化學工程與工藝分類精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇化學工程與工藝分類，期待它們能激發您的靈感。

篇1

高中化學課程改革的一個顯著特點是,非常重視教材內容與工農業生產和日常生活的緊密聯系。因此,反映化工生產技術的工藝流程題,便成為新課改后的高中化學練習題的新增點和主流題型之一,不少省區,還將化學工藝流程題,作為一年一度的化學高考試題。為此,本文建議化學教學要充分利用生產、生活中的鮮活實例,激發學生學習化學的興趣,“活化”學生的知識。本文將重點談化學工藝流程題的結構、特點與解法技巧。

1 工藝流程題的結構、特點和作用

化學工藝流程題,顧名思議,就是將化工生產過程中的主要生產階段用框圖流程形式表示出來,并根據生產流程中有關的化學知識步步設問,形成與化工生產緊密聯系的化工工藝試題。工藝流程題的結構分題頭、題干和題尾三部分。題頭一般簡單介紹該工藝生產的原材料和工藝生產的目的(包括附產品);題干部分主要用框圖形式表示從原料到產品的主要生產工藝流程;題尾則是根據生產過程中涉及到的化學知識設計成系列問題,構成一道完整的化學試題。

其特點與作用有三:一是試題源于生產實際,以解決化學實際問題作思路進行設問,使問題情境真實,以培養學生理論聯系實際,學以致用的學習觀;二是試題內容豐富,涉及多方面的化學基礎,能考查學生化學雙基知識的掌握情況和應用雙基解決化工生產中有關問題的遷移推理能力;三是試題新穎,一般較長,閱讀量大,能考查學生的閱讀能力和資料的收集處理能力。

2 化學工藝流程題的分類

就目前已有試題來看,從化工工藝來分可分為基礎化工和精細化工題;以生產過程中主要工序可分為除雜提純工藝流程題(如海水純化工藝流程題)、原材料轉化流程題、電解流程題、有機合成題和資源能源綜合利用生產流程題等;按資源的不同,可將工藝流程分為利用空氣資源(如合成氨工藝流程)、利用水資源生產的(如海水制鹽、氯堿工業、海水提溴碘、海水提鎂等)、利用礦產資源生產的(工業制硫酸、交通法規鐵煉鋼等)、利用化石燃料生產的工藝流程題(如有機合成工藝題)等。本文偏重于以原料轉化為依據的分類方法,這樣,更方便于學生聯系已學化學知識并進行歸類、分析,有利于掌握解題技巧。

3 解題方法

化學工藝生產主要解決的矛盾,歸納起來主要有六個方面:一是解決將原料轉化為產品的生產原理;二是除去所有雜質并分離提純產品;三是提高產量與產率;四是減少污染,實施“綠色化學”生產;五是原料的來源既要豐富,還要考慮成本問題;六是生產設備簡單,生產工藝簡便可行等工藝生產問題。化工流程題,一般也就圍繞這六個方面設問求解。為要準確、順利解題,學生除了必須掌握物質的性質和物質之間相互作用的基本知識以及除雜分離提純物質的基本技能外,最關鍵的問題要具備分析工藝生產流程的方法和能力。為此,特提出下列四種解題基本方法供參考。

3.1首尾分析法

對一些線型流程工藝(從原料到產品為一條龍的生產工序)試題,首先對比分析流程圖(見圖1)中第一種物質(原材料)與最后一種物質(產品),從對比分析中找出原料與產品之間的關系,弄清生產過程中原料轉化為產品的基本原理和除雜、分離、提純產品的化工工藝,然后再結合題設的問題,逐一推敲解答。

例1(廣州2008 年高考一模23題)聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑,其單體是液態的堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n]。該實驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土,化學組成為:Al2O3(25 %～34 %)、SiO2(40 %～50 %)、 Fe2O3(0.5 %～3.0 %)以及少量雜質和水分。已知氧化鋁有多種結構,化學性質也有差異,且一定條件下可相互轉化;高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下:

根據流程圖回答下列問題:

(1)“燃燒”的目的是________________。

(2)配制質量分數15 %的鹽酸需要200 mL 30 %的濃鹽酸(密度約為1.15 g/cm3)和____g蒸餾水,配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、______。

(3)“溶解”過程中發生反應的離子方程式為_____________。

(4)加少量鋁粉的主要作用是_________。

(5)“調節溶液pH在4.2～4.5”的過程中,除添加必要時試劑,還需借助的實驗用品是_________;“蒸發濃縮”需保持溫度在90～100 ℃,控制溫度的實驗方法是______。

