化工原理的前景论文

化工原理的前景论文

有色冶金化工原理分析论文

摘要 ：本文对有色冶金化工的生产过程进行了概括分析，对其中的工艺原理做出归纳探讨，以期让相关理论更加浅显明晰，对实际生产产生增益作用。

关键词 ：有色冶金；化工过程；工作原理

1有色金属冶金技术现状及原理

目前金属的化工冶炼方法主要包括三种方式：火法冶金、湿法冶金和电冶金。

1.1火法冶金

火法冶金在冶金领域是非常传统的生产方式，在整个操作中并未加入水溶液，因此这种方法也叫做干法冶金，主要的原理是制造高温的条件，矿石就能经过化学、物理反应，让其中的金属与其他的成分分离，这样就能提炼出金属单质。实际操作流程的第一步是矿石准备，第二步是冶炼，第三步是精炼。第一步：矿石准备选择精矿后要加入适当的熔剂，对精矿进行加热，让其中的矿料可以在加热情况下形成块状，或者是加入一些粘合剂来制造成型，形成小球状后结成球团，然后放进鼓风炉里进行冶炼。第二步：冶炼这一过程主要是生成两个部分，分别是炉渣和金属液。金属液中也是有着少量的杂质，因此要进行进一步的精炼。这一过程是在鼓风炉中发生，其中加入了必要的材料以及熔剂，并加入焦炭来作为还原剂，主要是为了在铁矿中还原出生铁，在铜矿中还原出粗铜，还有对硫化铅矿进行冶炼，还原出粗铅。除了生成金属液以外，还有诸多杂质组成的炉渣。若是在氧化条件下反应，对生铁用转炉来精炼，在转炉中引入适当的氧气，用氧化的方式将铁水中的杂质去除，并炼出一定品质的钢水，可以将其铸成钢锭，这就是氧化吹炼的过程。造锍熔炼是对硫化铜或者硫化镍矿石进行处理，通常来说是在反射炉以及矿热电炉中进行反应，也可以是用鼓风炉来反应。在其中会加入一些石英石熔剂，便于形成炉渣，炉渣之下会留下熔锍。第三步：精炼。这个步骤是为了将金属液中依旧存在的一些少量杂质进一步去除掉，可以让金属的纯度得到提升。如在炼钢的时候，可以对生铁进行适当的精炼，这样就能在其中去除掉更多的非金属杂质，或者是进行更加深入地脱硫。精炼铜则是将粗铜放在反射炉里氧化，再用电解的.方式进行精炼。不同的金属有着不同的精炼方式，在设备以及原料上都是有所区别的。

1.2湿法冶金

这种方法的另一个名字叫水法冶金，是借助各类熔剂，通过一系列的化学反应，实现对金属的提取以及分离，主要的步骤分为四步，其中第一步就是浸出。①浸出就是将矿物里的目标成分引入到溶液里，便于接下来的步骤逐渐展开。②通过过滤等方法，将浸出液与残渣分离，同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子回收。③采用萃取法或离子交换法，将浸出液中目标组分富集，并和其他杂质离子分离。④从净化液中提取目标金属或化合物。湿法冶金在钴、镍、铝、铜、锌等工业中占有重要地位，世界上全部的氧化铝、大部分锌和部分铜都采用此法生产。湿法冶金对低品位矿和相似金属分离都具有很好的适用性，而且金属回收程度高，不会造成严重的环境污染，生产过程易实现连续化和自动化，利于提高生产效率[1]。

1.3电冶金

电冶金是以电能为能源进行提取和处理金属的工艺，根据电能转化形式的不同分为电化冶金和电热冶金两类。电化冶金是利用电极反应而进行的冶炼方法，对电解质水溶液或熔盐等离子导体通以直流电，电解质便发生化学变化，在阳极上发生氧化反应，而在阴极上发生还原反应。电热冶金具有加热速度快、调温准确、温度高（可达2000℃），可以在各种气氛、压力或真空中作业，具有金属烧损少等优点，是冶炼稀有高熔点金属、半导体材料等的一种主要方法。例如，目前冶炼金属铝就属于电热冶金方式，首先从铝土矿中提取氧化铝，然后在氧化铝中加入冰晶石作为助熔剂，在高温下熔融电解。

