化學工程本科生畢業(yè)論文
化學工程本科生畢業(yè)論文
化學工程是一種深入研究與化學相關的技術,它是一項包括改進原有技術以及開發(fā)新技術的工程實踐型學科,其主導思想為化學,然后將化學基礎理論與實際運用緊密聯(lián)系起來,進行一系列的與化學相關的工作,包括研制新產品、設計化學實驗、裝置的改進升級以及保護環(huán)境等等。下面是學習啦小編為大家推薦的化學工程本科生畢業(yè)論文，歡迎瀏覽。
化學工程本科生畢業(yè)論文篇一
《 化學工程工藝技術思考 》
摘要:本文主要側重于化學工程工藝的研究，主要對化學工程工藝中的綠色化工技術、化工分離技術以及超臨界流體萃取技術進行闡述和介紹，從而實現(xiàn)了化學工程工藝在企業(yè)生產、化學工程制造中的應用。
關鍵詞:化學工程工藝;綠色化工;分離技術;超臨界流體
1概述
隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，各種化學制品已經充斥在我們周圍，成為我們日常生產生活中不可或缺的基本物品。然而，這些物品的原材料生產，都是來自于化學工程與工藝?；瘜W工程與工藝是通過對化學材料的處理，從而實現(xiàn)了化學生產的環(huán)保資源的高效優(yōu)化，生產過程也變得非常完善。
尤其是當前，經濟的快速發(fā)展也隨之帶來了嚴重的環(huán)境污染問題，化學工程與工藝更是要朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展，尤其是與化學工程工藝相關而且環(huán)境問題息息相關的行業(yè)，例如石油化工行業(yè)、材料化工行業(yè)、生物化工行業(yè)等，這些都是利用化學工程與工藝的技術來帶動經濟發(fā)展的行業(yè)，對于我國社會的經濟發(fā)展來說，具有非常重要的現(xiàn)實意義。
所以利用高新科技實現(xiàn)的化學工程與工藝，不僅有利于科學的發(fā)展和進步，而且對于經濟可持續(xù)發(fā)展來說意義重大。尤其是目前化學工程與工藝正朝著高精化、自動化、數字信息化的方向發(fā)展，加強對化學工程工藝的研究是非常有必要的。
2化學工程工藝
化學工程與工藝是涵蓋冶煉、藥物生產、食品加工、材料化工、印刷業(yè)等多行業(yè)一門科學，其實現(xiàn)是以化學的基本理論知識為基礎的，具有工業(yè)特色的技術?；瘜W工程工藝涵蓋了原有化學的理論知識，結合了現(xiàn)代最新的環(huán)保思想和理念，對于促進社會的發(fā)展、人類的進步、經濟的可持續(xù)化來說意義重大。目前環(huán)境保護越來越被人們所看重，也是人們在物質經濟條件逐漸優(yōu)越的前提下追求更高質量生活的體現(xiàn)。
而化學工程工藝的相關研究，這實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、優(yōu)化工業(yè)生產過程、提升社會經濟發(fā)展的重要途徑，它的出現(xiàn)，能夠使人們在減能節(jié)排的前提下使其經濟利益最大化，也是目前更多企業(yè)愿意嘗試和追求的環(huán)保生產途徑。
科技的發(fā)展帶動社會的進步，經濟的提升勢必會對自然環(huán)境造成破壞，在綠色環(huán)保、減能節(jié)排的前提下，化學工程工藝勢必為社會可持續(xù)發(fā)展帶來新的契機，這對于社會發(fā)展來說，具有非常重要的現(xiàn)實意義。新型的化學工程工藝與傳統(tǒng)的化工相比，更加注重環(huán)境保護，更加看重生產效率，例如綠色化工技術、最新的分離技術以及超臨界流體萃取技術等，都是當前化學工程工藝最新興的生產技術。
3綠色化工技術
綠色環(huán)保、節(jié)能減排是當前企業(yè)工業(yè)生產一直看重和強調的生產方式，化學工程工藝中的綠色化工技術，則是對綠色環(huán)保的工業(yè)生產的最好的詮釋，綠色化學工程又被人成為環(huán)境優(yōu)化化學工程，核心理念就是注重環(huán)境保護、降低環(huán)境污染、節(jié)能減排，從而實現(xiàn)環(huán)境污染與企業(yè)生產利益最大化之間的最佳平衡，對人類的健康和發(fā)展具有非常積極的意義。所以綠色化學工程工藝就是在化學工程過程中原材料選取、催化劑選用以及化學反應過程中都在強調綠色化工的理念，從而從化學工程生產的源頭阻止環(huán)境污染，促進廢物利用。
