微化工技术在化学反应中的应用分析
微化工技术在化学反应中的应用分析
如今社会经济发展越来越迅速，科技也不停的向前进步，化学反应中应用先进的技术做化学分析的现象也越来越多，微化工技术在现代社会飞跃发展的大潮流中应运而生，并且在化学反应实践应用的过程里得到了很好的结果。此文章将重点研究讨论微化工技术应用中相关的化学反应，也可以适当的表达出在化学反应中，微化工技术所占的地位不可小觑，也可使微化工技术在化学反应中的应用越来越多，从而促进微化工技术的发展。
标签：微化工技术；化学反应；应用
现在化学反应里应用微化工技术的现象越来越多，在化学反应领域中，微化工技术属于比较先进的技术，它的应用使得化工行业的生产出来的产品的安全性更高，且产品清洁度高，其生产的流程与传统的生产相比也顺应了社会可持续发展战略，对环境污染较小，更加环保[1]。微化工技术始于十九世纪末期，相关领域的专家对其十分关注，对它的学术研究、学术论文也较多。此文主要从微反应器、均相反应、气液反应和液液反应这几方面入手研究，加以分析总结，对微化工技术在化学反应中的应用做出描述。
1 微反应器
微化工系统主要有混合器、换热器、吸收器以及微反应器这四部分组成，其具体结构比较复杂，且种类较多，但是微化工系统的核心部位是微反应器[2]。微反应器具有流动性，尺寸大小不一，主要的尺寸范围是10-500μm，微化工机器的零部件内部的管道直径的大小是决定微反应器尺寸的主要因素。在化学分子水平的反应中，微反应器显示的尺度比传统反应器大得多，其优势十分明显。化学反应的基本原理不可改变，但是微反应器自身的流动性能传递热能，因此在化学反应的过程中，具有强化功能，从而能做到化学反应的速率更高、耗能更低、公益更环保。
2 均相反应
均相反应主要分为强发热自由基聚合反应模式、化学反应中间体和化学药物的合成这两种反应模式，在强发热自由基聚合反应模式中，微反应器的流动性效果很好，在诸多实验里，聚合度密度分布都能得到实现，且很少会存在高聚合度物质颗粒，从而解决了应用传统的尺度反应器时经常因中途堵塞而导致化学反应的进行受到阻碍的情况[3]。化学反应中间体和化学药物的合成不能在高温时进行，否则无法抑制化学反应物性质的不稳定性，于是其需要有一个稳定的低温环境，可以缓解化学中间物之间取代的现象。
3 气液反应
促使芳香族化合物苯、甲苯、酚等物质进行氟化的反應即为氟化反应。对以
综述：全绿色化工的进展及前景
全绿色化工的进展及前景 摘要:全绿色化工是缓解资源与环境问题的理想途径。全绿色化工是以生物质为原料,采用清洁工艺,生产绿色产品。本文介绍了生物质气化或液化、生物质塑料方面的进展,以及生物质转化中主要副产品二氧化碳及甘油利用等情况。 关键词:绿色化工;工艺进展;节能减排;化工园区 一、研究背景 资源与环境是当今世界的两大问题,随着社会的发展,人类对资源的需求越来越多,但是化石资源的储藏量逐渐减少,不可再生能源正面临枯竭。进入工业化时代,由于大量消耗煤、石油及天然气,使大气中二氧化碳、硫化物的含量急剧增加。污染不仅给全球造成很大的经济损失,而且对我们的生存环境产生巨大不利影响。 资源与环境对人类生存提出了挑战。面对挑战,全绿色化工应运而生。所谓全绿色化工,采用无毒、无害的生物质原料;在无毒、无害的条件下生产,少产、甚至不产废物,达到零排放,其产品是安全的、环境友好的。 生物质是指所有动物、植物和微生物,以及由这些生命体排泄和代谢的可再生的或可循环的有机物质。生物质是直接或间接通过植物的光合作用,将太阳能以化学能的形式贮存在生物质体内的一种能量形式,广义上,生物质能是太阳能的一种形式,它可转化为许多有用物质,是取之不尽、用之不竭的可再生资源。 大力发展全绿色化工既能解决资源问题,又能解决环保问题。 全绿色化工的进展主要表现在生物质气化或液化、生物质塑料及加工过程中主要的副产品利用等方面。
二、研究现状 1 生物质气化 1.1 沼气[1] 以农作物秸秆、粪便、有机废水等有机废弃物通过微生物在厌氧环境发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体,即沼气。生物质沼气技术应用较早,早在20世纪70年代就开始,得到普遍推广,其成套技术现已日趋成熟,但是发展沼气存在问题主要是:厌氧消化产气率低、系统运行和管理自动化水平不高。 1.2 发电[2] 生物质气化及发电技术在发达国家受到广泛重视,生物质电能在总能源消耗中所占的比例增加迅速。1988年丹麦诞生了世界第一座生物秸秆燃烧发电厂,而后芬兰、比利时、奥地利等国也有这种发电厂,美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位,各类生物质发电站有350多座,发电总装机容量达700MW。据有关专家估计,到2010年,生物质发电装机容量将达到13000MW。小型生物质气化可采用固定床气化设备,大中型生物质气化以流化床气化为主,目前,正在进行实验室研究的还有气流床气化和旋风分离床气化。此外,美国的Battelle (63MW)和夏威夷(6MW)项目)B-IGCC (整体气化联合循环)气化发电示范工程代表生物质发电技术的世界先进水平。 1.3 合成气[3] 生物质气化可制得富含H2和CO的合成气,可制氢、甲醇和二甲醚等化工产品。从20世纪50年代开始,美国、日本、欧洲等就开始了生物质气化制取甲醇/二甲醚的研究工作,目前已经取得了相当的进展;瑞典已建立了生物质合成二甲醚中试装置;日本NHI的生物质气化甲醇合成(BGMS )近年也已完成中试,结果表明
微化工技术在化学反应的应用的论文