解析:對比原料與產品可知,該生產的主要工序:一是除去原料高嶺土中的雜質,二是將Al2O3難溶于酸,必須經過煅燒以改變其結構。該題經這樣分析,題設的所有問題的答案便在分析之中。

參考答案:(1)改變高嶺土的結構,使其能溶于酸。(2)230;量筒。

(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

(4)除去溶液中的鐵離子;

(5)pH計(或精密pH試紙);水浴加熱

[點評]首尾分析法是一種解讀工藝流程題的常見方法,該法特點:簡單、直觀,容易抓住解題的關鍵,用起來方便有效。使用這一方法解題,關鍵在于認真對比分析原材料與產品的組成,從中產生將原料轉化為產品和除去原材料中所含雜質的基本原理和所用工藝的生產措施。當把生產的主線弄清楚了,圍繞這條主線所設計的系列問題,也就可解答了。

3.2截段分析法

對于用同樣的原材料生產多種(兩種或兩種以上)產品(包括副產品)的工藝流程題,用截段分析法更容易找到解題的切入點。

例2(廣東2007 年高考第21題)以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產品硫酸鈉,工藝流程如下:

氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如圖1所示。回答下列問題:

(1)欲制備10.7 g NH4Cl,理論上需NaCl____g。

(2)實驗室進行蒸發濃縮用到的主要儀器有_____、燒杯、玻璃棒、酒精燈等。

(3)“冷卻結晶”過程中,析出NH4Cl晶體的合適溫度為_____。

(4)不用其他試劑,檢查NH4Cl產品是否純凈的方法及操作是_______。

(5)若NH4Cl產品中含有硫酸鈉雜質,進一步提純產品的方法是_____________。

解析:該生產流程的特點:用同樣原材料既生產主要產品氯化銨,同時又要生產副產品硫酸鈉。因此,為了弄清整個生產流程工藝,只能分段分析,即先分析流程線路中如何將原料轉化為硫酸鈉的,然后再分析如何從生產硫酸鈉的母液中生產氯化銨。如此,將題供的流程路線截成兩段分析,這樣,便可以降低解題的難度。

結合溶解度曲線和流程示意圖分析,生產硫酸鈉用的是熱結晶法,而生產氯化銨必須用冷結晶法,因為溫度降到35 ℃以下,結晶得到的產品為Na2SO4?10H2O。

參考答案:(1)11.7 g;(2)蒸發皿;(3)35 ℃(或33℃～40 ℃之間);(4)加熱法。取少量氯化銨產品于試管底部,加熱,若試管底部無殘留物,表明氯化銨產品純凈。(5)重結晶。

[簡評]用截斷分析法解工藝流程題是一種主流解題方法。因為當前化工生產,為了降低成本,減少污染,增加效益,都設計成綜合利用原材料,生產多種產品的工藝生產線。用截斷分析法解工藝流程題關鍵在于看清主副產品是如何分開的,以此確定如何截段,截幾段更合理。一般截段以生產的產品為準點。但也不一定,必須對情況作具體分析。學生必須好好總結一下物質的分離、提純的各種方法及其所依托的化學原理。

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3.3交叉分析法

有些化工生產選用多組原材料,率先合成一種或幾種中間產品,再用這一中間產品與部分其他原材料生產所需的主流產品。為了便于分析以這種生產方式設計的工藝流程題,掌握生產流程的原理,最簡單的方法,就是將提供的工藝流程示意圖結合常見化合物的制取原理畫分成幾條生產流水線,然后上下交叉分析。

例3.某一化工廠的生產流程如下(圖2)

(1)L、M的名稱分別是______、________。

(2)GH過程中為什么通入過量空氣:____。

(3)用電子式表示J:___________________。

(4)寫出飽和食鹽水、E、F生成J和K(此條件下K為沉淀)的化學方程式:__________,要實現該反應,你認為應該如何操作:______________。

解析:根據流程示意圖,若用空氣、焦炭和水為原材料,最終生產L和J、M產品,首先,必須生產中間產物E。這樣,主要生產流水線至少有兩條(液態空氣―E―L;焦炭―E―F―JM)。為了弄清該化工生產的工藝,須將這兩條生產流水線,進行交叉綜合分析,最終解答題設的有關問題。

參考答案:(1)硝酸銨;碳酸鈉;(2)提高NO的轉化率

(4)NH3+H2O+NaCl+CO2=NaHCO3+NH4Cl

向飽和的食鹽水中先通入足量的NH3,再通入足的CO2。

[簡評]從本題構成交叉分析的題形,從提供的工藝流程看至少有三個因素(多組原材料;有中間產品;多種產品)和兩條或多條生產流水線的生產工藝。利用交叉分析法解工藝流程題的關鍵,在于找準中間產品(因為有時會出現多種中間產品)和生產流程中的幾條分線,在分析過程中,需抓住中間物質的關聯作用,結合已學化學物質的制取方法逐一破解。

