和社会稳定作出重大贡献。

本文主要概述了化学工程技术,并对其中的一些核心技术和研究进展进行了阐述,比如绿色化学反应技术、超临界液体技术和新分离技术等,希望可以更好地促进化学工程技术的发展,不断改进理论和技术,进一步扩大其应用范围,使它发挥更大的作用,为人类提供更好的生活,同时促进社会的不断进步和发展。

参考文献

[1]张杨.浅谈化学工程技术在化学生产中的应用[J].科技创新与应用.2014(08).

[2]陈伟.浅析化学工程技术在化工生产中的应用[J].科学专论.2013(01).

[3]张燕.化学工程在化工生产的应用探析[J].技术与化学工程,2013(9).

(作者单位:浙江新和成特种材料有限公司)

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