論化學(xué)工程與工藝未來的發(fā)展趨勢(shì)

論化學(xué)工程與工藝未來的發(fā)展趨勢(shì)摘要：從化學(xué)工程與工藝發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，討論化學(xué)工程與工藝發(fā)展的趨勢(shì)。自動(dòng)化、清潔生產(chǎn)、創(chuàng)新化以及新型能源的開發(fā)是化學(xué)工程與工藝的發(fā)展趨勢(shì)。期望能夠引起相關(guān)工作者的思考，對(duì)相關(guān)工作者有所幫助。關(guān)鍵詞：化學(xué)工程；工藝；創(chuàng)新化；新能源化學(xué)工程與工藝概述化學(xué)工程（簡(jiǎn)稱化工）包括石油精煉工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)、金屬材料制造工業(yè)、食品加工工業(yè)、塑料制造、纖維制造等傳統(tǒng)的化工制造工業(yè)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)工程還囊括了納米技術(shù)等高新技術(shù)以及生物制藥等新興工程?；な俏覈?guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分?；楣まr(nóng)業(yè)的發(fā)展提供所需的各類原材料，是國(guó)家農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力；化工為人們提供衣食住行的保障，與人們的生活休戚相關(guān)；化工為國(guó)防提供尖端的高新技術(shù)材料，能夠鞏固我國(guó)國(guó)防。總之，化學(xué)工程的發(fā)展與我們休戚相關(guān)，本文將從化學(xué)工程及工藝的發(fā)展現(xiàn)狀展開分析，進(jìn)而探討化學(xué)工程及工藝發(fā)展的趨勢(shì)?；瘜W(xué)工程與工藝發(fā)展的現(xiàn)狀化學(xué)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分?；瘜W(xué)工業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力是人們衣食住行的保障，是國(guó)防的堅(jiān)實(shí)后盾。我國(guó)化學(xué)工程及工藝存在著生產(chǎn)工藝落后，資源能源利用率低，環(huán)境污染大，產(chǎn)能低，管理模式落后等問題。在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與產(chǎn)生的環(huán)境污染問題之間的關(guān)系，也日益引起了廣泛的關(guān)注。我國(guó)化工企業(yè)發(fā)展較晚，技術(shù)及工藝相對(duì)落后，導(dǎo)致了能源利用效率低、污染物排放量大。并且我國(guó)化工行業(yè)節(jié)能環(huán)保意識(shí)比較薄弱，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的觀念比較落后；化工企業(yè)缺乏專業(yè)的節(jié)能減排專業(yè)人才的指導(dǎo)、節(jié)能減排理論知識(shí)和實(shí)際生產(chǎn)的脫節(jié)等給我國(guó)化工企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)帶來的阻礙。當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，各行各業(yè)的不斷發(fā)展，局勢(shì)變化波詭云譎，競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，但伴隨著激烈競(jìng)爭(zhēng)的是空前的機(jī)遇。我國(guó)化學(xué)工程及工藝應(yīng)該緊跟時(shí)代的步伐，對(duì)現(xiàn)有化學(xué)工藝及技術(shù)進(jìn)行更新、創(chuàng)新，改變傳統(tǒng)的化學(xué)工藝發(fā)展模式。化學(xué)工程與工藝未來的發(fā)展趨勢(shì)在新時(shí)代背景下，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，化學(xué)工程與工藝向著自動(dòng)化的方向發(fā)展。自動(dòng)化水平的提高能夠顯著提升生產(chǎn)的效率，擴(kuò)大化學(xué)工程及工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。