绿色化学工程范例

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：化学工业在近年来得到快速的发展，国民经济在一定程度上也受到化学工业发展的影响而得到增长。然而，化学工程与工艺的自动化发展在当前仅处于初级阶段，还需加强对化学工程与工艺的自动化来加强分析研究。本文简要概括化学工程与工艺自动化并分析当前发展现状以及未来发展趋势，希望为有关专业人士带来一定的参考与借鉴。

关键词：化学工程与工艺；自动化；发展趋势

技术应用是发展化学工程与工艺过程当中必不可少的环节，通过技术应用能够促进创新改革化学工程与工艺，尤其是在当前科技繁荣，愈加高新的情况之下，只有通过借助先进的科技手段才能够实现传统化学行业模式转变为新型，适应于当下发展背景的模式，从而有利于长远的发展化学工业。在化学行业当中基于自动化发展的化学工程与工艺是几年来出现的的重要产业，其具备的技术优势能够促进推动化学行业改革，是化学行业当中不可或缺的一部分。以往的化学工业存在不合理的应用导致生产率下降且对环境造成了一定的污染，对化学行业的发展产生了极大地限制。因此，在化学工程与工艺中引入自动化技术能够最大限度的发挥利用能源的功能，并应用环保绿色能源促进发展经济，从而使经济与环境得到绿色协调发展。化学工业目前的发展方向向化学工程与工艺的自动化发展。以下主要围绕着化学工程与工艺自动化展开简单的分析与探讨。

1.化学工程与工艺自动化概述

(1)化学工程与工艺自动化特点

在发展化学工程与工艺的自动化趋向过程中充分结合了多门学科如数学、化学以及物理学等学科的特点。在不断发展自动化的过程当中，严格遵循相关工业经济所设立的基本准则。自动化的特点是最为明显的，自动化的运用十分广泛，化学工程和工艺通过自动化发展能够得到快速发展且效率得以提升。在传统发展过程中由于低下的自动化水平导致发展化学工程与工艺时受到诸多的限制和一系列影响，不但发展速度慢，且对于所面临的一系列困难和问题均得不到有效合理的解决方案。但随着不断兴起的化学工程与工业自动化发展，在很大程度上改善了这些状况。随着自动化的快速发展，提出了更高的技术掌握要求和标准，人们在应用实践过程中，必须具备丰富的实践能力，掌握实践技术和强劲的理论知识。不但如此，计算机技术也密切的影响到化学工程与工艺的自动化发展进程，这就表明，在发展过程中还需要具备计算机基础操作能力。计算机技术为化学工程与工艺的自动化发展打下夯实的有利基础，对于人们的生活以及工作都提供了巨大的便利，化学工业的生产效率也得到有效的提升。

(2)化学工程与工艺自动化应用

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】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：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：传统的化工工程对环境造成很大污染，在当今倡导绿色发展的主流下，对化工行业形成巨大挑战，为了改善化工工程工艺，使绿色化工技术真正的在化工工程工艺中有效的应用，因此要做到节能减排，要积极体现出化工工程的绿色、节能，对化工原料、废物及溶剂等材料进行绿色处理，有效避免化工材原料对生态环境造成污染。

关键词：绿色；化工环保；技术；环境治理

化工行业是我国重要的行业之一，在国民经济发展过程中起到重要作用。在日常管理中要意识到绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用，严格管理生产过程。合理的利用工业原料，认真做好资源保护，制定合理有效的工业节能管理措施，强化主体责任，积极营造绿色，节能的氛围，给人们创造一个优良的生存环境。

1绿色化工技术内涵

绿色化工技术是一种低污染技术，在化工行业中有着十分重要的作用，绿色化工技术的应用可以有效地减少化学生产过程中的污染，控制生产中有害物质的排放，是对化工工程工艺的深层研发，以有效控制对环境的不利影响，由于化工工业对环境有很大影响，减少生产过程中废弃物的排放、最大限度地降低对环境的破坏，在减少生产成本的同时提高生产效率，就必须深入研究绿色化工技术，将绿色化工技术真正的应用到化工工业的生产中，将绿色生产作为行业的发展方向。

