浅析化工工程与工艺.pdf

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1、浅析化工工程与工艺季宗备(浙江巨龙管业股份有限公司，浙江金华321025)摘要：本文介绍了化工工程与工艺的一般特点和研究内容，分析了化工工程与工艺的综合性、复杂性、递增性和与时俱进性，并着重介绍了化工工程大量繁琐数据的计算和处理方法以及MATLAB软件的应用。关键词：化工工程与工艺；化工工程特点；数据处理；MAT—LAB软件化学工程是以应用化学和基础化学为指导思想，研究以化工工业为主，其他过程工业为辅的工业生产过程，隶属于过程工程范畴。化学工程的目的是对生产过程中的宏观化学、物理规律进行探寻，从而总结出其中存在的一般性原理，再将研究结果重新应用于生产

2、过程中，对工艺和设备的设计、开发、操作和改进进行指导。从本质上进行探讨，化学工程是借助研究数据和结果，以物理观念为发展基础，研究从宏观上改变原料组成、生产流程、生产条件、装置结构等一系列生产因素，从而设计出合适的反应工艺流程、便于操作的反应装置等。化学工程研究领域中常见的研究手段有基础实验研究、理论分析和理论计算。基础实验研究是指对化工单位操作进行研究，收集切实的实验数据，通过对数据的分析来指导化工操作；理论分析是利用基本化工原理、化学原理及物理原理，结合基础实验研究的数据，探寻规律，对化工操作进行指导；理论计算是一种利用计算机技术对化工生产过程进行

3、指导的技术，它主要是基于化工基础理论和计算机技术，对化工生产进行模拟，从而起到指导作用。现今发展阶段，一般都会结合这三种手段，共同对化工生产进行指导。1化工工程与工艺的特点作为一门独立的学科，化工工程具有其固有的特点：1．1化工工程是一项综合多门学科的技术首先它以基础化学为基础，研究化工生产的单元操作，同时又需要结合物理和数学作为指导，来研究生产过程中的热传递效率、传递过程、流体力学以及动力学等方面的参数。甚至在某些时候还需要对生产过程进行虚拟建模和仿真，这又需要计算机技术的支持。而且在化工生产过程中，又要结合经济学知识，对生产成本进行评估。1．2化

4、工工程与工艺是--fq不断发展的技术随着现代科学的发展，对生产效率的要求越来越高。另外，随着不可再生资源的消耗，节能也成为化工行业必须面临的问题。所以，即便是存在了上百年的工艺技术或是已经发展较为成熟的工艺，依然需要根据时代的要求来进行改善。另外化工工程和材料工程是密不可分的，利用新型的材料也是化工工程的发展策略。1．3化工生产是一个复杂的过程化工工程是以化学反应为主要核心，指导整个生产过程的设计。但在生产过程中，化工工程与工艺通常包含着反应过程、产物分离过程、产物收集过程、包装过程等众多环节，其中涉及到的工艺更是种类繁多。所以在实际生产中需要解决的

5、问题也是多种多样的，如动量的传递、热量的传递、质量的传递等。1．4化工工程的研究是逐渐递进的化工工程是推动社会发展的主要动力，每一项基础化学研究的最终目的都是实现工业化生产，而化工工程则是实现这一目的主要且唯一的手段。与基础化学研究不同，化工工程过程中的反应程度、分离效果、传热效率和方式都大大不同，所以对化工工程的研究需要从小试开始，然后将小试的条件应用于中试，通过改良后再进一步放大。2数据处理分析方法在化工单元操作研究过程中，实验周期较长、规模较大，而且往往要进行大量的平行实验，有时为了验证数据的重复性，同一条件下的试验还需要重复多次，所以需要处理

6、的实验数据量十分巨大。另外化工工程的实验数据是非常复杂的，一般需要进行十分繁琐的数学计算，并且通常需要花费大量的人力和物力。为了简化数据处理过程，减少人为因素造成的误差，提高数据的准确性，我们通常利用MATLAB软件进行数学建模，建立与研究内容相对应的工艺流程和技术、虚拟仿真生产过程，再结合基础单元操作实验数据，对化工生产过程中的参数进行模型化处理，探寻一般化学和物理规律，进行图像处理、数据分析、控制系统设计、生产系统仿真、财务建模等。另外，充分利用MATLAB软件，可以节省大量的人力资源，程序的编写可以减少大量的平行实验的数据计算。3结语本文介绍了

7、化工工程与工艺的研究基础和研究目标，并且从其本质特点上剖析了化工工程与工艺这门学科的综合性、复杂性、递增性和与时俱进性。另外本文也介绍了MATLAB软件在化工工程数据处理中的重要作用。参考文献：【1]邱玉娥，张秀玲．化工工艺学应注重工程素质和创新意识的培养【J]．化学工程与装备，2010，5．[2]刘作华，谭世语，周小华，魏顺安，张红晶，董立春．课程教学改革的探讨[J】．广东化工，2009，9．[3】王绍东，浅析化工工程和工艺[J]．河南科技，2013，15．2015年9月他，虿鳕l223