3.4“瞻前顧后”分析法

有些化工生產,為了充分利用原料,變廢為寶,設計的生產流水線除了主要考慮將原料轉化為產品外,還要考慮將生產過程的副產品轉化為原料的循環生產工藝。解答這類題型,可用“瞻前顧后”分析法。瞻前顧后,指分析流程時,不僅要考慮原料轉化的產品(瞻前),同時也要考慮原料的充分利用和再生產問題(顧后)。

例4.(上海2001 年高考第21題)利用天然氣合成氨的工藝流程示意如下:

依據上述流程,完成下列填空:

(1)天然氣脫流時的化學方程式是________。

(2)n mol CH4經一次轉化后產生CO 0.9 n mol,產生H2_______mol(用含n的代數式表示)。

(3)K2CO3(aq)和CO2反應在加壓下進行,加壓的理論依據是_______

A. 相似相容原理B. 勒沙特列原理

C. 酸堿中和原理

(4)分析流程示意圖回答,該合成氨工藝主要原料是_____輔助原料有______。

(5)請寫出由CH4為基本原料經四次轉化得到N2、H2的方程式_____________。

(6)整個流程有三處循環,一是Fe(OH)3 循環, 二是K2CO3(aq)循環,請在上述流程圖上標出第三處循環(循環方向和循環物質)。

解析:本題對原高考題稍作了改編。該生產工藝屬于循環生產工藝,因此分析工藝流程示意圖時,分析的主線是弄清基本原料CH4轉化為合成氨的原料氣N2和H2的生產工藝原理。但還要回頭分析循環生產的理由和工藝。通過這樣的考慮,試題的問題也就可以解答了。

參考答案:(1)3H2S+2Fe(OH)3=Fe2S3+6H2O; (2)2.7 n; (3)B; (4)CH4、H2O、空氣; K2CO3; Fe(OH)3;(5)CH4+H2O=CO+3H2; 2CH4+3O2=2CO+4H2OCO2+H2O+K2CO3=2KHCO3

(6)

[點評]用“瞻前顧后”分析循環工藝生產流程題,關鍵是找到循環生產點,即在什么情況下,什么生產階段實施循環生產。判斷循環生產點的方法:一是看反應是否為可逆反應,如果是可逆反應,要考慮原料的循環利用。如本題合成氨反應是可逆反應,分離氨后的中尾氣中還含有大量原料氣N2和H2,千萬不能隨便放掉,必須送入合成塔,實施循環生產。二是看副產品的分子組成與某種原料的組成中有無相同的元素,如果有,而且該副產品又容易轉化為這種原料,就可以考慮循環生產工藝。

篇2

關鍵詞：綠色化學工程與工藝；工業節能；促進作用

中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A

引言

當下，我國倡導節能理念之風日益興盛，在各類的生產活動中，環保的地位越來越高。國家政府出臺了一系列的規章制度來推行環境保護的實施，監察力度日益加大，打擊環境污染的力度明顯提高，相關的工作人員的努力也有了顯著的成效。長期以來，我國作為世界上的工業生產大國，工業發展速度之快令世人驚嘆。然而，與工業迅猛發展一起出現的還有環境污染的問題，這時，成功進入人們眼球的“綠色”理念就成為了當今時代下的主題，綠色化學工程的理念也逐步的興盛起來。

一、綠色化學工程興起的原由

1、綠色化學工程與工藝簡介

談起綠色化學工程興起的原由，我們就應該首先來了解一下什么是綠色化學工程。說到化學工程可能所有的人都并不陌生，它就是常常被人以簡稱來時常談論的化工。隨著新時代的發展，化學工程得到了廣泛的應用，與此同時，化學污染也成為了化學工程的代名詞，環境污染現象、資源浪費現象等等，都給社會發展背上了沉重的負擔。

而此時發展起來的綠色化學工程于工藝就是為了解決這一問題。綠色化學工程與工藝就是用化學的方法和技術去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生。從而提高環境的保護效率，增強資源的可持續使用的效率。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物，不再處理廢物。

2、綠色化學工程和工藝的意義

隨著經濟的快速發展，人們的生活水平有了顯著的提高并增強，人們生活的步伐也明顯加快，化學生產也為人們所普遍接受并廣泛應用，但化工生產所產生的廢水、廢氣、廢物排放，會對環境產生嚴重的影響，甚至生產生活用水也受到了一定程度的污染，這些不合理現象的存在甚至會危害到人們的生命安全，長期生活在這樣環境下的人們的精神也會受到沖擊。

