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)
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。
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?;瘜W(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)?;て髽I(yè)生產(chǎn)所需的環(huán)境技術(shù)條件
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)?;瘜W(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。
(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?;ぜ夹g(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(shí)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(shí)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。
(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(dòng)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。
(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(huì)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(tái)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(tái)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(dòng)手能力,可以采取校企合作的模式,一方面學(xué)??梢云刚埢て髽I(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(shí)的學(xué)習(xí),充分調(diào)動(dòng)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(shí)與實(shí)踐活動(dòng)的結(jié)合,提高學(xué)生的專業(yè)技能。
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?;て髽I(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。