化工学科的发展与展望课件.ppt

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1、化工学科的发展与展望化学工程学院1报告内容一、化工学科的发展阶段二、我国化工行业面临的挑战三、新世纪我国化工学科发展的特点与展望四、从就业情况看化工学科的人才培养2021/9/182化学，物理，数学（1-3）第三阶段：“三传一反”阶段三传：动量传递，热量传递，质量传递一反：化学反应工程第二阶段：单元化学过程（单元操作，单元反应）第一阶段：化学工业的工艺过程化学（1）物理（2）数学（3）单元概念（4）计算机技术（4）数学模型方法（5）系统工程（6）一、化工学科的发展阶段20世纪60-80年代，背景学科：化学，物理，数学，计算机技术，系统工程1960年左右，国际上出现“传递工程”这门课，国内天

2、津大学等开出“高等化工原理”等类似课程1791年，Blane发明了制碱工艺等20世纪20-50年代，背景学科：化学，物理，数学.20世纪20年代MIT首先提出“单元操作”概念2021/9/18320世纪90年代第四阶段：现代化工科学与技术阶段。该阶段具有四大特征可持续发展战略相邻学科科教兴国战略新兴工业与高新技术（生物化学，分子生物学，细胞生物学）(1-6)生物学2021/9/184特征1：多层次（多尺度）传递、反应与结构转化——微观层次（分子水平层次）——亚微观层次（纳米、界面层次）——介微观层次（泡、滴、粒、团层次）——宏观层次（设备、产品层次）——大宏观层次（大环境、全球可持续发展层

3、次）2021/9/185特征2：传统化工与高新科技的交叉，产生新的学科研究方向和新的化工分支——计算传递（流体力学、传热、传质）学——可控化学反应工程——分子设计催化剂——新型分离科学与技术（超重力反应与分离技术）——高效多相反应器与流体混合新技术——计算化学工程——纳米材料先进制备技术——现代化工检测技术2021/9/186特征3：化工学科与其它学科特别是新兴学科的交叉，产生新兴的交叉学科及新兴产业——环境化学工程——能源化学工程——材料化学工程——医药化学工程——生物化学工程——分子化学工程——农业化学工程——安全化学工程——食品化学工程2021/9/187特征4：化工学科与化学学科相

4、结合（理工融合），强化基础性研究——能源、环境、化工新材料的基础研究*材料化学与物理*分子模拟与材料设计——…………………………………………2021/9/188化学工程学科经历了4个发展阶段，它不仅是通用的过程工程学科，而且已发展成为与新兴产业和高新科技最密切相关的工程学科。启示数理化基础理论，生物学促进了化学工程学科的发展计算机科学数学，物理研究方法多学科交叉与高新技术发展到目前另外，我国化学工程学科的发展还受到外语（英语）水平的影响。2021/9/189大跨国公司的实力：产值占全球GDP的20%贸易量占全球50%专利技术占80%在中国授权专利中，大跨国公司在有机化工类占83%；高分子类

5、占57%；催化剂类占68%。经过近年重组后，核心业务更突出，竞争优势更明显，对我国化工企业构成巨大压力。1.大跨国公司的竞争二、我国化工行业面临的挑战2021/9/1810关税减让（2002-2008）合成树脂从16%降至6.5%；合成纤维原料从8-16%降至6.5-5.5市场准入一系列有关产品从配额制逐步过渡到部分或完全取消配额2.加入WTO构成的挑战2021/9/1811以信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术等为代表的高新技术迅猛发展将牵动世界范围内的新产业革命化工（主要是基本有机原料）与三大合成装置大型化；一批安全、高效、低耗、绿色化、集成化化工新技术正在开发或已经工业化3.世

6、界性科技革命浪潮的冲击2021/9/1812环保法规日益苛刻清洁燃料；三废治理绿色化学与工程生态工业园区4.实施可持续发展战略提出的挑战2021/9/1813原料有效成分贫化原料劣质化原料多样化5.原料劣化、多样化的挑战2021/9/1814三、新世纪我国化工学科发展的特点及展望新世纪，我国化工学科发展的主要特点是：理工结合（化学与化工紧密结合），发展成高水平的化工科学与工程多学科交叉化学与化工提出了11个科学方向和关键技术2021/9/1815（一）化学科学与工程的基本科学与技术问题1.新物质的合成与制造科学与技术（资源生态化利用）2.物质分子（物理化学）转化的科学与技术3.物质与转化过

7、程的分析、鉴别与在线检测科学与技术（现代分析与测量）4.化学信息学与过程系统工程5.现代高效化工过程工程及装置智能化技术——物质制造的核心技术2021/9/1816（二）与其他重大科技领域相关的核心化学化工问题6.农业化学与工程学——农业科技中的核心问题7.生物与药物化学科学与技术——生命体系调控的分子科学与工程8.材料化学与工程科学与技术——战略高科技的重要方面2021/9/18179.能源化学与化工科学与技术——能源