化學生產不僅要大量采集自然物資，還對自然環境造成影響，這是當今時代背景下所不能容忍的。政府的政策的出臺、監察機關的嚴厲執法、相關工作人員加快技術研究開發出環境友好產品就顯得尤其重要了，綠色化學工程與工藝也就成了未來化工生產發展的方向。

當化學工程逐漸的融入了“節能”的概念和“綠色”的概念時，化學工程的生產再也不是當初的污染的代名詞，綠色化學工程將保護生態環境和提高資源的利用率抬到實質，自然環境得到了有效的保護，原來只能廢棄的垃圾也做到了成功的再回收利用。這樣看來，綠色化學工程與工藝就成為了新時代所倡導的新詞匯，它成功的成為了保護環境資源的有效手段，而技術的進步，城市污染的減少，從而提升我們賴以生存的環境條件。

二、綠色化學工程與工藝的應用

根據當下的環境氛圍，我國綠色化學工程的開發和應用都有了一定的發展，從本質問題治理起來，俗話說：“射人先射馬，擒賊先擒王。”只有抓住了根本性的問題，才能夠真正的解決問題。現階段，我國的綠色化學生產體現在下面幾個方面。

1、選用無毒、無害化學原料

從化學原料的選擇入手，盡量選擇無毒、無害，并且可進行再生利用的化學原料來進行化學產品的生產和制作。對于化學產品來說，最根本的問題在于原料的選擇，它是影響著化學生產過程和生產工藝重要原因之一。綠色化學工程與工藝是以無毒無害的化學原料為基本原則，在化學工業生產的起始就采取了防治手段，并且，綠色化學工程與工藝采用可再生資源為開發原料，保證在化學工業生產過程中進行無污染操作。

2、采用綠色高效的化學催化劑

綠色高效的化學催化劑的使用是非常必要的。目前我國也正在積極的研究這樣技術，如采用綠色生物仿生催化劑。石油化工反應中烷烴氧化反應時碳氫鍵是相當惰性的，通常情況下需要苛刻的反應條件，如高溫高壓才能使之活化。采用新型的綠色生物仿生催化劑，能夠實現在溫和條件下對分子氧的活化，在烷烴的氧化反應中表現出很高的催化活性和選擇性，因而綠色仿生催化劑使用也是綠色工學工程與工藝所追求的方向之一。

3、提高化學反應的選擇性

采用先進工藝和使用選擇性高的試劑等手段提高化學反應的選擇性，可以降低成本，節約資源，減少環境污染。如石油化工中經常會發生的反應――如以上所說的烷烴類選擇性氧化反應，這一類反應具有強放熱性的特性，其目的產物不穩定，有時有些產品還具有異構體形式，在各類的催化反應中此反應的選擇性最低，采用選擇性高的試劑，提高反應選擇性，從而能夠獲得更多的最終產物。

三、綠色化學工程與工藝在化學工業節能中的應用

基于綠色化學工程與工藝下的化工產品的大量的使用，在一定程度上實現了我國的化學工業節能，就目前而言，綠色化學工程與工藝在國內已經得到應用領域主要有以下幾個：

1、清潔生產技術的應用

清潔生產技術也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術、生活垃圾制沼氣技術、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的技術。清潔生產技術包括的范圍很廣，主要有以下幾種技術：生物工程技術，這其中有基因工程；輻射加工技術；綠色催化技術，這里有多種催化劑，都能阻燃并且無毒。清潔生產技術具有許多優點，其產品清潔無毒，不管是對環境還是對人體都是安全的。

2、結合生物技術的應用

生物技術領域包括有細胞、微生物和酶的技術范疇。它在化工領域的應用主要包括兩個方面，化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內作為一種催化劑具有高效性和專一性，廣泛參與到生物合成的各個過程。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領域使用到生物技術。綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術，使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數直接來源于動植物，之后才發展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中，催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業酶。酶與一般的化學催化劑相比，具有無污染、反應條件溫和產物性質優良等優點。

3、生產環境友好型產品

綠色化學工程的生產也可以生產出來符合社會發展的環境友好型的產品。它的生產的出現，在很大程度上做到了對環境的保護作用。在社會中，人們隨時隨地都可以買到放心的“綠色”產品，不僅維護了自身的健康，同時也是在為社會做著重大的貢獻，這樣一舉兩得的事情，若是真的能夠實現，對國家的發展和社會的進步影響的意義也是十分巨大的。

結束語

在綠色化學工程與工藝中采用無毒無害的原料，使用節約減排的生產工藝，采取清潔生產的技術，可以有效地使化學工業產品的破壞性降低，實現人與自然的和諧，達到產品與生態之間的互補。因此，開發和研究綠色化學工程與工藝是影響當代化學工業發展的決定性因素之一，成為了可持續發展的重要前提。

參考文獻

[1]蔡永宏.淺論綠色化學工程與工藝,創建高效、節能、清潔的未來化工廠[J].化工管理.2013(24)：27-28.

