化 工 发 展 趋 势 简 介.ppt

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1、化工发展趋势简介一、化工发展趋势之一:化工与相关学科交叉、渗透，形成新的前沿学科二、化工发展趋势之二:化工与数学、物理、化学等基础科学的进一步结合三、化工发展趋势之三:化工科技正经历“十个转向”新的前沿学科(1)生物化学工程－—化学工程与生物化学、微生物学的结合(2)材料化学工程－—化学工程与材料化学、材料物理学的结合(3)能源化学工程——化学工程与石油化学、煤化学的结合(4)精细化学工程——化学工程与应用有机化学、无机化学的结合(5)微电子化学工程——化学工程与微电子学、近代物理学的结合(6)环境化学工程－－化学工程与环境的

2、结合(1)生物化学工程生物化工的新特点：过程条件温和，分批操作，PH值、溶氧的影响大，多为非牛顿流体，无菌操作。生物化工的应用：生产氨基酸，生产酶制剂，生产生物医药，生产生物农药，生产有机酸，生产单细胞蛋白，生产化工原料。基因工程、细胞融合、动物细胞营养等高新生物技术的实践与应用。(2)材料化学工程材料化工的核心问题：材料性能与其结构的关系。高分子材料科学与工程的理论基础：聚合反应工程、高分子传递过程与粘性物流体力学。材料化工的应用：生产新品种树脂，生产新品牌纤维，开发新型功能材料，开发新型复合材料。(3)能源化学工程能源化工

3、的研究方向：由化石能源(石油、天然气、煤炭)生产化工产品及新能源的化工利用。石油加工与石油化工：我国石油较重，如何提高轻组分得率及轻烯烃得率以提高经济效益，是非常重要的问题。煤化工与洁净煤利用：煤的新型气化方法与气化炉，煤的整体联合循环发电与提高燃烧效率。太阳能、潮汐能的利用及能源的再生利用。(4)精细化学工程精细化学品的特点：批量小，附加值高，质量要求高，装置柔性化，品种多，更新快，有极强的商品性。精细化学品的发展重点：农药创制，新概念农药的研制；化学试剂的系列化与国产化；涂料要满足汽车工业、家用电器、高层建筑等需要；染料在

4、功能染料、防伪染料、高档油墨上取得突破；信息精细化学品应特别受到重视，新领域精细化工(石油精细化学品、饲料添加剂、新型水处理剂、表面活性剂、气雾剂、纤维素衍生物等)。(5)微电子化学工程微电子化工在信息时代占有特殊的地位。现有18类电子化工材料，应用广泛，例如：电于化工基材，集成线路板材与元件材料；光刻胶，光效抗蚀剂；掺杂剂、固体硼化物掺杂；封装材料，硅树脂，聚硅氧烷等；微电子用专用清洗剂。(6)环境化学工程环境保护、三废治理是国民经济各部门的共性问题，是化工可作贡献的重要领域。洁净合成工艺，“零”排放工艺的开发。环境无害化(

5、汽车尾气排放催化剂)。CO2的利用(CO2合成有机化合物)化工与基础科学的进一步结合(1)与近代数学的结合(2)与近代物理学的结合(3)与物理化学的结合(4)与生物化学的结合(1)与近代数学的结合非线性数学在化学工程中得到广泛应用；最优化方法成了化工必需掌握的数学工具；偏微分方程理论在化学工程中受到高度重视。(2)与近代物理学的结合气相色谱程序升温脱附研究物质表面性质；气相色谱程序升温氧化研究催化剂析炭；红外光谱研究反应动态学；电镜研究超微粉末大小与孔结构；电子能谱研究物质组成与催化剂失活;X光衍射测物相与分子筛结构。(3)与

6、物理化学的结合热力学参数的预测与理论计算;非理想溶液与复杂反应的化学平衡；多态反应动力学。(4)与生物化学的结合生物环境治理，SOD(超氧化歧化物)等生物活性物质的合成，基因工程、细胞融合技术。化工科技正经历“十个转向”(1)由简单物系向复杂物系发展(2)由定态向非定态发展(3)由常规条件向极端条件或温和条件发展(4)由小分子向高分子、大分子发展(5)由宏观向微观发展(6)由理想溶液向非理想溶液发展(7)由描述现象向阐述机理发展(8)由单一的反应操作和分离操作向反应－分离耦合发展(9)由非生命向有生命发展(10)由探索试验向有

7、效预测发展(1)由简单物系向复杂物系发展例如：流体输送，重视高粘物流体力学，及多相物(水煤浆、油煤浆)流体输送；反应工程，气固、液固、固固、气液固三相反应工程的理论与实践；系统工程，大网络换热系统的优化，反应与分离装置的综合优化。(2)由定态向非定态发展例如:冶金废气低浓度SO2的转化技术；非定态甲醇合成；瞬态理论是化工控制工程的基础。(3)由常规条件向极端条件或温和条件发展例如：极端条件下的合成(高温化学工程、高压化学工程)；超临界技术(超临界萃取，超临界结晶，超临界反应)；温和条件下的合成(合成氨、甲醇均向较低压力与温度方

8、向发展)。(4)由小分子向高分子、大分子发展例如：特种高分子材料的开发；团簇化合物（如C60）的崛起；天然高分子的模拟，研究大环化合物的超分子化学已经起步，用复合、组装等方法构筑新型高分子。(5)由宏观向微观发展例如：超微分子形态控制与包裹，如纳米级磁粉分散技术，磁粉的钴包裹