化学工程发展前沿课件.ppt

化学工程发展前沿 武汉化工学院化工系吴元欣 目录 化学工程 化学工艺及化学工业化学工程的发展简史化学工程的主干学科分支化学工程研究的目标化学工程研究的前沿落领域举例 化学工程 化学工艺及化学工业 化学工程 是研究化学工业及其它过程工业生产过程中进行的化学和物理过程及其所用设备的设计 操作和优化共同规律的一门工程学科化学工艺 化工生产技术化学工业 过程工业生产过程中以化学方法加工为主的工业化学工程是基础 化学工艺是应用 化学工业是结果 化学工业的分类 无机化工 三酸 二碱 化肥 合成氨有机化工 三烯 三苯 一炔 一萘炼油工业 汽油 柴油 煤油 润滑油 化工原料石油化工 以石油 天然气为原料的化学工业精细化工 小批量 多品种 专用性 功能性 高效性 高附加值如医药 农药 染料 颜料 感光材料 表面活性剂 香料等高分子化工 塑料 橡胶 化纤生物化工 酶制剂 抗生素 干扰素 有机酸 溶剂等煤化工 化肥 煤焦油 人造石油 化学工程与工艺发展简史 古老的历史单元操作与单元过程概念的确立 1887 1915 化工热力学的产生 1944 化学反应工程的命名 1957 传递过程的诞生 1960 化工系统工程的产生 50年代末 化学工程的主要分支学科 单元操作 物料输送 加热与冷却 汽化与冷凝 混合与分离 固体物料的处理化学反应工程 研究反应动力学规律 传递规律以及它们对反应结果的影响化工热力学 热力学第一定律 热力学第二定律 有效能分析 热力学数据的测定与关联传递过程 动量 质量 热量传递 强调微观与机理化工系统工程 系统分析 系统综合 灵敏度分析各学科交叉 联合 渗透 出新 三传一反 多尺度 化学工程与工艺研究的任务 改进和完善现有工艺开发新的工艺过程设计不同要求的新型装备过程的连续化 自动化 最优化问题 2020 1 26 8 可编辑 化学工程与工艺的前沿领域 1 根据需要提供化工原料 改进工艺路线 降低消耗 提高质量 环境友好 2 用生物化工技术生产大宗化工产品 精细化工产品 医药产品 3 新材料的生产 电子材料 信息记录材料 光导钎维 特种陶瓷 人工器官等 4 低品位资源的开发 5 海洋资源的开发 6 新能源的开发 7 环境保护 化学工程的前沿学科 生物化学工程 化工与生化微生物的接合 材料化学工程 化工与材料化学材料物理接合 能源化学工程 化工与石油化学煤化学的接合 精细化学工程 化工与应用有机 无机接合 微电子化学工程 化工与微电子 物理接合 环境化学工程 化工与环境的接合 化学工程的前沿趋势 由简单物系向复杂物系发展由定态向非定态发展由常规条件向极端条件或温和条件发展小分子向高分子 大分子发展由宏观向微观发展由理想体系向非理想体系发展由描述现象向机理发展简单反应 分离操作向反应 分离藕合发展由非生命向有生命发展由探索试验向有效预测发展 化学工程的前沿目标 化学工程学的多尺度 微观 介观 宏观 宇观 化工过程绿色化 清洁生产 零排放 化工生产微型化过程参数极限化 超高温 高压 真空 低温 临界 重力 微引力 失重 飞秒 化学工程的优先领域 新反应工程 超临界 反应蒸馏 非稳态 反 反耦合 微波 等离子体与光化学反应工程 新分离技术 膜分离 分离 分离耦合 分离 反应耦合 增强分离 表面与界面工程计算化学工程生物化学