篇3

關鍵詞：化學工程與工藝；專業；就業方向

化學工程與工藝專業是一個極富創造性、挑戰性的重要工業領域，能在化工、石油、能源、輕工、冶金、醫藥、微電子生產、食品和環保等多領域行業，從事產品的研制開發與評估、過程工藝與裝置的設計放大、過程科學研究、高等工程教育、生產過程的控制及經營管理等方面工作的高級工程技術、教育教學和管理營銷人才，具有技術密集、人才密集、資本密集的特征，特別是二十一世紀的化學工業在向“綠色化工”方向發展的同時，對知識的交叉滲透、產業的相互交融提出了更寬更深的要求，該專業就是為了適應面向二十一世紀化學工業發展而設置的一個厚基礎、寬口徑、適應性強的大專業。本專業旨在培養德、智、體全面發展，具備在工業界、科技界、政府及行業機構中擔任重要職務的基本素質，掌握化工生產技術的基本原理、專業技能與研究方法。

通過上述闡述，我們簡單了解到了化學工程與工藝的定義，在一些重要領域的關鍵作用。下面就讓我們分開來解讀化學工程和工藝在哪些領域起到了什么作用，在工作中，如何將資源更好的利用？

化學工程與工藝就是研究化學工業生產過程中的共同規律，并用化學方法改變物質組成或性質來生產化學產品的一門工程W科。簡單來說，也就是化學在工程實際中的應用。該專業主要開設高等數學、無機與分析化學、有機化學、物理化學、高級語言程序設計、化工原理、化工熱力學、化工分離工程、儀器分析、化工設計、化學反應工程、化工工藝等課程。其中英語、化工原理、化學反應工程、高等數學為學位課程，參加省自學考試。

化學工程與技術學科是從19世紀末由于化學品大規模生產的需要而形成和發展的。當時，為了化工生產的高效和大型化，根據典型的化學工藝和設備中出現的一些具有共同屬性的工程問題，形成了單元操作的概念。20世紀50年代后發展的傳遞過程原理和化學反應工程使化學工程學科上升到了新的階段。人類穿的各種合成纖維的衣物，吃的各種食物的包裝加工，住的房屋的水泥鋼材，以及人們開車所用的石油天然氣，都是化工研究的方向。中科院院士陳洪淵就曾經評價化工產業為“國之重器”，能創造出數千萬個“新物種”。譬如說，1909年哈伯發明的合成氨技術使世界糧食翻倍，解決了世界上一半人的溫飽問題。1995年我國的化學纖維產量為330萬噸，其中90%是合成纖維，這一化工技術的應用，使大多數人免于挨凍。

當今社會，化學工程與工藝也應用到多個領域，如分析化學師、食品化學師、化妝品研發員、醫藥技術師等職業，這些職業你肯定聽說過，但不一定想到他們與化學工程與工藝專業相關。總體來說化學工程與工藝專業的就業領域還是相當廣泛的。畢業生能在化工、能源、信息、材料、環保、生物工程、輕工、制藥、食品、冶金和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面工作。一般主要的主要就業方向可以從一下幾個方面來看：

首先，可到科研院所、高等院校從事化學工程與工藝相關科研、教學等工作。不過這需要該專業學生具備一定的科研水平和較高的學歷。

其次，到化工類、石油類、輕工類、車輛化工、建筑機械、制藥、食品、涂料涂裝等相關的科研單位、企業、公司從事應用研究、精細化工產品的開發、設計、生產技術和科技等工作。化工行業有很多知名的企業如美孚、殼牌、巴斯夫、中石油、中石化等。當然，除了這些大企業外，一些冶金、化纖、煤炭、橡膠等化工企業也是畢業生不錯的選擇。化工行業是個講究經驗和積累的行業，技術和經驗是技術型人才的資本，對于剛走出校門畢業的學生來說，一般需要一個相當長時間的經驗積累，從基層做起，讓理論和實踐充分的結合后，才能謀取個人職業更好的發展。

