發(fā)布時(shí)間:2022-05-29 04:02:36
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇化學(xué)工程與技術(shù)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1引言
化學(xué)工程技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的工程性學(xué)科,它是采用一系列科學(xué)研究方法對(duì)化學(xué)過程進(jìn)行深入研究的物理或者化學(xué)過程,它還包括對(duì)原有設(shè)備的優(yōu)化和改進(jìn)以及對(duì)新技術(shù)的研究。它以化學(xué)為指導(dǎo)思想,將科學(xué)理論和工程實(shí)際結(jié)合在一起,它包括有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、以及石油化工等領(lǐng)域。化學(xué)工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要工程,它大大推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步的步伐,同時(shí)化學(xué)工程也與高精尖技術(shù)聯(lián)系密切,目前化學(xué)工程技術(shù)正朝著連續(xù)化、集約化、高效化、精細(xì)化和自動(dòng)化方向發(fā)展。化學(xué)工程技術(shù)不僅和工業(yè)產(chǎn)生聯(lián)系密切,它和日常生活也有大的關(guān)系,因此對(duì)化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)行探索和研究具有十分重要的意義。對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行研究不僅有利于吸收國(guó)內(nèi)外最新的技術(shù)成果,還有利于改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備,提高生產(chǎn)效率。
2新型化學(xué)工程技術(shù)的研究
2.1綠色化學(xué)技術(shù)
綠色化學(xué)技術(shù)是指采用對(duì)高新技術(shù)使化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行的過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,并且有利于環(huán)境保護(hù)的綠色化學(xué)技術(shù)。它的理念是在化學(xué)反應(yīng)的過程中采用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或者消除人類健康有害、對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響的化學(xué)原料或者溶劑等。綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)的環(huán)境保護(hù)技術(shù),它是從源頭上來消除污染的,因此很徹底。它的優(yōu)秀是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,將反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。近年來,隨著環(huán)境污染的加劇和能源的日益枯竭,環(huán)境保護(hù)已經(jīng)得到世界各國(guó)的重視,我國(guó)也在“十二五”規(guī)劃中也明確提出了環(huán)境保護(hù)的要求,因此綠色化學(xué)技術(shù)必將有廣闊的發(fā)展空間。
2.2超臨界化學(xué)技術(shù)
超臨界液體是指當(dāng)溫度和壓力處在臨界點(diǎn)時(shí),物體會(huì)處于一種介于氣體和液體之間的特殊狀態(tài),這時(shí)物體有氣體和液體的雙重性質(zhì)。這種超臨界狀態(tài)的液體在化學(xué)工業(yè)、生物工業(yè)、食品工業(yè)等有著廣泛的應(yīng)用,尤其是在醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域更有廣闊的應(yīng)用空間。目前,超臨界液體的各種性質(zhì)已經(jīng)顯示出巨大的魅力,發(fā)展前景十分誘人。而超臨界的化學(xué)技術(shù)就是與超臨界液體相關(guān)的化學(xué)技術(shù),化學(xué)界已經(jīng)將超臨界水氧化法成功的應(yīng)用到了環(huán)境保護(hù)的領(lǐng)域。目前,超臨界化學(xué)技術(shù)還處于發(fā)展階段,很多技術(shù)還不夠成熟。
2.3新的分離技術(shù)
在化學(xué)工業(yè)中常常運(yùn)用物理法和化學(xué)法對(duì)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分離,例如,利用物質(zhì)的沸點(diǎn)將不同的物質(zhì)從分離塔中分離出來,另外還可以根據(jù)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的不同對(duì)其進(jìn)行分離。這些都是傳統(tǒng)的分離方法,這些方法技術(shù)比較簡(jiǎn)單,操作起來也比較簡(jiǎn)單,但是這些分離方法的效率比較低,分離過程也比較慢,越來越不能滿足未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,化學(xué)工業(yè)中的分離技術(shù)也不斷的完善,將信息技術(shù)和傳統(tǒng)的化學(xué)技術(shù)相結(jié)合就形成新的分離技術(shù)。例如,在傳統(tǒng)的半透膜分離技術(shù)中加入了一些新的控制方法,這種新型的分離技術(shù)大大加快了分離的速度和效率。
2.4與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的化學(xué)技術(shù)
化學(xué)技術(shù)在發(fā)展時(shí)遇到了大量的數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)采集的問題,用傳統(tǒng)的方法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響化學(xué)技術(shù)的發(fā)展。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)技術(shù)中采用了大量的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)使得數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理變的非常快捷,在提高效率的同時(shí)還節(jié)省了大量的物力和財(cái)力。計(jì)算機(jī)技術(shù)的在化學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在在流體力學(xué)和數(shù)值傳熱學(xué)上,它主要采用數(shù)值模擬法進(jìn)行研究,這種方法需要大量的數(shù)據(jù)和大量的實(shí)驗(yàn)作為支撐,然后利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析,并將數(shù)據(jù)直觀的表示出現(xiàn)。這種方法節(jié)約了大量的時(shí)間,同時(shí)也大大減少了研究人員的工作量,提高了工作效率。總之,與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的化學(xué)技術(shù)一定是未來的一個(gè)發(fā)展方向。
3化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展的優(yōu)化措施
化學(xué)工程技術(shù)近年來取得了巨大的發(fā)展和進(jìn)步,但是隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步,傳統(tǒng)的化學(xué)工程技術(shù)也有很多不適合化學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地方,所以在化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展過程中要采取以下幾種優(yōu)化措施:
3.1加強(qiáng)化學(xué)工程基礎(chǔ)應(yīng)用的研究
化學(xué)工程技術(shù)在發(fā)展時(shí)除了要緊跟科技發(fā)展的前沿外,還要對(duì)必要的基礎(chǔ)應(yīng)用展開研究。眾所周知,基礎(chǔ)應(yīng)用研究投資大,研發(fā)時(shí)間長(zhǎng),短期內(nèi)很難看到經(jīng)濟(jì)效益,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)出發(fā)為了化學(xué)工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展必須加強(qiáng)基礎(chǔ)應(yīng)用研究。另外,在引進(jìn)外來先進(jìn)技術(shù)時(shí)要注意消化吸收其中的基礎(chǔ)技術(shù),做好自己的技術(shù)儲(chǔ)備工作。
3.2利用化學(xué)工程技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的化學(xué)流程和工藝進(jìn)行改造
在化學(xué)工業(yè)中,我們長(zhǎng)期都是引進(jìn)外國(guó)的產(chǎn)生工藝和生產(chǎn)線,缺乏獨(dú)立開發(fā)自己生產(chǎn)線的能力。因此,以后我們?cè)谝猛鈬?guó)先進(jìn)技術(shù)時(shí)要注意消化吸收他們的先進(jìn)技術(shù),并在此基礎(chǔ)上形成自己優(yōu)秀技術(shù)。另外,要充分利用過程模擬技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)的分析,找出其中的關(guān)鍵問題所在,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)線進(jìn)行改造。
3.3加強(qiáng)高校、研究所和企業(yè)之間的聯(lián)系
高校和研究所搞的項(xiàng)目的和技術(shù)往往偏向于理論和研究,實(shí)際應(yīng)用的項(xiàng)目不多,而在企業(yè)中往往都是實(shí)際的應(yīng)用項(xiàng)目,但是這些項(xiàng)目缺精確的理論指導(dǎo)。這樣就在高校、研究所和企業(yè)之間發(fā)生了脫節(jié)現(xiàn)象,以后必須要加強(qiáng)他們之間的聯(lián)系,可以根據(jù)實(shí)際情況在三者之間建立一個(gè)有效的合作機(jī)制。將企業(yè)中的更多的實(shí)際課題拿到高校和研究所去做,這樣既解決了企業(yè)項(xiàng)目理論性不足的問題,也解決了高校和研究所項(xiàng)目過于偏向理論的問題。目前,很多高校和企業(yè)都簽署了合作協(xié)議,建立了校企合作制度,這極大的促進(jìn)了化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展。所以,只有加強(qiáng)這三者之間的合作和交流才能更好的促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展。
3.4加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)的研究
當(dāng)今世界面臨的環(huán)境問題日益增多,目前我國(guó)也已經(jīng)意識(shí)到了這個(gè)問題,明確提出了保護(hù)環(huán)境,減少能源消耗的目標(biāo)。而傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)作為污染的主要來源更要加強(qiáng)技術(shù)技術(shù)改造,減少對(duì)環(huán)境的污染。所以,加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)的研究已經(jīng)變得刻不容緩。它的發(fā)展對(duì)我們保護(hù)環(huán)境減少污染有非常重要的意義。
3.5做好人才工程的建設(shè)
21世紀(jì)國(guó)際社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)質(zhì)上就是以科技實(shí)力為基礎(chǔ)的綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng) ,誰在科技上遙遙領(lǐng)先誰就掌握了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)。而科技的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底還是人才的競(jìng)爭(zhēng),人才是科技發(fā)展的根本動(dòng)力。而化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展也需要大批的優(yōu)秀人才作為支撐,因此,我們要加強(qiáng)化學(xué)工程的高等教育,以培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀的化學(xué)工程人才。另外,還要提高化學(xué)工程人員的待遇,穩(wěn)定化學(xué)工程研究隊(duì)伍,加強(qiáng)國(guó)際和國(guó)內(nèi)的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。最后還要鼓勵(lì)創(chuàng)新精神,創(chuàng)新是科技發(fā)展的靈魂,做好創(chuàng)新工作也是化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前化學(xué)工程技術(shù)正處于飛速發(fā)展的時(shí)期,隨著化學(xué)工業(yè)過程技術(shù)開發(fā)力度的加大,化學(xué)工程技術(shù)必將以全新的面貌和輝煌的成就呈現(xiàn)在大家面前。
4結(jié)束語
現(xiàn)在的化學(xué)工程技術(shù)與以前傳統(tǒng)的化學(xué)技術(shù)已經(jīng)有很大的區(qū)別,它在發(fā)展的過程中采用了很多的新技術(shù),例如綠色化學(xué)技術(shù)、超臨界化學(xué)技術(shù)、新的分離技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等等。我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)近年來發(fā)展很快,取得了很大的成就,很多技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,但是在一些關(guān)鍵領(lǐng)域還比較落后。因此,我們還要調(diào)動(dòng)各種積極因素,采取各種措施促進(jìn)我國(guó)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展,并且促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
一、國(guó)內(nèi)外化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng)新能力研究現(xiàn)狀
近年來,國(guó)內(nèi)外著名高校均對(duì)提高研究生創(chuàng)新能力開展了研究。復(fù)旦大學(xué)張建林針對(duì)創(chuàng)新能力的不同類型和創(chuàng)新能力難以提升的原因,探討了創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制改革問題。[3]萬軍民借鑒美國(guó)培養(yǎng)研究生的經(jīng)驗(yàn),分析了我國(guó)高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響因素,構(gòu)建了我國(guó)高校協(xié)作式研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體系。[4]美國(guó)耶魯大學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性教育方面注重學(xué)生的獨(dú)立思考,鼓勵(lì)學(xué)生具有批判性思維,學(xué)會(huì)解決問題。劍橋大學(xué)在辦學(xué)理念上強(qiáng)調(diào)理性訓(xùn)練和人格塑造,注重原創(chuàng)性研究,反對(duì)教育的功利主義;培養(yǎng)過程中注重“議”“寫”環(huán)節(jié)的訓(xùn)練;校園氛圍上重視文化融合與思想交流。柏林自由大學(xué)建立以集群發(fā)展中心、研究生中心和國(guó)際交流中心為優(yōu)秀的創(chuàng)新型聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),三個(gè)中心都鼓勵(lì)創(chuàng)新性研究,加強(qiáng)與外國(guó)學(xué)者和科學(xué)家的合作,培養(yǎng)創(chuàng)新型學(xué)術(shù)人才。哈佛大學(xué)注重教育的個(gè)性化,通過個(gè)性化的教育培養(yǎng)創(chuàng)造型人才所必備的創(chuàng)造性人格;麻省理工學(xué)院等則注重在啟發(fā)式教學(xué)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、開放自主培養(yǎng)等方面為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)建立獨(dú)具特色的培養(yǎng)模式。日本的研究生教育提倡學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí),導(dǎo)師的作用體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)及為其創(chuàng)造寬松的研究環(huán)境方面,并且在指導(dǎo)過程中使學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí),在自由民主的學(xué)術(shù)氛圍中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。[4]針對(duì)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生教育,探索研究生培養(yǎng)制度創(chuàng)新和模式創(chuàng)新,形成有利于化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機(jī)制和模式,是我國(guó)化學(xué)工程與技術(shù)高層次專門人才和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。
二、加強(qiáng)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)施
(一)加強(qiáng)研究生導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè),是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的前提
在以“創(chuàng)新和服務(wù)”為主題的第三屆中外大學(xué)校長(zhǎng)論壇上,來自全球的140多位校長(zhǎng)普遍認(rèn)為:教師是創(chuàng)新型大學(xué)的基礎(chǔ)。加強(qiáng)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生能力的培養(yǎng),研究生導(dǎo)師首先需要以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為己任,在人才培養(yǎng)中真正發(fā)揮“導(dǎo)”的作用,這就要求研究生導(dǎo)師自覺提高專業(yè)水平和專業(yè)素養(yǎng)。只有導(dǎo)師具備扎實(shí)的專業(yè)功底和廣闊的學(xué)術(shù)視角,能夠站在化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展的前沿,關(guān)注社會(huì)發(fā)展對(duì)學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的新要求,才能真正引導(dǎo)學(xué)生在科研工作的過程中創(chuàng)新性思維,激發(fā)學(xué)生科研的興趣,營(yíng)造有利于學(xué)生獨(dú)立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境和氛圍。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),諾貝爾獎(jiǎng)顯示出明顯的“集中性”特征,全世界約4%的科研機(jī)構(gòu)占了22%的諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)份額。如德國(guó)馬普學(xué)會(huì)有17個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)?英國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室有11個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)?日本東京大學(xué)有10位獲獎(jiǎng)?wù)?英國(guó)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室有7位獲獎(jiǎng)?wù)摺A硪环矫?諾貝爾獎(jiǎng)獲得者具有“傳承性”。如1909年德國(guó)的奧斯特瓦爾德,他的學(xué)生能斯脫,能斯脫的學(xué)生米里肯,米里肯的學(xué)生安德森,安德森的學(xué)生格拉塞都是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。諾貝爾獎(jiǎng)獲得的集中性和傳承性說明,科研的創(chuàng)新一方面需要一種好的氛圍,另一方面導(dǎo)師處于科學(xué)前沿至關(guān)重要。我校化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的科研成果顯示,研究生在國(guó)際化學(xué)工程與技術(shù)領(lǐng)域前三位期刊上發(fā)表的優(yōu)秀論文,60%以上出自同一科研團(tuán)隊(duì)。這些數(shù)據(jù)表明,導(dǎo)師能夠把握學(xué)術(shù)前沿,并能及時(shí)將學(xué)生們帶入前沿,在學(xué)科前沿從事自己的科學(xué)研究,是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的前提。若研究生導(dǎo)師自身道德修養(yǎng)、探索創(chuàng)新能力、對(duì)專業(yè)知識(shí)的精通和把握難以發(fā)揮楷模和導(dǎo)向作用,則培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的研究生就是一句空話。
(二)打造針對(duì)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)的研究生立體化創(chuàng)新性培養(yǎng)平臺(tái),是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的重要條件
為研究生學(xué)術(shù)工作搭建交流的立體化平臺(tái),開拓研究視野,是培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力的重要保障。我校化學(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗(yàn)室針對(duì)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的專業(yè)特點(diǎn),為研究生學(xué)術(shù)交流搭建了包括研究生學(xué)術(shù)報(bào)告輪講平臺(tái)、國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議平臺(tái)、校企合作工程化實(shí)施平臺(tái)在內(nèi)的立體化平臺(tái),積極拓展教育研究和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的環(huán)境。研究生學(xué)術(shù)報(bào)告輪講平臺(tái)包括研究生每月一次的學(xué)術(shù)專題匯報(bào),報(bào)告內(nèi)容可以是自己的科研內(nèi)容,也可以是對(duì)當(dāng)今世界最新的研究進(jìn)展的追蹤;一年一度的齊魯研究生學(xué)術(shù)論壇-化學(xué)與化工技術(shù)發(fā)展分論壇則是整個(gè)齊魯大地化學(xué)工程與技術(shù)研究生的華山論劍;每月一期的研究生論壇則是邀請(qǐng)外校、外國(guó)的教師以及學(xué)術(shù)名流來校開展專題講座;鼓勵(lì)研究生參加化學(xué)工程與技術(shù)領(lǐng)域各種國(guó)際或國(guó)內(nèi)的學(xué)會(huì)和年會(huì);根據(jù)項(xiàng)目合作與人才培養(yǎng)需要,直接從具有科研創(chuàng)新實(shí)力和先進(jìn)生產(chǎn)能力企業(yè)聘請(qǐng)高級(jí)研究人員任教,把最先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)傳授給學(xué)生,并不定期地帶學(xué)生走進(jìn)大型化工企業(yè)學(xué)習(xí),強(qiáng)化工程能力的培養(yǎng)。上述立體化研究生創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè),一方面使學(xué)生能夠把握各自領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的最新進(jìn)展,拓寬研究生的研究視野,挖掘研究生的學(xué)習(xí)潛力和研究能力,為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了學(xué)術(shù)平臺(tái)保障。
(三)結(jié)合化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展正確選題,是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)