微化工技术在化学反应的应用的论文 摘要：化工产业和化学工程激素和的迅速发展，使得相关科学技术的研究开始向着更为深入的层次发展，微化学工程的技术研发和应用，在化学反应过程中发挥了愈加重要的作用。由于微化工的技术方法能够进一步强化化学反应，大大提升反应的速率，这样就为能源或者资源的合理利用提供了先进的技术方法，大幅度提高资源的合理利用率。可见，微化工相关技术原理及其方法的应用可以满足节能降耗的目标，促进化工产业的进步发展。 关键词：微化工；化学反应；应用 1引言 微化工是一种多领域学科相互交叉、综合而形成的科学技术项目，它将原有的一些化学和化工的基础原理同微机电子系统紧密结合在一起，通过先进的传感技术和精密集成电路来提高对各类化学反应的监测和分析能力，从而找到科学的技术方法来促进和增强各类化学反应发生的速率和整个反应过程，还可以利用其系统体系和特殊的微化工设备仪器来分析化学反应中的一些科学规律和具体特点。因此要加大对微化工的技术研发和应用重视程度。 2微化工技术的应用优点 2.1满足反应过程中各类物质配比的准确性与合理性要求 在很多以往所开展的化学研究中，化学反应之所以出现很多不符合预期试验目标的异常情况，大多都是因为参与反应过程的各类物质元素的搭配比例不合理，在具体用量上无法达到规定的准确程度，在这种情况下，反应最终结果就会出现很多难以确定的因素。而微化工的技术应用可以满足其配比比例和用量上的准确性和合理性需求，对于物质的称重将更为精准，使得测量以及最终结果的误差率大大降低，还可以加速整个反应过程，提高工作效率。 2.2降低反应过程中的安全风险系数 化学的反应过程存在一定程度的风险，如果配比和操作方式等工作中出现一些失误或者疏忽，就很可能酿成安全事故。而微化工这种高新技术的应用，能够迅速有效地对可能出现的隐患和事故进行合理的管控，在最大程度上降低了反应过程中的安全风险系数和事故发生几率。 2.3强化化学反应 化学反应的不充分是传统化学试验和技术应用中长期存在的问题，在化学反应结束以后，工作人员会发现容器内会残留很多原材料化学物质，这就造成很大的资源浪费，也提高了化学反应研究和技术实践所需要的成本。微化工技术方法能够切实加快反应的速度，而且起到了关键的强化性作用，让化学反应进行的更加充分，如此就大大降低了资源的消耗程度。 3微化工技术在化学反应中的应用
有机化学的发展和前景
有机化学的发展和前景 在人类多姿多彩的生活中,化学可以说是无处不在的。据统计,在工业发达国家的全部生产中,化学过程的工业占高比例,以美国为例占到30%。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法的学科。自从1828年合成尿素以来，有机化学的发展是日新月异，其发展速度越来越快。近两个世纪来，有机化学学科的发展，揭示了构成物质世界的有机化合物分子中原子链合的本质以及有机分子转化的规律，并设计、合成了具有特定性能的有机分子；它又为相关学科（如材料科学、生命科学、环境科学等）的发展提供了理论、技术和材料。有机化学是一系列相关工业的基础，在能源、信息、材料、人口与健康、环境、国防计划的实施中，在为推动科技发展、社会进步，提高人类的生活质量，改善人类的生存环境的努力中，已经并将继续显示出它的高度开创性和解决重大问题的巨大能力。 此外有机化学还是一门极具创新性的学科。在有机化学的发展中，它的理论和方法也得到了长足的进步。建立在现代物理学（特别是量子力学）和物理化学基础上的物理有机化学，在定量的研究有机化合物的结构、反应性和反应机理等方面所取得的成果，不仅指导着有机合成化学，而且对生命科学的发展也有重大意义。有机合成化学在高选择性反应的研究，特别是不对称催化方法的发展，使得更多具有高生理活性、结构新颖分子的合成成为可能。金属有机化学和元素有机化学，为有机合成化学提供了高选择性的反应试剂和催化剂，以
及各种特殊材料及其加工方法。有机化学以它特有的分离、结构测定、合成等手段，已经成为人类认识自然、改造自然具有非凡能动性和创造力的武器。近年来，计算机技术的引入，使有机化学在结构测定、分子设计和合成设计上如虎添翼，发展得更为迅速。同时，组合化学的发展不仅为有机合成提出了一个新的研究内容，而且也使高通量的自动化合成有机化合物成为现实。 在21世纪，有机化学面临新的发展机遇。一方面，随着有机化学本身的发展及新的分析技术、物理方法以及生物学方法的不断涌现，人类在了解有机化合物的性能、反应以及合成方面将有更新的认识和研究手段；另一方面，材料科学和生命科学的发展，以及人类对于环境和能源的新的要求，都给有机化学提出新的课题和挑战。有机化学将在物理有机化学，有机合成化学，天然产物化学，金属有机化学，化学生物学，有机分析和计算化学，农药化学，药物化学，有机材料化学等各个方面得到发展。 一、物理有机化学 物理有机化学是用物理化学的方法研究有机化学问题的科学，是一门指导有机化学其他学科发展的学科。它研究有机化合物的结构和性能、有机化学反应如何发生和为什么发生，从中找出规律，指导设计、合成新的物种，预见和发现新的有机化学现象。如有机化合物的结构与性能的关系，现代光谱、波谱和显微技术的发展为表征分子结构提供了基础。它对原有的各种反应机理和活泼中间体（协同反应、自由基反应、离子型反应、卡宾反应、激发态反应、电子转移反应等）
化学专业论文-浅谈绿色化学化工的发展
