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化学在工程中有哪些应用

发布时间:2022-07-22 06:40:31

‘壹’ 在机械工程中,有哪些应用了化学反应基本原理的例子

最典型的是内燃机,应用了燃烧反应。
此外还有燃料电池、蒸汽机等等。

‘贰’ 化学在材料中的应用有哪些

说起高分子材料,普通人也许会觉得莫测高深,其实我们身边到处都是它们的身影。

无论是作为食物的蛋白质还是作为织物的棉、毛和蚕丝都是天然高分子材料,就连人体本身,基本上也是由各种生物高分子构成的。我国在开发天然高分子材料方面曾走在世界领先水平。利用竹、棉、麻等纤维等高分子材料造纸是我国古代的四大发明之一。另外,利用桐油与大漆等高分子材料作为油漆、涂料制作漆制品也是我国古代的传统技术。

高分子是由碳、氢、氧、硅、硫等元素组成的分子量足够高的有机化合物。之所以称为高分子,就是因为它的分子量高。常用高分子材料的分子量在几百到几百万之间,高分子量对化合物性质的影响就是使它具有了一定的强度,从而可以作为材料使用。这也是高分子化合物不同于一般化合物之处。又因为高分子化合物一般具有长链结构,每个分子都好像一条长长的线,许多分子纠集在一起,就成了一个扯不开的线团,这就是高分子化合物具有较高强度,可以作为结构材料使用的根本原因。另一方面,人们还可以通过各种手段,用物理的或化学的方法,或者使高分子与其他物质相互作用后产生物理或化学变化,从而使高分子化合物成为能完成特殊功能的功能高分子材料。

功能高分子材料主要包括物理功能高分子材料及化学功能高分子材料。前者如导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等;后者如反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等,此外还有生物功能和医用高分子材料,如生物高分子、模拟器、高分子药物及人工骨材料等。

大致地说,高分子可以分为天然高分子与合成(人工)分子。

人工高分子的岁数并不大

直到19世纪中叶,人类才开始对天然高分子的化学改性与应用,而后又发展到高分子的人工合成,这中间主要包括橡胶、纤维与塑料等。

(一)、天然橡胶的利用、开发与改性。在中美洲与南美洲,15世纪左右当地人用天然橡胶做游戏与生活用品如容器与雨具等。18世纪法国人发现南美洲亚马孙河有野生橡胶树,橡胶一词当地印地语即“木头流泪”的意思,割开橡胶树皮即流出乳液,后来叫天然橡胶,19世纪中叶,英国人取橡胶树的种子在锡兰(斯里兰卡)种植成功,并逐渐扩大到马来西亚与印尼等地,但是制造天然橡胶制品中,生胶如何溶解与加工是一大问题。直到19世纪40年代美国人发现用松节油、硫黄与碳酸铅共热后得到不粘而有弹性制品,即所谓硫化技术,因此,到1920年左右,亚洲地区天然橡胶出口量达70多万吨,与当时巴西的野生橡胶出口量相同。

(二)、天然纤维素的改性。19世纪,德国人开始用硝酸溶解棉纤维,结果可以纺丝或成膜,但其易燃烧,最后用它制成了无烟炸药。如果在其中加入樟脑,可以加工成名为“赛璐珞”的塑料,它能制作照相底片或电影胶片,但也易燃,此外,这种工艺也用在汽车车身喷漆中。稍后,英国人用氢氧化钠处理棉纤维得到丝光纤维,再用二硫化碳溶后纺丝,制成粘胶纤维,还可以用木浆做帘子线、玻璃纸及人造丝等。但80年代后期由于二硫化碳的污染问题,使厂家不得不另找它法,工厂多半停产。此外,德国人用醋酐进行纤维素酯化,获得醋酸纤维,由于不易燃烧故多用于照相底片与电影胶片,也可用于飞机机身涂料或者重新纺丝制成人造丝织物。

