化學工程學年論文
化學工程學年論文
從學術角度介紹化學工程學科的技術進展，化學工程作為一級工程學科正與相關學科結合，形成新的邊緣與交叉學科。下面是學習啦小編為大家整理的化學工程學年論文，供大家參考。
化學工程學年論文篇一
《 化學工程下的燃料乙醇工藝探究 》
1發(fā)酵過程中的化學工程問題
1.1動力學與放大問題
乙醇發(fā)酵過程前期主要的活動內容是乙醇原料的液化、糖化等，在初期階段結束以后進入到乙醇的應用特性控制階段。這一階段解決的主要問題是其發(fā)酵反應的動力學問題，也就是發(fā)酵反應能否繼續(xù)下去的關鍵問題，主要包括有兩個層次，一是本征動力學，主要是指從一種物質形式的本質屬性出發(fā)對發(fā)酵生物反應固有速率的研究;二是宏觀動力學，主要是從乙醇制備的反應器整體角度出發(fā)，充分考慮反應器中原料物質之間的能量傳遞情況的動力學研究。其中酶催化反應是應用最廣泛的一種動力學模型。
1.2發(fā)酵罐多場問題
在具體的乙醇發(fā)酵過程中發(fā)酵罐是發(fā)酵功能實現(xiàn)的主要設備，而乙醇的發(fā)酵過程是一個復雜的過程，發(fā)酵過程中受各種因素的影響，溫度、濃度等各種反應特性的傳遞會受到限制，從而在罐內形成不同的反應場，這種不規(guī)則分布的反應場會對反應的正常進行產(chǎn)生影響，例如對氧在發(fā)酵液中的傳遞速度、固定化酶傳播等反應應有的過程產(chǎn)生影響，進而影響發(fā)酵反應的質量。但是正是發(fā)酵罐中的這種多場現(xiàn)象，為研究人員提供了干預發(fā)酵罐中發(fā)酵反應的契機，通過對反應罐中多場化現(xiàn)象的研究和有效利用，可以實現(xiàn)對乙醇發(fā)酵過程的人工干預，為乙醇質量的提升奠定了基礎。
2提純過程中的化學工程問題
使用發(fā)酵方法制作乙醇制得的發(fā)酵液中，乙醇的含量較低，通常情況下只有5%到12%之間，這種濃度的乙醇是無法用作燃料的，所以在乙醇發(fā)酵工作完成后對乙醇溶液進行提純是一個必要的環(huán)節(jié)。當前應用最廣泛的乙醇提純技術是蒸餾技術，通過精蒸餾的方法將乙醇中的水分有效排出，通常情況下使用這種提純技術只能將乙醇的含量提升到90%左右，在這種純度基礎上再使用蒸餾技術進行提純，其提純效率已經(jīng)極低。所以為了保證乙醇溶液實現(xiàn)有效的工業(yè)應用，應該使用綜合提純方法對其進行提純，提純活動中首先以精蒸技術對乙醇溶液進行粗提純，在提純形成的90%乙醇溶液基礎上再應用萃取、共沸和吸附等精提純工藝做進一步提純，形成工業(yè)應用需求的相應濃度乙醇產(chǎn)品。
3生物發(fā)酵反應與分離過程的耦合
從乙醇發(fā)酵工藝角度來看，現(xiàn)代乙醇制作工藝研究的內容還是一些基礎性的內容，涉及到乙醇制作的具體工藝步驟，而生物發(fā)酵反應與分離的耦合并不是一種單純的乙醇發(fā)酵制作工藝的完善，而是從乙醇制造整體角度出發(fā)對乙醇制造過程中的能量傳遞和化學反應的優(yōu)化。從當前的乙醇制備角度來看乙醇制造存在著一個乙醇分離和提純的過程，這兩個過程的分離導致了整個制備過程制備資源和能量的浪費，如果能夠將乙醇的分離過程和提純過程結合在一起，也就是說提升發(fā)酵分離過程產(chǎn)生的乙醇溶液濃度，就能夠減少乙醇提純過程的負擔，甚至可以實現(xiàn)化學反應結束以后直接制得符合濃度要求乙醇的目標。這種生物發(fā)酵反應與分離過程的耦合極大的提升了乙醇制備的效率，是乙醇制備工藝發(fā)展的未來技術。
4結語
