化学工程技术范例

摘要：

随着我国科学技术的不断发展，化学工程技术在化学生产中的应用越来越广泛。化学工程技术作为化学生产中重要的一项技术，不仅能够有效的节约在化学生产中所需要的时间，而且还能够提高化学工程的生产效率。因此，本文通过对化学工程技术的技术概念进行了阐述后，又详细的介绍了超临界流体技术、传热技术以及绿色化学反应技术在化学生产中的应用，并且分析了现如今的化学工程技术存在的问题，同时提出了相应的对策，从而使得化学工程技术在化学生产中能够有更好的发展。

关键词：

化学工程技术；化学生产；应用；分析

在我国，科学技术一直是我们的一项重要的生产技术，随着科技的快速发展，在化学生产过程中也开始广泛的采用化工技术。化学工程技术主要是一项研究化学生产过程中需要采用的相关技术，其主要目的是对化学工程产品进行开发、设计、制造和管理。由于化学工程技术能够有效的提高产品的质量，同时也能够提升化学生产中的工作效率，因此我们对化学工程技术有了更广泛的关注，并不断的将其拓展到化学生产中的各个领域，使得化学工程技术能够发展的更好，进而不断的推进我国的经济发展和科技发展，使我们的生活条件更加优越。

1化学工程技术的技术概念阐述

现如今，化学产品已经成为了人们生活中非常常见的物品，例如药物、食品和日用品，还有农业药物和工厂生产所需的原料等等。因此化学工程技术变成为了一项炙手可热的技术，不断的受到人们的关注。化学工程技术是根据化学理论基础与相关的技术相结合的一项应用于化学生产中的技术，利用化学设备，通过一系列的化学反应进行产品的大量生产。在化学生产的过程中，化学的反应物和设备对于工程的技术要求是非常高的，而化学工程技术的优势就在于能够满足化学反应的要求，进而提高了化学产品的质量。除此之外，化学工程技术还有一项更大的优势就是对废物的处理，这项技术能够尽可能不对环境造成很大的影响，正符合我国当前对生产的要求。

摘要：随着中国科学技术的不断发展，工业化进程不断的推进，我国的化学工程技术也在不断的发展，起着不小的作用。不断加大化学工程建设，是当今社会发展的应有之义，是工业化进程的必然趋势。目前化学工程技术的热点问题有绿色化学技术、分离技术和超临界化学反应技术等，虽然我国的化学工程技术相较于以往已经取得极大的进入，但是与西方国家相比仍处于落后地位，本文针对化学工程技术的热点问题进行分析，结合国内化学工程技术的现状提出改善意见。

关键词：化学工程技术；热点；发展趋势

化学工程技术是研究以化学工业为代表的，以及其他过程中与化学过程有关的原理和规律的学科，最终目的是利用探究出来的原理和规律解决或者优化过程中的相关问题。化学工程与计算机、生物、能源等诸多高新技术领域息息相关，对于推动国家的工业化进程有着基础性的作用。因此，对化学工程技术的不断探究，不断了解和掌握国内外的最新研究内容和成果，都是很有必要，值得鼓舞的。

1化学工程技术的热点分析

1.1绿色化学技术

中国在工业发展初期有着先污染后治理的错误理念，导致现金社会对绿色生态、保护环境的重视，而绿色化学技术则是通过化学技术和方法去消除或者减少生产中的污染，从而达到减少环境污染，保护环境的目的。绿色化学通常会选用无毒无害的物料或者可再生的物料作为化学反应的原料，在反应过程不产生有毒有害品，从源头上就杜绝了对环境的污染。当今社会不仅在环境污染上加大整理力度，在新能源的挖掘和使用上也在不断加大投入和研究。绿色化学技术将是新能源使用过程中必然应用得到的技术。在已经生成的化学污染方面，对能产生绿色化学反应的废料进行化学反应，可以达到消除难以降解或者污染极大的废料，或者产生新的可利用化学品，达到废物利用的效果。绿色化学技术是绿色环保研究的重要内容，是我国化学家们研究的热点。