浅谈绿色化学化工的发展 摘要：对绿色化学化工的定义、原则、绿色度的定量化以及绿色化学研究中出现的“绿色非绿”等基本问题的发展及研究进展进行了综述。在此基础上，对绿色化学的基本原则是否需要做必要的补充、绿色化学是否应该单独成为一门学科，以及如何更加有效地定量描述和评价产品的绿色度(绿色化学)和制造过程的绿色度(绿色化工)等基本问题进行了探索和研究。研究结果认为：绿色化学的十二原则仍然是今后绿色化学化工研究的指导原则，但应增加设计并制备可回收并反复使用的物质，如催化剂、手性试剂等，以及使用过程强化及集成方法，改进原有化工工艺，以提高生产效率和减少能耗等两条原则；绿色化学应该成为一门独立的学科而加以深入的研究和发展；绿色化学中的绿色度是可以量化的，但要根据不同的目标选择合适的评价参数和方法；同时要特别注意研究和克服离子液体等绿色化学研究中出现的“绿色非绿”问题。 关键词：绿色化学；绿色化学化工；绿色度定量化；绿色非绿 Development and research on basic issues of green chemistry and chemical technology JI Hongbing1，SHE Yuanbin2 (1School of Chemical Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China; 2Institute of Green Chemistry and Ffine Cchemicals，Beijing University of Technology，Beijing 100022，China) Abstract：The paper firstly reviewsed the development and research progress ofn the basic issues，such as definition and principles of green chemistry and chemical technology as well as quantitative description of greenness extend and “non-green problems”in the research of green chemistry and chemical technology，and secondly exploresd and studiesd the questions，above issues based such as how to make a necessary complementarities theo present basic principles，i.e.，like the twelve principles，whether the green chemistry should be separated into an independent discipline or not，and how to describe and evaluate effectively the greenness extend of green products (green chemistry) and green processes (green chemical technology). In the view of our points, tThe twelve principles are consideredwould be still the guidinge principles to study green chemistry aftertime，but two new principles cshould be added，that is，design and manufacture of materials which could be reclaimed and used time after time，such as catalysts，chiral reagents etc.et. al，as well as improvement of former chemical engineering processes and techniquecs by using process intensification and integration etc.et. al.. Green chemistry and chemical technology should be as an independent discipline to beas that we can studiedinvestigate it more deeply. The greenness extend of products and processes could be quantitative described，but we must choose different parameters and methods must be chosen depending on different objectives. In the same time，we should pay more attention should be paid to studying and solvinge the problems of “non-green problems”，such as in research onf ionic liquids etc.et. al..
微化学工程技术发展浅谈
微化学工程技术发展浅谈 兴起于上世纪90年代初期的微化学工程技术，是一门多学科交叉的前沿科学，该技术将微机电系统设计思想与化学化工基本原理有机的结合在一起，而移植成电路和微传感器制造技术。微化学工程技术所涉猎的学科非常广泛，如化学、材料、化工、机械等，文章将对该技术的主要应用做简单论述。 标签：微化工；技术；发展 1 微化工技术的概述 微化工技术的应用，实现了反应时间的大幅度缩短，从几小时甚至几十小时缩短至几十秒，乃至几秒，而且反应容器的体积也得以缩小成为以升或毫升为单位的容器。微化工技术自形成以来，到如今仅仅经过了20多年的发展阶段，已经凭借其特有的魅力让我们对化工生产的前景充满了希望。如利用可直接放大而且具有较高安全性，能够比较容易控制反应过程的技术，改变化学工业污染重、能耗高的传统发展模式，实现绿色化工生产，提高化工生产的资源与能源利用的效率。化工过程中进行的化学反应往往会受到来自于传递速率或本征反应动力学的控制或者处于两者的共同控制下。 