2有色冶金化工生产的核心设备的工作原理

虽然冶金化工产品种类众多，冶炼方法一般各不相同，但诸多生产流程所应用原理却大致相同，核心设备上也有着一定的共同点[2]，下面对几种主要设备介绍。高炉冶炼原理：高炉生产乃连续进行，在实际操作中，是从炉顶的位置加入各类原料以及添加剂，从下部的风口鼓入高温达到一千摄氏度以上的热风，同时喷入煤粉等燃料。铁矿石的成分主要是铁的氧化物，这样用高温的方式就可以用燃料在燃烧后形成的一氧化碳，用来进行还原反应，实现对铁矿石中氧化物的还原，就能得到单质铁。这种情况下形成的是高温铁水，从出铁口就可以放出。同时在铁矿石中有着诸多的其他物质，构成了炉渣，炉渣就要从出渣口的位置排出，经过除尘处理之后，这些还能作为一些工业的生产原料。

3结束语

理论对实践具有指导意义，通过对理论的研究解析，了解工艺、反应及设备的本质，使实际生产具有更高的经济效益和时间效益。本文浅析了冶金化工生产中的几种主流方法的原理和工艺流程，对部分设备进行了理论分析。当前我国冶金设备正在高速地革新，冶金设备提升的同时，冶金化工在不同领域也会有广泛的发展前景。面对当前的压力和未来的挑战，我们需要不断深入地研究原理，并与先进技术相结合优化现有设备与工艺，在实践中解决各类有色冶金化工问题。

参考文献

[1]中国工程院化工、冶金与材料工程第十一届学术会议——“‘化工、冶金、材料’前沿与创新”在宁波隆重举行[J].杭州化工，2016，46（04）：44.

[2].济南冶金化工设备有限公司一流的煤化工及焦化设备专业制造商[J].燃料与化工，2016，47（01）：2.

作者：胡睿康 单位：澧县第一中学

化工类毕业论文范文

改革开放以来，我国化工行业发展迅速，为国民经济发展做出了重要贡献。同时，我国化工行业经营环境也日趋复杂，面临的风险和安全隐患也越来越大。下面是我为大家推荐的化工类 毕业 论文，供大家参考。

化工类毕业论文 范文 一：化学工程学科集群分析

一、我国化学工程与技术专业学科集群现象

经过调查统计,我国共有100多所高校招有化学工程与技术专业硕士研究生,该专业研究方向过多,一个专业出现87个研究方向。研究方向的划分有的甚至是跨学科的。如化学工程与技术专业是属于工学的,应用化学专业是属于理学,可应用化学居然是化学工程与技术专业的一个研究方向。同属于一个研究方向,研究方向的名称也是多样化的,缺乏统一标准,如安徽大学、南昌大学的绿色化学工程,上海大学就称为绿色化学与工艺。为了解决上述问题,我们请教了化工领域的专家,给这87个研究方向做一个归类,分为9个大的方向(表1)。由表1可以发现我国化学工程与技术专业是存在学科集群现象的,表现在:专业的学科建设,已经不单是化学工程的问题,而涉及到了化学化工研究的所有领域,包括应用化学、环境化工、工业催化、资源与材料工程、新能源技术、生物工程与技术、过程系统工程、油气加工及石油化工等。我国化学工程与技术专业学科集群的力度较大,表现在:各个高校的研究方向基本上都比较多,如清华大学、中国矿业大学、北京工业大学、北京理工大学、华南理工大学、华东理工大学、上海大学等高校,其研究方向都是传统与现代并存,传统化学化工的研究方向所占比例较大,如化学工程,包含的研究方向较多。部分代表21世纪化学化工发展方向的研究方向,在很多学校都受到重视,如资源与材料工程,研究方向也比较多。

