化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展動向及應(yīng)對舉措研究

蔡共先 王洪慶 杜翠玲

（新疆美克化工股份有限公司， 新疆維吾爾自治區(qū) 庫爾勒 841000）

1 化學(xué)工程技術(shù)概念

化學(xué)工程技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域是以化學(xué)工業(yè)為核心與過程中涉及化工專業(yè)的工業(yè)建設(shè)及其在裝置的研發(fā)、設(shè)計(jì)、操作以及應(yīng)用過程中問題優(yōu)化的一門學(xué)科。

2 化學(xué)工程技術(shù)核心理念

化學(xué)工程技術(shù)學(xué)認(rèn)為，化學(xué)分子和化學(xué)變化是該學(xué)科的理論支撐。化學(xué)分子的性質(zhì)以及發(fā)生變化的催化條件是制約化學(xué)變化的關(guān)鍵條件。為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化工企業(yè)產(chǎn)品成產(chǎn)的批量化，要通過大規(guī)模機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造出滿足大規(guī)模化工企業(yè)生產(chǎn)所需的環(huán)境技術(shù)條件

3 化學(xué)工程技術(shù)優(yōu)勢

化學(xué)工程技術(shù)優(yōu)勢主要包括如下幾個(gè)方面：首先化學(xué)工程技術(shù)具有完備的理論基礎(chǔ)。化學(xué)理論是化學(xué)工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，以物質(zhì)結(jié)構(gòu)、電化學(xué)以及化學(xué)反應(yīng)理論為核心的化學(xué)工程技術(shù)，是經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)的，有著很強(qiáng)的科學(xué)合理性，成為化工企業(yè)可靠的技術(shù)支撐。其次是化學(xué)工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提升。化學(xué)工程技術(shù)提升了大型機(jī)械在生產(chǎn)過程中的性能，同時(shí)對化工企業(yè)的生產(chǎn)模式進(jìn)行優(yōu)化，強(qiáng)化車間生產(chǎn)與裝置生產(chǎn)兩者間有機(jī)聯(lián)合，不但降低了成本支出，而且也提高了成本的使用率；再次是化學(xué)工程技術(shù)降低了資源浪費(fèi)實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用。為了實(shí)現(xiàn)資源的可再生利用，強(qiáng)化資源的利用率，可通過化學(xué)工程技術(shù)促使特殊材料發(fā)成化學(xué)變化，并進(jìn)行其他可利用材料的生成，從而實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)資源再生利用的目標(biāo)，同時(shí)該技術(shù)還可以完善能源的生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用，在很大程度上緩解了我國由來已久的能源問題。

4 化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)存的不足之處

（一）技術(shù)水平亟需提高。經(jīng)濟(jì)水平的高度往往決定著化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展程度，盡管我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較之過去已經(jīng)取得了一定程度的進(jìn)步，但是相對于西方發(fā)達(dá)國家，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平仍處于發(fā)展的滯后階段。

（二）專業(yè)人才匱乏。化工技術(shù)領(lǐng)域的人才匱乏往往造成了化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)滯后的局面。由于我國高校的化工專業(yè)的課程設(shè)置、教學(xué)理念與教學(xué)模式模式缺乏創(chuàng)新性與前瞻性，造成了化工專業(yè)的人才的可塑性強(qiáng)差人意，而且這些人缺乏對專業(yè)知識的鉆研精神，忽略了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，偏面地追求理論知識方面的學(xué)習(xí)。此外，由于高校缺乏在化工技術(shù)教學(xué)方面基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入資金與力度，造成了化工技術(shù)的課堂教學(xué)實(shí)踐運(yùn)用的效果不盡人意，嚴(yán)重阻礙了化工技術(shù)人才的發(fā)展。

5 化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）實(shí)現(xiàn)與過程工程技術(shù)的結(jié)合。所謂的過程工程，追求整體與系統(tǒng)的全面發(fā)展是該工程的發(fā)展理念，它的研究對象具有多元化、復(fù)雜化的特性，在動態(tài)變化的過程中往往受到外界因素的干擾。在研究對象方面，化學(xué)工程技術(shù)與過程工程技術(shù)不謀而合，研究的方式也是異曲同工。由此可以看出，過程工程是化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。主要表現(xiàn)在：其一，化學(xué)工程技術(shù)在研究解決方案方面趨向簡單化、多樣化；其二，化學(xué)工程技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域方面趨向跨領(lǐng)域化，這是由化學(xué)工程技術(shù)賴以生存的多維度化學(xué)反應(yīng)理論支撐決定的。