再次，可以在相關化工類企業從事銷售、管理等工作。除了走工藝、研發、質量檢驗等技術人才的道路外，該專業復合型銷售和管理人才在人才市場中也特別受歡迎。關鍵是如何取得化工類技術以外的教育背景和從業經歷。化工貿易、管理人才基本都需要是化工專業出身，同時熟知貿易規則和單位業務，還必須具備耐心細致，和較強的語言表達能力。

國家教育部曾公布的化學工藝與工程專業就業狀況顯示，該專業2013年全國普通高校畢業生規模在28000-30000人，近三年全國就業率區間在90%-95%之間，屬于就業率較高專業。

據調查，相關從業人員都表示，化工專業畢業生要找到一份工作并不難，但找什么樣的工作就因人而異了。由于化工各個方向分類較細，各個大學都有自己擅長的專業方向。如有些學校側重石油化工、煤化工；有些側重醫藥化工；有的則偏重金屬冶煉或精細化工等。另外，還有一些人對化工就業存在這樣的誤區，擔心學這個專業畢業后要去挖煤、煉石油。實際上，傳統的石油化工、煤化工只是其中的一個就業方向，如果你對這個方向不感興趣，還有更廣泛的領域可供選擇。如可以選擇和人們生活息息相關的精細化工，我們用的洗發水、洗面奶、沐浴液的研發生產都是化工的主要就業領域。還有食用油、巧克力等食品加工企業，香水、化妝品、奢侈品制造等也是化工很好的就業方向。目前我國經濟建設水平不斷提升，涉及綜合技術項目的開發工作節奏也顯得急躁起來，對于化工專業建設工作人員來說，需要聯同系統性的設施布置和先進實驗驗證項目開發，積極穩固綜合人力資源的開發動力，為我國相關行業的發展提供更加優質的貢獻力量。

除了化學工程與工藝在工作上的應用外，可以說，我們日常生活中的“衣、食、住、行”樣樣都離不開化工產品。化學工業已經成為國民經濟重要的基礎性產業，它為農業、能源、交通、機械、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農業和人民日常生活提供保障和配套服務。同時它還是工業經濟中最具活力，有待開發且競爭力極強的一個行業。老人常說，“三百六十行，行行出狀元”，不管研讀什么專業，都有一定的優勢和特點，只要潛心學習，任何領域都可以走出一片輝煌的天地。

參考文獻：

篇4

關鍵詞：工程技術；化學反應；應用技術

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2015）04-0025-01

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。化學工程技術在化學生產中的應用已涉及到各行各業，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.促進化學工程技術發展的對策

3.1 著眼全局提高化學工程技術水平。化學工程科學近年來的發展趨勢已經明顯地呈現與多學科交叉的現象，要進一步促進化學工程技術的進步，就要從全局出發綜合考慮與化學工程交叉的各個領域的情況。要統籌考慮各個領域的運用，做好整體的規劃，協調各項科學的開發利用。并且統籌現有領域的同時積極開拓新的研究領域，使各個學科領域相互促進，最后實現共同發展。

3.2 提高化學工程機械設備研究水平。機械設備是提高一項技術必須具備的，先進的機械設備能為更高水平的技術研究硬件支持。但是相對而言，目前化學工程技術方面的機械設備還比較落后，應該加強研究力度，向世界化學工程技術研究的機械水平靠近。有了這些高科技水平的機械設備，在化學工程技術領域趕超世界水平指日可待。

篇5

關鍵詞：化學工程；節能；綠色化學；工程工藝

中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A

前言：進入21世紀以來，環境問題越來越嚴重，而且，隨著人口的繼續增加，能源的持續減少，不可再生資源已經臨近枯竭，生活垃圾核工業污染物也在無情的破壞著生態環境，人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學生產過程中，通過不再使用有毒、有害的物質，不再產生以及處理廢物，生產無污染無傷害的目的正是綠色化學的設想。這雖然只是設想，但通過改進化學技術和方法，是可以達到減少有危害的化學產物的，綠色化學工程與工藝正是為了保證人類健康、生態環境，為促進化學工業節能目標而實施的。

一、綠色化學工業的概念

總結我們前面所闡述的，我們可以把其定義為無污染化學，所以在進行綠色化學工藝的過程中所產生的某種手段就是綠色化學工業技術，利用其原理從根源對普通化學反應產生的破壞進行整治。就綠色化學的特點來說，有以下兩點，第一，綠色化學的本質就在于適中保持人與自然的和諧相處，近幾年的快速發展而導致的環境破壞也就加速了綠色化學的快速發展；第二呢，綠色化學形成的結果是對環境友好的，綠色化學可以漸漸對付各種環境中產生的不利人類和自然發展

