化学工程学范文
时间：2023-08-15 17:01:52
化学工程学范文第1篇
化学工程学是直接服务于化工生产及化工技术进步的一门近代工程科学。它诞生于20世纪初，已历经近一百年的发展演变。从诞生至今，化学工程学一直与社会经济中最活跃的泛化学工业密切联系，极大推进了人类社会的工业化进程。自20世纪第二次世界大战后，铜、铁、水泥、石油化工和高分子工业推动了世界经济的振兴，其后多晶硅、有机硅产业、生物化工产业和纳米材料合成技术持续支撑着世界科技和经济的发展。即使是在后工业化社会的美国，泛化学工业仍是国民经济的支柱产业。21世纪世界进入资源稀缺时代，经济可持续发展的核心问题是资源高效利用、循环利用，能源优化利用和可再生能源开发，环境和生态污染的源头防治，这些过程产业化都是以化学工程学为中心学科才有可能发展起来。
化学与化学工程学虽然分属于理科与工科，但却是紧密相关的两个学科。当代化学家研究原子或单个分子在反应中的细节，可以在化学键断裂或成键的飞秒(10-15秒)量级内，对化学反应选择性进行解释和控制，研究分子间作用力，解释物质的相态、性能变化和相互作用，可为化学工程师提供有关化学反应的机理性解释。不仅如此，化学家已突破分子层次藩篱，向高分子、大分子组装迈进，对信息化学的探究也正向产业化延伸。化学工程学家研发大规模合成新物质的过程，对非线性、强耦合的多变量巨系统进行解析和优化设计与控制。当代化学工程学家需要了解物质微观结构和合成反应的瞬态过程，从市场需求出发，设定即将开发产品的特性，根据物质结构与性能的关系，寻找合成的目标产物，使化工研究向更为机理与实用的双方向延伸，将化学家的重要研究成果转化为生产力。化学与化学工程学的贯通和相互作用是新时代的需要。化学与化工学科领域的交叉要求学生必须具有融合从分子水平的化学到大规模制备工程科学的宽阔视野和能力。
二、化学工程学的学科范式
对学科范式(paradigm)的讨论十分重要，它决定着学科的价值观和内涵，关系到学科创新方向、新的生长点和交叉扩张，影响到学科的吸引力和生命力，关系到核心课程、辅助课程和延伸课程之间的配置，其内容深度、广度以及它们的内在联系等，还会影响教学手段的组织和运用。
1．1915年，美国学者little提出“单元操作”概念。1921年美国麻省理工学院(mit)组建世界第一个化工系，决定把机械系的流体力学、传热学和化学系的热力学、动力学、扩散、混合等核心内容加合，确立了“化工单元操作”课程的理论体系。从此化学知识向工程延伸得以完成，标志着化学工程学科的诞生。这是化学工程学范式的第一阶段，可称为单元操作阶段。
2．1957年欧洲第一届化学反应工程学会议界定了化学反应工程学的学科范畴、研究方法等，完成了化学工程科学向动量传递、热量传递、质量传递和反应工程即“三传一反”的新范式演变，为20世纪60—70年代石油化学工业的蓬勃发展奠定了基础。可称为化学工程学范式的第二阶段。
3．自20世纪中叶以来，化学工业规模迅速扩大，计算机技术的融入使多变量、强耦合的大系统分析在化工中大量使用，生物化工等学科边界不断扩展，孕育出多种具有突破意义的化学工程学新范式。第三阶段范式有如下几种不同表达方式：
(1)“产品工程”范式：美国韦潜光教授提出第三阶段范式应跳出原有“过程工程”的藩篱，定义为“产品工程”，以产品性能和物质结构的关系及其产品设计和制造作为主要特征。把“过程工程”与“产品工程”相结合，作为范式似乎是更为全面的创新思路，但从形式上比较，与第一、第二阶段范式的延续性较差。
(2)“三传一反+x”范式：中国科学院院士郭慕孙教授建议保留新范式与第一阶段、第二阶段范式概念的延续性，提出第三阶段范式应是“三传一反+x”，其中x是待定的、可变的和形成中的要素。
(3)“三传三转”范式：清华大学根据化工的研究对象已涉及“物质－能量－信息”三要素的相互作用，提出以“物质传递与转化”，“能量传递与转化”和“信息传递与转化”的“三传三转”为新范式。物质传递包括分子扩散、湍流扩散及流体流动等过程，物质转化包括分子水平的化学反应、超分子间结构的构造与转化、生物分子的代谢与融合等过程。能量传递包括动能传递、热能传递及各种形式能量(如光能、微波、超声、等离子化等)的引入与输出，能量转化包括不同能量形式之间的转化。信息传递包括化工操作中多变量的信息收集、筛选和剔除，信息转化包括各种物流参数的处理、优化、信息反馈等。信息传递与转化同物质和能量传递与转化的优化过程密切关联。以“物质－能量－信息”三要素相互作用为化学工程科学的基础，是化学工程学区别于其他工程科学的本质特征。
三、化学工程教育现状
在明确了化学工程学的范式以后，可以看出，化学工程教育能够激励学生们的事业心，因为化工是人们衣、食、住、行、视、听、享受生活的各方面须臾不可离开的，是可以成就大事业、创造巨大财富的宽阔领域。化学工程教育也可满足学生们的好奇心，对有志于学问的年轻人，可以介入最前沿学科，在生物化工、纳米化工技术、再生能源技术、新一代信息材料、非平衡非线性巨系统的数学应用等科技领域有所作为。
德国化学工业协会(dechema)对几十个国家的大量化工专业人员调查统计显示，美国认为学习化工有很高愉悦度的人占95％，而在中国认为学习化工不愉悦的人却高达33％。这一调查结果不能不引起我们的关注。由于多方面的原因，造成了不少中国家长和学生对化学工业等实体经济领域认知的妖魔化和对虚体经济的盲目追求，严重妨碍了最优素质的中学生进入这些领域。这种错误认识必须澄清，才能防止长此以往对我国经济发展造成的负面影响。
同时，我们也注意到当前我国的化学工程教育呈现出与工程渐行渐远的态势。其根本原因有两点：其一，教师工程背景削弱。大量青年博士和硕士进入教师队伍，对提高教师队伍的学术水平起了很好的作用。但是许多青年工科教师缺乏必要的工程实践经验，在sci论文、引用因子等适用于理科的评价指标的指挥下，大量工科教师的科研选题容易偏向于基础理论、偏向于软课题，实践性、工程性研究课题数量显著下降，而他们的基础性研究成果又难于找到工程应用转化的机会。其二，工程教育体系弱化。由于实习经费、安全等原因，化工学科学生的工厂认识实习和生产实习越来越流于表面形式，有的甚至被大幅度压缩或砍掉，促使“工程教育”与“工程实践”渐行渐远。急需建立一种机制，使这一现象得到实质改变。
四、以跨学科教育思维构建化学工程学科的教育体系
著名的哈佛大学一贯的教学理念是着力于培养引领世界、具有国际视野的各界领袖人物。但是在哈佛大学越来越有名气的同时，校方却感到他们的学生越来越失去灵魂作用。其自省的结果是哈佛大学自从20世纪70年代起执行的核心课程制过于集中于学术专论，忽视现实问题，致使专业设置内容越来越趋向专门化，而大学毕业生面对的却是要应对越来越宽泛、综合、涉及多种领域的复杂的命题。前车之鉴，后车之缘。为了彻底扭转我国当前化学工程教育远离工程、化工专业学生学习兴趣低的现状，我们主张在对人的培养理念上坚持“综合性、选择性、基础性、灵活性”原则，在广泛普及化学工程学科内涵及作用正确认识的基础上，以跨学科教育思维构建新的化学工程学科教育体系，并给予足够的政策保障。
当前振兴化学工程教育的根本是扭转中国社会对化工的不正确认识，说明它的学科基础是根植于化学、物理、生物的交叉部，研究涉及“物质一能量一信息”这三个重要元素，它是在人类社会进入自然资源稀缺时代、面临严重的可持续发展问题时，对解决资源、能源、环境问题有不可替代的作用，并为之可作出最大贡献的学科之一。
爱因斯坦曾经说过：交叉组合作用似乎是创造性思维的本质特征。通过跨学科的教学和科研模式，可打破学科间隔绝和壁垒，从不同学科视角，研究阐明某一课题的全貌，才能克服基础知识与实践脱节的问题。特别是对于化学工程学科辐射到炼油、化工、冶金、建材、制药、生物化工等许许多多工业领域，跨学科教育更有着关键的作用。
关于跨学科课程设置，密歇根大学曾提出以下形式：(1)合作课程：不同学科领域的教师共同选题、组织和讲授同一命题的不同侧面；(2)整合讲授：通过顶层策划、协调不同的课程以相互贯通的思路分工讲授；(3)协同式课程：两门或以上的独立但相关课程同步讲授，不同视角，定期共同研讨、整合、交流；(4)阶梯式课程：深度不同，可能是相互为先导课程，可以分时段讲授，达到整体跃升；(5)综合式课程：设计可供有共同兴趣的不同系、不同专业采用的选修课，也可通过研讨式授课。使学生关注社会、国家和国际面临的迫切课题，具有社会责任感，提高学生分析和论证实际问题及解决这些问题的能力。
借鉴国际做法并加以创新，清华大学化工系开设了一门面向全校学生的“资源·能源·环境·社会”选修课，由中国工程院院士金涌和荷兰皇家科学院院士arons共同主讲，从社会科学、自然科学和工程科学等多学科出发，研究资源、能源、环境和社会发展等领域影响可持续发展的具体问题，探讨化工与其他学科合作所可能提供的解决方案，既与现实社会问题密切相关，又有一定的基础科学深度。一反传统的“单学科理论演绎式”教育的模式，对学生进行“多学科问题分析式”的教育，关注学科之间的非线性强交联，注重向学生展示基础资料，培养独立思考能力，分析和归纳出其中的问题并探讨不同的解决途径，而不是给出标准答案。将学生直接置于宏大的科学、工程和社会发展的历史长河中，直接感受一流工程科学家的眼界、胸襟与智慧，这对于学生树立科学发展观、培养化工志趣是非常重要的，也是解决前面的化工教育困境的有效方式。事实上，该课程的设立对于宣传现代化工、促进学科交叉也起到了非常好的作用，其中近半数的学生来自除化工外的理、工、社科等多个专业，是学科交叉教育模式的一个尝试。
化学工程学范文第2篇
