化工學(xué)科的發(fā)展與展望課件.ppt

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1、化工學(xué)科的發(fā)展與展望化學(xué)工程學(xué)院1報告內(nèi)容一、化工學(xué)科的發(fā)展階段二、我國化工行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)三、新世紀(jì)我國化工學(xué)科發(fā)展的特點與展望四、從就業(yè)情況看化工學(xué)科的人才培養(yǎng)2021/9/182化學(xué)，物理，數(shù)學(xué)（1-3）第三階段：“三傳一反”階段三傳：動量傳遞，熱量傳遞，質(zhì)量傳遞一反：化學(xué)反應(yīng)工程第二階段：單元化學(xué)過程（單元操作，單元反應(yīng)）第一階段：化學(xué)工業(yè)的工藝過程化學(xué)（1）物理（2）數(shù)學(xué)（3）單元概念（4）計算機(jī)技術(shù)（4）數(shù)學(xué)模型方法（5）系統(tǒng)工程（6）一、化工學(xué)科的發(fā)展階段20世紀(jì)60-80年代，背景學(xué)科：化學(xué)，物理，數(shù)學(xué)，計算機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)工程1960年左右，國際上出現(xiàn)“傳遞工程”這門課，國內(nèi)天

2、津大學(xué)等開出“高等化工原理”等類似課程1791年，Blane發(fā)明了制堿工藝等20世紀(jì)20-50年代，背景學(xué)科：化學(xué)，物理，數(shù)學(xué).20世紀(jì)20年代MIT首先提出“單元操作”概念2021/9/18320世紀(jì)90年代第四階段：現(xiàn)代化工科學(xué)與技術(shù)階段。該階段具有四大特征可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相鄰學(xué)科科教興國戰(zhàn)略新興工業(yè)與高新技術(shù)（生物化學(xué)，分子生物學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)）(1-6)生物學(xué)2021/9/184特征1：多層次（多尺度）傳遞、反應(yīng)與結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化——微觀層次（分子水平層次）——亞微觀層次（納米、界面層次）——介微觀層次（泡、滴、粒、團(tuán)層次）——宏觀層次（設(shè)備、產(chǎn)品層次）——大宏觀層次（大環(huán)境、全球可持續(xù)發(fā)展層

3、次）2021/9/185特征2：傳統(tǒng)化工與高新科技的交叉，產(chǎn)生新的學(xué)科研究方向和新的化工分支——計算傳遞（流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)）學(xué)——可控化學(xué)反應(yīng)工程——分子設(shè)計催化劑——新型分離科學(xué)與技術(shù)（超重力反應(yīng)與分離技術(shù)）——高效多相反應(yīng)器與流體混合新技術(shù)——計算化學(xué)工程——納米材料先進(jìn)制備技術(shù)——現(xiàn)代化工檢測技術(shù)2021/9/186特征3：化工學(xué)科與其它學(xué)科特別是新興學(xué)科的交叉，產(chǎn)生新興的交叉學(xué)科及新興產(chǎn)業(yè)——環(huán)境化學(xué)工程——能源化學(xué)工程——材料化學(xué)工程——醫(yī)藥化學(xué)工程——生物化學(xué)工程——分子化學(xué)工程——農(nóng)業(yè)化學(xué)工程——安全化學(xué)工程——食品化學(xué)工程2021/9/187特征4：化工學(xué)科與化學(xué)學(xué)科相

4、結(jié)合（理工融合），強(qiáng)化基礎(chǔ)性研究——能源、環(huán)境、化工新材料的基礎(chǔ)研究*材料化學(xué)與物理*分子模擬與材料設(shè)計——…………………………………………2021/9/188化學(xué)工程學(xué)科經(jīng)歷了4個發(fā)展階段，它不僅是通用的過程工程學(xué)科，而且已發(fā)展成為與新興產(chǎn)業(yè)和高新科技最密切相關(guān)的工程學(xué)科。啟示數(shù)理化基礎(chǔ)理論，生物學(xué)促進(jìn)了化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展計算機(jī)科學(xué)數(shù)學(xué)，物理研究方法多學(xué)科交叉與高新技術(shù)發(fā)展到目前另外，我國化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展還受到外語（英語）水平的影響。2021/9/189大跨國公司的實力：產(chǎn)值占全球GDP的20%貿(mào)易量占全球50%專利技術(shù)占80%在中國授權(quán)專利中，大跨國公司在有機(jī)化工類占83%；高分子類

5、占57%；催化劑類占68%。經(jīng)過近年重組后，核心業(yè)務(wù)更突出，競爭優(yōu)勢更明顯，對我國化工企業(yè)構(gòu)成巨大壓力。1.大跨國公司的競爭二、我國化工行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)2021/9/1810關(guān)稅減讓（2002-2008）合成樹脂從16%降至6.5%；合成纖維原料從8-16%降至6.5-5.5市場準(zhǔn)入一系列有關(guān)產(chǎn)品從配額制逐步過渡到部分或完全取消配額2.加入WTO構(gòu)成的挑戰(zhàn)2021/9/1811以信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)等為代表的高新技術(shù)迅猛發(fā)展將牽動世界范圍內(nèi)的新產(chǎn)業(yè)革命化工（主要是基本有機(jī)原料）與三大合成裝置大型化；一批安全、高效、低耗、綠色化、集成化化工新技術(shù)正在開發(fā)或已經(jīng)工業(yè)化3.世

6、界性科技革命浪潮的沖擊2021/9/1812環(huán)保法規(guī)日益苛刻清潔燃料；三廢治理綠色化學(xué)與工程生態(tài)工業(yè)園區(qū)4.實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提出的挑戰(zhàn)2021/9/1813原料有效成分貧化原料劣質(zhì)化原料多樣化5.原料劣化、多樣化的挑戰(zhàn)2021/9/1814三、新世紀(jì)我國化工學(xué)科發(fā)展的特點及展望新世紀(jì)，我國化工學(xué)科發(fā)展的主要特點是：理工結(jié)合（化學(xué)與化工緊密結(jié)合），發(fā)展成高水平的化工科學(xué)與工程多學(xué)科交叉化學(xué)與化工提出了11個科學(xué)方向和關(guān)鍵技術(shù)2021/9/1815（一）化學(xué)科學(xué)與工程的基本科學(xué)與技術(shù)問題1.新物質(zhì)的合成與制造科學(xué)與技術(shù)（資源生態(tài)化利用）2.物質(zhì)分子（物理化學(xué)）轉(zhuǎn)化的科學(xué)與技術(shù)3.物質(zhì)與轉(zhuǎn)化過

7、程的分析、鑒別與在線檢測科學(xué)與技術(shù)（現(xiàn)代分析與測量）4.化學(xué)信息學(xué)與過程系統(tǒng)工程5.現(xiàn)代高效化工過程工程及裝置智能化技術(shù)——物質(zhì)制造的核心技術(shù)2021/9/1816（二）與其他重大科技領(lǐng)域相關(guān)的核心化學(xué)化工問題6.農(nóng)業(yè)化學(xué)與工程學(xué)——農(nóng)業(yè)科技中的核心問題7.生物與藥物化學(xué)科學(xué)與技術(shù)——生命體系調(diào)控的分子科學(xué)與工程8.材料化學(xué)與工程科學(xué)與技術(shù)——戰(zhàn)略高科技的重要方面2021/9/18179.能源化學(xué)與化工科學(xué)與技術(shù)——能源