自動(dòng)化信息的管理，能夠?qū)ιa(chǎn)工況進(jìn)行實(shí)時(shí)的準(zhǔn)確監(jiān)控，使化工生產(chǎn)隨時(shí)都處在安全的狀態(tài)下；化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中開展清潔生產(chǎn)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，節(jié)能減排的是化學(xué)工程與工藝發(fā)展的必然趨勢(shì)；創(chuàng)新能夠以改善傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，提高化學(xué)工程的生產(chǎn)效率，創(chuàng)新思維的應(yīng)用時(shí)化學(xué)工程與工藝發(fā)展的另一必然趨勢(shì)；隨著工業(yè)的發(fā)展，資源的消耗量在不斷增加，資源的枯竭也成了人們不得不面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問題，現(xiàn)代化學(xué)工程與工藝著力于新能源的開發(fā)，緩解能源壓力，是化學(xué)工程與工藝發(fā)展的另一個(gè)方向。自動(dòng)化在新時(shí)代背景下，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，化學(xué)工程與工藝向著自動(dòng)化的方向發(fā)展。自動(dòng)化水平的提高能夠顯著提升生產(chǎn)的效率，擴(kuò)大化學(xué)工程及工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。化學(xué)工程及工藝的自動(dòng)化發(fā)展，為化學(xué)工程的研究開拓了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。在科技日新月異的快速發(fā)展的時(shí)代，化學(xué)工程應(yīng)該乘著科技這艘航船，提高化學(xué)工程的自動(dòng)化程度，提高化工生產(chǎn)效率。例如MES（即生產(chǎn)化的信息管理系統(tǒng)）該系統(tǒng)能夠?qū)どa(chǎn)車間的日常生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行全面系統(tǒng)化、自動(dòng)化的管理模式。MES系統(tǒng)對(duì)化工生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常情況，能夠提高生產(chǎn)過程的安全性；MES也能對(duì)化工企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)車間生產(chǎn)原料的庫存進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)充，保證生產(chǎn)；MES系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化工產(chǎn)品的包裝過程的自動(dòng)化，提高化工企業(yè)人工對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行封包的效率。自動(dòng)化信息的管理，能夠在化工生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)全方位的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的異常情況，及時(shí)進(jìn)行科學(xué)的診斷，在必要時(shí)進(jìn)行緊急急停處理，排除故障，保障生產(chǎn)的安全。自動(dòng)化管理系統(tǒng)能夠監(jiān)控化工生產(chǎn)的全過程，對(duì)生產(chǎn)工況進(jìn)行實(shí)時(shí)的準(zhǔn)確監(jiān)控，使化工生產(chǎn)隨時(shí)都處在安全的狀態(tài)下。實(shí)行清潔生產(chǎn)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排化學(xué)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。但受到化學(xué)工藝水平的限制，導(dǎo)致化學(xué)工程同時(shí)又是高能耗、高污染的工業(yè)，人們?cè)谡務(wù)摶瘜W(xué)工程發(fā)展時(shí)總與環(huán)境的污染聯(lián)系起來，似乎化學(xué)工程的發(fā)展必然會(huì)以環(huán)境的犧牲作為代價(jià)?；て髽I(yè)在生產(chǎn)過程中開展清潔生產(chǎn)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，節(jié)能減排的是化學(xué)工程與工藝發(fā)展的必然趨勢(shì)。清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)為我國(guó)化工企業(yè)的發(fā)展開辟了新的方向，在減少化學(xué)生產(chǎn)中污染物排放的同時(shí)，有利于提高化工生產(chǎn)效益。清潔生產(chǎn)強(qiáng)涵蓋于化工生產(chǎn)的整個(gè)生命周期，從產(chǎn)品的搖籃到墳?zāi)埂；どa(chǎn)選擇清潔的原材料，清潔的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)清潔的產(chǎn)品。