的因素。

但是究其根基，綠色化學是對環境的保護以及防范；而我們所說的環境化學就是對預防之后而無法達到效果的環境進行進一步的革新和處理，所以綠色化學和環境化學在起點和終點都是不一樣的。那么在其反應過程中，對于有害物質進行擯棄，就可以制止不利產物的生成，但是在當前發展來看，這種想法只停留在表層，但是我們相信，通過科學家們的不斷努力，這種想法終究會實現的。

二、傳統化學與綠色化學的根本區別

化學可以理解為是研究從反應物向其生成物轉化的的科學。傳統化學在一定程度上是以資源過渡消耗和環境嚴重污染為代價的先污染后治理的化學工藝，其導致的危害是資源不可再生和環境污染，嚴重地威脅著人類生存和可持續發展，如目前全世界每年產生的廢物達3-4 億噸；而綠色化學（也稱為環境友好化學）是從源頭上防止環境污染的新興科學。雖然傳統的化學與綠色化學都為人類生活做出了巨大貢獻，但綠色化學的根本思想是運用高選擇性和原子經濟性的反應，使用無毒無害的助劑、原料，生成環境友好的產品，而且經濟合理，從而在節約資源的同時變廢為寶。

綠色化學是對傳統化學思維模式的革新和發展，也就是說，綠色化學可簡單地描述為在化工生產反應過程中，改變了傳統化學的“先污染后治理”，是“從源頭上消除污染”，盡量不使用有毒有害物質，并減少或不生產廢棄物和有毒有害物質。近年來的綠色化學發展，充分體現了綠色化學與可持續發展之間的密切關系，

因此，綠色化學也被稱為“綠色與可持續化學”。

三、綠色化學應遵循的基本原則

1、污染預防優于末端治理污染；

2、盡可能的不用分離溶劑、試劑等輔助物質，若是不得已使用時，也應該是無毒、無害的；

3、在采用生產方法中盡量不使用和不產生對人類健康和對環境有毒有害的物質；

4、合成方法應具原子經濟性（atom economy），原料分子中的原子更多或全部地進入最終的產品是原子經濟性的核心目標。綠色化學的原子經濟性有兩個顯著有點：一是最大程度地利用了原材料，二是最大程度地減少排放廢棄物；

5、使用高選擇性的催化劑優于化學計量試劑；

6、生產過程能耗應最低且在溫和的壓力和溫度下進行；

7、設計具有高使用效益、低環境毒性的化學品；

8、在技術可行和經濟合理的前提下，盡可能地使用可再生原料；

9、盡量減少或避免非必要的衍生反應步驟（如使用物理化學過程、屏蔽基團、保護復原的臨時性變更等）；

10、選擇參與化學過程的物質，盡量避免發生意外事故的風險；

11、化學產品在使用完后應能降解成可以進入自然生態循環無害的物質；

12、發展適時分析技術以監控有害物質的形成。

四、綠色化學工程與工藝的開發

傳統的化學工程與工藝對有害污染物的處理很被動，有滯后性，并且達不到根除污染物的效果，不但治理成本高，而且治標不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫，雖然凈化了氣體，卻把污染物轉化成了廢渣廢水，不但沒有解決問題，反應復雜了處理方式。綠色化學工程與工藝，以零排放、清潔生產為原則，從化學反應著手，對污染進行有效的防止和控制。

1、采用綠色化學原料

化學生產原料是決定化學生產流程和工藝的主要因素，傳統化學工程采用的綠色原料大多為不可再生能源，選取這種化學材料，不僅增大了我國不可再生能源的消耗量，同時也增加了化學生產污染物質的排放量，所以采用綠色化學原料是綠色化學工程重點研發項目，選用可再生、無污染的化學原料，如自然物質、綠色化學物質等。苞米桿、蘆葦、纖維植物等農副產品廢棄物，這些物質是典型的綠色化學原料，將其投入到化工生產中，可以轉化成醇、酮、酸類的化學品，在轉化過程中，這些化學原料只會產生氫氣，不會產生任何有毒、有害物質。

2、采用高效高選擇性的反應原料

對于化學工業來說，化學反應是決定化學工業生產過程中生產成本和生產難度、充分利用化學資源等各方面的重要性因素。可以降低工業生產的成本，而且能夠提高產物純度，減少無效反應產物的排放，節約化學資源，在化學工業中，有機物的反應復雜，研究機制不確定，所以選擇合適的反應原料，不斷提高工業技術是對化學工業的發展有著重要的意義。

