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化學工藝的概念范文1
關鍵詞：化學工程與工藝 環保 發展趨勢
化學工程與工藝就是對材料進行加工處理，然后進行再次利用實現能量的傳遞，這樣高效環保完成資源的優化配置，優化產品加工生產的過程?；瘜W工程與工藝的發展由來已久，它以化學工程相關理論還有實際的一些運用為指導，利用這一學科知識對各種產品進行研究、開發跟生產?；すこ填I域的相關行業非常多，比如石油化工、生物化工、材料化工、冶煉化工等相關行業。化學工程領域相關的行業都是關乎我國經濟發展的重要領域，化工工程還與一些高新科技領域相互影響作用，共同推動著科技的發展，促進社會的進步。目前化學工程領域正向著自動集約化、高效精細化方向發展?？偠灾?，化工工程涵蓋的專業領域范圍非常廣，因此，加強對化工工程與工藝發展研究時非常有必要的。
一、化學工程學科的發展特點趨勢
1.化學工程與工藝特點
化學工程簡稱化工，是研究以化學為代表的相關工業的，化學工程與工藝這門學科是一門工業特色十分顯著學科，化學工程與工藝的研究范圍廣，是一門應用十分寬泛的專業。如一些食品加工業、印刷業、冶煉業、醫藥生產、材料化工等都是建立在化學工程與化學工藝的基礎之上?；瘜W工程與工藝這門課就是培養學習化學工程與化學工藝方面的理論知識，想要在這一門學科能夠為我國各個行業都做出貢獻，就必須要組織構建一個能夠發展化學工程與工藝學科的研究基地。構建適合專業特點的，有利于人才培養的創新型體系。
2.化學工程與工藝研究對環境保護的意義
化學工程與工藝這門學科是一門工業特色明顯的專業，它覆蓋了原有的各種化學相關的專業?，F階段，環保已經是人們普遍追求的一種生活方式跟生活態度?；瘜W工程與化學工藝的相關研究是實現環保節能這一理念的重要實現途徑。對于化學工程跟化學工藝的研究發現，人類在降低污染節約能源的時候可以實現利益的最大化，這樣的前提條件下，人們都愿意進行節能環保方面的嘗試。很多跨國大型企業都針對這種情況成立專門的科研小組，進行相關綠色環保方面的研究。社會的發展離不開科技的發展，科技發展不能以犧牲環境為代價。這就要求綠色環保的概念?？萍嫉陌l展過程中化學工程與化學工藝的發展一定會占據重要位置。針對這樣的情況，應該積極改變策略加大對化學工程與化學工藝方面的研究。
二、相關新興化學工程與工藝的技術研究
1.綠色化學工程
綠色化學也就是現今的人們所說的環境友好化學，這種化學方面的術語是現如今最為流行的術語。綠色化學就是環保，降低污染，用一些化學方面的技術還有方法來減少對生態環境的影響，降低環境污染對人類健康的影響。運用化學工程與化學工藝減少一些有害的原料還有催化劑等的生產還有使用。從根本上杜絕環境污染的產生，綠色化學的技術就是從源頭來阻止污染的產生，用無毒無害的原料，并且對一些廢棄物進行回收再利用。
2.化學工程與化學工藝的分離工程
分離工程就是使物質從無序向有序轉變的一種非自發的過程，在一些重力、壓力還有一些溫度、電的影響下由外力的作用，這是一個消耗能量的過程，并且這也是化學工程與化學工藝分離工程研究的重要內容之一?，F今使用比較多的分離工程方法就是蒸餾法，我國在蒸餾分離方法方面的研究已經有了非常深厚的理論依據跟實踐經驗，但是蒸餾分離方法在速度方面還是要進一步的改善。并且在一些蒸餾設備上也值得改進，蒸餾分離法如果在設備上采用現今新型的材料會取得較好的經濟效益。并且對于提高蒸餾吸收的效率，降低蒸餾分離時間上，可以采用新型的吸收劑，吸收劑對蒸餾時間的長短也有很大的影響，因此，吸收劑的研究開發也是值得關注的。
膜分離技術也是現今比較流行的分離技術，膜分離具有節能、高效、易于清理等一些特點，被許多國家的科學家認為是當下最有發展潛力的分離技術。膜分離就是吸附分離，這種吸附分離的辦法被廣泛運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等。膜分離的研究重點在于新型吸附劑的開發，膜分離的主要問題就是膜的污染還有防治。膜分離的研究必須要實現膜使用的長壽還有高效。
3.Supercritical Fluid，SCF（超臨界流體）
Supercritical Fluid，SCF（超臨界流體）是一種溫度還有壓力都在臨界點之上的無氣體液體的相界面，同時具有液體跟氣體性質的一種流體。這一技術在化工、食品加工還有生物醫藥工程中都有非常廣泛的應用。SCF質量高、工藝要求高。開發附加值高使其有著廣闊的發展前景十分誘人的發展利潤。近幾年來，SCWO（超臨界水氧化法）用于環境治療保護方面的研究比較多，在化學工程與化學工藝方面的研究較少，還處于研究試驗期。
三、結束語
當今世界面臨著資源還有能源的短缺，全球國家都指出社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價，并且提出資源的節約還有保護環境的要求，這就需要化學工程與化學工藝的配合共同發展，我國在此基礎上提出了轉變可持續發展經濟的概念，所以，相關的化學工程與化學工藝的行業領域應該要積極配合，對于化學工程與化學工藝的相關技術研究必須要重視其發展的環保性，推動傳統的化學工程與化學工藝成為綠色的工藝。最大限度的減少環境污染，節約資源，積極研究開發新能源，走科技發展與環境友好的道路。