2 微化工系统的特点及优越性 2.1 有利于化学反应的精确控制 微反应技术的实现原理是对微管道中的连续流动反应的运用，从而准确控制物料在反应条件下的停留时间，而且这一方法的运用，明显减少了反应物的所需用量，因此反应时间大幅度缩短，而且显著提高了精度，从而能够将因在过程的反应时间内所产生的副产品清除掉。检测时间因微组合化学合成与分析系统的应用，将原来的2-3个小时缩短至不足一分钟，而精度却提高到仄摩尔（10-21mol）。 2.2 安全可靠 特征尺寸与火焰传播临界直径相比，相对要小一些，而且微通道具有很强的传热能力，从而为链式反应的顺利进行提供了条件。同时，也有效地抑制自由基爆炸反应。由于微化工系统的换热效率极高，再加上系统内存有能够滞留的物料，即使发生了自由基爆炸的情况，所造成的后果也属于可控范围内，从而促使在过去于常规设备内完成的具有较大危险的化学反应而不敢或不能进行的试验，得以实现。 2.3 小试工艺不需中试可以直接放大 将微反应技术应用于生产时，工艺放大的实现可以运用增加微通道数量的方式，而不能选择增加微通道特征尺寸。这样就有效减少了中间的试验放大阶段，
化工行业的发展现状与前景
化工行业的发展现状与前景 罗梦玲化环1104 2011113020407 “入世”以来，我国化工产业发生了巨大变化，化学品市场在世界上的地位进一步得到提升，化学品产量持续增长，化学品进口的年均增长率近十年来一直居世界首位，我国化工园区的基地化、规模化正在加速，外商外资全方位进入我国市场的步伐明显加快，烯烃及其下游衍生物装置正在向规模化发展，我国化工产业已经进入了一个全方位、多层次、宽领域的开放、竞争和发展的新阶段。2005年我国取代德国，登上全球化工产业第三大国的位置。到2005年。我国已经有十余种主要石油化工产品的产量居世界前列，其中化肥、合成氨、纯碱、硫酸、染料、磷矿、磷肥、合成纤维、胶鞋等产量居第一位；农药、烧碱、轮胎产量居设计界第三位；原油生产、合纤单体、合成胶、合成树脂、合成纤维能力和产量、部分合成单体能力和产量都居世界前列。由于国内产能产量大幅提高，我国主要的石油石化产品的自给能力有了不同程度的提高。就总量而言，我国已成为世界上主要的精细化工产品生产国之一。根据中国化工报的统计数据，2008年我国规模以上企业农药总产量达190.2万吨，已居世界第一位。未来，我国将在农药、涂料、染料、食品添加剂、胶黏剂、电子化学品及水处理剂7个领域重点开发新型高附
加值产品，满足各产业需要。 “十五”、“十一五”期间，我国石油和化工产业基地快速发展，除原有的化工基地将继续改造和扩建外，在临海、临江或资源丰富地区建设的国家及化学工业园区都将进入快速发展阶段，如：上海化学工业区、南京等化工区、江苏张家港扬子江国际化工园区等。现全国已有60多个建设或拟建的化工园区，这些化工园区交通运输便利、产品靠近市场、园区内原料和产品相互配套、劳动力便宜、公用工程设施完善等，给投资者创造了比较好的条件，美、日、德等外资公司大量进入这些园区。精细化工和专用化工产品将成为新的增长点，“绿色化工”也将是我国化工产业未来发张的必然趋势。根据我国石油和化学工业协会预测，近年来我国石油和化工产业将以年均7%—10%的速度增长，将远远高于世界目前3%—4%的增长速度，我国石油产业的世界市场份额将逐年增大。 近年来，以欧美大石油石化公司为主，日、韩、中东等国家地区紧跟其后的外资企业加大了对我国市场的投入，规模日趋加大，业务领域日趋广泛，产业链结构日趋完善，是我国石化产业市场化进程进一步加快，多元化竞争格局已经形成。目前外资已经形成了以油品营销、石油化工、精细化工、专用化学品、功能化学品、合成材料加工、石油石化仓储物流、高附加值终端产品为重点的投资发展产业集群，有
微流体技术制备多级结构材料的研究进展_郭松
中国科学: 化学 2015年第45卷第1期: 24 ~ 33 SCIENTIA SINICA Chimica https://www.360docs.net/doc/aa7396201.html, https://www.360docs.net/doc/aa7396201.html, 《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS 评述 微流体技术制备多级结构材料的研究进展 郭松, 尹苏娜, 潘宜昌, 陈苏*, 张利雄* 材料化学工程国家重点实验室; 南京工业大学化学化工学院, 南京 210009 *通讯作者, E-mail: lixzhang@https://www.360docs.net/doc/aa7396201.html, 收稿日期: 2014-09-30; 接受日期: 2014-10-17; 网络版发表日期: 2014-12-26 doi: 10.1360/N032014-00274 摘要多级结构材料具有微纳米尺度范围内结构可调、多功能化等特点而受到广泛关注. 微流体技术具有独特的微尺寸效应和易操控性, 应用于多级结构材料制备具有明显优势. 国外对此有较多研究, 国内也取得了很多进展, 有些方面还处于领先水平. 本文对国内微流体技术制备多级结构材料方面的研究进展进行了综述, 主要介绍了基于这一技术新开发的各种制备方法, 包括界面反应法、界面萃取、液滴分相和多重乳液等, 阐述了各种新制备方法的科学原理、所采用的微流体装置的特点和所制得的多级结构材料的类型与结构特征, 为进一步利用微流体技术开发新型多级结构材料及其制备方法提供有用信息, 最后对今后的发展趋势进行了展望. 关键词 微流体 多级结构材料界面反应 双液相分相多重乳液 1引言 多级结构材料指一类在微观尺度下结构或性质具有多样性的成型材料, 如具有空心、核壳、Janus 等结构的微球和微纤维、非球状的微囊泡、形貌独特的组装体、嵌套结构(structure-within-structure)的复合体、复杂形貌和微结构的颗粒以及多级孔道结构的多孔材料等[1~6]. 