DSAR进展趋向探讨性论文（最终5篇）

第一篇：DSAR进展趋向探讨性论文

DSAR迭代处理结构

DSAR针对未知深空信道传输环境，分别需要识别、估计和检测接收信号的解调参数，用于获取信号承载的信息。但在低信噪比深空传输环境下，信号参数的估计和检测往往存在循环嵌套和互为前提的问题，不能轻易分离各个参数的识别和估计过程。如对于信号解调中的载波频率与相位两个参数，它们的估计互为前提：相对准确的另一方参数估计，将有助于该参数自身的精确估计。反之，除非进行更大复杂度的二维参数同时估计，否则不能有效地依次实现该两个参数的精确估计。因此，如何确定参数估计的合理次序，并采用若干工程实现技巧,对于构造整个自主无线电参数估计的体系结构将非常关键。目前，JPL提出了自主无线电参数估计的总体系统模型,并分别论述了该模型所需解决的参数识别，检测，解调等关键技术[2]。但大部分参数估计方法，都需要预先得知某些参数，从而距DSAR复杂传输环境的工程应用还有较大差距。特别是该模型将直接面临低信噪比传输的难题，直接导致传输过程的解调门限不够，而无法进行后续有效译码等处理，而使通信失效。中科院空间中心也提出了自主无线电参数估计的迭代层次模型，给出了解决该问题较好的工程实现结构[3]。它首先将信号检测和处理的各个过程进行细化分层，按各个参数的识别、粗估计到精估计的层次进行混合处理：通过不同处理层间进行的参数估计信息的交互、反馈和迭代处理，能有效地实现未知信号由粗到精的自主识别，接收和处理。但该方法要达到实用还需解决以下问题：优化参数估计算法,即在保证参数估计性能的前提下,尽量降低算法的实现复杂度；保证层间参数估计所传递消息的可靠性，避免错误消息的反馈导致的误差传播与放大，以确保整个系统解调参数估计和检测的收敛和正确。

DSAR系统中信号参数的估计和检测，主要包含以下6个层次：调制指数估计与识别、载波频率估计与补偿、调制方式识别，载波相位跟踪，信噪比(SignaltoNoiseRatio,SNR)估计及载波频率跟踪以及帧同步与信道译码处理。针对互为前提的循环信号参数估计及其精度问题，还需针对参数估计效果，划分估计阶段为粗估计及精估计两个部分。而且，还需结合各参数估计误差对系统性能影响的情况，设置各参数的合理估计顺序，来获得较好的联合参数估计和检测的迭代层次结构。因载频偏差对系统影响相对较大，故对其估计和补偿要先于符号定时、相位偏差等其他参数的估计和补偿。符号定时偏差估计受载波相偏等的影响较小，且其估计算法复杂度也相对较低，故对其估计需先于载波相位等参数估计，从而避免多维参数同时估计所带来的巨大复杂度。最后，整个DSAR系统中的参数估计过程，可先进行调制指数等参数的识别、粗载波频率、粗相位偏差，粗SNR等参数的粗估计。然后，将这些解调参数进行补偿，并进一步将其估计与编码的迭代译码过程相结合，通过它们之间的参数估计与译码外消息之间的联合消息传递与反馈，实现整个DSAR系统的联合迭代译码和精参数估计及其补偿。

最后，DSAR系统的迭代信号处理结构模型如图1所示:图1所示的模型是一个具有4层迭代信号处理结构DSAR系统的迭代参数估计与检测模型。其层次结构分别如下：第1层为调制指数等参数估计层；第2层为粗载波频率估计层；第3层包含数据速率、SNR、脉冲形状及粗符号定时等参数的混合估计层；第4层为解调所需精、粗载波频率、精定时和载波相位等参数的混合估计层；第5层帧同步估计层；第6层信道译码层。每层估计结果均以迭代处理软信息的形式发送至下一层。下一层消息也可依次向上一层或更高层进行处理消息的反馈。另外，同层间的消息传递也可横向或纵向处理,实施最佳参数估计次序，完成整个系统最佳的消息迭代传递的管理和控制。如初始解调参数估计工作在性能较差但对信道参数前提要求不高的非相干状况，以便获得粗估计和检测结果。一旦系统获得粗载波相位信息，就可将工作模式转换为相干解调方式，从而提高解调性能。第3、4层内参数之间的联系比较紧密，需采用联合的横向或纵向协同参数估计与检测予以实现。另外，在对第4层内的参数进行精估计时，还可进一步将判决可靠性较高的信道译码软、硬判决信息，来分别反馈辅助这些解调参数的精估计。反过来，该过程也将提高输入到译码器进行译码处理的解调后信号的可靠性，提升译码性能。即采用该联合协同解调与译码的方法可获更高精度的参数估计。而且，该更高精度的参数估计结果，也进一步促进译码的可靠性，形成了一个较好的解调与译码协同处理的循环，大大减少了不必要的信息处理损失。最终，该迭代信号处理结构可有效实现整个DSAR系统的联合参数估计与信道译码，并获得较好的深空通信效果。

另外，在深空通信中，DSAR的关键问题是如何快速实现中断后深空通信链路的重建，以提高传输效率[5]。当前主要问题是快速捕获，并实时跟踪深空无线电信号的参数。如对采用高功率效率MSK调制和高编码增益LDPC编码构成的系统，可先用周期频谱或快速傅立叶变换等频率粗估计算法，进行载波频率的快速粗估计。另外，通过增加一小段差分的前导训练字后（也符合LDPC等现代分组信道编码需要帧同步的要求），可分别将信号传输的调制模式设置成相干或非相干两类载波解调方式[5]。首先，可利用一小段前导的训练字用非相干解调实现快速的符号定时同步等的差分解调。因差分解调无需精确的载波同步等解调信息，无需进行多维联合解调参数的估计，大大简化了整个解调的实现过程。故该结构较好地解决了自主无线电参数估计的循环参数检测与估计的嵌套问题。因此，在该阶段，可用非相干解调及较短的前导训练字数据及一些定时估计的盲算法用于实现粗定时估计。之后，因相干解调可获得更好性能，可将自主无线电系统的工作模式切换到相干解调方式，用传统的锁相环、平方环、判决反馈环等闭环工作方式。同时，对载波频率相位偏差、SNR估计等同步和信道状态参数进行粗估计，并用前导训练字数据用于帧同步，实现LDPC码等分组码的译码比特次序对齐。

最后，实现联合LDPC译码与解调和信道解调参数的估计：通过LDPC译码软信息的高可靠性，迭代反馈并获得精解调参数的检测和估计。即进行更高精度的联合解调译码及其相关同步和信道状态参数的跟踪，以完成整个深空通信链路的快速有效重建。但在该联合译码解调过程中，如发现粗解调参数估计有误而不能满足LDPC校验矩阵的检验，还需及时将该错误标记反馈给参数粗估计算法，重新开展粗估计和信道参数检测的大闭环的工作。因此，对于整个自主无线电的实现，需要合理排序整个自主无线电接收机系统的解调参数估计和检测次序，实现传统解调与迭代译码、参数的粗、精估计的有机协同结合，以获得最佳的估计速度与估计精度的折中。

