我对化学工程与工艺的认识
摘要:化学工程与工艺就是研究化学工业生产过程中的共同规律,并用化学方法改变物质组成或性质来生产化学产品的一门工程学科,内容包括有生产方法、原理、流程和设备。化学工程与工艺可以根据化学反应类型和特点或生产产品的不同分为多种工艺学。化学工程与工艺跨学科发展,与现代前沿科学技术交融共进。化学工艺专业在化工、轻工、医药、环保、军工、冶金、汽车、机电等众多工业领域具有重大作用。面对当今社会,化学工程与工艺在绿化工技术的道路上进行不断探索。
关键词:化学工程与工艺的门类 化学工程与工艺的作用 现代化学工程与工艺的发展
0 引言
化学工业是现代工业的一个十分重要的领域,相比于理学大类下,研究各种化学反应和原理的化学学科,化学工程与工艺是典型的工学学科,是19世纪末由于化学品大规模生产的需要而形成的专业。在21世纪的化学工业向绿化学工程方向不断发展的同时,其对于跨学科知识的交叉渗透、不同产业间的相互融合提出了更为深远的要求,而化学工程与工艺是适应当前化学工程工业发展的一类基础厚实、适应面广、前景良好的专业。
1 化学工程与工艺的情况
1.1专业概念
化学工程与工艺就是研究化学工业生产过程中的共同规律,并用化学方法改变物质组成或性质来生产化学产品的一门工程学科。简单来说,也就是化学在工程实际中的应用。化学工程与技术学科是从19世纪末由于化学品大规模生产的需要而形成和发展的。相比于理学大类下,研究各种化学反应和原理的化学学科,化学工程与工艺是典型的工学学科,是19世纪末由于化学品大规模生产的需要而形成的专业。
1.2专业理论
化学工程包括单元操作、化学反应工程、化工系统工程、过程动态学及控制等方面。化工生产过程是一套复杂的动态系统,而如果把各种变量进行收纳汇总,最好的概括方式就是三传一反[]了。“三传一反”概括了化工生产过程的全部特征,传递过程被认为是单元操作的理论基础,开辟了化学工程发展过程的第二个历程。“三传”为动量传递(流体输送、过滤、沉降、固体流态化等,遵循流体动力学基本规律)、热量传递(加热、冷却、蒸发、冷凝等,遵循
热量传递基本规律)和质量传递(蒸馏、吸收、萃取、干燥等,遵循质量传递基本规律),“一反”为化学反应过程。
1.3专业分类
化学工程与工艺可以根据化学反应类型和特点或生产产品的不同,细分为多种工艺学,如无机化工工艺学、有机化学工艺学、高分子化工工艺学、精细化工工艺学、生物化工工艺学、能源化工工艺学等
1.4专业知识课程
化学工程与工艺专业开设主干课程有物理化学、化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工分离工程、化工传递过程、化工系统工程、催化原理、化工工艺学、化工设计、炼焦工艺学、煤化工工艺学、化工安全工程等诸多专业课程。专业的主干学科有基础化学、化学工程与技术。本专业的核心知识领域有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工设计。
1.5专业培养人才目标
本专业培养具备化学工程与工艺方面的知识,具有高度社会责任感、良好的道德 文化修养和健康的身心素质,具有创新意识和较强动手实践能力,能在化工、能源、环保、材料、冶金、信息、生物工程、轻工、制药、食品和军工等部门从事工程设计、技术开发、工厂操作与技术管 理、科学研究等工作的工程技术人才。
2化学工程与工艺在现代生活的意义
近年来,现代科技不断向前发展,各个行业都发挥着显著的作用,而与人们生活息息相关的化学工业更是显现出其支柱产业的地位。化学工业与我们的日常生活有着密不可分的关系。普通人的衣、食、住、行都离不开化工的应用。化学工程与工艺就业方向及前景
就衣而言,没有化工生产的合成纤维,何处来的今天如此好看且适宜的服装。合成纤维是把人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶(或可熔)性的线型聚合物,经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维。与天然纤维和人造纤维相比,合成纤维的原料是由人工合成方法制得的,生产不受自然条件的限制。合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能,如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外,不同品种的合成纤维各具有某些独特性能。
在能源方面,化学工程与工艺更是有着不可替代的地位,煤的干馏、气化、液化以及煤制氢都需要化学工程与工艺在其中发挥作用。煤经合成气直接制高值化学品是进年来煤转化领域的里程碑式进展。我国化学品生产每年消耗约1.2亿吨原油。结合我国富煤、缺油、少气的化石资源禀赋,将煤炭清洁高效转化制高值化学品有着非常重要的战略意义。煤经合成气直接制低碳烯烃催化过程采用独创的氧化物—分子筛耦合催化剂,实现了煤经合成气一步高效转化,从原理上解决了传统费托合成路线需要消耗大量工艺水的百年难题,突破了目的产品选择性难以逾越的理论极限
化学反应工程化学反应是化工生产的核心内容,它决定产率、反应产物等等。化学工程技术[]是以化学理论为基础同时将之与相关的科学技术融会贯通所用来生产化工产品的技术。化学工程技术可以在日常的化工生产活动之中让化工产品能够高效率、高质量地生产。故而它是科研技术人员十分看重的领域。
3化学工程与工艺现代发展
3.1化学工程与工艺的跨学科发展
在最近几十年中,化学工程与一些学科如材料科学、生物工程、食品工程等进行着交叉融合,已经形成或是正在形成一些被业内人士看好的新领域。而且已经诞生了处在科技前沿的新发现,如微生物燃料电池,微生物燃料电池[]是一种利用产电微生物作为催化剂,将有机物(无机物)中的化学能直接转化为电能的生物反应器,在生物产能和处理废水方面具有广阔的应用前景。化学气相淀积[]是在近些年来得到大力发展的一种制备无机材料的全新技术,应用在微电子、超导等领域,广泛应用在制造各种功能元件。
3.2绿化工技术
绿化工技术[]是建立在化学工程与工艺上面的基础概念,它同时也运用在实际之中,它最主要的目的就是通过合理有效的方式,来降低化学工业产生的废弃物所带来的污染。绿化工技术在化工工程工艺的应用主要有三方面:生物技术、环境友好性产品、清洁生产技术。该项技术已成为社会经济发展必不可少的主体。只要有化学工程与工艺的发展,就应及时更新绿化工技术,这不仅可以带动传统工业技术的发展,更应该是未来化学工程与工艺在可持续发展道路上的必行之步。
4结束语
化学工程与工艺就是研究化学工业生产过程中的共同规律,并用化学方法改变物质组成或性质来生产化学产品的一门工程学科。简单来说,也就是化学在工程实际中的应用。
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