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承德石油高等专科学校 2010 届 化学工程与绿色化学 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的 ,以及其他过程工业生产过程 中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食 品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问 题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变 物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个 反应流程设计方式。 实验研究、 理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不 可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单 元操作”的理论基础)、 化工热力学输送现象。 随着发展,后来又发展出一些新的分 支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作, 因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机 的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质 ,化学工程与工艺 专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识, 受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的 基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开 发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学 工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该 结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的 具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础 ,并结 合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、 热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、 改进和发展属于化学工程学的内容。 化学工程是随着化学工业的大规模生产发展 而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操 作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供 过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是 单元操作和反应工程的理论基础 , 它决定着产品的收率 , 对生产成本产生重要影 响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程 是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地 位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、 热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进 行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物, 同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到 2230 万个(美 国化学文摘 1999 年 12 月 10 日收录的化合物数),并且以几个月就有 100 万个的速 度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术 的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的 生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用 先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上 最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的

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