DSAR中的迭代解调关键技术

在深空通信极低SNR条件下，DSAR接收机首先需要实现有效解调，才能进行后续译码等处理。传统通信系统因解调门限较高，导致其在极低SNR下解调门限不够而无法有效工作。但对解调和译码进行联合处理，利用信道译码的信噪比放大功能，采用可靠性更高的译码软信息作为解调的判断依据，可有效地解决该问题，并使系统获得编码带来的高编码增益。在解调中，除了载波与定时等同步外，接收机还将遇到深空信道因探测器通信角度、速度及天体阻挡等因素，而导致的SNR等参数估计的高动态（变化速度快，变化幅度大）问题。所以，DSAR系统需采用在低SNR环境下仍然能高效工作的快速联合译码和SNR等解调参数估计的算法。如JPL仿真了联合1/31码率Turbo码与载波同步的超低信噪比传输系统，成功验证了超低符号信噪比(Es/N0)低达-15.8dB的有效可靠通信[6]。

迭代同步是迭代解调的重要组成部分。它可将放大信噪比后的信道译码软信息反馈给载波及定时同步环，使其较准确的判断载波及定时信息，实现低SNR迭代同步。该算法主要包含以下三类方案：直接将较准确的译码结果作为训练字辅助同步[7]；根据卷积码（Turbo码）等最大后验迭代解调，通过查找误差最小的Viterbi幸存路径辅助同步[8]；对译码软信息进一步处理反馈传统同步环辅助同步[9]。其中，方案一收敛慢，不适用突发信道，只能用于较好信道环境下的同步跟踪。方案二采用了最复杂的最大后验等译码，延迟和计算复杂度都非常大，但性能较好。方案三将LDPC译码软信息进行处理，根据一定的判决准则来协助同步。如采用硬判决——译码结果满足LDPC校验方程程度，作为判断解调参数估计准确性的依据[10],[11]。该方法性能较好，但大范围搜索导致复杂度较高[10]。另外，迭代解调还可检测低SNR下传统同步算法易出现的载波跳周或定时滑码问题。经编码的符号存在约束，如发生了跳周或滑码，其在译码时将不满足译码约束条件。研究表明：低SNR下的4/5码率LDPC编调制系统能有效的检测与纠正跳周[12]。而滑码与跳周的解决原理相似，也可利用信道译码约束来检测和纠正。

此外，SNR估计失误也会降低信道译码性能。在SNR估计过低时，译码性能会急剧恶化[13]。故为了充分获得编码性能，需进行SNR等信道信息的精确估计。而联合信道译码的SNR估计是在低SNR下仍有效的估计算法。其中，一类方法是将译码结果代入SNR估计计算式，并结果反馈给信道译码决定估计准确性[14]。该方法需要1次译码的完整结果，导致SNR估计时延较大。另一类方法采用期望最大准则将译码软信息用于SNR估计[15]。该方案收敛快，但复杂度较高。现有的联合解调译码算法的实现复杂度还是较高。其原因主要是未从更深层次挖掘译码迭代所反馈的软信息，只是简单的将软信息应用于传统算法中判决反馈场合的判断依据。所以，如何将同步、参数估计等解调处理有机结合到译码的迭代过程中，就能获得复杂度更低、解调译码延迟更少、性能更好的实现方案。

DSAR的发展趋势

DSAR技术经近几十年的发展，其检测与接收性能都已接近极限。如对其继续改进，其实现复杂度将急剧增加，但系统性能增加余量不大。如对于其中决定性能的信道码，采用较低复杂度的类Turbo码（即结构化LDPC码）的重复累积码，其性能已距香农极限约0.5-1dB。为了进一步接近香农极限，如再提高0.2-0.5dB性能，则需大大增加编码码长，并有效调整编码矩阵结构等措施。从而造成系统复杂度急剧增加，甚至不能实现。另外，联合迭代译码与解调及检测算法的复杂度仍非常高，还需研究它们的低复杂度实现方法。其中，需充分利用译码的迭代特性，将信道参数估计和检测、同步等解调处理完全融合到迭代接收机结构，减少DSAR系统信息处理的损失[16]。因此，对于极低SNR下DSAR技术的研究，还需兼顾理论性能与工程实现复杂度，在确保可实现的前提下，最大限度地提高深空传输性能。

结论与展望

DSAR技术是较为复杂的深空通信系统工程实现技术。其参数估计算法等关键技术也还需要进一步的完善和改进，而提高整个系统的性能。特别是该技术还需要与高性能的信道译码相结合，以译码迭代消息传递的方式，实现复杂度适中、性能优异的参数估计、检测和译码等联合迭代信息处理，以获得较好的系统性能。随着深空探测通信技术的发展，DSAR系统也继续向高可靠稳定、低实现复杂度及高智能化自动协调处理等方向不断发展，并将成为未来深空探测通信系统的关键技术和重要保障。

随着我国火星探测等深空探测计划的开展，DSAR技术也逐渐成为该领域的研究热点。该技术结合深空通信的信道特点，通过译码迭代带来的信噪比放大效应，最大限度地提高深空极低信噪比传输的有效性与可靠性，在深空通信领域有较大的应用前景。随着研究的深入及软硬件水平的提高，各类具有更高性能但复杂度也更大的联合译码与迭代检测与处理技术也将得以实现，并在未来通信系统中发挥更重大的作用。

第二篇：生物工程进展论文

生物工程进展论文

姓名：

王传李

专业：

轻化工程

学号：

15L0903111

酶工程在食品方面的应用

摘要：

酶工程是现代生物工程的一个分支，是当今最具有发展前景的学科之一。酶工程工业在我国起步虽晚，但发展很快，从六十年代中期起步，至今短短的三十多年，已初步建成了完整的酶工业。本文简要介绍酶工程技术的基本概念，研究内容，以及在食品行业中的应用，例如介绍酶工程在淀粉加工、蛋白制品加工、果蔬加工、焙烤食品、酿酒工业和分析与检测方面的应用，以及其现存的缺点，并对酶工程的发展前景作出一些展望。关键词：酶工程，食品工业，应用，发展前景。

前言

工业化酶制剂的品质改良及新品种的开发是现代生物技术介入最多的一个领域,并已取得令人瞩目的成果。80年代末,就已经开发出多种蛋白酶、脂肪酶,到目前为止,国际上工业用酶超过50多种。酶制剂主要用于果汁、啤酒、葡萄酒、乳制品、甜味剂、淀粉加工、糖果、面包等的生产。DNA重组技术对酶工业的渗透,导致了酶工业的飞跃,已有多个国家实现了β-淀粉酶的克隆化;日本经过质粒重组的嗜热芽孢杆菌蛋白酶的活力为原菌酶活力的18倍;利用DNA重组技术,使葡萄糖异构酶和木糖异构酶的活力提高了5倍[1]。