经过调查统计,我国共有100多所高校招有化学工程与技术专业硕士研究生,该专业研究方向过多,一个专业出现87个研究方向。研究方向的划分有的甚至是跨学科的。如化学工程与技术专业是属于工学的,应用化学专业是属于理学,可应用化学居然是化学工程与技术专业的一个研究方向。同属于一个研究方向,研究方向的名称也是多样化的,缺乏统一标准,如安徽大学、南昌大学的绿色化学工程,上海大学就称为绿色化学与工艺。为了解决上述问题,我们请教了化工领域的专家,给这87个研究方向做一个归类,分为9个大的方向(表1)。由表1可以发现我国化学工程与技术专业是存在学科集群现象的,表现在:专业的学科建设,已经不单是化学工程的问题,而涉及到了化学化工研究的所有领域,包括应用化学、环境化工、工业催化、资源与材料工程、新能源技术、生物工程与技术、过程系统工程、油气加工及石油化工等。我国化学工程与技术专业学科集群的力度较大,表现在:各个高校的研究方向基本上都比较多,如清华大学、中国矿业大学、北京工业大学、北京理工大学、华南理工大学、华东理工大学、上海大学等高校,其研究方向都是传统与现代并存,传统化学化工的研究方向所占比例较大,如化学工程,包含的研究方向较多。部分代表21世纪化学化工发展方向的研究方向,在很多学校都受到重视,如资源与材料工程,研究方向也比较多。
二、化学工程与技术专业学科集群的创新及竞争优势
本文选择山西省高校做研究,分析其师资力量情况,以分析化学工程与技术专业集群的创新及竞争优势。山西省作为我国化工3大生产基地,化学化工产业是山西省的支柱产业,化学化工专业是山西省高校、特别是工科院校的学科优势之一。选择山西大学、中北大学、太原理工大学的化学化工学院为样本(见表2),按照前文对学科集群的认识,这些学院都有9个以上相关专业和研究方向,已经形成了一定的学科集群规模。其中论文指该学院教师被SCI、EI、ISTP3大检索刊物收录的论文数。中北大学的数据包含了CA论文。山西大学的数据不包括ISTP论文。专著指该学院教师出版的学术专著数,不包括教材。项目及奖项指该学院教师申请的省部级以上项目、经费及省部级以上奖项。发明专利指:该学院教师申请并且授权的发明专利。3所高校的化学化工学院拥有一定数量的教授和博士生导师,博士学位的教师也占到了较大比例。3所学院教师的科研成果也较为可观,被3大检索刊物收录的论文数量较多,出版了一定数量的专著,申请了一定数量的国家自然科学基金项目。山西大学化学化工学院承担了国家自然科学基金的重大攻关项目,以及“863”项目,甚至获得了国家科技进步奖和国家技术发明奖二等奖各1项。中北大学化学与环境学院承担过“973”项目,获得过国家技术发明二等奖1项,三等奖2项,国防科学技术一等奖2项。中北大学和山西大学还拥有发明专利十几项。从师资力量来看,应该说学科集群让山西省高校化学化工领域的创新取得了一定的成就,使得山西省高校化学化工专业在全国具有了一定的竞争优势和影响力。
三、化学工程与技术专业学科集群的协同创新模式
山西大学至今已与国内20余所高校、科研院所建立了学术交流与合作关系;与日本岩手大学、香港浸会大学等国家和地区的高校及科研单位签订协议,开展交流。在校企合作方面,与山西三维集团股份有限公司、太原钢铁(集团)公司、天脊集团等大型企业,在产品研发、岗位培训等多方面进行了良好的合作。太原理工大学与山西化工研究所建立了山西省化学工程技术中心,还与山西焦化集团公司等6个企业建立了长期稳定的产学研合作关系。中北大学安全工程系与航天一院、航天三院、北京理工大学、南京理工大学、第二炮兵工程学院、西安近代化学研究所等科研机构和相关生产企业进行了卓有成效的科研项目合作。从产学研合作角度来看,三所高校都与国内外相关院校、科研院所和企业建立了良好的产学研合作关系。从企业合作的视角来看,在研发方面,与山西省的产业集群密切相关,合作领域主要为新能源技术、环境化工、生物工程与技术。3所高校的化学工程与技术学科集群与山西省的产业集群具有一定的协同关系,构建了学科集群与产业集群协同创新的模式,围绕着山西省的产业特色,为山西省地方经济服务。
四、我国化学工程与技术专业集群的路径
从以上3所高校的情况来看,基本上已经完成了单个高校某个学科的集群,在3所高校内部相关专业之间建立了学科集群,集群的方式是建立化学化工学院,统筹化学化工各个专业,从多学科、多专业、多研究方向的角度,进行学科集群。关于区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地高校、研究所和企业之间的集群,3所高校都作出了一定的努力,也取得了一定的实效。集群的方式是产学研合作,与山西省高校、科研院所和企业建立合作关系,从而服务地方经济。关于跨区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地之外高校、研究所和企业之间的集群,中北大学有一定的建树,却没有进一步深入。中北大学之所以能够有一定建树的原因是该校原来是部属院校,与其他部属院校具有一定的合作关系。因此,中北大学的跨区域学科集群,仅仅局限于与兄弟院校的合作,还没有进一步深入到与其他省份企业的合作上。
五、结论
化学工程学范文第3篇
2.膜电解法再生碳酸钾脱碳溶液刘娜，赵兴雷，王运东，费维扬，LIUNa，ZHAOXinglei，WANGYundong，FEIWeiyang
3.等温或非等温颗粒吸附动力学模型:应用于吸附热泵L.Montastruc，P.Floquet，V.Mayer，I.Nikov，S.Domenech
4.周期操作全回流间歇精馏的动态模型白鹏，宋爽，盛敏，李晓峰，BAIPeng，SONGShuang，SHENGMin，LIXiaofeng
5.阴极滤布对活性污泥电渗透脱水的影响于晓艳，张书廷，徐辉，郑磊，吕学斌，马德刚，YUXiaoyan，ZHANGShuting，XUHui，ZHENGLei，L(U)Xuebin，MADegang
6.聚酰胺荷电镶嵌膜的制备及表征张景亚，张延武，张浩勤，党敬川，刘金盾，ZHANGJingya，ZHANGYanwu，ZHANGHaoqin，DANGJingchuan，LIUJindun
7.从超音速蒸汽喷嘴到过冷水直接接触冷凝的数值模拟A.Shah，I.R.Chughtai，M.H.Inayat
8.半椭圆管盘式涡轮桨搅拌槽内湍流结构的时间解析PIV研究刘心洪，包雨云，李志鹏，高正明，LIUXinhong，BAOYuyun，LIZhipeng，GAOZhengming
9.非牛顿流体非等温充模过程的LevelSet方法模拟杨斌鑫，欧阳洁，刘春太，李强，YANGBinxin，OUYANGJie，LIUChuntai，LIQiang
10.装填有矩形切口螺旋带的管中的湍动传热和压降P.Murugesan，K.Mayilsamy，S.Suresh
11.丙烷脱氢Cr2O3/Al2O3催化剂烧焦再生过程的模型化与模拟张新平，隋志军，周兴贵，袁渭康，ZHANGXinping，SUIZhijun，ZHOUXinggui，YUANWeikang
12.垂直管式反应器中超临界甲醇连续制备生物柴油I:相含率及反应中间产物的轴向分布周诚，王存文，王为国，吴元欣，喻发全，池汝安，张俊峰，ZHOUCheng，WANGCunwen，WANGWeiguo，WUYuanxin，YUFaquan，CHIRuan，ZHANGJunfeng
13.纯三水铝石在NaOH溶液中溶出过程最可机函数和动力学参数鲍丽，张廷安，刘燕，豆志河，吕国志，王晓民，马佳，蒋孝丽，BAOLi，ZHANGTing'an，LIUYan，DOUZhihe，L(U)Guozhi，WANGXiaomin，MAJia，JIANGXiaoli
14.基于非平衡态成盐相图实现苦卤资源高效利用周桓，陈亚东，康启宇，张建波，张红丽，袁建军，沙作良，ZHOUHuan，CHENYadong，KANGQiyu，ZHANGJianbo，ZHANGHongli，YUANJianjun，SHAZuoliang
15.基于黏度的油特性通用关联A.H.Mehrkesh，S.Hajimirzaee，M.S.Hatamipour
16.分散红73和分散蓝183及其混合物在超临界二氧化碳中溶解度的测定与关联郑金花，徐明仙，鲁雪燕，林春绵，ZHENGJinhua，XUMingxian，LUXueyan，LINChunmian
17.2-氯-5-氯甲基吡啶在不同溶剂中溶解度的测定与关联中国化学工程学报英文版 石晓华，李明，周彩荣，SHIXiaohua，LIMing，ZHOUCairong
18.用超声波研究不同温度下4-氨基丁酸在硫酸柳丁氨醇水溶液中的性质K.Rajagopal，S.S.Jayabalakrishnan
19.内嵌SiO2纳米颗粒的超大孔复合晶胶的制备许潘萍，姚雨辰，沈绍传，贠军贤，姚克俭，XUPanping，YAOYuchen，SHENShaochuan，YUNJunxian，YAOKejian
20.厌氧-好氧生物处理工艺用于去除水中杀虫剂A.T.Shawaqfeh
21.L-半胱氨酸浓度对氧化还原电位和生物产氢过程的影响陈火晴，马晓轩，范代娣，骆艳娥，高鹏飞，杨婵媛，CHENHuoqing，MAXiaoxuan，FANDaidi，LUOYa'e，GAOPengfei，YANGChanyuan
22.秸秆固化成型燃料引火助燃剂的点火和烟气排放特性袁海荣，庞云芝，王奎升，刘研萍，左晓宇，马淑勃，李秀金，YUANHairong，PANGYunzhi，WANGKuisheng，LIUYanping，ZUOXiaoyu，MAShuqing，LIXiujin
23.碱木质素的微波氧化降解欧阳新平，林再雄，邓永红，杨东杰，邱学青，OUYANGXinping，LINZaixiong，DENGYonghong，YANGDongjie，QIUXneqing
24.基于自适应神经模糊推理系统的间歇反应精馏组分估算S.M.Khazraee，A.H.Jahanmiri
2.两相/三相翼形浆搅拌反应器的泛点研究蔡清白，戴干策，CAIQingbai，DAIGance