二、化学工程与技术专业学科集群的创新及竞争优势

本文选择山西省高校做研究,分析其师资力量情况,以分析化学工程与技术专业集群的创新及竞争优势。山西省作为我国化工3大生产基地,化学化工产业是山西省的支柱产业,化学化工专业是山西省高校、特别是工科院校的学科优势之一。选择山西大学、中北大学、太原理工大学的化学化工学院为样本(见表2),按照前文对学科集群的认识,这些学院都有9个以上相关专业和研究方向,已经形成了一定的学科集群规模。其中论文指该学院教师被SCI、EI、ISTP3大检索刊物收录的论文数。中北大学的数据包含了CA论文。山西大学的数据不包括ISTP论文。专著指该学院教师出版的学术专著数,不包括教材。项目及奖项指该学院教师申请的省部级以上项目、经费及省部级以上奖项。发明专利指:该学院教师申请并且授权的发明专利。3所高校的化学化工学院拥有一定数量的教授和博士生导师,博士学位的教师也占到了较大比例。3所学院教师的科研成果也较为可观,被3大检索刊物收录的论文数量较多,出版了一定数量的专著,申请了一定数量的国家自然科学基金项目。山西大学化学化工学院承担了国家自然科学基金的重大攻关项目,以及“863”项目,甚至获得了国家科技进步奖和国家技术发明奖二等奖各1项。中北大学化学与环境学院承担过“973”项目,获得过国家技术发明二等奖1项,三等奖2项,国防科学技术一等奖2项。中北大学和山西大学还拥有发明专利十几项。从师资力量来看,应该说学科集群让山西省高校化学化工领域的创新取得了一定的成就,使得山西省高校化学化工专业在全国具有了一定的竞争优势和影响力。

三、化学工程与技术专业学科集群的协同创新模式

山西大学至今已与国内20余所高校、科研院所建立了学术交流与合作关系;与日本岩手大学、香港浸会大学等国家和地区的高校及科研单位签订协议,开展交流。在校企合作方面,与山西三维集团股份有限公司、太原钢铁(集团)公司、天脊集团等大型企业,在产品研发、岗位培训等多方面进行了良好的合作。太原理工大学与山西化工研究所建立了山西省化学工程技术中心,还与山西焦化集团公司等6个企业建立了长期稳定的产学研合作关系。中北大学安全工程系与航天一院、航天三院、北京理工大学、南京理工大学、第二炮兵工程学院、西安近代化学研究所等科研机构和相关生产企业进行了卓有成效的科研项目合作。从产学研合作角度来看,三所高校都与国内外相关院校、科研院所和企业建立了良好的产学研合作关系。从企业合作的视角来看,在研发方面,与山西省的产业集群密切相关,合作领域主要为新能源技术、环境化工、生物工程与技术。3所高校的化学工程与技术学科集群与山西省的产业集群具有一定的协同关系,构建了学科集群与产业集群协同创新的模式,围绕着山西省的产业特色,为山西省地方经济服务。

四、我国化学工程与技术专业集群的路径

从以上3所高校的情况来看,基本上已经完成了单个高校某个学科的集群,在3所高校内部相关专业之间建立了学科集群,集群的方式是建立化学化工学院,统筹化学化工各个专业,从多学科、多专业、多研究方向的角度,进行学科集群。关于区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地高校、研究所和企业之间的集群,3所高校都作出了一定的努力,也取得了一定的实效。集群的方式是产学研合作,与山西省高校、科研院所和企业建立合作关系,从而服务地方经济。关于跨区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地之外高校、研究所和企业之间的集群,中北大学有一定的建树,却没有进一步深入。中北大学之所以能够有一定建树的原因是该校原来是部属院校,与其他部属院校具有一定的合作关系。因此,中北大学的跨区域学科集群,仅仅局限于与兄弟院校的合作,还没有进一步深入到与其他省份企业的合作上。

五、结论

第一,我国高校化学工程与技术专业有87个研究方向,扩散性较强,涉及到了化学化工的各个领域,表明该专业的建设具有学科集群现象,并且已经以建院的形式,完成了单个高校某个学科的集群。第二,学科集群有利于团队建设,从而能够产生一定的创新成果,与产业集群一样,使得高校学科建设具有一定的竞争优势和影响力。第三,学科集群与高校所在地产业集群存在一定的协同关系,也就是说,学科集群首先必须与高校所在地经济发展特色密切相关。只有这样,才能实现产学研结合,服务地方经济。第四,从学科集群的路径来看,单个高校某个学科的集群已经完成,区域性学科集群也具有了一定的规模,跨区域性学科集群还有待于进一步发展。当然,我们相信,在区域性学科集群发展到一定程度后,必然会走向跨区域性学科集群。

化工类毕业论文范文二：生物质化学人才培训思考

一、生物质化学工程人才的需求分析

能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合7.5亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。

二、生物质化学工程人才的知识结构

生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术 方法 、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。