(三)、最早的塑料。在20世纪初,美国人用苯酚与甲醛反应得到可用作电绝缘器材的酚醛树酯,这是最早的合成高分子,与此同时,俄国人用酒精制成丁二烯,再用钠使之聚合成橡胶,二次大战后德国人与美国人又发展成一类十分重要的合成橡胶即丁二烯与苯乙烯共聚而得的丁苯橡胶。尽管有以上几方面的重要成果并建立了工业,但当时对天然高分子与合成高分子的结构并不清楚,因此,对聚合反应历程也还不了解。

20世纪初,人们已经确认了淀粉的分子式,并知道其水解后得到葡萄糖。但并不知道分子之间如何连接,所以认为淀粉是葡萄糖或它的环状二聚体的缔合体。同样,科学家了解天然橡胶裂解可得异戊二烯,但是不知它们之间如何连接以及它的末端结构,因为也认为是二聚环状结构的缔合体。科学技术的发展使科学家们有可能用物理化学和胶体化学的方法去研究天然和实验室合成的高分子物质的结构。德国物理化学家斯陶丁格经过近10年的研究认为,高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应(聚合)将化学键连接在一起的大分子化合物,高分子或聚合物一词即源于此。1928年当斯陶丁格在德国物理和胶体化学年会上宣布这一观点时,却遭到多数同行反对而未被承认。但真理是在斯陶丁格这一边,经过两年的实验验证,1930年斯陶丁格再次在德国物理和胶体化学年会上阐明他的高分子概念观点时,他成功了。至此,历经10余载的争论,科学的高分子概念才得以确立。他进一步阐明了高分子的稀溶液粘度与分子量的定量关系,并在1932年出版了一部关于高分子有机物的论着,这后来被公认为是高分子化学作为一门新兴学科建立的标志。为了表扬斯陶丁格的功绩,瑞典皇家科学院授予他1953年诺贝尔化学奖。

对大分子概念的一个有力证实就是1935年美国杜邦公司发表已二胺与已二酸缩聚而成高分子聚酰胺,即尼龙6-6,并于1938年工业化,这就是大家熟知的尼龙袜材料。另外,鲜为人知的是,二次大战后期美军使用的降落伞就是这种尼龙6-6材料制作的。 40年代乙烯类单体的自由基引发聚合发展很快,实现工业化的包括氯乙烯、聚苯乙烯和有机玻璃等,这是合成高分子蓬勃发展的时期。进入50年代,从石油裂解而得的a-烯烃主要包括乙烯与丙烯,德国人齐格勒与意大利人纳塔分别发明用金属络合催化剂聚合而成聚乙烯即低压聚乙烯与聚丙烯,前者1952年工业化,后者1957年工业化,这是高分子化学的历史性发展,因为可以由石油为原料又能建立年产10万吨的大厂,他们二人后来都获得了诺贝尔奖金。

60年代,由于要飞往月球而出现高温高分子的研究热。耐高温的定义是材料能够在氮气中、500摄氏度环境中能使用一个月;在空气中,300摄氏度环境下能使用一个月。其结果主要分为两大类,一类是芳香聚酰胺例如苯二胺与间苯二酰缩聚得到的高分子Nomex,这在当时曾被作为太空服的原料。还有对苯二胺与对苯二酰氯缩聚得到的高分子Kevlar,它属于耐高温的高分子液晶,现在用于超音速飞机的复合材料中。另一类是杂环高分子,例如聚芳亚酰胺和作为高温粘合剂的聚苯并咪唑为现在的宇航飞行所需的材料打下了基础。

由于高分子材料具有许多优良性能,适合现代化生产,经济效益显着,且不受地域、气候的限制,因而高分子材料工业取得了突飞猛进的发展,目前世界上合成高分子材料的年产量已经超过1.4亿吨。如今高分子材料已经不再是金属、木、棉、麻、天然橡胶等传统材料的代用品,而是国民经济和国防建设中的基础材料之一。与此同时,高分子科学的三大组成部分――高分子化学、高分子物理和高分子工程也已经日趋成熟。