培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的創(chuàng)新能力,研究生的選題首先必須符合本學(xué)科的發(fā)展規(guī)律及趨勢(shì)。只有符合本學(xué)科的發(fā)展規(guī)律與趨勢(shì),課題才具有研究的可行性和研究的持續(xù)性。其次,課題的選擇應(yīng)符合國(guó)家和社會(huì)發(fā)展需求和趨勢(shì),脫離社會(huì)發(fā)展需求和趨勢(shì)的學(xué)術(shù)研究和學(xué)術(shù)前沿,缺乏生命之源。再者,課題的 選取應(yīng)契合本人興趣,有了興趣,學(xué)生對(duì)課題的研究才會(huì)有內(nèi)在的動(dòng)力。導(dǎo)師給學(xué)生自由,允許提出不同觀點(diǎn)與問題,也是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。最后,課題的選取不能脫離現(xiàn)有研究環(huán)境與條件。如果研究生所在實(shí)驗(yàn)室沒有相應(yīng)的設(shè)備及資料條件,題目再好,也無法開展相關(guān)研究。針對(duì)上述原則,我校化學(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗(yàn)室針對(duì)新能源開發(fā)、二氧化碳減排、煙氣除塵、污水處理等國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的重大需求,引導(dǎo)研究生在流態(tài)化工程和顆粒學(xué)技術(shù)開展研究,包括大型多射流流化床的流型轉(zhuǎn)變規(guī)律、流化床生物燃料電池、新型膜流化床、硼氫化鈉水解制氫以及化學(xué)鏈燃燒等研究方向,并取得了創(chuàng)新性研究成果。例如,學(xué)生將傳統(tǒng)的流化床反應(yīng)器與微生物燃料電池相結(jié)合,提出流化床微生物燃料電池新型反應(yīng)器,在處理高濃度有機(jī)廢水的同時(shí)實(shí)現(xiàn)電能的回收。該研究方向申請(qǐng)兩項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利,其中一項(xiàng)已獲授權(quán),并在國(guó)內(nèi)外著名期刊上發(fā)表研究論文6篇,獲得一項(xiàng)山東省研究生科技創(chuàng)新成果三等獎(jiǎng)。再如,學(xué)生將二氧化碳化學(xué)鏈燃燒技術(shù)與煤氣化技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)煤炭/化學(xué)鏈載氧體氣化技術(shù),該技術(shù)可在煤氣化同時(shí)實(shí)現(xiàn)二氧化碳的捕集,減少二氧化碳排放。目前已經(jīng)在該領(lǐng)域申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利6項(xiàng),其中兩項(xiàng)已獲授權(quán)。研究生在國(guó)內(nèi)外著名期刊14篇。由此可見,結(jié)合化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展正確選題,是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
(四)規(guī)范過程培養(yǎng)是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵
規(guī)范化學(xué)工程與技術(shù)研究生的過程培養(yǎng),按照瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿選擇課題-批判式閱讀文獻(xiàn)-發(fā)現(xiàn)研究方向-實(shí)驗(yàn)、思考、結(jié)論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、得出新的結(jié)論-知識(shí)創(chuàng)新的培養(yǎng)模式,實(shí)施過程管理。從研究生的綜述報(bào)告到科學(xué)選題指導(dǎo),教師都為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)把握了基本方向,定期組織研究團(tuán)隊(duì)的教師和所有研究生進(jìn)行課題討論匯報(bào),開展階段性研究工作總結(jié)、創(chuàng)新性結(jié)論、遇到的困難和下一步的計(jì)劃的研究討論,為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了實(shí)時(shí)追蹤和指導(dǎo)。研究生論壇、各種年會(huì)和專家報(bào)告,為研究生科研視野的拓展和創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)提供了平臺(tái)。實(shí)時(shí)總結(jié)科研成果,撰寫科技論文和發(fā)明專利,在科研總結(jié)和論文的寫作中深入思考和發(fā)現(xiàn)問題,是研究生提升科研水平的關(guān)鍵步驟。總之,在研究生培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)研究生提出或理解化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域新概念,用數(shù)學(xué)語言描述化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域新問題或規(guī)律的能力,根據(jù)工程技術(shù)科學(xué)特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置能力、應(yīng)用測(cè)試技術(shù)能力、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納分析規(guī)律的能力等,規(guī)范研究生培養(yǎng)過程的全程管理,是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)研究生研究生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。三年來,我校化學(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗(yàn)室兩度獲得山東省研究生創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng),申請(qǐng)11項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利,6名碩士生學(xué)位論文獲優(yōu)秀碩士論文,2名博士生學(xué)位論文獲優(yōu)秀博士論文,1名博士研究生獲得山東省優(yōu)秀博士學(xué)位論文。(本文作者:王許云、岳學(xué)海、郭慶杰 單位:青島科技大學(xué)化工學(xué)院)
1化學(xué)工程與工藝的新興技術(shù)
1.1綠色化學(xué)工程
綠色化學(xué)這個(gè)詞匯已被人們所熟知。綠色化學(xué)是通過化學(xué)工程與工藝實(shí)現(xiàn)的。研究化學(xué)工程與工藝不僅能夠使人們獲得最大的利益,而且減少消耗資源和環(huán)境的污染。許多國(guó)內(nèi)外的公司運(yùn)用化學(xué)工程與工藝,研發(fā)符合公司要求的綠色產(chǎn)品。化學(xué)工程與工藝促進(jìn)了化學(xué)的發(fā)展。運(yùn)用化學(xué)工程與化學(xué)工藝能夠減少催化劑等有害的原料的使用。綠色化學(xué)的技術(shù)就是在源頭上阻止環(huán)境污染的產(chǎn)生,從根本上杜絕產(chǎn)生環(huán)境污染,并且回收再利用一些廢棄物品。
1.2分離工程
物質(zhì)在一些重力、壓力還有溫度和電的影響下,通過外力的作用,將物質(zhì)自發(fā)的從無序轉(zhuǎn)變成有序的過程被稱為分離工程。化學(xué)工程與化學(xué)工藝的分離工程是一個(gè)消耗能量的過程,分離工程是化學(xué)工程與化學(xué)工藝研究的重點(diǎn)之一。目前使用最多的分離工程方法就是蒸餾法,雖然我國(guó)在蒸餾分離法方面的研究已經(jīng)有深厚的理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),但是蒸餾分離方法在蒸餾速度方面需要進(jìn)一步改善。除了改進(jìn)蒸餾速度外,還要采用最先進(jìn)的蒸餾設(shè)備,采用新型的材料才會(huì)獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。采用新型的吸收劑不僅能夠影響蒸餾時(shí)間的長(zhǎng)短,而且能夠提高蒸餾吸收的效率。膜分離技術(shù)因其具有節(jié)能、高效、易于清理等特點(diǎn),成為現(xiàn)如今比較流行的分離技術(shù),備受各個(gè)國(guó)家的科學(xué)家關(guān)注。膜分離的吸附分離法在氣體干燥、廢水等污染物的處理等方面得到了廣泛的運(yùn)用。膜分離重點(diǎn)開發(fā)新型吸附劑和實(shí)現(xiàn)膜的高效的使用壽命,但是膜分離存在著膜的污染和防治。
1.3SupereriticalFluid,SCF(超臨界流體)
超臨界流體是一種具有液體和氣體的性質(zhì)的一種流體,在溫度和壓力臨界點(diǎn)之上的無氣體液體的相界面。這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用在化工、食品加工、生物醫(yī)藥工程中。對(duì)質(zhì)量和工藝的要求較高。開發(fā)超臨界流體有著廣泛的發(fā)展前景,并且會(huì)為企業(yè)帶來豐富的發(fā)展利潤(rùn)。近幾年來,超臨界水氧化法在環(huán)境治療保護(hù)方面的研究較多,但是在化學(xué)工程與工藝方面的研究較少,現(xiàn)如今處于研究試驗(yàn)期。
2結(jié)語
化學(xué)工程與工藝的發(fā)展不僅影響著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,而且有助于環(huán)境友好型社會(huì)的構(gòu)建。當(dāng)前世界面臨著資源和能源的短缺,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價(jià),這就需要化學(xué)工程與化學(xué)工藝共同發(fā)展,滿足我國(guó)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的需要。化學(xué)工程與工藝的行業(yè)領(lǐng)域需要積極配合國(guó)家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。轉(zhuǎn)變可持續(xù)發(fā)展的概念。重視化學(xué)工程與工藝發(fā)展的環(huán)保性,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝,減少環(huán)境的污染,積極開發(fā)新能源,走環(huán)境友好型道路。
作者:陶春榮 單位:山東潤(rùn)昌工程設(shè)計(jì)有限公司新疆分公司
摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,環(huán)境污染的問題也隨之呈現(xiàn)。近年來化學(xué)工業(yè)污染在環(huán)境污染中占的比重更大。因此為了實(shí)現(xiàn)以人為本的科學(xué)發(fā)展觀,走一條可持續(xù)發(fā)展的道路,促進(jìn)化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)的發(fā)展顯得非常迫切。本文就化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)的開發(fā)以及技術(shù)要點(diǎn)作簡(jiǎn)要介紹,以期為我國(guó)的環(huán)境污染問題解決提供一些可參考的意見。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;綠色化工技術(shù);工藝
經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的環(huán)境問題受到全世界人民的關(guān)注,各國(guó)的專家們都在尋找一條既可以發(fā)展經(jīng)濟(jì)又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大污染的道路。化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)就是在這樣的形勢(shì)下產(chǎn)生發(fā)展而來的,綠色化工技術(shù)的重點(diǎn)在于綠色二字,其能夠充分溶解資源消耗時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染問題,對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展有極大的幫助。因此對(duì)于這樣的綠色化工技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用是非常有意義的。
1關(guān)于綠色化工技術(shù)
綠色化工技術(shù)的作用是減少化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的過程中無形的或有形的給環(huán)境造成的污染,通過技術(shù)的創(chuàng)新和改造完善化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)作方法。如此一來,化學(xué)技術(shù)中使用的化學(xué)原料以及化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物對(duì)環(huán)境的污染就會(huì)有所減少。而且在這一方法的應(yīng)用下,化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程向空氣中排放的廢氣、向河流中排放的廢水中的有毒物質(zhì)就會(huì)減少許多。另外綠色化工技術(shù)在一定程度上將資源的回收利用程度提高了,減少了資源的浪費(fèi),從而對(duì)環(huán)境問題的解決有極大的益處。
2化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開發(fā)要點(diǎn)
2.1選用合適的化學(xué)原料化學(xué)原料的性質(zhì)決定了整個(gè)化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作。化學(xué)原料是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),而且是污染的來源,因此重視化學(xué)原料的選取是重中之重。從源頭上控制污染,是快速有效解決環(huán)境污染問題的方法。值得注意的是,研發(fā)的新型的化工原料盡管是綠色無污染的,但是不可能讓化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生絲毫環(huán)境污染的問題。從這一點(diǎn)無法避免的問題出發(fā),現(xiàn)在的技術(shù)飛速發(fā)展,化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)著手研發(fā)更加清潔的原料,盡量選取那些沒有任何毒性或者是毒性較少的化學(xué)原料進(jìn)行化學(xué)工業(yè)生產(chǎn),逐漸降低化學(xué)藥劑的使用頻率,采用一些天然的植物或者是農(nóng)作物作為無毒害性材料,是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。2.2選用綠色化學(xué)催化劑化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)用到化學(xué)催化劑加速化學(xué)反應(yīng)完成整個(gè)化學(xué)生產(chǎn),提高化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的效率。盡管可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益,為社會(huì)積累財(cái)富,但是很明顯這種財(cái)富不會(huì)長(zhǎng)久,因?yàn)榛瘜W(xué)催化劑給環(huán)境造成的污染非常大。因此研發(fā)出毒性低的化學(xué)催化劑降低有毒物質(zhì)的排放以及排放量,是當(dāng)前化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)。縱觀現(xiàn)在的綠色化工技術(shù)行業(yè),其關(guān)注點(diǎn)都在研發(fā)無毒化學(xué)催化劑上,爭(zhēng)取研發(fā)出的催化劑既可以加快化學(xué)反應(yīng)又可以減少對(duì)環(huán)境的污染,努力朝著綠色化學(xué)催化劑的方向努力。依照現(xiàn)在的研發(fā)進(jìn)度來看,烷基化固相催化劑這一種催化劑的研究成果較為可觀,實(shí)驗(yàn)表明烷基化固相催化劑是沒有毒性的,對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染,可以推廣到化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)中,有不錯(cuò)的使用價(jià)值。但值得一提的是,烷基化固相催化劑這一類催化劑在研發(fā)過程中,研發(fā)人員要針對(duì)廢棄物的排放標(biāo)準(zhǔn)問題準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù),盡量達(dá)到生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物也可以循環(huán)利用的效果,進(jìn)而促進(jìn)資源的利用率。2.3選擇性強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的選擇性也是綠色化工技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn),若是研發(fā)人員可以完善這一內(nèi)容,化學(xué)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生物的提取會(huì)更加高效,也會(huì)更加便捷。也就是說強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性不僅可以讓化學(xué)工業(yè)的環(huán)境污染降低,還可以降低化學(xué)工業(yè)所需成本,如此一來還節(jié)約了資源。例如在石油開發(fā)這一類化學(xué)工業(yè)中經(jīng)常會(huì)選擇烴類選擇性氧化物,這一種氧化物會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,因?yàn)檫@種氧化物可以讓化學(xué)反應(yīng)非常容易就出現(xiàn)明顯的氧化反應(yīng)。由此可以知道,為了達(dá)到化學(xué)工業(yè)綠色生產(chǎn)的目的,減少環(huán)境污染,一定要選擇性強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)。
3化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)
3.1應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用范圍有冶金、淡化海水、處理垃圾還有發(fā)電等,一般情況下都不會(huì)產(chǎn)生毒害性。正因?yàn)檫@種獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),在現(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)中備受推崇。例如在海水淡化時(shí),清潔生產(chǎn)技術(shù)可以將海水中鹽分分離,甚至可以分離海水中的其他物質(zhì),使海水成為人們的生活用水。3.2應(yīng)用生物技術(shù)生物化工中常常應(yīng)用生物技術(shù),在實(shí)際生活中應(yīng)用的比較廣泛的是生物技術(shù)中膜化學(xué)技術(shù)。生物技術(shù)一般是通過將可再生的資源有效地轉(zhuǎn)化成可以為生產(chǎn)生活利用的化學(xué)品。例如常見的酶成分,這樣一種催化劑在化學(xué)反應(yīng)中有非常好的效果,而且最好的一點(diǎn)是不會(huì)給環(huán)境帶來無法消融的廢棄物。3.3應(yīng)用環(huán)境友好型產(chǎn)品環(huán)境友好型產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)的是不影響環(huán)境和人類的生產(chǎn)生活,杜絕污染強(qiáng)度大的產(chǎn)品的使用。比如增加使用那些綠色汽油、燃料、能源,降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)給環(huán)境和人類帶來的危害,逐漸提高資源合理利用,增加效率。
4結(jié)束語
經(jīng)過對(duì)化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的分析可以發(fā)現(xiàn),這種技術(shù)可以減少對(duì)環(huán)境的污染破壞,提高資源再利用效率,以及提升資源溶解的程度,能推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
作者:楊璐 單位:沈陽(yáng)師范大學(xué)
1化學(xué)工程技術(shù)的幾個(gè)熱點(diǎn)
1.1綠色化學(xué)成為本世紀(jì)最大的熱點(diǎn)在過去的幾十年里,人類社會(huì)一直在追求高效率的發(fā)展經(jīng)濟(jì)水平,不惜一切代價(jià)的發(fā)展本國(guó)的經(jīng)濟(jì)。然而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,越來越多的問題也開始出現(xiàn)。正如馬克思所說的:“大自然開始報(bào)復(fù)人類”。過去由于人們不同的利用科學(xué)技術(shù)來挖掘自然資源,同時(shí)大量化學(xué)物品的使用使得地球的環(huán)境問題和資源問題都日益突出。綠色化學(xué)將從一開始就把污染扼殺在搖籃里,讓污染不復(fù)存在。這幾年來綠色化學(xué)逐漸流行起來,如何在化學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)綠色的發(fā)展也成為所有化學(xué)家都致力于研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
1.2分離技術(shù)分離技術(shù)也是目前化學(xué)工程領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。過去,傳統(tǒng)的化學(xué)分離技術(shù)是利用不同物質(zhì)的沸點(diǎn)不一樣,從而進(jìn)行物質(zhì)分離。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多化學(xué)家研究出一些新的分離技術(shù)。然而這些技術(shù)還停留在實(shí)踐方面沒有能夠形成系統(tǒng)的理論。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,分離技術(shù)得到了大幅度的提升,化學(xué)家可以利用軟件對(duì)分離過程進(jìn)行模擬和控制,因此就大大的提高了研究的效率和適用性。
1.3熱力學(xué)定律的應(yīng)用熱力學(xué)定律也成為了研究的熱點(diǎn),熱學(xué)研究現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為獨(dú)立的一門枝干,具有良好的發(fā)展前景,目前,納米技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了舉世矚目的成就,因此從微小尺度來研究化學(xué)熱定律也成為一個(gè)熱點(diǎn),并且這一領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了一系列頗有水平的成就。談到化學(xué)工程技術(shù)的熱點(diǎn)就不能忽略超臨界化學(xué)反應(yīng),超臨界是指液體的P、T都在臨界值以上,此時(shí)物質(zhì)處于液體和氣體兩種狀態(tài)。目前,這種研究技術(shù)還剛剛起步,還有很大的發(fā)展前景,也值得我們不斷關(guān)注。
2發(fā)展趨勢(shì)分析
2.1計(jì)算機(jī)輔助化進(jìn)一步深入21世紀(jì)是一個(gè)信息化的時(shí)代,計(jì)算機(jī)對(duì)于各種研究來說都成為了必不可少的輔助工具。計(jì)算機(jī)技術(shù)的利用使得過去很多的化學(xué)計(jì)算問題和分析問題都得到了完美的解決,同時(shí)也大大的節(jié)省了效率、提高的研究的準(zhǔn)確性。在化學(xué)工程中廣泛的使用計(jì)算機(jī)技術(shù),是化學(xué)工程領(lǐng)域一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì),廣大的化學(xué)研究者應(yīng)該不斷的加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí),從而推動(dòng)化學(xué)工程的發(fā)展。
2.2系統(tǒng)性、整體性加逐漸明了系統(tǒng)論一直以來也是非常重要的工具。化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展同樣離不開系統(tǒng)論,過去許多化學(xué)技術(shù)都是單獨(dú)的進(jìn)行分析研究,這就導(dǎo)致每個(gè)環(huán)節(jié)得不到很好的匹配。目前整體性、系統(tǒng)性已經(jīng)成為化學(xué)工程領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì),利用系統(tǒng)的方法對(duì)化學(xué)工程進(jìn)行研究可以使得非常復(fù)雜的問題變得簡(jiǎn)單化、整體化。
綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展也處于一片生機(jī)盎然的趨勢(shì)。深入研究化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)可以幫助我們更好的深入研究化學(xué)技術(shù),不斷的對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)技術(shù)進(jìn)行修正、調(diào)整,使其朝著有利于發(fā)展的趨勢(shì)前進(jìn)。
