化工机械的昨天今天和明天.ppt

化工机械的昨天今天和明天
第1页，共24页，编辑于2022年，星期三
昨天
今天
明天
基本概念
学科基础
化
工
机
械
报告目录
领域渗透
内涵拓展
理论创新
技术突破
化工机械的昨天今天和明天
第1页，共24页，编辑于2022年，星期三
昨天
今天
明天
基本概念
学科基础
化
工
机
械
报告目录
领域渗透
内涵拓展
理论创新
技术突破
结
束
语
第2页，共24页，编辑于2022年，星期三
化工机械主要是化学化工、石油化工、炼油与天然气加工、轻工、核电与火电、冶金、环境工程、食品及制药等流程性工业中处理气、液和粉体材料及化学反应过程必需的设备和机器。它是实现工艺过程的不可缺少的关键环节，同时受工艺条件的严格制约。
它涉及物料特性、流动特性、传热传质、反应压力、化学反应、设备腐蚀、产物形态等化学和物理问题。
教育特点是“厚基础、宽应用”。
基
本
概
念
昨天
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科
学
基
础
昨天
理论基础包括流体力学、结构力学、热力学、燃烧学、传热学、传质学、腐蚀学等
专业课程包括机械制图、材料力学、机械传动、化工设备材料、化工设备设计、压力容器、结构设计与计算及控制仪表等
研究内容主要包括设备、材料、流动、反应、温度、压力、结构间的偶合和协同效应
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化工机械向生物化工、能源化工、材料化工、医疗器械、固体废弃物处理与资源化利用等领域渗透。
从大尺度领域向微尺度领域渗透
随着科技进步，与其它技术，如：材料技术、控制技术、测试技术、能量传递技术的偶合性越来越强。
领
域
渗
透
今天
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各种质能转换过程设备与工艺的优化以及设计和制造，主要包括：纳米颗粒与纳米器件的构筑与表征，煤炭转化过程中产物的定向控制、污染物的定向脱除与控制，固体废弃物处理与资源化利用，环保技术与设备，材料成形技术，热化学治疗的微尺度流体输送技术，高性能光热、光伏转换技术等。
研究新的应用条件下的偶合、协同效应与理论，开发共性技术。
内
涵
拓
展
今天
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热化学治疗
微热管治癌
举
例
说
明
今天
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生物质能气化发电
生物柴油
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生物基化学品
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冬季
太阳光
R
T
VO2
玻璃
R
T
夏季
智能光热材料
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地热空调
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天然气水合物勘探与开采模拟系统
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难处理垃圾热解焚烧炉
第13页，共24页，编辑于2022年，星期三
需求牵引
科学问题
新的发现
理
论
创
新
明天
化工机械和设备是根据需求而定的，新的需求催生新的机械和设备
传统经典的科学理论得到突破
新的发现：仿生机理的突破；新的现象发现
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由于化石能源利用造成的环境问题和化石能源供给问题，人类再次强调要大力发展“可再生能源”。
但“可再生能源”的利用必须转换为稳定的电力或稳定的能量，而它们在转换时需要载体，载体具有转换效率、寿命、成本和资源量等因素。
“可再生能源”作为自然界存在的物质是取之不尽、用之不竭、而且是清洁无污染的，而一旦通过载体转换，“可再生能源”的利用过程就变成了既消耗载体材料、又有生产过程的污染、成本、效率和废物处理等问题。
需
求
牵
引
明天
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以晶硅电池的太阳能光伏发电为例。光伏产业链由四个部分构成：硅材料、硅片、太阳能电池片、太阳能电池组件，而硅材料的制备又要经历开采硅矿、制备工业硅、制备晶硅等过程。为了实现独立稳定发电还需要储能系统，电池和储能器件长期使用后还需进行废物处理等。目前，太阳能电站建设的投资成本大约是煤电7-8倍，发电成本大约是煤电8-9倍，而且占地面积也比煤电大的多。由此看来，现
在的太阳能发电技术不
仅成本高，而且还存在
消耗资源、过程污染、
废物处理等问题。
明天
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传统的能源分类是以能源资源的