3.非理想多组分混合物中质量传递过程基于Maxwell-Stefan扩散理论的建模及数值分析宋一鸣，宋金荣，龚明，曹彬，杨燕红，马晓迅，SONGYiming，SONGJinrong，GONGMing，CAOBin，YANGYanhong，MAXiaoxun
4.D318阴离子交换树脂对铼(Ⅶ)的吸附舒增年，杨明华，SHUZengnian，YANGMinghua
5.毛细管Al2O3膜的制备及表征:薄膜形成机理对无缺陷膜制备的影响朱瑾，范益群，徐南平，ZHUJin，FANYiqun，XUNanping
6.Cu-ZnO-Al2O3催化剂上甘油氢解制1,2-丙二醇的反应动力学周志明，李浔，曾天鹰，洪闻彬，程振民，袁渭康，ZHOUZhiming，LIXun，ZENGTianying，HONGWenbin，CHENGZhenmin，YUANWeikang
7.对苯二甲酸-丁二醇催化单酯化反应动力学田文玉，曾作祥，薛为岚，李应宾，章添钰，TIANWenyu，ZENGZuoxiang，XUEWeilan，LIYingbin，ZHANGTianyu
8.La0.8Sr0.2MnO3的燃烧法制备及对HMX热分解的影响王艳，龚磊，李延斌，卫芝贤，WANGYan，GONGLei，LIYanbin，WEIZhixian
9.柔性换热网络综合与清洗计划同步优化肖丰，都健，刘琳琳，栾国颜，姚平经，XIAOFeng，DUJian，LIULinlin，LUANGuoyan，YAOPingjing
10.不敏变换鲁棒Kalman滤波器在发酵过程中的应用王建林，冯絮影，赵利强，于涛，WANGJianlin，FENGXuying，ZHAOLiqiang，YUTao
11.干气制乙苯反应器自适应在线操作指导的研究钱新华，贾世阳，苏兴，陈悦，王克峰，姚平经，QIANXinhua，JIAShiyang，SUXing，CHENYue，WANGKefeng，YAOPingjing
12.温度对氨基酸同系物在盐酸二甲双胍水溶液中体积和黏度特性的影响K.Rajagopal，S.S.Jayabalakrishnan
13.不同温度压力下纯水、醋酸+水、对二甲苯+醋酸+水黏度测定乔燕，邸志国，马友光，马沛生，夏淑倩，QIAOYan，DIZhiguo，MAYouguang，MAPeisheng，XIAShuqian
14.利用1HNMR和共沸点推算醇/烃体系的汽液平衡数据许映杰，姚加，姚萍，李浩然，韩世钧，XUYingjie，YAOJia，YAOPing，LIHaoran，HANShijun
15.用DFT法和氯取代位置预测多氯代呫吨酮的气相热力学性质陈建挺，刘辉，费艾莉，程维明，王遵尧，CHENJianting，LIUHui，ALISONFlamm，CHENGWeiming，WANGZunyao
16.缺氧条件下活性污泥反硝化和释磷对单一碳源的竞争彭赵旭，彭永臻，桂丽娟，刘旭亮，PENGZhaoxu，PENGYongzhen，GUILijuan，LIUXuliang
17.剩余活性污泥碱性发酵液用于厌氧交替好氧-缺氧序批式反应器生物除磷脱氮的碳源的研究郑雄，陈银广，刘晨晨，ZHENGXiong，CHENYinguang，LIUChenchen
18.不同环境条件下白腐菌漆酶生物修复土壤DDT污染的动力学赵月春，易筱筠，李明华，刘露，马伟娟，ZHAOYuechun，YIXiaoyun，LIMinghua，LIULu，MAWeijuan
19.介孔SBA-15的孔径尺寸对小牛血清蛋白和溶菌酶蛋白吸附的影响刁香，王玉军，赵俊琦，朱慎林，DIAOXiang，WANGYujun，ZHAOJunqi，ZHUShenlin
20.预碳化辅助双氧水沉淀高碱铝酸钠溶液强化薄水铝石合成工艺蔡卫权，李会泉，张光旭，CAIWeiquan，LIHuiquan，ZHANGGuangxu
21.混合导体透氢膜SrCe0.95-xZrxTm0.05O3-δ(0≤x≤0.40)的制备及其性能研究梁杰，毛玲玲，李莉，袁文辉，LIANGJie，MAOLingling，LILi，YUANWenhui
22.碳酸盐储层用VES转向酸的黏弹性赵增迎，吕国诚，ZHAOZengying，L(U)Guocheng
23.高浓度纤维素的离子液体溶液中均相乙酰化反应曹妍，张军，何嘉松，李会泉，张懿，CAOYan，ZHANGJun，HEJiasong，LIHuiquan，ZHANGYi
24.元素汞在实验室模拟脱硫装置中再析出的影响因素武成利，曹晏，董众兵，潘伟平，WUChengli，CAOYan，DONGZhongbing，PANWeiping
25.蒸汽诱导相分离法制备具有规整微孔结构的聚醚砜膜刘文芳，赵之平，孙蕾，王明振，LIUWenfang，ZHAOZhiping，SUNLei，WANGMingzhen
1.非等温黏弹流体圆柱绕流的数值模拟阮春蕾，欧阳洁
2.燕尾形轴向微槽道热管的传热特性陈永平，朱旺法，张程宾，施明恒
3.旋转填充床内高黏介质脱挥过程的传质模型李沃源，毋伟，邹海魁，初广文，邵磊，陈建峰
4.环戊烷/水乳化液水合法捕获烟道气中CO2李士凤，樊栓狮，王金渠，郎雪梅，王燕鸿
5.F127对热致相分离法制备的亲水性PVB/F127共混中空纤维膜性能的影响邱运仁，松山秀人，钟宏，叶红齐，黄可龙
6.正十二烷-水乳液吸收丙烷的传质增强作用沈树华，马友光，刘玮莅，卢素敏，朱春英
7.ZL50活性炭吸附脱除二氧化硫的吸附动力学模型高继贤，王铁峰，舒庆，山尼，温倩，王德峥，王金福
8.污泥含炭吸附剂的制备及其吸附模拟烟气中汞蒸汽的应用方平，岑超平，陈定盛，唐志雄
9.模拟移动床改进进料模式提高生产效率的模型化研究危凤，沈波，陈明杰，赵迎宪，邵立平
10.旋转填料床中硝酸吸收Nox的实验研究李裕，刘有智，张路遥，苏强，金国良
11.旋转填充床中沉淀过程的模型及实验验证向阳，文利雄，初广文，邵磊，肖光庭，陈建峰
12.利用状态空间模型和不敏卡尔曼滤波的分批补料发酵过程在线估计王建林，赵利强，于涛
13.基于符号有向图与定性趋势分析的化工过程故障诊断方法高东，吴重光，张贝克，马昕
14.基于动态PLS框架的多回路内模控制器设计胡斌，郑平友，梁军
15.UNIFAC模型法计算含己内酰胺体系的相平衡龚行楚，吕阳成，骆广生
16.孔隙尺寸、盐度和气体组分对水合物相平衡的影响杨明军，宋永臣，刘瑜，陈拥军，李清平
17.稀四氟化碳气体混合物传递性质的确定MohammiadMehdiPapari，JalilMoghadasi，SoodabehNikmanesh，MahmoodReza
18.308.15K时N,N-二甲基甲酰胺中咪唑啉酮衍生物们的热动力学性质中国化学工程学报英文版 ShipraBaluja，AsifSolanki，NikunjKachhadia
19.花椰菜中异硫氰酸酯提取物抗氧化活性研究袁海娜，姚善泾，尤玉如，肖功年，尤琦
20.氯化胆碱·xZnCl2离子液体在生物柴油制备中的应用龙涛，邓岳锋，甘树才，陈继
21.氧基电解质La10-xVx(SiO4)6O3+x的制备及性能测试袁文辉，申荣平，李莉
22.高Al13含量聚合氯化铝制备γ-A12O3及表征赵长伟，王孝年，何劲松，栾兆坤，彭先佳，贾智萍
23.环丙沙星、诺氟沙星、氧氟沙星在1mol·L-1HCl中对碳钢的缓蚀性能及机理研究庞雪辉，冉祥滨，匡飞，解建东，侯保荣
24.采用不同载体的中空纤维更新液膜Cu(Ⅱ)传质的研究张卫东，崔春花，杨彦强
25.HY分子筛催化剂作用时机对毛竹热解的影响刘文武，胡常伟，杨宇，祝良芳，童冬梅
1.用新的矩方法研究弯管中纳米颗粒的输运与凝结林建忠，林培锋，于明州，CHENHuajun，LINJianzhong，LINPeifeng，YUMingzhou，CHENHuajun
2.环形喷嘴预混无焰燃烧的数值模拟米建春，飞，郑楚光，MIJianchun，LIPengfei，ZHENGChuguang
3.拟塑性流体中伴有聚并的气泡上升混沌特征姜韶堃，马友光，范文元，杨珂，LIHuaizhi，NGShaokun，MAYouguang，FANWenyuan，YANGKe，LIHuaizhi
4.涡-气泡作用模型对搅拌釜中气泡湍流扩散影响的数值研究韩路长，曹杨，吴学文，白鸽，刘跃进，HANLuchang，CAOYang，WUXuewen，BAIGe，LIUYuejin
5.折流式旋转床的流体力学行为李育敏，计建炳，俞云良，徐之超，李肖华，LIYumin，JIJianbing，YUYunliang，XUZhichao，LIXiaohua
6.多孔介质中水合物生成与分解的电阻率性质李淑霞，夏晞冉，玄建，刘亚平，李清平，LIShuxia，XIAXiran，XUANJian，LIUYaping，LIQingping
7.拟稳态模型用于间歇萃取精馏的数值模拟方静，李春利，王洪海，孙立军，FANGJing，LIChunli，WANGHonghai，SUNLijun
8.中空纤维支撑液膜萃取Cu(II)的传递性能张卫东，崔春花，郝子苏，ZHANGWeidong，CUIChunhua，HAOZisu
9.翅片导流板填料应用于旋转填料床的特性栗秀萍，刘有智，LIXiuping，LIUYouzhi
10.天然石英砂中CO_2水合物的分解动力学彭效明，胡玉峰，杨兰英，金伟伟，PENGXiaoming，HUYefeng，YANGLanying，JINChuanwei
11.高纯度精馏过程的集成控制与在线优化策略吕文祥，朱鹰，黄德先，江永亨，金以慧，LUWenxiang，ZHUYing，HUANGDexian，JIANGYongheng，JINYihui
12.动态过程优化算法的计算量比较洪伟荣，潭鹏程，王树青，PuLi，HONGWeirong，TANPengcheng，WANGShuqing，PuLi
13.基于广义最小变差基准的多变量控制性能评估方法赵宇，苏宏业，褚健，古勇，ZHAOYu，SUHongye，CHUJian，GUYong