2化工绿色化工技术应用的必要性

在科学技术不断发展进步的背景下，石油化工行业也迎来了发展的新契机，为了摒弃传统工业污染带来的社会问题，在行业发展进程中积极融入绿色化工技术十分关键。借助绿色化工技术能从根源缓解污染严重的现状，并且能推进社会有序发展。常规化的绿色化学产品就是在化学反应过程中对原料绿色化进行的控制和处理，能避免环境的破坏和污染，整体化学结构和运行机制更加有效。也就是说，在石油化工项目中运行绿色化工技术体系，能为后续化工产业的绿色化发展奠定坚实基础。在石油化工项目中应用绿色化工技术，能最大限度地发挥资源和能源的实际机制，建构完整的化工项目和运维体系，优化管控效果和管理水平，为后续项目的全面发展提供保障。

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：毕业设计环节是化学工程与工艺专业本科教学阶段最后一个重要的实践教学环节。结合石河子大学与华东理工大学“1+2+1”联合培养生的实际情况，探索实践大四前完成毕业设计工作。分析了目前毕业设计环节在培养模式上存在的选题盲目性、培养片面性以及指导教师工程经验不足等缺点。根据“新工科”教育范式对工程科技人才的培养要求，结合化学工程与工艺专业特色，依托“全国大学生化工设计竞赛”，联合培养生与本校生共同进行统一任务的毕业设计，进行了毕业设计教学模式的探索与实践，建设一支由高水平教师、企业高级技术人员组成的双师型指导教师队伍，从而更好的提升学生的综合能力及职业素养。

关键词：毕业设计；持续改进；新工科；融合发展；联合培养

引言

自党的十八大召开，我国加速升级转变经济产业，提出“新工科”就是国内面临新经济蓬勃发展对工程教育改革和发展提出新挑战的积极回应。当前，石油和化学工业是我国国民经济的能源产业、基础原料产业和支柱产业，但始终面临着节能降耗、保护环境、清洁生产和绿色低碳可持续发展的挑战和要求。中共十八届五中全会提出“创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展”的新发展概念，这对整个油田开采及化工过程中“新工艺、新设备、新材料”的开发设计提出了更高的要求，对于油田工作者及石化工作者的专业知识水平、工程实践能力、团队协作意识以及创造性思维同样提出了更高的要求。随着新工科理念的日益深入，产学研协同育人计划项目的实施，为传统工科专业的建设提供了新的思路。如何使传统专业能够适应和服务于新技术、新产业、新经济的发展，培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才是当务之急。华东理工大学化学工程与工艺专业立足上海，面向全球，服务全国，培养符合行业发展和区域社会经济建设需求，能够承担社会责任、具有创新意识和工程实践能力的化学工程与工艺技术人才。石河子大学化学工程与工艺专业面向西部，在新生入校时考试选拔优秀学生赴华东理工大学开展大二、大三两年的联合培养，大三结束后返回石河子大学学习生活。石河子大学长期重视对化学工程与工艺专业本科生的工程能力培养，自2005年化学工程与工艺专业首次招生以来，从内涵建设上始终强调化工人才关键还应拥有良好技能与工程实践能力，含终身学习、自我发展能力，独立工作、解决问题能力，工程过程设计、工程过程开发的能力。经过联合培养近十年的实践，这一化学工程与工艺专业高校联合培养模式实施效果极好，成效显著，从人才培养、师资建设（访问进修、学历提升）、专业影响力等多方面综合提升了石河子大学化学工程与工艺专业的办学水平，培养出一大批优秀的化工人才服务于地区经济发展。更为突出的是本专业2013年成为国家卓越人才培养计划试点专业，2017年1月通过国家工程教育专业认证，成为新疆第一个正式通过工程教育专业认证的化学工程与工艺专业，并于2020年通过第二轮复评，专业的快速发展和建设成效，得到了认证专家的充分肯定与好评。化学工程与工艺专业2019年入选首批国家级一流本科专业建设点，所依托的化学工程与技术一级学科2011年获批硕士授权点，2012年获专业硕士授权点，2017年成为新疆自治区高原学科，2017年成为国家一流学科，2018年获批博士授权点。然而，如何在发展中能进一步重视持续改进综合集中实践课程的毕业设计环节值得我们每一位老师进一步思考。因此，如何在高校培养中能有效提高体现这些能力的毕业设计质量，这对提高化学工程与工艺专业本科生的综合素质具有重要意义。

