化学工艺毕业论文

化学工艺毕业论文（精选6篇）

化学工艺毕业论文 第1篇

绿色化学

10103356 刘若溪 热能111 摘要： 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。关键词：绿色化学 环境保护 可持续发展 绿色能源

正文：随着社会的不断发展，人类的生活与化学的关系越来越密切，衣、食、住、行，都离不开化学。同时，对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。因此，可循环利用、可持续发展、绿色化学生产都成为了当今社会的重要问题。化学化工的发展为人类的生活的改善提供了源源不断的能源和物质基础，但同时又是造成能源和环境问题的罪魁祸首之一。因此，化学和化工工业又倍受人们的质疑。绿色化学的出现，为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新希望。

化学在为人类创造财富的同时，给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步，由于科学中的不确定性，化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质化合物，只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质，这些新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。

传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境，不危害人类生存的可持续发展的道路。化学工业能否生产出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年，美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后，“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出并成为美国环保署（EPA）的中心口号，并立即得到了全世界的积极响应。

迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质，以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算，化学工业的排放量为30亿磅。因此，加工费用又增加了废物控制、处理和埋放，环保监测、达标，事故责任赔偿等费用。1992年，美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元，清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学品销售总额为180亿美元，环保费用为10亿美元。所以，从环保、经济和社会的要求看，化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用，需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。

1990年美国颁布了污染防止法案，将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生，不再有废物处理的问题。绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略，其目标为：至2020年地球日时，将废弃物减少40～50%, 每套装置消耗原材料减少20～25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大地促进了绿色化学的蓬勃发展。另外，日本也制定了新阳光计划，在环境技术的研究与开发领域，确定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之，绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发方向。这对我国既是严峻的挑战，也是难得的发展机遇。

绿色化学是设计研究没有或尽可能小的环境副作用的、并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程。它是实现污染预防的基本和重要的科学手段。绿色化学研究的内容显然要包括化学反应（化工生产）过程的4个基本要素：一是研究、变换、设计、选择对人类健康和环境友好的原材料或起始物；三是研究最好的转换反应和催化剂；四是设计或重新设计对人类健康和环境更安全的目标化合物（产品）。

烃类选择性氧化在石油化工中占有极其重要的地位。据统计，用催化过程生产的各类有机化学品中，催化选择氧化生产的产品约占25%。烃类选择性氧化为强放热反应，目的产物大多是热力学上不稳定的中间化合物，在反应条件下很容易被进一步深度氧化为二氧化碳和水，其选择性是各类催化反应中最低的。这不仅造成资源浪费和环境污染，而且给产品的分离和纯化带来很大困难，使投资和生产成本大幅度上升。所以，控制氧化反应深度，提高目的产物的选择性始终是烃类选择氧化研究中最具挑战性的难题。

早在40年代，Lewis等就提出烃类晶格氧选择氧化的概念，即用可还原的金属氧化物的晶格氧作为烃类氧化的氧化剂，按还原-氧化（Redox）模式，采用循环流化床提升管反应器，在提升管反应器中烃分子与催化剂的晶格氧反应生成氧化产物，失去晶格氧的催化剂被输送到再生器中用空气氧化到初始高价态，然后送入提升管反应器中再进行反应。这样，反应是在没有气相氧分子的条件下进行的，可避免气相和减少表面的深度氧化反应，从而提高反应的选择性，而且因不受爆炸极限的限制可提高原料浓度，使反应产物容易分离回收，是控制氧化深度、节约资源和保护环境的绿色化学工艺。

根据上述还原-氧化模式，国外一家公司已开发成功丁烷晶格氧氧化制顺酐的提升管再生工艺，建成第一套工业装置。氧化反应的选择性大幅度提高，顺酐收率由原有工艺的50mol%提高到72mol%，未反应的丁烷可循环利用，被誉为绿色化学反应过程。

此外，间二甲苯晶格氧氨氧化制间苯二腈也有一套工业装置。在Mn、Cd、Tl、Pd等变价金属氧化物上，通过甲烷、空气周期切换操作，实现了甲烷氧化偶联制乙烯新反应。由于晶格氧氧化具有潜在的优点，近年来已成为选择氧化研究中的前沿。工业上重要的邻二甲苯氧化制苯酐、丙烯和丙烷氧化制丙烯腈均可进行晶格氧氧化反应的探索。关于晶格氧氧化的研究与开发，一方面要根据不同的烃类氧化反应，开发选择性好、载氧能力强、耐磨强度好的新催化材料；另一方面要根据催化剂的反应特点，开发相应的反应器及其工艺。

为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性，在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全，需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。

在代替剧毒的光气作原料生产有机化工原料方面，Riley等报道了工业上已开发成功一种由胺类和二氧化碳生产异氰酸酯的新技术。在特殊的反应体系中采用一氧化碳直接羰化有机胺生产异氰酸酯的工业化技术也由Manzer开发成功。Tundo报道了用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯的新方法。Komiya研究开发了在固态熔融的状态下，采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术，它取代了常规的光气合成路线，并同时实现了两个绿色化学目标。一是不使用有毒有害的原料，二是由于反应在熔融状态下进行，不使用作为溶剂的可疑的致癌物—甲基氯化物。

关于代替剧毒氢氰酸原料，Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发，经过催化脱氢，开发了安全生产氨基二乙酸钠的工艺，改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线，并因此获得了1996年美国总统绿色化学挑战奖中的变更合成路线奖。另外，国外还开发了由异丁烯生产甲基丙烯酸甲酯的新合成路线，取代了以丙酮和氢氰酸为原料的丙酮氰醇法。

目前烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂，这些液体催化剂的共同缺点是，对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、污染环境。为了保护环境，多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术引人注目，这种催化剂选择性很高，乙苯重量收率超过99.6%，而且催化剂寿命长。另外，国外已开发几种丙烯和苯烃化异丙苯的工艺，采用大孔硅铝磷酸盐沸石、MCM-22和MCM-56新型沸石和Y型沸石或用高度脱铝的丝光沸石和β沸石催化剂，代替了原用的固体磷酸或三氯化铝催化剂。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化剂，改善了生产环境，已工业化。在固体酸烷基化的研究中，还应进一步提高催化剂的选择性，以降低产品中的杂质含量；提高催化剂的稳定性，以延长运转周期；降低原料中的苯烯比，以提高经济效益。

异丁烷与丁烯的烷基化是炼油工业中提供高辛烷值组分的一项重要工艺，近年新配方汽油的出现，限制汽油中芳烃和烯烃含量更增添了该工艺的重要性。目前这种工艺使用氢氟酸或硫酸为催化剂。近年国外一家公司开发了一种负载型磺酸盐/SiO2催化剂。另外，一家公司宣称开发成功了一种固体酸催化的异丁烷/丁烯烷基化新工艺。大量的与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质、分离和配方中所用的溶剂。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物（VOC），其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成，有的会引起水源污染，因此，需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。

在无毒无害溶剂的研究中，最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF），特别是超临界二氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点（311℃、7477.79kPa）以上的二氧化碳流体。它通常具有液体的密度，因而有常规液态溶剂的溶解度；在相同条件下，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于具有很大的可压缩性，流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等。

在超临界二氧化碳用于反应溶剂的研究方面，Tanko提供了经典的自由基反应在这一新的溶剂体系中如何作用的基础和知识。他以烷基芳烃的溴化反应为模型体系，发现在超临界流体中的自由基卤化反应的收率和选择性等同或在某些情况下优于常规体系下的反应。DeSimone的实验室广泛研究了在超临界流体中的聚合反应，指出采用一些不同的单体能够合成出多种聚合物，对于甲基丙烯酸的聚合，超临界流体比常规的有机卤化物溶剂有显著的优越性。此外，Tumas及其合作者详细研究了环氧化合物的聚合、烯烃氧化和不对称加氢等。与常规溶剂体系相比，上述反应没有经历中间物，尤其在不对称加氢反应上表现出优异的性能。