14.一种提高发酵单位的SVM与RGA相结合的优化控制策略高学金，王普，齐咏生，张亚庭，张会清，严爱军，GAOXuejin，WANGPu，QIYongsheng，ZHANGYating，ZHANGHeiqing，YANAijun
15.用局部组成理论关联纳米流体的剪切黏度M.S.Hosseini，A.Mohebbi，S.Ghader，M.S.Hosseini，A.Mohebbi，S.Ghader
16.新筛选菌种Sphingopyxissp.USTB-05对微囊藻毒素的生物降解王俊峰，吴鹏飞，闫海，陈建，WANGJunfeng，WUPengfei，CHENJian，YANHai
17.生物活性泡沫乳液反应器处理被苯、甲苯、二甲苯污染的空气FarshidGhorbaniShahna，FarideGolbabaei，JavadHamedi，HosseinMahjub，HosseinRezaDarabi，SeyedJamaladdinShahtaheri，FarshidGhorbaniShahna，FarideGolbabaei，JavadHamedi，HosseinMahjub，HosseinRezaDarabi，SeyedJamaladdinShahtaheri
18.雷丸的中性金属蛋白酶的分离纯化、酶学性质及体外驱虫活性周立华，许勤勤，张一琼，周振兴，管文军，李永泉，ZHOULihua，XUQinqin，ZHANGYiqiong，ZHOUZhenxing，GUANWenjun，LIYongquan
19.在枯草芽孢杆菌中表达B.cereusATCC14579的异源核黄素操纵子提高核黄素产量段云霞，陈涛，陈洵，王靖宇，赵学明，DUANYunxia，CHENTao，CHENXun，WangJingyu，ZHAOXueming
20.响应面法优化以重组大肠杆菌发酵生产类人胶原蛋白过程张驰，范代娣，尚龙安，马晓轩，骆艳娥，薛文娇，高鹏飞，ZHANGChi，FANDaidi，SHANGLong'an，MAXiaoxuan，LUOYan'e，XUEWenjiao，GAOPengfei
21.气体添加剂对热脱硝过程影响的实验和建模研究吴少华，曹庆喜，刘辉，安强，黄霞，WUShaohua，CAOQingxi，LIUHui，ANQiang，HUANGXia
22.乙二胺四乙酸四钠盐缓释微胶囊的制备与表征谢志宜，陈能场，刘承帅，周建民，徐胜光，郑煜基，李芳柏，徐燕玲，XIEZhiyi，CHENNengchang，LIUChengshuai，ZHOUJianmin，XUShenggeang，ZHENGYuji，LIFangbai，XUYanling
23.中国化学工程学报英文版 高硅含量有机无机杂化乳液的制备和溶胶-凝胶驱使成膜廖文波，瞿金清，李忠，陈焕钦，LIAOWenbo，QUJinqing，LIZhong，CHENHuanqin
24.气云形状对无约束气云爆炸温度场的影响庞磊，张奇，PANGLei，ZHANGQi
化学工程学范文第4篇
一、化学工程学科未来的发展动态
1、化学工程向过程工程的发展
过程工程所研究的对象是一个复杂的系统,具有多种控制因素、非线性和非平衡性、结构多尺度的特点。在过程工程这个复杂系统中结构是其中心问题,发展简化的方法是解决思路,才能够在工程中具有实用性;通过对特定系统的研究,发展其具有普遍适应的方法,才能够实现过程工程发展的机遇和优势;要想很好的解决复杂系统就必须采用整体和还原论相结合的方法;在解决复杂系统时多尺度方法是最有效的方法,过程工程是解决时间或空间上的多尺度问题,主要是为了解决跨尺度敏感性、尺度之间的模型封闭、关联问题。在应用领域内容的扩展所表现出来的是化学工程向过程工程的发展趋势,应用领域包括化学工业、向生物、环境、信息等扩展;研究的内容是 小尺度、大尺度之间的扩展。在过程工程的研究方法上也出现了新的变化,如由原来的实验或理论变为实验、计算、理论三者结合的方向发展,学科之间相互交叉、多尺度、复杂系统都是过程工程中研究的重要内容。
2、化学工程与材料化学工程的发展
随着我国社会的发展,科学技术也在不断的更新发展,新能源、新资源、生物技术等这些新兴的产业在逐渐取代传统产业,化学工程学科面对这一具有时代性的变化必须考虑到为新产业的形成与发展提供良好的服务,并继续完善本学科的理论,化学工程的发展进入到了一个新的发展阶段。在研究方法上以学科交叉的特征进行研究,已经发展了材料化学工程、能源化学工程、生物化学工程、环境化学工程等产业,为以后化学工程的发展创造了新的活力和发展空间。在这些以发展的产业中材料化学工程是发展最快的,并且成为了当代化学工程的热点研究领域。在材料化学工程中另一个研究的核心内容是新的单元技术和集成技术,它主要是以新材料作为基础。而在传统化学工程中主要是以设备作为基础,一些具有关键性新材料的突破对化学工程的发展起着至关重要的决定性作用。在我国也对这方面进行了相关研究,并取得了一定的成绩,在新材料的生产问题上得到了解决,并且也为化学工程学科创造了更好的发展空间。通过对化学工程的理论发展和过程工程的设备研究的深入了解,并结合现阶段材料学科的发展方向,进一步强调化学工程学科和材料学科相互交叉,发展以新材料作为基础的化学工程技术,利用化学工程理论进一步对新材料的生产过程进行研究,并为规模化生产做好准备,对我国的化学工程学科以及材料学科的发展具有十分重要的意义。所以,化学工程和材料科学的相互结合为我国化学工程学科的研究奠定了基础,并且取得了突破性的成果。
3、化学工程与信息工程的发展
根据科学的发展来看,科学数据的大量积累可以发现重大科学的发展规律。根据调查发现,在一篇外国化学文摘中记录了分子、化合物等相关数目近千百万种,但是在世界上相关化学家并没有对这些数目有明确的研究。尤其是在化学工程领域方面,这些数目的研究分析,很可能可以提高生产的效率和效益,所以必须对这些数据进行重新评估和整理。在我国一些知名大学利用先进的科学技术,已经开始对这些数据进行相关研究,并取得了一定的成果。
二、开展必要的化学工程基础应用研究
化学工程研究不仅要消化吸收引进技术,还要进行高科技的发展,开展相关基础研究。虽然基础应用研究具有科研周期长,投资费用高,在短时间内很难取得经济效益,但是为了保证化学工程的持续发展,更好的参与到国际合作与竞争中去,必须放眼于未来,进一步加强科学技术的开发,完善必要的基础应用研究,并加强消化吸收引进技术的化学工程基础研究,避免一些相关问题,如专利技术,形成具有自己特色的流程和设备。
三、建立一个具体有效管理和运行机制的体制
在我国相关研究所、设计院、企业甚至是一个部门的相关管理和运行机制都缺少活力。并且具体的分工不十分明确,组织困难,没有一个有效的运行机制,主要是在化学工程方面。所以要把开发工作切实落实起来。因此,必须建立一个以设计所、研究院和高校相互结合的开发体制,组织化学工程任务的相关课题。对化学工程的发展战略进一步深入研究,把握学科前沿,结合自己的相关情况,提出相应的化学工程发展战略,以化学工程作为主线进行先关研究,解决实际问题,取得相应成果。根据信息、计算机、新材料等这些工业要求以及环境、生物化工的发展情况,并结合国外化学工程的发展动态,抓准重点发展本学科的生长和结合点,形成良好的分支。
四、促进化学工程技术发展的对策
1、着眼全局提高化学工程技术水平
化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象,要进一步促进化学工程技术的进步,就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用,做好整体的规划,协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域,使各个学科领域相互促进,最后实现共同发展。
2、提高化学工程机械设备研究水平
机械设备是提高一项技术必须具备的,先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言,目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后,应该加强研究力度,向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备,在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。
3、做好化学工程技术的教育工作
任何一项技术的发展都不能离开高水平的人才,所以要促进化学工程技术进一步发展需要加强化学工程领域的教育培训工作。不仅需要培养化学工程技术方面的知识,与其相关的学科的教育与培训也要加强。不仅仅培训理论知识,更要加强学生的实践能力,为化学工程技术的发展储备人才。
4、积极开拓化学工程技术的应用市场
当今化学工程技术的应用领域已经很广泛,但是如果想要进一步的发展还要积极研究开发新的工艺、新的产品,寻找新的市场。市场是产品开发的动力,有了市场的需求才会带动产品的生产,也就会促进技术水平的提高。
化学工程学范文第5篇
【关键词】:化学工程;系统;和谐;辩证法
自然界中的和谐系统比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生态系统是和谐的,动植物群落是和谐的,人类社会体系是和谐的,健康的人体更是一个绝妙的和谐体。所有这些和谐系统遵循着同样的辩证综合的规律,具体可以归纳出三条:1.统一律;2.层次律;3.进化律;所有和谐系统具有同样的性质:1.开放性;2.自组织性;3.非线性;4.无限发展性[1]。当爱因斯坦把大半生致力于统一场论时,其哲学上的需要相对物理学上而言或许要来得大,面对物理学的系统和谐,理论规则的分立是不能令他觉得满意的。而化学工程的发展是不是因循同样的哲学历程呢?