清潔生產(chǎn)首先從源頭保證原材料及能源的清潔，比如在化工生產(chǎn)過程中采用清潔的天然氣或者電能為能源代替燃煤、燃燒生物質(zhì)能源，這將會(huì)極大地減少氮氧化物及二氧化硫的產(chǎn)生，減少對(duì)大氣的污染。另一方面，電能及天然氣比煤炭和生物質(zhì)熱值更大，能夠?yàn)榛どa(chǎn)提供穩(wěn)定的能源，保障生產(chǎn)。生產(chǎn)工藝采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，能夠減少生產(chǎn)過程中的產(chǎn)污點(diǎn)。清潔的產(chǎn)品則指產(chǎn)品的使用過程中和使用完畢以后的回收過程中，都能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排，減少對(duì)環(huán)境的污染。循環(huán)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)調(diào)“減量化、再循環(huán)、資源化”，通過廢物回收進(jìn)行再利用，實(shí)現(xiàn)廢物的資源化。循環(huán)經(jīng)濟(jì)在提高資源利用率的同時(shí)，降低了環(huán)境的負(fù)載。最終實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)效益與環(huán)境效益的雙贏。創(chuàng)新化創(chuàng)新是發(fā)展的不竭動(dòng)力，化學(xué)工程在發(fā)展中，注入創(chuàng)新思維，能夠使化學(xué)工程及工藝能夠不斷更新，不斷與時(shí)俱進(jìn)。如果不注重創(chuàng)新，固守陳規(guī)，將會(huì)被時(shí)代所淘汰。比如，在化工生產(chǎn)中較為常用的分離方法就是蒸餾法與萃取。蒸餾法是根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，將待分離混合物加熱，使其沸騰，根據(jù)蒸發(fā)出來的先后順序進(jìn)行分步收集。萃取則是根據(jù)待分離物質(zhì)在兩種物質(zhì)中的溶解度的不同，用溶解度高的萃取劑將其從混合物中提取出來。傳統(tǒng)的分離方法，雖然工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較少。但是耗時(shí)較長(zhǎng)，提取分離的效率較低，不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的速度。而膜分離技術(shù)是根據(jù)膜的對(duì)物質(zhì)通過的選擇性差異，實(shí)現(xiàn)混合物質(zhì)的分離。不僅能夠提高分離效率，還能夠擴(kuò)展化學(xué)工程的應(yīng)用領(lǐng)域。新能源的開發(fā)隨著工業(yè)的發(fā)展，資源的消耗量在不斷增加，資源的枯竭也成了人們不得不面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問題，現(xiàn)代化學(xué)工程與工藝著力于新能源的開發(fā)，緩解能源壓力，是化學(xué)工程與工藝發(fā)展的另一個(gè)方向。比如燃料電池的開發(fā)利用。燃料電池是一種把燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是一種新的發(fā)電技術(shù)。燃料電池能夠?qū)崿F(xiàn)燃料化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化，而不會(huì)受到卡諾循環(huán)效應(yīng)的對(duì)能量轉(zhuǎn)化的限制，發(fā)電效率相對(duì)較高。并且不會(huì)有機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，不會(huì)像傳統(tǒng)煤電一樣產(chǎn)生大氣污染物。利用化學(xué)工程對(duì)燃料電池及氫能、太陽能電池的等新型能源的開發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)緩解能源匱乏的危機(jī)，并且新型能源是環(huán)境友好型的，能夠降低環(huán)境污染，提高能源效率。在能源短缺的趨勢(shì)下，化學(xué)工程與技術(shù)發(fā)展的又一趨勢(shì)是面向新能源的開發(fā)。結(jié)語綜上，化學(xué)工程及工藝不斷創(chuàng)新，以改善傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，提高化學(xué)工程的生產(chǎn)效率及應(yīng)用領(lǐng)域。要實(shí)現(xiàn)我國(guó)化學(xué)工程的持續(xù)發(fā)展，必須應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，提升化學(xué)工程與工藝的自動(dòng)化水平；實(shí)行清潔生產(chǎn)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)；不斷創(chuàng)新，更新化學(xué)工藝及技術(shù)，為化學(xué)工程的發(fā)展注入不竭動(dòng)力。參考文獻(xiàn)：李世英.淺議