化工发展.趋势简介.pptVIP

化 工 发 展 趋 势 简 介 一、化工发展趋势之一: 化工与相关学科交叉、渗透，形成新的前沿学科 二、化工发展趋势之二: 化工与数学、物理、化学等基础科学的进一步结合 三、化工发展趋势之三: 化工科技正经历“十个转向” 新的前沿学科 (1)生物化学工程－—化学工程与生物化学、微生物学的结合 (2)材料化学工程－—化学工程与材料化学、材料物理学的结合 (3)能源化学工程——化学工程与石油化学、煤化学的结合 (4)精细化学工程——化学工程与应用有机化学、无机化学的结合 (5)微电子化学工程——化学工程与微电子学、近代物理学的结合 (6)环境化学工程－－化学工程与环境的结合 (1)生物化学工程 生物化工的新特点：过程条件温和，分批操作，PH值、溶氧的影响大，多为非牛顿流体，无菌操作。 生物化工的应用：生产氨基酸，生产酶制剂，生产生物医药，生产生物农药，生产有机酸，生产单细胞蛋白，生产化工原料。 基因工程、细胞融合、动物细胞营养等高新生物技术的实践与应用。 (2)材料化学工程 材料化工的核心问题：材料性能与其结构的关系。 高分子材料科学与工程的理论基础：聚合反应工程、高分子传递过程与粘性物流体力学。 材料化工的应用：生产新品种树脂，生产新品牌纤维，开发新型功能材料，开发新型复合材料。 (3)能源化学工程 能源化工的研究方向：由化石能源(石油、天然气、煤炭)生产化工产品及新能源的化工利用。 石油加工与石油化工：我国石油较重，如何提高轻组分得率及轻烯烃得率以提高经济效益，是非常重要的问题。 煤化工与洁净煤利用：煤的新型气化方法与气化炉，煤的整体联合循环发电与提高燃烧效率。 太阳能、潮汐能的利用及能源的再生利用。 (4)精细化学工程 精细化学品的特点：批量小，附加值高，质量要求高，装置柔性化，品种多，更新快，有极强的商品性。 精细化学品的发展重点：农药创制，新概念农药的研制；化学试剂的系列化与国产化；涂料要满足汽车工业、家用电器、高层建筑等需要；染料在功能染料、防伪染料、高档油墨上取得突破；信息精细化学品应特别受到重视， 新领域精细化工(石油精细化学品、饲料添加剂、新型水处理剂、表面活性剂、气雾剂、纤维素衍生物等)。 (5)微电子化学工程 微电子化工在信息时代占有特殊的地位。 现有18类电子化工材料，应用广泛，例如：电于化工基材，集成线路板材与元件材料；光刻胶，光效抗蚀剂；掺杂剂、固体硼化物掺杂；封装材料，硅树脂，聚硅氧烷等；微电子用专用清洗剂。 (6)环境化学工程 环境保护、三废治理是国民经济各部门的共性问题，是化工可作贡献的重要领域。 洁净合成工艺，“零”排放工艺的开发。 环境无害化(汽车尾气排放催化剂)。 CO2的利用(CO2合成有机化合物) 化工与基础科学的进一步结合 (1)与近代数学的结合 (2)与近代物理学的结合 (3)与物理化学的结合 (4)与生物化学的结合 (1)与近代数学的结合 非线性数学在化学工程中得到广泛应用； 最优化方法成了化工必需掌握的数学工具； 偏微分方程理论在化学工程中受到高度重视。 (2)与近代物理学的结合 气相色谱程序升温脱附研究物质表面性质； 气相色谱程序升温氧化研究催化剂析炭； 红外光谱研究反应动态学； 电镜研究超微粉末大小与孔结构； 电子能谱研究物质组成与催化剂失活; X光衍射测物相与分子筛结构。 (3)与物理化学的结合 热力学参数的预测与理论计算; 非理想溶液与复杂反应的化学平衡； 多态反应动力学。 (4)与生物化学的结合 生物环境治理， SOD(超氧化歧化物)等生物活性物质的合成， 基因工程、细胞融合技术。 化工科技正经历“十个转向” (1)由简单物系向复杂物系发展 (2)由定态向非定态发展 (3)由常规条件向极端条件或温和条件发展 (4)由小分子向高分子、大分子发展 (5)由宏观向微观发展 (6)由理想溶液向非理想溶液发展 (7)由描述现象向阐述机理发展 (8)由单一的反应操作和分离操作向 反应－分离耦合发展 (9)由非生命向有生命发展 (10)由探索试验向有效预测发展 (1)由简单物系向复杂物系发展 例如： 流体输送，重视高粘物流体力学，及多相物(水煤浆、油煤浆)流体输送； 反应工程，气固、液固、固固、气液固三相反应工程的理论与实践； 系统工程，大网络换热系统的优化，反应与分离装置的综合优化。 (2)由定态向非定态发展 例如: 冶金废气低浓度SO2的转化技术； 非定态甲醇合成； 瞬态理论是化工控制工程的基础。 (3)由常规条件向极端条件或温和条件发展 例如：