1.2分离技术

摘要：基于现阶段化学工程技术主要热点，提出技术发展主要趋势，包括与系统工程之间的结合，与信息工程之间的结合，以及研究综合性的不断提高。

关键词：化学；工程技术；发展趋势

1现阶段化学工程技术主要热点

1.1节能技术

在能源日趋紧张的背景下，各行业领域都开始重视节能技术。随着化学工程生产力不断提升，资源消耗逐渐增加，世界范围内都表现出不同程度的能源危机。在化学工程领域引入节能技术不仅能提高资源利用率，而且还能生产绿色产品，减少生产及产品使用对环境造成的污染和破坏，这对化学工程未来发展而言具有重要作用。如今，工业化进程正日益加快，为适应经济发展和生产生活水平提高的需要，对资源进行大量开发与利用，尤其是不可再生能源，未来必定面临枯竭。基于这种大背景，化学工程发展节能技术意义重大，一方面能提高各类资源的实际利用率，从根本上减少浪费；另一方面实现对可再生能源的利用，减少一次能源投入，摆脱对其的依赖。除此之外，化学生产中用到的某些原料或反应后的产物会破坏自然生态，违背人与自然和谐共处的宗旨，对此通过绿色技术引入，能从本质上解决这一问题。

1.2分离技术

分离技术即充分利用不同物质具有的不同性质，采用简单的物理化学手段来实现物质分离。对工业化生产而言，因物质有不同的性质与特点，所以想要最大程度利用这些特质，必须要分析掌握物质的物理化学性质及特点，再采用相应的技术手段予以处理。我国对化学工程领域的技术研究目前正处提高阶段，尽管有很多类型的分离技术出现，但均未得到大范围应用。作为生产过程中最常用且重要的物质处理手段，分离技术需在研究过程中得以专业化实验与论证，采用环境模拟等方式定量分析分离的关键过程，从而保证技术可行性，在实际应用中发挥应有作用及效果。

摘要：本文首先对循环经济视角下工程科学内涵进行分析，然后探讨生态化学工程技术对循环经济发展的支撑作用，最后对我国生态化学工程技术发展进行展望，希望能够给相关人员提供参考。

关键词：循环经济；生态化学；工程技术

所谓的循环经济，就是指“资源——产品——消费——废物再生”的资源闭环利用经济模式，这种经济模式下，能够在保证经济持续增长同时，集合资源再生利用、资源综合利用、绿色生产、可持续发展等内容。可以说，利用循环经济模式，不仅能够不断提升人们的生活水平，还能降低生态破坏的程度。对于生态化学工程来说，必须强化技术创新，肩负起支撑循环经济发展的重担。基于此，加强对循环经济下生态化学工程技术支撑的研究具有十分现实的意义。

1工程科学下循环经济模式分类

根据物质流循环层次，以工程科学角度出发，能够将循环经济分为初级资源循环、简单分解循环、产业链循环以及物理-化学-生物耦合循环等几个类型[1]。第一，初级资源循环。这种模式主要指的是保持分子水平不便，通过物理形态变化实现对资源的循环利用，主要指的是对可再生资源的回收利用，包括废玻璃、废钢铁、塑料瓶等资源回收。利用这一循环经济模式，刺激了20世纪初期很多产业发展。第二，简单分解循环。该模式主要指的是将废气的复杂产品进行拆分，对拆分后的原材料进行再次利用，包括废旧汽车、废旧家电、废旧电器等，拆除后的热塑性塑料能够造粒复用，还可以作为填料使用；而拆除中得到的金属也可以浸出。这种循环模式尽管与初级资源循环一样，分子水平并没有发生太大变化，但也向着更加高级的循环经济迈进。第三，产业链循环。主要是分子水平在产业链之间发生变化，体现更加深层次的物质循环。从二十世纪中期开始，这种产业链循环经济模式在我国逐渐开始发展，直到现在这种循环模式为我国经济发展依然发挥了重要的作用。例如，对于硫元素循环利用，实施“硫酸厂——磷肥厂——水泥厂”生态产业链结构，实现了环环相扣的硫元素循环利用，还有效解决了材料污染问题。在工业园区、开发区建设规划中，产业链循环已经成为了循环经济重要的考量指标内容。第四，物理-化学-生物耦合循环。这种循环经济模式主要是在物理、化学以及生物之间进行多重转化的物资循环利用模式[2]。低碳经济是目前全球经济发展的重要趋势，也是解决“碳中和”的重要渠道。人们逐渐对环保、绿色开始重视，“零碳家庭”、“零碳企业”的概念逐渐出现，并成为人们追求的低碳经济（循环经济）类型。例如，通过生物转基因技术，利用工业生产中排放的二氧化碳培育转基因素材、含油藻类等，而这些植物生长过程中，又能够将空气中的二氧化碳固定合成生物物质，作为生产生物柴油的重要原材料，这对于解决二氧化碳排放问题是一种十分经济的模式。就目前我国经济发展现状而言，仍然需要将产业链循环作为主要的循环经济类型，同时加速对物理-化学-生物耦合循环模式的研究，将其作为重要的研究方向，坚持因地制宜、低碳环保的原则，最以上四种循环模式进行妥善利用。