燃料乙醇是當前實用性崔強的清潔能源技術形式，其制備工藝的發(fā)展對我國能源危機的化解、能源結構的優(yōu)化具有鮮明的現(xiàn)實意義。本文從發(fā)酵過程中的化學工程問題、提純過程中的化學工程問題和生物發(fā)酵反應與分離過程的耦合三個角度對這一問題進行了簡要分析，認為當前燃料乙醇技術存在的主要問題集中在發(fā)酵反應過程的控制、分離提純技術的應用兩個方面，針對這一問題應該從乙醇制備的整體角度出發(fā)，切實將發(fā)酵過程與提純過程結合在一起，從二者耦合的層面出發(fā)去解決。
化學工程學年論文篇二
《 化學工程與工藝的新興技術 》
1化學工程與工藝的新興技術
1.1綠色化學工程
綠色化學這個詞匯已被人們所熟知。綠色化學是通過化學工程與工藝實現(xiàn)的。研究化學工程與工藝不僅能夠使人們獲得最大的利益，而且減少消耗資源和環(huán)境的污染。許多國內外的公司運用化學工程與工藝，研發(fā)符合公司要求的綠色產(chǎn)品?；瘜W工程與工藝促進了化學的發(fā)展。運用化學工程與化學工藝能夠減少催化劑等有害的原料的使用。綠色化學的技術就是在源頭上阻止環(huán)境污染的產(chǎn)生，從根本上杜絕產(chǎn)生環(huán)境污染，并且回收再利用一些廢棄物品。
1.2分離工程
物質在一些重力、壓力還有溫度和電的影響下，通過外力的作用，將物質自發(fā)的從無序轉變成有序的過程被稱為分離工程?；瘜W工程與化學工藝的分離工程是一個消耗能量的過程，分離工程是化學工程與化學工藝研究的重點之一。目前使用最多的分離工程方法就是蒸餾法，雖然我國在蒸餾分離法方面的研究已經(jīng)有深厚的理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗，但是蒸餾分離方法在蒸餾速度方面需要進一步改善。除了改進蒸餾速度外，還要采用最先進的蒸餾設備，采用新型的材料才會獲取更好的經(jīng)濟效益。采用新型的吸收劑不僅能夠影響蒸餾時間的長短，而且能夠提高蒸餾吸收的效率。膜分離技術因其具有節(jié)能、高效、易于清理等特點，成為現(xiàn)如今比較流行的分離技術，備受各個國家的科學家關注。膜分離的吸附分離法在氣體干燥、廢水等污染物的處理等方面得到了廣泛的運用。膜分離重點開發(fā)新型吸附劑和實現(xiàn)膜的高效的使用壽命，但是膜分離存在著膜的污染和防治。
1.3SupereriticalFluid,SCF(超臨界流體)
超臨界流體是一種具有液體和氣體的性質的一種流體，在溫度和壓力臨界點之上的無氣體液體的相界面。這項技術廣泛應用在化工、食品加工、生物醫(yī)藥工程中。對質量和工藝的要求較高。開發(fā)超臨界流體有著廣泛的發(fā)展前景，并且會為企業(yè)帶來豐富的發(fā)展利潤。近幾年來，超臨界水氧化法在環(huán)境治療保護方面的研究較多，但是在化學工程與工藝方面的研究較少，現(xiàn)如今處于研究試驗期。
2結語
化學工程與工藝的發(fā)展不僅影響著現(xiàn)代社會的發(fā)展，而且有助于環(huán)境友好型社會的構建。當前世界面臨著資源和能源的短缺，社會經(jīng)濟的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價，這就需要化學工程與化學工藝共同發(fā)展，滿足我國資源節(jié)約和環(huán)境保護的需要?；瘜W工程與工藝的行業(yè)領域需要積極配合國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。轉變可持續(xù)發(fā)展的概念。重視化學工程與工藝發(fā)展的環(huán)保性，轉變傳統(tǒng)的化學工程與工藝，減少環(huán)境的污染，積極開發(fā)新能源，走環(huán)境友好型道路。
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