化工學術論文范文

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第1篇

綠色化工技術是通過改進改良現有的化學技術及方法，對化學原理的應用和使用工程技術來減少甚至消除化工原料、催化劑、溶劑、化學廢物或化工產品等能夠污染環境的物質，實現廢物零排放，減少其對人類健康和生態環境的危害，建立友好環境。用“資源-產品-再生資源”這種全新的循環物質流動過程替換掉過去的“資源-廢物”方式排放的流動過程。利用先進的綠色化工技術，研究出新型環保產品，及綠色工藝技術的運用實現清潔生產，從而大幅度降低三廢排放量【1】。21世紀，綠色化工技術已經被國際發達國家在化學有機合成、生物化學、分析化學、催化等領域列為主要的研究發展方向之一。在我國制定的“九五”發展規劃中，綠色化學與技術在釀造、制藥、造紙、印染、海水淡化等行業作為應逐漸補充及開發應用的重大研究項目。

2綠色化工技術的開發

2.1原料的選用

綠色化工科技的發展，如果不從化工污染、化學反應的源頭著手，那么始終是治標不治本而且十分被動的措施。那么化工科技及工藝發展過程中，選擇無毒害溶劑、原料、催化劑等化學原料來進行化工生產、制作化工產品可實現零排放、零污染的清潔生產和加工原則，有效防止和控制化學污染的產生。近年較為常見的無害化學原料為：野生植物、農作物等生產物質。將蘆葦、樹木等天然野生植物纖維，以及稻草、麥秸和蔗渣等農副產品的廢棄物作為原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。還有利用生物質氣化產生氫氣等，都是綠色化工技術中原料選擇應用的非常好的例子。

2.2無毒害催化劑的選用

在百分之九十的化工生產中催化劑是提高反應速率的必需品。然而在綠色化工科技的開發過程中，無毒害的烷基化固相催化劑是國內外研發工作的重點。南京大學徐國際【2】利用環境友好性綠色化合成過程對烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑，在無溶劑的條件下對1，3-二羰基化合物進行直接烷基化反應，反應后處理步驟簡單，且催化體系可以循環使用，四次催化循環后收率仍然能大于84%。

3綠色化工技術在化學工業中的應用

3.1清潔生產技術

清潔生產技術是無毒、無害、無污染、無廢物排放的綠色化工技術，包括輻射熱加工技術，綠色催化技術，臨界流體技術等。在冶金工業、印染工業、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化等行業都得到了很好的運用。此外先進的脫硝脫硫技術、垃圾制沼氣技術、高效清潔的煤氣化技術、利用風能太陽能等自然能發電技術等等這些都利用了清潔生產技術。例如，海水淡化技術的應用不僅解決了我國淡水資源匱乏的現狀，還利用有效的化學方法將海水中的鹽水分離，在海水淡化的預處理過程中不會產生任何對環境狀況的不良影響，也沒有對生態環境造成傷害。而且，在海水淡化預處理過程中所產生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡單、不產生二次污染的清潔化工產品，具有非常廣闊的發展前景。

3.2生物技術

生物技術領域包含細胞、基因、微生物和酶等技術范疇，其主要應用在化學仿生學和生物化工兩個方面。生物酶在作為一種在生物體內的催化劑，具有高效、轉移性，可以參與到各個生物化工的合成過程中。另外，化學仿生學中的膜化學技術也是這一領域中廣泛應用的生物技術。在綠色化工技術中采用生物技術，可以利用再生資源合成化學品。從早期來源于動植物中的有機化合物原料，到后來以石油和煤炭作為原料。例如，在綠色化學工程與工藝中，制備丙烯酰胺，利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后，大大降低能耗，且沒有污染環境副產物產生。由此可見，利用廣泛存在于自然界中的酶當做催化劑，與工業酶及一般的化學催化劑相比，自然界中的酶具有無污染、反應條件溫和、產物性質優良的特點。

3.3生產環境友好型產品

第2篇

化學工程技術支持著化工工業的前進與發展，化學工程技術從理論到實驗，再到實踐，最后投入生產成品，是必不可少的一個環節。然而，從實驗室到工業生產，特別是大規模的生產，需要解決裝置的放大問題，其直接影響企業工業生產規模的擴大及經濟利益的增加，裝置放大可以節省資金，減少不必要的消耗，節省勞動力。但是要考慮到，裝置放大過程中，物流的一系列物理過程的相關條件很可能改變，達到的某些指標通常低于實驗室的小型技術設備產生的結果。這種起源于放大過程的效應被籠統稱為“放大效應”，包含很多已知及未知物理因素的影響。現代化工對于一套裝置一年的產量，一般情況下按照目前的工業生產規模可以達到大于或者等于數十萬噸，大規模的生產使其面臨工程方面的問題，且在指標方面也有所降低，這對于工業而言會造成較大的資金損失。化學工程技術的進步，主要體現在新產品及工藝的不斷創造，而這些都需要借助化工工業，除此之外，還需合理的經濟和技術。就上述情況而言，凡是關于工業化的東西，一般情況下都歸屬于化學工程的研究范疇。在日常生活中，化學工程無處不在。如：煙筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物質，需要經過嚴格的處理，才能對外排放，以防污染生態環境。在實驗室達到要求后，要在工業規模中實現大量煙氣的凈化，就必須考慮大規模凈化的經濟性和可行性，要考慮的問題與實驗室研究不同。又如，化工工業生產中,要求以十分純凈的產品為原料，對實驗室操作來說，這比較容易達到。對大型生產裝置的要求是，消耗低而且經濟方面可行，這表明課題存在很大的不同之處。