一、酶工程的基本概念和技术

酶工程主要指天然酶制剂在工业上的大规模应用,由4个部

分组成:酶的产生、酶的纯化、酶的固定化、生物反应器[2]。

二、世界上对酶工程的研究主要为以下几个方面：

（1）研究开发新的人工合成酶和模拟酶。

（2）运用基因工程和蛋白质工程，改善原有酶的各种性能，提高酶的产率和稳定性，使其在后提取工艺和应用过程中更容易操作。

（3）加紧对核酸酶和抗体面的研究。

（4）研究酶在有机合成和非水介质中进行生物催化等领域中的应用。

（5）研究开发酶的定向固定化技术，拓宽酶的应用范围，使酶活性的损失降低到最小程度。

（6）深入进行微生物学和糖基转移酶的研究。

三、酶工程在食品方面的应用：

牛奶中含有4.3%~4.5%的乳糖。患乳糖酶缺乏症的人饮用牛奶后将导致不良后果。用乳糖酶可以将乳糖分解为组成乳糖的两个单糖:半乳糖和葡萄糖。用固定化乳糖酶反应器可以连续处理牛奶,将乳糖分解,用于连续化生产低乳糖奶。该技术已于1977年实现工业化。此外,乳糖在温度较低时易结晶,用固定化乳糖酶处理后,可以防止其在冰淇淋类产品中结晶,改善口感,增加甜度。固定化乳糖酶还可以用来分解乳糖,制造具有葡萄糖和半乳糖甜味的糖浆。

水果蔬菜加工中最常用的有果胶酶,纤维素酶,半纤维素酶, 淀粉酶,阿拉伯糖酶等。其中果胶酶已成为许多国家果汁、蔬菜汁加工的常用酶之一。利用果胶酶可以明显提高果汁澄清度,增加果汁出汁率,降低果汁相对黏度,提高果汁过滤效果。果胶酶主要由滋生物来生产,人们通过一系列诱变育种技术,可以筛选优良菌种[3]。随着人们对天然健康食品的不断需求,近年来,采用果胶酶和其他的酶(如纤维素酶等)处理可以大大提高出汁率,简化工艺步骤,并且可制得透明澄清的蔬菜汁。再经过种种调配就可以制成品种繁多的饮料食品,如胡萝卜汁,南瓜汁,番茄汁,洋葱汁饮料等。葡萄糖氧化酶可用于果汁脱氧化,国内外对其生产及固定化方法进行了深入的研究。特别是近年来,随着葡萄糖酸钙,葡萄糖酸锌,葡萄糖酸铁等葡萄糖酸系列产品的兴起,需求日益增加,因而开发性能优良的固定化葡萄糖氧化酶用以氧化葡萄糖生产葡萄糖酸具有实际意义。此外,柑橘类加工产品出现过度苦味是柑橘工业中较重要的问题。造成苦味的物质主要有两类:一类为柠檬苦素的二萜烯二内酯化合物;另一类为果实中多种黄酮苷。脱去苦味的方法:有吸附法和固定化酶法。吸附法是一次去除苦味物质,而酶法脱苦主要是利用不同的酶分别作用于柠檬苦素和柚皮苷,生成不含苦味的物质。工厂生产中常采用固定化柚皮甘酶减少柑橘类果汁中的柚皮苷含量。其载体常使用甲壳素、空心玻璃床(DEAE—Sephadex或单宁-6-氨基乙基纤维)、海藻糖、醋酸纤维和三醋酸纤维制成的膜[4]。

在农业方面，应用酶工程对农产品进行深加工，是人们努力

的一个方向。乳制品加工则需要用凝乳酶和乳糖酶。此外，酶工程在饲料加工领域也有重大应用。在食品工业方面，酶工程技术广泛应用于食品添加剂生产,不断开发新酶源,研制新产品。在环境治理方面，传统的化学方法显现出了弊端与不足，利用酶工程治理环境得到了人们的青睐。

四、对酶工程发展前景的展望

可以预计,随着各种高新技术的广泛应用及酶工程研究工作的不断深入,酶工程研究和酶制剂工业必将取得更快、更大的发展【5】。可以相信,将来人们可以用化学的方法随心所欲地构造出各种性能优异的人工合成酶和模拟酶,而且还可以采用生物学方法在生物体外构造出性能优良的产酶工程菌为生产和生活服务,酶工程技术必将在工业、医药、农业、化学分析、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等各个方面发挥越来越大的作用。在迈向迎接2l世纪的知识经济时代之际，我国酶制剂行业面临着很大的挑战和机遇。我国的酶制剂工艺起步晚,底子薄,虽然近年来发展很快,但我们也应清醒地看到,我国的酶制剂与技术进入国际市场参与竞争还有相当大的难度,我们还必须继续学习,取人之长,紧跟国际酶工程技术的最新发展,提高我国的酶工程技术。

参考文献：

[1]张斌,金莉.固定化酶及其在食品中的应用[J].中国食品添加剂, 2006(1):147-151.[2]袁勤生,赵健.酶与酶工程[M].上海:华东理工大学出版社,2005.3]唐忠海,饶力群.酶工程技术在食品工业中的应用[J].食品研究 与开发,2004,25(4):10-14.[4]史先振.现代生物技术在食品领域的应用研究进展[J].食品研究 与开发,2004,25(4):40-43.[5]居乃琥.21世纪酶工程研究的新动向[J].

第三篇：口腔医学技术进展论文

新材料新技术带着口腔往前冲

众所周知，牙体、牙列缺损、牙列缺失和畸形是人类的常见病、多发病，其主要病因是由龋病、牙周病、外伤、肿瘤和先天畸形引起的。尤其龋病，是危害人类健康的三大疾病之一，也是形成牙体、牙列缺损和缺失的主要原因。据有关统计，我国患龋者龋均为2.47颗牙，总平均龋患率为37.3%。需要治疗的人数甚多。因为各种原因引起的牙列缺损，需要义齿修复者众多。尤其随着我国人口老龄化，牙体、牙列缺损和缺失病人的比例将日趋增多。所以，口腔修复工作者面临着越来越艰巨的任务，要尽快培养大批具有一定专业水平和业务能力的口腔修复工作人员，以满足社会的需要。

口腔医学技术是近年来发展迅速的学科，随着现代科技的发展而迅速发展，涉及到众多学科，与口腔组织学、解剖生理学、口腔生物力学、材料学等密切关联，由此产生了新的修复方法和技术。二十一世纪的修复技术发生了很大的变化，许多新技术，新方法，新材料都逐步登台。如计算机辅助设计与辅助制作完成修复体技术（CAD/CAM）；人工种植技术；激光在修复的应用；铸钛技术；精密铸造技术；烤瓷在、铸瓷技术、全瓷技术等。这些都深刻的影响到口腔医学技术的发展。

随着科技的进步，无论是塑料、不锈钢的出现，还是铸造技术、微波技术、激光技术及计算机科学的出现，不仅极大改变了人们的社会生活，也同样促进了口腔医学技术的发展。随着人们物质文化水平的提高及科学技术的发展进一步，与信息科学、材料科学、计算机学、机械学及生物医学紧密结合，口腔医学技术的发展将更为迅速，高科技已广泛促进了口腔医学技术的发展，特别是人工种植牙技术的发展以及计算机辅助（CAD）与计算机辅助制作（CAM）及复合材料的出现与应用，从根本上改变了人们的常规的修复观念与修复方法，从这些技术的进一步完善，还将进一步促进口腔医学技术的发展。