高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国家建设和人民日常生活中必不可少的重要材料。由于石油资源的逐渐减少,人们正在积极考虑其它能源,例如太阳能、氢能与原子能的开发,但也必需看到石油的主要用途是作为燃料,用于化学工业的仅占7%,其中作为高分子原料的只有5%,因此一般认为即使在下个世纪,高分子的主要原料仍可来自石油。另一方面,特种油田高分子用于二次或三次采油颇有成效,很有助于石油能源开发。材料高分子在材料领域中有它特殊的地位,特别是交通工具,可以替代比重较大的金属与陶瓷,以及木材及其它天然材料。例如汽车车身与车壳结构材料中已经有50%用高分子材料,下世纪将增至70%至100%。再如宇航与航空机身与机翼,减轻重量可以大大省油,因此都用高分子复合材料,从80年代的30-40%总重量,至90年代的50-60%,估计21世纪可达70-80%。

活性聚合是促使高分子化学走向新时代的基础。要进行活性聚合,引发速度要快,没有链转移与链终止,实验室测定活性聚合从三个方面下手,一是转化率与单体浓度成正比与催化剂浓度成反正;二是高分子分子量与转化率或时间成正比;三是分子量分布要窄,约为1.2左右。目前,正离子活性聚合与负离子活性聚合都已展开,络合催合聚烯烃的活性聚合所用烯土催化剂已有端倪,只有自由活性聚合还未达到应用程度。

有人说高分子化学是一门排队化学,排头要很快站出来,队员迅速排上队,面向都一样,所有队员都必需排上队,结果是每排长短都一样,也就是分子量分布为1,转化率100%。这意味着在高分子材料新时代中,有下列三个重要方面:首先是高分子的分子量概念将彻底改变,因为原来的高分子分子量都是各式各样的平均值,主要原因是因为长短不齐;其次是高分子的概念也将彻底改变。高分子决不是不易控制的长短不齐的分子组成,而是均匀高分子所组成;最后是高分子性能以及加工应用,都将因为是精密高分子而出现全新的数据、全新的性能与加工方法与用途。

所谓高分子材料主要包括塑料、橡胶与纤维三大合成材料,其中塑料占总量的80%。在塑料中占80%的是通用高分子,包括高压聚乙烯、低压聚乙烯、聚丙烯以及聚氯乙烯与聚苯乙烯。

在科学家的手中,工程塑料家族诞生了,它的成员包括能耐高温100-160摄氏度的尼龙、聚碳酸酯、聚酯及聚苯醚。到了90年代又发展更高耐热200-240摄氏度的聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮及聚酰亚胺的所谓高温工程塑料。与此同时还有复合材料的建立与发展,例如开始用玻璃纤维的复合材料发展到用碳纤维的耐高温复合材料。

非结构高分子材料与功能高分子也获得了大发展。80年代以来高分子粘合剂与油漆涂料也都向耐高温方向发展,也就是高分子从结构向非结构材料方面发展。还有更重要的是功能高分子的多方面发展,例如利用吸附性能作为海水淡化及其它如离子交换树脂与分离膜的属于化学功能高分子;应用于光导纤维与光刻胶的属于光功能高分子;具有导电性能的电功能高分子及作为人工脏器与药物控释的医学功能高分子。因为功能高分子的兴起是80年代以来的十分重要的发展。

硅系高分子材料取代碳高分子材料,成为新一代功能材料。日本电信电话公司开发的由氧、碳、氘和硅四种元素构成的新型材料,在500摄氏度下不熔化,用它制作光器件,不会因屈折率变化而降低功能。

一些国家和地区的领导人对材料科学的基础地位认识日益深化,意识到许多行业技术上的可行性和进步基本上取决于相应材料的开发,而材料的选择关系到提高生产效率,降低成本和提高质量的问题。基于这种认识,他们加大对新材料研究的投入力度。