除采用超临界溶剂外，还有研究水或近临界水作为溶剂以及有机溶剂/水相界面反应。采用水作溶剂虽然能避免有机溶剂，但由于其溶解度有限，限制了它的应用，而且还要注意废水是否会造成污染。在有机溶剂/水相界面反应中，一般采用毒性较小的溶剂（甲苯）代替原有毒性较大的溶剂，如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、醋酸等。采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向，如用微波来促进固、固相有机反应。绿色化学是以绿色意识为指导，以最终杜绝化学污染源，实现绿色化学为最终目标。绿色化学在节约原料、保护环境、保障人类健康与安全方面发挥了日益显著的作用，并受到社会的广泛关注。世界各国的许多科研机构和政府部门都在致力于绿色化学的开发和推广应用。相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高，我们的赖以生存的地球环境会变得更加美好。总之，绿色化学的研究已经成为一门重要的化学学科分支，是我们人类通向绿色生活的必由之路。

化学工艺毕业论文 第2篇

第一章 概 述........................................................1 第二章 离子液体脱硫机理...............................................3 2.1 离子液体的定义及性质..........................................3 2.2离子液体的合成方法.............................................4 2.3离子液体的反应机理.............................................4 2.4离子液体的操作条件.............................................4 第三章 离子液体脱硫工艺流程...........................................7 3.1工艺操作流程...................................................7 第四章 能量回收与三废处理.............................................8 4.1 离子液体的再生.................................................8 4.2离子液体脱硫三废处理...........................................9 4.3离子液体脱硫的前景.............................................9 参考文献.............................................................10

第一章 概 述

随着石油工业和汽车工业的飞速发展，汽车尾气所造成的环境污染问题日益严重。汽油和柴油中的硫化物燃烧生成的SOx是汽车尾气中的主要污染物之一[1]。此外，硫含量较高的汽柴油在发动机汽缸内燃烧时对发动机内壁及相关零部件会造成腐蚀，硫化物的存在甚至会使汽车尾气处理装置中的催化剂失活，从而间接导致尾气中氮氧化合物、一氧化碳和二氧化碳等的排放量超标。

近几年世界各国对燃油中的硫含量都提出了严格的要求[2-3]。因此，开发有利于环境保护的低硫燃油和燃油脱硫技术已成为当今世界炼油工艺的核心，是工业界和学术界共同关注的焦点。

1.1 燃料油中含硫化合物的类型

石油中硫的存在形式主要有两种，通常将能与金属直接发生反应的硫化物称为“活性硫”，包括元素硫、硫化氢和硫醇。微量元素硫在油品中有良好的溶解作用，当温度高于150℃时，元素硫能与某些烃类反应，生成新的硫化物和硫化氢等。硫化氢属于弱酸性气体，具有较强的反应活性，易溶于油品，易被空气氧化成元素硫。硫醇恶臭有毒，具有弱酸性，反应活性较强，具有强烈的腐蚀作用。不与金属直接发生反应的硫化物称为“非活性硫”，包括硫醚、二硫化物、噻吩等。硫醚属于中性液态物质，热稳定性较高，不与金属发生反应，但其分子中的硫原子有形成高价的倾向。二硫或多硫化物随分子中硫原子数目的增加，稳定性急剧下降，化学活性增强。噻吩和苯并噻吩类属于芳香性的杂环系，热稳定性较高。在这些硫化物中，噻吩占到柴油总硫的80%以上，苯并噻吩和二苯并噻吩又占噻吩类的70％以上。活性硫(硫元素、硫化氢、硫醇、二硫化物和多硫化物也归于此)相对容易脱除，非活性硫(硫醚、噻吩、苯并噻吩)则较难脱除；其中柴油的4，6-二烷基苯并噻吩脱硫非常困难；生产催化裂化(FCC)汽油的原料主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350-540℃馏分的重质油，其中硫含量比较高，所含硫化物主要是噻吩类物质，包括噻吩、烷基噻吩、苯并噻吩等，我国也有其他的生产工艺，不过FCC汽油占汽油总产量的80％以上，加上原油含硫量高等原因，导致我国汽油中硫含量比国外高出很多，远远超出环保要求[4]。

1.2 燃料油脱硫的主要方法

面对日趋严格的燃料油硫含量标准及市场对低硫清洁燃料油的巨大需求，世界各国纷纷致力于开发各种油品脱硫技术。目前，燃料油脱硫的工业应用技术主要采用加氢脱硫(HDS)[5]。HDS是指在氢气存在下，经加氢催化剂作用将燃料油中的有机硫化

物转化为硫化氢而除去。一般来说石油馏分中硫醇类反应活性最高，最容易转化，而噻吩类硫化物反应活性最低则最难转化。燃料油中噻吩类硫化物占总硫含量的85％以上。要想脱除噻吩类硫化物，则需要较高的温度和压力，这不仅增大脱硫操作的危险系数，而且也很难达到深度脱硫(<50μg•g-1)的要求。如果利用HDS生产超低硫油，还需改进现有装置，并研制活性更高的催化剂。另外，加氢装置投资大，操作条件苛刻，且氢源的利用使操作费用较高，导致燃料油成本大幅上升。因此，由于资金、技术等方面的限制，利用HDS生产低硫燃料油是我国很多炼厂难以承受的。

鉴于加氢脱硫技术的缺陷，近年来，相继出现了许多非加氢脱硫方法，如生物脱硫[6]、吸附脱硫[7]、氧化脱硫[8]以及烷基化脱硫[9]、离子液体萃取脱硫[10]等，其中氧化脱硫具有脱硫率高、反应条件温和、设备投资和操作费用低、工艺流程简单等优点，被称为面向21世纪的创新炼油技术和绿色炼油技术，已成为国内外研究热点。氧化脱硫技术主要包括含硫化合物的氧化和分离两个步骤。在分离步骤中，多用极性有机溶剂萃取进行脱硫，所选用的有机溶剂主要有乙腈、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等。这些有机溶剂在萃取硫化物的同时，还会萃取大量的芳香族化合物，从而造成油品损失；它们与油相有一定的互溶性，造成油品的污染；另外这些有机溶剂易挥发，毒性一般较大，造成环境污染，违背绿色化学的原则。

离子液体作为一种新兴的绿色替代溶剂[11]，因其具有高热稳定性、可忽略的蒸气压、宽的液态温度区间、可调控的酸碱性、良好的溶解性等优势，因此能够替代传统有机溶剂应用于化学反应(特别是催化反应)，从而实现反应过程的绿色化，因此近年来，离子液体的研究得到了迅猛的发展。如能用离子液体作为萃取剂或催化剂应用于燃料油氧化脱硫[12]，则大大降低环境污染。2001年Wasserscheid等[13]首次将离子液体应用于燃料油的萃取脱硫。由于离子液体/催化剂的分离操作简单，且离子液体可循环使用，从而降低了脱硫的操作成本，因此成为近年来发展最快的非加氢脱硫技术之一。

第二章 离子液体脱硫机理

2.1 离子液体的定义及性质

离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近呈液体状态的离子化合物，通常也称室温离子液体(Room Temperature Ionic Liquid：RTIL)，或室温熔盐(Room Temperature Molten Salts：RTMS)，简称离子液体(Ionic Liquid：IL)，其熔点一般低于100℃[14]。在这种液体中只存在阴、阳离子，没有中性分子。我们通常所知的离子化合物在室温下一般都是固体，强大的离子键使阴、阳离子在晶格上只能作振动，不能转动或平动，阴阳离子之间的作用(即离子键)较强，一般具有较高的熔、沸点和硬度，如：NaCl，阴阳离子半径相似，在晶体中做最有效的紧密堆积，每个离子只能在晶格点阵中做振动或有限的摆动，熔点为804℃，由此看来离子液体通常应该在高温下存在。然而，通过选择合适材料可控制在室温下形成离子液体。如果把阴、阳离子做得很大且又极不对称，由于空间阻碍，强大的静电力也无法使阴、阳离子在微观上做密堆积，使得在室温下，阴、阳离子不仅可以振动，甚至可以转动、平动，使整个有序的晶体结构遭到彻底破坏，离子之间作用力也将减小，晶格能降低，从而使这种离子化合物的熔点下降，室温下可能成为液态，即在室温下呈液态，通常将其称作室温离子液体。