參考文獻：
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化學工藝的概念范文2
本文闡述了化工工藝設計的內容與特點，對于化工工藝設計中安全危險問題的策略進行了分析。
【關鍵詞】
化工工藝設計；安全危險問題；問題策略
1前言
化工工藝設計主要是指工藝工程師根據一個或是幾個化學反應來將化學材料轉化為客戶要求的產品的化學生產流程。在這一設計工作中工藝工程師所需要考慮的不僅僅包括了成本、產量、效率、時間等因素，安全危險問題的發現與控制更是化學工藝設計中的重中之重。
2化工工藝設計簡析
2．1化工工藝設計內容化工工藝設計包括了許多方面的內容。眾所周知安全問題是化工領域中各個行業都需要給予高度重視的行業。在這一過程中由于化工工藝設計工作有著自身的特殊性，因此這導致了工藝工程師需要對于其給予更高的重視程度。其次，工藝工程師在思考化工工藝設計內容時還應當進一步的熟悉設計工作的基本原則和精神，從而能夠在此基礎上更好的將其貫徹到整個設計工作中去。與此同時，工藝工程師在進行化工工藝設計內容確定時還需要把化工工藝設計中的細節進行靈活運用，從而能夠在保證其符合化學工藝生產規范的同時也不會影響到化工產品的高效高質生產。
2．2化工工藝設計類型化工工藝設計的類型是以不同的概念進行區分的。工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時首先應當做好必要的概念設計工作。通常來說概念設計也被稱為假象設計，這一設計實際上是按照規模工業生產裝置進行的。此外，由于概念設計主要是在中試前進行，這一設計的主要目的在于更好的檢查工藝條件和生產路線是否存在問題，并且進一步的確定數據和小試補充的內容。與此同時，工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時還應當對于試制產品考核的使用性能有著清晰的了解，從而能夠在此基礎上精確的判定出工藝系統連續運轉可靠性。
2．3化工工藝設計步驟化工工藝設計的步驟總體而言較為繁瑣。設計人員在進行設計步驟分解的過程中首先應當根據基礎設計和批準的設計任務書和廠址選擇報告來對于工程在技術和經濟上進行總體研究與計算的具體建設方案。此外，設計人員在進行設計步驟分解時還需要確保初步設計結果能夠有效的滿足項目審查和施工準備的規定，并且能夠給建廠投資提供足夠的依據。與此同時，設計人員在進行設計步驟分解時還應當做好相應的施工圖設計，在這一流程中應當依據上級對初步設計的審批意見來進一步的確定的設計原則和方案，然后在此基礎上根據建筑與非標準設備制作的要求來解決初步設計階段待定的各項問題。
2．4化工工藝設計特征化工工藝設計有著自身獨特的特征。設計人員在分析化工工藝設計特征時應當根據化工工藝設計新技術含量高、工藝流程獨特等特點來進行相應的設計工作。此外，設計人員在分析化工工藝設計特征時還對于必要的基礎設計資料進行完善與優化，從而能夠在此基礎上提升試驗數據的完善性與可靠性。其次，工藝工程師在考慮設計特征時還應當努力的使數據的可靠性和完整性達到常規裝置，從而能夠對于總體投資進行持續的優化，最終能夠保持設計的優越性。
2．5化工工藝設計規模化工工藝設計的規模實際上大小不一。一般而言化工生產裝置的規模有著各自的區別，但是工藝工程師在進行化工工藝設計時為了能夠更加有效的節約投資，則應當理解到部分設計環節實際上是無法完全按照規范規定來做的。此外，工藝工程師有時為了測得所需的工程數據或獲得一定的產量，部分情況下也需要對于工藝的規模進行調整與優化。與此同時，由于部分化工產品的設計周期短，因此企業為了能夠盡快的占領市場，則青睞于縮短設計周期，因此這導致了工藝工程師在確定設計規模時受到了一定的現在?，這實際上對于設計安全造成了一定程度上的不利影響。
3化工工藝設計中安全危險問題控制策略
3．1安全問題識別方法化工工藝設計中安全控制的第一步就是做好安全問題識別工作。設計人員在進行安全識別的過程中首先應當理解到危險因素的定義。通常來說化學工藝設計過程中的危險因素主要是指生產中的事故隱患，并且可以將其具體到生產中存在的可能導致事故和損失的不安全條件。其次，設計人員在進行安全識別的過程中還應當對于項目生產工藝的全過程和配套的公輔設施的生產過程進行細致的檢查和分析，從而能夠在此基礎上摸清危險因素和有害因素產生的方式與種類，最終能夠有效的提升化工工藝設計的安全水平。
3．2采取工藝防護措施化工工藝設計中安全控制離不開工藝防護措施的有效支持。設計人員在采取工藝防護措施時首先可以從設計和工藝上考慮采取安全防護措施，從而能夠促使存在的危險因素不至于進一步的激化。其次，設計人員在采取工藝防護措施時還應當努力的保證設計的安全性，例如設計人員可以在理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性等方面采取對應的措施來獲得良好的防護效果。與此同時，設計人員在采取工藝防護措施還應當全面的考慮采用哪條路線才能消除或減少危險物質的量，從而能夠確保各種危險性因素不會在化學產品生產的過程中出現。