2生态化学工程对循环经济的支撑作用

生态化学工程与循环经济之间存在密切的关系，后者为前者指明了发展的方向，而前者为后者提供了重要的发展支撑。

[摘要]工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保证制度，对促进本科专业建设和工程人才培养质量具有重要意义。本文以北部湾大学能源化学工程专业为例，从专业定位、能源特色打造、学科基础能力培养、工程基础及实践课程体系、工程师综合素质培养课程体系等多个方面阐述了结合学校定位及所处区域特点进行专业人才培养方案修订的思路和探索，以期为能源化学工程专业的建设和专业认证提供参考。

[关键词]专业认证；能源化学工程；人才培养方案；课程体系；工程师素养

能源化学工程专业属于战略型新兴产业专业，北部湾大学毗邻中国(广西)自由贸易试验区钦州港片区和中国化工园区20强的钦州石化产业园，区位优势明显，以广西优先重点发展石油与化工千亿元产业为契机[1]，北部湾大学申请开办能源化学工程专业，并于2015年开始招生，已为社会和企业输送了大量专业人才，有力推动了地方经济发展，但在进一步满足国家、行业、企业的需求和毕业生综合能力的培养要求方面，专业的建设也存在诸多的问题和瓶颈，制约着专业向高水平高质量高层次方向发展。这些问题和瓶颈主要有以下几点：(1)专业培养目标和毕业要求定位不清晰，难以准确全面的体现行业企业的需求；(2)专业能源特色不明显，与同属化工与制药类学科的化学工程与工艺专业的区分度较弱；(3)在课程设置方面，侧重对学生工程实践能力培养的课程较少，且体系化程度弱；(4)对学生在工程师综合素质与创新能力的培养方面关注不足，毕业生离合格工程师的要求差距较大；(5)课程教学方面，侧重于学科和教材导向，考核方式单一，对学生利用知识解决工程问题的能力关注不够，导致学生知识迁移能力偏弱。国内很多高校和专业也在一定程度上存在类似问题并进行了深入研究[2-7]。工程教育专业认证是以《华盛顿协议》为基础开展的对工程教育本科专业的认证工作，贯彻OBE(Outcome-BasedEducation，成果导向教育)理念，促使专业培养出能够胜任行业、企业工作的合格的工程技术人才[8]。北部湾大学能源化学工程教研室开展了能源化学工程专业人才培养方案的修订工作，此次修订的指导思想是全面贯彻工程教育专业认证理念、注重学生的工程师综合素质和创新能力的培养，广泛收集了行业、企业意见和建议，几易其稿，得到了最终的2020版能源化学工程专业人才培养方案(以下简称2020版人培)。本文从以下几个方面对本次修订工作的探索与实践进行了总结。

1专业定位

北部湾大学作为一所新建应用型地方本科院校，致力于把学生培养成为具有较强的实践能力、创新能力、高度社会责任感的新时代高素质复合型、应用型人才，毕业生就业主要集中于广西区内，特别是北部湾经济区。学校毗邻的广西钦州石化产业园对能源化工人才需求旺盛，但能源化学工程专业招收的学生高考分数普遍不高，毕业后选择直接工作的比例很高，考研率偏低。以上这些因素决定了能源化学工程专业必须选择合适的定位和培养目标，经过深入调研和分析，将能源化学工程专业的培养目标修订为：立足北部湾经济区，服务区域能源化工产业和地方经济建设，培养德智体美劳全面发展，拥有一定创新意识，具备扎实的能源化学工程专业知识，较熟练掌握能源化工生产过程的基本原理、专业技能和研究方法，能够在能源化工及相关领域从事生产运行与管理、工程设计、工艺和技术的改进与开发等工作的高素质应用型工程技术人才，并成长为中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人。另外，针对毕业生5年左右达到的预期目标，专业从人文素养、专业能力、社会能力、自我发展等方面进行了细化。并依据工程教育认证通用标准，对课程结构进行了深度优化，构建了合理的课程支撑体系。