三、生物质化学工程人才培养的探索与实践

(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围

2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的 报告 ,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。

(二)理论与实验课程体系

根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。

(三)实习、实践和毕业环节

生物质化学工程模块依托化学工程省级重点学科和生物质能源工程研究中心建设,师资力量雄厚,拥有专职教师14人。其中,正高职称5人,副高职称7人,11人具有博士学位,7人具有海外 留学 经历。生物质化学工程模块教师的科研成果成功实现产业转化,与企业建立了良好的合作关系。生物质化学工程模块不断加强产学研合作,与宁波杰森绿色能源科技有限公司、温州中科新能源科技有限公司等企业签订了共建大学生创新实践基地的合作协议,设立了企业专项奖助学金,拓展了实习实践 渠道 ;还依托化工过程模拟基地,引入计算机模拟实习、沙盘模拟等方式,丰富了生产实习环节的教学手段。同时,生物质化学工程模块修订完善生产实习教学大纲和教学计划,根据实习厂和仿真软件编写实习手册,强化对实习的质量监控与反馈,建立科学合理的考评体系;增加“内培外引”师资的力量,加快实习指导师资队伍建设;从实习方式、实习内容、考核办法和师资队伍等多个角度出发,确保生产实习教学质量的全面提高,强化学生的工程意识和实践能力,培养学生的创新意识和创新能力。生物质化学工程模块教师承担了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省科技厅重大招标项目、浙江省科技计划项目和企业委托开发项目数十项。从这些科研和工程开发项目中选取的毕业环节课题,更加贴近科学研究、工程设计或工业生产的实际情况,能够全面检验学生所学的理论知识及其综合运用能力,全方位增强学生结合工程实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下良好基础。依托实践教学平台,从“产品工程”的理念出发,选取若干个恰当的产品,串联实验、课程设计、实习、毕业环节和课外科技活动等教学内容,帮助学生理顺知识体系,建立起绿色化学和节能环保的基本理念。以生物柴油为例,核心反应是酯交换反应,可以采用水力空化等技术强化反应过程;产物需要采用精馏方法分离,生产废水需要采用电渗析等方法加以分离;生产过程中还涉及流体流动和传热等问题;生物柴油这一产品可以将多个实验内容组合成一个有机整体,有效降低实验原料的消耗。教学可以选取其中部分内容作为单元设备设计进行,可以将生物柴油生产车间作为化工设计的教学内容,可以选取部分内容作为学科课外科技项目或毕业环节的研究内容,还可以将生物柴油生产作为创业大赛的竞赛内容。学生可以到生物柴油生产企业进行实习,将工艺革新、过程强化和产品工程融为一体,并通过实验室规模与工业化规模的对比,强化工程意识。

谁能帮我搞到化工原理课程设计论文

随着石油化工迅速发展，高分子合成材料材料将越来越广泛应用于工业、农业、电子、国防、建筑以及日常生活等各个领域。目前世界合成树脂产量已超过1.4亿吨， 中国合成树脂产量1995年为388万吨，1999年为803万吨（其中PVC190万吨，PE281万吨，PP264万吨，PS55万吨，ABS12万吨），预计2000年PVC树脂生产能力将达到300万吨， 合成树脂总产量将达到900万吨， 将居世界第五位合成树脂大国。 中国塑料制品随着国外市场需求的变化，不断的进行调整与优化，全国塑料加工能力1995年为1000余万吨，2000年为2000万吨，塑料制品总产量1995年为668.4万吨，1996、1997、1998连续三年均为1500多万吨，其消费比例包装占23%，电器占12.5%，建筑占8.5%，农业占8%，鞋类占5.2%，交通占4.2%，机械零件、医疗器械，玩具文体、家俱分别占3.5%，塑料制品总产量居世界第二位。 中国塑料制品近几年出口增长迅速，1995年出口269.9万吨（31.4亿美元），预计2000年塑料制品出口达400万吨（40多亿美元）。中国塑料加工机械进入90年代，年均增长率达到22%，企业已达600多家，产品有有混配料设备，注射成型机、挤出生产线、中空成型机、压延生产线等19大类，具有10万台套以上的塑料机械能力，成为世界塑料机械制造大国。 目前中国塑料工业无论是原材料的生产、塑料制品的加工、塑料机械的制造以至塑料的应用都形成了一套较完整体系， 并具备了一批国际先进水平的现代化企业。