1914年，第一个室温离子液体硝酸乙基铵被合成出来，其熔点为12℃，但未引起人们的注意。1951年，Hurley和Wier等人[15]报道了由三氯化铝和溴化乙基吡啶(摩尔比为1︰2)形成的室温离子液体，以及利用这种离子液体进行金属的电沉积；随后进行的研究主要是离子液体在电化学方面的应用。但是，三氯化铝类的离子液体对水敏感，极易吸收空气中的水分，不利于操作，研究进展缓慢。进入二十世纪九十年代以后，合成出来了对水和空气不敏感的离子液体[EMI]BF4之后，对离子液体的研究得到迅猛发展。

离子液体作为一种新兴的“绿色溶剂”，与传统的有机溶剂相比，具有许多独特的性能[16]，主要有：①熔点低，具有较宽的液态范围，可以在很宽范围内选择反应温度；②良好的酸性，并在很大范围内酸性可调；③溶解能力强，能溶解许多有机物、无机物；④几乎没有蒸气压，不挥发、不易燃烧和爆炸，对人和环境低毒，提供了崭新的反应环境，避免了大量挥发性有机溶剂对环境造成的污染和对操作者的伤害，是安全绿色替代溶剂；⑤较好的热稳定性和化学稳定性；⑥高极性；⑦较宽的电化学窗口；⑧可以重复使用。

2.2离子液体的合成方法

离子液体种类繁多，改变阳离子、阴离子的不同组合，可以设计合成出不同的离子液体。这些合成方法大体上有两种基本方法：直接合成法和间接合成法[18]。

2.2.1 直接合成法

直接合成法通过酸碱中和反应或季铵化反应一步合成离子液体，如1-丁基-3-甲基眯唑盐[EMim][CF3SO3]、[RR′IM]X等操作简便，无副产品，易纯化。

2.2.2 间接合成法

若一步不能得到目标离子液体，就必须采用两步合成法。首先通过季铵化反应制备目标离子卤盐。然后加入Lewis酸MXY或用目标阴离子[A]－置换出X－来得到目标离子液体。在第二步反应中，使用金属盐MY时，产生AgX沉淀或NH3、HX气体而容易除去；加入强质子酸HY反应要求在低温搅拌下进行，然后多次水洗至中性，用有机溶剂提取离子液体，然后真空除去有机溶剂得到纯净的离子液体。

2.3离子液体的反应机理

离子液体萃取脱硫是将离子液体和油品在一定温度下搅拌，根据含硫化合物在油品和离子液体中分配系数不同，达到平衡时，硫化物在油品与离子液体两相中重新分配。直接萃取脱硫法的优点是萃取时间短，操作简单；但是单程脱硫率不高，有时为了达到深度脱硫(50μg•g-1)的要求，常需要多次萃取。

2.4离子液体的操作条件

离子液体对有机物、无机物的溶解度高，蒸气压低，与许多有机溶剂不混溶，它己成为新型的液-液萃取剂。离子液体中带电荷基团浓度高，整体具有较强的极性，既可以作为氢键的给予体，又可以作为氢键的接受体而与许多物质形成氢键，正负离子电荷的静电作用也使其能够溶解许多化合物，在芳香族化合物的萃取分离方面有很好的应用前景。燃料油中的硫化物以噻吩类为主，是典型的芳香化合物，具有一定的极性，适合用离子液体萃取脱除。

与其他脱硫技术相比，离子液体萃取脱硫技术工艺简单，条件温和，可以在不改变汽油组分的情况下脱除燃料油油中的硫化物，脱硫工程中不产生新的污染。

2.4.1 以H2O2作为氧化剂

Lo等[31]研究了离子液体在燃料油氧化脱硫的应用，他们用中性离子液体

[BMim]PF6和[BMim]BF4代替传统有机溶剂来萃取燃料油中的含硫化合物。同时在离子液体中以H2O2和CH3COOH作为氧化体系，进行化学氧化以达到脱硫的目的。用十四烷和DBT作模拟油，与油相不互溶的[BMim]PF6和[BMim]BF4作萃取剂，DBT从油相萃取到离子液体相，在离子液体中被H2O2-乙酸氧化为相应的砜，一旦DBT被氧化，油层中剩余的DBT就会进一步萃取到离子液体相，因此轻油中的DBT含量随着氧化时间的延长会迅速下降，超过6h，DBT含量从758μg•g-1降低到7.8μg•g-1，即99％的DBT被除去。但该方法对实际轻油的脱硫率比模拟油低，利用离子液体[BMim]PF6和[BMim]BF4对实际轻油的脱硫率分别为73％和40％。操作完成后，离子液体可循环使用，其活性没有明显降低。该方法将化学氧化-离子液体萃取两个脱硫步骤“一锅法”进行，相对于只用离子液体萃取脱硫，其脱硫率增加一个数量级，还避免了使用有机溶剂所造成的污染及安全问题。

使用中性离子液体[BMim]PF6和[BMim]BF4进行萃取氧化脱硫时，经常需要加入一定量的乙酸，原因可能是在油/离子液体两相间，H2O2作为氧化剂直接氧化含硫化合物速率较慢，而CH3COOH与H2O2可以生成氧化能力更强的过氧化物，从而可以更为高效的完成含硫化合物的氧化。显然，在氧化体系中增加酸性，有助于离子液体的萃取氧化脱硫。Lu等[32]报道了用酸性离子液体[HMim]BF4作为溶剂和催化剂，30％的H2O2为氧化剂，以DBT和异辛烷配成模拟油，将DBT氧化为相应的亚砜或砜后除去，在90℃条件下，6h脱硫率在60~93％，离子液体重复使用6次，脱硫率无明显下降。该过程中不需加入甲酸或乙酸等有机酸，而是直接利用酸性离子液体[HMim]BF4的催化作用，即可实现油品的深度脱硫，但是其报道中暂时没有看到关于酸性离子液体[HMim]BF4的催化作用和催化过程的详细说明和解释。

Zhu等[33]以DBT和正辛烷为模拟油，分别比较了以下情况下模拟油的脱硫情况，若仅用离子液体[BMim]BF4、[OMim]BF4、[BMim]PF6和[OMim]PF6萃取模拟油中的含硫化合物，脱硫率只有12.2-22.0％；若向氧化-萃取体系中同时加入H2O2、钨过氧配合物和离子液体[BMim]BF4，模拟油脱硫率增大到98.6％。这表明离子液体萃取-化学催化氧化耦合脱硫，明显优于其他脱硫技术，适于深度脱硫。

Zhao等[34]以Brönsted酸性离子液体[Hnmp]BF4和氧化剂H2O2共存的情况下，对燃料油和模拟油(DBT与正辛烷)萃取/氧化脱硫进行了研究，结果表明，60℃时，H2O2与硫的摩尔比为4，模拟油/离子液体体积比为1，反应40min，模拟油中DBT的脱除率达到100％，使用后的离子液体再生，循环使用7次，脱硫率仍可达100％，循环使用12次，脱硫率为93.4％。将该方法应用于柴油，脱硫率为99.4％。离子液体

[Hnmp]BF4既是萃取剂也是催化剂，[Hnmp]BF4从油相中萃取DBT，H2O2与离子液体的阳离子形成配合物，然后分解产生羟基自由基，进一步分解产生过羟基自由基、羟基自由基、H2O和O2；萃取到离子液体体系中的DBT被自由羟基氧化成二苯并噻吩砜等极性硫化物，加大了萃取的深度，从而达到深度脱硫的效果。

Zhao等[35]以DBT与正辛烷作为模拟油，紫外光辐射离子液体[BMim]PF6，30％的H2O2为氧化剂，由于油相水相和憎水的离子液体互不相溶，静置分层后，形成三相。实验中H2O2在紫外光辐射下，很容易分解产生氧化活性更高的羟基自由基，羟基自由基在离子液体[BMim]PF6中存在的时间较长，萃取到离子液体体系中的DBT被羟基自由基氧化成二苯并噻吩砜。详见图4。室温下，模拟油和实际轻质油分别辐射8h和10h，脱硫率分别为99.5％和90.6％；用过的离子液体未经任何处理，循环利用8次，脱硫率没有明显下降。

2.4.2 以空气作为氧化剂

空气氧化脱硫技术以分子氧取代H2O2作氧化剂，使脱硫成本进一步降低。Chauhan等[36]以[BMim]BF4为溶剂，钴(Ⅱ)酞菁为催化剂，空气为氧化剂，将硫醇和硫酚转化为二硫化物，其反应时间比用有机溶剂短，收率都达95-99%。由于催化剂在离子液体中不溶，很容易回收和重复使用，在研究范围内催化活性没有降低。