口腔医学技术的发展与高科技的发展紧密相关，铸造支架及铸造冠技术改变了锻造丝及锤造冠的修复技术。其后各种技术的涌现，如金属烤瓷技术以及延伸的全瓷技术使修复效果发生了很大的变革。精精密附着体技术，如套筒冠技术，栓道技术，球帽技术，磁附着体技术的应用，提高了修复质量，为口腔医学技术向社会化，工业化发展创造了条件，而人工种植牙技术则从根本上改变了修复方式与观念，又极大的促进了以各种修复技术的发展，使各种修复附着体技术的应用更加规范化，也更为普遍。

激光在口腔医学技术领域中的应用，从最开始牙龈软组织的手术，押题脱敏，发展到激光焊机的成功应用，并逐渐向口内直接焊接以及激光预备基牙及激光测量获取共同就位道，在口腔医学技术领域显示了广泛前景。随着研究的进一步深入，激光在口腔医学技术的广泛应用也必将影响和促进口腔医学技术的飞速发展。

当然口腔材料的发展也将极大地促进口腔医学技术的发展。

材料学是对口腔医学技术发展影响最大的学科之一，无论是从钛材的应用时种植技术的成功及钛支架义齿的应用，还是从甲基丙烯酸甲酯到复合树脂的应用，以及从烤瓷材料的应用到可铸造陶瓷材料及可切割陶瓷的应用，口腔应用材料学的发展对口腔医学技术修复质量的提高起到过不可取代的作用。而纳米陶瓷的发展，特别是纳米材料在口腔修复的应用，将使材料的生物相容性、强度、韧性、以致重量、耐腐蚀性都极大的该善，必将极大的推动口腔修复的发展，有望

成为理想的口腔修复材料。而金属材料表面氧化膜的生物改性则增强材料的生物相容性，能获得更多的生物性修复材料，将使仿生修复成为可能。

钛在口腔医学技术中的应用①固定义齿：纯钛的力学性能接近Ⅲ型金合金，适合冠桥修复。钛冠的加工方法可以用铸造方法也可用锻造的方法。有报道铸造钛冠的适合性高于镍基合金全冠。钛冠桥锻造的方法是用电火花蚀刻机械加工。②可摘局部义齿:纯钛及钛合金制作局部可摘义齿支架时铸造后线性收缩率为

1.8%-2.0%，比钴铬合金小，因此具有更好的适应性。纯钛的力学性能较目前常用的钴铬合金低，因此在局部义齿支架时，其厚度要高于钴铬合金才能达到支架的性能要求，③钛烤瓷修复：钛底层冠加工方法有：机床加工、电火花蚀刻、CAD/CAM和铸造加工。前三种属于冷加工，对钛及钛合金的理化性能影响较小。④牙颌畸形矫治: 钛合金正牙丝弹性模量低，强度适中，具有良好的回弹性，可多次产生温和、持久的矫正力，这种矫正力适合生理要求。钛合金是制作正牙丝较为理想的材料。另外还可用植入颅面骨中的纯钛种植体作颌外支抗，矫正颌骨错位畸形。纯钛具有优良的生物学性能，由于其强度高，韧性好，比重仅是不锈钢的一半等优点，优于金合金、钴铬合金，更适合制作支架。钛支架义齿质轻而强度好，其生物相容性好，与口腔软硬组织均无反应，支架在口内无味，不变色，不过敏，无毒。与采用传统的钴铬合金比较，纯钛支架（托）义齿更加坚固、更薄，重量明显减轻，金属对粘膜组织无刺激，患者感觉更舒适，也更有利于咀嚼功能的恢复和口腔组织的保健。特别是全口义齿中应用更是优点突出，患者戴义齿后没有沉重感。

钛及钛合金的铸造传统失蜡铸造技术制作钛修复体不易取得成功，因为钛非常活泼，高温下极易与大气中或包埋料中的多种元素反应。所以，钛的铸造需要有特殊的热源、专用的 模型材料以及防止钛表面污染的仪器设备。牙科专用铸钛机的溶解氛围有：真空方式和惰性气体保护法。惰性气体分别是氩气和氦气。熔解方式有：高频感应方式和弧熔解法。铸造方法有：差压式铸造法、加压铸造法及离心铸造法。差压式铸造法是利用熔金室和铸造室的压差使钛及钛合金铸入铸型腔内的方法。加压铸造法是在较低压力的惰性气体的保护下熔解钛料，当熔化的液体钛及钛合金流到铸道口时，从液体钛及钛合金的表面加以较高的压力，使液体钛铸入铸型腔内。此外，铸钛使用的金属坩埚、氧化铝坩埚和高密度石墨坩埚。金属坩埚多为铜制坩埚，且多用弧熔解方式。铸钛需铸钛用包埋料。在铸钛过程中还注意: 熔模的厚度不宜少于0.7cm，排气道的设置、铸道的设置、铸型的形式、铸型烘烤焙烧的温度及铸造时铸型的温度要求、铸型的冷却方式，铸件的表面处理方法等也与钴铬、镍基等合金相同。

从以上的一系列的新技术新材料中不难发现口腔医学技术的前进离不开新的技术新的材料的不断突破。所以有了新的技术，新的材料口腔医学技术想不进步，想不发展都难啊。

第四篇：煤矿安全管理进展论文

河南理工大学万方科技学院

煤矿安全管理的发展

姓名：

班级：

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煤矿安全管理的发展 摘要：煤炭行业是我国的支柱产业，我国能源消耗的三分之二都来自煤炭。自伴随着煤炭开采量的不断增加，安全问题变得越来越出，重大特大事故时有发生，再加上煤矿企业生产所具有的特殊作业环境，致使生产过程中潜在着比一般行业更大的危险性和不安全因素。通过对煤矿安全管理的经验和教训中总结一套可行的管理，在现阶段的时间中进行修改和改革，是的将来的管理能够更加科学、更加合理，以减少煤矿安全事故。

关键字：安全管理、培训、百万吨死亡率

一、煤矿安全管理的历史

我国是世界上煤矿灾害严重、灾害多的国家，常发生的灾害有瓦斯灾害、顶板灾害、矿井火灾、水害、冲击地压、尘害和热害等。我国煤矿灾害危害严重，年瓦斯涌出量在100亿立方米以上。