作者:劉威 單位:江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院
在研究生階段,有些導(dǎo)師只注重與學(xué)生研究課題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技能,而忽視對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ娜媾囵B(yǎng),使很多研究生的實(shí)驗(yàn)技能不全面,實(shí)驗(yàn)過程中思維狹窄,綜合分析能力較弱,這樣的同學(xué)畢業(yè)后在新的研究領(lǐng)域很難快速適應(yīng)。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)作為一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,研究生能否早出好成果,不僅決定于其科研思路,也取決于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技術(shù)的熟練程度。因此,通過高等化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè),學(xué)校重視對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)研究生進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)技能、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc理論水平相匹配,對(duì)提高應(yīng)用化學(xué)學(xué)科研究生的論文質(zhì)量和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)能力具有重要意義。
一、課程特點(diǎn)與要求
以往,一般高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的研究生教學(xué)以理論課為主,缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué),這不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。另外,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式將實(shí)驗(yàn)局限在二級(jí)學(xué)科范圍內(nèi),人為地割斷了學(xué)科之間內(nèi)在的聯(lián)系,事實(shí)上難以適應(yīng)對(duì)研究生實(shí)驗(yàn)思維和技能培養(yǎng)的要求,也不符合學(xué)科綜合發(fā)展和學(xué)科交叉滲透對(duì)人才培養(yǎng)的要求。在全國(guó)工科院校積極探索“卓越工程師”培養(yǎng)模式的背景下,如何提高工科研究生培養(yǎng)質(zhì)量,建立符合工科研究生特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,成為全國(guó)高校特別是工科院校思考的重要問題。在這樣的背景下,我們提出在高等化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的設(shè)置方面,考慮到不同學(xué)科的要求,淡化專業(yè)界限,既要充分考慮與本科實(shí)驗(yàn)的銜接,又要在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法和手段上具有與研究生培養(yǎng)要求相一致的專業(yè)水準(zhǔn)和技術(shù)內(nèi)涵。體現(xiàn)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由被動(dòng)模仿到主動(dòng)設(shè)計(jì)及綜合運(yùn)用的特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)知識(shí)的融合,反映學(xué)科交叉。為了能在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)使該課程對(duì)應(yīng)用化學(xué)不同層次研究生的培養(yǎng)起到積極的作用,我們?cè)谡n程內(nèi)容設(shè)置方面,將化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)、化工原理實(shí)驗(yàn)、香料香精制備和調(diào)香實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合,打破了以往分專業(yè)、分課程的做法。開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課中,既有覆蓋面寬的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),也有專業(yè)性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),還有前沿性實(shí)驗(yàn)和富有啟迪思維的實(shí)驗(yàn)技術(shù)專題講座等,構(gòu)建了富有特色的適合應(yīng)用化學(xué)類研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,以提高研究生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)、化工實(shí)際問題的能力。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置
在高等化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容設(shè)置上我們盡量選擇覆蓋化學(xué)、化工學(xué)科群的實(shí)驗(yàn),如香料化合物的合成和表征、調(diào)香、膜分離材料的合成和表征、大環(huán)配體的合成與表征、多釜串聯(lián)設(shè)計(jì)等。根據(jù)學(xué)生的情況及學(xué)時(shí)的要求,本門課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括:概述、基本實(shí)驗(yàn)、常規(guī)性實(shí)驗(yàn)、專業(yè)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、自主性實(shí)驗(yàn)和大型儀器的講座與培訓(xùn)等。教學(xué)遵循體系完整、重點(diǎn)突出、實(shí)用性強(qiáng)、與現(xiàn)代研究手段和方法相結(jié)合的原則,力求在有限的學(xué)時(shí)中取得令人滿意的教學(xué)效果。
(一)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)
本部分實(shí)驗(yàn)主要是訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能。學(xué)生在充分預(yù)習(xí)、了解實(shí)驗(yàn)基本原理的前提下,獨(dú)立操作,老師及時(shí)指出學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。目的是使一些基本操作能力較差的研究生獲得實(shí)踐機(jī)會(huì),迅速掌握一些重要、常見的基本操作。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)堅(jiān)持由淺入深、循序漸進(jìn)的原則,強(qiáng)調(diào)“寬口徑、厚基礎(chǔ)”,以此為其他層次的實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的1/5。
(二)專業(yè)性實(shí)驗(yàn)
專業(yè)實(shí)驗(yàn)堅(jiān)持以培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰橹鞯脑瓌t選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。不同研究方向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)“前瞻性、創(chuàng)新性”。學(xué)生須根據(jù)專業(yè)特色完成若干個(gè)具有專業(yè)特色的綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,如水熱/溶劑熱制備、簡(jiǎn)單香料化合物合成、膜分離實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)等。教師從查閱相關(guān)文獻(xiàn)、具體實(shí)驗(yàn)原理的確定、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件的控制對(duì)比等方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),鍛煉學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)、分析問題和解決問題的能力。由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制,研究生不可能也沒有必要把開設(shè)的所有實(shí)驗(yàn)全做一遍。因此,每位學(xué)生結(jié)合自己的研究方向,可選擇不同的實(shí)驗(yàn),以鍛煉在相關(guān)研究領(lǐng)域的動(dòng)手、分析問題能力。本部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的1/5。
(三)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
本部分實(shí)驗(yàn)主旨是開發(fā)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力,用典型性的研究成果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如我們計(jì)劃開設(shè)具有特定香味化合物的合成和調(diào)香、共軛大環(huán)配合物的合成等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,使研究生了解和掌握現(xiàn)代最先進(jìn)的技術(shù)思想、現(xiàn)代科技發(fā)展中具有代表性的重要研究方法。教師的主要工作是設(shè)計(jì)具有研究性的或探索性的問題,然后激勵(lì)學(xué)生去思考、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和總結(jié)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生要獨(dú)立完成查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的全過程,養(yǎng)成獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題、獨(dú)立工作的良好習(xí)慣。為了達(dá)到較好的教學(xué)效果,實(shí)驗(yàn)前的講解以提問和探討的方式進(jìn)行,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)先將實(shí)驗(yàn)過程及注意事項(xiàng)口頭敘述一遍,以督促其在實(shí)驗(yàn)前自覺預(yù)習(xí),在實(shí)驗(yàn)過程中做到心中有數(shù),不手忙腳亂。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),教師與學(xué)生一起探討,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)使得研究生在綜合運(yùn)用課程所學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步獲得了較強(qiáng)的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖鉀Q實(shí)際問題的能力。本部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的1/5。
(四)自主性實(shí)驗(yàn)
由于研究生受到學(xué)習(xí)年限的限制,因此盡早讓他們熟悉與自己相關(guān)的課題內(nèi)容是非常必要的。我們計(jì)劃留有1/5的學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)與論文或科研任務(wù)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)(具有較強(qiáng)的綜合性),要求研究生進(jìn)入自己導(dǎo)師的實(shí)驗(yàn)室,從事輔助或參與導(dǎo)師的科研工作,以激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,進(jìn)一步培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。導(dǎo)師可以結(jié)合自己的科研課題給學(xué)生布置一個(gè)小課題,引導(dǎo)學(xué)生有計(jì)劃地完成;要求學(xué)生自主規(guī)劃、實(shí)驗(yàn),導(dǎo)師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的整體狀況進(jìn)行督導(dǎo),以使學(xué)生盡快融入導(dǎo)師的課題中,在論文實(shí)驗(yàn)過程中少走彎路,取得更好的成果。本部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的1/5。
(五)大型儀器講座和培訓(xùn)
隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,科技創(chuàng)新的水平越來越依賴于大量、復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段和各種大型、精密儀器設(shè)備。由于多數(shù)生源來自于其他高校的相關(guān)專業(yè),很多學(xué)生沒有接觸過如X-射線衍射、掃描電鏡、紅外等大型儀器設(shè)備,因而他們?cè)诖T士論文期間實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測(cè)試和分析中障礙重重。針對(duì)這一現(xiàn)狀,我們提出了如下的措施:1.開展相關(guān)儀器使用的講座,請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師集中講解儀器的工作原理、操作規(guī)程、注意事項(xiàng)等,并督促實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范化操作,在學(xué)生做好充分準(zhǔn)備的前提下,方允許學(xué)生上機(jī)操作。2.學(xué)生須將測(cè)試內(nèi)容和自己的課題相結(jié)合,能正確地進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析,做到學(xué)有所用。這不僅大大縮短了研究生進(jìn)入課題實(shí)驗(yàn)的工作適應(yīng)期,也能提高他們的科研能力。3.經(jīng)過嚴(yán)格的選拔考核后,一部分操作能力強(qiáng)的研究生可以被吸納為大型儀器的協(xié)管員,以使研究生能有機(jī)會(huì)實(shí)際操作并熟練掌控一些大型儀器設(shè)備,為以后在課題研究中熟練使用這些大型儀器打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也提高了他們的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。本部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的1/5。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程
(一)教學(xué)方式、方法
由于授課對(duì)象和培養(yǎng)目標(biāo)不同,所以研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、方法應(yīng)該有所區(qū)別。針對(duì)高等化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué),我們提出了如下幾點(diǎn)建議:1.采用交互式教學(xué)模式向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)技術(shù)的原理、難點(diǎn)和技巧,特別是本科階段未學(xué)習(xí)過的、對(duì)研究生課題研究極為重要的一些操作技術(shù)。交互式訓(xùn)練有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中所需要面臨的難點(diǎn),確定實(shí)際有效的解決方法,是一種更有效的實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)方法。2.每位任課教師圍繞實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的指導(dǎo)思想和主要規(guī)劃,制定自己的教學(xué)方案。3.建立課程負(fù)責(zé)人定期聽課、教師定期互相聽課的制度,以利互相學(xué)習(xí),互相督促,共同提高教學(xué)水平。4.采用多媒體教學(xué)手段。研究生學(xué)位論文28研究生高等化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)初探以大量的科研實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),而實(shí)驗(yàn)理論與具體實(shí)驗(yàn)操作之間往往存在著巨大差異,研究生從基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的課堂到進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,往往會(huì)感到難以適從。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)視野狹窄的不足,緩解實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)與研究生人數(shù)之間的矛盾,使應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的研究生能盡快掌握一些常用的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù),我們提出在研究生的高等化學(xué)工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過程中采用多媒體教學(xué)。
(二)學(xué)生實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的培養(yǎng)
1.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)研究生作為高層次專門人才的預(yù)備隊(duì),嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)是他們應(yīng)該必備的一種品質(zhì)。比如在實(shí)驗(yàn)過程中注意觀察,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)想的現(xiàn)象有較大出入時(shí),多方面查找原因,及時(shí)討論實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)劣等都是研究生所應(yīng)該養(yǎng)成的科研習(xí)慣。原始實(shí)驗(yàn)記錄對(duì)研究生理順科研思路、尋找科學(xué)規(guī)律和完成工作總結(jié)等都有著非常重要的意義。[1]從實(shí)驗(yàn)開始階段,研究生就應(yīng)做到規(guī)范地記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于那些不尊重事實(shí),涂改數(shù)據(jù)和拼湊結(jié)論的同學(xué),導(dǎo)師要及時(shí)予以批評(píng)教育,從而保證研究生樹立良好的科研作風(fēng),獲得可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.衛(wèi)生習(xí)慣實(shí)驗(yàn)過程中要督促學(xué)生做好試劑的回收工作,不隨意丟棄濾紙、火柴梗、廢玻璃等雜物,有效減少環(huán)境污染和著火爆炸等危險(xiǎn)事故的隱患,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不斷提高環(huán)保意識(shí),養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣。
(三)教學(xué)評(píng)價(jià)體系
實(shí)驗(yàn)的教與學(xué)兩方面建立相應(yīng)的激勵(lì)與評(píng)價(jià)制度,將會(huì)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與研究生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣摺W(xué)校可以從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)管理、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面建立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理與考核制度,以此來激勵(lì)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的投入。在學(xué)生學(xué)習(xí)方面,學(xué)校應(yīng)建立學(xué)生成績(jī)和學(xué)分相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定主要依據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中的實(shí)際表現(xiàn)。如學(xué)生是否按時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是否有充分的預(yù)習(xí),實(shí)驗(yàn)過程中是否以積極的態(tài)度投入了,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)是否清洗和整理實(shí)驗(yàn)用品,是否真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)情況并及時(shí)總結(jié)等。
四、研究生實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
建立專門的研究生教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,為研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供更加全面、系統(tǒng)的環(huán)境,形成教學(xué)科研有機(jī)結(jié)合得更為完善的實(shí)踐能力培養(yǎng)體系,是當(dāng)前研究生教育發(fā)展的迫切需求。[2,3]我們希望按大學(xué)科或大專業(yè)建立開放性實(shí)驗(yàn)室,供研究生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有步驟、分批次地開放實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室不僅要對(duì)本專業(yè)的師生開放,也對(duì)跨專業(yè)、跨學(xué)科、跨院系的師生開放,讓研究生在自由、開放的研究環(huán)境中選擇實(shí)驗(yàn)和接受專業(yè)指導(dǎo)。同時(shí),這種手段也有利于加強(qiáng)學(xué)科之間的協(xié)作和交流,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)條件的真正共享。
五、師資隊(duì)伍建設(shè)
實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的水平和能力,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系運(yùn)行中起決定性的作用。學(xué)校必須建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、人員精干、專兼結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍,使他們?cè)谂囵B(yǎng)研究生的實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新能力方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。為了充分發(fā)揮高水平教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì),學(xué)校有關(guān)部門應(yīng)該制定一系列有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)行和改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體環(huán)境的相關(guān)政策,鼓勵(lì)教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的教師參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來,充分發(fā)揮他們的科研優(yōu)勢(shì),這更有利于將若干較成熟的研究成果融入課堂教學(xué),使學(xué)生了解學(xué)科的最新發(fā)展動(dòng)向,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí),提高研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生綜合的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α#?]