第三章 离子液体脱硫工艺流程

3.1工艺操作流程

化学氧化-离子液体萃取法[30]是将化学氧化与离子液体萃取相结合的一种绿色脱硫工艺。该工艺的一般操作流程是：将离子液体、燃料油及氧化剂混合，在一定温度下，含硫化合物被萃取至离子液体中，然后被氧化剂氧化成亚砜或砜，由于砜类化合物极性更强，更易留在离子液体中。另一方面，由于含硫化合物在离子液体中减少，会促使油品中的硫化合物继续萃取至离子液体中，如此反复，达到脱硫的目的。作为萃取剂的离子液体一般可循环使用，这使得化学氧化-离子液体萃取脱硫的成本降低。此方法脱硫率较直接萃取脱硫法提高一个数量级，是一个非常重要的突破，有着极为重要的应用价值。

离子液体萃取脱硫的研究已经显示出较好的效果，虽然其单程萃取脱硫能力不是很高，但萃取后易分离且不造成环境污染，有很广阔的前景。但是，影响离子液体萃取脱硫的影响因素也很多，包括离子液体阴阳离子的大小、温度、剂油比、含硫化合物的类型以及起始硫含量，甚至搅拌速度都对脱硫率有直接的影响。并且，在离子液体萃取脱硫研究中，大多选取咪唑类或吡啶类具有一定芳香性的阳离子，萃取的驱动力以不饱和硫化物与离子液体咪唑环之间的π-π相互作用为主，它们除了对噻吩类含硫化合物有较好的吸附效果，对芳香烃和烯烃也有一定的萃取能力，从而降低了燃油的辛烷值。

第四章 能量回收与三废处理

4.1 离子液体的再生

为了节约脱硫成本，减少环境污染，离子液体的重复利用性也是决定其能否投入使用的关键因素之一。因此，离子液体的再生问题也引起了高度的重视。

采用蒸馏(或薄膜蒸馏)方法可除去离子液体中易挥发的有机硫化物。但是这种方法仅适用于沸点较低的硫化物(如噻吩)，对于沸点较高的苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)的脱除效果较差。采用有机溶剂(如四氯化碳、戊烷、己烷或乙酸乙酯)反萃取实现离子液体的再生也是一个值得探索的方法，不过方法易造成交叉污染。

Wang等[43]利用正丁基吡啶四氟硼酸盐([BPy]BF4)离子液体脱除汽油中的硫化物，在离子液体的再生中选择了旋转蒸馏法和反复萃取法进行对比。结果表明，反复萃取法的效果优于旋转蒸馏法。Jiang等[44]研究了亲水性离子液体的再生方法，采用水作为反萃取剂，将有机硫化物与溶于水相的离子液体分离，离子液体中的水分再通过蒸发除去。AlC13/TMAC型离子液体则因萃取后变成暗色固体物质而无法实现再生。

利用离子液体具有高导电性、宽的电化学窗口等优点，Naudin等[45]在咪唑型离子液体中实现了噻吩类衍生物的电聚合。由于离子液体与燃料油不互溶，可以离子液体为电解质，采用电聚合的方法，使燃料油中的噻吩及其衍生物聚合，形成难溶的聚合物，进一步过滤除去，同时离子液体可循环使用。冯婕则利用这一点实现了脱硫后离子液体的再生，再生的[EMim]DEP的脱硫率可以达到新鲜[EMim]DEP的90％。

离子液体的再生还可以通过超临界CO2(scCO2)进行。离子液体/scCO2技术不仅能够方便产物的分离，还可实现该过程的连续流动操作，同时CO2可回收再利用。Planeta等[46]采用毛细管气相色谱测定各噻吩类硫化物在1-己基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰胺盐([HMim]Tf2N)与scCO2间的分配系数，以[HMim]Tf2N作固定相，scCO2作流动相。结果发现温度(40-80℃)和压力(8.7-17.6MPa)相对温和的变化，可使硫化物在两相的分配系数在很大的范围内发生变化(0.136-9.13，超过10个数量级)。由此可通过改变温度和压力条件，将硫化物从离子液体相中转移至scCO2相，从而实现离子液体的再生。不过此方法对于工业上大规模批量再生，可能存在高能量损耗的不足。他们还设计了以[HMim]Tf2N为固定相、scCO2为流动相的连续循环脱硫工艺过程，见图6。

中国科学院过程工程研究所发明了一种离子液体萃取脱硫与生物脱硫耦合的方

法[47]。先通过离子液体萃取脱除油相中的硫化物，然后把离子液体相加入含有微生物细胞的水相中，室温下反应3-24h，硫化物被微生物降解，而离子液体得到再生。总之，离子液体的再生应根据不同的萃取脱硫体系、不同的离子液体，选取相应的再生途径，以减少能耗并达到最佳的再生效果。

4.2离子液体脱硫三废处理

1.废气：建设项目生产废气为油漆工序产生的有机废气，主要污染物为非甲烷总烃和二甲苯，经水帘除雾装置吸附后再经活性炭吸附处理后，通过15米高的1号排气筒排放；抛光工序产生的颗粒物废气经中央吸尘器收集进入袋式除尘器处理后，通过15米高的2号排气筒达标排放。

2.废水：建设项目无工艺废水产生，职工生活污水10800t/a，达接管要求进入太仓市城东污水处理厂集中处理。

3.固废：建设项目生活垃圾由环卫部门统一清运，废木材外卖处置，废活性炭粉尘、漆渣、循环水池废液和废砂纸委托固废处置公司处置。

4.3离子液体脱硫的前景

要真正实现离子液体在燃料油脱硫上的工业应用，必须考虑离子液体与燃料油本身的一些性质问题。燃料油作为石油产品，其组成较为复杂，尤其是含水问题在燃料油中几乎是不可避免的，对水不稳定的Lewis酸类离子液体难以在燃料油脱硫中实现工业应用，因此应用于燃料油脱硫的离子液体必须是对水稳定的。

此外，目前离子液体的价格昂贵，并且在制备、再生过程中需用挥发性有机物，对环境存在一定的危害，这将阻碍其实现工业应用。因此寻找低成本、高硫容且环境友好的离子液体是离子液体推广应用的关键。

综上所述，离子液体已经成功地应用于燃料油的脱硫中，具有独特的优势，主要表现在：①对HDS难以脱除的噻吩类化合物具有较好的脱除效果；②离子液体具有不挥发、不腐蚀的优点，不会分离操作导致溶剂损失而环境污染；③选择与油品不互溶的离子液体作萃取剂，不存在交叉污染问题；④使用过的离子液体采用蒸馏、反萃取等简单操作，容易再生，可循环利用，满足多次萃取脱硫，从而达到较高的脱硫率。当然，离子液体脱硫的机理还需进一步加强，脱硫率和油品的收率还需进一步提高。相信，随着研究和开发力度的不断加大，离子液体必将在燃料油的脱硫中发挥积极作用。

