淺談化學工程技術在化學生產中的應用

張楊

摘 要：隨著我國經濟的迅速發展和科技水平的逐漸提升，促使著化學工程行業也在不斷的朝前發展，尤其是社會對化學行業求量的逐日增大，這就要求化學工程行業必須要加快對化學技術的應用，大幅度的節省施工時間，提高化學工程的建設效率。因此，本文重點對化學工程技術在化學生產中的應用進行闡述，展望未來化學工程技術的發展方向，以求對化學行業的相關工作者提供可參考信息。

關鍵詞：化學工程；應用；發展方向

近幾年由于我國科學技術水平的進步，自動化技術的應用在各行各業中逐步擴散起來，比如化學工程技術在化學生產中的應用也逐漸受到人們的關注，化學工程行業關系著人們的日常生活，影響著其他行業的發展，所以對在化學生產過程中的應用進行研究探析，是十分有必要的實時話題。

化學工程技術是一門主要研究化工生產過程中研究和開發以及過程裝置的設計、制造和管理的綜合性技術。化學工程技術的發展對于強化化工生產過程，提高產品質量，降低原料和能量消耗，對于企業的技術改造以及新技術的開發起著重要作用。

1 新型反應技術的研究

1.1 超臨界化學反應技術

超臨界液體是指在溫度和壓力都處于臨界點之上時，此時狀態處于液體和氣體之間，具有這兩種狀態的雙重性質。這種狀態的流體不僅在化學工業、生物化工、食品工業有廣泛的應用，而且還在醫藥工業等領域應用很廣泛，已經顯示出巨大的魅力，極具發展前景。近年來，化學界將超臨界水氧化法應用到保護環境的領域，但是都處于初級發展階段，很不成熟。

1.2 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。

1.3 新的分離技術

從廣義上看，分離強化首先是對設備的強化，隨后對生產工藝進行強化，整體來說就是只要能將設備變小、將能量轉化效率提高的技術都是化工分離技術強化的結果，這樣不僅有利于實現可持續發展，同時也是化工分離技術的重要技術與主要趨勢之一。然而，古老的化工分離技術原理：利用沸點的不同，將不同的組分從分離塔里分離出來。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，對設計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，逐漸信息技術引入到分離技術的研究與開發上，例如在研究熱力學和傳遞的性質、多相流等方面，這些都是信息技術發生功效的主要分離技術，再如分子模擬大大提高了預測熱力學平衡和傳遞性質的水平。對分子的設計加速了可以加速分離，因此對研究和開發新的高效的分離劑有深遠的意義。信息技術的引進對于分離過程的深入產生了重要的作用，而且還能提高工作效率。

2 傳熱過程中一些新的研究進展和方向

2.1 微細尺度傳熱學研究進展

微細尺度是從空間尺度和時間尺度微細的探討和研究傳熱學規律，現在傳熱學中已經自成一個分支，發展前景廣闊。當物體的特征尺寸遠大于載體粒子的平均尺寸即連續介質時假定依然會成立，但是由于尺度的微細，原來的假設的影響因素也會相對的發生變化，這就導致了流動和傳入規律發生著變化。目前，微米、納米科學已經取得長足的進步，受到人們的廣泛關注，諸多領域都是圍繞微細尺度傳熱學進行研究的。其中高集成度電子設備、微型熱管、多空介質流動傳熱等多項研究都是微熱尺度傳熱學研究取得的豐碩成果。

2.2 強化傳熱過程的研究進展

這項研究主要是從改進換熱器設備的形式入手，提高傳熱的效率，并想辦法改進設備使其持續對外放熱，這種改進包含發明新的傳熱材料和改進生產工藝，將過去的設計進行優化等方法。

2.3 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，但至今仍未能很好的實現，主要問題是如何獲得實現滴狀冷凝，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，而且在航空航天技術等高科技領域也廣泛的應用著。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，對沸騰傳熱進行計算大都采取機理模型，這種方法存在嚴重的缺陷就是計算的準確率很低，而且需要大量的實驗做基礎，所以目前應用的范圍較窄，目前沒有能較準確計算沸騰傳熱的計算式，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，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。

3 化學工程學科未來的發展動態

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，化學工程的發展就此進入一個新的發展階段。在學科研究的方法上更多的注重學科的交叉，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，為化學的發展做了良好的鋪墊。

4 結束語

電氣工程中使用電氣自動化技術可以提升相關設備的有效性，可以實現整個工程的信息化、網絡化和效率化，可以使電氣工程的數據采集、電網調度更加高效便捷，可以滿足目前經濟環境下的剛性需求，更好地適應社會的發展規律。

參考文獻

[1]陳偉.淺析化學工程技術在化工生產中的應用[J].科學專論，2013（1）.

[2]馬巍.淺談化學工程的現狀與發展方向[J].黑龍江科技信息，2011（26）.

[3]張燕.化學工程在化工生產的應用探析[J].技術與化學工程，2013（9）.