3.1選用綠色化學原料
綠色化工源頭做起就需要對化學工程的原材料入手，通過選擇綠色環(huán)保的、無害的化學化學物質作為企業(yè)生產的原材料，在根本上減少或消除化工生產的污染物的排放，進而將對環(huán)境污染源消滅在萌芽之中。當前，在企業(yè)生產中原材料的選取非常重要，尤其是在各種高新科技的快速發(fā)展下，各種化工原材料、催化劑、溶劑等都已經能夠加工成無毒無害或低毒少害的化學材料，所以在針對化學工程原材料選取時，盡量選擇使用高新技術生產的無毒無公害的原材料，或者采用天然的植物、農作物或其他很多自然生物作為企業(yè)生產的原材料，從而有效地促進化學工程原材料綠色化，從根本上消除自然環(huán)境污染源。
3.2選用綠色化學催化劑
在化學工業(yè)生產中，很多都需要催化劑來加速整個化學反應的過程，從而節(jié)約生產時間成本，提升經濟收益。然而，在傳統(tǒng)的化學工程生產過程中，很多催化劑雖然加速了化學反應的過程，但是在污染物生產和排放量等方面，都對環(huán)境造成了很嚴重的污染。目前在綠色化工技術中，大都采用天然無公害的催化劑的開發(fā)和使用，在化學工程中，盡量選擇無污染公害或少污染的催化劑替代傳統(tǒng)的污染重的催化劑，從而促進化學反應工程的綠色無公害。目前，部分化學工程工藝研究人員發(fā)現(xiàn)一種烷基化固相催化劑，其在促進化學反應的過程中基本上能夠做到無污染物排放，同時能夠加大廢棄物的使用率，這對于企業(yè)綠色化工生產來說，將是一個很大的福音。
3.3選擇綠色的化學反應
在企業(yè)化工成產過程中，會有很多化學反應，而對于這些化學反應的選擇，盡量提升化學反應的選擇性，從而將化工過程中減少污染排放和能源消耗，使生產物更加純凈化、提取更加便捷。以石油化工生產為例，對于烴類的處理常常選擇氧化處理，這個操作會對生產物造成污染和破壞，所以在石油化工生產過程中，要盡量避免此種反應，通過優(yōu)化化學反應的選擇性，選擇綠色生產，從而提升整個化學反應的綠色生產過程。
4化工分離技術
在化學工程工藝中，有很多物質都是混合的，對于化工企業(yè)的生產來說，是遠遠不能符合生產所需的，那么在化學工程工藝的物質分離技術，則是將物質進行凈化、提純的重要過程，是使物質從雜亂無章、無規(guī)律的變化，通過外在作用力，如壓力、重力、溫度、電磁場等作用下能夠有序的轉變的過程，而過程中是需要消耗能量的，而這種過程這是化學工程工藝中的物質分離技術。
在化工分離技術中，應用最為廣泛的是蒸餾法，這種方法的實現(xiàn)是通過外在的燃料燃燒對物質進行加熱，通過混合物中不同物質的氣化溫度點，來充分掌握加熱溫度的變化，使得混合物的溫度在預期溫度點進行持續(xù)加熱，從而實現(xiàn)對應物質氣化分離。
在我國，對于蒸餾分離的技術和工程實現(xiàn)，都已經積累了深厚的理論知識和豐富的應用實踐經驗，為我國的化工也生產做出了不可磨滅的貢獻。但是，蒸餾法整體來說速度比較慢，效率相對較低，所以在化學工程分離技術的實現(xiàn)中，目前推出了各種熱門的物質分離方法和技術，無論是在時間效率上、還是在生產成本上，都能很好地應用在企業(yè)化工生產過程中。
4.1膜分離技術
膜分離技術是當前化學工程工藝領域中，實現(xiàn)物質分離技術中比較流行的分離方法，在環(huán)保節(jié)能、低污染、高效率等諸多方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。膜分離技術是以各種材質的膜作為基本的分離介質，膜的介質可以采用氣體材質、固體材質、液體材質或混合材質，最終構成一個膜兩邊互不連通的界面，根據其自身的滲透特性，在不同的外在作用力(例如重力、壓力、電磁場、滲透壓差)下，實現(xiàn)物質分離。按照膜不同材質劃分，常見的膜有包括支撐液膜、乳化液膜的液體材質膜以及無機材料膜、聚合物膜的固體材質膜，這些膜的材質、特性不同，最終實現(xiàn)的分離過程也不盡相同，有滲透、電滲析、微濾、液膜分離等，這些分離技術和過程在氣體干燥、廢水處理等方面廣泛應用，正式因為膜分離技術效率高、耗能少、工作條件需求低，也逐漸化學工程工藝中分離技術的主體。