3．3控制化學反應裝置化工工藝設計中安全控制的關鍵是化學反應裝置的控制。工藝工程師在控制化學反應裝置時應當深刻的理解到化學反應是整個產品生產的核心，因此其本身必然會有著許多危險性因素。因此這意味著工藝工程師應當在反應器的設計和選型前需要想到可能發生最嚴重的事故是什么。此外，由于化學反應的種類繁多，并且反應的速度也較快，因此一旦出現較為嚴重的失控反應時，工藝工程師應當努力的尋找降低反應速度的方法，從而能夠在此基礎上切實的提升反應裝置的應用水平。
3．4整體園區設計工作化工工藝設計中安全控制還應當適度的從園區整體設計上面來著手。企業在優化整體園區時首先應當考慮到自身的監管能力和職工的工作水平，從而能夠在此基礎上避免監管力度滯后于化工產品生產的現象。此外，企業在優化整體園區時還應當努力的減少和預防化工工藝設計中的安全危險問題，并且進一步的創建完整性的安全生產標準，最終能夠將安全危險有效控制在預期的范圍內。
4結語
化工工藝設計是一項具有一定危險性的設計工作，因此考慮設計的安全性就是每一個工藝工程師所必須進行的工作了。工藝工程師在減少化學工藝設計的危險性時應當秉持著從宏觀到微觀的原則，從園區設計到工藝防護到方程選擇等不同的方面著手，就能夠有效的提升化工工藝設計的安全性與可靠性。
參考文獻:
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化學工藝的概念范文3
【關鍵詞】：化學工程；系統；和諧；辯證法
自然界中的和諧系統比比皆是，大至宇宙，小到原子；地球生態系統是和諧的，動植物群落是和諧的，人類社會體系是和諧的，健康的人體更是一個絕妙的和諧體。所有這些和諧系統遵循著同樣的辯證綜合的規律，具體可以歸納出三條：1．統一律；2．層次律；3．進化律；所有和諧系統具有同樣的性質：1．開放性；2．自組織性；3．非線性；4．無限發展性[1]。當愛因斯坦把大半生致力于統一場論時，其哲學上的需要相對物理學上而言或許要來得大，面對物理學的系統和諧，理論規則的分立是不能令他覺得滿意的。而化學工程的發展是不是因循同樣的哲學歷程呢？
在化學工程作為學科開始被重視之前，化學工業已具有了相當的規模，各種具體的工程與工藝都被獨立開來，在認識上是被分為各門特殊的知識，因此，當國外高等院校在十九世紀末開始設置"化學工程學"時，開設的課程大多是學習當時化學工業的各種工藝學，"化學工程"的概念在當時還是相當模糊的，在理論上充其量是化學與機械的一種混合（amalgam）。然而這種理論混合的模式在德國人看來卻是很正統的，即使在今天，他們也避免專論"化學工程"，而是稱之為"過程工程"（Process Engineering），這一名稱實際上要比"化學工程"的范疇更廣，甚至更為準確，凡是涉及一定流程與工藝的領域都是適用的。但我們習慣上還是沿用"化學工程"的名稱。
二十世紀開始，化學工業迅猛發展，在社會經濟中占的比重越來越大，客觀上需要化學工程學科的發展和支持。隨著生產力的發展，人們對事物運動規律性的認識也愈來愈深化，愈來愈有概括性。伴隨著其他領域科學技術的快速進步，人們逐漸認識到化學工業中各門看似不相干的工程和工藝中存在著共同的物理特性。1901年，美G.E.的Davis《化學工程手冊》的發表，初步提出了"化工物理過程"的原理。1900年始，以合成氨、純堿、燃料等為代表的近代化工廠出現，如1913年，德哈勃-博施法高壓合成氨技術的產業化，星火燎原的，化學工業呈現出巨大的發展前景。到了二十年代，美MIT的一些學者提出：不管化工生產的工藝如何千差萬別，它們在眾多的典型設備中進行著原理相同的物理過程。1920年，美MIT成立了第一個嚴格意義上的化工系，時W.K.Lewis任系主任。1922年美國化工學會認同了新的見解，引出了"單元操作"（Unit Operation）的概念，這一概念在蘇聯時期和我國則廣泛稱為"化工原理"。
1900年始的"分離工程"研究使"單元操作"的概念日趨成熟。被稱為單元操作的過程主要有流體流動、傳熱、干燥、吸收、蒸發、萃取、結晶和過濾等，以這些單元操作作為研究和學習的主要內容，是化學工程學科在二十世紀前半期發展的核心，其理論迅速成為發展化學工業的重要基石。這種把千變萬化、千差萬別的過程和工藝概括成"單元操作"是生產力發展到一定水平的反映，是化學工程學從"個性"到"共性"的第一個哲學性概括，是在一個系統整體性把握的高度上建立了一門技術科學，體現了系統科學發展的和諧統一規律。
隨著"單元操作"概念的確定，另一方面，化學工程學科中重要支柱之一的"反應工程"亦逐漸浮出水面。從最初的德Winkler流化床煤氣化爐的應用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工藝的開發，又到1931年丁納橡膠和氯丁橡膠的投產，化學工業上發展的高峰持續不絕，1940年美國FCC煉油開發成功，成為石油化工的起點。直到1957年，歐洲第一屆反應工程會議，明確提出"反應工程"的概念，成為化學工程學科的重要組成部分，是化學工程學的進一步和諧統一。"反應工程"的建立，乃至今日仍備受困擾的"過程放大效應"問題，及從"逐級放大"到"數模放大"的研究都帶動了"化工過程系統工程"的發展，并共同體現了系統科學發展的和諧層次律。