1998年以来，采取了建立健全煤矿安全生产监察机构、制定煤矿安全生产法规、开展煤矿安全生产专项整治、增加煤矿安全投入和实施责任追究制度等重大举措。各地区、各部门认真贯彻落实党中央、国务院的一系列指示和工作部署，加强领导，强化监察，深化整治，综合治理，全国小煤矿总数由1997年的8.2万个，减少到目前的2.3万个，总共关闭小煤矿近6万处。国有重点煤矿、地方国有煤矿和乡镇煤矿的产量比例由4:2:4变为5:2:3，煤矿经济状况进一步好转，煤矿百万吨死亡率逐年下降（2000年5.86，2004年3.08，2005年上半年2.75）。但是，由于我国煤炭工业的安全生产基础还很薄弱，一些深层次和历史遗留问题还远未得到彻底解决，在新的历史条件下还面临着一些新情况、新问题，我国煤矿安全事故仍然处于高发态势，重、特大事故尚未得到有效遏制。截至2005年4月，全国煤矿总数为24813处。其中国有重点煤矿681处，纳入45户重点监控对象的有414处；在27个省(市、自治区)1264个市县均有分布。2006年1至9月份全国煤矿死亡4228人，同比上升7.0%，其中10人以上的特大事故40起，死亡1159人，分别上升53.8%和165.2%。

一是对煤与瓦斯突出、煤自燃等灾害发生机理的认识仍停留在假说阶段，尚未形成一致的认识；二是生产条件的变化、新技术新工艺的应用，带来了许多新的问题，如煤与瓦斯延期突出，需要对原有理论进行修正和完善；三是多种灾害的共存及相互转化的理论研究也很欠缺；四是煤矿生产的特殊性、致灾因素多样性和致灾机理复杂性决定了煤矿安全理论研究是一个长期而细致的积累过程。

二、现代煤矿安全管理

1、现代煤矿的安全管理

安全管理是一项综合性以人为中心的科学管理，是煤炭企业管理的一个重要环节，它反映了煤矿综合素质的高低。煤矿安全与否决定于人的安全行为和物的安全环境，而人的安全行为与人的安全心理密切相关。换句话说，煤矿安全管理，主要是对人、设备和矿井自然环境的安全防护管理，其中，对人的管理是核心，因为人的因素是主导、管理因素是关键、物的因素是基础、环境因素是条件。在安全生产的管理工作中，应由事后追查为主转变为事前预防为主，按照人的心理

规律和客观规律制定安全预防措施，引入和运用心理科学这个手段更好的为煤矿安全管理服务，在此基础上建立起一个全新的安全管理体系。

具体讲，有以下四种现代的方法：

（1）安全系统工程法

在矿山生产过程中，导致矿山灾害事故的原因是多方面的。所以，矿山安全管理必须从整个矿山系统的总体出发，研究人、社会、环境、技术、经济等因素构成的矿山安全大协调系统，建立矿工生命保障、健康；矿山财产安全；矿山环保、信誉的目标管理体系。

过去，矿山安全管理多局限于单个矿井、单个灾害种类、单个侧面的管理，局限于具体的灾害事件的管理，即进行孤立的管理，其管理成果应用有限，很难进行实质性的大规模推广应用。因此，矿山安全管理应向综合化和系统化方面发展，即大力开展对多矿区、多矿种、多种矿山灾害的总体安全研究，使之真正做到“安全减灾，综合防治”。

（2）安全评价法

安全评价也称为危险评价或风险评价，是按照科学的程序和方法，对矿山系统中的危险因素、发生事故的可能性及损失与伤害程度进行调查研究与分析论证，并以既定的指数、等级或概率值做出表示，再针对存在的问题，根据当前科学技术水平和经济条件，提出有效的安全措施，以便消除危险或将危险降低到最小的程度。

（3）事故预测与预防法

事故预测：矿山灾害事故具有因果性、偶然性、必然性、再现性的特征；意外事故是一种随机现象，对于个别考察无具有不确定性，但对于大样本，则表现出规律性。因此，运用概率统计的方法是研究矿山灾害事故规律、进行矿山安全管理的重要方法。事故性质：小概率事件；随机现象；大数法则。预测方法：时间序列预测法；线性回归预测法；灰色预测法；趋势外推预测法；主次因素薄弱环节预测法；规范反馈预测法等。

事故预防：矿山灾害事故的预防模式可分为事后型模式和预期型模式两种。事后型模式是一种被动的对策，即在矿山灾害事故或灾难发生后进行整改，以避免同类事故再度发生的一种对策。这种对策遵循如下技术步骤：矿山灾害事故发生——调查原因——分析主要原因——提出整改对策——实施对策——进行评价——新的对策。预期型模式是一种主动、积极地预防矿山灾害事故发生的对策。显然这是现代矿山安全管理的重要方法。其基本的技术步骤是：提出矿山安全或减灾目标——分析存在的问题——找出主要问题——制定实施方案——落实方案——评价——新的目标。

（4）安全目标法

矿山安全目标管理的基本方法是，根据当前矿山企业所面临的形势和社会需要，由上级制定出一定时期（通常是一年或一季）矿山安全管理所要达到的总目标，然后将安全目标分解落实到下级各部门或个人，要求下级各部门或个人根据上级制定的安全目标和保障措施，来制定自己的安全目标和保障措施，并将其付诸实施；然后，再对目标的完成情况进行评价和考核，作为进一步搞好矿山安全目标管理的依据。简言之，矿山安全目标管理就是让矿山企业各级管理人员和矿工亲自参加安全目标的制定，在工作中实行“自我控制”并努力完成既定目标的一种管理方法。由此可见，矿山安全目标管理是一种重视人、激励人、能充分调动人的主观能动性的动态管理方法，其最终目的是实现矿山安全的整体优化，即使矿山生产达到最佳的整体安全运行效应。

2、知觉在安全生产中的运用

知觉在安全防范方面具有重要作用。因为知觉对客观事物属性的认知程度如何，对人的行为有直接的影响和制约作用。矿工们在井下作业，要做到高效和安全，是一个特殊的认识过程，主要是通过对井下一系列复杂事物和特殊环境的感知、记忆、理解，达到人与性格、事物与环境、生产与安全的适应和协调。只有清晰地感知到井下的客观环境，才能为排除不安全隐患奠定认识基础。同时，只有矿工知觉出不安全隐患才能在行为上、技术上做到预防，及时消除不安全隐患，实现安全生产。

要按照感知规律来认识和观察井下环境，具体分析井下的工作环境和工作条件：

提高警觉性，增强刺激感。被知觉的事物必须要有一定的强度才能达到知觉的清晰。一般来说强烈刺激容易被知觉；微弱刺激容易被忽略。在井下安全管理中，适当运用知觉对强度的敏感特征，多搞一些安全标志，搞一些相对强度如静与动、白与黑等，提示矿工们注意，增强知觉效果。总之，煤矿安全管理应充分利用知觉对强度的反映规律，改进和完善矿井的安全标志，以此自觉提高矿工的安全警惕性。

提高对比度，增强印象感。为了突出不安全的隐患，提高员工对安全的重视，在管理中要自觉地运用不同事物的对比，以增强人的知觉印象。不同的颜色对比、不同的形状对比、不同的声音对比、不同的环境对比等等，这些都可以增强安全知觉印象，达到观察安全隐患的能力。增强安全行为中的动机激励，安全动机是推动着矿工进行安全生产的一种内部动因，推动着员工积极注意安全，对安全精力达到高度集中，使之成为一种定向力量。安全动机是符合安全生产要求的动机？真正把安全当作生产的第一需要，正确处理好安全与生产的矛盾。这就要求在生产操作的每个环节中，都必须坚持执行好安全生产制度。从煤矿安全管理的角度来说，通过预测矿工的动机来培养提高矿工安全动机的行为，主要有以下两个途径：考试大论坛