4.2吸附技術
在分離技術發(fā)展迅速的今天，新型吸附技術也逐漸進入了物質分離工程中，通過變壓吸附、層析、模擬移動長等分離方法，新型的吸附技術也成為了分離技術中的新型技術，在工業(yè)制造和化工生產中起到非常重要的作用。
4.3反應分離耦合技術
反應分離耦合技術是提高生產效率、優(yōu)化化學工程生產過程、降低生產成本中發(fā)揮越來越重要的作用。反應分離耦合技術是通過利用物質分離來促進反應或通過物質反應來促進分離的一種化工分離技術，整個技術的應用效率非常高，操作費用也很低。以醋化反應為例，該反應過程就是在精餾塔中進行可逆的醋化反應，利用精餾的反應來分離醋和水，同時逆向反應也能夠加強醋化過程，從而在原料成本等多方面節(jié)約成本。
5超臨界流體萃取技術
超臨界流體又稱為SCF，是SupercriticalFluid的縮寫，一般的氣體或液體在溫度或者壓力的持續(xù)變化下，達到某個臨界點就會發(fā)生氣體到液體的變化或者液體向氣體的變化，但是，超臨界流體是某種流體物質在達到臨界壓力點或溫度點時，如果持續(xù)提升外界條件，該流體密度不斷增加，但是并沒有真正發(fā)生液化或氣化的現(xiàn)象，此時的物體就成為超臨界流體，該流體既具有氣體的特性，又具有也提到特質，利用超臨界流體來實現(xiàn)物質分離的技術，則被稱為SCFE超臨界流體萃取技術，該技術目前被廣泛應用在食品加工、化學工程和企業(yè)生產、生物制藥等諸多領域。
SCFE的超臨界流體萃取技術，是對混合物進行施加溫度或壓力的條件，從而使其進入超臨界狀態(tài)，進而使萃取物從其中分離出來，實現(xiàn)物質的分離。流體物質在超臨界狀態(tài)下，融合了氣體和液體的綜合特性，密度上比氣體大得多，一般與液體比較接近，但是粘性度方面則與氣體接近，比液體小得多，而且超臨界流體自身的溶解度非常高、而且很容易流動和擴散，而且在壓力或溫度的臨界點，能隨著外加條件的微小變化，密度則發(fā)生顯著變化，極易實現(xiàn)混合物中萃取物的提取和分離。
利用超臨界流體萃取技術，一般是使用流體作為萃取物的溶劑，使其進入超臨界狀態(tài)，然后與物料進行接觸，使其中的萃取物溶于流體中，進而實現(xiàn)萃取物與物料的分離，而后降低外在施加條件，如降低壓力或溫度，流體密度發(fā)生變化，溶解度降低，萃取物則很容易從流體溶劑中解析出來，從而實現(xiàn)萃取物的分離。利用SCFE的超臨界流體萃取技術來實現(xiàn)物料萃取物的分離，在提取速率、萃取物兼容范圍等方面都非常優(yōu)異，而且外在條件是通過溫度或者壓強的調節(jié)來實現(xiàn)對流體密度、溶解度的控制，從而能夠有效地實現(xiàn)萃取物的分離，而且提取萃取物的純度非常高，對于化工生產來說非常重要。
其次，流體溶劑的選擇一般選擇二氧化碳流體，這種低溫、無氧環(huán)境的操作可以有效地分離熱敏或容易氧化的物質，此外，SCFE技術的實現(xiàn)，可以從固體或中液體中快速提取有效地萃取物成分，整個過程無污染、耗能少，而且對于有機物的分離提取和精致都有非常顯著的功效。
6總結
化學工程工藝是目前涵蓋冶煉、藥物生產、食品加工、材料化工、印刷業(yè)等多行業(yè)的專業(yè)學科，其實現(xiàn)的專業(yè)技術對于企業(yè)的生產來說具有非常重要的現(xiàn)實意義。在化學工程工藝中，常見的技術有綠色化工技術，該技術是從原材料、催化劑以及化學反應的過程中選取綠色無毒無公害的物質和反應選擇性來提升化工的低污染率，分離技術則是通過蒸餾分離、膜分離等分流技術來實現(xiàn)的化工材料的分離，超臨界流體萃取技術則是采用超臨界流體對物料中萃取物的提取，通過改變外在條件來實現(xiàn)萃取物的提取，從而實現(xiàn)物質分離。這些化學工程工藝都在為企業(yè)的生產、化工過程等起到非常重要的作用，為促進我國的經濟發(fā)展奠定了良好的技術基礎。