在化学工程作为学科开始被重视之前,化学工业已具有了相当的规模,各种具体的工程与工艺都被独立开来,在认识上是被分为各门特殊的知识,因此,当国外高等院校在十九世纪末开始设置"化学工程学"时,开设的课程大多是学习当时化学工业的各种工艺学,"化学工程"的概念在当时还是相当模糊的,在理论上充其量是化学与机械的一种混合(amalgam)。然而这种理论混合的模式在德国人看来却是很正统的,即使在今天,他们也避免专论"化学工程",而是称之为"过程工程"(ProcessEngineering),这一名称实际上要比"化学工程"的范畴更广,甚至更为准确,凡是涉及一定流程与工艺的领域都是适用的。但我们习惯上还是沿用"化学工程"的名称。
二十世纪开始,化学工业迅猛发展,在社会经济中占的比重越来越大,客观上需要化学工程学科的发展和支持。随着生产力的发展,人们对事物运动规律性的认识也愈来愈深化,愈来愈有概括性。伴随着其他领域科学技术的快速进步,人们逐渐认识到化学工业中各门看似不相干的工程和工艺中存在着共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化学工程手册》的发表,初步提出了"化工物理过程"的原理。1900年始,以合成氨、纯碱、燃料等为代表的近代化工厂出现,如1913年,德哈勃-博施法高压合成氨技术的产业化,星火燎原的,化学工业呈现出巨大的发展前景。到了二十年代,美MIT的一些学者提出:不管化工生产的工艺如何千差万别,它们在众多的典型设备中进行着原理相同的物理过程。1920年,美MIT成立了第一个严格意义上的化工系,时W.K.Lewis任系主任。1922年美国化工学会认同了新的见解,引出了"单元操作"(UnitOperation)的概念,这一概念在苏联时期和我国则广泛称为"化工原理"。
1900年始的"分离工程"研究使"单元操作"的概念日趋成熟。被称为单元操作的过程主要有流体流动、传热、干燥、吸收、蒸发、萃取、结晶和过滤等,以这些单元操作作为研究和学习的主要内容,是化学工程学科在二十世纪前半期发展的核心,其理论迅速成为发展化学工业的重要基石。这种把千变万化、千差万别的过程和工艺概括成"单元操作"是生产力发展到一定水平的反映,是化学工程学从"个性"到"共性"的第一个哲学性概括,是在一个系统整体性把握的高度上建立了一门技术科学,体现了系统科学发展的和谐统一规律。
随着"单元操作"概念的确定,另一方面,化学工程学科中重要支柱之一的"反应工程"亦逐渐浮出水面。从最初的德Winkler流化床煤气化炉的应用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工艺的开发,又到1931年丁纳橡胶和氯丁橡胶的投产,化学工业上发展的高峰持续不绝,1940年美国FCC炼油开发成功,成为石油化工的起点。直到1957年,欧洲第一届反应工程会议,明确提出"反应工程"的概念,成为化学工程学科的重要组成部分,是化学工程学的进一步和谐统一。"反应工程"的建立,乃至今日仍备受困扰的"过程放大效应"问题,及从"逐级放大"到"数模放大"的研究都带动了"化工过程系统工程"的发展,并共同体现了系统科学发展的和谐层次律。
就在"反应工程"发展的同时,"单元操作"得到了更加深刻的认识,人们发现各单元操作之间存在着更为普遍的原理,"过滤只是流体传动的一个特例;蒸发不过是传热的一种形式;吸收和萃取都包含着质量的传递;干燥与蒸馏则是传热加传质的操作……"[2]于是单元操作可以看成是传热、传质及流体动量传递的特殊情况或特定的组合。这种认识的深化过程并没有停止,人们进一步又发现了动量传递、热量传递和质量传递之间的类似性。于是从二十世纪50年代开始,人们综合了以往的成果,开始用统一的观点来研究三种传递过程。1960年,美威斯康辛大学(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一书,系统地采用统一的方法来处理三种传递现象,从此化学工程学科的核心过渡到了"三传一反"的系统性概念。"三传"的研究是系统科学和谐进化律的又一体现,使化学工程学达到了一个新的整体性高度,这种高度的和谐统一是对客观世界本质性的认识,并在学科上反映出了系统科学的基本原理和性质,其影响力是普遍性的,是跨学科的,不仅使"传递原理"成为化学工程学的重要基础,同时在生物工程、机械、航天和土木建筑等工程学科上也具有重要意义,并日益成为工程专业共有的一门技术基础课,只是侧重点有所差异而已。
至此化学工程学科自身经历了一系列的演化和发展,并在短短的一个世纪中达到了一个前所未有的高度,涵括了众多的生产和应用领域,如医药、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化学品等,每年为社会提供数以亿吨计的千百万种产品,是人们衣、食、住、行须臾不可离开的物质基础,为社会繁荣作出了巨大贡献。然而事物总是一分为二的,从人类发展最为激动人心的口号"征服自然"到今天庞大的工业化进程,地球自然生态系统遭遇了前所未有的严峻局面,这之中,化学工业是造成大规模环境污染及恶性重复污染的主要过程之一,化学工程学科需要肩负起新的使命。1990年,"生态化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出来了,相应在化工生产和过程工艺中提出了"清洁化工"和"绿色化工"的概念,因时应势,化学工程学开始了系统科学的自组织过程,这也是和谐系统对立统一发展的需要。在系统科学看来,自组织是和谐系统的基本性质之一,只有自组织系统能通过外部和自身内部的不断协调、整合,在适应环境的同时保持自己的特性并产生新的功能。从自发到自觉地,化学工程学吸收了自组织的理论,不断在广度和深度上充实、完善和发展。随着新世纪的到来,世界正发生着全球性的变化,经济、社会、环境和技术等领域都面临着新范畴新理念的变更和冲击[3]。化学工程学科需要因应时展而改变传统的限制,不断有新的概念提出来,如化学工程应是伺机而待的专业(aprofessioninwaiting);化学工程师必须"besteepedintechnology",能够创新、开发、变换、调控和适应取代;化学工程学科要从"ProcessEngineering"达到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。进一步的综合认为,化学工程学关注着同时发生在非常广泛的时空跨度内的现象,必须具备多尺度、多目标的方法来达到过程的总体优化。涵括了五个方面[4,5]:
①Nanoscale(纳观尺度):研究量子化学、分子过程与分子模拟等。
②Microscale(微观尺度):研究微粒、气泡、液滴、控制界面胶束和微流力学规律等。
③Mesoscale(介观尺度):研究换热设备、反应设备、塔器以及传统的"单元操作"和"三传一反"等。
④Macroscale(宏观尺度):研究生产装置和生产过程等。
⑤Megascale(兆观尺度):研究环境过程和大气生态过程等。
于是化学工程学的核心转变到了"多尺度、多目标择优"的概念,化学工程学科又到达一个新的和谐统一的高度,进入了更高层次的系统工程领域。
新的发展的深度促使化学工程学科作出了一定尺度的"分化",然而这还远未结束,人们对世界的认识还在不断探索不断深入,一个更深刻更普遍也更一般的问题已经触到了化学工程学科的神经,触到了化学工程学的认识本质,并促使化学工程学需要有新的"融合"。这一问题就是"非线性及其包涵的混沌原理",相对于"线性"是人类认识客观世界的基本工具,"非线性"则是客观世界的本质特征,是"线性"反映的目的,是从科学角度看待世界的一种和谐统一;而在对"混沌发展"的研究表明,"混沌运动的普遍存在,揭示了自然界中实际系统发展演化的新行为,混沌态的自相似性使这种时间演化表现为一种空间结构,而且以其不同空间尺度上的相似性,揭示了系统复杂运动的统一性。这种统一性是一个观察"整体"的问题,只有在长时间范围(因为混沌运动是一种长时间行为)和更高层次复杂性中才能显现出来。"[6,7]这一问题涵盖了自然科学和人文社会科学的众多领域,具有重大的科学价值和深刻的哲学方法论意义。马克思曾经预言:"自然科学往后将会把关于人类的科学总括在自己下面,正如关于人类的科学把自然科学总括在自己下面一样:它们将成为一个科学。"从这一角度上,"非线性"问题是这种过程一体化的契合点以及整体认识论上的共性[8]。当站在这种整体性的高度上,化学工程学科获得了全新的视野和更强大的分析解决问题的能力,并最终具有了学科融合的基础。
在整个化学工程学科的孕育、诞生和发展过程中,始终交织着学科的"分化"与"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外还有着所谓的石油化工、精细化工、高分子化工等专业上的分化;另一方面,作为近代工程技术,它又是自然科学(化学、物理等)和技术科学(机械、材料等)的融合。正如物理学家普朗克(Planck)所指出的:"科学是内在的整体,它被分解为单独的部分不是取决于事物的本身,而是取决于人类认识能力的局限性,实际上存在着从物理到化学,通过生物学和人类学到社会学的连续的链条,这是任何一处都不能被打断的链条。"事实上,当化学工程学科的核心发展到"非线性混沌系统"时,实现科学的融合已是其客观系统性的需要,它需要强有力的非线性解算能力和综合分析能力。基于人工智能和神经生物学的人工神经网络(ArtificialNeuralNetworks)技术为这种系统性的融合提供了新的思路和途径。人工神经网络特有的信息处理能力在愈来愈多的领域中展现出广阔的应用前景,它具有如下特点[9,10]:
①学习:神经网络可以根据外界环境修改自身行为,这使它比其他任何方法接受自身感兴趣的外界信息更敏感。
②概括:经过学习训练后,神经网络的响应在某种程度上能够对外界信息的少量丢失或自身组织的局部缺损不再很敏感,反映了神经网络的健壮性(鲁棒性),即工程上说的"容错"能力。
③抽取:神经网络具有抽取外界输入信息特征的特殊功能,在某种意义上可以说它能"创造"出未见的事物。
④模拟:神经网络由众多的神经元组成,以并行的方式处理信息,大大加快了运行速度,可以逼近任意复杂的非线性系统。
当然,神经网络并非十全十美,其自身的发展就曾经历过相当曲折的过程,但是,人工神经网络(ANNs)特性的融合将是化学工程学科发展到非线性核心系统的自组织适应和需要。例如采用神经网络设计的控制系统,适应性、稳定性和智能性均较好,能处理复杂工艺过程的控制问题,也使得化学工程师不但也是机械工程师,还首先是系统工程师,并能从最一般的非线性原理出发,解决实际过程的创新、应用、开发、生产等问题。
生产力的不断发展,科学技术的持续进步,人类认识自然和改造自然的不断深化,化学工程学科必将不断"分化"和"融合",体现出和谐系统的无限发展性质。
参考文献
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化学工程学范文第6篇
关键词：地球化学；工程学；放射性; 废物处置
Abstract: with the people living environment and the worsening of the continuous improvement of the environmental protection consciousness, many new subjects are applied in environmental waste. In this paper, the earth chemical engineering in radioactive waste disposal paper discusses the application for various environmental waste disposal, provides the basis.
