化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展動向及對策分析
根據(jù)科學(xué)的發(fā)展來看,科學(xué)數(shù)據(jù)的大量積累可以發(fā)現(xiàn)重大科學(xué)的發(fā)展規(guī)律。那么,化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展動向及對策是?
前言
化學(xué)工程是一門用來研究化學(xué)工業(yè)和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過程中所進(jìn)行的化學(xué)過程和物理過程以及所使用設(shè)備的設(shè)計、操作和優(yōu)化的工程學(xué)科。因為在化學(xué)工程方面所涵蓋的內(nèi)容比較廣泛,所以,對化學(xué)工程技術(shù)從總體上進(jìn)行發(fā)展探索研究具有深刻的意義,能夠掌握研究的動態(tài)信息,吸收國內(nèi)外最新的研究成果,促進(jìn)研究工作效率的提高。
1.化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展動向
1.1化學(xué)工程向過程工程的發(fā)展趨勢
過程工程所研究的對象是一個復(fù)雜的系統(tǒng),具有多種控制因素、非線性和非平衡性、結(jié)構(gòu)多尺度的特點(diǎn)。在過程工程這個復(fù)雜系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)是其中心問題,發(fā)展簡化的方法是解決思路,才能夠在工程中具有實用性;通過對特定系統(tǒng)的研究,發(fā)展其具有普遍適應(yīng)的方法,才能夠?qū)崿F(xiàn)過程工程發(fā)展的機(jī)遇和優(yōu)勢;要想很好的解決復(fù)雜系統(tǒng)就必須采用整體和還原論相結(jié)合的方法;在解決復(fù)雜系統(tǒng)時多尺度方法是最有效的方法,過程工程是解決時間或空間上的多尺度問題,主要是為了解決跨尺度敏感性、尺度之間的模型封閉、關(guān)聯(lián)問題。在應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)容的擴(kuò)展所表現(xiàn)出來的是化學(xué)工程向過程工程的發(fā)展趨勢,應(yīng)用領(lǐng)域包括化學(xué)工業(yè)、向生物、環(huán)境、信息等擴(kuò)展;研究的內(nèi)容是 小尺度、大尺度之間的擴(kuò)展。在過程工程的研究方法上也出現(xiàn)了新的變化,如由原來的實驗或理論變?yōu)閷嶒灐⒂嬎、理論三者結(jié)合的方向發(fā)展,學(xué)科之間相互交叉、多尺度、復(fù)雜系統(tǒng)都是過程工程中研究的重要內(nèi)容。
1.2化學(xué)工程與材料化學(xué)工程的發(fā)展
隨著我國社會的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也在不斷的更新發(fā)展,新能源、新資源、生物技術(shù)等這些新興的產(chǎn)業(yè)在逐漸取代傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),化學(xué)工程學(xué)科面對這一具有時代性的變化必須考慮到為新產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展提供良好的服務(wù),并繼續(xù)完善本學(xué)科的理論,化學(xué)工程的發(fā)展進(jìn)入到了一個新的發(fā)展階段。在研究方法上以學(xué)科交叉的特征進(jìn)行研究,已經(jīng)發(fā)展了材料化學(xué)工程、能源化學(xué)工程、生物化學(xué)工程、環(huán)境化學(xué)工程等產(chǎn)業(yè),為以后化學(xué)工程的發(fā)展創(chuàng)造了新的活力和發(fā)展空間。在這些以發(fā)展的產(chǎn)業(yè)中材料化學(xué)工程是發(fā)展最快的,并且成為了當(dāng)代化學(xué)工程的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。在材料化學(xué)工程中另一個研究的核心內(nèi)容是新的單元技術(shù)和集成技術(shù),它主要是以新材料作為基礎(chǔ)。而在傳統(tǒng)化學(xué)工程中主要是以設(shè)備作為基礎(chǔ),一些具有關(guān)鍵性新材料的突破對化學(xué)工程的發(fā)展起著至關(guān)重要的決定性作用。在我國也對這方面進(jìn)行了相關(guān)研究,并取得了一定的成績,在新材料的生產(chǎn)問題上得到了解決,并且也為化學(xué)工程學(xué)科創(chuàng)造了更好的發(fā)展空間。通過對化學(xué)工程的理論發(fā)展和過程工程的設(shè)備研究的深入了解,并結(jié)合現(xiàn)階段材料學(xué)科的發(fā)展方向,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)化學(xué)工程學(xué)科和材料學(xué)科相互交叉,發(fā)展以新材料作為基礎(chǔ)的化學(xué)工程技術(shù),利用化學(xué)工程理論進(jìn)一步對新材料的生產(chǎn)過程進(jìn)行研究,并為規(guī);a(chǎn)做好準(zhǔn)備,對我國的化學(xué)工程學(xué)科以及材料學(xué)科的發(fā)展具有十分重要的意義。所以,化學(xué)工程和材料科學(xué)的相互結(jié)合為我國化學(xué)工程學(xué)科的研究奠定了基礎(chǔ),并且取得了突破性的成果。
1.3化學(xué)工程與信息工程相結(jié)合的發(fā)展