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化學工程本科生畢業(yè)論文篇二
《 化學工程中化工生產的工藝研究 》
摘要：研究化學工業(yè)和其他過程工業(yè)生產中所進行的化學過程和物理過程共同規(guī)律的一門工程學科。這些工業(yè)除了包括傳統(tǒng)化工制造(如石油精煉，金屬材料，塑料合成，食品加工和催化制造等)，現(xiàn)代化工還囊括了生物工程，生物制藥，以及相關的納米技術。此類現(xiàn)代化工在近年來發(fā)展非常迅速，深刻地說明了化工工藝的提高越來越受到重視。本研究針對在當前化工工程中化工生產存在的一些問題進行分析，并對化工生產工藝的未來發(fā)展進一步剖析，希望本研究能夠給相關化工企業(yè)和化工工作者一些參考。
關鍵詞：化工;工藝;化學工藝
前言
化學生產工藝是化學生產過程中一直處于開發(fā)狀態(tài)的技術,化工工藝的開發(fā)與發(fā)展在近年來更加火熱,主要原因在于化工生產常常造成一定范圍內的污染，附近居民的生活受到很大的影響，工廠附近水質也不斷地降低。這一系列化學工程造成的環(huán)境污染問題已經困擾人們很多年，也帶來了許多不便，當今社會越來越不接受這種狀況，對化學工廠、化學產品制造進行改革的聲音越來越大。隨著科技技術的不斷深化，越來越多的化學污染環(huán)境問題寫入了國家發(fā)展政策的大綱。解決環(huán)境問題、如何最有效地進行化工生產、如何提高化學品工業(yè)品的質量還有待商榷。目前大多數工廠尚未滿足對綠色生產的要求，提高化工生產處于臨界狀態(tài)。
1化工生產行業(yè)當前的形勢
1.1生產效率沒有達到應有的水平
生產效率在化學工業(yè)的進程中進步緩慢，在我國這是各個化工廠都有的缺點，特別是在化學反應中，狀態(tài)和機器不過關。例如在化肥生產過程中，生產機械的運作往往不能夠使反應臨界點達到預定的狀態(tài)。反應不充分，致使廢棄掉的氣體和廢棄掉的反應物大量地排放到空氣中。實驗過程中，資源的浪費是非常嚴重的。對反應完的原料的丟棄程度到了令人震驚的地步，許多人將仍然沒有充分反應寶貴的生產資源丟棄在周邊的生態(tài)系統(tǒng)中。其他失敗品、不合格品的丟棄率高的驚人，這造成了非常大的資源不充分利用，也沒有使生產達到想要的效果，在巨大的消費者群體面前，化學品的使用效率不高，因此化工產品的質量及數量還遠遠不能滿足人民生活的需要。
1.2生產過程沒有達到保護環(huán)境的效果
化學工業(yè)產生了嚴重的環(huán)境污染，統(tǒng)計表明，化學制品的廢物排放是主要的污染源。目前中國的化工生產的污染物嚴重超標，特別是重金屬的排放和未完全反應的實驗廢物的排放。這些化工廢棄物排放之后，各種污染物進入水中，水中生物的生活環(huán)境遭到破環(huán)，除此還降低了周邊土壤的肥沃度，大大降低周邊農產品的產量和質量，其次，這些化工廢棄物還污染了周圍的空氣，導致周邊的空氣質量大大降低。因此化工生產造成的污染是嚴重的，多層次的，化工產品生產向環(huán)?；a刻不容緩。
1.3生產不連續(xù)性成為生產進度的掣肘
化學工程中,生產環(huán)節(jié)不連貫也是化工中的一大問題。生產環(huán)節(jié)不連貫的主要原因在于生產工人的技術不高、工廠的機器落后。一些工廠為了節(jié)省開支，忽略了對新型先進機器的引進，對生產工人的培訓也不到位，許多沒有熟練掌握機器的工人走上了工作崗位。生產環(huán)節(jié)不連貫致使整個工程的連續(xù)性不佳,工程的進度容易受到影響,尤其是當整個生產環(huán)節(jié)出現(xiàn)脫節(jié)的時候,生產的停頓不僅會影響已經產生的化學反應結果，而且對下一步的化學生產也造成了一些不必要的麻煩。同時，化工生產中生產時間是一個非常值得重視的問題，生產的停頓難免會造成生產時間的延長，從而對產品的交付和銷售產生不良的影響。因此，生產的不連續(xù)性是化工生產中一個亟待解決的問題。