就在"反應工程"發展的同時，"單元操作"得到了更加深刻的認識，人們發現各單元操作之間存在著更為普遍的原理，"過濾只是流體傳動的一個特例；蒸發不過是傳熱的一種形式；吸收和萃取都包含著質量的傳遞；干燥與蒸餾則是傳熱加傳質的操作……"[2]于是單元操作可以看成是傳熱、傳質及流體動量傳遞的特殊情況或特定的組合。這種認識的深化過程并沒有停止，人們進一步又發現了動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞之間的類似性。于是從二十世紀50年代開始，人們綜合了以往的成果，開始用統一的觀點來研究三種傳遞過程。1960年，美威斯康辛大學（Univ. Wiscosin）的R.B.Bird教授出版了《Transport Phenomena》一書，系統地采用統一的方法來處理三種傳遞現象，從此化學工程學科的核心過渡到了"三傳一反"的系統性概念。"三傳"的研究是系統科學和諧進化律的又一體現，使化學工程學達到了一個新的整體性高度，這種高度的和諧統一是對客觀世界本質性的認識，并在學科上反映出了系統科學的基本原理和性質，其影響力是普遍性的，是跨學科的，不僅使"傳遞原理"成為化學工程學的重要基礎，同時在生物工程、機械、航天和土木建筑等工程學科上也具有重要意義，并日益成為工程專業共有的一門技術基礎課，只是側重點有所差異而已。
至此化學工程學科自身經歷了一系列的演化和發展，并在短短的一個世紀中達到了一個前所未有的高度，涵括了眾多的生產和應用領域，如醫藥、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化學品等，每年為社會提供數以億噸計的千百萬種產品，是人們衣、食、住、行須臾不可離開的物質基礎，為社會繁榮作出了巨大貢獻。然而事物總是一分為二的，從人類發展最為激動人心的口號"征服自然"到今天龐大的工業化進程，地球自然生態系統遭遇了前所未有的嚴峻局面，這之中，化學工業是造成大規模環境污染及惡性重復污染的主要過程之一，化學工程學科需要肩負起新的使命。1990年，"生態化工"（Eco-Chemical Engineering）的概念提出來了，相應在化工生產和過程工藝中提出了"清潔化工"和"綠色化工"的概念，因時應勢，化學工程學開始了系統科學的自組織過程，這也是和諧系統對立統一發展的需要。在系統科學看來，自組織是和諧系統的基本性質之一，只有自組織系統能通過外部和自身內部的不斷協調、整合，在適應環境的同時保持自己的特性并產生新的功能。從自發到自覺地，化學工程學吸收了自組織的理論，不斷在廣度和深度上充實、完善和發展。
隨著新世紀的到來，世界正發生著全球性的變化，經濟、社會、環境和技術等領域都面臨著新范疇新理念的變更和沖擊[3]?；瘜W工程學科需要因應時展而改變傳統的限制，不斷有新的概念提出來，如化學工程應是伺機而待的專業（a profession in waiting）；化學工程師必須"be steeped in technology"，能夠創新、開發、變換、調控和適應取代；化學工程學科要從"Process Engineering"達到"Product Engineering"再到"Formulation Engineering"。進一步的綜合認為，化學工程學關注著同時發生在非常廣泛的時空跨度內的現象，必須具備多尺度、多目標的方法來達到過程的總體優化。涵括了五個方面[4，5]：
轉貼于 ① Nanoscale（納觀尺度）：研究量子化學、分子過程與分子模擬等。
② Microscale（微觀尺度）：研究微粒、氣泡、液滴、控制界面膠束和微流力學規律等。
③ Mesoscale（介觀尺度）：研究換熱設備、反應設備、塔器以及傳統的"單元操作"和"三傳一反"等。
④ Macroscale（宏觀尺度）：研究生產裝置和生產過程等。
⑤ Megascale（兆觀尺度）：研究環境過程和大氣生態過程等。
于是化學工程學的核心轉變到了"多尺度、多目標擇優"的概念，化學工程學科又到達一個新的和諧統一的高度，進入了更高層次的系統工程領域。
新的發展的深度促使化學工程學科作出了一定尺度的"分化"，然而這還遠未結束，人們對世界的認識還在不斷探索不斷深入，一個更深刻更普遍也更一般的問題已經觸到了化學工程學科的神經，觸到了化學工程學的認識本質，并促使化學工程學需要有新的"融合"。這一問題就是"非線性及其包涵的混沌原理"，相對于"線性"是人類認識客觀世界的基本工具，"非線性"則是客觀世界的本質特征，是"線性"反映的目的，是從科學角度看待世界的一種和諧統一；而在對"混沌發展"的研究表明，"混沌運動的普遍存在，揭示了自然界中實際系統發展演化的新行為，混沌態的自相似性使這種時間演化表現為一種空間結構，而且以其不同空間尺度上的相似性，揭示了系統復雜運動的統一性。這種統一性是一個觀察"整體"的問題，只有在長時間范圍（因為混沌運動是一種長時間行為）和更高層次復雜性中才能顯現出來。"[6，7]這一問題涵蓋了自然科學和人文社會科學的眾多領域，具有重大的科學價值和深刻的哲學方法論意義。馬克思曾經預言："自然科學往后將會把關于人類的科學總括在自己下面，正如關于人類的科學把自然科學總括在自己下面一樣：它們將成為一個科學。"從這一角度上，"非線性"問題是這種過程一體化的契合點以及整體認識論上的共性[8]。當站在這種整體性的高度上，化學工程學科獲得了全新的視野和更強大的分析解決問題的能力，并最終具有了學科融合的基礎。