它们因具有结构复杂、形貌特殊和功能多样化等特点, 可广泛运用在催化、生物技术、纳米技术、电子技术和能源再生等领域, 成为近10多年来的研究热点[3,5,6]. 多级结构材料的形貌和结构取决于其制备方法. 例如, 空心、核壳、Janus类微球的制备主要包括模板法、选择性刻蚀和奥氏熟化等[3]; 微纤维的制备主要采用静电纺丝、湿法纺丝和流体涂布等[6]; 非球状微囊泡、形貌独特的组装体及嵌套结构的复合体等材料的制备一般采用乳化、模板印刷法和自组装等[2,7]; 而多级孔道结构的多孔材料的制备也主要采用模板法和酸、碱处理等选择性刻蚀法[3]. 由此可见, 每种多级结构材料都有其限定的制备方法, 如何采用这些方法来精确调控所制备材料的尺寸分布、结构及组成仍面临着巨大挑战. 因此, 需要开发一种操控简单且同时适用于多类多级结构材料的制备技术. 微流体技术因其微米数量级的通道结构、优良的液滴和流型操控性能、较快的传热传质速度等特点[8], 除广泛应用于化学合成领域外, 近来还被用于金属粒子、氧化硅、纳米沸石、量子点、金属有机骨架材料(MOFs)等微纳米材料的高效合成[5,9~11], 显现出制备时间显著缩短、产品尺寸均一度大幅提高等优点. 同时, 还能通过耦合多步合成过程制得微纳复合颗粒, 如CdS/ZnS核壳量子点、Co/Au核壳纳米粒子和Co3BTC2@Ni3BTC2核壳结构MOF微粒等[12~14]. 此外, 基于微流体的层流效应和相界面特性, 如界面聚合、界面萃取、多重乳液和液滴融合等多种微流体技术已被成功用于制备出类型多样、形貌各异、结构复杂和功能多样化的多级结构材料, 体现出该技术在多级结构材料的制备方面具有灵活性、多变性和相对普适性. 因此, 近10年来相关研究工作不断涌现. 但 微化工技术专题
绿色化学的发展与前景
绿色化学的发展与前景 摘要：随着社会的发展，化学产业迅速发展，不断推动着人类社会的进步，同时，也给环境带来了极大的负担，威胁着人们的健康和赖以生存的自然环境。然而污染防治虽卓有成效，但仍以治理为主，效果有限且费用昂贵，因此，绿色化学的出现极好地适应了发展趋势，将为社会的进一步发展和化学学科新的飞跃发挥巨大的作用。 关键词：绿色化学清洁生产环境污染 The development of Green Chemistry and Engineering Abstract: Accompanied with the development of the society, the chemistry industry is also developing quickly. As a result, it pushes forward the advance of society. However, meanwhile, it brings great burdens on the environment, which threat the health of man and the nature. Although the preventions of pollution are fruitful, we still mainly depend on treatments after pollution, it works out to a certain extent, and it really costs a lot. So, that’s why Green Chemistry, which fits the tendency of environmental protection well, is greatly welcomed. It will make efforts for the further development of the society and chemistry. Key words: Green Chemistry, Cleaner Production, Environmental pollution 随着21世纪的到来, 人类生产生活与化学越来越密不可分。化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起了决定性的作用。目前, 化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域, 达到人人、事事、处处都离不开化学及其制品的程度。 然而，另一方面, 随着化学品的大量生产和广泛应用, 给人类本来绿色平和的生态环境带来了极大的破坏，威胁着人们的健康, 以及人类赖以生存的自然环境的可持续发展。工厂向大气中排放大量酸性物质，造成雨水被大气中存在的酸性气体污染，pH<5.6,达到酸雨的标准，致使许多建筑物、植物、以及人文自然 CO浓度大景观遭到严重破坏；而在生产过程中的大量有机物燃烧，致使空气中 2 幅升高，造成温室效应，使地球生态环境遭威胁；大量氯氟烷烃（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）的生产和使用使臭氧层出现明显的空洞，易使人发生皮肤癌、白内障等疾病，也会削弱人的免疫力，与此同时，对生态环境的影响也显著，会使农作物减产且品质下降，渔业产量下降以及森林被破坏。。。还有黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物。
微反应器和微化工技术