Key words: the earth chemistry; Engineering. Radioactive; Waste disposal
中图分类号：TL12文献标识码： A 文章编号：
随着时代的发展，工业对环境造成的影响越来越严重，各种废物排放和堆积越来越多，尤其是放射性废物，对人们的健康带来了极大的威胁。随着人们的生活质量意识以及环保意识的不断提高，其对废物的处理力度也不断增强。目前，采用地球化学工程学中的方法来处理放射性废物是一项新的尝试，也是一项具有长远意义的尝试。
一、地球化学工程的屏障
地球化学工程的屏障主要有三项，分别是废物容器、顶盖以及回填的材料。废物容器指的是有利于将一些具有放射性的核素的废物阻滞在工程屏障内，而不是其向外迁移的第一道有力防线。一般包括混凝土或者金属等不同的废物容器，这些容器能保护一些具有放射性废物的固化状态，从而使其不会过早地被破坏和侵蚀，不对人们生活环境造成影响。顶盖是工程屏障设置的基本要求，它在废物处理中能够起到防止地表水以及雨水等对废物带来不良影响，还能通过其中的抵抗侵扰的屏障来有效防止人类的干扰，这种屏障是通过设置卵石或混凝土等具有较高强度的难以穿越的层位来实现的。回填材料是在放射性废物处理的过程中，将一些岩石或者矿石等放在废物容器和土壤之间，或者放在各个废物容器之间来吸附一些有放射性的核素，减缓这些核素往外界泄露的速度。
二、地球化学工程学中放射性废物处理的模式及其应用
第一，中低放废物的废物处置模式。这种处置模式是对一些寿命比较短的中低放废物进行处置的模式，通常是选择在靠近地表的地方进行处置。所谓靠近地表，一般是指在拥有厚度为几米的的防护层的地表的上下，或者是在一些地表之下几十米深的岩洞当中，采用带有或者不带有上述工程屏障的对废物进行处置的模式。当将废物放在靠近地表的地方处理时，通常的做法是先将这些废物在包气带中埋藏起来，然后遵循就近原则，在旁边选择合适的回填材料，一般是选择黏土。这样子所形成的工程屏障具有简单、可操作性强等特点，并且所选择的黏土材料能够有效地防止放射性核素从土壤中往地下水迁移，防止其进入生态环境中造成不良影响。
拟建于我国西南某处的极低放废物填埋场具有地质条件复杂、人口众多、降雨量大, 岩石风化淋溶作用强烈等特点, 且该地区水系发达, 又属于长江上游, 对环境安全的要求较高。因此, 需要对场址采取适当的地球化学工程屏障, 确保水环境不受污染。
Sr 是长寿命裂片核素, 在长期的科研生产中积累了大量的含锶核废物, 特别是在核设施退役过程中, 产生了大量含锶极低放废物。极低放废物按国际惯例一般采取简便、经济、安全的就近填埋处置方案。为了确保填埋场址的安全性, 往往将工程屏障与地球化学屏障相结合。其中地球化学工程屏障, 主要是针对场址地层岩性对核素吸附固定能力差的不利因素, 通过采用矿物或化学添加剂改良岩土对核素的吸着能力, 从而在场址地下水的运动途径上形成新的屏障, 确保环境安全。该技术在水利工程、水工建筑等领域有较多应用,但将其引用到核环境治理中, 还是近年来的事。选择合适的添加剂是地球化学工程屏障设计的关键。添加剂的选择主要依据场址地段土壤的表面电荷性质和核素在土壤中的吸附行为。吸附比是评估放射性核素在水-岩中迁移和滞留的重要参数, 它受控于岩土和水溶液的物理化学性状, 以及影响水、岩性状的各种外来因素等。采用测定吸附比的方法来选择添加剂直观可行。
第二，高放废物的废物处置模式。这种处置一般是在较深的地质中进行的。也就是说，将放射性废物在地表以下深约五百米到一千米的地方，埋藏起来，使之和环境之间形成永久性的隔离。这种处置通常是设置较多重的工程屏障，这样子能有效防止放射性核素对生态环境带来影响。
在处置库关闭后的长时间尺度( 要求的安全期至少是1 万年)和空间跨度下，放射性核素在进入生物圈之前会存在一系列复杂的物理、化学过程。在这期间，复杂的耦合作用会破坏工程屏障和地质屏障，因此在高放废物深地质处置中对多场耦合的研究具有重要的地位。在对高放废物处置的过程中，由于放射性同位素衰变，会产生大量的热量。作为地质屏障的围岩介质的温度会随之升高，这就引起介质的膨胀或收缩并产生热应力，引发介质中裂隙张闭变形和岩石渗透率的变化，影响机械性质。高放废物是多种放射性核素的混合物，在迁移过程中会伴随着多种复杂的地球化学反应，产生新的矿物。这会改变岩石的渗透性，同时影响岩体的强度和完整性。由于水岩作用不仅使地下水的化学成分发生了很大的变化，也导致岩石的矿物成分发生变化，生成新矿物，与此同时本身的质量也发生变化。
三、某放射性废物处置场地球化学工程屏障物料研究
放射性废物处置场的选址原则是自然条件优越与社会经济许可的统一。对于极低放废物而言，按国际惯例，要求就近处置。为确保环境质量安全，需针对场址自然条件上的缺陷性，采取地球化学工程屏障新技术，改良自然条件，实施安全处置。所处置的放射性废料中的核素以铀（U）和锶(Sr)为主。实验资料和机理分析表明，U与Sr的迁移一固定性能相反，因此，必须在核素渗流途径上的不同地段，分别建造U、Sr双重屏障，即首先在处置体地层建造铀的吸附屏障，然后在处置体地层的外缘再建造sr的沉淀—吸附屏障。通过四组共52个试样(8种添加剂)历时70天的K1实验，以及岩土表面电荷测定等胶体化学研究，得知：场址东南山脊台地上的橙黄色砂质亚黏土，对U的吸附能力很强，且物源丰富，是茶园沟场址库的优质填料和底层吸附屏障。库体外缘渗流带Sr的沉淀一吸附屏障，必须采用碳酸钠作为添加剂。作为屏障填料的橙黄色亚黏土，是山脊台地基岩风化残积土，处于高岭土风化壳发育阶段。土中富含水铝英石，表面活性高，且正电荷(AEC)含量较高。该物料的pH值在6．0左右，正电荷主要由土中氧化铁等胶体引起。U的分配系数K1=1 228．4，满足屏障的一般要求。实验研究结果表明，山脊橙黄色亚黏土在加入NaCO3(5％)的情况下，pH在9．6以上，Sr的分配系数K1>1 400，满足屏障的一般要求。同时，预作屏障填料的橙黄色亚黏土物源丰富，因此，可作为首选屏障物料。
结束语：
放射性废物的地质处置难度高，科技含量高，将地球化学工程应用在放射性废物的处理中，具有一定的意义。其中，厂址的选择以及工程屏障的建立是处理的关键，本文对高低放废物处理的模式进行了探讨，并以实例说明了地球化学工程学在放射性废物处理中的应用。
参考文献：
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化学工程学范文第7篇
化学工程学是直接服务于化工生产及化工技术进步的一门近代工程科学。它诞生于20世纪初，已历经近一百年的发展演变。从诞生至今，化学工程学一直与社会经济中最活跃的泛化学工业密切联系，极大推进了人类社会的工业化进程。自20世纪第二次世界大战后，铜、铁、水泥、石油化工和高分子工业推动了世界经济的振兴，其后多晶硅、有机硅产业、生物化工产业和纳米材料合成技术持续支撑着世界科技和经济的发展。即使是在后工业化社会的美国，泛化学工业仍是国民经济的支柱产业。21世纪世界进入资源稀缺时代，经济可持续发展的核心问题是资源高效利用、循环利用，能源优化利用和可再生能源开发，环境和生态污染的源头防治，这些过程产业化都是以化学工程学为中心学科才有可能发展起来。
化学与化学工程学虽然分属于理科与工科，但却是紧密相关的两个学科。当代化学家研究原子或单个分子在反应中的细节，可以在化学键断裂或成键的飞秒(10-15秒)量级内，对化学反应选择性进行解释和控制，研究分子间作用力，解释物质的相态、性能变化和相互作用，可为化学工程师提供有关化学反应的机理性解释。不仅如此，化学家已突破分子层次藩篱，向高分子、大分子组装迈进，对信息化学的探究也正向产业化延伸。化学工程学家研发大规模合成新物质的过程，对非线性、强耦合的多变量巨系统进行解析和优化设计与控制。当代化学工程学家需要了解物质微观结构和合成反应的瞬态过程，从市场需求出发，设定即将开发产品的特性，根据物质结构与性能的关系，寻找合成的目标产物，使化工研究向更为机理与实用的双方向延伸，将化学家的重要研究成果转化为生产力。化学与化学工程学的贯通和相互作用是新时代的需要。化学与化工学科领域的交叉要求学生必须具有融合从分子水平的化学到大规模制备工程科学的宽阔视野和能力。
二、化学工程学的学科范式
对学科范式(Paradigm)的讨论十分重要，它决定着学科的价值观和内涵，关系到学科创新方向、新的生长点和交叉扩张，影响到学科的吸引力和生命力，关系到核心课程、辅助课程和延伸课程之间的配置，其内容深度、广度以及它们的内在联系等，还会影响教学手段的组织和运用。
1．1915年，美国学者Little提出“单元操作”概念。1921年美国麻省理工学院(MIT)组建世界第一个化工系，决定把机械系的流体力学、传热学和化学系的热力学、动力学、扩散、混合等核心内容加合，确立了“化工单元操作”课程的理论体系。从此化学知识向工程延伸得以完成，标志着化学工程学科的诞生。这是化学工程学范式的第一阶段，可称为单元操作阶段。
2．1957年欧洲第一届化学反应工程学会议界定了化学反应工程学的学科范畴、研究方法等，完成了化学工程科学向动量传递、热量传递、质量传递和反应工程即“三传一反”的新范式演变，为20世纪60—70年代石油化学工业的蓬勃发展奠定了基础。可称为化学工程学范式的第二阶段。
3．自20世纪中叶以来，化学工业规模迅速扩大，计算机技术的融入使多变量、强耦合的大系统分析在化工中大量使用，生物化工等学科边界不断扩展，孕育出多种具有突破意义的化学工程学新范式。第三阶段范式有如下几种不同表达方式：
(1)“产品工程”范式：美国韦潜光教授提出第三阶段范式应跳出原有“过程工程”的藩篱，定义为“产品工程”，以产品性能和物质结构的关系及其产品设计和制造作为主要特征。把“过程工程”与“产品工程”相结合，作为范式似乎是更为全面的创新思路，但从形式上比较，与第一、第二阶段范式的延续性较差。
(2)“三传一反+X”范式：中国科学院院士郭慕孙教授建议保留新范式与第一阶段、第二阶段范式概念的延续性，提出第三阶段范式应是“三传一反+X”，其中X是待定的、可变的和形成中的要素。
(3)“三传三转”范式：清华大学根据化工的研究对象已涉及“物质－能量－信息”三要素的相互作用，提出以“物质传递与转化”，“能量传递与转化”和“信息传递与转化”的“三传三转”为新范式。物质传递包括分子扩散、湍流扩散及流体流动等过程，物质转化包括分子水平的化学反应、超分子间结构的构造与转化、生物分子的代谢与融合等过程。能量传递包括动能传递、热能传递及各种形式能量(如光能、微波、超声、等离子化等)的引入与输出，能量转化包括不同能量形式之间的转化。信息传递包括化工操作中多变量的信息收集、筛选和剔除，信息转化包括各种物流参数的处理、优化、信息反馈等。信息传递与转化同物质和能量传递与转化的优化过程密切关联。以“物质－能量－信息”三要素相互作用为化学工程科学的基础，是化学工程学区别于其他工程科学的本质特征。
三、化学工程教育现状
在明确了化学工程学的范式以后，可以看出，化学工程教育能够激励学生们的事业心，因为化工是人们衣、食、住、行、视、听、享受生活的各方面须臾不可离开的，是可以成就大事业、创造巨大财富的宽阔领域。化学工程教育也可满足学生们的好奇心，对有志于学问的年轻人，可以介入最前沿学科，在生物化工、纳米化工技术、再生能源技术、新一代信息材料、非平衡非线性巨系统的数学应用等科技领域有所作为。
德国化学工业协会(DECHEMA)对几十个国家的大量化工专业人员调查统计显示，美国认为学习化工有很高愉悦度的人占95％，而在中国认为学习化工不愉悦的人却高达33％。这一调查结果不能不引起我们的关注。由于多方面的原因，造成了不少中国家长和学生对化学工业等实体经济领域认知的妖魔化和对虚体经济的盲目追求，严重妨碍了最优素质的中学生进入这些领域。这种错误认识必须澄清，才能防止长此以往对我国经济发展造成的负面影响。