美国竞争力委员会把材料技术列为应予重点扶植的六十类关键技术的第一位;英国一项包括高分子材料在内的新型材料的大规模研制计划,正在实施。法国确定的IDMAT新材料研究开发计划,是11项国家计划的重点。俄罗斯最近通过的《俄罗斯联邦1996-2000年民用科技优先研究开发的专项规划》把新材料研究开发划入优先领域中;日本正在积极实施为期10年(从1991年度起)的高分子新材料研究计划。连台湾也把开发高级材料作为69项重点技术的“重点中的重点”。90年代,日本在新材料开发研究领域每年投入的费用比美国高50%,人力投入也比美国多近一倍。从1991年起,日本总共投资大约2500亿日元用于以开发革新材料为目标的10年研究计划。欧洲联盟对材料科学的投资占其第四个科研框架计划投资总额的16%,仅次于信息技术和能源技术投资,达17.07亿欧洲货币单位。

英国瑞侃公司研究所的郭卫清在旅英中国学人第3届材料科学年会提出,作为材料科学的一个重要分支,高分子材料和技术的发展尤其迅猛。高分子材料在众多工业的广泛应用已使该材料成为经济发展不可缺少的一部分。

中国高分子材料熠熠生辉

国内高分子材料的进展不断见诸报端。新华社曾报道:国家“八五”重点科技攻关项目“聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等类树脂专用材料及其加工技术”,在成都通过由国家有关部门组成的验收委员会的验收。

聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等特种工程塑料,是60年代发展起来的新型高分子材料。由于这类材料具有优良的综合性能,现已成为各种空间飞行器和新型运输工具实现高速、轻量、增加航程的可靠保证,也是电子电气产品实现大容量、高集成和小型化不可缺少的新材料。由四川联合大学、北京市化工研究院、东方绝缘材料厂等10个单位共同承担的这项重点课题,经过120多名科技人员五年合作攻关,不但全面完成了任务,取得27项鉴定成果。其中吉林大学吴忠文教授等研制的“聚醚醚酮树脂”,性能达到目前国际先进水平,成本大大低于国外同类产品;大连理工大学蹇(汤去氵加钅旁)高教授等研制完成的“杂环取代联苯聚醚砜的合成”,主要经济技术指标达到国际先进水平;四川联合大学、成都飞机工业公司、东方绝缘材料厂江璐霞教授等研制的“双马型聚酰亚胺航空工装模具材料”,在国内处领先地位,达到80年代末国际水平。目前有多种产品形成了规模生产能力,提供特种工程塑料新产品15种、新材料19种、新工艺3项。

另外,新华社还曾以“我国高分子化学研究取得重大突破”为题报道一种用于家电产品的新型紫外光固化涂料――JD-1紫外光固化树脂,在湖南长沙市研制开发成功,并通过鉴定。专家们认为,它填补了国内一项空白,达到国外同类产品的先进水平。

位于长沙市东岸的湖南亚大高分子化工厂有限公司,多年来始终追踪高科技发展潮流,不断研制开发高起点、高水平、高效益的新技术,并使这些技术成果迅速转化为生产力。这个公司的科技人员在资金少、条件差的情况下,经过数千次试验,终于研制开发出JD-1紫外光固化树脂。只需在各种家电外部涂上一层紫外光固化树脂,经过一番处理,家电犹如穿上一件硬如玻璃钢、光洁似镜面的“外衣”。专家介绍,家电外表的装饰是衡量其档次的一个重要指标,这是国内外化工界多年研究的一大课题。新型紫外光固化树脂的研制成功,将使我国家电装饰跨上一个新台阶;同时结束长期进口的历史,可节约大量外汇。专家鉴定认为,这是一种污染少、节能效益好的高科技产品,具有耐冲击、耐老化、固化速度快等优点,可广泛应用于电冰箱、洗衣机、电气仪表、电讯设备和汽车、摩托车等。