3、提高化學反應的選擇性

烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工工業中時常發生這種反應，但是，它的生成物不穩定，很容易被進一步氧化，生成H2O和CO2。在各類的催化反應中，此反應一般不會被選擇，因為有時生成物中還會存在同分異構提，不利于得到最終產物，所以，為了簡化生產，一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產品和純化產品的難度，還提高了反應的選擇性，還能夠起到降低成本，節約資源，減少環境污染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性，比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，就可以應對不同的烴類氧化反應。

4、采用無毒無害的化學催化劑

近年來，化學反應越來越多的應用到了工業化的生產中，而催化劑對提高反應速率有著明顯的效果，所以開發新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學工藝的發展方向之一。如今，相關部門都在研發新的烷基化固相催化劑，此外，分子篩催化劑也得到了很好的開發和應用。

五、尋找高效綠色的化學催化劑對提升工業生產水平的作用

1、 污染治理

目前，化學工業有其是石油、化工、煤炭等重工業對環境造成重大污染，危害生存環境，破壞原有生態平衡，威脅人類生存。引起國際上廣泛關注，美國

1996年設立“綠色化學挑戰獎”表彰在綠色化學領域中做出貢獻的人。綠色化學的目標就是從化學生產的源頭上實現環境治理，消除環境污染，綠色化學改變了傳統化學工業先污染后治理的模式，實現預防、監測、零污染，預先環境治理，保護環境，資源可持續發展。

2、優化資源

化學工業絕大多數工藝都是上個世紀開發的，受技術發展的限制，化工領域是勞動密集型產業，高耗能、重污染、浪費原料、勞動力成本高，對大氣、水和土壤等環境排放高。使產品成本中附帶原料浪費、能源消耗、污染治理等成本。據統計，美國化工業1992年用于環保經費達1150億美元，治理污染經費達7000億美元，化學品銷售中資源節約和環境治理成本提升。綠色化學從約資源方面，提高使用效率，減少環境破壞，降低新產品經濟成本，有利于倡導節約型社會。

3、節能減排

節能減排就是節約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。世界各國都制定了相關計劃來實現這一目標，美國綠色化學目標：2020年將廢棄物減少40-50%，化學生產行業消耗原材料降低20-25%。日本制定新陽光計劃，在環境化學領域倡導綠色技術，減少環境污染，發展減排新技術應用。中國2006年提出降低能源消耗和對外石油依賴，希望2010年，單位GDP能耗比2005年降低兩成、主要污染物排放減少一成。2013年國家發改委表示，為確保今后節能減排目標、推進綠色低碳發展，深入推進節能減排各項工作。綠色化學正是實現節能減排和環境保護重要工具。國家倡導在重點領域節能減排，推進企業節能低碳行動，開展綠色化工行動，加強環境治理，加大治理力度，引導循環經濟，著力增強全民節能減排意識，實現共創和諧社會，建設美好家園。

4、化學工業中綠色化學的應用

綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染，做到完全無公害無污染，因此它又被稱為清潔化學，應用范圍廣泛，它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科。工業中化學反應發生的條件一般都是高溫高壓，在反應過程中，只有適宜的溫度和壓力才能使用現代化學工業的技術，另外加上綠色化學的高效催化劑，這項工程才得以不斷發展。例如上文提到的低維材料碳納米管，催化裂解反應中有很大的化學功效。

5、化學工業中綠色化學和現代生物結合的應用。

講到了催化劑，這就涉及到另外的技術性學科生物技術。生物技術的就是高科技與高端專業知識結合的產物，學科內又分為細胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學產業中主要應用于生物化學。在化學工業生產過程中，選取有機的生物材料，主要是動植物的原料，另外也會采用他們經過上千年演變的產物―地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑，分別由人工合成以及采用天然動植物的生物酶。這樣能夠滿足現代化學工業發展的需要，同時也能切合可持續發展的指導思想，節約能源，維持現在生態平衡的狀態，推動化學工業發展。

六、結束語

綜上所述，可持續發展在當今社會顯得越來越重要，因此化學工業生產中也要遵循這個指導性思想，采用選擇性高的原材料，節能減排，利用高新化學催化劑，最大程度的減少污染物排放，不斷增高有效產物純度，在資源有限的前提下，保護生態環境，維護現有的生態平衡。綠色化學在整個化學工業的發展中，有著實質性的意義，高新技術性產物催化劑的使用能改變現有產業結構和傳統的生產過程，加速化學工業發展。

參考文獻：

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[2]李麗，王超. 論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J]. 化工管理，2014，05.