在整個化學工程學科的孕育、誕生和發展過程中，始終交織著學科的"分化"與"融合"，除了上述尺度（scale）上的分化以外還有著所謂的石油化工、精細化工、高分子化工等專業上的分化；另一方面，作為近代工程技術，它又是自然科學（化學、物理等）和技術科學（機械、材料等）的融合。正如物理學家普朗克（Planck）所指出的："科學是內在的整體，它被分解為單獨的部分不是取決于事物的本身，而是取決于人類認識能力的局限性，實際上存在著從物理到化學，通過生物學和人類學到社會學的連續的鏈條，這是任何一處都不能被打斷的鏈條。"事實上，當化學工程學科的核心發展到"非線性混沌系統"時，實現科學的融合已是其客觀系統性的需要，它需要強有力的非線性解算能力和綜合分析能力?；谌斯ぶ悄芎蜕窠浬飳W的人工神經網絡（Artificial Neural Networks）技術為這種系統性的融合提供了新的思路和途徑。人工神經網絡特有的信息處理能力在愈來愈多的領域中展現出廣闊的應用前景，它具有如下特點[9，10]：
① 學習：神經網絡可以根據外界環境修改自身行為，這使它比其他任何方法接受自身感興趣的外界信息更敏感。
② 概括：經過學習訓練后，神經網絡的響應在某種程度上能夠對外界信息的少量丟失或自身組織的局部缺損不再很敏感，反映了神經網絡的健壯性（魯棒性），即工程上說的"容錯"能力。
③ 抽?。荷窠浘W絡具有抽取外界輸入信息特征的特殊功能，在某種意義上可以說它能"創造"出未見的事物。
④ 模擬：神經網絡由眾多的神經元組成，以并行的方式處理信息，大大加快了運行速度，可以逼近任意復雜的非線性系統。
當然，神經網絡并非十全十美，其自身的發展就曾經歷過相當曲折的過程，但是，人工神經網絡（ANNs）特性的融合將是化學工程學科發展到非線性核心系統的自組織適應和需要。例如采用神經網絡設計的控制系統，適應性、穩定性和智能性均較好，能處理復雜工藝過程的控制問題，也使得化學工程師不但也是機械工程師，還首先是系統工程師，并能從最一般的非線性原理出發，解決實際過程的創新、應用、開發、生產等問題。
生產力的不斷發展，科學技術的持續進步，人類認識自然和改造自然的不斷深化，化學工程學科必將不斷"分化"和"融合"，體現出和諧系統的無限發展性質。
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化學工藝的概念范文4
關鍵詞：化工工藝設計；理論；問題；措施
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
前言
隨著我國國民經濟的快速發展，科學技術的突飛猛進，傳統的化工工藝及其設計已經不能適應現代化的發展要求。所以，對化工工藝及其設計的優化已經成為經濟社會發展的必然。我們知道，化工工藝融合了各類不同的化工生產技術，其工藝流程好壞直接決定了最終產品的質量高低。
一、化工工藝設計理論概述
眾所周知，在整個項目設計過程中，設備布置、工藝流程和管道布置是化工工藝設計的重要方面。化工工藝設計的主要內容是通過工藝計算繪制工藝流程圖，提供給設備專業繪制設備圖紙的相關參數，并提出工藝控制方面的參數供自控專業儀表選型，然后工藝專業根據工藝流程圖完成初步的設備布置圖，最后由管道專業結合設備布置圖進行管道配管并完成最終的管道布置圖紙?；すに囋O計要緊跟時展，同時將理論和實際有機結合起來，只有這樣才能發揮其巨大的功效?；すに囋O計包括不同的種類，主要有概念設計、中試設計、基礎設計、初步設計和施工圖設計等。這些不同種類的設計在化工工藝的實踐中都發揮著重要的作用?；すに囋O計過程中往往存在如下問題：設計的基礎資料不完整，數據的可靠性和完整性不如常規裝置；化工工藝設備種類繁多，規格特殊，對設備的設計和選用都提出了特殊要求；化工工藝設計工作量大，管道設計要作特殊考慮；設計周期短，為盡快占領市場，化工工藝設計往往邊開發邊設計，邊建設邊更改設計；規模大小不一，為節約投資，某些設計不可能完全按照規定去做。這些特點無疑會造成化工工藝設計的安全隱患，對化工設計的安全有很大的影響，也是引發化工工藝設計安全問題的重要因素，也越來越受到人們的重視。
二、化工工藝設計現狀及常見問題的分析
化工工藝往往會由于化學工業的資本密集性以及工藝失敗可能造成的巨大物資上的損失，導致在變革過程中遇到非常大的阻力，影響到化工工藝的發展。通過分析化學品生產成本的構成，我們能夠得出基本建設的投資以及原材料占總成本的主要份額。由于裝置往往需要多年運轉，并且費用較大，在化工工藝設計中將許多已經有五十年使用期的裝置進行改造，擴大裝置的能力，解決薄弱環節所需要的費用比一套新建的裝置要便宜很多。