一项处于国际领先水平的聚合物技术--超高分子量聚丙烯酰胺合成技术在大庆油田化工总厂研制成功。专家称,这项技术推广应用后,可使聚合物用量在减少百分之二十的情况下,大幅度提高原油采收率,每年可为油田化工企业增效5000多万元。

1995年,随着三次采油技术在大庆油田的推广应用,油田化工总厂引进法国技术生产聚丙烯酰胺,分子量达1000-1500万,使我国生产聚合物技术跨入世界先进行列。但根据聚合物驱油试验研究,分子量大于1700万的超高分子量聚合物的驱油效果更好。为了加快超高分子量聚丙烯酰胺产品的工业开发步伐,大庆油田化工总厂通过多渠道横向联合的办法,开展科技攻关。仅用三个月时间,攻关小组的14名科技人员就在工业化试验中,成功地合成了分子量达到1700万的聚丙烯酰胺,并在试生产中取得了满意效果。目前,这个厂已开始投入批量生产超高分子量聚丙烯酰胺产品。

另外,“PTC智能恒温电缆”、“多功能超强吸水保水剂”、“粉煤灰高效活化剂”等等,都是我国在高分子材料领域取得的不俗成果。还有就是我国的高分子单链单晶的研究取得国际领先的成绩:成功地制备出顺丁橡胶的单链单晶,独创性地开展了单分子链玻璃体的研究,首次观察到高分子液晶态的新的纹影结构。这都引起世界科技界的轰动。

‘叁’ 化学反应工程的应用

主要用于进行工业反应过程的开发、放大和操作优化以及新型反应器和反应技术的开发。
①工业反应过程的开发和放大在化学反应工程学科建立以前,工业界广泛采用的方法是逐级经验放大的方法。其步骤是,首先在小型试验中进行反应器的选型和确定优越的工艺条件(温度、压力、浓度、流速和反应时间度),然后自小至大进行多次中间试验,直至工业规模。由于全部实验带有经验性质,而且试验所用设备的尺寸逐级增大,因而取名为逐级经验放大。中间试验往往耗资大而历时久。化学反应工程学科建立以后,逐步形成一套新的数学模型方法。这种方法是首先在小型试验中确定动力学模型;然后在冷模试验中确定各类候选反应器的传递模型;进而在计算机上进行各候选反应器内反应过程的模拟研究,即在各种不同的工艺条件下对反应器数学模型进行数值求解,预测反应结果,并据此进行反应器的选型,优选工艺条件并设计反应器。采用这种方法时,往往也需要进行适当规模的中间试验,目的是为了“检验”和“修正”模型,以及考察模型中难以包括的因素(如微量杂质的积累,焦油的生成,材质的腐蚀,颗粒粉碎,等等)可能产生影响。而不是为了自小至大进行逐级放大。时下,逐级经验放大和数学模型两种方法同时并存,各有适用范围。但是,即使是逐经级验放大方法,也常是以化学反应工程的理论为指导,而不再是纯经验性的了。
②工业反应过程的操作优化实际工业反应过程未必在最优的条件下操作。即使设计是优化的,在实施时往往有许多难以预料的因素,使原定的优化设计条件对实际操作未必是优化的。运用化学反应工程理论对现行的工业反应过程进行分析,结合模拟研究,可找出薄弱环节之所在和进一步调优的方向,通过调节和改造以获得较大的经济效益。
③新型反应器和反应技术的开发反应工程的理论为新反应器和新反应技术的开发指明了方向,研究者可以据此寻找合理的设备结构和操作方法。例如近几年来出现的新的石油化工裂解技术和各种新型流化床反应器,都得益于反应工程理论的指导。