塑料工业既是消费工业，又是新型材料工业，具有科技含量高、应用广、市场前景好的行业，预计到2005年市场增长为10%，中国塑料制品总工程师量将达到2500万吨，2015年市场增长速度为8%，总产量将达到5000万吨。

2.中国塑料管材及塑料异型材、门窗制品发展迅速

中国政府从1994年开始由建设部、原化学工业部、原中国轻工总会、国家建材局、原中国石化总公司五个部委联合组织“全国化学建材协调领导小组”制订和发布有关大力发展化学建材的目标、规划、政策、规范等，在短短几年中， 中国塑料管材、异型材、门窗获得了迅猛发展， 全国塑料管材1994年生产能力为24万吨，2000年为164万吨，产量1994年为15万吨，2000年将达到100万吨（其中PVC—U管材产量约50万吨），管材的生产线已达到2000余条， 硬聚氯乙烯管材万吨企业已超过20家；塑料异型材及门窗制品1994年生产能力为20万吨，2000年达到100万吨，并在2000年年底塑料异型材生产线将形成2000条，塑料门窗组装生产线3000多条，能力6000万M2。并有万吨级以上塑料异型生产企业20多家， 其中大连实德集团1999年型材能力已达16万吨。目前中国塑料管材、塑料异型材及门窗无论从原材料生产、加工设备的制造、产品生产的工艺技术、产品标准及应用施工规范都形成了一套较完整的体系，并具备了一批国际先进水平的大型加工现代企业。中国是一个具有12亿人口的大国， 建筑业的市场十分巨大。塑料建材不仅能大量代钢、代木、替代传统建材、而且具有节能、节材、保护生态、改善居住环境、提高建筑功能与质量、降低建筑自重、施工便捷等优点。建筑业是国民经济的支产业，今后， 5—15年我国建筑业将会有较大的发展，它将成为我国新的消费热点和新的经济增长点。全国化学建材协调领导小组相继制订了“关于加强我国化学建材生产和推广应用的若干意见”，“国家‘十五’和2010年发展规划纲要” 、“关于加速化学建材推广应用和限制淘汰落后产品的规定”等文件，这些文件大大加速了中国塑料建材生产及应用的发展。2000年， 全国新建住宅的建筑室内排水管道系统50%采用塑料排水管， 城市供水管道30%采用塑料管。2010年全国新建住宅室内排水管80%采用塑料管，城市供水50%采用塑料管。塑料门窗2000年， 市场占有率达到15%，2010年市场占有率达到30%以上。 有的城市目前使用塑料门窗已达到80%。预测2005年建筑用塑料制品占总产量16%，约400万吨。

随着塑料管材应用领域的不断扩大，塑料管材的品种也不断开拓增加， 除了早期开发的供、排PVC管材、化工管材、农用排灌管材、燃气用聚乙烯管材外， 这两年开拓最多的是PVC芯层发泡管材、PVC双壁波纹管材、铝塑复合管材、交联PE管材、塑钢复合管材等等。特别是PVC双壁波纹管材和铝塑复合管材全国近两年分别形成几十条至上百条生产线生产规模。 还有新上马的河北、甘肃分别引进国外先进设备，生产特大口径（2600mm）塑料管材。

塑料异型材及门窗引进国外先进设备技术并加以消化吸收，不断开拓，目前无论是型材设备还是组装设备和模具，可说是集世纪各国之精华。 从工艺技术来说，基本上掌握了双料共挤、双色共挤，以及覆膜、印刷、烫印、喷涂等生产工艺。钢塑复合挤出，一模双股、四股挤出，高速挤出等技术领域也进入开发研制生产阶段。