更加强化安全目标的吸引力。在实际工作中，可以开展“百日安全生产整顿”、“无事故季”、“安全生产月”活动。按工种不同提出不同的目标要求，如对机械工种类开展“安全运转一周年”，对个人提出“安全标兵”、“十佳安全能手”、“安全红旗手”等等。值得一提的是推行的目标一定要有强度，对员工要产生吸引力，使人产生积极的、强烈的反应和情感。进一步做好增强安全动机的外界压力。开展“安全家庭”、“安全帮教”活动，家属对矿工要做到“敲安全钟、吹安全风”、“亲友提安全希望”等，对矿工安全动机的形成有一定的促进效应。

认真做好每个职工的细致工作。安全管理是以具体的人作为对象的，因此，对员工个人特征的掌握，对员工性格特征的了解，是搞好安全工作的必要前提。从性格上看，煤矿工人憨厚朴实，不拘小节。煤矿生产中“愣头青”发生的惨祸比例也很高。从心理过程、特征和状态看，普遍存在侥幸、麻痹心理，这是安全生产的大敌。矿工有不同的个性，这是客观存在的事实，我们决不能凭想象去改变矿工的个性。但是，就实现煤矿安全生产来说，我们却有必要引导矿工的个性去适应和服从这个总目标，在安全管理上应发挥人的个性。因此，需要做到以下

三点：

（1）根据矿工不同的性格采取不同的工作方式。矿工的性格是多种多样的，在处理安全与人的关系问题上不能搞一刀切，在方法上要讲究，根据不同的对象，不同的性格，采取不同的方式，这样才能有效地发挥性格的作用，做好各项工作。考试大论坛

（2）根据性格在社会倾向上的优劣，要把性格引导到有利于安全工作的轨道上来。这就要求管理者摸透每个矿工的性格，哪些是内向型的？哪些是外向型的？哪些是冷静的？哪些是急躁的？最好让工作岗位与性格协调起来。比如看守工、机车司机、电工等，最好安排沉着冷静的职工担任。

（3）根据性格的相对稳定性，我们管理者要有耐心，因势利导，不要激化矛盾。比如对急躁和有冒险性格的人，不要简单的批评，要让他们干自己适当的工作，随时提醒他们遵守《安全规程》，以利于他们发挥热情和积极性。

3、注重安全心理培训

强化职工的培训工作。我们常常提出希望通过培训来提高矿工的素质，但往往强调他们的思想素质、技术素质和身体素质，而忽视了他们的心理素质，虽然思想素质、技术素质、身体素质不可少，但它们都要受心理素质的制约，必须要以心理素质作为共同基础。实践证明，在紧张、危险的工作环境中，心理素质强就会激发斗志、振奋精神、增强信心，员工的技术素质就会得到更好的发挥，处理好险情，保证安全生产。因此，我们务必对矿工开展好安全心理培训。矿工安全心理和安全态度的形成，不是自发产生的，可以说是一个自觉学习的过程。对矿工进行安全心理培训，就是要运用心理学这个手段，建立矿工安全心理模型，形成安全心理定势，提高安全心理容量，从而使员工在生产中能够根据客观情况的变化做出适应性的反应，用心理指导行为达到安全生产的目的。矿工安全心理培训是一个新内容、新任务。培训工作要采取逐步展开的方式，内容从简到繁，方式由易到难，做到经常化、渐进式，有计划、有步骤、有程序的进行。通过培训，使员工自觉地控制心理活动，指导好自己的工作行为，保障安全生产的正常进行。

总之，安全是煤矿生产的头等大事，实现煤矿安全生产的关键是人，人又有心理活动，因此，在煤矿安全上运用心理学的原理，才能抓住安全生产的关键环节才能使安全工作做到有预见性和主动性，提高安全管理水平，使安全管理达到更加条理化、系统化、科学化，从而真正把安全生产纳入到科学的轨道。

管理方法——事故预防对策之技巧。矿山安全管理是一门科学，矿山安全管理方法是一种技术。矿山安全管理的方法得当，是保证矿山安全管理效能充分发挥的重要因素。

三、煤矿安全管理的展望

1、煤矿管理需要的进步

首先加大煤矿安全科技投入，建议国家将煤矿灾害防治技术对策纳入国家相应的科技计划，作为重大项目给予重点支持，使我国煤矿灾害防治技术达到国际领先水平；其次要完善煤矿安全科技创新体系，建议发挥煤炭科学研究总院整体优势，把该院建设成为承担煤矿安全基础和共性关键性技术研究与成果转化的国家煤矿安全创新基地，国家在财政上对其给予长期稳定的支持，并在该院设立煤

矿安全国家工程实验室；对中国矿业大学的煤炭主体专业学生实行减免学费的政策，支持在大型煤炭生产企业建设企业技术中心；第三，提高煤矿准入、安全生产条件和技术保障能力，建议设立煤矿安全标准研究专项，制定煤矿安全准入和安全生产技术条件强制性标准，以及标准实施的管理、监督和责任追究等法规，逐步提高办矿、安全生产及从业人员素质要求的门槛条件；压减安全保障性差的产煤地区的生产规模，继续关闭不具备安全生产条件和市场竞争能力的国有煤矿；通过关闭、改造、整合等形式压减小煤矿数量，减少危险源；建议国家调整煤炭行业税赋过高的状况，取消铁路建设基金，继续实行国债资金项目和财政补贴方法，逐步消除企业安全欠账；加快高产高效矿井建设，提高煤炭行业生产力水平；加强煤炭行业全过程管理，提高国家对煤炭资源的控制和保护力度，从源头上防止煤炭资源的无序开采；劳动社会保障部加紧制订井下职工最低工资收入标准、最低入井津贴标准。

2、进一步规范事故调查处理，从严查处事故。

一是将事故调查的程序进一步理顺。将原各监察科负责的事故调查处理工作全部归到事故调查科，使事故报告更及时、准确，也便于监督。二是进一步规范事故调查组的组成和调查工作真正做到依法进行。三是按照“四不放过”的原则，使每起事故都做到事故原因清晰，责任划分准确，处理得当。事故结案率达到100％。四是督促事故防范措施的落实。使措施落实到位，责任人处理到位。

3、实行工作月计划审批制度，提高了效率、规范了程序。

今年以来，在总结去年监察月工作计划的基础上，进一步完善了监察工作月计划制度。监察月工作计划由去年的计划一个地区变成了具体的煤矿，而且具体到了要重点查处什么问题，使监察工作更趋于有计划、有安排、有落实。每个监察员工作更有序化。

4、国家煤矿安全生产目标

（一）杜绝重伤以上事故发生；

（二）杜绝职业病和急性中毒事故发生；

（三）杜绝直接经济损失达5000元以上的交通事故、生产性火灾、机械设备事故或经济损失事故发生；

（四）严格控制轻伤事故，全年平均月频率不超过0.1%。

参考文献：

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[5]马立斌、刘跃进、张世铨主编：《中国国家安全概览（2005—2007）》上海：上海三联书店，2008年11月版。