根據(jù)科學(xué)的發(fā)展來看,科學(xué)數(shù)據(jù)的大量積累可以發(fā)現(xiàn)重大科學(xué)的發(fā)展規(guī)律。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在一篇外國化學(xué)文摘中記錄了分子、化合物等相關(guān)數(shù)目近千百萬種,但是在世界上相關(guān)化學(xué)家并沒有對這些數(shù)目有明確的研究。尤其是在化學(xué)工程領(lǐng)域方面,這些數(shù)目的研究分析,很可能可以提高生產(chǎn)的效率和效益,所以必須對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行重新評估和整理。在我國一些知名大學(xué)利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),已經(jīng)開始對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)研究,并取得了一定的成果。
2.化學(xué)工程技術(shù)為生產(chǎn)生活服務(wù)的相關(guān)對策
在化學(xué)工業(yè)中很好的運(yùn)用化學(xué)工程學(xué)科,發(fā)揮其在經(jīng)濟(jì)建設(shè)上的主導(dǎo)地位,具有重要的研究意義。首先在化學(xué)工業(yè)的發(fā)展上,特別是新工藝、新流程的開發(fā)上都缺乏化學(xué)工程基礎(chǔ)的相關(guān)理論依據(jù),使研究成果得不到很好的轉(zhuǎn)化;其次化學(xué)工程的專業(yè)人才和科研單位又無法發(fā)揮其作用。
2.1用化學(xué)工程技術(shù)對現(xiàn)有流程及工藝的改造
在我國并沒有開發(fā)獨(dú)立而系統(tǒng)的特色流程和工藝,在化學(xué)工程方面缺乏強(qiáng)烈的需求。所以,就要求我們必須充分利用過程模擬技術(shù),并且對現(xiàn)有的裝置進(jìn)行分析研究,找出問題的關(guān)鍵,從而提高企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。在進(jìn)行工程裝置改造擴(kuò)建工程項目中,可以利用相關(guān)軟件的物性估算、單元模擬、流程模擬、設(shè)備設(shè)計以及核算等一系列的功能,結(jié)合相關(guān)的實驗結(jié)果,從而找出裝置中問題的所在,提出相關(guān)改造方案,并做出方案設(shè)計。通過對部分設(shè)備和管線的更換,達(dá)到裝置產(chǎn)量預(yù)計的目標(biāo),從而為企業(yè)節(jié)省投資,創(chuàng)造更高的產(chǎn)值,形成具有自己特色的技術(shù),打破國外技術(shù)壟斷的局面,促使經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的提高。
2.2開展必要的化學(xué)工程基礎(chǔ)應(yīng)用研究
化學(xué)工程研究不僅要消化吸收引進(jìn)技術(shù),還要進(jìn)行高科技的發(fā)展,開展相關(guān)基礎(chǔ)研究。雖然基礎(chǔ)應(yīng)用研究具有科研周期長,投資費(fèi)用高,在短時間內(nèi)很難取得經(jīng)濟(jì)效益,但是為了保證化學(xué)工程的持續(xù)發(fā)展,更好的參與到國際合作與競爭中去,必須放眼于未來,進(jìn)一步加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的開發(fā),完善必要的基礎(chǔ)應(yīng)用研究,并加強(qiáng)消化吸收引進(jìn)技術(shù)的化學(xué)工程基礎(chǔ)研究,避免一些相關(guān)問題,如專利技術(shù),形成具有自己特色的流程和設(shè)備。
2.3建立一個具體有效管理和運(yùn)行機(jī)制的體制
在我國相關(guān)研究所、設(shè)計院、企業(yè)甚至是一個部門的相關(guān)管理和運(yùn)行機(jī)制都缺少活力。并且具體的分工不十分明確,組織困難,沒有一個有效的運(yùn)行機(jī)制,主要是在化學(xué)工程方面。所以要把開發(fā)工作切實落實起來。因此,必須建立一個以設(shè)計所、研究院和高校相互結(jié)合的開發(fā)體制,組織化學(xué)工程任務(wù)的相關(guān)課題。對化學(xué)工程的發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)一步深入研究,把握學(xué)科前沿,結(jié)合自己的相關(guān)情況,提出相應(yīng)的化學(xué)工程發(fā)展戰(zhàn)略,以化學(xué)工程作為主線進(jìn)行先關(guān)研究,解決實際問題,取得相應(yīng)成果。根據(jù)信息、計算機(jī)、新材料等這些工業(yè)要求以及環(huán)境、生物化工的發(fā)展情況,并結(jié)合國外化學(xué)工程的發(fā)展動態(tài),抓準(zhǔn)重點(diǎn)發(fā)展本學(xué)科的生長和結(jié)合點(diǎn),形成良好的分支。
3.結(jié)論
綜上所述,在化學(xué)工程技術(shù)的相關(guān)研究方面,在過程、設(shè)備、研究對象、研究手法以及手段等方面都發(fā)生了巨大的變化;瘜W(xué)工程技術(shù)和相關(guān)研究都應(yīng)該遵循可持續(xù)發(fā)展的基本國策,進(jìn)一步推動我國傳統(tǒng)的化學(xué)工學(xué),并使其成為綠色的工藝過程,實現(xiàn)最大限度的節(jié)約能源和資源,并積極開發(fā)新的能源,實現(xiàn)與環(huán)境協(xié)調(diào)友好的發(fā)展道路。
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