参考文献

[1] 张进, 朴香兰, 朱慎林.离子液体对燃油含硫化合物的萃取性能研究[J].2006, 28(7): 385-387.[2] 张国磊, 高金森, 梁咏梅, 等.催化裂化汽油降烯烃技术研究进展[J].化工纵横, 2003, 17(8): 1-4.[3] 邹明旭, 石洪波, 廖克俭.清洁燃料的非加氢脱硫技术进展[J].化学工业与工程技术, 2005, 26(3): 33-36.[4] 柯明, 汤奕婷, 曹文智, 等.离子液体在FCC汽油脱硫中的应用研究[J].西南石油大学学报:自然科学版, 2010, 32(3): 145-149.[5] 聂毅, 李春喜, 孟洪, 等.汽柴油深度脱硫的技术研究进展[J].当代化工, 2006, 35(6): 409-413.[6] Gomez E, Santos V E, Alcon A, et al.Oxygen-uptake and mass-transfer rates on the growth of pseudomonas putida CECT5279: Influence on biodesulfurization(BDS)capability [J].Energy Fuels, 2006, 20(4): l565-1571.[7] 谷涛, 慕旭宏, 杜冰.Cu(I)Y分子筛吸附脱硫剂的制备及其脱硫性能[J].石油化工, 2006, 35(8): 716-719.[8] Huang D, Wang Y J, Yang L M, et al.Chemical oxidation of dibenzothiophene with a directly combined amphiphilic catalyst for deep desulfurization [J].Ind.Eng.Chem Res., 2006, 45(6): 1880-1885.[9] Nick A, Collins, Medford N J.Alkylation Process for Desulfurization of Gasoline P.US5599441.1997.[10] 李雪辉, 赵东斌, 费兆福, 等.离子液体的功能化及其应用[J].中国科学B辑化学, 2006, 36(3): 181-196.[11] 李桂花.离子液体用于汽油脱硫的研究进展 [J].河北化工, 2009, 32(12): 5-6.[12] 高洪帅, 李望良, 邢建民, 等.离子液体用于燃料油深度脱硫的研究进展[J].石油化工, 2007, 36(9): 966-970.[13] Böesmann A, Datsevich L, Jess A, et al.Deep Desulfurization of Diesel Fuel by Extraction with Ionic Liquids [J].Chem Commun , 2001, 23: 2494-2495.[14] 曾雪玲, 唐晓东.离子液体在燃料油脱硫中的应用进展[J].精细石油化工进展, 2008, 9(2): 46-49.[15] Hurley F H, Wier T P, Electrodeposition of Metals from Fused Quaternary Ammonium Salts [J].Electrochem.Soc., 1951, 98(2): 203-208.[16] 刘丹, 桂建舟, 王利, 等.功能化酸性离子液体催化柴油氧化脱硫的研究[J].染料化学学报, 2008, 36(5): 601-605.[17] 邵媛, 邓宇.离子液体的合成及其在萃取分离中的应用[J].精细石油化工进展, 2005, 6(11): 48-51.[18] 范洪富, 李忠宝, 王达, 等.离子液体研究进展及其在石油工业中的应用[J].特种油气藏, 2007, 14: 17-20.[19] 项小燕, 林金清.离子液体萃取燃料油脱硫技术的研究进展[J].化工进展, 2007, 26(12): 1681-1685.[20] Bösmann A, Datsevich L, Jess A et al.Deep desulfurization of diesel fuel by extraction with ionic liquids [J].Chem Commun, 2001,(23): 2494-2495.[21] Zhang S G, Zhang Z C.Novel properties of Ionic Liquids in Selective Sulfur Removal from Fuels at Room Temperature [J].Green Chemistry, 2002, 98(4): 376-379.[22] Zhang S G, Zhang Z C, Extractive Desulfurization and Denitrogenation of Fuels Using Ionic

Liquids [J].Ind.Eng.Chem.Res., 2004, 77(43): 614-622.[23] 蒋小川, 于春影, 冯婕等.离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯的制备与应用[J].北京化工大学学报, 2006, 34(1): 5-7.[24] Nie Y, Li C X, Sun A J, Extractive Desulfurization of Gasoline Using Imidazolium-Based Phosphoric Ionic Liquids [J].Energy&Fuels, 2006, 20(5): 2083-2087.[25] 周瀚成, 陈楠, 石峰, 等.离子液体萃取脱硫新工艺研究[J].分子催化, 2005, 19(2): 94-97.[26] 张姝妍, 曹祖宾, 赵德智, 等.室温离子液体对FCC汽油络合萃取脱硫的研究[J].炼油技术与工程, 2005, 35(5): 35-38.[27] 张成中, 黄崇品, 李建伟.离子液体的结构及其汽油萃取脱硫性能[J].化学研究, 2005, 16(1): 23-25.[28] 曾小岚, 李丹, 张香平, 等.基于离子液体的燃料油萃取脱硫过程[J].过程工程学, 2007, 7(3): 506-509.[29] Esser J, Wasserscheid P, Jess A, Deep desulfurization of oil refinery streams by extraction with ionic liquids [J].Green Chem., 2004, 6(7): 316-322.[30] 孙学文, 赵锁奇.离子液体耦合有机过氧化物脱除二苯并噻吩的研究[J].燃料化学学报, 2010, 38(4): 434-438.[31] Lo W H, Yang H Y, Wei G T, One-pot desulfurization of light oils by chemical oxidation and solvent extraction with room temperature ionic liquid [J].Green Chem, 2003, 5(5): 639-642.[32] Lu Liang, Cheng Shifu, Gao Jinbao, et al.Deep oxidative desulfurization of fuels catalyzed by ionic liquid in the presence of H2O2 [J].Energy & Fuels, 2007, 21: 383-384.[33] Zhu W, Li H, Jiang X, et al.Oxidative desulfurization of fuels catalyzed by peroxotungsten and peroxomolybdenum complexes in ionic liquids [J].Energy&Fuels, 2007, 21(5): 2514-2516.[34] Zhao D S, Wang J L, Zhou E P.Oxidative desulurization of diesel using Brönsted acid room temperature ionic liquid in the presence of H2O2 [J].Green Chem., 2007, 9(11): 1219-1222.[35] Zhao D S, Liu R, Wang J L, et al.Photochemical oxidation-ionic liquid extraction coupling technique in deep desulphurization of light oil [J].Energy Fuel, 2008, 22:l100-1103.[36] Chauhan S M S, Kumar A, Srinivas K A.Oxidation of thiols with molecular oxygen catalyzed by cobalt(II)phthalocyanmines in ionic liquid [J].Chem.Commun, 2003, 18: 2348-2349.[37] 刘植昌, 胡建如, 高金森.离子液体用于催化裂化汽油烷基化脱硫的实验研究[J].石油炼制与化工, 2006, 37(10): 22-26.[38]黄蔚霞, 李云龙, 汪燮卿.离子液体在催化裂化汽油脱硫中的应用[J].化工进展, 2004, 23(3): 297-299.[39] 柯明, 周爱国, 曹文智, 等.Brönsted酸性离子液体在汽油烷基化脱硫中的应用[J].石油化工高等学校学报, 2008, 21(2): 25-28.[40] 丌西敏, 张爱健, 张贵荣, 等.噻吩在离子液体中的电化学聚合及其在模拟汽油脱硫中的应用[J].环境化学, 2006, 25(2): 183-186.[41] 中国石油大学(北京).一种柴油耦合脱硫的方法.中国, CN200610066595.6.2006.[42] 王玉新, 李丹东, 袁秋菊.室温离子液体对噻吩硫化物的络合吸附工艺[J].辽宁化工, 2004, 33(9): 512-514.[43] Wang J L, Zhao D S, Zhou E P, et al.Desulfurization of gasoline by extraction with N-alkyl-pyridinium-based ionic liquids[J].Fuel Chem Technol, 2007, 35(3): 293-296.[44] Jiang X C, Nie Y, Li C X, et al.Imidazolium-based alkylphosphate ionic liquids-a potential solvent for extractive desulfurization of fuel [J].Fuel, 2007, 86(3): 1-6.[45] Naudin E, Ho H A, Branchaud S, et al.Electrochemical polymerization and characterization of poly

光化学蚀刻制造工艺 第3篇

关键词：光化学蚀刻,制造,工艺

1光化学蚀刻金属的选择

大部分金属适用于光化学蚀刻加工,包括常见的铁基,铜基,铝基材料。

对于一些非常规金属,通过改变蚀刻液的化学成分可以蚀刻Ti。但是,由于大部分商用蚀刻机械使用Ti作为其内部的金属性构件,因此,在成功蚀刻Ti的同时也同样损坏了蚀刻机械。

贵金属可以成功进行蚀刻,但是由于需要特殊的蚀刻液,因此大部分商业蚀刻公司不对这些金属进行蚀刻加工,除非加工量足够大以保证这些特殊的条件。

一些合金材料会对工艺引起特殊问题,如高含碳量的材料会污染蚀刻液,必须在加工阶段进行过滤。硅会引起影响蚀刻速率和光刻胶与材料表面粘附性能这两大特殊问题。含有Co、Pd或Ti合金元素的金属需要认真考虑。这三种合金元素会成为导致蚀刻失败的主要因素。