六、實(shí)驗(yàn)保障體系建設(shè)
學(xué)校有關(guān)部門應(yīng)該對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)研究生實(shí)驗(yàn)學(xué)分提出更加明確的要求,建立實(shí)驗(yàn)課程管理系統(tǒng),從制度上保障研究生重視實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師應(yīng)重視課程教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié),包括實(shí)驗(yàn)方案把關(guān)、實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收等,突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用。研究生可以通過系統(tǒng),選擇實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)驗(yàn)時(shí)間,通過實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及綜合考試等環(huán)節(jié)的考核,取得相應(yīng)的學(xué)分。
七、結(jié)語
實(shí)驗(yàn)技能的高低與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)研究生的培養(yǎng)質(zhì)量息息相關(guān)。結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,對(duì)培養(yǎng)研究生自我創(chuàng)新意識(shí)、從事科學(xué)研究的能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力有著非常重要的作用。探索適合應(yīng)用化學(xué)專業(yè)研究生特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系將是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù)。)只有不斷加強(qiáng)研究生實(shí)驗(yàn)課程的改革與建設(shè),改善研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的條件,完善各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)與激勵(lì)機(jī)制,才能培養(yǎng)出大批高素質(zhì)的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才。
作者:李向清穆勁康詩(shī)釗秦利霞易封萍陳桂娥單位:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院化學(xué)與環(huán)境學(xué)院
一、國(guó)內(nèi)外化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng)新能力研究現(xiàn)狀
近年來,國(guó)內(nèi)外著名高校均對(duì)提高研究生創(chuàng)新能力開展了研究。復(fù)旦大學(xué)張建林針對(duì)創(chuàng)新能力的不同類型和創(chuàng)新能力難以提升的原因,探討了創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制改革問題。[3]萬軍民借鑒美國(guó)培養(yǎng)研究生的經(jīng)驗(yàn),分析了我國(guó)高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響因素,構(gòu)建了我國(guó)高校協(xié)作式研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體系。[4]美國(guó)耶魯大學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性教育方面注重學(xué)生的獨(dú)立思考,鼓勵(lì)學(xué)生具有批判性思維,學(xué)會(huì)解決問題。劍橋大學(xué)在辦學(xué)理念上強(qiáng)調(diào)理性訓(xùn)練和人格塑造,注重原創(chuàng)性研究,反對(duì)教育的功利主義;培養(yǎng)過程中注重“議”“寫”環(huán)節(jié)的訓(xùn)練;校園氛圍上重視文化融合與思想交流。柏林自由大學(xué)建立以集群發(fā)展中心、研究生中心和國(guó)際交流中心為優(yōu)秀的創(chuàng)新型聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),三個(gè)中心都鼓勵(lì)創(chuàng)新性研究,加強(qiáng)與外國(guó)學(xué)者和科學(xué)家的合作,培養(yǎng)創(chuàng)新型學(xué)術(shù)人才。哈佛大學(xué)注重教育的個(gè)性化,通過個(gè)性化的教育培養(yǎng)創(chuàng)造型人才所必備的創(chuàng)造性人格;麻省理工學(xué)院等則注重在啟發(fā)式教學(xué)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、開放自主培養(yǎng)等方面為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)建立獨(dú)具特色的培養(yǎng)模式。日本的研究生教育提倡學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí),導(dǎo)師的作用體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)及為其創(chuàng)造寬松的研究環(huán)境方面,并且在指導(dǎo)過程中使學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí),在自由民主的學(xué)術(shù)氛圍中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。[4]針對(duì)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生教育,探索研究生培養(yǎng)制度創(chuàng)新和模式創(chuàng)新,形成有利于化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機(jī)制和模式,是我國(guó)化學(xué)工程與技術(shù)高層次專門人才和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。
二、加強(qiáng)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)施
(一)加強(qiáng)研究生導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè),是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的前提
在以“創(chuàng)新和服務(wù)”為主題的第三屆中外大學(xué)校長(zhǎng)論壇上,來自全球的140多位校長(zhǎng)普遍認(rèn)為:教師是創(chuàng)新型大學(xué)的基礎(chǔ)。加強(qiáng)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生能力的培養(yǎng),研究生導(dǎo)師首先需要以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為己任,在人才培養(yǎng)中真正發(fā)揮“導(dǎo)”的作用,這就要求研究生導(dǎo)師自覺提高專業(yè)水平和專業(yè)素養(yǎng)。只有導(dǎo)師具備扎實(shí)的專業(yè)功底和廣闊的學(xué)術(shù)視角,能夠站在化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展的前沿,關(guān)注社會(huì)發(fā)展對(duì)學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的新要求,才能真正引導(dǎo)學(xué)生在科研工作的過程中創(chuàng)新性思維,激發(fā)學(xué)生科研的興趣,營(yíng)造有利于學(xué)生獨(dú)立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境和氛圍。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),諾貝爾獎(jiǎng)顯示出明顯的“集中性”特征,全世界約4%的科研機(jī)構(gòu)占了22%的諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)份額。如德國(guó)馬普學(xué)會(huì)有17個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)撸?guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室有11個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)撸毡緰|京大學(xué)有10位獲獎(jiǎng)?wù)撸?guó)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室有7位獲獎(jiǎng)?wù)摺A硪环矫妫Z貝爾獎(jiǎng)獲得者具有“傳承性”。如1909年德國(guó)的奧斯特瓦爾德,他的學(xué)生能斯脫,能斯脫的學(xué)生米里肯,米里肯的學(xué)生安德森,安德森的學(xué)生格拉塞都是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。諾貝爾獎(jiǎng)獲得的集中性和傳承性說明,科研的創(chuàng)新一方面需要一種好的氛圍,另一方面導(dǎo)師處于科學(xué)前沿至關(guān)重要。我校化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的科研成果顯示,研究生在國(guó)際化學(xué)工程與技術(shù)領(lǐng)域前三位期刊上發(fā)表的優(yōu)秀論文,60%以上出自同一科研團(tuán)隊(duì)。這些數(shù)據(jù)表明,導(dǎo)師能夠把握學(xué)術(shù)前沿,并能及時(shí)將學(xué)生們帶入前沿,在學(xué)科前沿從事自己的科學(xué)研究,是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的前提。若研究生導(dǎo)師自身道德修養(yǎng)、探索創(chuàng)新能力、對(duì)專業(yè)知識(shí)的精通和把握難以發(fā)揮楷模和導(dǎo)向作用,則培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的研究生就是一句空話。
(二)打造針對(duì)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)的研究生立體化創(chuàng)新性培養(yǎng)平臺(tái),是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的重要條件
為研究生學(xué)術(shù)工作搭建交流的立體化平臺(tái),開拓研究視野,是培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力的重要保障。我校化學(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗(yàn)室針對(duì)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的專業(yè)特點(diǎn),為研究生學(xué)術(shù)交流搭建了包括研究生學(xué)術(shù)報(bào)告輪講平臺(tái)、國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議平臺(tái)、校企合作工程化實(shí)施平臺(tái)在內(nèi)的立體化平臺(tái),積極拓展教育研究和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的環(huán)境。研究生學(xué)術(shù)報(bào)告輪講平臺(tái)包括研究生每月一次的學(xué)術(shù)專題匯報(bào),報(bào)告內(nèi)容可以是自己的科研內(nèi)容,也可以是對(duì)當(dāng)今世界最新的研究進(jìn)展的追蹤;一年一度的齊魯研究生學(xué)術(shù)論壇-化學(xué)與化工技術(shù)發(fā)展分論壇則是整個(gè)齊魯大地化學(xué)工程與技術(shù)研究生的華山論劍;每月一期的研究生論壇則是邀請(qǐng)外校、外國(guó)的教師以及學(xué)術(shù)名流來校開展專題講座;鼓勵(lì)研究生參加化學(xué)工程與技術(shù)領(lǐng)域各種國(guó)際或國(guó)內(nèi)的學(xué)會(huì)和年會(huì);根據(jù)項(xiàng)目合作與人才培養(yǎng)需要,直接從具有科研創(chuàng)新實(shí)力和先進(jìn)生產(chǎn)能力企業(yè)聘請(qǐng)高級(jí)研究人員任教,把最先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)傳授給學(xué)生,并不定期地帶學(xué)生走進(jìn)大型化工企業(yè)學(xué)習(xí),強(qiáng)化工程能力的培養(yǎng)。上述立體化研究生創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè),一方面使學(xué)生能夠把握各自領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的最新進(jìn)展,拓寬研究生的研究視野,挖掘研究生的學(xué)習(xí)潛力和研究能力,為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了學(xué)術(shù)平臺(tái)保障。
(三)結(jié)合化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展正確選題,是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)
培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科研究生的創(chuàng)新能力,研究生的選題首先必須符合本學(xué)科的發(fā)展規(guī)律及趨勢(shì)。只有符合本學(xué)科的發(fā)展規(guī)律與趨勢(shì),課題才具有研究的可行性和研究的持續(xù)性。其次,課題的選擇應(yīng)符合國(guó)家和社會(huì)發(fā)展需求和趨勢(shì),脫離社會(huì)發(fā)展需求和趨勢(shì)的學(xué)術(shù)研究和學(xué)術(shù)前沿,缺乏生命之源。再者,課題的選取應(yīng)契合本人興趣,有了興趣,學(xué)生對(duì)課題的研究才會(huì)有內(nèi)在的動(dòng)力。導(dǎo)師給學(xué)生自由,允許提出不同觀點(diǎn)與問題,也是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。最后,課題的選取不能脫離現(xiàn)有研究環(huán)境與條件。如果研究生所在實(shí)驗(yàn)室沒有相應(yīng)的設(shè)備及資料條件,題目再好,也無法開展相關(guān)研究。針對(duì)上述原則,我校化學(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗(yàn)室針對(duì)新能源開發(fā)、二氧化碳減排、煙氣除塵、污水處理等國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的重大需求,引導(dǎo)研究生在流態(tài)化工程和顆粒學(xué)技術(shù)開展研究,包括大型多射流流化床的流型轉(zhuǎn)變規(guī)律、流化床生物燃料電池、新型膜流化床、硼氫化鈉水解制氫以及化學(xué)鏈燃燒等研究方向,并取得了創(chuàng)新性研究成果。例如,學(xué)生將傳統(tǒng)的流化床反應(yīng)器與微生物燃料電池相結(jié)合,提出流化床微生物燃料電池新型反應(yīng)器,在處理高濃度有機(jī)廢水的同時(shí)實(shí)現(xiàn)電能的回收。該研究方向申請(qǐng)兩項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利,其中一項(xiàng)已獲授權(quán),并在國(guó)內(nèi)外著名期刊上發(fā)表研究論文6篇,獲得一項(xiàng)山東省研究生科技創(chuàng)新成果三等獎(jiǎng)。再如,學(xué)生將二氧化碳化學(xué)鏈燃燒技術(shù)與煤氣化技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)煤炭/化學(xué)鏈載氧體氣化技術(shù),該技術(shù)可在煤氣化同時(shí)實(shí)現(xiàn)二氧化碳的捕集,減少二氧化碳排放。目前已經(jīng)在該領(lǐng)域申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利6項(xiàng),其中兩項(xiàng)已獲授權(quán)。研究生在國(guó)內(nèi)外著名期刊14篇。由此可見,結(jié)合化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科發(fā)展正確選題,是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
(四)規(guī)范過程培養(yǎng)是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)研究生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵
規(guī)范化學(xué)工程與技術(shù)研究生的過程培養(yǎng),按照瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿選擇課題-批判式閱讀文獻(xiàn)-發(fā)現(xiàn)研究方向-實(shí)驗(yàn)、思考、結(jié)論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、得出新的結(jié)論-知識(shí)創(chuàng)新的培養(yǎng)模式,實(shí)施過程管理。從研究生的綜述報(bào)告到科學(xué)選題指導(dǎo),教師都為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)把握了基本方向,定期組織研究團(tuán)隊(duì)的教師和所有研究生進(jìn)行課題討論匯報(bào),開展階段性研究工作總結(jié)、創(chuàng)新性結(jié)論、遇到的困難和下一步的計(jì)劃的研究討論,為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了實(shí)時(shí)追蹤和指導(dǎo)。研究生論壇、各種年會(huì)和專家報(bào)告,為研究生科研視野的拓展和創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)提供了平臺(tái)。實(shí)時(shí)總結(jié)科研成果,撰寫科技論文和發(fā)明專利,在科研總結(jié)和論文的寫作中深入思考和發(fā)現(xiàn)問題,是研究生提升科研水平的關(guān)鍵步驟。總之,在研究生培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)研究生提出或理解化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域新概念,用數(shù)學(xué)語言描述化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域新問題或規(guī)律的能力,根據(jù)工程技術(shù)科學(xué)特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置能力、應(yīng)用測(cè)試技術(shù)能力、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納分析規(guī)律的能力等,規(guī)范研究生培養(yǎng)過程的全程管理,是培養(yǎng)化學(xué)工程與技術(shù)研究生研究生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。三年來,我校化學(xué)工程泰山學(xué)者實(shí)驗(yàn)室兩度獲得山東省研究生創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng),申請(qǐng)11項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利,6名碩士生學(xué)位論文獲優(yōu)秀碩士論文,2名博士生學(xué)位論文獲優(yōu)秀博士論文,1名博士研究生獲得山東省優(yōu)秀博士學(xué)位論文。(本文作者:王許云、岳學(xué)海、郭慶杰單位:青島科技大學(xué)化工學(xué)院)
摘要:在科技高速發(fā)展的今天, 我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在各行各業(yè)中逐步擴(kuò)散起來,比如化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用也逐漸受到人們的關(guān)注,化學(xué)工程行業(yè)關(guān)系著人們的日常生活,影響著其他行業(yè)的發(fā)展,所以對(duì)在化學(xué)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用進(jìn)行研究探析,是十分有必要的實(shí)時(shí)話題。
關(guān)鍵詞:工程技術(shù);化學(xué)反應(yīng);應(yīng)用技術(shù)
化學(xué)工程技術(shù)是一門主要研究化工生產(chǎn)過程中研究和開發(fā)以及過程裝置的設(shè)計(jì)、制造和管理的綜合性技術(shù)。化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用已涉及到各行各業(yè),化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展對(duì)于強(qiáng)化化工生產(chǎn)過程,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低原料和能量消耗,對(duì)于企業(yè)的技術(shù)改造以及新技術(shù)的開發(fā)起著重要作用。
1.新型反應(yīng)技術(shù)的研究
1.1 超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)。超臨界液體是指在溫度和壓力都處于臨界點(diǎn)之上時(shí),此時(shí)狀態(tài)處于液體和氣體之間,具有這兩種狀態(tài)的雙重性質(zhì)。這種狀態(tài)的流體不僅在化學(xué)工業(yè)、生物化工、食品工業(yè)有廣泛的應(yīng)用,而且還在醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛,已經(jīng)顯示出巨大的魅力,極具發(fā)展前景。近年來,化學(xué)界將超臨界水氧化法應(yīng)用到保護(hù)環(huán)境的領(lǐng)域,但是都處于初級(jí)發(fā)展階段,很不成熟。