2化學工程技術的研究對象及復雜性

化學工程是以物理學、化學和數學為基礎，并結合工業經濟基本法則，研究化學工業中的物理變化和化學變化過程及其有關機理和設備的共性規律，并將之應用于化工裝置的開發、設計、操作、控制、管理、強化以及自動化等過程中，在化工工藝與化工設備之間起著承上啟下的橋梁和紐帶作用的一門工程技術學科。一般情況下，化學工程的對象的情況較為復雜，具體如下：首先，該過程自身具有一定的復雜特點，包括化學與物理，而且兩者經常發生，彼此影響。其次，物系方面較為復雜，流體與固體，或者兼而有之。流體特質變化較大，如有低粘度和高粘度、牛頓型和非牛頓型等。最后，物系流動時邊界復雜，由于設備的形狀較為多樣，而且其在填充物方面的形狀也不正常，如催化劑、填料等，使得設備在流動邊界方面的設置較為復雜而且在確定方面不準確。

3化工工業的現狀及發展

目前從形式上看，現代的化學工業經歷了單元操作和傳遞原理與化學反應這兩個發展階段，正準備走向一個新的階段。但種類多樣、制造過程復雜以及生產產品款式較多，造成排放物復雜、量多及危害大，因此，目前化工工業應重點關注污染問題。與此同時，在加工、貯存、運用或者處理化工產品時應防止操作對環境生態以及人類健康造成危害。在化工生產中應遵循國家可持續發展戰略，制定正確的方案。隨著我們國家科學技術的快速發展，各行各業進行生產都要接觸化學工藝，涉及制藥、石油、材料、能源等行業的發展和污染問題，這都是現代化學工業需要面對的問題。目前，我國的化學工業經過了半個世紀的發展，已經形成了門類比較齊全，品種大體配套并基本可以滿足國內需要的化學工業體系。2001年全國國有及規模以上非國有企業的石油加工工業和化學工業總產值達到10990.6億元人民幣，占全國工業總產值的9.8％，實現利稅747.8億元，石油和化學工業企業13765個，資產總額13344.2億元。我國化學工業獲得長足進步的同時，環境保護工作也不斷得到加強。但是化學工業在實施可持續發展戰略過程中，仍存在不少問題和障礙，嚴重制約著我國化學工業的發展。

4二者的發展探究

第3篇

1.1關于綠色化學的反應技術

所謂的綠化化學主要指的就是能夠對環境不會造成污染，同時也能夠十分有利于保護環境的化學工程。簡單的一點來說主要是采用化學的技術以及方法來有效的減少或者是消除一些對于人類有害以及防治社會安全發展的不利的因素。綠色化學主要就是將污染從源頭進行有效的消除，其中也包括了含有原子經濟性以及高選擇性的一些反應，同時綠化化學能夠生產出來對于環境有利的一些材料，并且也能夠經過回收廢物進行循環利用的科學。

1.2關于新的分離技術

從廣義的角度來看，所謂的分離強化首先就是要對設備進行不斷的強化，然而在對生產的工藝進行強化，進而從整體上來說就是只要能夠將設備變小以及能量轉化效率提高的技術變為化學的分離技術強化的結果。這樣做不僅僅能夠更好的有利于可持續發展的理念，同時也是化學分離技術的發展趨勢之一。但是，傳統的化工分離技術主要是根據沸點的不同，把一些不同組成成分的物質進行分析，然而隨著科學技術的不斷發展以及對于該項工作的不斷研究，進而得出該項技術具有著十分廣闊的發展前景，但是在應用的過程中還是存在著很多的問題，主要是這項技術的研究對分子蒸餾的基礎理論研究相對來說還是比較少，并且在理論方面也沒有能夠得到充分的說明。但是隨著科學技術的不斷發展，分解技術也得到了不斷深入的研究，并且也取得了不錯的效果，并且也漸漸的把信息技術引入到了分離技術的研究以及開發當中，進而在對熱力學以及傳遞的性質進行的研究，對于分子模擬大大的提高了預測熱力學的平衡等，因此在進行研究以及開發的過程中對于分離技術具有著十分深遠的意義。

2在熱傳導過程中的研究進展以及方向

2.1關于微細尺度傳熱的研究

所謂的微細尺度主要是從空間尺度以及時間尺度微細的研究以及對傳熱學規律的研究，目前在傳熱學當中已經是成立了一個分支，并且其發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候，就是連續的介質便依然是成立的，然而因為尺度是微細的，并且以前的假設影響因素也將會隨著發生著改變，進而將會導致流動以及傳熱的規律出現一定程度的改變。當前隨著納米以及微米的技術得到了不斷的發展，并且已經是受到了人們十分廣泛的關注，在很多的領域當中也都在是圍繞著微細尺度傳熱學進行不斷的研究，并且已經是在不少的領域當中取得了不錯的成果，比如在微型熱管以及高集成的電子設備當中。

2.2關于強化傳熱過程中的研究

對于這項研究主要是從改進換熱器的設備方面進行入手的，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，同時也是為了能夠改進設備的持續對外放熱，對于這項研究的改進主要是包括了傳熱材料以及生產工藝的改進，同時將傳統的設計進度優化等內容。

2.3關于傳熱的理論研究

在最近的幾年來，該項工作的研究人員主要是在滴狀冷凝在生產中的應用進行研究，但是一直到目前也沒有能夠得到實現。其主要的問題便是怎樣的獲得實現的滴狀冷凝，以及如何的是冷凝的表面壽命得到延長。目前其主要的問題就是如何改變冷凝界面的性質，以及怎樣才能夠將冷凝應用到工業當中進行傳染改造。在沸騰傳熱的過程中，其傳熱的方式不僅僅在機械以及石油化工行業當中得到了十分廣泛的應用，同時也在航天行業當中得到了十分廣泛的應用。長期以來人們也一直對于液體出現核態沸騰的主要原因進行著不斷的研究。

3結語