2光化学蚀刻工艺的流程

光化学蚀刻工艺主要流程包括CAD设计,切料 , 预处理 , 滚涂感光胶,曝光,显影,蚀刻,去膜和检验等工序。

(1)CAD设计

CAD辅助设计是整个工艺的基础,是将需要的工件图形通过一定参数转换成生产图形。产品设计的好坏直接影响到后面的每道工序,而且一旦设计出现错误会给生产造成难以估计的损失,因此不断降低设计出错率提高设计合理性也是降低成本,提高生产率的关键。CAD设计最主要的两个部分,一是余量的放置,二是连接点的处理。余量放置的好坏直接关系最终产品的质量和成本。

(2)切料

切料是将卷料分切成工装所需要的尺寸,以便最合理利用材料。

(3)预处理

清除金属表面污染物,如油类,蜡,脂类和其它有机物 , 以及锈,氧化物,污垢,污染性粒子等无机物。不同的污染物通常需采用不同的清洗剂来处理。油类,蜡,脂类和其它有机物通常采用氯化烃气态 / 碱洗以皂化脂肪酸酯 / 用含有阴离子或非离子的浸润剂、除垢剂、“助洗剂”(如硅酸钠,它呈碱性,起缓冲作用)和螯合剂(软化水)的乳化液清洗 ;轻有机物污染通常采用用含有阳离子浸润剂和磷酸盐“助洗剂”的酸性乳化液清洗 ;有机物和微粒则采用碱性、中性、酸性的阳极或阴极电解清洗 ;锈,氧化物和无机污染物采用中性乳化液清洗 / 酸性水溶液清洗来溶解不溶性的污染物

(4)光刻胶涂履

光刻胶涂履是指在金属表面涂盖一层感光油墨,其方法有多种,如离心涂覆、浸涂、网印、帘幕、滚涂等,目前通常采用滚涂的方法,效率高,质量好。光刻胶包括正性湿膜 , 负性湿膜 , 正性干膜 , 负性干膜。最常用的是负性湿膜,具有价格低廉,精密度高等优点。

(5)曝光

曝光是指将金属工件放置于两层菲林中,利用抽真空把之夹紧,经过UV光照射曝光,使照射过的光刻胶发生交联聚合反应,膜硬化而不被显影液影响,从而实现精密图形转移至金属板上。

(6)显影

显影是指通过浸涤或涂喷特定显影剂,把未曝光部分光刻胶溶解,剩下塑化部份。

(7)蚀刻

金属板放入蚀刻机中,通过一定压力,浓度,温度等方式对金属进行局部快速蚀刻,以获取需要图形。

(8)去膜

蚀刻完毕,使用强碱去除感光胶,使用工件表面清洁。

(9)检验

将工件进行分离并依据检验标准检验出货,变到成品。

3光化蚀刻的影响因素

对于Fe Cl3蚀刻液

(1)蚀刻速度随时间的变化

由实验可知,蚀刻时间小于60s时,蚀刻速度随蚀刻时间的增加迅速减小 ; 而蚀刻时间超过60s之后,随着蚀刻时间的继续增加,蚀刻速度下降的 , 趋势非常缓慢。这是因为Cu在Fe C13 溶液中的蚀刻机制是扩散控制机制,包括Fe3+ 从溶液中通过扩散层向Cu表面的扩散和蚀刻产物从蚀刻表面向溶液中的扩散。在蚀刻进行前,Cu表面没有Cu Cl钝化膜。随着蚀刻的进行,表面的钝化膜开始形成,并在很短的时间 (60 s) 内在局部形成并覆盖整个表面。因此,当蚀刻时间在60 s内,随蚀刻时间加长,蚀刻速度急剧下降,蚀刻速度主要由Fe3+ 向蚀刻表面的扩散控制。而蚀刻时间超过60 s之后,Cu表面钝化膜已经完整形成,蚀刻速度主要由Fe3+ 通过钝化膜的扩散控制,同时也伴随钝化膜的增厚,蚀刻速度下降的趋势大为减缓。

(2)Fe Cl3蚀刻液密度(比重)的影响

Fe Cl3蚀刻液的密度(比重)也是影响其蚀刻速度的主要参数之一。一开始随着蚀刻液密度的上升,蚀刻速度也逐渐加快 ;当密度达到约1.2g/cm3时,蚀刻速度达到最大值 ;蚀刻液密度继续增大时,蚀刻速度又逐渐下降。因此,在操作过程中要严格控制蚀刻液的密度(比重)。

(3)蚀刻速度随溶铜量的变化Fe C13蚀刻液中,由于铜的不断溶解,溶液蚀刻能力将有下降。

当蚀刻液溶铜量低于20 g/ L时,溶液蚀刻速度处于一个稳定的高水平 ; 溶铜量超过20 g/ L,蚀刻速度开始下降 ; 当蚀刻液中溶铜量达到60 g/ L,蚀刻速度又趋于一个稳定的低水平,相当于高水平的50% 左右。

(4)HCl的加入量对蚀刻速度的影响

加入的HCl的作用与所蚀刻的金属材料的不同相关。例如,当蚀刻304不锈钢时, HCl的加入降低了蚀刻速率,这是因为在金属表面生成了扩散阻挡层。因此,必须仔细控制HCl的加入量。

而当蚀刻Cu时,研究结果表明,HCl的加入量对蚀刻速率的影响不明显。因此,当蚀刻不同材料时,必须对其中HCl的加入量各自考虑。

(5)氯化物添加量对蚀刻速度的影响

添加KCl Na Cl对蚀刻速度有较大的影响。随着蚀刻液中KCl的添加,蚀刻速度明显升高,溶液中KCl的添加量达到0.4~0.6 mol时(500 m L蚀刻液),蚀刻速度达到最大值,与未添加KCl比较,蚀刻速度提高了25%左右 ;之后,随KCl的添加量增加蚀刻速度开始下降。而添加Na Cl具有不同的影响,蚀刻速度

随添加量增加而下降,当添加量达到0.6 mol(500 m L蚀刻液)以后,蚀刻速度趋于稳定,蚀刻速度大约为未添加Na CI时的8 0%。

由此可见,阳离子对于Fe Cl3蚀刻液的蚀刻速度也具有不同的效果。

4光化学蚀刻质量的控制

4.1侧蚀

影响侧蚀的主要因素 :

(1)蚀刻方式 :浸泡或鼓泡式蚀刻侧蚀严重,喷淋和溅射式较轻微。

(2)蚀刻速度 :蚀刻速度慢会造成严重的侧蚀。

(3)蚀刻液的密度 :蚀刻液的密度越高 , 蚀刻速度越慢。

4.2基材绝缘电阻

蚀刻后,溶液残留在基材上会使导线间的绝缘电阻降低。

对于酸性Cu Cl2蚀刻液,蚀刻后基材表面可能残留铜和亚铜的盐类,它们都不溶于水。去除方法为用5~10% 的HCl漂洗,然后水洗,或采用机械刷洗方法。

对于碱性Cu Cl2蚀刻液,产生的原因主要是蚀刻后水洗不及时、彻底。

对于Fe Cl3蚀刻液,基材表面会吸附和残留Fe Cl3的络合盐,在水洗时发生水解,经干燥形成氧化铁复盐。去除方法为用5~10% 的盐酸或草酸漂洗,然后水洗。

4.3抗蚀层耐蚀性

抗蚀层不耐蚀刻液的原因是干燥不够或固化不彻底。

干膜耐酸性蚀刻液的能力很强,一般不会出现被破坏的现象。但是,如果铜基底清洁处理不良、干膜结合力差,也会出现局部破坏。当碱性蚀刻液的p H值大于8.5时,干膜可能出现脱落现象。

聚乙烯醇抗蚀层主要用于Fe Cl3蚀刻液。当其固化不彻底或蚀刻液的盐酸含量较高时可能被破坏。若其用于酸性Cu Cl2蚀刻液,如果其分子量较低,热聚合温度低,也可能脱胶。

4.4蚀刻系数

要增大蚀刻系数,可以采用以下方法 :