微反应器和微化工技术 最近在做使用微反应器进行有机合成的试验，觉得下面这篇短文很有参考价值，拿来与大家分享！ 利用微反应器进行化学合成的可能性优势和成本分析 Johannes Gutenberg University Mainz Chemistry and Pharmaceutics Institute of Organic ChemistryProf. Dr. Holger Loewe 多年来的实验结果表明，利用微反应器实现化学反应能显著提高产物的收率与选择性。这种反应器最初时作为实验室分析设备，应用于生物诊断，药物合成和组合材料科学的研究。在一个密闭的内部尺寸从几微米到几百微米的微结构反应器内进行化学或生化反应，这种反应器的内部尺寸并不需要尽可能的小，而是根据化学反应本身的需要来确定。按照这种思路进行思考，是对化工工艺模式的一种转变。自从一些特殊的反应器能使化学反应速率接近他们的动力学极限，就不再需要原来那些为了使化学过程适应固有设备的调整手段，如添加溶剂，沸点的受热限制，缓慢且不规则的搅拌混合。“调整设备去适应化学反应过程而不是相反，调整化学反应条件去适应设备” 是微化工工艺的基本理念。基于这个理念，微反应器内部的结构要根据化学过程本身来调节，因此它们可能没必要是“微”的。 一般来说，微反应器常用在连续流动体系。其优点集中体现在以下几个方面：传质传热效率高，返混几率小以及能更好的控制反应温度和停留时间。由于能够改变化学反应的激烈程度，因此在高温，高压和难实现过程体系的应用过程中，微结构反应器要强于传统常规的批反应斧。如果一个化学过程能在单个微通道中实现，那么这个反应过程就能通过简单的微通道的数量放大，达到工业生产规模。 依据动力学和热力学需要，内部腔体的大小，如通道的尺寸范围能从几微米大到几毫米。有时，一些自由的流动方式例如通过较窄直径范围的碰撞射流也可以应用于微反应过程。基于这个理念，微反应器不只是由成百上千的微通道组成的反应器，而是一种能通过形成特殊流体形态来促进流体传质传热的设备。因此，不管微反应器的大小像信用卡，鞋盒，还是更大，其内部的“微”才是最关键的。微反应器可能实现的过程 用传统的釜式反应器，反应放出的热量不能及时的释放，反应温度不能精确控制。因此反应速度常常被人为的加以限制，否则可能会发生爆炸。 利用微反应器能克服釜式反应器的缺点。如果关于微反应器的这个预言是正确的，那么这将是对化工工艺的一次彻底的改革。这种新化工工艺必然会有广阔的应用前景。许多学术报道都做了传统反应器与微反应器的比较，并发现应用微反应器比传统反应器更能强化反应过程。下面这些应用微化工工艺的例子的详细说明都在参考文献中能够找到。 苯基硼酸的合成 (Clariant / 法兰克福) 偶氮染料Yellow 12的制备 (Trustchem / 杭州) 合成过氧化氢 (UOP / 芝加哥) 硝基甘油的生产工艺（西安惠安集团 / 西安） 2-乙酰基四氢呋喃的合成 (SK Corporation / Daejeon) 抗生素喹诺酮中间体的合成(LG Chem / Daejeon)
绿色化工论文汇总
毕业论文 (设计) 论文（设计）题目：清洁能源技术综述 姓名高里根 学号201306140148 院系化学化工学院 专业化学工程与工艺 年级2013级 教师田孝鑫 2016年10月8日
清洁能源技术综述 吴伟泽 摘要： 本文综述了目前清洁能源技术有哪些，主要工艺技术和方法，目前存在的问题，现在研究重点探讨及前景探讨。 关键词：清洁能源；工艺技术；可持续发展；前景 由于人类不合理地开发环境以及不合理地利用资源等等行为，导致了如今的很多一些环境污染，资源不足等问题的出现。已经明显地影响到了人类的可持续发展。为维护人类的可持续发展，我们需要做出方方面面的努力。 广义的清洁能源包括在能源的生产、及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源。既而，清洁能源技术是指在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。可见清洁能源对于人类可持续发展有着十分的重要性。所以本文拟对以下几种研究和应用较多，发展前景广阔的清洁能源技术作了综述。 （1）生物质能技术 生物质指任何形式(除化石燃料及其衍生物)的有机物质,包括农林作物及其残体、水生植物、人畜粪便(动物残体)、城市生活和工业有机废弃物等。生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。 生物质能已成为能源和环境领域研究的新热点, 研究方向可以概括为4点:(1)生物质能开发利用潜力(2)生物质能利用对生态环境影响;(3)生物质能开发利用技术研究;(4)生物质能开发利用可行性分析及其发展前景。 目前, 国内外已有的生物质能利用技术归纳起来有五种,即直接燃烧技术、热化学转换技术、生物转换技术、液化技术和有机垃圾处理技术。秸秆生物质能利用技术成熟、综合效益高的方式主要有沼气技术、气化技术、气化发电和秸秆成型等;木质生物质能利用技术,目前主要围绕气化、液化和炭化进行;对于人畜粪便、城镇废水、工业和生活有机垃圾则通过以厌氧发酵为核心技术的沼气工程来制备能源。中国生物质能利用技术发展方向,一是沼气利用技术,二是
微化工技术的研究与应用
化工设计通讯Chemical Engineering Design Communications 研究与开发 Research and Development 第45卷第3期 2019年3月微化工技术的研究与应用 赵#达 （广东省茂名市质量计量监督检测所，广东茂名525000） 摘要：主要围绕微化工技术的研究和应用状况进行叙述，对微化工技术的含义、过程强化原理、发展、研究进程以及应用等进行了全面的介绍，不断加深人们对该技术的理解，旨在推动微化工技术的进一步发展，不断提升技术应用的整体水平。 