接下來，在來談談化工工藝設計中常見的問題：第一，各行各業都必須注意安全問題，化工行業也不例外，而且，由于行業自身的特殊性，化工行業對于安全性的要求更高，在化工工藝設計中，安全問題比較常見，大家應該給予高度的重視。要保證化工工藝設計的安全，需要注意多個方面，包括工藝物料、工藝路線、化學反應裝置、管道、閥門、電氣等。我們需要注意工藝物料的物理化學性質、考慮其穩定性、關注其化學反應活性、判斷其是否具有燃燒和爆炸的特征、判斷其是否有毒等。關于工藝路線，我們需要考慮哪一條路線能減少甚至于消除危險物質的含量?；瘜W反應是產品生產的核心，只有通過反應，才能得到所需的化學產物，但是，我們必須要考慮反應會帶來的危險因素?？傊すに囋O計除了要嚴格正確地執行政府法規、標準規范之外，還要加強。第二，在工程的設計中若是對設備安裝的設計重視不夠，或者在設備安裝設計過程中取法經驗、不夠細心，那么就會導致不必要的損失，造成返工等問題，不但要保證施工的進度，更要保證施工的質量，不可以因小失大，急功近利，大量的施工經驗讓我們知道，只有保證質量才能保證工程。在化工工藝的設計中容易被工藝設計人員忽視的設備安裝設計，其實在整個工程中有著重要作用，工藝設計人員必須仔細，確保每一項設計都切實有效的進行。在進行設備安裝設計時，我們需要把設備的安裝檢修問題充分考慮到設計中，比如，在進行設備布置的時候，吊點的位置需要被充分考慮，水平運輸干線差距也是設備布置中不容忽視的一部分，它能夠保證設備安全的運送到主干線上。
三、應對化工工藝設計問題的方法與措施
1、要能體現降低能耗
盡管在實際的設計生產中，很多人把能源成本當作生產總成本之中的一個重要部分，但是這種想法是錯誤的。將基建投資高和能量消耗大這兩個問題解決，能有效的提高生產效益，降低生產成本，減低能效和與之相關的投資課題一般來說頗為有效，比如在許多大型的分離裝置上運用超臨界流體。通過對當前資料和實際應用的研究可以看出，一些系統能源費用比很多常用的技術要低，比如恒沸蒸餾以及蒸餾的獲取。降低能耗是工藝設計與研究需要重視的一部分。
2、要能體現改善環境行為
根據社會各界相關人士的研究得出，回收利用、減少污染源、終端處理等手段能夠解決污染的問題。從化學工藝過程上要達到減少環境污染的摸底就需要重視兩個設計戰略上的問題：第一個是在未來幾年內再多數裝置上擴大和升級現有裝置；第二個是在終端處理的應用上可能會出現多數機遇。而在工藝過程自身的基礎上改進裝置也有以下幾種方式；第一，提高分離效率和產品轉化率達到降低損失的目的，并且減少廢料處理費來提高收益；第二，就是不斷提高化學反應效率。
3、要能體現降低基本建設投資
由于化學工藝屬于密集型產業，如果沒有化學研究上的重大成果讓主要的產品生產工藝得到提升和完善，那么一般來說，要改進以及提高化學工藝設計就需要通過解決瓶頸問題、改造現有裝置、擴大產能的方式的來解決，這些方式可以有效地減少在基本建設上的投資。
4、工藝設計理論研究與實踐協調發展
當前工藝設計應用亟待拓展，這就需要將研究開發與設計建設聯系起來綜合發展，并積極開發新的工藝設計方式。新的工藝設計方式應該是開發一個帶有能量平衡流程、熱力學軟件包及研究容器設備的一個簡單經濟模型，摒棄傳統方式過于程序化且生產效率較低的發展方式。新的發展方式應更重視推測和估算，目的是將試驗計劃盡快涉及到工藝的關鍵技術和相關經濟問題，并通過專門的試驗成果不斷更新工藝發展的模型?？傊すに囋O計要將理論和實踐結合并與時代的最新發展技術相接軌從而發揮其巨大功效。
5、做好工藝路線選擇
在化工生產中，同一產品，有時可以用不同的原料加工而成，如乙醇可以用發酵法制取，也可以用乙烯水合法制取；一氯甲烷可以由甲烷(天然氣)氯化的方法獲得，也可以用甲醇和HCL制取。同一種原料，經過不同的加工，又可以得到不同的產品。即使采用同一種原料和相同的工藝過程，而工藝條件不同，也可以得到不同的產品。原料路線、工藝路線和產品品種的多樣性使得在工藝路線的選擇與設計方案的確定時，需要考慮多方面的因素。在準備投資建造一套生產裝置時，裝置的生產能力一旦確定后，如何確定與裝置投資及產品生產成本密切相關的工藝路線及工藝設計條件，使裝置的總體經濟效益達到最佳化是十分重要的。
結束語
化工工藝設計是化工設計的核心，在整個設計中起主導作用。所以，我們必須對化工工藝的現狀及特點進行分析，考慮到化工工藝設計中可能出現的問題，將設備安裝于安全危險問題重視起來，保證化工工藝設計安全、有效、完善，從而更好地對化工設計進行引導。
參考文獻
[1]劉立寶工藝設計在實施GMP工作中的重要性中國禽業導刊，2011（09）34一78
化學工藝的概念范文5
【關鍵詞】表面處理；電鍍；靜電噴涂；拋光；環保
1 前言
隨著金屬加工業、鐵路制造業、汽車行業、風電和光伏行業的飛速發展，對生產各種金屬制品的表面質量有了更高要求，通過長期的實踐證明，一些簡單、簡易的前處理方式，已經不能滿足各個行業對產品表面的基本要求。只有采用標準的前處理生產工藝，才能使各種材質表面形成一層標準的磷酸鹽膜和防護膜，以滿足各種產品的質量要求。因此，選用低成本、低能耗、高品質的金屬前處理產品，是企業保證表面質量和防護質量穩定與否的重要因素之一。我在閱讀了一些文獻的基礎上，概括總結了國內外進行表面處理時采用的方法，以及表面處理的發展趨勢。
