化学工业中的能量需求

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化学工业中的能量需求
1.  提供反应所需能量
+ K3 _4 v' g$ W   化学反应伴总是随着热量的吸收或放出。从热力学角度看，对于吸热反应，需要持续加热以使反应进行完全。
   事实上，化学反应通常是将原料和试剂一起在溶剂中加热回流，直至反应完全。至于一个反应到底需要多少热能或其它能量，过去却没有分析过。
3 z, _; s$ Z8 O6 J3 q   绿色化学要求化学工程师必须考虑能量的需求因素，以使化学过程更为有效。
( k; S3 s+ g4 F; {   2.  用热能加速化学反应
1 q6 t3 y8 L; o! Q$ W+ n+ h. {   从动力学角度看，为了使某些反应进行的比较快，往往需要提供一定的热量用以克服活化能。这类反应可以通过选择合适的催化剂来降低反应活化能，从而降低反应发生所需的初始热量。
$ i, Q% K' C* _- n   3.  用冷却的方法控制反应
( a' L7 ~- A2 m0 x2 @$ O3 P+ T& O   对于放热反应，有时为了防止反应放热太剧烈需要用冷却的方法对其进行控制，这对于提高转化率也是必要的。在化学品生产过程中，为防止反应失控而引发事故，也需要降低反应的速率。
/ X' B( E" {  a3 C( G$ u9 z4 C& b   无论加热还是冷却，均需要消耗能量，故需要较大的费用并对环境产生影响。
   4. 分离需要能量
   化工过程中的分离、提纯是一个相当消耗能量的步骤。通常的分离步骤如蒸馏、重结晶等都需要能量的投入。因此化学家在设计反应过程时，应将分离步骤所需的能量，不管是热能、电能或其它形式的能量降至最低，这也是能量需求对环境、经济影响的要求。

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