(1)用喷射或溅射蚀刻方式,增大垂直方向的蚀刻作用力,提高垂直蚀刻速度。

(2)利用分阶段蚀刻的方法或在蚀刻液中加入侧蚀保护添加剂,尽量减小侧蚀。

5光化学蚀刻液再生

5.1 Fe Cl3蚀刻液的再生

(1)Cl2再生法

(2)Na Cl O3再生法

(3)臭氧再生法

(4)电解再生法

5.2酸性Cu Cl2蚀刻液的再生

(1)Cl2再生法

(2)H2O2再生法

(3)空气再生法

(4)电解再生法

5.3碱性Cu Cl2蚀刻液的再生

(1)结晶法,即通过冷却蚀刻液产生结晶并过滤,降低蚀刻液中过多的铜离子。

(2)向蚀刻液中加入Na OH,使过多的铜离子沉淀,然后重新调整其它组分与p H值。

(3)萃取法,将蚀刻液和能够萃取铜的有机溶剂混合,分离出含铜的有机层,再用H2SO4与含铜有机层混合,从有机层中萃取出Cu SO4。

化学工艺流程试题解读 第4篇

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析（见图表一）：

可以总结出工业流程试题具备以下特征：一是试题情境具有真实性，它源于生产实际，以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富，试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作（如：常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等），环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识；能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况，同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查：试题类型新颖，阅读量、思维含量较大，考查考生的资料收集、处理能力；通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力；通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力；复杂的工业流程图和陌生的操作名词，有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

（一）思维存在局限性：如：片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素，片面追求反应速率而忽视反应的限度；片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性；忽视流程图中的循环使用和循环操作；不能全面的分析、评价化工生产流程。

（二）基本概念的理解存在偏差：如：认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如：水相、有机相、酸浸等。

（三）面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪，干扰解题思维。

（四）不能规范简洁的语言回答问题，不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

（一）首先要明确试题的考查范围和命题的意图：工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时，学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分，了解工艺生产的原材料和生产目的，问题部分涉及哪些化学知识的考查，带着问题重点研读流程图形，弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分，流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等，根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

（二）克服陌生名词带来畏难情绪，抓住有效的信息树立答题信心：在工艺流程的图型中，熟悉和陌生的操作并存，已知物质和未知物质的考查并存；面对陌生的物质不要有畏难情绪，不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身，只要抓住流程图中主干转换关系，结合题目中的信息，将流程分解为若干部分；就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解（如：水相就是指水层、有机相就是指有机层）。对于无法理解的名词，可以不理睬，将注意力放在这种操作之后的物质上。

（三）落实细节，规范答题。在明确题目的考查范围和意图后，结合有关化学原理和化学实验操作，规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式；对于有些问题，还可以从问题本身发现一些隐含的信息（如：综合考虑经济效益和绿色环保等）。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题：（2013新课标Ⅰ卷27）（15分）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。

回答下列问题：

（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为_____。

（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是____。

（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析：】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景，通过工艺流程框图，考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写，工业流程中操作的原因分析等。（1）由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价；

（2）由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为

2Al+2OH-+6H2O=2Al（OH）4-+3H2↑

（3）由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂；双氧水作还原剂得出反应的方程式为：

2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑；从为题中的“缺点”两字入手，结合LiCoO2有氧化型，可推出有氯气生成，对环境污染较大。

（4）水相中的CoSO4到目标产物CoCO3，结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为；CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O

（作者单位：贵州省遵义县第一中学）

2014年高考考试大纲（课程标准实验版）化学及题型示例中新增的10道题，大都是涉及化学工艺流程的题型。它将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。同时该类试题也是近几年高考化学试题的热点题型。

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析（见图表一）：

可以总结出工业流程试题具备以下特征：一是试题情境具有真实性，它源于生产实际，以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富，试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作（如：常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等），环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识；能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况，同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查：试题类型新颖，阅读量、思维含量较大，考查考生的资料收集、处理能力；通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力；通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力；复杂的工业流程图和陌生的操作名词，有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

（一）思维存在局限性：如：片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素，片面追求反应速率而忽视反应的限度；片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性；忽视流程图中的循环使用和循环操作；不能全面的分析、评价化工生产流程。

（二）基本概念的理解存在偏差：如：认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如：水相、有机相、酸浸等。

（三）面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪，干扰解题思维。

（四）不能规范简洁的语言回答问题，不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

（一）首先要明确试题的考查范围和命题的意图：工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时，学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分，了解工艺生产的原材料和生产目的，问题部分涉及哪些化学知识的考查，带着问题重点研读流程图形，弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分，流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等，根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

（二）克服陌生名词带来畏难情绪，抓住有效的信息树立答题信心：在工艺流程的图型中，熟悉和陌生的操作并存，已知物质和未知物质的考查并存；面对陌生的物质不要有畏难情绪，不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身，只要抓住流程图中主干转换关系，结合题目中的信息，将流程分解为若干部分；就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解（如：水相就是指水层、有机相就是指有机层）。对于无法理解的名词，可以不理睬，将注意力放在这种操作之后的物质上。

（三）落实细节，规范答题。在明确题目的考查范围和意图后，结合有关化学原理和化学实验操作，规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式；对于有些问题，还可以从问题本身发现一些隐含的信息（如：综合考虑经济效益和绿色环保等）。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题：（2013新课标Ⅰ卷27）（15分）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。

回答下列问题：

（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为_____。

（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是____。

（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析：】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景，通过工艺流程框图，考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写，工业流程中操作的原因分析等。（1）由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价；

（2）由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为

2Al+2OH-+6H2O=2Al（OH）4-+3H2↑

（3）由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂；双氧水作还原剂得出反应的方程式为：

2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑；从为题中的“缺点”两字入手，结合LiCoO2有氧化型，可推出有氯气生成，对环境污染较大。

（4）水相中的CoSO4到目标产物CoCO3，结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为；CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O

（作者单位：贵州省遵义县第一中学）

2014年高考考试大纲（课程标准实验版）化学及题型示例中新增的10道题，大都是涉及化学工艺流程的题型。它将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。同时该类试题也是近几年高考化学试题的热点题型。

一、工艺流程设计题的特征

通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析（见图表一）：

可以总结出工业流程试题具备以下特征：一是试题情境具有真实性，它源于生产实际，以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富，试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作（如：常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等），环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识；能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况，同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查：试题类型新颖，阅读量、思维含量较大，考查考生的资料收集、处理能力；通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力；通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力；复杂的工业流程图和陌生的操作名词，有效的考查了学生的心理承受能力。

二、学生在工业流程试题省题中常见的错误

（一）思维存在局限性：如：片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素，片面追求反应速率而忽视反应的限度；片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性；忽视流程图中的循环使用和循环操作；不能全面的分析、评价化工生产流程。

（二）基本概念的理解存在偏差：如：认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如：水相、有机相、酸浸等。

（三）面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪，干扰解题思维。

（四）不能规范简洁的语言回答问题，不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。

三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路

（一）首先要明确试题的考查范围和命题的意图：工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时，学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分，了解工艺生产的原材料和生产目的，问题部分涉及哪些化学知识的考查，带着问题重点研读流程图形，弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分，流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等，根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。

（二）克服陌生名词带来畏难情绪，抓住有效的信息树立答题信心：在工艺流程的图型中，熟悉和陌生的操作并存，已知物质和未知物质的考查并存；面对陌生的物质不要有畏难情绪，不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身，只要抓住流程图中主干转换关系，结合题目中的信息，将流程分解为若干部分；就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解（如：水相就是指水层、有机相就是指有机层）。对于无法理解的名词，可以不理睬，将注意力放在这种操作之后的物质上。

（三）落实细节，规范答题。在明确题目的考查范围和意图后，结合有关化学原理和化学实验操作，规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式；对于有些问题，还可以从问题本身发现一些隐含的信息（如：综合考虑经济效益和绿色环保等）。

四、工艺流程设计典型例题分析

产品提纯类工艺流程题：（2013新课标Ⅰ卷27）（15分）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。

回答下列问题：

（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为_____。

（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。

（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是____。

（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。

【解析：】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景，通过工艺流程框图，考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写，工业流程中操作的原因分析等。（1）由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价；

（2）由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为

2Al+2OH-+6H2O=2Al（OH）4-+3H2↑

（3）由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂；双氧水作还原剂得出反应的方程式为：

2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑；从为题中的“缺点”两字入手，结合LiCoO2有氧化型，可推出有氯气生成，对环境污染较大。

（4）水相中的CoSO4到目标产物CoCO3，结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为；CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O