2 金屬表面處理種類
所有的表面處理工藝都有其自身的特點，下面對幾種表面處理工藝的基本概念以及特征介紹下。
2.1 電鍍定義：利用電解在制件表面形成均勻、致密、結合良好的金屬或合金沉積層的過程。其基本的生產工序：（磨光拋光）上掛脫脂除油水洗（電解拋光或化學拋光）酸洗活化（預鍍）電鍍水洗（后處理）水洗乾燥下掛檢驗包裝。電鍍的要素中的陰極：被鍍物，指各種接插件端子。陽極：若是可溶性陽極，則為欲鍍金屬。若是不可溶性陽極，大部分為貴金屬（白金，氧化銥）。 電鍍藥水：含有欲鍍金屬離子的電鍍藥水。電鍍槽：可承受、儲存電鍍藥水的槽體，一般考慮強度、耐蝕、耐溫等因素。 整流器：提供直流電源的設備。特征：電鍍是一個傳統的、典型的污染企業，但也是美化產品外觀，防護產品基體，改變產品表面性質的主要手段之一。
2.2 靜電噴涂定義：利用電暈放電原理使霧化涂料在高壓直流電場作用下荷負電，并吸附于荷正電基底表面放電的涂裝方法。典型的粉末靜電噴涂工序：上件脫脂清洗去銹清洗磷化清洗鈍化粉末靜電噴涂固化冷卻下件。特征：一次涂裝可以獲得較厚涂層，無三廢公害，生產效率高，粉末涂料種類有較多的選擇。
2.3 拋光的定義：利用機械、化學或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。種類：電解拋光（利用金屬表面微觀凸點在特定電解液中和適當電流密度下，首先發生陽極溶解的原理進行拋光的一種電解加工，又稱電拋光，英文簡稱ECP?；竟ば颍撼退闯P水洗電解拋光水洗中和水洗鈍化包裝。）特征：產品外觀色澤一致，成本低、生產效率高，有效提高抗腐蝕性；拉絲拋光（通過機械設備，用砂帶在產品表面進行打磨，形成統一絲狀紋路的外觀）。特征：充分體現金屬質感，提高產品檔次，生產效率一般，不規則產品一致性較差；鏡面拋光（通過機械設備，用布輪配合拋光蠟打磨產品表面，使表面形成如鏡子一般的反射面）。特征：美化產品表面，提高產品一定的耐腐蝕性。
除上述介紹的三大類之外，日常工作中還能夠接觸到，例如：發黑，熱鍍鋅，電泳，拋丸，噴砂，噴漆，超聲波清洗等，不同的表面處理工藝可以供不同的用戶，不同的行業進行選擇，沒有唯一性。
3 發展趨勢―環保
地球正在面臨著日益嚴峻的環境考驗，全球都在倡導節能環保，這自然要求每一個人、每一個企業都有義務貢獻自己的一份力量。而我們現行的各種金屬表面處理工藝，是否都考慮或者符合環保要求呢？
以電鍍、拋光為例，給各種環境都有一定的影響，我們應該如何處理和改善呢？
首先，電鍍工藝造成的廢水是重大的污染物，例如鍍件漂洗水、廢槽液、設備冷卻水和沖洗地面水等，其水質因生產工藝而異，有的含鉻，有的含鎳或含鎘、含氰、含酸、含堿等，毒性較大，可能會造成致癌、致畸、致突變，對人類危害極大。所以我們必須嚴格控制，并采取相應的處理措施。一般處理方法有物理法、化學法、吸附法、生物法等，為了更好的改善和提高電鍍生產過程的生產環境，所有該行業企業都應提高環保意識。而選擇生物法對于未來電鍍廢水的處理，有著明顯的優勢。因為生物法是處理電鍍廢水的高新生物技術。利用人工培養的脫硫孤菌、生枝動膠菌、鉻酸鹽還原菌、硫酸鹽還原菌等功能菌，對電鍍廢水產生靜電吸附作用、酶的催化轉化作用、絡合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和對pH值的緩沖作用。有害金屬沉淀于污泥中回收利用，排放水用于培菌及其他使用。而且生物法處理電鍍廢水成本低、效益高、容易管理、不會給環境造成二次污染、有利于生態環境的改善。
其次，我們再看一下拋光，應用拋光這一工藝手段來達到一定表面處理效果的產品，主要為不銹鋼材質的產品，當然還有其他的。我想針對不銹鋼的表面拉絲拋光處理對生產工作環境的影響進行分析，提高員工的自我保護意識。該表面處理工藝的最大危害就是粉塵污染以及噪聲污染，操作人員必須佩帶專用等級的口罩、眼罩以及耳塞，做好自身的防護，拋光設備要定期檢查，確保除塵功能正常運行。但針對此類污染，我們應努力推進機器人全自動拋光機的應用。雖然有部分產品實現了半自動化的甚至全自動的拋光生產，但目前仍然很有限，僅在大平面、結構簡單、批量大的產品中應用，而對于批量小、面積小、結構復雜的產品還只能依賴于人工操作。隨著科技的進步，機器人設備與人的完美結合，將會是拋光工藝的主流發展方向。
4 結束語
我認為，各種不同的表面處理工藝的應用，適用于不同的行業，滿足不同的表面要求，而且有向各其他領域拓展的可能，但他們也都面臨著各自的問題。國內外在這方面的研究都取得顯著的成績，同時我國的企業和國家的科研人員也都更加重視，從對產品表面的更高要求到最終的環保意識。從現在起，我們應該做好全面準備，充分的結合各種表面處理工藝的優勢，并積極的調動我們的大腦，讓我們共同期待表面處理工藝再上一個臺階。
參考文獻：
[1] 《表面工程手冊》 化學工業出版社 曲敬信
化學工藝的概念范文6
關鍵詞：電子材料；工藝學；實驗研究；本科教學.