第五篇：化学工程进展 课程论文

《化学工程进展》课程论文

摘要：化学工程作为国民经济的主导产业，与我们每个人都联系密切，其生产的产品在日常生活中也有着极其广泛的应用。本文从学术角度介绍化学工程的进展，化学工程作为一级工程学科正与相关学科结合，形成新的边缘与交叉学科，占领新的学术领城；同时还从工艺角度介绍化学工业的发展态势。化学工业正向原料多样化、产品精细化、技术高新化的方向发展。关键词:化学工程；进展；技术；化学工业；

Abstract:Chemical engineering is closely with each of us as a leading industry of national economy.Its products also have an extremely wide range of applications in everyday life.This article introduces the progress of chemical engineering from an academic perspective.As the first level engineering discipline, chemical engineeringis combining with related disciplines to form a new-edge and crossing discipline and conquer new academic file, introducing the development trend of the chemical industry from the process perspective at the same time.The chemical industry is towarding the diversification of raw materials, product refinement, technology high xinhua direction.Key words: chemical engineering;development;technology;chemical industry;引言：

化学工程是一种将一系列与化学专业有关的技术进行深入研究的化学或者物理过程，包括对原有设备的改进和优化及研究新的技术的一项工程性学科。以化学为指导思想，将其基础理论和工程应用结合到一起，包括研发产品、设计实验过程、模拟系统、装备强化、操作控制、保护环境、管理生产等方面的工作。化学工程领域包括无机化学、有机化学和石油化工化学等领域。因此化学工程既是国民经济建设的重要工程，又是推动社会进步的重要工程，也是与高精尖端技术领域相结合的重要工程，推动了高精尖端技术的发展。目前化学工程领域的发展方向：集约化、连续化、高效化、自动化和精细化。由于化学工程和生活的联系比较紧密，范围比较广，因此，探索化学工程的进展具有深远意义，对此进行研究不仅可以掌握化学工程发展的动态，同时也有利于吸收国内外的最新科研成果，有利于改进设备和技术，提高工作效率。1.概述

1.1 “化工”的概念

“化工”是“化学工程”、“化学工艺”、“化学工业”的有机结合。（1）化学工程—工程一级学科，研究过程工业中反应、分离、传递、单元操作、运行优化与运行控制的共性规律。（2）化学工艺—研究无机、有机、精细、高分子、生物等化学加工的技术路线及其加工方法。

（3）化学工业—实现化学加工并获得产品的工业部门。1.2“化工”的发展对策

（1）产品对策[ 1 ]—传统产品与精细产品并举，不断开发新产品

     化肥、农药、制碱等传统产品在化工中仍占重要位置。

石油产品(汽油、柴油、润滑油、沥青及橡塑原料)将进一步发展。精细化工产品(助剂、催化剂、添加剂)发展迅猛。

药物及生化产品(干扰素、酶制剂、新型药物等)得到重点发展。新材料(功能材料、结构材料、特种材料等)特别受到重视。

（2）原料对策[ 2 ]—原料的多样化，适合国情、省情原料的综合利用

 石油与天然气依然受到青睐，在今后相当长时期内仍具生命力，可能还要进口原油。

 煤的洁净利用技术，煤化工与一碳化工在我国尤为重要，发展方向是以煤为原料，发电、供电、供煤气与联产化工产品一体化。

 天然作物的综合利用是化工原料的又一来源。

（3）技术对策—挖潜、引进、消化、创新

   现有装置重在节能降耗、挖潜改造与技术革新。引进少量关键技术，进行消化吸收，形成中国技术。石油化工、大化肥、大氯碱装备一定要实现国产化。

（4）体制对策—集约化、大型化，资产经营是体制发展的重点

 化工企业将由生产经营型向资产经营型过渡，保证国有资产增值是企业的任务。

 化工企业向大型化、集约化方向发展，组建大型化工集团公司，生产成为有目的性的集约化体制。

 企业家是化工企业的无形资产，要造就一大批德才兼备、懂技术、善经营的企业家。2.化学工程的进展

2.1近代化学工程的发展趋势之一—化学工程与相关学科的交叉

（1）生物化学工程：化学工程与生物化学、微生物学的结合  生物化学工程的特点[ 3 ]：操作条件温和(常温常压反应)；多为分批操作；产物浓度低，反应器体积大；温度、pH、溶氧的影响大；多为非牛顿高粘物系；无菌操作。

 生物化学工程的应用[ 4 ]：

生产化工原料(到2020年，预测20%化工产品将由生物技术生产)[ 5 ]； 生产单细胞蛋白(如甲醇蛋白)；

生产氨基酸(22种氨基酸中，18种由生化法提取)； 生产酶制剂(如碱性蛋白酶用于洗涤剂)； 生产有机酸(如发酵法生产柠檬酸、乳酸)； 生产生物农药(如农用抗菌素)；

生产生物医药(如辅酶、激素、维生素、多糖、核酸)。

（2）材料化学工程：化学工程与高分子化学、高分子物理的结合

 材料化学工程的核心问题：聚合反应工程、高分子传递过程、粘性物流体力学。

 材料化学工程的应用[ 6 ]：

生产新品牌树脂(农用薄膜、汽车用基材、新型建材、光缆等)；

生产新品牌纤维(中空纤维分离膜、海水淡化渗透蒸发膜、异形纤维丝等)；生产新品牌功能材料(导电高分子、感光树脂、防伪材料等)； 生产新品牌复合材料(陶瓷基高分子、长短纤维增强复合基材料)。（3）精细化学工程：化学工程与有机化学、无机化学的结合

 精细化学品的特点：批量小；附加值高；质量要求高；装置柔性化；品种多；更新快；有极强的商品性[ 7 ]。

 现有化工企业必须大力发展精细化学品：现有化工企业有原料、人才、公用工程的优势；精细化学品发展的重点是涂料、助剂、表面活性剂、饲料添加剂、水处理剂等；化肥厂要发展甲醇下游产品与一碳化工系列产品；石化厂要发展石油精细化工产品。

（4）微电子化学工程[ 8 ]：化学工程与物理学、微电子学的结合

 微电子化工产品的重要性：95年世界电子信息产业产值已达1万亿美元，需要电子化工原料300亿美元。

 18种微电子化工用原料，举例— 基材：硅、砷化稼等半导体元件材料，聚酷线路板材； 光刻胶：光致抗蚀剂、甲基丙烯酸及其酷的聚合物； 掺杂剂：气态AsH3固体硼化物提高导电能力； 封装材料：聚硅氧烷、硅树脂等； 微电子专用清洗剂：氯甲烷、氯乙烯等。