2专业能源特色的打造

在旧版人才培养方案中，能源化学工程专业的课程体系与化学工程与工艺专业较为接近，没有体现出专业本身的能源特色，对于地方能源化工产业的支撑不足，为此，此次修订过程中将能源特色课程的优化作为了首要目标。针对钦州石化产业园中石油石化企业众多的现状，并且近年来中国石油广西石化二期、华谊、桐昆、恒逸、四川能投等企业陆续进驻和开工建设现代煤化工项目、芳烃及乙烯项目，对相关能源化工人才需求旺盛，为此除在《能源化学工程专业导论》中通过理论和实践向学生介绍能源化工技术、现状和发展趋势外，在专业必修课方面在第五学期开设《石油炼制工程》、《现代煤化工技术》和第七学期开设《能源催化转化原理》，讲解石油一次加工和二次加工、煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇等新型煤化工技术以及在这些工艺过程中的催化技术。在能源化工专业实验中优化了油品、煤性质分析实验项目和工艺转化综合实验，在选修课方面第六、七学期开设《石油化工工艺学》、《高分子材料》两门侧重讲解石化下游技术和产品的课程。除石化企业外，北部湾经济区内还有大量生产新能源电池及其原材料、生物质能源相关产品的企业，因此学生掌握新能源方面的专业知识也是非常必要的，为此专业在第七学期开设《新能源技术与应用》、《储能技术概论》、《生物质能源技术》、《新能源材料》四门选修课程，学生通过学习可以掌握多种类型的新型能源的知识。将《能源化工专业实验》调整为2学分、2周的集中实践课程，以方便耗时较长实验项目的开展。在内容方面，优化开设的实验项目，涵盖两方面的实验内容，一方面主要开展石油、煤相关原料及产品性能测试实验，另一方面主要开展能源化工转化的综合性、设计性的实验项目，有效保证了课程的能源化工特色。

【摘要】就目前的科技发现现状来讲，化学工程与工艺的自动化具有非常鲜明的创新性，其自动化因素会对其他行业有极其重要的影响。如今，我国正积极实施资源节约型、环境友好型的发展理念，可见环保与发展需有机地融合起来，期望创造出环保性的能源。相比较而言，化学工程与工艺的自动化能够与当前社会的发展相适应。并且，借此还能够探索出更为高效且环保的重要能源。现阶段的自动化程度还有待提升，部分缺陷还依旧存在，因此本文就其自动化的现状以及发展趋势进行探究，旨在为其日后发展提供积极的帮助。

【关键词】化学工程与工艺；自动化；发展趋势

事实上，在化学学科之中化学工程与工艺占有非常重要的地位，具有明显的先进性特点。其典型性在于能够将理论与现实有机地融合起来，继而将部分产品得以高效生产。借助化学工程与工艺中的自动化技术，还可将多种材料得以高效整合，继而使其得到再次加工。这样一来，材料的使用率就会再次提升，即对资源的再次利用。综合来讲，这一发展理念与我国的资源节约型、环境友好型发展理念是互相融合的。也就是说，在我国经济发展的背景下需要积极实施化学工程与工艺的自动化事宜。