同时，我们也注意到当前我国的化学工程教育呈现出与工程渐行渐远的态势。其根本原因有两点：其一，教师工程背景削弱。大量青年博士和硕士进入教师队伍，对提高教师队伍的学术水平起了很好的作用。但是许多青年工科教师缺乏必要的工程实践经验，在SCI论文、引用因子等适用于理科的评价指标的指挥下，大量工科教师的科研选题容易偏向于基础理论、偏向于软课题，实践性、工程性研究课题数量显著下降，而他们的基础性研究成果又难于找到工程应用转化的机会。其二，工程教育体系弱化。由于实习经费、安全等原因，化工学科学生的工厂认识实习和生产实习越来越流于表面形式，有的甚至被大幅度压缩或砍掉，促使“工程教育”与“工程实践”渐行渐远。急需建立一种机制，使这一现象得到实质改变。
四、以跨学科教育思维构建化学工程学科的教育体系
著名的哈佛大学一贯的教学理念是着力于培养引领世界、具有国际视野的各界领袖人物。但是在哈佛大学越来越有名气的同时，校方却感到他们的学生越来越失去灵魂作用。其自省的结果是哈佛大学自从20世纪70年代起执行的核心课程制过于集中于学术专论，忽视现实问题，致使专业设置内容越来越趋向专门化，而大学毕业生面对的却是要应对越来越宽泛、综合、涉及多种领域的复杂的命题。前车之鉴，后车之缘。为了彻底扭转我国当前化学工程教育远离工程、化工专业学生学习兴趣低的现状，我们主张在对人的培养理念上坚持“综合性、选择性、基础性、灵活性”原则，在广泛普及化学工程学科内涵及作用正确认识的基础上，以跨学科教育思维构建新的化学工程学科教育体系，并给予足够的政策保障。
当前振兴化学工程教育的根本是扭转中国社会对化工的不正确认识，说明它的学科基础是根植于化学、物理、生物的交叉部，研究涉及“物质一能量一信息”这三个重要元素，它是在人类社会进入自然资源稀缺时代、面临严重的可持续发展问题时，对解决资源、能源、环境问题有不可替代的作用，并为之可作出最大贡献的学科之一。
爱因斯坦曾经说过：交叉组合作用似乎是创造性思维的本质特征。通过跨学科的教学和科研模式，可打破学科间隔绝和壁垒，从不同学科视角，研究阐明某一课题的全貌，才能克服基础知识与实践脱节的问题。特别是对于化学工程学科辐射到炼油、化工、冶金、建材、制药、生物化工等许许多多工业领域，跨学科教育更有着关键的作用。
关于跨学科课程设置，密歇根大学曾提出以下形式：(1)合作课程：不同学科领域的教师共同选题、组织和讲授同一命题的不同侧面；(2)整合讲授：通过顶层策划、协调不同的课程以相互贯通的思路分工讲授；(3)协同式课程：两门或以上的独立但相关课程同步讲授，不同视角，定期共同研讨、整合、交流；(4)阶梯式课程：深度不同，可能是相互为先导课程，可以分时段讲授，达到整体跃升；(5)综合式课程：设计可供有共同兴趣的不同系、不同专业采用的选修课，也可通过研讨式授课。使学生关注社会、国家和国际面临的迫切课题，具有社会责任感，提高学生分析和论证实际问题及解决这些问题的能力。
借鉴国际做法并加以创新，清华大学化工系开设了一门面向全校学生的“资源·能源·环境·社会”选修课，由中国工程院院士金涌和荷兰皇家科学院院士Arons共同主讲，从社会科学、自然科学和工程科学等多学科出发，研究资源、能源、环境和社会发展等领域影响可持续发展的具体问题，探讨化工与其他学科合作所可能提供的解决方案，既与现实社会问题密切相关，又有一定的基础科学深度。一反传统的“单学科理论演绎式”教育的模式，对学生进行“多学科问题分析式”的教育，关注学科之间的非线性强交联，注重向学生展示基础资料，培养独立思考能力，分析和归纳出其中的问题并探讨不同的解决途径，而不是给出标准答案。将学生直接置于宏大的科学、工程和社会发展的历史长河中，直接感受一流工程科学家的眼界、胸襟与智慧，这对于学生树立科学发展观、培养化工志趣是非常重要的，也是解决前面的化工教育困境的有效方式。事实上，该课程的设立对于宣传现代化工、促进学科交叉也起到了非常好的作用，其中近半数的学生来自除化工外的理、工、社科等多个专业，是学科交叉教育模式的一个尝试。
化学工程学范文第8篇
关键词：化学工程技术；反应技术；应对策略
0 引言
化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术在化学生产中的应用已涉及到各行各业，化学工程技术的发展对于强化化工生产过程，提高产品质量，降低原料和能量消耗，对于企业的技术改造以及新技术的开发起着重要作用。
1 新型反应技术的研究
1.1 超临界化学反应技术
超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时，此时状态处于液体和气体之间，具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用，而且还在医药工业等领域应用很广泛，已经显示出巨大的魅力，极具发展前景。近年来，化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域，但是都处于初级发展阶段，很不成熟。
1.2 绿色化学反应技术
绿色化学是指对环境不会造成污染的，有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程，因此很彻底，这主要包括原子经济性和高选择性的反应，生产出对环境有利的材料，并且回收废物循环利用的一门科学技术。
1.3 新的分离技术
研究从广义上说，分离强化首先是对设备的强化，然后是对生产工艺的强化，综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果，有利于实现可持续发展，这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理：利用沸点的不同，将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术，具有广阔的发展前景，但是这些在应用中同样也存在着很多问题，那就是：此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少，没有在理论上充分说明和指导，对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步，分离技术也不断得到改善，取得了长足的进步，逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上，例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面，这些都是信息技术发生功效的主要分离技术，再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离，因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入，提高工作效率。
2 化学工程学科发展动态
2.1 将化工过程与系统过程研究相结合
化学变化是一个复杂的过程，这是因为性质决定的，其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维，使其控制因素增多，结构尺度变多，其中结构是对过程工程研究的中心问题，主要解决办法是简化其结构，使复杂的结构变得简单，更具有使用价值；首先研究特殊系统，然后推理出一般性的结论，进而推而广之，这些都为解决结构问题打下了良好的基础，解决了复杂系统不容易被分析的问题，采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向，多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题，对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张，更加注重其实用性和价值性，而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革，从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程，这就需要化学与数学物理等相结合，甚至与计算机技术相结合，进而实现化学过程的更好研究。
2.2 将化学工程与材料科学研究相结合
科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现，并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用，这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论，化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉，更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科，这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题，为化学的发展做了良好的铺垫。
2.3 将化学工程与信息工程研究相结合
化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合，随着信息技术的发展，信息技术已经深入各行各业，通过计算机技术可以收集大量信息，并对此进行精细的计算，随着大量的数据的统计和分析，可以得出很多重要的规律和结论，这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据，同时可以预见，将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题，必将成为引领化学研究的主要方向。
3 促进化学工程技术发展的对策
3.1 着眼全局提高化学工程技术水平
化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象，要进一步促进化学工程技术的进步，就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用，做好整体的规划，协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域，使各个学科领域相互促进，最后实现共同发展。
3.2 提高化学工程机械设备研究水平
机械设备是提高一项技术必须具备的，先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言，目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后，应该加强研究力度，向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备，在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。
3.3 做好化学工程技术的教育工作
任何一项技术的发展都不能离开高水平的人才，所以要促进化学工程技术进一步发展需要加强化学工程领域的教育培训工作。不仅需要培养化学工程技术方面的知识，与其相关的学科的教育与培训也要加强。不仅仅培训理论知识，更要加强学生的实践能力，为化学工程技术的发展储备人才。
3.4 积极开拓化学工程技术的应用市场