化学工程与工艺论文 第5篇

1数据处理的程序框架

因为每一个化学工程与工艺实验的目的都不相同，因此其处理的步骤以及涉及的化学公式也不尽相同，不可能以一个程序来概括，但是经过超多的实验研究和总结，发现不同的化工实验中都会有其相似之处，它们都能够由图1来概述。

2数据处理的程序编制

2.1数据输入。化学工程与工艺实验的数据输入主要依靠提示的函数input实现，比如以温度为例子，则其输入函数为：t=input(请输入实验的温度(摄氏度)：’)，其中输入函数大多是以矩阵的输入形式为主。

2.2处理和作图。化学工程与工艺实验中得到的数据时常会存在离散的状况，务必经由多种拟合的方法将它们结合成一条或多条连合的曲线，而其中最常用的拟合方式是最小二乘法，因此本实验设计中的拟合方式也采用最小二乘法的方式。设实验的离散数据(x1，y1)透过最小二乘法将其拟合成因变量y，自变量x，输入的函数关系为y=f(x)，函数关系的主要思路是让离散数据中的x1的残差平方以及Σ(f(x1)-y1)2到达最小值。因为在得出化工实验数据中多少会因为外界的因素存在着一些误差，因此最小二乘法能够无需使输入函数y=f(x)务必经过全部的离散数据(x1，y1)，但是残差平方和务必到达最小值。根据最小二乘法的拟合方法可知，最小二乘法能够满足化工实验数据处理中的拟合应用需求。在化学工程与工艺实验中会涉及到流体的流动阻力研究，研究主要是透过测试流体的流动阻力，在经过特定的计算之后得出摩擦系数(λ)和雷诺准数(Re)的离散数据，再同理，经过最小二乘法拟合出连续的曲线，并根据其画出相对应的图形。得出上述式子之后能够将MATLAB里的函数polyfit进行线性的拟合，以作为化工数据处理的程序原理。

2.3建立数据库。因为经过上述的设计，化学工程与工艺实验数据处理只能得知在特定的温度下(比如10℃、20℃以及30℃等)实验的物性数据，但是在实际的生产中，工业生产所涉及的温度多变，不单单只停留在设计好的温度当中，因此，这就需要我们在数据中选取最相近的数据，假设它们属于线性的关系，再利用内插或者外推的方式计算出实验的物性数据常数。在本文的化工实验中，编写的程序已经将实验温度和密度以及实验的温度与黏度进行多次的实验拟合，建立出了一个相对完整的数据库，在工作中只需将温度输入进系统，则程序能够自动跳出在特定温度下的物性数据，提高数据处理效率。

3程序的运行

在编制完成化学工程与工艺实验的数据处理程序，且建立数据库之后，便就应输入数据以验证程序是否能有效地处理实验数据。在化学工程与工艺实验的数据处理中，MATLAB软件的应用是十分重要的，经过实验可知，在化工实验当中会出现超多的离散数据，务必经过拟合的方式进行处理，其处理过程中不仅仅工作量大，而且十分繁琐，一旦出现差错则务必重新推翻重来，浪费超多的人力物力资源，而且在处理好实验数据之后，在查看实验当中还要将化工实验数据重新计算一次，看结果是否与原先的计算结果相同，工作量十分重，但是如果运用MATLAB软件则大大降低了数据处理难度，只要在MATLAB软件中输入相应的化工实验数据，就能够得到结果，节省了时间，提高了工作效率。

4结语

化学工程与工艺论文 第6篇

一、为什么选折化学工程与工艺专业

化学工程与工艺专业作为我们学习的专业，不禁会对自己的未来产生思考，之后的篇幅便是介绍本专业的未来发展路线：技术型路线、销售型路线及复合型路线。透过对三者的一一描述，产生纵向的说明展望及横向的比较思考。全篇从对化工专业的了解开始，止于对个人发展的归纳展望，展现化学工程与工艺专业的巨大潜能及良好的未来发展态势。化工科学体系庞大，其包括材料化学、材料物理、化学工程与工艺、环境工程、精细化工、生物工程等近二十个专业。而有调查显示，目前企业需求最大的三个抓也中，化学工程与工艺以19%的比例占据第一，其次是均为14%的高分子材料与工程和精细化工专业。由此可见，化学工程与工艺专业人才的市场需求大，就业前景好，对社会的贡献也大。选取化学工程与工艺专业的我们，也必将在祖国的建设中大展拳脚。

二、如何更好学习化学工程与工艺专业知识

学习化学工程与工艺专业的知识，我们可获得多方面的知识及潜力。首先，我们能够掌握化学工程、化学工艺及应用化本学等学科的基础理论知识，掌握化工装置工艺与设备设计方法，掌握化工过程模拟优化的方法;其次，我们还能够熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针，政策和法规，了解化学工程学的理论前沿，了解新工艺、新技术、新技术与新设备的发展动态;最重要的是，我们学会了文献检索、资料查询的基本方法，具有必须得科学研究和实际工作潜力，具有创新的意识及独立获取新知识的潜力。

三、就应学会用所学知识解决实际问题

化学工程是研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。其一重要的任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，个性是在放大的效应。以解决关于过程开发、装置设计和操作理论和方法等问题。它以物理学、化学和教学的原理为基础，广泛应用各种实验手段，与化学工艺相配合，去解决工业生产问题。

化学工程包括单元操作、化学反应工程、化工热力学、化学系统工程、过程动态学及控制等方面，其研究对象通常是十分复杂的，主要表此刻过程本身的复杂，物理的复杂及物系流动时边界的复杂性。而化学工程的研究范围也包括装置的大型化和新产品、新工艺工业化的问题，且化学工程在国民经济中的重要作用也是十分明显的。同时，化学工程也向着两个方向发展：一方面随着学科的成熟，不断向学科深度发展，另一方面是不断向新的领域渗透，研究和解决新领域的新问题。

化学工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：1原料处理;2化学反应;3产品精制。而以上的三步骤都需要在特定的设备中，在必须的操作条件下完成所要求的化学和物理得转变。而化学生产技术一般是对必须的产品或原料提出的，所以，它具有个别生产的特殊性，但其资料所涉及的方面一般有：原料和生产方法的则用，流程组织;所用设备的作用，结构和操作;催化剂及其它物料的影响，操作条件的确定，生产控制，产品规格及副产品的分离和利用，以及安全技术和技术经济等问题。

现代化学生产的实现，应用了基础科学理论(化学、物理和数学等)，化学工程原理和方法以及其他有关的工程学科的知识及技术。而现代化学生产技术的主要发展趋势是：基础化学生产的大型化，原料和副产品的充分利用，新原料路线和新催化剂的采用，能源消耗的降低;环境污染的防止，生产控制自动化，生产的最优化等。

四、在了解了化学工程与工艺专业能够有哪些就业路线

1.技术型路线：技术员-工程师-总工程师(或创业)

化工行业是个讲究资历和积累的行业，很少有“一飞冲天”的个性机遇，初毕业的我们能够做些技术类的工作，踏踏实实，一步步积累技术资本和经验，然后到了必须程度后，便能获得比较好的机遇和地位。化学工程与工艺工作，一般需要一个相当长的时间来让自己的理论和实践得以充分的结合后，才能谋取个人职业的发展基础。所以，若要走技术路线，对于刚毕业的我们，务必在寂寞与微薄的薪水中提升自己，技术和经验是化学工程师的资本，基本能够替代金融资本进行创业，这也是工作最开始几年的寂寞和低收入换来的回报。有技术在手，想有高薪或者是创业，都不是问题。

2.销售型路线：业务员-销售主管-区域经理-销售总监

化工原材料的辨别务必是建立在扎实的专业基础之上，否则无法向客户解释产品的优劣。所以，化工贸易人才基本都需要是化工专业出身，同时熟知外贸规则和单位业务，还务必具备贸易人才的耐心细致，语言表达潜力强，开朗乐观，能吃苦耐劳等素质，若你具备以上的素质，那便在你涉足该行业做销售时，努力地工作。工作的前两年是收入和职业发展的关键期，因为，销售过程中最重要的渠道(人脉)和技巧在两年内基本定型。好的销售人才永久都不用发愁企业或行业的不景气，因为销售技能的通用性，跳槽转行都是十分简单的。

五、结语