1.2 綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)。綠色化學(xué)是指對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染的,有利于保護(hù)環(huán)境的化學(xué)工程。綠色化學(xué)簡(jiǎn)單說就是采取化學(xué)的技術(shù)和方法來減少或消除那些對(duì)人類有害的、妨礙社區(qū)安全的、對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不利影響的原料或溶劑等。綠色化學(xué)是將污染從源頭進(jìn)行消除的工程,因此很徹底,這主要包含原子經(jīng)濟(jì)性和高選擇性的反應(yīng),生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境有利的材料,并且回收廢物循環(huán)利用的一門科學(xué)技術(shù)。
1.3 新的分離技術(shù)。從廣義上看,分離強(qiáng)化首先是對(duì)設(shè)備的強(qiáng)化,隨后對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行強(qiáng)化,整體來說就是只要能將設(shè)備變小、將能量轉(zhuǎn)化效率提高的技術(shù)都是化工分離技術(shù)強(qiáng)化的結(jié)果,這樣不僅有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)也是化工分離技術(shù)的重要技術(shù)與主要趨勢(shì)之一。然而,古老的化工分離技術(shù)原理:利用沸點(diǎn)的不同,將不同的組分從分離塔里分離出來。隨著科技的發(fā)展及國(guó)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(yīng)用中同樣也存在著很多問題,此項(xiàng)研究對(duì)相關(guān)分子蒸餾的基礎(chǔ)理論探究比較少,沒有在理論上充分說明和指導(dǎo),對(duì)設(shè)計(jì)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(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,分離技術(shù)也隨之得到改善,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,逐漸信息技術(shù)引入到分離技術(shù)的研究與開發(fā)上,例如在研究熱力學(xué)和傳遞的性質(zhì)、多相流等方面,這些都是信息技術(shù)發(fā)生功效的主要分離技術(shù),再如分子模擬大大提高了預(yù)測(cè)熱力學(xué)平衡和傳遞性質(zhì)的水平。對(duì)分子的設(shè)計(jì)加速了可以加速分離,因此對(duì)研究和開發(fā)新的高效的分離劑有深遠(yuǎn)的意義。信息技術(shù)的引進(jìn)對(duì)于分離過程的深入產(chǎn)生了重要的作用,而且還能提高工作效率。
2.傳熱過程中一些新的研究進(jìn)展和方向
2.1 微細(xì)尺度傳熱學(xué)研究進(jìn)展。微細(xì)尺度是從空間尺度和時(shí)間尺度微細(xì)的探討和研究傳熱學(xué)規(guī)律,現(xiàn)在傳熱學(xué)中已經(jīng)自成一個(gè)分支,發(fā)展前景廣闊。當(dāng)物體的特征尺寸遠(yuǎn)大于載體粒子的平均尺寸即連續(xù)介質(zhì)時(shí)假定依然會(huì)成立,但是由于尺度的微細(xì),原來的假設(shè)的影響因素也會(huì)相對(duì)的發(fā)生變化,這就導(dǎo)致了流動(dòng)和傳入規(guī)律發(fā)生著變化。目前,微米、納米科學(xué)已經(jīng)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步,受到人們的廣泛關(guān)注,諸多領(lǐng)域都是圍繞微細(xì)尺度傳熱學(xué)進(jìn)行研究的。其中高集成度電子設(shè)備、微型熱管、多空介質(zhì)流動(dòng)傳熱等多項(xiàng)研究都是微熱尺度傳熱學(xué)研究取得的豐碩成果。
2.2 強(qiáng)化傳熱過程的研究進(jìn)展。這項(xiàng)研究主要是從改進(jìn)換熱器設(shè)備的形式入手,提高傳熱的效率,并想辦法改進(jìn)設(shè)備使其持續(xù)對(duì)外放熱,這種改進(jìn)包含發(fā)明新的傳熱材料和改進(jìn)生產(chǎn)工藝,將過去的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化等方法。
2.3 傳熱理論研究進(jìn)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(yīng)用,但至今仍未能很好的實(shí)現(xiàn),主要問題是如何獲得實(shí)現(xiàn)滴狀冷凝,并且使其冷凝表面壽命延長(zhǎng)。改變冷凝界面的性質(zhì),將滴狀冷凝應(yīng)用到工業(yè)上進(jìn)行傳熱改造是傳播熱學(xué)研究的主要熱點(diǎn)之一。沸騰的傳熱方式不僅在機(jī)械、動(dòng)力和石油化工等傳統(tǒng)的工業(yè)之中廣泛使用,而且在航空航天技術(shù)等高科技領(lǐng)域也廣泛的應(yīng)用著。長(zhǎng)期以來,人們都在對(duì)液體發(fā)生核態(tài)沸騰的主要原因和具有高換熱強(qiáng)度的機(jī)理進(jìn)行著深入的探究。由于沸騰的現(xiàn)象是復(fù)雜和多變的,這些都導(dǎo)致了我們不能利用常規(guī)的計(jì)算方法來計(jì)算出沸騰所能傳輸?shù)臒崃俊5浆F(xiàn)在為止,加熱器表面受到水沸騰時(shí)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(diǎn)所在,對(duì)沸騰傳熱進(jìn)行計(jì)算大都采取機(jī)理模型,這種方法存在嚴(yán)重的缺陷就是計(jì)算的準(zhǔn)確率很低,而且需要大量的實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ),所以目前應(yīng)用的范圍較窄,目前沒有能較準(zhǔn)確計(jì)算沸騰傳熱的計(jì)算式,因此我們有另辟蹊徑,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(jì)算方法或研究出新的模型,將數(shù)學(xué)與之相結(jié)合計(jì)算出沸騰所傳出的熱量,這將成為今后研究的重中之重。
3.促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展的對(duì)策
3.1 著眼全局提高化學(xué)工程技術(shù)水平。化學(xué)工程科學(xué)近年來的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)明顯地呈現(xiàn)與多學(xué)科交叉的現(xiàn)象,要進(jìn)一步促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)步,就要從全局出發(fā)綜合考慮與化學(xué)工程交叉的各個(gè)領(lǐng)域的情況。要統(tǒng)籌考慮各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用,做好整體的規(guī)劃,協(xié)調(diào)各項(xiàng)科學(xué)的開發(fā)利用。并且統(tǒng)籌現(xiàn)有領(lǐng)域的同時(shí)積極開拓新的研究領(lǐng)域,使各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域相互促進(jìn),最后實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。
3.2 提高化學(xué)工程機(jī)械設(shè)備研究水平。機(jī)械設(shè)備是提高一項(xiàng)技術(shù)必須具備的,先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備能為更高水平的技術(shù)研究硬件支持。但是相對(duì)而言,目前化學(xué)工程技術(shù)方面的機(jī)械設(shè)備還比較落后,應(yīng)該加強(qiáng)研究力度,向世界化學(xué)工程技術(shù)研究的機(jī)械水平靠近。有了這些高科技水平的機(jī)械設(shè)備,在化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域趕超世界水平指日可待。
3.3 做好化學(xué)工程技術(shù)的教育工作。任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展都不能離開高水平的人才,所以要促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展需要加強(qiáng)化學(xué)工程領(lǐng)域的教育培訓(xùn)工作。不僅需要培養(yǎng)化學(xué)工程技術(shù)方面的知識(shí),與其相關(guān)的學(xué)科的教育與培訓(xùn)也要加強(qiáng)。不僅僅培訓(xùn)理論知識(shí),更要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,為化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展儲(chǔ)備人才。
3.4 積極開拓化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用市場(chǎng)。當(dāng)今化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)很廣泛,但是如果想要進(jìn)一步的發(fā)展還要積極研究開發(fā)新的工藝、新的產(chǎn)品,尋找新的市場(chǎng)。市場(chǎng)是產(chǎn)品開發(fā)的動(dòng)力,有了市場(chǎng)的需求才會(huì)帶動(dòng)產(chǎn)品的生產(chǎn),也就會(huì)促進(jìn)技術(shù)水平的提高。
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展,我國(guó)對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的研究也不斷深入。本文就化學(xué)工程領(lǐng)域中一些熱點(diǎn)的發(fā)展趨勢(shì)以及相關(guān)的技術(shù)研究進(jìn)程,對(duì)超臨界點(diǎn)化學(xué)的反應(yīng)技術(shù)以及分離和傳熱過程等相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行了分析和研究,認(rèn)為其研究的重點(diǎn)是在于過程、設(shè)備以及研究對(duì)象的研究方法。隨著研究領(lǐng)域的不斷前進(jìn)和革新,化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展將融合多學(xué)科,以節(jié)約資源注重環(huán)境的保護(hù)為方向。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程技術(shù);研究熱點(diǎn);發(fā)展趨勢(shì)
化學(xué)工程是一門將一系列化學(xué)有關(guān)的知識(shí)進(jìn)行深研究的化學(xué)或物理過程的知識(shí)學(xué)科,它還包括對(duì)原有化學(xué)設(shè)備進(jìn)行改革,以化學(xué)思想為基礎(chǔ)將理論和實(shí)際工程知識(shí)糅合。具體工作可包括研發(fā)新產(chǎn)品、設(shè)計(jì)、模擬、操作實(shí)驗(yàn)來強(qiáng)化裝備等硬件設(shè)施。化學(xué)工程領(lǐng)域包括范圍廣泛,其中有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、石油化工等領(lǐng)域,因此化學(xué)工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)從而推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步重要的工程領(lǐng)域。目前化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展方向是逐漸趨向連續(xù)化、集約化、自動(dòng)化、高效化和自動(dòng)化、精密化。由于化學(xué)工程技術(shù)被廣泛運(yùn)用到生活領(lǐng)域所以對(duì)其的研究是十分有必要的。
1 化學(xué)工程技術(shù)的新熱點(diǎn)
1.1化學(xué)超臨界反應(yīng)技術(shù)
超臨界的化學(xué)反應(yīng)技術(shù)是指反應(yīng)過程中的溫度和壓力都在臨界點(diǎn)之上,這樣的狀態(tài)往往是液體和氣體之間。這樣形式的存在被廣泛運(yùn)用到生物化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域,已經(jīng)顯示出很好的效益,發(fā)展前景很好,但近年來的探究和發(fā)展階段仍處于初級(jí),待進(jìn)一步深入研究。
1.2綠色化學(xué)研究技術(shù)
綠色化學(xué)由于能夠有效避免對(duì)環(huán)境的污染,近年來備受推崇。綠色化學(xué)就是指利用化學(xué)反應(yīng)技術(shù)來充分利用資源、減少污染物的產(chǎn)生來起到對(duì)環(huán)境的保護(hù)。比如,它可以對(duì)產(chǎn)生污染物的相關(guān)溶劑和廢料進(jìn)行處理,利用原子技術(shù)或高選擇性的化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)處對(duì)環(huán)境有利的產(chǎn)品,這不僅能夠增加經(jīng)濟(jì)效益而且?guī)砜捎^的社會(huì)效益。
1.3分離技術(shù)的新研究
首先,分離技術(shù)強(qiáng)調(diào)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的強(qiáng)化,其次是生產(chǎn)技術(shù)。總結(jié)來說就是將設(shè)備更新,將生產(chǎn)率提高的技術(shù)都屬于化學(xué)分離技術(shù)的結(jié)果。古老的分離技術(shù)方法是利用各種材料沸點(diǎn)不同將其分離然后做研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各領(lǐng)域研究合作分工改變?yōu)榉蛛x技術(shù)新發(fā)展提供了廣闊的前景。比如近年來,在力學(xué)的傳遞以及多相流方面,采用信息技術(shù)發(fā)生分離,還有分子的模擬就很大的提高了預(yù)測(cè)熱力學(xué)平衡的水平,對(duì)分子的人為設(shè)計(jì)加速了分離等等。因此進(jìn)一步研究高效的分離技術(shù)有著深遠(yuǎn)的意義。
2 傳熱過程新的研究發(fā)展方向
2.1傳熱學(xué)中細(xì)微尺度的研究進(jìn)展
細(xì)微尺度是指從時(shí)間尺度和空間尺度進(jìn)行更細(xì)微的研究的熱學(xué)范疇,如今它在熱學(xué)中已經(jīng)形成了一個(gè)分支,具有廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)一個(gè)物體的尺寸遠(yuǎn)大于其載體時(shí),這樣的情況會(huì)存在,但是由于尺寸的更加細(xì)微,原來的假設(shè)影響因素也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。目前納米技術(shù)已經(jīng)取得顯著的成績(jī),很多領(lǐng)域都是圍繞傳熱學(xué)中的細(xì)微尺度技術(shù)進(jìn)行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質(zhì)流等新成果,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2傳熱設(shè)備的研究進(jìn)展
近些年來,利用翹片來強(qiáng)化傳熱,管外的翹片強(qiáng)化傳熱原理包括有前緣效應(yīng)和非穩(wěn)定性擾動(dòng)以及減薄邊界層等幾種。常用的片是沖縫片和百葉窗。將來對(duì)此的研究應(yīng)該將分布參數(shù)和場(chǎng)地模擬相結(jié)合,來優(yōu)化傳熱裝置結(jié)構(gòu)的參數(shù),實(shí)現(xiàn)管翹式的傳熱針設(shè)計(jì)。
2.3與計(jì)算機(jī)技術(shù)的相結(jié)合
計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步是化學(xué)中大量的技術(shù)問題能夠得到有效的解決。同時(shí)節(jié)約了大量的人力物力財(cái)力,也增加了數(shù)據(jù)和相關(guān)機(jī)械的精密度。計(jì)算機(jī)的主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在計(jì)算流體力學(xué)、數(shù)值傳熱力學(xué)、采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算有利于將數(shù)據(jù)更直觀的表現(xiàn)出來,表現(xiàn)形式更加多樣,能夠有效分析大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.4與材料科學(xué)和信息工程相結(jié)合
科學(xué)的進(jìn)步和新技術(shù)的研究涌現(xiàn)就為化學(xué)工程的研究提出了新的機(jī)遇。如何形成優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和完整地理論作為研發(fā)支撐成為化學(xué)工程面臨的問題。所以它必將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,在發(fā)展中應(yīng)注重與多學(xué)科的交叉,更多的研究應(yīng)該包括信息和化學(xué)應(yīng)用、生物與化學(xué)以及能源環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的學(xué)科,這都為化學(xué)工程的發(fā)展提供了新的研究方向。由于信息技術(shù)不斷深入各個(gè)行業(yè),為此通過信息技術(shù)可以將大量的信息收集、整理進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,得出的結(jié)論可以為化學(xué)工程發(fā)展研究提供新的方向。
3結(jié)語
綜上所述,伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,專業(yè)人員對(duì)化學(xué)工程研究已經(jīng)從單一走向研究領(lǐng)域與多學(xué)科相結(jié)合的多元化方向發(fā)展,隨著時(shí)代的需要,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的發(fā)展熱點(diǎn)的出現(xiàn),化學(xué)工程的發(fā)展方向也是多元化的。化學(xué)工程技術(shù)多元的發(fā)展給社會(huì)帶來的也將是全新的面貌,推動(dòng)整個(gè)社會(huì)向前的步伐。
作者簡(jiǎn)介:劉玉琴,本科學(xué)歷,白山市渾江區(qū)東興街道辦事處,工程師,研究方向:化學(xué)工程。
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)也到了迅速的發(fā)展,我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)雖然起步比較晚,但是發(fā)展很快,我們現(xiàn)在的生活已經(jīng)離不開各種化工產(chǎn)品,化學(xué)技術(shù)的發(fā)展給我們的生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利。目前,我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)雖然發(fā)展很快,但是還存在著技術(shù)創(chuàng)新不夠,發(fā)展粗放,對(duì)環(huán)境不友好等問題。本文著重探討目前我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展情況并提出一些相關(guān)的優(yōu)化措施。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;發(fā)展情況;措施
1引言
化學(xué)工程技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的工程性學(xué)科,它是采用一系列科學(xué)研究方法對(duì)化學(xué)過程進(jìn)行深入研究的物理或者化學(xué)過程,它還包括對(duì)原有設(shè)備的優(yōu)化和改進(jìn)以及對(duì)新技術(shù)的研究。它以化學(xué)為指導(dǎo)思想,將科學(xué)理論和工程實(shí)際結(jié)合在一起,它包括有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、以及石油化工等領(lǐng)域。化學(xué)工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要工程,它大大推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步的步伐,同時(shí)化學(xué)工程也與高精尖技術(shù)聯(lián)系密切,目前化學(xué)工程技術(shù)正朝著連續(xù)化、集約化、高效化、精細(xì)化和自動(dòng)化方向發(fā)展。化學(xué)工程技術(shù)不僅和工業(yè)產(chǎn)生聯(lián)系密切,它和日常生活也有大的關(guān)系,因此對(duì)化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)行探索和研究具有十分重要的意義。對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行研究不僅有利于吸收國(guó)內(nèi)外最新的技術(shù)成果,還有利于改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備,提高生產(chǎn)效率。
2新型化學(xué)工程技術(shù)的研究
2.1綠色化學(xué)技術(shù)