（二）實(shí)現(xiàn)與材料工程技術(shù)結(jié)合。所謂的材料工程，它研究的主要內(nèi)容是新興材料，特別是高分子材料，這類材料應(yīng)用的領(lǐng)域廣，適應(yīng)性強(qiáng)。高分子材料在于化學(xué)工程技術(shù)融合的過程中，改變了傳統(tǒng)化學(xué)工程技術(shù)在研究上的局限性，研究對象由原來的化學(xué)設(shè)備開始向化學(xué)材料領(lǐng)域轉(zhuǎn)變。化學(xué)工程技術(shù)研究對象的轉(zhuǎn)變，可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程技術(shù)理論研究的深度化、理論內(nèi)容的豐富化，從而更加堅(jiān)實(shí)地穩(wěn)固了化學(xué)工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，強(qiáng)化了化學(xué)工程技術(shù)的實(shí)踐程度。此外，化學(xué)工程技術(shù)與材料工程技術(shù)的結(jié)合，也深化了學(xué)科上的有機(jī)融合，既有共性也有個(gè)性，將共性與個(gè)性完美地結(jié)合在一起，從而強(qiáng)化兩者跨領(lǐng)域的合作共贏關(guān)系。

（三）實(shí)現(xiàn)與信息工程技術(shù)結(jié)合。由于化學(xué)工程技術(shù)較強(qiáng)的實(shí)踐性，從而檢驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的最簡化的方式就是人工試驗(yàn)。智能化與信息化是化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。在計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的支持下，強(qiáng)化化學(xué)分子以及反應(yīng)條件的分析能力，完善化學(xué)工程技術(shù)研究成果的質(zhì)量。

（四）強(qiáng)化與變頻技術(shù)結(jié)合。隨著變頻技術(shù)不斷進(jìn)步，在化工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也充分將變頻技術(shù)融合進(jìn)來，變頻技術(shù)可以代替化工技術(shù)改善化工企業(yè)電能耗損最嚴(yán)重的問題。

6 化學(xué)工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)存問題的解決措施

（一）優(yōu)化傳統(tǒng)的化學(xué)工程技術(shù)。1 新分離技術(shù)。為了完善分離技術(shù)在化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)行反應(yīng)物質(zhì)與產(chǎn)物操作過程中存在的不足，必須強(qiáng)化新分離技術(shù)的研究與應(yīng)用，從而提升分離技術(shù)性能的實(shí)用性。2 超臨界化學(xué)技術(shù)。該技術(shù)是在綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的，借助綠色化學(xué)反應(yīng)的超臨界過程，參與的物質(zhì)或介質(zhì)是通過超臨界流體的形式接近臨界點(diǎn)，這樣就加速了化學(xué)反應(yīng)的速率。該項(xiàng)技術(shù)在化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用具有極其重要的作用。3 變頻節(jié)能技術(shù)。在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，會采用大量耗能高的設(shè)別，如離心式羅茨風(fēng)機(jī)、離心式化工泵、空氣壓縮機(jī)以及原料攪拌機(jī)等，這些設(shè)備耗電量已經(jīng)占企業(yè)用電總和的百分之九十以上，為了解決化工企業(yè)電能耗損高問題，必須強(qiáng)化變頻技術(shù)的應(yīng)用。為了詳細(xì)闡述變頻技術(shù)的技能效果，下面以離心式化工泵、空氣壓縮機(jī)應(yīng)用變頻技術(shù)的節(jié)能效果結(jié)合圖形式加以說明。

如表1 所示，共有3 臺螺桿式空氣壓縮機(jī)，數(shù)據(jù)顯示了1#壓縮機(jī)改造前后的電流數(shù)據(jù)。

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從表中可以看出，電流在改造前是28 安培，改造后維持在15 安培左右，節(jié)能率為（28-16）/28×100%=42.9%

如表2 所示，共有4 臺離心式化工泵，數(shù)據(jù)顯示了1#化工泵改造前后的電流數(shù)據(jù)。

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從表中可以看出，電流在改造前是86 安培，改造后維持在50 安培左右，節(jié)能率為（86-50）/86×100%=41.8%

通過對化工泵及壓縮機(jī)進(jìn)行變頻技術(shù)改造后耗電分析可以看出，變頻技術(shù)與化工技術(shù)的融合，可以大幅降低設(shè)備耗電量，幫助化工企業(yè)降低成本投入。

（二）強(qiáng)化校企合作的模式。為了強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動手能力，可以采取校企合作的模式，一方面學(xué)校可以聘請化工企業(yè)的化工技術(shù)工程師到學(xué)校進(jìn)行客串授課，與學(xué)生面對面交流，強(qiáng)化學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)，充分調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。另一方面，可以組織學(xué)生到化工企業(yè)進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，了解化工企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)流程，強(qiáng)化化學(xué)工程技術(shù)知識與實(shí)踐活動的結(jié)合，提高學(xué)生的專業(yè)技能。

7 結(jié)束語

化學(xué)工程技術(shù)在化工企業(yè)的廣泛應(yīng)用，不僅可以確保化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時(shí)化學(xué)工程技術(shù)也在應(yīng)用的過程中朝著更好的方向發(fā)展。