2.2近代化学工程的发展趋势之二—化学工程与数学、物理学、基础化学的进一步结合

（1）与近代数学的结合，举例—

   非线性数学在化学工程中得到广泛应用； 最优化方法是化学工程必须掌握的数学工具； 偏微分方程理论在化学工程中受到高度重视。

（2）与近代物理的结合，举例—

     X光衍射测物相与分子筛结构与物质相态； 气相色谱程序升温脱附(TPD)研究物质表面性质[ 9 ]； 气相色谱程序升温氧化(TPO)研究催化剂析炭； 红外光谱研究吸附状态与反应动态学； 电子能谱研究催化剂状态组成与失活。

（3）与物理化学的结合，举例—

   热力学参数的预测；

非理想溶液与复杂反应的化学平衡； 多态反应动力学。

（4）与生物化学的结合，举例—

  生物环境治理；

SOD(超氧化歧化酶)等生物活性物质的合成[ 10]。

2.3近代化学工程的发展趋势之三—“十项延伸”

（1）由简单物系向复杂物系发展，举例—

   流体输送：多相流流体输送； 反应工程：气液固三相床反应；

系统工程：多种反应、分离装置的结合优化。

（2）由定态向非定态[ 11 ]发展，举例—  非定态SO2转化、非定态甲醇合成。

(3)由常规小分子向高分子、大分子发展，举例—

  特种高分子材料的开发； 团簇化合物，如C60的崛起。

（4）由宏观向微观发展，举例—

  超微粒子形态控制与包裹[ 12 ]；

分子化学工程学科分支的形成，研究分子热力学、分子传递现象与分子动力学。

（5）由描述现象向阐述机理发展，举例—

  反应器的多态与颗粒催化剂的多态，从现象到机理； 动力学方程的实验测定与机理探讨。

（6）由理想溶液向非理想溶液发展，举例—

  由牛顿型流体到非牛顿型流体；

由常压发展到超临界反应与超临界分离。

（7）由非生命向有生命发展，举例—

   生物医药工程，药物设计与疗效的关系； 基因工程、酶工程与化学工程的结合； 动植物细胞在生物反应器中的大规模培养。

（8）由探索试验向有效预测发展，举例—

  催化剂设计； 药物分子设计。

（9）由简单过程向耦合过程发展，举例—

    反应—精馏藕合(在MTBE、TAME[ 13 ]工艺中应用取得实效)； 反应—萃取藕合(中药、香料有效成分提取和稀有贵金属提取中应用)； 反应—结晶祸合(超细超纯炸药合成)； 反应—膜分离藕合(甲烷一步制甲醇)。

（10）由参数的单项测量向过程的集散系统控制发展，举例—

 DCS[ 14 ]分散控制系统，IDS[ 15 ]集成控制系统与网络标准化已逐步推广使用，并迅速发展。 智能控制成为新的热点，模糊控制、模式识别、专家系统、人工神经网络均取得突破进展。2.4近代化学工程的重要方向

（1）合成化工

  极端条件下的合成(高温化学工程、高压化学工程、超临界反应合成)； 温和条件下的合成(丁辛醇、甲醇、氨向较低压力与温度合成的方向发展)；

   新结构化合物合成(分子化学工程学发挥更大作用)； 功能分子设计(选态化学、选键化学的产生)； 合成路线的优化(如避开有毒、污染的零排放合成工艺)（2）超分子构筑

 天然高级分子的模拟—以大环化合物起步的超分子化学已经起步；用组装、复合、掺杂、改性的方法构筑新型高分子；

  生物化工中的单体设计—新型药物分子的构筑与合成路线探索； 可控合成[ 16 ]—分子识别下的定向合成，如酶控制下合成手性化合物。

（3）化学工程中的新基础研究

   非定态技术(稀SO2转化)；

过程模型化技术(特别是复杂系统的模型化问题)；

反应一分离藕合(反应一精馏、反应一萃取、反应一结晶、反应一膜分离、三相床反应分离一体化)。（4）新材料化工

  纳米材料(超细磁粉、超细碳酸钙、超细催化剂等)；

医用材料(要求安全、无毒、纯度高、可加工成不同形状，物化与机械性能好，适应性强，正努力开发新型骨质材料、牙质材料、人造血管、人造心脏等)；

    记忆材料[ 17 ](即智能材料)，分子器件(由有机高分子组成的器件)； 仿生材料(如新型固定氮材料)；

导电高分子(聚唾吩、聚钦普、聚乙炔等)。

（5）能源化学工程  节能—大力推广热管技术、热管换热器；大力推广热泵技术，拓宽蒸汽压缩式热泵的应用范围；推广高效导向浮阀塔盘等节能型板式塔。

 煤炭加工中的化学工程问题—煤气化新工艺，国产新型煤气化炉，水煤浆气化；以煤为原料整体联合循环发电，提高煤利用率。

 新能源化工—制氢与贮氢，研制贮氢合金新品种；再生能源的化工利用(再生纸，垃圾与塑料的再生)；太阳能与化学能的转化与利用。（6）催化剂工程

 开发方法上的发展—重视热力学研究；神经网络用于催化剂活性组分、助剂与制备方法的优选。

 新型催化剂开发—分子筛催化剂、均相络合催化剂、生物催化剂、三相床催化剂、环境保护催化剂等的开发。

 新型催化工艺，举例—低压液相法生产丁辛醇，可使生产能力提高70%，消耗下降；乙苯加氧新工艺制苯乙烯，选择性提高到93%，装置增容30%。（7）计算机技术在化工中的应用

   共享新库—化合物库、物性数据库、数学模型库等。

辅助分子设计—计算机成为合成、设计、预测与控制不可缺少的工具。生产优化控制—仿真培训系统，DCS集散控制系统。

（8）环境化学工程

  洁净合成工艺(废除光气等毒害物的生产工艺，减少或消除三废排放)。环境无害化(如汽车尾气净化催化剂，电厂烟气SO2治理，新型克劳斯尾气处理催化剂等)。

 CO2利用(CO2合成有机物的探索)。

（9）深度加工技术

各企业根据自己的具体情况，开发深度加工产品。3.化学工程学科未来的发展动态 3.1将化工过程与系统过程研究相结合

化学变化是一个复杂的过程，这是因为性质决定的，其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维，使其控制因素增多，结构尺度变多，其中结构是对过程工程研究的中心问题，主要解决办法是简化其结构，使复杂的结构变得简单，更具有使用价值；首先研究特殊系统，然后推理出一般性的结论，进而推而广之，这些都为解决结构问题打下了良好的基础，解决了复杂系统不容易被分析的问题，采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向，多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题，对研究化学工程的复杂结构有好处[18 ]。

化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张，更加注重其实用性和价值性，而非学科本身理论的研究。这就需要化学与数学、物理等相结合，甚至与计算机技术相结合，进而实现化学过程的更好研究。3.2将化学工程与材料科学研究相结合

科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现，并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用，这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论，化学工程的发展就此进入一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉，更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科，这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题，为化学的发展做了良好的铺垫。3.3将化学工程与信息工程研究相结合

化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合，随着信息技术的发展，信息技术已经深入各行各业，通过计算机技术可以收集大量信息，并对此进行精细的计算，随着大量的数据的统计和分析，可以得出很多重要的规律和结论，这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据，同时可以预见，将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题，必将成为引领化学研究的主要方向。

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