2化工生產的工藝解析
2.1改善化工生產過程中化學反應的要求
在化學生產過程中，對反應條件和反應環(huán)境要進行改進。反應條件是化學生產中不可獲缺的一份子，為了生產更多有用的產品，減少生產的時間，不讓大量的廢物產生，反應條件是最首當其沖的考慮因素。在一個合適的環(huán)境中的化學反應可以達到最理想的效果。在化學生產中，不得不考慮的方面是加強化學生產過程中的反應條件。使用的催化劑和反應條件必須符合規(guī)定的標準，以確保有效的生產和減少化學生產過程中的廢物，變成真正的綠色生產。在隨后的反應條件的合理安排，也可以確保廢物不直接排入自然環(huán)境或有用的原材料的再利用，并保證化學生產的相對環(huán)境保護。
2.2完善當前對排污和化工流程的管理體系
當前化工企業(yè)的生產，不僅應該減少污染環(huán)境，而且還應該能夠提供對化工流程的處置方法和管理制度的規(guī)定。目前，有毒物質和重金屬，是絕對不允許直接進入自然環(huán)境中的。但是現(xiàn)在大部分工廠的廢水處理，許多工廠沒有通過合格的標準就將廢物排放在河流，甚至一些不負責任的工廠直接將生產原料傾瀉入河流當中，大大破壞了植物的生長環(huán)境，居民的生活也因此受到很大的影響。所以，我們目前看到的廢氣排放，都應進行適當處理后進行排放，廢水排放的化學技術是簡單的，尤其是運用基本化學反應原理，通過沉淀廢水中的重金屬，之后通過損壞的廢氣中的頂部和一個排氣在排氣系統(tǒng)中的設備可以將尾氣中有毒氣體和廢氣中的粉塵排放到空氣中進行過濾，得到符合國家標準經過一系列的處理，廢棄物由此就可不直接進入環(huán)境，并對環(huán)境造成不良的影響。
2.3讓化學生產工藝真正在生產中起到積極的作用
化工生產的主要過程是由化學反應的方法和產品加工方法組成，落實各項措施是用化學方法為主。通過生產工藝和技術以改變其組成和結構的物質，之后合成新的物質。例如，制造氧氣，以什么樣的方式是最簡單的、效率高，更適合生產化學品的呢?在另一個環(huán)境的生產原料，可以隨機地改變，通過改變生產的適應性，實施后的一系列化學工業(yè)生產過程，從而提高生產效率和、學的執(zhí)行效率和實現(xiàn)綠色生產。在化工生產中，生產過程的未來化學工業(yè)生產中運用化學生產工藝是未來化工生產的發(fā)展趨勢，使用化學工藝能讓化學工程達到趨于理想狀態(tài)，化學的工業(yè)現(xiàn)代化對中國化學工業(yè)的發(fā)展也起到了重要作用。
3對本研究的全面概括
在本研究中，作者研究的主要問題是針對對化學生產工藝的。化學技術是當今的一個熱門話題，傳統(tǒng)的生產工藝以犧牲自然環(huán)境為代價，以生產大量的化學物質為目標。盡管這些化學物質對我們的經濟發(fā)展中農業(yè)和工業(yè)都起了非常重要的作用，然而對環(huán)境造成的負面影響是無法估量的，許多湖泊、河流受到污染，水中生物的棲息地被無情的破壞，無數的水中生物被有毒化學廢物無情致死，所以，實施綠色化的化工產品生產、進行合理的化工生產流程，是未來化學工業(yè)和化學工藝生產的重要趨勢，化工生產必須不斷向高新化、流程化的發(fā)展，以促進環(huán)境保護，在以后通過運用化工生產工藝到化工產品生產技術中，可以同時達到增加生產效率、節(jié)約能源和保護環(huán)境的效果。
雖然當前的化工生產過程不能實現(xiàn)環(huán)境保護、節(jié)能減排要求，但是化工生產工藝不斷發(fā)展，未來會使這些問題得到有效解決。在化工生產過程中，許多化工廠仍然需要不斷積累經驗，以謀取在發(fā)展之路中向現(xiàn)代化轉型。政府的政策也支持一些大型化工企業(yè)進行改革，逐步改善之前化工生產的一些不足，逐步提高化工生產的效率。今后十年，化工生產工藝必然有一個質的飛躍。
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