淺談化學工程技術在化學生產中的應用

淺談化學工程技術在化學生產中的應用

　　由于化學工程在我國國民經濟中占據著重要的領域，能夠推動經濟的發展，化學工程技術在化學生產中的應用也日漸突起。因此本文重點對在化學生產過程中的應用進行研究探析，對化學工程進行具體的研究。

　　一、新型反應技術的研究

　　1、綠色化學反應技術。

　　綠色化學是指對環境不會造成污染的，有利于保護環境的化學工程。綠色化學簡單說就是采取化學的技術和方法來減少或消除那些對人類有害的、妨礙社區安全的、對生態環境會產生不利影響的原料或溶劑等。綠色化學是將污染從源頭進行消除的工程，因此很徹底，這主要包含原子經濟性和高選擇性的反應，生產出對環境有利的材料，并且回收廢物循環利用的一門科學技術。

　　2、超臨界化學反應技術。

　　隨著綠色化學概念的興起，以超臨界流體作為化學反應介質或反應物引起了廣泛重視。由于在超臨界條件下的擴散系數遠比液體中的大，粘度遠比液體中的小，所以在超臨界流體介質中的化學反應可以加快，而且越靠近臨界點，反應速率越快。

　　3、新的分離技術。

　　隨著科技的發展及國內外的分工合作共同研究除了大量新的分離技術，具有廣闊的發展前景，但是這些在應用中同樣也存在著很多問題，此項研究對相關分子蒸餾的基礎理論探究比較少，沒有在理論上充分說明和指導，對設汁刮膜式分子蒸餾器也沒有深入的研究。隨著信息技術和科學的不斷進步和發展，分離技術也隨之得到改善，取得了長足的進步，逐浙信息技術引入到分離技術的研究與開發上，主要從事新型分離技術(膜分離技術、超臨界流體技術、微波萃取技術、超聲提取、反應精餾等)的工藝與設備、傳統化工分離技術的改進、分離技術的耦合等方面的研究。目前在天然植物有效成分的提取與分離、中藥有效成分的提取與分離、膜分離工藝與設備等方面形成特色研究方向。

　　二、傳熱過程中一些新的研究進展和方向

　　1、微細尺度傳熱學研究發展。

　　早期的微細尺度傳熱學研究主要集中在微細尺度導熱問題上，之后則擴展到微細尺度熱輻射、微細尺度對流換熱和微細尺度相變傳熱問題的研究。

　　20世紀60年代后期，熱物理學家開始注意到工程器件中的一系列傳熱問題存在尺度效應，發現微尺度下導熱率依賴于材料的厚度。到了80年代后期，隨著新型工程實際應用的日新月異，出現了許多傳統傳熱學難以解決甚至完全矛盾的問題。正是這些理論與實驗觀察上的矛盾促成了微尺度傳熱學的發展，目前已經覆蓋了范圍廣闊的多個領域。

　　2、傳熱理論研究進展。

　　近年來，傳熱研究者一直都致力于滴狀冷凝在工業生產上的應用，但至今仍不能很好的實現，主要問題是怎樣獲得實現滴狀冷凝，并且使其冷凝表面壽命延長。改變冷凝界面的性質，將滴狀冷凝應用到工業上進行傳熱改造是傳播熱學研究的主要熱點之一。沸騰的傳熱方式不僅在機械、動力和石油化工等傳統的工業之中廣泛使用，而且應用于航空航天技術等高科技領域。長期以來，人們都在對液體發生核態沸騰的主要原因和具有高換熱強度的機理進行著深入的探究。由于沸騰的現象是復雜和多變的，這些都導致了我們不能利用常規的計算方法來計算出沸騰所能傳輸的熱量。

　　到現在為止，加熱器表面受到水沸騰時產生的氣泡的影響，這一問題是最需要得到解決的，也是研究的重點所在，從新的角度來探究和研究問題，從基本理論出發，提出新的理論與計算方法或研究出新的模型，將數學與之相結合計算出沸騰所傳出的熱量，這將成為今后研究的重中之重。

　　三、靜態混合反應器

　　靜態混合反應器就是指在流體混合過程中，沒有機械轉動裝置，是依靠流體自身的動力流過設置在管路中的靜止插件實現的。如利用扭曲葉片或交錯平板的組合等，流體流經這些結構單元后，受到混合元件的約束，產生分流、合流、旋轉等行為，是流體達到有效的混合。設計高效的混合設備，實現有效混合，對于提高產品的質量、減少副產物的收率、優化整個生產過程具有重要的意義。靜態混合反應器作為一種新型高效的反應混合裝置，可以有效地進行化工過程強化，在過程工業中應用越來越廣泛，甚至在很多場合已經取代傳統的攪拌反應器。靜態混合反應器具有無須機械攪拌、可連續生產、無污染、占地面積小、分散混合效果好等優點，被廣泛應用于混合、反應、分散、傳質和傳熱等方面。

　　四、化學工程學科未來的發展動態

　　時代的發展，科學的進步使大量新的技術和產品能源不斷涌現，并且在先進技術的引導下得到了廣泛的應用，這就為化學工程的研究提出了新的問題，那就是如何為新的產業的形成和發展提供良好的服務并不斷形成新的完整的理論，化學工程的發展不斷進入一個新的發展階段。在學科研究的方法上更多的是注重學科的交叉，更多的研究材料其中包含信息和化學、生物與化學、能源與化學、環境與化學相結合的工程學科，這些都為化學工程的發展提出了新的發展方向和研究課題，為化學工程的發展做了良好的鋪墊。

　　從以上可以看出，化學反應是基礎，其中的理論原理作為生產的理論根基。其應用到化工技術中的時候，就會實現相輔相成的效果。不管是對于社會的重要價值，還是對于環境的污染，化工技術都要依托于化學反應的基本原理，從中尋找最佳的利用率，以及最佳的反應條件。

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