綠色化學(xué)技術(shù)是指采用對(duì)高新技術(shù)使化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行的過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,并且有利于環(huán)境保護(hù)的綠色化學(xué)技術(shù)。它的理念是在化學(xué)反應(yīng)的過程中采用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或者消除人類健康有害、對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響的化學(xué)原料或者溶劑等。綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)的環(huán)境保護(hù)技術(shù),它是從源頭上來消除污染的,因此很徹底。它的優(yōu)秀是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,將反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。近年來,隨著環(huán)境污染的加劇和能源的日益枯竭,環(huán)境保護(hù)已經(jīng)得到世界各國(guó)的重視,我國(guó)也在“十二五”規(guī)劃中也明確提出了環(huán)境保護(hù)的要求,因此綠色化學(xué)技術(shù)必將有廣闊的發(fā)展空間。
2.2超臨界化學(xué)技術(shù)
超臨界液體是指當(dāng)溫度和壓力處在臨界點(diǎn)時(shí),物體會(huì)處于一種介于氣體和液體之間的特殊狀態(tài),這時(shí)物體有氣體和液體的雙重性質(zhì)。這種超臨界狀態(tài)的液體在化學(xué)工業(yè)、生物工業(yè)、食品工業(yè)等有著廣泛的應(yīng)用,尤其是在醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域更有廣闊的應(yīng)用空間。目前,超臨界液體的各種性質(zhì)已經(jīng)顯示出巨大的魅力,發(fā)展前景十分誘人。而超臨界的化學(xué)技術(shù)就是與超臨界液體相關(guān)的化學(xué)技術(shù),化學(xué)界已經(jīng)將超臨界水氧化法成功的應(yīng)用到了環(huán)境保護(hù)的領(lǐng)域。目前,超臨界化學(xué)技術(shù)還處于發(fā)展階段,很多技術(shù)還不夠成熟。
2.3新的分離技術(shù)
在化學(xué)工業(yè)中常常運(yùn)用物理法和化學(xué)法對(duì)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分離,例如,利用物質(zhì)的沸點(diǎn)將不同的物質(zhì)從分離塔中分離出來,另外還可以根據(jù)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的不同對(duì)其進(jìn)行分離。這些都是傳統(tǒng)的分離方法,這些方法技術(shù)比較簡(jiǎn)單,操作起來也比較簡(jiǎn)單,但是這些分離方法的效率比較低,分離過程也比較慢,越來越不能滿足未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,化學(xué)工業(yè)中的分離技術(shù)也不斷的完善,將信息技術(shù)和傳統(tǒng)的化學(xué)技術(shù)相結(jié)合就形成新的分離技術(shù)。例如,在傳統(tǒng)的半透膜分離技術(shù)中加入了一些新的控制方法,這種新型的分離技術(shù)大大加快了分離的速度和效率。
2.4與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的化學(xué)技術(shù)
化學(xué)技術(shù)在發(fā)展時(shí)遇到了大量的數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)采集的問題,用傳統(tǒng)的方法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響化學(xué)技術(shù)的發(fā)展。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)技術(shù)中采用了大量的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)使得數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理變的非常快捷,在提高效率的同時(shí)還節(jié)省了大量的物力和財(cái)力。計(jì)算機(jī)技術(shù)的在化學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在在流體力學(xué)和數(shù)值傳熱學(xué)上,它主要采用數(shù)值模擬法進(jìn)行研究,這種方法需要大量的數(shù)據(jù)和大量的實(shí)驗(yàn)作為支撐,然后利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析,并將數(shù)據(jù)直觀的表示出現(xiàn)。這種方法節(jié)約了大量的時(shí)間,同時(shí)也大大減少了研究人員的工作量,提高了工作效率。總之,與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的化學(xué)技術(shù)一定是未來的一個(gè)發(fā)展方向。
3化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展的優(yōu)化措施
化學(xué)工程技術(shù)近年來取得了巨大的發(fā)展和進(jìn)步,但是隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步,傳統(tǒng)的化學(xué)工程技術(shù)也有很多不適合化學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地方,所以在化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展過程中要采取以下幾種優(yōu)化措施:
3.1加強(qiáng)化學(xué)工程基礎(chǔ)應(yīng)用的研究
化學(xué)工程技術(shù)在發(fā)展時(shí)除了要緊跟科技發(fā)展的前沿外,還要對(duì)必要的基礎(chǔ)應(yīng)用展開研究。眾所周知,基礎(chǔ)應(yīng)用研究投資大,研發(fā)時(shí)間長(zhǎng),短期內(nèi)很難看到經(jīng)濟(jì)效益,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)出發(fā)為了化學(xué)工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展必須加強(qiáng)基礎(chǔ)應(yīng)用研究。另外,在引進(jìn)外來先進(jìn)技術(shù)時(shí)要注意消化吸收其中的基礎(chǔ)技術(shù),做好自己的技術(shù)儲(chǔ)備工作。
3.2利用化學(xué)工程技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的化學(xué)流程和工藝進(jìn)行改造
在化學(xué)工業(yè)中,我們長(zhǎng)期都是引進(jìn)外國(guó)的產(chǎn)生工藝和生產(chǎn)線,缺乏獨(dú)立開發(fā)自己生產(chǎn)線的能力。因此,以后我們?cè)谝猛鈬?guó)先進(jìn)技術(shù)時(shí)要注意消化吸收他們的先進(jìn)技術(shù),并在此基礎(chǔ)上形成自己優(yōu)秀技術(shù)。另外,要充分利用過程模擬技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)的分析,找出其中的關(guān)鍵問題所在,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)線進(jìn)行改造。
3.3加強(qiáng)高校、研究所和企業(yè)之間的聯(lián)系
高校和研究所搞的項(xiàng)目的和技術(shù)往往偏向于理論和研究,實(shí)際應(yīng)用的項(xiàng)目不多,而在企業(yè)中往往都是實(shí)際的應(yīng)用項(xiàng)目,但是這些項(xiàng)目缺精確的理論指導(dǎo)。這樣就在高校、研究所和企業(yè)之間發(fā)生了脫節(jié)現(xiàn)象,以后必須要加強(qiáng)他們之間的聯(lián)系,可以根據(jù)實(shí)際情況在三者之間建立一個(gè)有效的合作機(jī)制。將企業(yè)中的更多的實(shí)際課題拿到高校和研究所去做,這樣既解決了企業(yè)項(xiàng)目理論性不足的問題,也解決了高校和研究所項(xiàng)目過于偏向理論的問題。目前,很多高校和企業(yè)都簽署了合作協(xié)議,建立了校企合作制度,這極大的促進(jìn)了化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展。所以,只有加強(qiáng)這三者之間的合作和交流才能更好的促進(jìn)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展。
3.4加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)的研究
當(dāng)今世界面臨的環(huán)境問題日益增多,目前我國(guó)也已經(jīng)意識(shí)到了這個(gè)問題,明確提出了保護(hù)環(huán)境,減少能源消耗的目標(biāo)。而傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)作為污染的主要來源更要加強(qiáng)技術(shù)技術(shù)改造,減少對(duì)環(huán)境的污染。所以,加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)的研究已經(jīng)變得刻不容緩。它的發(fā)展對(duì)我們保護(hù)環(huán)境減少污染有非常重要的意義。
3.5做好人才工程的建設(shè)
21世紀(jì)國(guó)際社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)質(zhì)上就是以科技實(shí)力為基礎(chǔ)的綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng),誰在科技上遙遙領(lǐng)先誰就掌握了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)。而科技的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底還是人才的競(jìng)爭(zhēng),人才是科技發(fā)展的根本動(dòng)力。而化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展也需要大批的優(yōu)秀人才作為支撐,因此,我們要加強(qiáng)化學(xué)工程的高等教育,以培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀的化學(xué)工程人才。另外,還要提高化學(xué)工程人員的待遇,穩(wěn)定化學(xué)工程研究隊(duì)伍,加強(qiáng)國(guó)際和國(guó)內(nèi)的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。最后還要鼓勵(lì)創(chuàng)新精神,創(chuàng)新是科技發(fā)展的靈魂,做好創(chuàng)新工作也是化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前化學(xué)工程技術(shù)正處于飛速發(fā)展的時(shí)期,隨著化學(xué)工業(yè)過程技術(shù)開發(fā)力度的加大,化學(xué)工程技術(shù)必將以全新的面貌和輝煌的成就呈現(xiàn)在大家面前。
4結(jié)束語
現(xiàn)在的化學(xué)工程技術(shù)與以前傳統(tǒng)的化學(xué)技術(shù)已經(jīng)有很大的區(qū)別,它在發(fā)展的過程中采用了很多的新技術(shù),例如綠色化學(xué)技術(shù)、超臨界化學(xué)技術(shù)、新的分離技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等等。我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)近年來發(fā)展很快,取得了很大的成就,很多技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,但是在一些關(guān)鍵領(lǐng)域還比較落后。因此,我們還要調(diào)動(dòng)各種積極因素,采取各種措施促進(jìn)我國(guó)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展,并且促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1關(guān)于新型的反應(yīng)技術(shù)研究
從廣義的角度來看,所謂的分離強(qiáng)化首先就是要對(duì)設(shè)備進(jìn)行不斷的強(qiáng)化,然而在對(duì)生產(chǎn)的工藝進(jìn)行強(qiáng)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(qiáng)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(shí)也是化學(xué)分離技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。但是,傳統(tǒng)的化工分離技術(shù)主要是根據(jù)沸點(diǎn)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(duì)于該項(xiàng)工作的不斷研究,進(jìn)而得出該項(xiàng)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(xiàng)技術(shù)的研究對(duì)分子蒸餾的基礎(chǔ)理論研究相對(duì)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(cuò)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(duì)熱力學(xué)以及傳遞的性質(zhì)進(jìn)行的研究,對(duì)于分子模擬大大的提高了預(yù)測(cè)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(duì)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(shí)間尺度微細(xì)的研究以及對(duì)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(gè)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(shí)候,就是連續(xù)的介質(zhì)便依然是成立的,然而因?yàn)槌叨仁俏⒓?xì)的,并且以前的假設(shè)影響因素也將會(huì)隨著發(fā)生著改變,進(jìn)而將會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)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(cuò)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(qiáng)化傳熱過程中的研究
對(duì)于這項(xiàng)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(shí)也是為了能夠改進(jìn)設(shè)備的持續(xù)對(duì)外放熱,對(duì)于這項(xiàng)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(shí)將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)。其主要的問題便是怎樣的獲得實(shí)現(xiàn)的滴狀冷凝,以及如何的是冷凝的表面壽命得到延長(zhǎng)。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(jī)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(shí)也在航天行業(yè)當(dāng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。長(zhǎng)期以來人們也一直對(duì)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
目前我國(guó)依然是處在社會(huì)主義初級(jí)的發(fā)展階段,并且不斷增加的物質(zhì)文化需要并不能夠得到有效的工藝,并且也將會(huì)面領(lǐng)著一些的問題,因此必須要不斷的對(duì)其進(jìn)行完善。在我國(guó)化學(xué)工程當(dāng)中必須要不斷的對(duì)人才進(jìn)行培養(yǎng),并且要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新,以此來希望能夠在不久的將來使我國(guó)的化學(xué)工程學(xué)科能夠達(dá)到國(guó)際先進(jìn)的水平。
作者:陳苗 單位:江西銅業(yè)集團(tuán)(德興)實(shí)業(yè)有限公司
1化學(xué)工程技術(shù)的技術(shù)理念與優(yōu)秀優(yōu)勢(shì)分析
化學(xué)工程技術(shù)簡(jiǎn)稱化工技術(shù),在化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中有著非常重要的地位。利用化學(xué)反應(yīng)理論技術(shù)基礎(chǔ),進(jìn)行大規(guī)模的化學(xué)工程生產(chǎn),從而生產(chǎn)滿足化學(xué)領(lǐng)域需求的產(chǎn)品。在農(nóng)業(yè)方面,化學(xué)工程技術(shù)就起到了非常重要的作用。農(nóng)作物的農(nóng)藥,化肥等都是化學(xué)生產(chǎn)的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品對(duì)于人們的生產(chǎn)與生活都有著非常重要的聯(lián)系。因此化學(xué)工廠成為了市場(chǎng)化學(xué)產(chǎn)品的主要生產(chǎn)基地,而化學(xué)工程技術(shù)也成為了化學(xué)生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)。那么,對(duì)于化學(xué)工程技術(shù)而言,其有著哪些優(yōu)秀優(yōu)勢(shì)呢?化學(xué)工程技術(shù)的技術(shù)理念又是什么呢?
1.1化學(xué)工程技術(shù)的技術(shù)理念分析
化學(xué)工程技術(shù)是基于化學(xué)反應(yīng)以及化學(xué)元素等理論基礎(chǔ)進(jìn)行的大規(guī)模的生產(chǎn)性技術(shù),利用先進(jìn)的設(shè)備與反應(yīng)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)對(duì)某種產(chǎn)品的大量批量生產(chǎn),以此來滿足人們對(duì)于化學(xué)產(chǎn)品的需求。在化學(xué)工程技術(shù)中,理論基礎(chǔ)是必不可少的,但是,在生產(chǎn)的過程中,反應(yīng)設(shè)備等的建筑也非常重要。因此反應(yīng)設(shè)備也有可能是反應(yīng)物質(zhì),因此為了能夠追求最高的生產(chǎn)效率,滿足人們的生產(chǎn)需求,化學(xué)工程技術(shù)在技術(shù)完善性方面做了非常大改進(jìn)。在廢物處理方面,也有了完善的體制,從而減少了因?yàn)榛瘜W(xué)生產(chǎn)而對(duì)環(huán)境方面造成的傷害。
1.2化學(xué)工程技術(shù)的優(yōu)秀優(yōu)勢(shì)分析
化學(xué)工程技術(shù)以化學(xué)反應(yīng)以及化學(xué)元素理論為基礎(chǔ),通過大規(guī)模的化學(xué)反應(yīng)來生產(chǎn)市場(chǎng)所需的化學(xué)產(chǎn)品。由于在自然界中,很多化學(xué)產(chǎn)品不是自然形成的,即便在自然界中存在,其存量也無法滿足需求。因此,為了能夠滿足人們對(duì)于某些化學(xué)產(chǎn)品的使用。就可以通過化工生產(chǎn),來進(jìn)行批量的生產(chǎn),保證足夠的供應(yīng)。因此,對(duì)于化學(xué)工程技術(shù)而言,其技術(shù)優(yōu)秀可以概括為以下幾個(gè)方面:第一,完善的技術(shù)理論基礎(chǔ);化學(xué)反應(yīng)原理,原子守恒等化學(xué)理論技術(shù),成為了化學(xué)工程技術(shù)的完善的理論基礎(chǔ)體系。如果在生產(chǎn)的過程中,對(duì)于某一種元素物質(zhì)產(chǎn)品需求量較大,那么就可以通過化學(xué)技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。例如,在現(xiàn)代社會(huì)中,為了能夠呼吸到新鮮的空氣,很多人開始喜歡吸收純氧。那么,就可以利用化學(xué)理論進(jìn)行純凈氧氣的生成,從而滿足人們的需求,當(dāng)然,這也在一定程度上實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)的拓展。第二,高效的生產(chǎn)效率,化學(xué)工程技術(shù)為化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)奠定了強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ),為了滿足市場(chǎng)的需求,化學(xué)工程技術(shù)在高產(chǎn)出,以及高效率等方面做出了非常大的改進(jìn),在原料提取以及生產(chǎn)加工的流程方面也有了十足的進(jìn)步。因此,在技術(shù)優(yōu)勢(shì)方面,滿足了市場(chǎng)化的生產(chǎn)模式。通過化學(xué)工程技術(shù)的引入,讓化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了模式化,一體化以及車間化的生產(chǎn)模式,不僅僅實(shí)現(xiàn)了高效的化學(xué)生產(chǎn),更在一定程度上實(shí)現(xiàn)了成本壓縮等。總之,化學(xué)工程技術(shù)的優(yōu)秀優(yōu)勢(shì)非常明顯,對(duì)于市場(chǎng)的發(fā)展而言,也有著推動(dòng)性的作用。
2綠色化工技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