当今化学工程技术的应用领域已经很广泛，但是如果想要进一步的发展还要积极研究开发新的工艺、新的产品，寻找新的市场。市场是产品开发的动力，有了市场的需求才会带动产品的生产，也就会促进技术水平的提高。
4 结语
化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。我们要加强研究，针对发展特点采取相应的措施，提高化学工程技术水平。
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作者简介：
1.白清搏（1992-），辽东学院化学工程学院化学工程与工艺 B1201班学生。
2.韩文奇，辽东学院化学工程学院轻化工程B1206班学生。
化学工程学范文第9篇
关键词：化学工程；可持续发展；科技创新；挑战
化学工程是研究化学工业及其相关产业生产过程中所进行的化学过程、物理过程及其所用设备的设计与操作和优化的共同规律的一门工程学科。化学工程领域涉及工艺开发、产品研制、过程设计、装备强化、系统模拟、环境保护、生产管理、操作控制等内容。该领域包含无机与有机化工、精细化工、石油化工与煤炭化工、冶金化工、生物化工、环境化工、材料化工等行业。在社会发展与国民经济建设中，化学工程领域具有重要作用，且化学工程与信息、材料、生物、能源、资源、航天、海洋等高新技术领域相互渗透，共同推动高新科技的发展。
1我国化学工程的发展历程
化学工程在发展的过程中经历了三个阶段。第一个发展阶段称为“单元操作”[1]，该阶段的化学工程是一门共性化学工程学科，以各工业种类所需的单元设备或操作的共性规律为基础；第二个发展阶段称为“传递原理和反应工程”[2]，该阶段总结出了不同的单元设备和操作中的共性现象———流动、传热、传递和反应，即“三传一反”，第二阶段是在第一阶段基础上进一步的知识深化；第二阶段中，化学工程吸收了当时相关科学技术发展的新成果，强化了解决工业问题的能力，形成了模型化的方法论，进一步推动了化学工程在其他工业领域中的应用，第二阶段“三传一反”的相关研究引领了化学工程近半个世纪的发展。伴随社会经济的持续发展和工业技术的高速发展，化学工程的需求也在快速增长，特别是资源、能源利用与环境破坏问题的挑战，使得化学工程的重要性进一步凸显。然而，一方面化学工程的现有理论与方法已经愈发无法满足当前工业工程应用与发展的需求；另一方面，一些高新技术的发展如纳米科学、生命科学技术等也为化学工程未来深层次的发展创造了新的机遇。在此状况下，化工界关于化学工程新的发展阶段的讨论越来越多。我国化工学者郭慕孙提出“三传一反+X”[3]，认为传递过程与反应工程的研究必须扩展到介观尺度、微观尺度范畴，并在探索多尺度转变规律过程中不断发展与更新(汪家鼎)[4]。复杂性科学的进步将有力推动化学工程的发展。为了满足社会经济发展对化学工程的需要，我们首先应当关注化学工程当前面临的挑战是什么?然后面对这些挑战怎样将其转变为机遇。
2化工发展中面临的挑战
目前，在我国化学工程的发展中，第二阶段的“三传一反”依然是化学工程研究的主要内容，但化学工程的研究内容只有产生适应学科交叉融合和经济需求的变革，才能继续在社会发展中发挥重要作用。而在此变革过程中，我们面临着多方位的挑战。
2.1化学工程与环境的可持续发展
近二三百年来，随着工业的飞速发展，资源的急剧消耗，环境也日趋恶化，在人口、资源、环境与社会经济的发展上，出现了一系列矛盾。人类面临着资源短缺、生存环境质量下降等现象，迫使人们在改造自然的同时要进行深刻的反思。人们不得不面对现实，努力建立与自然新型合作关系，走可持续发展道路，建立和谐的社会经济发展的大环境。我国政府也制定了可持续发展战略，采取了积极的措施来促进经济的全面发展和生态环境的平衡。而化学工程是对环境中的各种资源进行化学处理和加工的生产过程，该生产过程产生的废弃物部分有害、有毒，进入环境会造成污染。并且有的化工产品在使用过程中也会造成对环境的污染。因此化学工业对环境影响巨大，所以实施可持续发展对化工生产尤为重要。化学工程领域要积极探索新的方法减少化工生产过程中或产品对环境的危害。这是化学工程今年来面临的一大挑战。目前我国环境保护问题面临着严峻挑战，同时资源、能源的高效清洁利用问题也面临着突出挑战，因此，化学工程的研究对象将由以煤、石油、天然气为代表的传统不可再生能源向生物质能等新兴可再生能源进行实质性的扩展。新兴可再生能源应当具有环保性、成本低和宜于大规模利用等优点。随着环境保护、气候变化、能源清洁利用等问题越来越受到重视，各种资源的循环利用也将成为化学工程面临的重要难题，化学工程必须重视并解决这一难题。今后，化工必须以重大需求作为牵引力，以解决能源、资源利用与环境保护的重大问题为目标(李成岳)[5]。
2.2化学工程与科技创新
传统的化学工程对于“三传一反”的研究难以突破常规化工过程的量化放大和调控这一瓶颈问题，更需面对高新技术，尤其是生物技术、纳米技术和材料科学发展过程中遇到的新问题，因此其时空内涵和范围必须深化和扩展。化学工程需要解决的大多数难题都具有多尺度结构特征，空间上跨越从原子、分子到设备、系统，甚至自然生态的尺度，时间上跨越秒、月到年甚至更大的尺度，之前的计算方法并不能在这样的时空尺度中运算，更无法建立不同尺度之间的关系，因此认识不同层次结构与宏观性能的关系十分困难，这是解决很多化学工程问题的瓶颈。我国目前的可持续发展战略要求对化工产品进行全生命周期的设计，从产品研发开始就必须提前考虑以后整个周期中可能产生的生态环境效应和如何回收资源，这就需要大大扩展化学工程研究的时空范围。化学工程必须树立复杂性的观念，进入复杂性科学[6]。由于当今很多新兴领域在持续高速发展，而目前的化学工程理论与技术并不能满足这些领域发展对于化工技术的需求，因此很多化工行业的企业在市场需求和经济利益的推动下，采用了高能耗、高污染、高排放的生产模式。但如果长期忽视了化学工程相关知识的扩展和应用，忽视了化学工程学科自身的发展，长此以往，化学工程会失去发展的机遇，甚至可能在学科交叉与融合的进程中落伍。
3结论
我国化学工业正面临许多挑战，并且也会伴随有机遇，化学工业发展所带来的科技创新和对环境的友好型发展的步伐也将有较大进展。面对高新技术的发展、可持续发展战略的趋势，应认清形势，明确任务，调整发展战略，全面提高竞争力。
化学工程学范文第10篇
刘秀军，（1963.10-），男，河北，天津工业大学环境与化学工程学院，研究方向：化学工程。
管山，（1969.11-），男，天津，天津工业大学环境与化学工程学院，研究方向：化学工程。
卢素敏，（1967.07-），女，河北，天津工业大学环境与化学工程学院，研究方向：化学工程。
郭玉高，（1976.04-），男，河北，天津工业大学环境与化学工程学院，研究方向：化学工程。
卞希慧，（1983.11-），女，山东，天津工业大学环境与化学工程学院，研究方向：化学工程。
摘要：《化工原理》普通高校化工及相关专业的重要专业基础课，通过长期教学实践，从培养学生兴趣、利用多媒体教学、加强实验教学等角度探讨提高化工原理教学效果的方法与途径。
关键词：化工原理；课程教学
《化工原理》是高等院校化工、制药、材料和环境专业的一门必修专业基础课，也是很多高校的考研课程。《化工原理》课程多在大二春季学期后开设。在这个阶段，学生们已经系统学习了高等数学、大学物理以及无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等基础知识。而化工原理的主要内容是利用数学、物理和化学等自然科学原理，研究和总结实际化工过程中的客观规律，并运用规律进行过程设计、工艺计算、设备的构造和选型等。从培养化工工程师的角度来看，化工原理在自然科学和解决化工实际工程问题间起着承上启下的关键作用。从多年的教学实践和学生的反馈来看，特别是对于初学者，化工原理公式繁多，理论抽象，枯燥、难于理解，即使学完原理，做题还是摸不到头脑。.如何利用有限的学时，提高教学效果，是值得探讨的问题[1-3]。笔者从自身的教学实践出发，谈谈提高化工原理教学效果的体会。
1. 激发和培养学生的学习兴趣
“兴趣才是最好的老师”是爱因斯坦的名言。兴趣，是认知需要的心理表现，是人对某些事物优先给予注意，是带有积极情绪色彩的认识倾向，兴趣可分为直接兴趣和间接兴趣。化工原理是一门实践性很强的课程，不但与化工生产而且和很多生活中的实例密切相关。教学过程中，可以从这些生活实例出发，培养学生的直接兴趣和间接兴趣，激发学生学习热情，形成学生的主动学习。学习过程中，由于学生对生活实例比较熟悉，可采用讨论式教学法。在问和答的过程中，可有效强化师生的互动作用，使师生共处在动态合作的教学环境中，教学信息的传递和反馈得以及时进行。随着讨论问题的深入并不断的解决的过程，可以充分调动学生的积极思维活动，提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，可以极大地增强学生学好化工原理的信心和提高学生的学习兴趣。
2. 合理的使用多媒体技术
当今社会的信息化速度日趋加快，随着教育改革的不断深化，化工原理教学已经离不开多媒体课件。学生在获取知识的过程中，由于同学们的阅历、理解力等方面的原因，很多化工设备学生们从未接触过进而增加了理解的难度，例如板式精馏塔和填料吸收塔的主要部件和附件。对设备流程的不理解，也导致了对原理概念感觉抽象而难以理解。采用多媒体技术授课，教师可以从黑板的局限中解脱出来，全面照顾每一位学生。它以其直观的画面、形象的声音，使抽象的内容变得直观形象，能帮助学生更好地突破学习中的难点。多媒体能直观形象地表达动态的过程，教师和学生处于主动的人机对话的学习状态，易于唤起学生的学习兴趣。多媒体技术的超级连接和随意置换使教师可以灵活控制前后内容之间的衔接，既可单独讲解某个知识点，又可串起来前后连贯学习，使学生获得连贯、系统知识。在教学实践中发现，由于化工原理课程公式多的特点，如果一味的采用多媒体课件，学生的理解速度很难跟上公式播放的速度，导致学生对讲授内容注意力下降，甚至放弃听讲。因此多媒体教学作为一种较新的教学模式，也有它的不足。在实际教学过程中板书和多媒体要相辅相成，发挥各自的长处，相得益彰才能收到较好的教学效果。
3. 注重实验教学环节
实验教学是教学过程中重要的一环。通过对实验设备的认知与操作，学生不但可以深入了解课上所学的理论内容，而且对工程实践中如何实现原理有更深刻的认识，这对培养学生解决工程问题思维大有裨益。此外，通过实验，可以强化化工设备的操作方法。例如离心泵和旋涡泵的操作和流量调节各有什么样的特点。这些设备的操作和条件对化工类专业同学的职业发展，是十分重要的。在教学过程中发现，很多的化工教学实验装置已经是高度集成的装置，有的装置甚至已经实现了实验数据的实时自动采集。有的同学也反映，化工原理实验就是按照老师的指示，动某个阀门，记录相应的数据，整个过程比较枯燥。这对化工原理教师提出了更高的要求。在指导实验过程中，要严格要求学生的实验预习、实验操作以及实验数据的处理过程，在实验过程中强化学生对实验流程，设备结构的认知和了解，强化对实验中各种现象的观察和记录，养成良好的实验习惯。在期末考核过程中，增加对实验部分的考核，从课程管理的角度引导学生重视实验，从而提高整个课程的教学效果。
以上总结的是我们化工原理教学中的几点实践经验。通过以上环节的实施，我们认为可以培养学生主动思考习惯以及应用知识的实践意识。这几个环节具有内在的统一性，在教学实践中认真实行这些环节，并不断拓新，以期使化工原理课程的教学效果更上一层楼。（作者单位：天津工业大学环境与化学工程学院）
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