关键词：微化工技术；研究；应用 中图分类号：TQ016文献标志码：B文章编号：1003-6490（2019）03-0153-02 Research and Application of Microchemical Technology Zhao Shan-da Abstract:This paper mainly describes the research and application status of micro-chemical technology,and comprehensively introduces the meaning,process strengthening principle,development,research process and application of micro-chemical technology?so as to deepen people*s understanding of the technology,in order to promote the further development of micro-chemical technology and constantly improve the overall level of application of technology. Key words:microchemical technology；research；application 1前言 近年来，我国经济发展水平不断提高，在这个过程中人们对于生活中各项事物的要求也不断提升。为了持续满足人们的多样化要求，相关人员务必对工业生产过程中的技术等进行改善，为人们提供更加优质的产品和服务，而微化工技术作为一种新型技术可以应用到工业生产中。 2微化工技术的含义 化学品制备的设备和工艺源头就是微化工技术的起始点，主要通过微通道反应器的利用达到相关目的，相较于其他技术，微化工技术具有反应持液量较小、传热能力较高的优势。在保证生产过程安全的同时，还可以阻止方法效应产生，并且能够在化学合成工艺进行的过程中融入集成自控和持续稳态技术。在化学品生产的过程中，相关人员需要不断提升生产的安全性，而连续流工艺就可以在很大程度上提高安全性能。对于化工企业来说，微化工技术可以不断提升生产安全，并且对于企业现代化和转型的实现有着很大的作用 3微化工技术的过程强化原理 在化工工作进行的时候，化学反应是由传递速率和本征反应动力学共同或者各自进行控制的。如果在传统设备中开展快速反应，传递速率就是控制该反应过程的重要因素，如果相关人员不断提升该反应的传递速率，那么就可以尽可能提升反应速率。而本征反应动力学就是在慢反应进行中进行控制工作的因素，相关人员如果想要提升反应速率必须要从本征反应动力学的提升入手。通常情况下，工作人员可以从改变反应温度和改善操作条件进行调整。另外，对于一些中速度的反应，则是由两者共同进行控制，当前很多工业生产过程中的反应都属于中慢速类型的反应，相关人员可以根据实际情况开展强化措施［2,o 4微化工技术的发展 早在20世纪50年代末期，就已经有物理学家提岀了科学的微型化发展趋势，并且从之后的科学发展过程中也可以得到印证，科学逐渐朝着微型化的方向发展，其中微型化特征最为明显的就是微型机电系统和计算机信息技术领域，随着这两个领域技术的不断发展和应用，社会逐渐发生了巨大的变革。微通道散热器的概念被相关人员在80年代提出，解决了大规模集成电路散热困难的问题，在90年代，芯片反应器被制造，有利于很多化学物质的生产 5微化工技术在我国的研究进程 5.1微型氢源系统的研究 当前，为了推动可持续发展战略，解决我国的能源问题，相关人员将电动汽车领域作为一种十分重要的工作内容，其中质子交换膜燃料就是电动汽车的最佳候选能源，但是目前相关人员在将其应用在电动汽车领域的过程中还存在一定的问题，其商业化趋势还需要不断推进。造成其商业化存在难度的主要原因就是内部的氢源技术，氢气作为技术的基础，在运输、存储等过程中都存在较大难度，没有办法根据不同规模电池进行有效分配［41o 5.2微混合技术的研究 大多数化工生产过程都呈现出强放热快速反应的特点，而这个特点主要受到传热和传质过程控制。为了改善化工生产的这一特点，保证生产安全，相关人员可以利用微混合技术进行改善，其中微混合技术具有高效混合的优势，可以很大程度上对化工过程进行微型化和强化。随着单微通道内的混合、传质和流动被相关人员研发，越来越多的技术涌现。微混合技术的操作稳定、换热效果好，与此同时震动小、噪音小等也是其重要的发展特点，能够尽可能改善传统技术的问题［51o 5.3芳怪硝化反应的研究 在化工生产的过程中，强放热和快速反应不断扩大生产工作的风险，但是我国在化工生产中很多技术和设备还不够完善，这样更加容易导致生产的安全问题出现。 其中有机物的硝化反应是化工生产中十分常见且风险较大的反应，相关人员需要采取措施及时对反应过程进行控制，硝化过程中所产生的热量是工作人员主要关注的内容。传统的有机物硝化反应会在带冷却夹套的搅拌釜式反应器中展开，但是这种类型的反应器具有传递速率小和换热面积狭窄的缺点，为了降低风险，工作人员只能通过降低反应速率来实现，但是这样就会导致反应效率低下的问题冋。 6微化工技术的应用状况 在微化工技术的研究过程中，相关人员将微反应器的研究作为工作的重点和核心内容，微反应器也可以被称为微通道反应器，作为一种新型的反应器设备，主要利用精密仪器的加工技术和微加工技术实现化学反应过程中三维结构原件的制造。另外，混合、换热、分析和分离等是三维结构反应器的主要构成内容，保持流通工作可以在微米和毫米之间实现。 随着微反应器的不断发展，它也逐渐被人们应用到生产的过程中。它可以实现反应动力学的测定工作，另外有利于工艺的整体优化，不断提升反应效率，推动生产的现代化进程。除此之外，该反应器还可以帮助工作人员进行催化剂的筛选，在筛选的效率上不断优化和提升。最近几年，微反应技术的研究工作取得了一定进展，在很多工业生产的过程中得到了更加广泛的应用。目前，很多外国企业将工作内容放在微反应技术的研究中，希望能够通过先进技术不断实现企业内部 （下转第186页） 收稿日期：2019-02-06 作者简介：赵善达（1988—）,男，广东茂名人，工程师’主要从事 化工技术开发及应用、分析测试等工作。 ?153?