雖然在化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中,化學(xué)工程技術(shù)起到了非常重要的作用,也讓人們的需求得以滿足。但是,由于化學(xué)生產(chǎn)過程中,容易產(chǎn)生大量的污染物質(zhì)或者是廢棄物質(zhì),在傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)以及化學(xué)工程技術(shù)中,并沒有完善合理的治理措施。甚至在一些化學(xué)工廠中,這些污染物或者廢棄物是直接進(jìn)行無處理排放的。長(zhǎng)期以往,對(duì)于環(huán)境造成的傷害是非常大的。近年來,我國(guó)的霧霾以及化學(xué)煙霧,癌癥村等現(xiàn)象的出現(xiàn),也就在一定程度上說明了化學(xué)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。因此,為了能夠保證化學(xué)生產(chǎn)的良性發(fā)展,也是為了能夠符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保技術(shù)的理念。綠色化學(xué)工程技術(shù)開始得以研發(fā),并逐步應(yīng)用到化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域,從而從根本上改變了化學(xué)工程技術(shù)的面貌。綠色化學(xué)與綠色化學(xué)工程技術(shù),是代表未來化學(xué)生產(chǎn)的方向性理念。在化學(xué)生產(chǎn)的過程中,建立完善的生產(chǎn)體系,尤其是在反應(yīng)的過程中,杜絕傳統(tǒng)的為了結(jié)果而不惜代價(jià)的生產(chǎn)方式,采用綠色型與節(jié)約型的生產(chǎn)方式,在技術(shù)方面,也需要不斷進(jìn)行技術(shù)改革,尤其是廢物處理技術(shù)中的一些設(shè)計(jì)中,要充分體現(xiàn)綠色化學(xué)的特點(diǎn),并能夠做到真正意義上的節(jié)能減排,廢物有效處理。總之,化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中,綠色化學(xué)的理念一定要深入其中,綠色化學(xué)工程技術(shù)的研發(fā)也應(yīng)該繼續(xù),生產(chǎn)需要滿足市場(chǎng),也同樣要保證環(huán)境的安全。
3結(jié)語
本文通過對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的優(yōu)秀技術(shù)與理念研究,對(duì)于化學(xué)工程技術(shù)有了深入的認(rèn)識(shí),雖然在生產(chǎn)效率與成果方面,化學(xué)工程技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)較大的飛躍,但是在環(huán)境保護(hù)以及環(huán)保方面,傳統(tǒng)的化學(xué)工程技術(shù)依然會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的影響。因此,為了能夠在保證生產(chǎn)效率的同時(shí),更加合理的使用與發(fā)展化學(xué)工程技術(shù)是目前的重點(diǎn)研究項(xiàng)目。因此,綠色化學(xué)工程技術(shù)也得以產(chǎn)生,并且在化學(xué)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用更加廣泛,更加高效,也符合未來化學(xué)生產(chǎn)的發(fā)展,化學(xué)生產(chǎn)的后期處理,是需要企業(yè)管理人員給予高度重視的。大力推動(dòng)綠色化學(xué)工程技術(shù)的創(chuàng)新,不僅僅可以保證化學(xué)生產(chǎn)的高效性,也為整個(gè)行業(yè)的良性發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
作者:侯海霞 柯楊 王勝壁 單位:安順學(xué)院 貴州省教育廳功能材料與資源化學(xué)特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要:隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。化學(xué)工程技術(shù)作為化學(xué)生產(chǎn)中重要的一項(xiàng)技術(shù),不僅能夠有效的節(jié)約在化學(xué)生產(chǎn)中所需要的時(shí)間,而且還能夠提高化學(xué)工程的生產(chǎn)效率。因此,本文通過對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的技術(shù)概念進(jìn)行了闡述后,又詳細(xì)的介紹了超臨界流體技術(shù)、傳熱技術(shù)以及綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用,并且分析了現(xiàn)如今的化學(xué)工程技術(shù)存在的問題,同時(shí)提出了相應(yīng)的對(duì)策,從而使得化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中能夠有更好的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程技術(shù);化學(xué)生產(chǎn);應(yīng)用;分析
在我國(guó),科學(xué)技術(shù)一直是我們的一項(xiàng)重要的生產(chǎn)技術(shù),隨著科技的快速發(fā)展,在化學(xué)生產(chǎn)過程中也開始廣泛的采用化工技術(shù)。化學(xué)工程技術(shù)主要是一項(xiàng)研究化學(xué)生產(chǎn)過程中需要采用的相關(guān)技術(shù),其主要目的是對(duì)化學(xué)工程產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和管理。由于化學(xué)工程技術(shù)能夠有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量,同時(shí)也能夠提升化學(xué)生產(chǎn)中的工作效率,因此我們對(duì)化學(xué)工程技術(shù)有了更廣泛的關(guān)注,并不斷的將其拓展到化學(xué)生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域,使得化學(xué)工程技術(shù)能夠發(fā)展的更好,進(jìn)而不斷的推進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技發(fā)展,使我們的生活條件更加優(yōu)越。
1化學(xué)工程技術(shù)的技術(shù)概念闡述
現(xiàn)如今,化學(xué)產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活中非常常見的物品,例如藥物、食品和日用品,還有農(nóng)業(yè)藥物和工廠生產(chǎn)所需的原料等等。因此化學(xué)工程技術(shù)變成為了一項(xiàng)炙手可熱的技術(shù),不斷的受到人們的關(guān)注。化學(xué)工程技術(shù)是根據(jù)化學(xué)理論基礎(chǔ)與相關(guān)的技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)應(yīng)用于化學(xué)生產(chǎn)中的技術(shù),利用化學(xué)設(shè)備,通過一系列的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行產(chǎn)品的大量生產(chǎn)。在化學(xué)生產(chǎn)的過程中,化學(xué)的反應(yīng)物和設(shè)備對(duì)于工程的技術(shù)要求是非常高的,而化學(xué)工程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就在于能夠滿足化學(xué)反應(yīng)的要求,進(jìn)而提高了化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量。除此之外,化學(xué)工程技術(shù)還有一項(xiàng)更大的優(yōu)勢(shì)就是對(duì)廢物的處理,這項(xiàng)技術(shù)能夠盡可能不對(duì)環(huán)境造成很大的影響,正符合我國(guó)當(dāng)前對(duì)生產(chǎn)的要求。
2化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1超臨界流體技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
超臨界流體技術(shù)主要的內(nèi)容是,控制一定的溫度和壓力,使得需要的流體處于液體與氣體中間的狀態(tài)。這種流體的特點(diǎn)集合了氣液的優(yōu)點(diǎn),它的粘度低與氣體相似,它的密度很高與液體相似,這就導(dǎo)致它的擴(kuò)散能力很強(qiáng),介于氣體和液體之間。同時(shí)它還擁有很強(qiáng)的溶解能力和壓縮能力。將這種技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)生產(chǎn)中,通過控制溫度與壓力,得到超臨界流體,利用其擁有的優(yōu)勢(shì)來達(dá)到節(jié)省能耗的目的。現(xiàn)如今,我們將這種技術(shù)應(yīng)用于更過多領(lǐng)域,比如,高分子材料、復(fù)合材料、有機(jī)物材料和無機(jī)物材料。
2.2傳熱技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
化學(xué)工程之中的傳熱技術(shù)主要是分為兩方面,一方面是微細(xì)尺度傳熱技術(shù),另一方面是強(qiáng)化傳熱過程。首先微細(xì)尺度傳熱,是以熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)、熱輻射為主要的內(nèi)容,從空間尺度和時(shí)間尺度微細(xì)進(jìn)行討論和研究的一項(xiàng)傳熱技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在微米、納米科學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了不錯(cuò)的成績(jī),因此人們更加關(guān)注它在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用。強(qiáng)化傳熱過程,主要的重點(diǎn)是通過調(diào)試換熱器設(shè)備,不斷改進(jìn)生產(chǎn)過程中的傳熱系數(shù),使其能夠有能力不斷的對(duì)外放熱。為了強(qiáng)化傳熱過程,就要增加冷熱流體間的溫差,這就必須通過改變換熱的面積來提高傳熱系數(shù),從而來提高傳熱的效率,使得在化學(xué)生產(chǎn)的過程節(jié)能減耗。
2.3綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
通常化學(xué)生產(chǎn)的產(chǎn)品一般對(duì)我們生活有一些影響的,因此我們就需要采用綠色化學(xué)反應(yīng)來防止化學(xué)生產(chǎn)的過程中對(duì)環(huán)境造成污染,這是從源頭來解決污染問題的技術(shù)方法。綠色化學(xué)只得就是通過使用化學(xué)的技術(shù)與方法,結(jié)合相關(guān)的知識(shí)來解決化學(xué)對(duì)人們和環(huán)境造成的危害。主要要求就是,化學(xué)生產(chǎn)過程中用到的試劑、催化劑、反應(yīng)原料,和反應(yīng)完成后的產(chǎn)物與副產(chǎn)物都必須對(duì)人類和環(huán)境無危害,同時(shí)也要保證綠色環(huán)保。例如,采用綠色無毒的原料方面,可以將石油原料裝換成生物原料。像是在化學(xué)產(chǎn)品尼龍的生產(chǎn)過程中,原先采用的是含苯的石油化工原料,我們將可以其原料改換成生物原料,一樣也可以制成尼龍,不僅保護(hù)了環(huán)境,而且也保護(hù)了人體收到傷害。除此之外,這項(xiàng)技術(shù)在綠色食品生產(chǎn)中也起到了很大的作用,綠色食物是對(duì)人體很有益的,在其生產(chǎn)過程中一般禁止使用化學(xué)藥劑,這樣不僅減少了對(duì)人體的傷害,同時(shí)也減少了對(duì)環(huán)境的影響。然而生產(chǎn)綠色食品的代價(jià)就是成本高,為了可以降低成本又能夠有質(zhì)量,我們可以將化學(xué)技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)基因技術(shù),提高并促進(jìn)農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,生物技術(shù)與化學(xué)反應(yīng)技術(shù)相結(jié)合可以在以下過程中充分的利用。
3現(xiàn)今化學(xué)工程技術(shù)存在的問題
3.1化學(xué)工程技術(shù)需要進(jìn)一步的提高
現(xiàn)如今,我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域非常更廣泛,但是仍存在一些不足。滴狀冷凝在工業(yè)上的應(yīng)用仍然不能有很好的表現(xiàn),因?yàn)樵讷@得滴狀冷凝后,冷凝的液滴不能夠被長(zhǎng)久的保存,所以,我們應(yīng)該在這問題上有進(jìn)一步的研究,從而來解決這個(gè)問題。使得我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)能夠有更好的發(fā)展,人們能夠有更好的生活條件。
3.2化學(xué)工程技術(shù)的人才匱乏
在化學(xué)工程中存在的另一個(gè)嚴(yán)重的問題就是技術(shù)人才問題,只有用化學(xué)專業(yè)技術(shù)強(qiáng)的人才,才能夠更好的提高化學(xué)生產(chǎn)的質(zhì)量。而我國(guó)現(xiàn)在就存在這樣的問題,化學(xué)領(lǐng)域的工作人員的普遍的技術(shù)能力和專業(yè)能力不強(qiáng),主要是由于我國(guó)的教育體制問題,當(dāng)代的大學(xué)生理論要點(diǎn)掌握很好,但實(shí)際操作方面卻嚴(yán)重的匱乏,這就導(dǎo)致技術(shù)型人才的缺乏,從而影響了化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)步。
4對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展提出對(duì)策
4.1不斷提升化學(xué)工程技術(shù)
隨著我國(guó)的科技不斷的發(fā)展,化學(xué)工程技術(shù)也會(huì)越來越進(jìn)步,我們應(yīng)該不斷的更新技術(shù),以此來適應(yīng)社會(huì)科技的發(fā)展。應(yīng)該在鞏固傳統(tǒng)的化學(xué)技術(shù)的同時(shí)不斷的添加新型技術(shù),并拋棄不利的部分,從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程技術(shù)有更好的發(fā)展。
4.2培養(yǎng)化學(xué)技術(shù)人才
人才的重要性是我們有目共睹的,化學(xué)技術(shù)人才對(duì)于化學(xué)工程的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。因此為了化學(xué)工程技術(shù)能夠有更好的發(fā)展,我們重點(diǎn)培養(yǎng)化學(xué)技術(shù)人才,化學(xué)生產(chǎn)企業(yè)可以通過與相關(guān)專業(yè)的院校進(jìn)行合作,讓專業(yè)對(duì)口的大學(xué)生能夠有機(jī)會(huì)到生產(chǎn)工廠進(jìn)行相關(guān)的實(shí)習(xí)操作,從而來培養(yǎng)理論知識(shí)牢固并且有一定的操作能力的技術(shù)人才來工作。
5結(jié)語
化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用廣泛,它不僅促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,更是提高了人們的生活水平,通過技術(shù)和人才的不斷涌進(jìn),我國(guó)的化學(xué)工程技術(shù)會(huì)有更好的發(fā)展。
作者:桂騰剛 單位:云南巨星安全技術(shù)有限公司
摘要:結(jié)合在化學(xué)工程生產(chǎn)中使用綠色化學(xué)工程的意義,探討綠色化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)工程技術(shù);意義;應(yīng)用
近幾年來,隨著化工技術(shù)的不斷發(fā)展,化學(xué)工程取得了重要的進(jìn)步,但與此同時(shí)也產(chǎn)生了很嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,進(jìn)而使得化學(xué)學(xué)科的發(fā)展受到了一定的限制作用。為了很好地改善污染的問題,越來越多的人開始采用綠色化學(xué)工程技術(shù),綠色化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用不僅減少了溫室氣體的排放,更有利于生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化,最重要的是,很好地推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步。由此可見,探討綠色化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用的具有重要意義[1]。
1應(yīng)用綠色化學(xué)工程技術(shù)的意義
1.1有效減少溫室氣體的排放
近幾年來,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)條件的改善,越來越多的人都擁有了私家車,馬路上車的數(shù)量越來越多,車輛增加,車尾氣的排放量自然增加,空氣污染變得嚴(yán)重,進(jìn)而產(chǎn)生了大量的溫室氣體,導(dǎo)致氣候變暖、冰川融化,還會(huì)引發(fā)臭氧空洞,造成氣候異常,進(jìn)而使得我國(guó)的生活環(huán)境變得越來越差。而近幾年來,綠色化學(xué)科技的一項(xiàng)重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容就是將對(duì)生態(tài)環(huán)境沒有污染的一些能源轉(zhuǎn)化為可利用的資源。如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物能以及地?zé)岬取J紫龋@些新能源的使用可以節(jié)省現(xiàn)有的能源的消耗,其次,這些能源的使用可以減輕一定的費(fèi)用,最重要的是,可以減少空氣中溫室氣體的排放,進(jìn)而起到保護(hù)環(huán)境的作用[2]。
1.2推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是無限的,但是自然資源是有限的。倘若一味地開采以及使用自然資源,那么便會(huì)出現(xiàn)自然資源匱乏的現(xiàn)象,“物以稀為貴”,自然資源枯竭,資源的價(jià)格自然會(huì)上漲,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受到一定的抑制作用。另外,隨著化工污染的加劇,化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也逐漸受到了影響,且部分產(chǎn)業(yè)的進(jìn)出口也受到影響,進(jìn)而導(dǎo)致國(guó)民經(jīng)濟(jì)得不到提升,發(fā)展受到抑制。
2綠色化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用探討
2.1在海水淡化的過程中應(yīng)用綠色化學(xué)工程
水是人類社會(huì)活動(dòng)的起源,也是人類生活的基本,沒有水,人類將很難生存,由此可見,水對(duì)于人類的生存的重要性,但是近幾年來,隨著工業(yè)污染的加重以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,我國(guó)的水資源呈現(xiàn)嚴(yán)重匱乏的現(xiàn)象,為了得到很多的水資源,我們開始采取淡化海水的措施,而綠色化學(xué)工程技術(shù)在淡化海水的過程中扮演了很重要的角色。所謂的淡化海水,主要指的就是去除海水中的鹽水,得到淡水,傳統(tǒng)的環(huán)境下,很多人采用通過酸堿換去除鹽水,得到淡水的方法,這種方法雖然也可以實(shí)現(xiàn)海水的淡化,但是同樣會(huì)帶來另一種污染,進(jìn)而使得環(huán)境污染情況加劇[3]。
2.2綠色化學(xué)工程技術(shù)在涂料生產(chǎn)中的應(yīng)用
在中國(guó),除了汽車尾氣的排放會(huì)嚴(yán)重污染空氣以外,涂料的制作也會(huì)產(chǎn)生很多污染,進(jìn)而給環(huán)境帶來一定的影響。另外,在制作涂料的過程中,也會(huì)產(chǎn)生很多的廢料,這些廢料流入水中,一樣會(huì)給水帶來污染,且這些水一旦被人們所使用,將會(huì)引發(fā)很嚴(yán)重的后果,輕者產(chǎn)生健康問題,重者可能直接引發(fā)癌癥。綠色科技逐漸應(yīng)用于許多工廠進(jìn)行開發(fā)綠色產(chǎn)品。通過對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行改造和優(yōu)化,降低VOC,優(yōu)化配置、清潔生產(chǎn)、使得污染最大限度降低。隨著無機(jī)礦物涂料、固體涂料、乳膠漆等綠色涂料的誕生,涂料生產(chǎn)正向著科技含量高、無毒無污染、產(chǎn)品更優(yōu)的方向發(fā)展[4]。
3結(jié)束語
綜上所述,我們可以發(fā)現(xiàn),綠色化學(xué)工程技術(shù)的使用不僅可以降低空氣中溫室氣體的排放,還可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的提升,希望在與之對(duì)應(yīng)的一系列的生產(chǎn)措施的建議下,無論是海水的淡化還是涂料的生產(chǎn)都能夠得到有效地改變,降低對(duì)環(huán)境的污染,提升對(duì)于綠色化學(xué)工程技術(shù)的有效利用,促進(jìn)我國(guó)化學(xué)工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
作者:郝怡森 郭繼錄 施林峰 單位:沈陽(yáng)理工大學(xué)
摘要:在科技的推動(dòng)下,化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。作為化學(xué)生產(chǎn)中的重要技術(shù)類型,化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用下,有效節(jié)約化學(xué)生產(chǎn)時(shí)間,提升化學(xué)生產(chǎn)的效率。也就是說,化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展為化學(xué)生產(chǎn)帶來了巨大的推動(dòng)。本文介紹了化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值,系統(tǒng)探討了化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的幾種具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程技術(shù);化學(xué)生產(chǎn);應(yīng)用
在化學(xué)生產(chǎn)中,涉及較多類型的化學(xué)工程技術(shù),同時(shí),隨著工程技術(shù)的不斷創(chuàng)新,為推動(dòng)化學(xué)生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供保障,尤其是在提升化學(xué)生產(chǎn)效率方面效果突出,滿足更加多樣化的要求,彰顯化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,極具發(fā)展?jié)摿Α?
