浅议化学工程的现状与发展方向

刘义乾 张秀鹏

摘 要：在经济发展取得一定成果的当下，国家、社会对环境的关注度大大提高。化学工程的发展方向也随着这一变化进行调整，向环境、绿色方向转变。本文重在从多方面出发，讨论化学工程的现状与发展方向。

关键词：化学工程；现状；发展方向

化学工程分为传统化工以及现代化工两种，传统化工以石油精炼、金属材料、塑料合成、催化制造等为主，在过去很长一段时间在化学工程领域占据主体地位，给经济发展提供了极具动力的增长点，给人们生活方式带来了很大的便利。而现代化工以生物工程以及相关的纳米技术为主，近年来发展迅速，在原有化学工程基础上不断突破。

一、现状

当下化学工程仍以传统化学工业为主。但显而易见的是，传统化工在给经济带来迅速增长的同时，也带来了无可避免的污染。并且由于当时过于追求化学工业在经济、生活方面的应用，传统化工在工艺研究中偏向于如何以最少的经济成本在短期产生最大的经济效益，轻视资源、能源的最大化利用与高效低危害回收。这造成传统化工在得到经济上的快速发展的同时，付出了极大的环境代价。

环境代价表现在各个方面：

1.水污染、土壤污染、空气污染。早期石油化工直接将未经处理的废料投放在河流、海洋中，这些废料之中含有极高的有害成分，造成水域生物大片的死亡，正常的湿地生态无法维持，原本的水域只能化作一片死地。而固体废料则被直接掩埋在荒地下，化工产业产生的废料，矿物含量极高，造成土壤无法生长植物，成为真正的荒芜，且更多有害物质不断渗透，受污染土壤面积不断扩大。化工带来的空气污染主要表现在空气中的粉尘颗粒以及有害物质浓度超出人体承受值，这直接影响化工厂当地居民的健康，据数据，生活在化工厂附近的人体发病率，远高于其他地区。值得庆幸的是在化工发展后期国家对化工工业做出了一定程度的环境限制，虽然这种程度的管制仍然无法从根本上解决其带来的污染问题。

2.能源以及矿物资源过分开采导致短缺。传统化工对能源以及矿物资源的需求量极大、依赖程度极高，而不加节制的开采，成为化工发展初期的普遍现象。能源以及矿物资源属于不可再生资源，且数量极其有限，初期的破坏式开采对后续的发展影响极大，以至于产生能源短缺、资源不足等问题。

3.对生物生态平衡的破坏。各种实质污染最终都会表现在生物身上，过分开采、过度污染打破了地区生态的平衡，使得原本的生态系统失去活性，陷入衰竭。这种程度的衰竭在分散在全国各地，从而对整体的环境造成了无法挽回的影响。以至于当下，就算想要弥补，也显得心有余而力不足。

当下针对污染问题，传统化工已经在进行调整，具体表现在对废水废料的处理以及对能源、资源的重复利用方面。与此同时，现代化工兴起并迅速发展，成为化学工程新的突破点。比较于传统化工来说，现代化工更依赖科技、人才；具有环境污染小，绿色可持续的特点，符合当前社会发展的需要。但同时也存在技术突破艰难、人才缺乏的明显问题。

二、发展方向

在现状的分析下，不难看出，当前化学工程正在向环境、绿色方向转变。环境化学工程以保护环境为前提，保证化学工程工艺的正常应用。这一趋势较为突出的表现是“无废工艺”的应用，将废料二次利用，以达到生产过程零废料，最大限度的对资源进行利用。而化工工程的发展方向大致分为三个方面。

1.对传统化工技术的改造及革新。这一阶段的改造、革新以绿色、高效为理念，以达到生产过程对环境零污染为目标。鉴于传统化工的发展已经经历相当长一段时间，技术渐趋成熟，这一部分的技术发展将以改造为主，革新为辅。

2.对现代化工的大力发展。现代化工以生物化工为主，生物化工涉及生物学、化学、工程学等三个基础学科的研究，处于三学科的交叉地带，具有极大的发展潜力。相对于传统化工它最突出的优势在它更倾向于对自然规则的顺势利用。有数据显示，生物化工的投资利润率达到了信息科技产业的两倍，世界生物化工的產值以3-5倍的速度迅速增长。这告诉我们，发展生物化工已经是必不可挡的潮流。生物化工涉及行业面极广，从事该方面研究的企业越来越多，其中发展最为迅速、应用最为广泛的是生物制药，这代表了一种趋势。

3.在学科交叉领域，对化工边界进行突破。这一发展方向在生物化工的迅速发展就可以得到体现。只局限在传统的化学工程这一领域，已经无法取得想要的成绩，这要求我们必须向学科外寻求助力，扩展化学工程的边界，为化学工程创造更多的可能。因此，无论是环境化学工程还是生物化学工程，都需要进行更多更深入的研究。

三、结语

总之，化学工程的发展需要技术上的突破、理念上的革新，这要求领域内的发展着能够立足当前化学工程的发展现状，对其发展趋势有一定把握，并大力推动它向良好的方向发展。我们需要知道在当前世界状况要求下，化学工程需要遵循可持续发展战略，树立可持续发展的概念，对传统化工进行转变，减少环境污染，保护生态环境。

参考文献：

[1]张世臣.浅谈化学工程与工艺发展趋势[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（24）：2913-2914.

[2]刘霄汉.化学工程的现状和发展方向[J].化工管理，2017，（8）.