3.农用塑料在现代农业科学技术发展中发挥越来越重要作用

我国是一个人口众多的农业大国，政府一向把农业放在首位来抓。农用塑料在现代农业科学技术中起着越来越重要的作用。多年来不断开拓农用塑料品种，不断改善提高农 用塑料品种的性能，如农用育秧膜，棚膜、青贮膜、多功能膜、防滴膜、反光膜、 地膜、遮阳网、缠绕膜、塑料育苗容器、防虫网、捕捞网具、农用器械、输水用塑料管、 喷灌、滴灌以及各种水利用土工膜等农用塑料产品。中国农用塑料薄膜（包括大棚膜、地膜）产量居世界首位，1997年产量为95万吨，1999年地膜用量为44万吨，地面覆盖 面积为1．8亿亩，棚膜用量为65万吨，覆盖面积2000万亩，全国农地膜实际消费量为110万吨。据农业部的预测，2005年，我国可覆盖的地膜面积和棚膜面积分别为5.5亿 亩和5000万亩，约需300万吨。还有节水灌溉工程等，预计2005年新增节水灌溉面积1．5亿亩，其中喷灌7900万亩，滴灌1000万亩，管道输水1400万亩和渠道防渗5000万 亩等约需170万吨。农用塑料对农业起着增产、增收、防灾、减灾、节水的作用，从而促进农业的持续发展，保证农产品的有效供应，增加农民收入，保持社会稳定都具有十 分重要意义。预测2006年农用塑产品占全国产品总产量19%，约为470万吨。

4.包装用塑料制品仍然保持较快增长

中国包装用塑料制品近几年来发展迅速，1980年产量为19万吨，1990年为85万吨，1998年为203万吨，预计2000年将达到325万吨，约占全国包装总产量的13.4％，居包装材料的第二位。塑料包装材例展较快的有BOPP、BOPS、BOPET等双向拉伸薄膜目前BOPP共计65条生产线，其中引进企业有54家，（其中从法国布鲁克纳公司引进共35条、占54％），总生产能力为34万吨，1998年年产量为20万吨。BOPET共计15条生产线，能力为10万吨，产量5万吨。其次PET瓶生产线，目前全国共80多条生产线，其中50多条是
引进。总生产能力为15万吨（45亿个）泡沫塑料包装材料市场需要量大，目前PS泡沫制品量约20多万吨（包括一次性餐盒），如北京、上海、广州等大城市一天耗用快餐盒高达50－80万个。塑料包装应用领域广，可以开发具有各种不同性能如阻透性耐温性、耐冷冻、耐蒸煮、可降解等各种塑料包装制品满足不同领域不同产品包装的需要，预计2005年包装用塑料产品将占总塑料制品产量22％，约达550万吨 。

5.正确认识塑料与环保的关系，加大对废弃塑料的管理回收利用力度

随着现代工业科学技术迅速发展，保护环境越来越显得突出和重要。工业生产大量排出的废物废气以及人们的大量产品应用后的废弃，对自然环境带来越来越大的污染，在塑料工业中由于塑料产量迅速增加，应用量日益加大。因此，塑料回收利用，是共同关注的问题，目前中国塑料制品的产量在短短的几年中由几百万吨；猛增到1000多万吨，而回收利用不到10％。特别是塑料薄膜和一次性使用的包装薄膜、餐盒、包装衬垫物，由于质轻体积庞大，不易回收，若不小心，不及时处理，就很容易丢弃在街头、公路、田野、江河湖泊、房屋的周围，严重影响环境卫生。因此，被人们称为“白色污染”。不少地方下令禁产、禁用。中国塑料加工工业协会为作好此项工作，专门组织成立了废弃塑料回收利用再生专业委员会，除了作好加强提高全民环意识宣传外，着重对废弃塑料的管理，回收利用措施， 政策以及技术路线、产品开发和应用等多方面进行交流与合作，从而进一步推动搞好废弃塑料回收利用，同时今后还继续作好降解塑料的研究开发和应用工作。

化工原理的发展趋势

鉴于化学工程技术的重要地位，化学工程技术是化学工程体系的关键，国内学者对化学工程技术的研究较多，研究内容主要涉及仪器设备的使用、优化和化学工程技术的研究、优化这两方面。简单来看，化学工程的技术研究由原始的、比较简单的技术向着复杂的、高端的技术研究体系发展，伴随着化学工程技术的发展，化学工程也从简单化、粗糙化、人工化开始向着精密化、高效化、智能化等方向转变。因此，分析和研究化学工程技术，有利于对化学工程的发展形成持续性的推动力，也可以促进新型的、高端的化学工程技术研究工作的快速发展，提高化学工业的发展质量和发展速度。