1對(duì)化學(xué)工程技術(shù)概念的闡述
化學(xué)工程技術(shù)結(jié)合化學(xué)理論與相關(guān)技術(shù),實(shí)現(xiàn)與化學(xué)生產(chǎn)的結(jié)合。在化學(xué)設(shè)備的應(yīng)用下,借助化學(xué)反應(yīng),生產(chǎn)大量化學(xué)產(chǎn)品。在化學(xué)生產(chǎn)過程中,對(duì)工程技術(shù)影響較大的因素是化學(xué)反應(yīng)物與設(shè)備,化學(xué)工程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是滿足化學(xué)反應(yīng)的要求,切實(shí)提升化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量。另外,化學(xué)工程技術(shù)對(duì)于廢物處理具有突出作用,降低對(duì)環(huán)境的不良影響,與當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)的要求相契合。
2全面分析化學(xué)生產(chǎn)中化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值
對(duì)于化學(xué)工程技術(shù)而言,就是化學(xué)技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用范圍,主要是發(fā)揮各種不同化學(xué)元素的性能以及化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的有效構(gòu)建,切實(shí)提升化學(xué)生產(chǎn)效率,增強(qiáng)其自身價(jià)值,不斷提升化學(xué)生產(chǎn)水平。
2.1擁有完善的技術(shù)理論
立足化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用,其突出特點(diǎn)是具有健全和完善的技術(shù)理論系統(tǒng),這也是化學(xué)工程技術(shù)得以發(fā)揮價(jià)值的重要前提。通過對(duì)其應(yīng)用理論進(jìn)行分析,涉及各類化學(xué)物質(zhì)的具體特性以及物質(zhì)之間的反應(yīng),將其應(yīng)用在化學(xué)生產(chǎn)中,發(fā)揮指導(dǎo)性的作用,充分發(fā)揮其作用和價(jià)值。
2.2切實(shí)提升化學(xué)生產(chǎn)效率
將化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用在化學(xué)生產(chǎn)中,有利于生產(chǎn)效率的提升。這種結(jié)果主要借助化學(xué)工程技術(shù)的升級(jí)和創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn),對(duì)化學(xué)生產(chǎn)模式進(jìn)行優(yōu)化,反饋生產(chǎn)流程,有效提升化學(xué)生產(chǎn)效率和水平,在根本上加快化學(xué)生產(chǎn)以及行業(yè)的發(fā)展。
2.3化學(xué)生產(chǎn)類型更具豐富化與多元化
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,化學(xué)生產(chǎn)的產(chǎn)品更更加多樣化,為了更好地適應(yīng)社會(huì)需求,增加化學(xué)產(chǎn)品的類型,需要發(fā)揮化學(xué)工程技術(shù)的作用,立足其基本原理,深入分析各種化學(xué)反應(yīng),重視實(shí)理論到實(shí)踐,提升化學(xué)生產(chǎn)的多元化程度,豐富產(chǎn)品類型,滿足整個(gè)社會(huì)的實(shí)際需求。
3系統(tǒng)介紹化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用
3.1對(duì)綠色化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用的介紹
立足當(dāng)前化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用狀態(tài),要積極推廣綠色化學(xué)工程技術(shù)。具體講,立足化學(xué)原材料的選擇以及化學(xué)反應(yīng),進(jìn)行有效控制,選擇綠色、環(huán)保和無污染的化學(xué)物質(zhì),有效降低污染程度。一旦化學(xué)生產(chǎn)中產(chǎn)生污染,要采取更加科學(xué)的處理方式,應(yīng)用綠化手段,切實(shí)提升生產(chǎn)綠色化效果。另外,對(duì)于綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)生產(chǎn)垃圾的合理回收,提升回收率,促使整個(gè)過程更加高效,避免浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。
3.2對(duì)新型分離技術(shù)的介紹
分離技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用較多,主要是針對(duì)有分離提純要求的物質(zhì)。運(yùn)用化學(xué)工程技術(shù),對(duì)分離技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。新型分離技術(shù)的應(yīng)用,能夠滿足當(dāng)前分離方式和效率的需求,發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)化學(xué)生產(chǎn)的高效性。
3.3對(duì)超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的介紹
對(duì)于超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù),主要是發(fā)揮超臨界流通的作用,充當(dāng)媒介,參與化學(xué)生產(chǎn),降低整個(gè)化學(xué)生產(chǎn)過程中的粘度,提升擴(kuò)散系數(shù),生產(chǎn)效率得到提升,極具推廣價(jià)值。
3.4對(duì)傳熱技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中應(yīng)用的介紹
對(duì)于化學(xué)工程中的傳熱技術(shù),主要分為兩個(gè)層面,即細(xì)尺度傳熱技術(shù)和強(qiáng)化傳熱過程。在細(xì)尺度傳熱中,主要內(nèi)容是以熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)以及熱輻射,立足空間和時(shí)間的尺度進(jìn)行傳熱技術(shù)的探討。這一技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榧{米和微米,成果顯著,在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用備受關(guān)注。強(qiáng)化傳熱的重點(diǎn)是進(jìn)行調(diào)試換熱器設(shè)備,對(duì)傳熱系數(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn),保證實(shí)現(xiàn)更好地對(duì)外傳熱。對(duì)于傳熱過程的強(qiáng)化,促使冷熱流體之間的溫差被擴(kuò)大,借助換熱面積來提升傳熱系數(shù),促使傳熱效率得以大幅增強(qiáng),滿足化學(xué)生節(jié)能的需求。
4如何推推動(dòng)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展
4.1注重技術(shù)更新
隨著科技的發(fā)展,化學(xué)工程技術(shù)處于不斷更新和發(fā)展中,因此,要在對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí),積極研發(fā)新技術(shù),拓寬技術(shù)領(lǐng)域。
4.2重視化學(xué)技術(shù)人才的培養(yǎng)
化學(xué)技術(shù)人才的培養(yǎng)對(duì)于化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展意義重大。為此,為了更好地發(fā)展化學(xué)工程技術(shù),要重視人才培養(yǎng),開展校企合作,擴(kuò)展理論知識(shí)的同時(shí),提升實(shí)踐操作能力。
5結(jié)語
綜上,立足生產(chǎn)效率和成果,化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用極具價(jià)值,尤其是綠色化學(xué)工程技術(shù)、分離技術(shù)以及超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)中,意義重大。為此,要合理應(yīng)用化學(xué)工程技術(shù),重視人才培養(yǎng),強(qiáng)化理論知識(shí)的擴(kuò)展以及實(shí)踐能力的增強(qiáng),在根本上更好地發(fā)揮化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的作用,實(shí)現(xiàn)二者有效融合,推動(dòng)其共同進(jìn)步。
作者:祝詩(shī)萌 單位:荊楚理工學(xué)院
摘要:化學(xué)工程技術(shù)是一種用于研究化學(xué)產(chǎn)品的管理、制造、設(shè)計(jì)和開發(fā)的綜合性技術(shù),在化學(xué)生產(chǎn)中通過應(yīng)用各種化學(xué)工程技術(shù),可以有效提高化學(xué)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率,加強(qiáng)化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究,推動(dòng)化學(xué)生產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展。本文分析了化學(xué)生產(chǎn)中化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用,闡述了化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)展建議,以供參考。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程技術(shù);化學(xué)生產(chǎn);有效應(yīng)用
化學(xué)工業(yè)一直是推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),在化學(xué)生產(chǎn)中通過不斷創(chuàng)新和優(yōu)化化學(xué)工程技術(shù),降低能源和原材料消耗,保障產(chǎn)品質(zhì)量,提高化學(xué)生產(chǎn)效率,所以化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,在未來發(fā)展過程中應(yīng)加大對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的研究,進(jìn)一步提高化學(xué)生產(chǎn)效益。
1化學(xué)生產(chǎn)中化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用
1.1超臨界流體技術(shù)
超臨界流體是一種處于氣態(tài)和液體之間狀態(tài)、壓力和溫度都位于臨界點(diǎn)周圍的液體,其具有液體和氣體的雙重特性,具有氣體的壓縮性和高擴(kuò)散能力,又具有液體的良好溶解能力,其粘度幾乎等于氣體,密度幾乎等于液體,其擴(kuò)散性能處于氣體和液體之間。在化學(xué)生產(chǎn)中運(yùn)用超臨界流體技術(shù),運(yùn)用超臨界流體的特性,改變化學(xué)反應(yīng)特征,優(yōu)化傳熱系數(shù)和傳質(zhì)系數(shù),合理控制壓力和溫度,可以有效降低化學(xué)生產(chǎn)的能耗。另外,超臨界液體技術(shù)在加工無機(jī)物材料、復(fù)合材料、高分子材料中發(fā)揮著重要作用,最常見的技術(shù)方法包括以下幾種:其一,抗溶劑法,在制備超臨界流體有機(jī)物和爆炸性物質(zhì)時(shí)主要應(yīng)用抗溶劑法;其二,壓縮抗溶劑法,這種方法主要用于加工微球類或者微孔類物質(zhì),在聚合物和藥物分子共沉中應(yīng)用廣泛,技術(shù)方法比較簡(jiǎn)單成熟;其三,快速膨脹法,用于制備固體顆粒狀化學(xué)產(chǎn)品。超臨界技術(shù)不僅應(yīng)用在材料制備方面,而且還被廣泛地瑩瑩在化學(xué)分析中,例如,色譜技術(shù)和超臨界技術(shù)的相互結(jié)合,和氣象色譜相比,這種色譜研究方法更加準(zhǔn)確、高效,并且超臨界液體色譜比液相色譜更加準(zhǔn)確。
1.2傳熱技術(shù)
近年來,相關(guān)研究人員對(duì)于強(qiáng)化傳熱和微細(xì)尺度傳熱的研究越來越多,在傳熱學(xué)中微細(xì)尺度傳熱是一個(gè)獨(dú)立的專業(yè)學(xué)科,其主要探索和研究時(shí)間尺度、空間尺度的傳熱學(xué)規(guī)律,重點(diǎn)包含微重力傳熱傳質(zhì)、相變傳熱、熱輻射、熱傳導(dǎo)。對(duì)流傳熱等內(nèi)容。當(dāng)前,我國(guó)的傳熱技術(shù)研究主要是集中在數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)研究和機(jī)理研究三方面。在化學(xué)生產(chǎn)中應(yīng)用傳熱技術(shù),可以通過改進(jìn)和優(yōu)化換熱器設(shè)備,有效提升換熱的持續(xù)放熱能力和傳熱效率,從而提高化學(xué)生產(chǎn)水平。并且微細(xì)尺度傳熱和強(qiáng)化傳熱技術(shù)在微型熱管、集成電子設(shè)備、微米、納米等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,相關(guān)技術(shù)成果已經(jīng)比較成熟,對(duì)于化學(xué)工業(yè)應(yīng)加強(qiáng)傳熱技術(shù)和化學(xué)生產(chǎn)的配合研究,充分發(fā)揮傳熱技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),有效提高化學(xué)生產(chǎn)效率。
1.3綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)
在綠色食品生產(chǎn)中綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用,當(dāng)前我國(guó)積極倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排理念,人們的綠色生態(tài)環(huán)保意識(shí)越來越高,綠色食品主要是指綠色沒有受到污染侵害的食品,這種食品最主要的特點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、品質(zhì)優(yōu)良、衛(wèi)生安全指標(biāo)高,是未來發(fā)展過程中的新興產(chǎn)業(yè)。綠色食品加工生產(chǎn)過程中對(duì)于化肥和農(nóng)藥的使用量有著嚴(yán)格限制,而且還需要提高農(nóng)作物產(chǎn)量,保障食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,降低成本,所以綠色產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)常面臨量和質(zhì)的矛盾。現(xiàn)代化生物化學(xué)通過充分利用基因工程技術(shù)和綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù),保障食品安全,增加農(nóng)作物產(chǎn)量,確保食品營(yíng)養(yǎng)。具體應(yīng)用如下:其一,在農(nóng)作物生長(zhǎng)過程中,運(yùn)用生物化學(xué)技術(shù),減少污染農(nóng)作物和污染環(huán)境的氮肥使用量,運(yùn)用固氨來替代氮肥,通過應(yīng)用生物化學(xué)技術(shù),不需要施加氮肥,也可以保障農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育,不僅節(jié)約了種植成本,而且有效提高了農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量;其二,當(dāng)農(nóng)作物出現(xiàn)病蟲害時(shí),運(yùn)用生物化學(xué)技術(shù),特別是基因工程技術(shù),在主要農(nóng)作物上轉(zhuǎn)移各種病蟲害基因,減少化學(xué)殺蟲劑使用量,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,提高抗病蟲害能力。
2化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)展建議
2.1培養(yǎng)化學(xué)技術(shù)人才
化學(xué)技術(shù)人員對(duì)于推動(dòng)化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展有著重要意義,因此我國(guó)應(yīng)重視化學(xué)技術(shù)人才的培養(yǎng),不僅要加強(qiáng)理論知識(shí)學(xué)習(xí),還應(yīng)強(qiáng)化鉆研創(chuàng)新精神,積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),全面提高化學(xué)工程技術(shù)科研水平和綜合素質(zhì)。
2.2進(jìn)一步提高化學(xué)工程技術(shù)水平
我國(guó)化學(xué)工程技術(shù)面臨著滴狀冷凝的難題,在未來發(fā)展過程中應(yīng)加大對(duì)化學(xué)工程技術(shù)的研究,重點(diǎn)解決這個(gè)問題,推動(dòng)傳熱技術(shù)在航空航天、石油化工、動(dòng)力、機(jī)械等領(lǐng)域的應(yīng)用,進(jìn)一步提高化學(xué)工程技術(shù)水平。
3結(jié)語
在化學(xué)生產(chǎn)中應(yīng)用化學(xué)工程技術(shù)有助于促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展,應(yīng)積極優(yōu)化各種化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用,培養(yǎng)大量化學(xué)工程技術(shù)人才,提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
作者:于振永 單位:唐山中浩化工有限公司
摘要:化學(xué)工程技術(shù)是現(xiàn)代化最具影響力的技術(shù)手段之一,它有助于滿足人們?nèi)找嬖龈叩男枨螅玫娜谌胭Y本市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)的結(jié)合。近年來,化學(xué)工程技術(shù)出現(xiàn)了新的變革,在生產(chǎn)中的作用也愈加凸顯。本文就結(jié)合我國(guó)化學(xué)工程技術(shù)的優(yōu)秀理念和技術(shù)形式,討論它的實(shí)際應(yīng)用與推廣,從而為人們提供重要的參考。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程技術(shù);化學(xué)生產(chǎn);應(yīng)用發(fā)展
化學(xué)工程技術(shù)又被稱為化工技術(shù),在化學(xué)應(yīng)用與研究領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的地位,通過科學(xué)的技術(shù)使用能夠大規(guī)模的進(jìn)行化工生產(chǎn),并與農(nóng)業(yè)、工業(yè)等行業(yè)結(jié)合起來,使其向縱深方向發(fā)展。當(dāng)然,在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域,化學(xué)工程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還無法凸顯出來,無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用。本文就結(jié)合我國(guó)化學(xué)工程技術(shù)的使用狀況和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),做好研究與討論,促進(jìn)技術(shù)的合理推廣。
1新型化學(xué)工程技術(shù)的研究與應(yīng)用
1.1超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)
所謂的超臨界液體,是當(dāng)溫度與壓力都處于臨界點(diǎn)狀態(tài)時(shí),物體狀態(tài)介于液體與氣體之間的一種形式,它具有雙重性質(zhì)。它不僅能夠應(yīng)用在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)與生物技術(shù)之中,還能夠在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域推廣開來,彰顯出巨大的魅力和發(fā)展前景。目前,我國(guó)有關(guān)超臨界化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用還不夠廣泛,環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域都沒有應(yīng)用到超臨界水氧化方法,技術(shù)發(fā)展的不夠成熟。
1.2新的分離技術(shù)
新分離技術(shù)是化學(xué)工程技術(shù)在生產(chǎn)中應(yīng)用的主要方法,從廣義上來說,分離能夠?qū)υO(shè)備起到強(qiáng)化作用,使設(shè)備的體積減小,轉(zhuǎn)化能量,對(duì)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。然而,傳統(tǒng)的分離技術(shù)還不夠先進(jìn),只是利用沸點(diǎn)不同的原來,將組分之間的不同分離開來。由于技術(shù)水平的提高和現(xiàn)代化化學(xué)工藝的進(jìn)步,這種固有的技術(shù)方式明顯不適應(yīng)生產(chǎn)需求,無法突出應(yīng)用的廣闊前景。針對(duì)這樣的現(xiàn)象,化學(xué)工程技術(shù)必須加入信息技術(shù)的作用優(yōu)勢(shì),將熱力學(xué)、多相流等方法都納入其中,加速分離效率,提升工作效率。
1.3綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)
綠色化學(xué)是一種環(huán)保的技術(shù)手段,它不會(huì)造成環(huán)境的污染,能夠更好的白虎環(huán)境化學(xué)工程。簡(jiǎn)單來說,這種化學(xué)工程技術(shù)需要利用新的原理,消除對(duì)人體有傷害的原料與溶劑,從源頭消除化學(xué)污染,徹底的擺脫不良生產(chǎn)技術(shù)。另外,綠色化學(xué)還包含原子經(jīng)濟(jì)與高選擇的特性,生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境有利的材料,做到循環(huán)生產(chǎn)。
2傳熱過程中新的研究方向
第一,微細(xì)尺度傳熱學(xué)進(jìn)展。從時(shí)間與空間兩個(gè)尺度展開微細(xì)探討,找到傳熱學(xué)的規(guī)律被成為微細(xì)尺度,它的發(fā)展前景非常廣闊,高集成電子設(shè)備、微型熱管以及多空介質(zhì)都利用該原理取得了豐碩的成果。第二,強(qiáng)化傳熱過程的進(jìn)展。堅(jiān)持改進(jìn)換熱器的形式是傳熱過程研究的主要方向,它有助于提升傳熱的效率,保證設(shè)備持續(xù)的對(duì)外進(jìn)行放熱。這種技術(shù)手段包括很多新發(fā)明,與傳熱材料、生產(chǎn)工藝息息相關(guān),可以優(yōu)化過去的設(shè)計(jì)。第三,傳熱理論的進(jìn)展。致力于滴狀冷凝在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用是目前傳熱研究者一直都研究的領(lǐng)域,但是其中的很多不足逐漸暴露了出來,如何獲得與實(shí)現(xiàn)滴狀冷凝,并延長(zhǎng)它的使用時(shí)間,就成為了問題需要解決的關(guān)鍵。對(duì)此,必須改變冷凝界面的性質(zhì),在工業(yè)中應(yīng)用滴狀冷凝技術(shù)。現(xiàn)如今,人們都在研究發(fā)生核態(tài)沸騰的原因,希望開展深入的研究。只是具體的計(jì)算方法還存一些不足,加熱器表面會(huì)受到水沸騰時(shí)產(chǎn)生的氣泡的影響,理論的研究還缺乏大量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),沸騰傳熱計(jì)算公式也不夠準(zhǔn)確。對(duì)此,研究者必須從新的角度探究問題,提出新的計(jì)算方法,將數(shù)學(xué)原理集中應(yīng)用起來。
3化學(xué)工程學(xué)科未來發(fā)展的動(dòng)態(tài)
化學(xué)工程技術(shù)及其生產(chǎn)應(yīng)用隨著技術(shù)的創(chuàng)新不斷涌現(xiàn),通過技術(shù)的推廣更是得到了普及。與此同時(shí),它也帶來了巨大的問題,如何為新的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展提供良好的服務(wù),并不斷形成新的、完整的理論,就成為了科學(xué)研究需要關(guān)注的焦點(diǎn)。針對(duì)這樣的現(xiàn)象,學(xué)科的研究必須關(guān)注新的動(dòng)態(tài),注重學(xué)科之間的交叉與區(qū)別,對(duì)各類材料中包含的信息進(jìn)行探索,分析它與化學(xué)、生物化學(xué)以及環(huán)境化學(xué)和能源化學(xué)的關(guān)系,為化學(xué)工程提供新的發(fā)展方向,促進(jìn)化學(xué)生產(chǎn)能力的提高,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的大范圍推廣。
結(jié)束語
總而言之,隨著社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)的迅猛發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的推廣和應(yīng)用化學(xué)工程技術(shù)在化學(xué)生產(chǎn)中的重要性不言而喻。它不僅有助于提高化學(xué)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率,還有利于為生產(chǎn)工程創(chuàng)造良好的環(huán)境,堅(jiān)持環(huán)保理念。本文通過對(duì)化學(xué)工程技術(shù)優(yōu)秀理念的研究,能夠幫助我們分析出目前化學(xué)生產(chǎn)應(yīng)用存在的不足。對(duì)此,生產(chǎn)工作必須加強(qiáng)后期處理,堅(jiān)持創(chuàng)新,推動(dòng)綠色化學(xué)工程的發(fā)展,從而為全行業(yè)的進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
作者:翟興吾 單位:福建天辰耀隆新材料有限公司