化石燃料特別是煤的加工和應(yīng)用常常產(chǎn)生污水、固體廢料和有害的氣體,導(dǎo)致環(huán)境的污染。對于污染的防治,也有賴于多種化工技術(shù)的應(yīng)用。
中國的能源生產(chǎn)自1949年以來有了很大的發(fā)展,但能源(尤其是石油)仍是制約國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要因素,因此能源的增產(chǎn)和節(jié)約有很重要的意義。改進化工生產(chǎn)工藝,減少能耗,既能降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益,也有利于能源緊張程度的緩解。
長遠來看,在全世界范圍內(nèi),預(yù)計至21世紀上半葉,化石燃料仍將占能源的主要地位。隨著時間的推移,由于化石燃料資源的限制,除上述常規(guī)能源外,若干非常規(guī)能源的發(fā)展將越來越受到重視。非常規(guī)能源指核能和新能源,后者包括、波浪能、海洋能和生物能(如沼氣)等。在太陽能、核能利用的研究開發(fā)和大規(guī)模應(yīng)用的漫長過程中,化學(xué)工程和化工生產(chǎn)技術(shù)也大有用武之地。
新型無機非金屬材料 主要是特種陶瓷。隨著工農(nóng)業(yè)、軍事工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新型結(jié)構(gòu)陶瓷先后問世。它們是由不同的氧化物、硅化物、碳化物、氮化物、氟化物,硼化物等組成的。主要包括耐高溫材料、電絕緣材料、鐵電材料、壓電材料、半導(dǎo)體陶瓷材料等,用途特殊,產(chǎn)量不大,但價值很高。21世紀開發(fā)了一種陶瓷發(fā)動機用于汽車,可使燃氣溫度提高到1400℃以上,對提率,節(jié)約能源具有重要意義。這些材料的制造工藝的特點是:對原料的純度要求高,成分、顯微結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品表面和界面都需嚴格控制,形狀也細致而復(fù)雜,要求精密加工。此類新型材料是在高水平科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上獲得成功的。
與其他化工部門相比,無機化工的特點是:①在化學(xué)工業(yè)中是發(fā)展較早的部門,為單元操作的形成和發(fā)展奠定了基礎(chǔ),例如:合成氨生產(chǎn)過程需在高壓、高溫以及有催化劑存在的條件下進行,它不僅促進了這些領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,也推動了原料氣制造、氣體凈化、催化劑研制等方面的技術(shù)進步,而且對于催化技術(shù)在其他領(lǐng)域的發(fā)展也起了推動作用(見催化劑工業(yè)發(fā)展史)。②主要產(chǎn)品多為用途廣泛的基本化工原料。除無機鹽品種繁多外,其他無機化工產(chǎn)品品種不多。例如:硫酸工業(yè)僅有工業(yè)硫酸、蓄電池用硫酸、試劑用硫酸、發(fā)煙硫酸、液體二氧化硫、液體三氧化硫等產(chǎn)品;氯堿工業(yè)只有燒堿、氯氣、鹽酸等產(chǎn)品;合成氨工業(yè)只有合成氨、尿素、硝酸、硝酸銨等產(chǎn)品。但硫酸、燒堿、合成氨等主要產(chǎn)品都和國民經(jīng)濟各部門有密切關(guān)系,其中硫酸曾有“化學(xué)工業(yè)之母”之稱,它的產(chǎn)量在一定程度上標志著一個國家工業(yè)的發(fā)達程度。③與其他化工產(chǎn)品比較,無機化工產(chǎn)品的產(chǎn)量較大。例如:1984年世界硫酸產(chǎn)量為147.6Mt。1983-1984肥料年度世界化肥產(chǎn)量為 130.2Mt(以有效成分計),純堿、燒堿的世界年產(chǎn)量也分別為30Mt以上。