1.毕业设计的现状

(1)毕业设计的设置。设置较为合理的人才培养体系满足化工专业学生综合能力的培养。我校化学工程与工艺专业毕业设计要求保证每位同学都经历大设计（10周，6学分）和大论文（14周，8学分）的综合实践训练。在化学工程与工艺专业的教育中，始终重视设计指导教师队伍的建立，需要专业基础扎实、工程能力厚实、教学经验丰富的中青年队伍。化工专业自2005年学院建院同年招生，教师经过专业培训、科研和教学实践的积累，已形成了具有较强的工程知识背景和科研方向、稳定的工程教育课程、工程设计和工程实践的教学和研究团队。为进一步使化工专业学生能更系统地掌握工程设计的专业基本知识。专业培养方案分学期第三学期开设“化工设计概论”和第六学期开设“化工设计”，改变了以往设计理论教学集中进行，将集中教学和分组指导相结合，尤其是毕业设计的进行和“化工设计”课程的开课同步进行，特别是围绕“全国大学生化工设计竞赛”，针对性强，效果好。同时，为了提高化工类工程软件在毕业设计应用效果，在第六学期开设“化工过程模拟”课程，更进一步培养学生掌握工程软件提高分析问题、解决问题的能力。课程通过采用Aspen软件教学，提高学生对设计深层次认识，可与应用相结合扎实培养学生计算机应用开发能力，为培养基础扎实、适应性广的化工高素质人才起到了很好的作用。针对于联合培养生，用共同的毕业设计环节衡量评价与本校学生能力的达成，高效促进我校教师设计水平的提升。

(2)专业毕业设计存在的问题。目前，普遍高校的毕业设计在选题上具有一定的盲目性、片面性。化工毕业设计选题由教师拟定，难以统一评价选题的难易，不能针对学生因材施教，学生缺乏对自己能力正确评估，开展效果不佳。因此，因该专业毕业设计是以每年全国大学生化工设计大赛为契机，进行毕业设计的选题以及按照设计大赛的要求组队完成各项设计任务，所以学生在第六学期就开始进行毕业设计且利用课后时间进行相关的设计工作，在七月中下旬进行设计作品的最终提交参赛，第七学期再对设计作品进一步完善，最终上交留档。毕业设计培养存在片面性。个别学生态度不够端正，有“等”“靠”“混”心理，认为专业系及学院为了毕业率、学位率，毕业设计环节的指导教师不会为难总会通过，不从自身能力及毕业要求出发主动的提升自己的能力，从而影响质量和自身能力的培养进度。同时，毕业设计指导教师和学生更多是关注毕业设计的最终成果，在过程中易忽略图纸、文档等规范性等细节，人才培养中的踏实严谨能力欠缺。指导教师的工程实践经验尚显不足，不能做到与时俱进。因毕业设计属于一个开放实践环节，学生自主学习很重要，并能具有较好的沟通能力充分展示成果。在毕业能力培养中，常忽视了专业学生自主学习探索、沟通交流等能力的培养，而经常将原因归结于学生个人。因此，对指导教师的工程实践经验要求应提高，教师自身工程设计能力做到了与时俱进，对于引导学生、提升学生的毕业要求达成度是具有关键作用的。