‘肆’ 举例说明化学镀在工程中有哪些应用

1.化学镀镍由于化学镀镍层具有优良的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀等综合物理化学性能,该项技术在国外已经得到广泛应用。化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下:航空航天工业:9%;汽车工业:5%;电子计算机工业:15%;食品工业:5%;机械工业:15%;核工业:2%;石油化工:10%;塑料工业:5%;电力输送:3%;印刷工业:3%;阀门制造业:17%;其他:11%。
如发电厂的发电机组凝汽器黄铜管内表层化学镀镍可大大地提高抗腐蚀性,延长凝汽管使用寿命;铝合金镀镍,可提高铝合金硬度及防护性能。改善铝合金表面性质,扩大铝合金的应用范围。
2.化学镀镍合金
(1)镍-磷二元之合金镀层:硬度HV550~600,导电性好,焊接性好,耐蚀,用于IC顶盖,引线框架,模具,按钮等;
(2)高磷镍合金镀层,无磁性,大量用于电子仪器,半导体电子设备防电磁干扰的屏蔽层等。
(3)镍-硼-磷三元合金,镀层硬度HV680,用于压电陶瓷电极,传动装置,阀。
(4)镍-B-W硬度HV800,电子模具,触点材料等。
(5)45#钢齿轮面刷镀镍磷和镍钴合金金属,能显着地提高45#钢齿轮接触面。
3.化学镀银主要用于电子部件的焊接点、印制线路板,以提高制品的耐蚀性和导电性能。还广泛用于各种装饰品,如装配杯、高级旅行保温杯、扣件等。铍青铜在通讯行业应用广泛,为进一步提高铍青铜弹性的导电性,可在铍青铜上镀银。

‘伍’ 希望在工程化学上学到什么知识或能力

化学工程与工艺专业课程

主干课程

有机化学、分析化学、无机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工机械、精细有机合成原理等。

基本能力

1. 掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识;2.掌握化工装置工艺与设备设计方法,掌握化工过程模拟优化方法;3.具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力;4.熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规;5.了解化学工程学的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;6.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;7. 具有创新意识和独立获取新知识的能力。

主干学科

化学、化学工程与技术,主要偏重于工艺研究方面。主要课程:无机化学、分析化学、大学物理、有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程和一门必选的专业方向课程。另外辅修化工经济技术分析,电工电子等。根据学校略有变动。主要实践性教学环节:包括化学与化工基础实验、认识实习、生产实习、计算机应用及上机实践、课程设计、毕业设计(论文)计算机应用要求较高等,一般安排40周。主要专业实验:有机化学实验、无机化学实验、化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工过程系统工程、工业催化和应用化学等。修业年限:四年。授予学位:工学学士。专业发展方向:化学工程、化学工艺、精细化工。相近专业:制药工程。(主要的是化学制药)。

‘陆’ 化学工程在工业社会中的有什么地位及作用

化学工业为农业技术改造和发展社会主义农业经济提供物质条件。重工业用它生产的大量农业机械以及现代化的运输工具、电力设备、化肥、农药等产品装备农业,逐步实现农业的机械化、现代化,把农业转移到现代化机器大生产的基础上,以不断提高农业的劳动生产率。二、化学工业与制药制药工业是现代化工业,它与其它工业有许多共性,尤其是化学工业,它们彼此之间有密切的关系。

‘柒’ 化学工程与工艺在生活中的应用

比如我们盖房所需的钢筋水泥、玻璃门窗,装修所需的油漆石膏、地砖马赛克,日常所需的锅碗瓢盆、肥皂化妆品都是以化学物理原理为基础,通过工业生产而成的典型的化学工程产品。