石油化工发展趋势及机遇
未来石油化学工业发展趋势及中国创新发展机遇 未来十年，是中国石油和化学工业转型发展的关键时期。在“十三五”规划编制的前夕，中国石油和化学工业联合会组织了一批跨国公司大中华区总裁和高层管理人员，对“未来十年世界石油化学工业的发展趋势和中国的创新发展机遇”进行深入讨论，用了9个月的时间，五易其稿，形成了“跨国公司看中国石油和化学工业未来”的研究报告。这个报告在9月11～12日召开的2014中国国际石油化工大会上向业界公开发布。中国石油和化学工业联合会常务副会长李寿生作为报告发布人指出，“第三只眼睛”看中国的全球视野和独到见解，值得全行业认真学习、仔细倾听和深入思考。整个研究报告共分五个部分，4万多字，现摘要介绍其主要观点。 一、未来十年世界石化产业发展的新趋势 未来十年，全球石油和化学工业既面临着难得的发展机遇，也面临着严峻挑战。在新一轮科技革命浪潮的推动下，全球石化产业发展呈现一系列新的变化和新的趋势。未来全球石化产业发展的五大新趋势： （一）新兴市场快速崛起，推动全球石化消费市场持续高速增长 1.新兴经济体快速发展推动全球石化市场重心东移 新兴经济体的快速发展，为全球石化产业发展提供了强大动力和市场空间，并推动市场增长重点由北美、西欧加快转向高速增长的亚太和南美地区。未来十年，亚洲将持续保持全球石化产品需求增长中心的地位。 2.全球石化产业发展速度将高于经济增长速度 在未来中长期发展阶段，全球石化产业将继续保持较快增长，无论在发达国家还是发展中国家，石化产业发展速度都将超过GDP增速。 （二）原料多元化进程加快，推动全球能源原料结构发生重大变化 1.页岩气大规模开发推动全球油气供给重心向西转移 北美“页岩气革命”正在推动世界油气工业从常规油气向非常规油气跨越。非常规天然气尤其是页岩气的快速增长，使美国成为全球第一大产气国。随着全球非常规油气资源开发利用深入推进，全球能源供给的重心将加快从中东向西半球转移。 2.中国现代煤化工重大突破开辟了原料供应新途径 中国对进口石油依赖度的快速增长以及油价的持续高位促使中国使用更多的煤炭来替代进口石油。现代煤化工的技术突破加快了以“煤代油”的进程。中国正在开展煤制油、煤制天然气、煤制烯烃等工程示
微化学工程中的微反应技术
第17卷第2期 化学反应工程与工艺 V ol17,N o2 2001年6月 Che m ical R eacti on Engineering and T echnol ogy June, 2001 文章编号:1001-7631(2001)02-0174-06 专 论 微化学工程中的微反应技术 王乐夫, 张美英, 李雪辉, 黄仲涛 (华南理工大学化学工程系,广东 广州 510640) 摘要: 微化学工程包括微型单元操作设备,如微型构造的传质、传热、混合、分离和反应设备等,微型传感技 术,以及利用微型构造设备进行化学化工研究和生产的微化学工艺体系。其中微反应技术代表了新的化学加 工途径。本文重点介绍微反应技术的概念和一些研究应用实例。 关键词:微化学工程; 微反应技术; 微反应器 中图分类号:O611 文献标识码:A 1 前 言 出于对化学工业的环境性、安全性、技术性和商业性的要求需要有新的化学制备方法。微反应器和化学微反应体系代表了新的化学加工途径。除了可以节省时间,减少设备空间和构造材料,降低操作费用外,它们是更环境友好的和更安全的,而且可以制备某些传统常规反应器难以制备的产品,因此有了许多新的应用和开发[1]。 随着精密工程技术的进步,在化学工程的新领域—微反应技术中的快速发展正越来越受到重视。从许多文献中可以看出,相关的学术兴趣和研究活动正在不断增加。例如,在2000年3月举行了第四届微反应技术国际会议[2],该会议的主题包括微反应器的设计与制造、微反应、微流体、生产过程中的微反应器、微反应器在药物生产及生物技术中的应用、用于能量转换及贮存中的微反应器及商业化微反应技术等八个部分的专题。不少从事化学研究的机构和工业界正在着手开发流体性元件的小型化,并要求这种小型化可以进行化学体系中的许多重要标准单元操作。这些新型的元件可以为加工工程提供最新的方法,并可促进微尺度工程的研究。 上面的论述会引出下列问题:化学设备的微型化对于化学工业甚至石油化学工业是有价值的吗?微反应技术将满足微尺度元件和大规模生产相结合的挑战吗?能够在微通道反应器中有效地生产产品,而且将来的市场增长足以满足工业的期望值吗?微通道反应器仍然只是生活在象牙塔中的学术界的微型玩具吗?和某些商业专家的想法相一致吗?为了探索这些问题,本文介绍有关微反应技术的一些基本概念,并结合一些研究开发实例展望它的发展前景。 收稿日期:2000-06-27;修订日期:2000-09-07 作者简介:王乐夫(1956-),男,硕士,教授,博士生导师;李雪辉,(1970-),男,博士,讲师,通讯联系人。 基金项目:广东省自然科学基金(编号:000428)及中国石油化工集团公司(编号:X598011)资助项目