1现代化学工程的热点生产技术分析

(1)节能化学工程生产技术近年来，节能化学工程生产技术受到社会各界的广泛关注，它是一种区别于传统的化学工程技术，强调节能的新型的化学工程生产技术。随着经济社会的快速发展，能源消耗量越来越大，绿色、节能、环保型产品成为社会发展的新宠儿，人们越来越多地使用绿色节能产品。伴随着这种大的宏观环境和大的消费趋势转变，节能化学工程生产技术应运而生，它在一定程度上解决了能源不足和环境污染等诸多问题，它能够最大限度地降低化学工程对环境的污染程度，有利于环境的保护和能源的节约利用。从本质上来看，节能化学工程生产技术在生产工程中，利用化学反应原理，用新型的原料或清洁能源代替传统的、污染严重的原料或者能源，消除对环境的不利影响，提高能源的使用效率，推动清洁能源的广泛使用。节能化学工程技术中有现代离子化学反应技术、循环化学反应技术等，这些技术具有较强的时效性、应用性，这些技术的使用在很大程度上提高了原料和能源的化学反应效率，提高了生产效率。预计未来，节能化学工程生产技术仍将是化学工程领域的研究热点。(2)化学分离技术化学分离技术应用广泛，一直以来学者们都十分重视对化学分离技术的研究。化学分离技术中分离有两层含义，一是要分离化学仪器，二是要分离生产技术，通过分离进行强化。经过分离强化后的仪器更有效率，生产技术也更加精细，化学工程生产效率将比之前大大提高。此外，在化学分离技术下，生产原料的化学能可以转化为动能或者热能，极大地提高了能量的转化效率和能源的利用效率。随着未来化学工程技术的发展，化学分离技术对能源转化利用将更加充分。目前，已有部分科学家将信息技术与化学工程技术结合，如把现代信息技术与化学分离技术有机结合，在热感技术开发中增加现代信息技术的元素，发现可以在很大程度上提升热感设备的精密度。未来，随着更多的能源被发现，更多的能源性能知识被研究，更多的热能转化应用，以及多相流问题被解决等，化学分离技术与现代信息技术将能够高效结合，化学分离技术的应用程度将更加广泛