【中圖分類號】G642
本論文受濟南大學教學研究項目（JZC12002）支持。
一、前言
電子材料是材料科學與電子科學與技術、半導體材料和新能源材料相融合的交叉邊緣學科，其課程體系設計的背景是基于電子和微電子器件、光電子器件以及新能源器件產業的現實功能需求和未來巨大發展潛力[1]。隨著電子科學技術的飛速發展，對電子工藝學業提出了越來越高的要求，人們在實踐中不斷探索新的工藝方法，尋找新的工藝材料，使電子工藝學的內涵及外延迅速擴展?？梢哉f，電子工藝學是一門充滿蓬勃生機的技術學科。電子工藝技術雖然在生產實踐中一直被廣泛應用，但作為一門學科而被系統研究的時間卻不長。系統論述電子工藝的書刊資料不多?；谀壳皣鴥韧怆娮硬牧瞎に嚰夹g為背景，本學院在拓展本科教學專業方面，設置《電子材料工藝學》作為一門重要的課程之一，本教學團隊擬開展一系列針對該工藝學的一系列課程實驗。該實驗一方面要求學生通過實驗，使學生深入理解傳統電子材料工藝在材料性能中的作用。另一方面，結合目前半導體與微電子應用領域制造工藝，讓同學們熟悉先進的電子材料工藝，掌握關鍵實驗參數。《電子材料工藝學》匹配系列環節實驗，有助于完善新版電子材料專業方向實驗的教學文件，初步建設科學合理的實驗體系，通過加強教學實踐過程中教學與實驗信息的互相反饋，為科學合理的培養目標電子材料專業方向專業人才奠定基礎。
二、《電子材料工藝學》課程匹配實驗設置
在該《電子材料工藝學》課程內容設置中，通過對電子信息產業各領域的介紹，讓學生初步了解各類電子材料的基本概念，掌握電子陶瓷材料的界定和分類，初步掌握典型電子陶瓷的組成、制備工藝、性能，同時了解電子薄膜材料與納米晶體的應用和相關工藝。在內容上為了突出材料性能在器件中的應用和熟悉電子材料專業方向的材料結構和工藝內容，額外增加了半導體、微電子、光電子和能源電子方面的知識內容。同時，為了更好地讓同學們認識電子材料工藝過程，擬在該課程中設置系列匹配實驗，讓同學們更好掌握本門課程?；凇峨娮硬牧瞎に噷W》課程內容擬增設如下配套實驗，以保證教學效果。在電子陶瓷成型工藝實驗方面，側重突出陶瓷原料球磨、混料、煅燒、二次球磨、造粒、成型、燒結等重要工藝環節的工藝；重點掌握球磨時間、混料時間、成型壓力、燒結溫度及保溫時間等關鍵參數影響情況；通過相關實驗，讓學生能夠更好更全面的掌握所學知識。
1.在薄膜制備工藝實驗上，考慮到氣相法制備薄膜工藝需要昂貴的實驗設備，而液相法成本相對較低。因此在實驗中，首選以溶膠凝膠工藝為基礎的液相薄膜制備工藝。溶膠凝膠（Sol-gel）法是制備材料方法中新興起的一種濕化學方法。它的基本原理是：以金屬醇鹽或其它金屬無機鹽的溶液作為前軀體溶液，在低溫下通過溶液中的水解、聚合等化學反應，首先生成均一穩定的溶膠；然后根據溶膠凝膠制備薄膜工藝的原理，可分為以下幾個過程：1溶膠在基片旋涂形成濕膜；2基片烘干形成干膜；3基片快速熱處理形成薄膜結晶相；4薄膜表征。設計該實驗可以讓同學們重點掌握上述幾個工藝環節的工藝參數，熟悉陶瓷薄膜制備液相工藝。
2.在納米粉體制備實驗上，側重突出利用濕化學工藝制備納米粉體工藝。液相反應法作為一種制備超細粉體的方法成為各國材料科學家研究的熱點。常用的液相反應法有共沉淀法、水解法、溶膠凝膠法、微乳液反應法等。實驗設計上，重點以溶膠凝膠工藝作為主要內容，首先生成溶膠，進而生成具有一定空間結構的凝膠，然后經過熱處理或減壓干燥，在較低溫度下制備出各種無機材料或復合材料的方法?？梢姼鶕苣z凝膠法的原理，可將溶膠-凝膠法分為以下幾個過程：1溶膠制備過程；2凝膠形成過程；3陳化過程；4干燥過程；5熱處理過程。實驗設計上從前驅體溶液的制備到后續納米粉體煅燒與表征形成一系列標準工藝，讓同學們有深刻了解并掌握相關工藝參數。
3.基于光刻工藝的應用背景而言，在開設《電子材料工藝學》課程過程中，設計半導體制造工藝中光刻實驗對于同學們掌握課程知識有很大幫助，同樣也利于后續就業。以介質陶瓷單層電容（SLC）的制備為例，整個實驗過程包括：1MN陶瓷基片準備；2設計掩模板；3陶瓷基片勻膠及烘干；4曝光顯影及后烘；5陶瓷基片蒸電極；6lift-off工藝，剝離電極；7切割與性能測試。通過上述工藝過程，可以繼續采用劃片機根據SLC電容的分布，沿著分割線進行線切割，形成單個的電容或電容陣列；利用探針臺與測試儀器配套搭建測試系統，進行電學性能測試，進行評估。
三、結論
基于上述考慮，《電子材料工藝學》課程實驗設置一方面可以培養學生掌握電子材料工藝操作的基本技能，充分理解工藝工作在材料制造過程中的重要地位，從更高的層面了解現代化電子材料工藝的全過程，了解目前我國電子材料工藝中最先進的技術和設備。另一方面掌握電子材料制備工藝；借助于相關工藝實驗有助于同學們掌握相關行業背景知識，熟悉材料工藝過程，使學生成為將來掌握相應工藝技能和工藝技術管理知識、能指導電子產品現場工藝、能解決實際技術問題的專業技術骨干奠定基礎。
參考文獻
