化学工程与日常生活_工业设计与日常生活

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化学工程与日常生活

说实话，刚开始选这门课就是像老师说的，对化学很感兴趣，而大学以来由于所学专业的问题，至今还没有机会再触碰有关化学的课程，所以选了这门选修课。

刚上这门课的第一节，老师就说了，化学工程与工艺和高中所学的化学有很大的差别，二者基本上是不同的。在上了这么多次课后，我了解到了一些它们的差别，当然，也都只是皮毛。

化学工程是研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。这些工业包括：石油炼制工业、冶金工业、建筑材料工业、食品工业、造纸工业等。它们从石油、煤、天然气、盐、石灰石、其他矿石和粮食、木材、水、空气等基本原料出发，借助化学过程或物理过程，改变物质的组成、性质和状态，使之成为多种价值较高的产品，如化肥、汽油、润滑油、合成纤维、合成橡胶、塑料、烧碱、纯碱、水泥、玻璃、钢、铁、铝、纸浆等等。而这些东西，都是我们日常生活中常用的，也是必不可少的，这样看来，化学工程与日常生活的关系不言而喻，十分的密切。这必然比化学与我们的生活更加密切。

现代工业生产的规模常要求一套装置的年产量达数十万吨或更高。这些装置必然面临大量的工程问题，而且指标稍有下降，就会造成很大的经济损失，对日常生活带来不良影响。

生活在往前走，我们人类在不断地进步，对日常生活中的很多东西要求越来越高，而且科学技术的进步，时时刻刻在创造新的产品和

新的工艺。但这些新的产品必须借助工程的手段才能实现工业生产，新的工艺要有经济和技术的合理性才能取代原有工艺。

上述装置大型化和新产品、新工艺工业化的问题都属于化学工程的研究范围。化学工程在国民经济中的总要作用是十分明显的。例如将大量烟气中硫、氮氧化物等有害组分脱除后再排放，在实验室达到要求后，进而要在工业规模中实现大量烟气的净化，就必须考虑大规模净化的经济性和可行性，着眼点与实验室研究很不相同。又如化工生产中，要求十分纯净的产品作为原料，如高分子化工中常要求聚合前单体的杂质含量是在百分之几数量级。对于实验室工作来说，这一点并不一定困难，而且小实验也不要求提纯的经济指标。但是要求大型生产装置在低消耗和设备简易可行的条件下做到这一点，却是一个完全不同的课题。这课题的解决，有赖于单元操作的研究。假使在实验反应器中确定了优选的温度、浓度和反应时间，获得了满意的效果。而在放大过程中，由于流动的不均匀性，物料在反应器中的停留时间(反应时间)出现不均匀，偏离了优选的反应时间。由于反应热效应，大装置中因传热的限制而出现的温度不均匀，使反应温度偏离了优选温度。温度不均匀必然浓度的不均匀。这些效应引起大装置中效率效率，产品成本提高，甚至可能因此失去工业价值而不宜用于生产。这个例子说明化学反应工程研究的作用和意义。而另一个例子是工业生产中为适应各过程的需要加热，时而需要冷却。在实验室中耗能指标并不重要，但大生产就必须要考虑热量的合理利用，应尽可能使加热和冷却相匹配，尽可能利用低位热能。如何合理利用热量为我们的日

常的生活做出贡献，如何合理安排众多的设备以免浪费原料污染环境影响我们的日常生活，这一课题，是无法用实验方法解决的，而是通过化工系统工程的研究解决的。这就说明人们的日常生活对化学工程知识的紧迫需要。化学工程的成就已能在相当程度上解决这些问题，在日常生活中发挥更大的作用。

而且现在化学工程正在向新的领域渗透发展。这是日常生活的客观需要，也是学科发展的动力。如随着生物技术的进展，出现了生物化学工程，以解决生物反应器和生物制剂分离等问题。能源短缺的情况，是人们重视低温热源的利用，出现了新型换热器。为了保护环境，也为了开发海洋资源，要求研究低浓度混合物的分离技术，于是出现了新的分离技术，如膜分离、泡沫分离等。

我们还可以用化学工程的观点和方法，研究人体内的生理过程，如药物在人体中的扩散，以及研究人工心脏等，形成了生物医学工程这一新的研究领域，这就使得化学工程与日常生活的关系更为密切了。

学到的东西并不是很多，但是这门课程也让我受益匪浅，认识到了化学工程在日常生活中起着非常大的作用。