1化学工程与工艺概述

就其研究对象而言，主要是化学方向，故而其研究基点也就是化学。实际上，它是立足于化学而实施研究的，并且可将其与现阶段的工业之间形成紧密的联系，继而实现有机地融合。化学学科本就具有鲜明的实践性与实用性，因此该特点能够通过化学工程与工艺得以清楚地呈现出来。立足于工业领域来细致分析，可知化学工程与工艺的独立性非常显著，故而可为工业发展提供有效的帮助，甚至能够使其自身同样得以发展。目前，化学工程与工艺在工业领域已经有了非常显著的发展，并且具有逐渐扩大的趋势，甚至已逐渐趋向了更加专业化的方向。实际上，化学反应直接影响着化工生产的效率，尤其是当诸多的反应均有出现的时候，必然会涉及到更大的范围。工业生产中的诸多事宜均与化学反应有关，若是生产的效率有所不同，那么就会影响到产品的质量，继而就会衍生出更多相关的问题。除此之外，在化学反应出现的时候，还应该及时做好副产品的回收工作，将其效率合理化提升。实践证明，及时借助化学工程与工艺技术可使得生产的效率得以提升，与此同时还能够将生产污染率得以降低。综上可知，当前社会发展的进程中需要的正是化学工程与工艺技术。

2化学工程与工艺自动化的典型特征以及应用发展

2.1典型特征

摘要：化学工程是研究化学工业生产中化学过程和物理过程的共同规律，涉及化工制造、生物工程、纳米技术等。首先介绍了化学工程的研究内容，然后分析了化工生产工艺流程、存在的问题和优化措施，最后指出未来发展趋势。

关键词：化学工程；化工生产；工艺流程；优化措施；发展趋势

随着科学技术进步，我国化学工程发展迅猛，化工生产行业具有良好的发展机遇。而在实际生产中，不仅会带来环境污染，还会危害工作人员的健康。针对这种情况，必须采用科学有效的措施改进生产工艺，既满足市场需求，又能提高企业竞争力，推动化工行业可持续发展。

1化学工程的研究内容

化学工程的研究内容如下：①单元操作。化工生产的基本过程，主要有换热、吸收、整流、结晶、干燥、萃取等，这些基本过程被称为单元操作，可以指导设备设计、产品生产、操作控制。②化学反应工程。化工生产的核心就是化学反应，直接影响产品收率、生产成本等要素。20世纪中叶后，随着氧化、还原、硝化、反应器稳定性、反应相内传质传热等研究的开展，充实了化学工程的内容[1]。③传递过程。该过程是单元操作、化学反应的基础，主要分为热量传递、质量传递、动量传递三种类型。此外，以气体的增湿减湿为例，同时存在两种或多种传递现象。④化工热力学。主要研究传递过程的方向、极限，为过程分析提供数据支持，实现了理论研究和实际应用的紧密结合。⑤其他问题。以化工系统工程、过程动态学及控制为代表，随着生产规模扩大，资源能源消耗量增加，此时能量利用问题凸显出来，必须对生产设计和工艺操作进行优化。

2化工生产工艺流程和存在的问题

2.1工艺流程

摘要:化工仪表及自动化是化学工程与工艺专业的专业必修课程。在工程教育认证的背景下,以结果导向型教育理念为基础,开展该课程的教学改革。在教学内容上与其他化工类课程进行融合,增加实践教学的比重,将抽象知识具象化,提高学生分析和解决化学工程领域中的复杂工程问题的能力,培养面向企业和设计院的综合性工程技术人才。

关键词:化工仪表及自动化;工程教育认证;实践教学

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度,也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[1]。工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求,是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价[2]。因此,《化工仪表及自动化》作为化学工程与工艺专业的专业必修课程,必须遵循以学生为中心、结果为导向的教育理念,培养学生的综合应用能力[3]。

1当前的教学内容以及存在的主要问题

本课程从自动控制系统的基本概念入手,系统讲述构成自动控制系统的各个基本环节,包括被控对象、测量元件及变送器、显示仪表、自动控制仪表、执行器等;以及简单控制系统、复杂控制系统与新型控制系统[4]。通过对本课程的学习,学生应能了解化工自动化的基本知识,理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作用;能根据工艺要求,与自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案;能了解化工对象的基本特性及其对控制过程的影响;能了解基本控制规律及其控制器参数与被控过程的控制质量之间的关系;能在生产开停过程中,初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定。但在讲授的过程中涉及的很多概念都比较抽象,各种仪器仪表的构造比较难掌握,学生的学习兴趣不高。课程结束后,仍有学生难以单独完成某个工艺流程的自动化控制设计。

2解决措施

2.1灵活运用多媒体教学与案例教学