‘捌’ 化学工艺与化学工程两门学科相结合可以在实际生活中解决那些问题

咨询记录 · 回答于2021-12-07

‘玖’ 举例化学应用在工程中的哪些方面

由于化学工程在我国国民经济中占据着重要的领域,能够推动经济的发展,化学工程技术在化学生产中的应用也日渐突起。因此本文重点对在化学生产过程中的应用进行研究探析,对化学工程进行具体的研究。
一、新型反应技术的研究
1、绿色化学反应技术。
绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采取化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包含原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。
2、超临界化学反应技术。
随着绿色化学概念的兴起,以超临界流体作为化学反应介质或反应物引起了广泛重视。由于在超临界条件下的扩散系数远比液体中的大,粘度远比液体中的小,所以在超临界流体介质中的化学反应可以加快,而且越靠近临界点,反应速率越快。
3、新的分离技术。
随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设汁刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术和科学的不断进步和发展,分离技术也随之得到改善,取得了长足的进步,逐浙信息技术引入到分离技术的研究与开发上,主要从事新型分离技术(膜分离技术、超临界流体技术、微波萃取技术、超声提取、反应精馏等)的工艺与设备、传统化工分离技术的改进、分离技术的耦合等方面的研究。目前在天然植物有效成分的提取与分离、中药有效成分的提取与分离、膜分离工艺与设备等方面形成特色研究方向。
二、传热过程中一些新的研究进展和方向
1、微细尺度传热学研究发展。
早期的微细尺度传热学研究主要集中在微细尺度导热问题上,之后则扩展到微细尺度热辐射、微细尺度对流换热和微细尺度相变传热问题的研究。
20世纪60年代后期,热物理学家开始注意到工程器件中的一系列传热问题存在尺度效应,发现微尺度下导热率依赖于材料的厚度。到了80年代后期,随着新型工程实际应用的日新月异,出现了许多传统传热学难以解决甚至完全矛盾的问题。正是这些理论与实验观察上的矛盾促成了微尺度传热学的发展,目前已经覆盖了范围广阔的多个领域。
2、传热理论研究进展。
近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍不能很好的实现,主要问题是怎样获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且应用于航空航天技术等高科技领域。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的主要原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。
到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。
三、静态混合反应器
静态混合反应器就是指在流体混合过程中,没有机械转动装置,是依靠流体自身的动力流过设置在管路中的静止插件实现的。如利用扭曲叶片或交错平板的组合等,流体流经这些结构单元后,受到混合元件的约束,产生分流、合流、旋转等行为,是流体达到有效的混合。设计高效的混合设备,实现有效混合,对于提高产品的质量、减少副产物的收率、优化整个生产过程具有重要的意义。静态混合反应器作为一种新型高效的反应混合装置,可以有效地进行化工过程强化,在过程工业中应用越来越广泛,甚至在很多场合已经取代传统的搅拌反应器。静态混合反应器具有无须机械搅拌、可连续生产、无污染、占地面积小、分散混合效果好等优点,被广泛应用于混合、反应、分散、传质和传热等方面。
四、化学工程学科未来的发展动态
时代的发展,科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题,那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展不断进入一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的是注重学科的交叉,更多的研究材料其中包含信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学工程的发展做了良好的铺垫。
从以上可以看出,化学反应是基础,其中的理论原理作为生产的理论根基。其应用到化工技术中的时候,就会实现相辅相成的效果。不管是对于社会的重要价值,还是对于环境的污染,化工技术都要依托于化学反应的基本原理,从中寻找最佳的利用率,以及最佳的反应条件。

‘拾’ 分析化学在生物工程的应用

摘要 你好,朋友,很高兴为你回答哦,分子生物学进展使得一些生物技术工具极大提高了生物发光和化学发光的检测和快速应用。这些发展方便了体外和体内持续检测生物过程(如基因表达,蛋白质-蛋白质相互间作用和疾病的进程),可应用于临床、诊断、和药物开发等。而且,结合发光酶或某些在基因水平有生物特异结合位点的发光蛋白发展了超敏感和选择性的生物分析工具,如重组细胞生物传感器,免疫分析和核酸杂交系统。发光分析信号的高度可侦测性使得它非常适合于微小化的生物分析装置(如微矩阵,微流设备和高密度的微孔板)以用于小量样品体积的基因和蛋白的高通量筛选。

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