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酶法双甘酯的制备论文字数:19829,页数:36摘 要
双甘酯（Diacylglycerol, DG）是甘三酯（Triacylglycerol, TG）中的一个脂肪酸被羟基取代的结构脂质。双甘酯是天然植物油脂中的微量成分及体内脂肪代谢的内源中间产物，它是公认安全(GRAS)的食品成分。近年来的研究表明, 双甘酯具有许多独特的生理作用和物化性质, 可广泛地应用于食品、医药、化妆品及其他化工产品, 是一类很有开发前景的新型化工原料。本论文主要对双甘酯的酶促甘油醇解、水解以及超声波外力场辅助酶促水解制备进行了研究。
首先研究了酶促棕榈油甘油醇解反应制备双甘酯，研究表明：在搅拌、棕榈油与甘油底物摩尔比为2：1、加酶量为油脂质量的8%、甘油加水量0%、反应温度42℃的条件下，酶促甘油解制备双甘酯反应较慢，反应30小时，DG的质量分数才达40%。试验同时发现，体系中游离脂肪酸生成速率较快，尤其在前12小时。体系中没有加入水，参与反应的水主要源于酶中以及油脂中已有的水分，这二者的水分含量均不高，在此情况下，水解反应却较快，这说明，酶催化水解反应的能力很强。既然酶催化水解易于进行，因此，下文进行了酶促水解制备DG的研究。
试验显示，在机械搅拌条件下，酶促水解的最优条件为：底物摩尔比（水∶棕榈油）为1.1，加酶量为油脂质量的6%，反应温度42℃，反应时间4h，产物中双甘酯的含量达到42.6%。该试验表明，酶促水解反应比甘油醇解反应快得多，且双甘酯产率高。
为了进一步加快反应速率，本文在超声波作用下，对脂肪酶催化棕榈油水解制备双甘酯进行了试验。试验结果表明：在底物摩尔比（水∶棕榈油）为1.1，加酶量为油脂质量的6%，反应温度为37℃，超声功率为50W，仅需反应2h，产物中双甘酯的含量即达到50.72%。
关键词：双甘酯 脂肪酶 甘油醇解 水解 超声波 The Preparation of Diglyceride catalized by Enzyme
Abstract: Diglyceride (DG) is a kind of structured lipid that hydroxyl replace acyl in the sn-1, 2, 3 position of triglyceride (TG). DG is a natural minor component of various edible oils and the endogenetic intermediate metabolite of lipid. Moreover, it is generally recognized as safe (GRAS) by FDA. Recent investigations have shown that diglyceride can be extensively applied to food, pharmaceuticals, cosmetics and other chemical products due to its specific physiological actions and physico-chemical properties. Diglyceride is one kind of new and promising chemical product. In this paper, the preparation of DG in different conditions were studied.
Firstly, the preparation of DG by enzymatic glycerine alcoholysis of palm oil was studied. The research indicated that the DG content in the yield was only about 40% under the following conditions: mechanical agitation, ratio of palm oil to glycerol 2：1，lipase content 8%, water content of glycerol 0%，reaction temperature 42℃ and reaction time 30h. At the same time，the results show that the ability of enzymatic hydrolysis reaction is strong compared to the enzymatic glycerine alcoholysis reaction.
Secondly, the preparation of DG by enzymatic hydrolysis of palm oil under the mechanical agitation condition was studied. The optimum reaction conditions were got by single-factor experiments and they are as follows: ratio of palm oil to water 1∶1.1, lipase content 6%, reaction temperature 42℃, reaction time 4h. The DG content in the yield was 42.62% under the above conditions.
Thirdly, the preparation of DG by enzymatic hydrolysis of palm oil in the ultrasonic field were studied. The optimum reaction conditions are as follows: ratio of palm oil to water 1∶1.1, Lipase content 6%, reaction temperature 37℃, Ultrasonic power 50W and the reaction time 2h. The DG content in the yield was 50.72% under the above conditions.
Key words: Diacylglycerol(DG);Lipase;Glycerine Alcoholysis;Hydrolysis;Ultrasound 目 录
1 绪论 1
1.1 前言 1
1.2 双甘酯的组成、结构与功能 1
1.2.1 双甘酯的组成与结构 1
1.2.2 双甘酯的生理功能 2
1.3 双甘酯的应用 3
1.3.1 双甘酯在食品添加剂中的应用 3
1.3.2 双甘酯在医药中的应用 4
1.3.3 双甘酯在化妆品中的应用 4
1.3.4 其他应用 4
1.4 双甘酯的各种制备方法 5
1.4.1 双甘酯的化学制备方法 5
1.4.2 双甘酯的酶法制备 6
1.4.3 双甘酯各种制备方法的特点分析 8
1.4.4 双甘酯的分析方法 9
1.5 超声波及其在酶促反应中的应用 10
1.5.1 超声波 10
1.5.2 超声波工作原理 11
1.5.3 超声波在酶促反应中的应用 12
1.6 课题研究内容 13
2 测定方法 14
2.1 样品制备 14
2.2 羟基值的测定 14
2.2.1 乙酰化试剂的配置 14
2.2.2 测定步骤 14
2.3 单甘酯的含量测定 14
2.4 游离甘油含量测定 15
2.5 游离脂肪酸的含量测定 15
2.6 双甘酯的含量 16
2.7 甘三酯的含量 16
3 酶促棕榈油甘油醇解、水解制备双甘酯 17
3.1 试验材料与仪器 18
3.1.1 试验材料 18
3.1.2 试验仪器 18
3.2 试验方法 18
3.2.1 酶促甘油醇解反应 18
3.2.2 酶促水解反应 19
3.3 结果与讨论 19
3.3.1 酶促甘油醇解反应影响因素 19
3.3.2 酶促水解反应影响因素 20
（1）反应时间对双甘酯产率的影响 20
（2）加酶量对双甘酯产率的影响 20
（3）反应温度对双甘酯产率的影响 21
（4）底物摩尔比对双甘酯产率的影响 22
3.4 结论 23
4 超声场中酶促水解制备双甘酯 24
4.1 试验材料与仪器 24
4.1.1 试验材料 24
4.1.2 试验仪器 24
4.2 试验方法 25
4.3 结果与讨论 25
4.3.1 超声功率对双甘酯产率的影响 25
4.3.2 超声场与机械搅拌条件对比 26
4.4 结论 27
5 结论与展望 28
5.1 结论 28
5.2 存在的问题与展望 28
参考文献 29
Abstract 31
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