基于化學(xué)工程中的化工生產(chǎn)工藝研究

朱禹霏　張楠　楊嬌　王立娜　何冰

摘 要：目前，我國(guó)的各行各業(yè)的發(fā)展迅速，化學(xué)工程建設(shè)的發(fā)展也有了顯著的改善?；瘜W(xué)工程的誕生從某種層面上講，它改變了我國(guó)傳統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)狀。尤其是隨著人們生活水平的不斷提升，很多種類(lèi)的化工產(chǎn)品在生活中發(fā)揮了重要的作用。而在化學(xué)工程中，化工生產(chǎn)的工藝的應(yīng)用不僅會(huì)提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)優(yōu)質(zhì)的化工產(chǎn)品也是保證人們生產(chǎn)與生活的重要基礎(chǔ)，因此，必須加大化工生產(chǎn)工藝的研究與應(yīng)用，這是一種新的社會(huì)形勢(shì)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程;化工生產(chǎn);工藝研究

隨著我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化工行業(yè)在我國(guó)現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系中占據(jù)的地位越來(lái)越重要，我國(guó)化工生產(chǎn)基礎(chǔ)也愈來(lái)愈完善?；どa(chǎn)能夠推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也有助于提升人們生活質(zhì)量?；どa(chǎn)中化工生產(chǎn)工藝占據(jù)著非常關(guān)鍵的地位，但是部分化工生產(chǎn)工藝不但復(fù)雜，而且對(duì)于能源的消耗非常大，其副產(chǎn)物還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，這與現(xiàn)代人們提倡的綠色環(huán)保理念背道而馳。因此，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中需要對(duì)化工生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

1 化學(xué)工程的研究?jī)?nèi)容

化學(xué)工程是在一定化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)上存在的一種生產(chǎn)方式，其內(nèi)容主要從以下幾個(gè)方面入手：第一，單元操作。化學(xué)工程在生產(chǎn)過(guò)程中的換熱、反應(yīng)、吸收、傳遞、結(jié)晶、萃取等多種操作方式被統(tǒng)稱為單元操作，這些操作過(guò)程被用到實(shí)際化工生產(chǎn)中就可以有效的進(jìn)行產(chǎn)品指導(dǎo)和設(shè)計(jì)，目的在于有效控制產(chǎn)品質(zhì)量。第二，化學(xué)反應(yīng)工程。在整個(gè)的化工生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)最為核心，它的好壞會(huì)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)品收益以及生產(chǎn)成本。但隨著20世紀(jì)中葉前后，氧化還原、硝化反應(yīng)等化學(xué)反應(yīng)的研究與應(yīng)用，化學(xué)工程的內(nèi)容逐漸開(kāi)始多樣化，這也有效的填充了傳統(tǒng)化學(xué)工程的研究?jī)?nèi)容。第三，吸收傳遞過(guò)程。該單元主要是在上述兩個(gè)單元的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，主要是在過(guò)程中對(duì)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行熱量、質(zhì)量、動(dòng)量的一種傳遞行為。在生產(chǎn)中，還有一種情況要特點(diǎn)注意，就是氣體的增濕減濕，這種化學(xué)反應(yīng)也是該單元的傳遞現(xiàn)象之一。第四，化工熱力學(xué)。主要的研究方向和內(nèi)容是化學(xué)物質(zhì)在傳遞過(guò)程中的方向和限度，目的在于為生產(chǎn)工藝提供有效的數(shù)據(jù)支持，從而幫助企業(yè)完成理論與實(shí)際的有效融合。第五，其他單元的研究。隨著社會(huì)的發(fā)展和化工系統(tǒng)的完備，很多新型化工工藝和設(shè)計(jì)被研發(fā)出來(lái)，這些工藝的應(yīng)用可以降低原有化工資源的消耗量，這對(duì)降低化學(xué)工程的風(fēng)險(xiǎn)性有一定的推動(dòng)作用。

2 化工生產(chǎn)工藝操作流程

2.1 對(duì)原材料進(jìn)行科學(xué)處理

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，原材料的處理是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。為了達(dá)到良好的生產(chǎn)效果，需要對(duì)氣體材料進(jìn)行優(yōu)化，與此同時(shí)，還需要做好相應(yīng)的處理工作，確保材料的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、要求。針對(duì)于固體材料而言，在實(shí)際處理過(guò)程中，應(yīng)該進(jìn)行溶解和融合。另外，在化工生產(chǎn)中對(duì)液體材料進(jìn)行合理的處理也是至關(guān)重要的，通常情況下會(huì)采用過(guò)濾與蒸發(fā)的形式，保證原材料能夠符合要求。由于化學(xué)反應(yīng)在消耗反應(yīng)物方面存在較大的難度，所以應(yīng)該進(jìn)一步強(qiáng)化原材料的處理，對(duì)其預(yù)處理環(huán)節(jié)加以重視。

2.2 多項(xiàng)化學(xué)生成反應(yīng)

從化學(xué)生產(chǎn)情況來(lái)看，化學(xué)反應(yīng)的作用是不言而喻的，其對(duì)最終的產(chǎn)物具有決定性作用。通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型分析可知，其具有多樣性的特征，如放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)等。由于類(lèi)型多種多樣，所以在化學(xué)處理階段，需要依據(jù)實(shí)際的化學(xué)反應(yīng)采取相應(yīng)的處理方法，例如降溫等，以便為化學(xué)工程的開(kāi)展提供有利條件。

2.3 分離和精制產(chǎn)物

在做好相關(guān)的處理工作基礎(chǔ)上，應(yīng)獲取化學(xué)產(chǎn)物，在此環(huán)節(jié)需要值得注意的是所獲得的產(chǎn)物并不是最終的產(chǎn)物，而是需要對(duì)其進(jìn)行有效分離，以便確保產(chǎn)物達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。另外，被分離后的產(chǎn)物會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)具有良好的價(jià)值，可以進(jìn)行回收。因此，進(jìn)行精制產(chǎn)物也是必要的，以便挖掘其應(yīng)用價(jià)值，需要值得注意的是：在此環(huán)節(jié)不能將雜質(zhì)當(dāng)作廢品進(jìn)行處理，而是要對(duì)其進(jìn)行合理的運(yùn)用。

3 基于化學(xué)工程中的化工生產(chǎn)工藝研究

3.1 采用新型能源，提升化學(xué)催化劑應(yīng)用效率

通過(guò)多年的實(shí)踐生產(chǎn)我們不難發(fā)現(xiàn)，我國(guó)現(xiàn)有很多化工企業(yè)依然都采用傳統(tǒng)的化工燃料作為化工生產(chǎn)的主燃料，這些燃料雖然在某種程度上提升了化工行業(yè)的發(fā)展速度，但卻有一定不足，如：燃料的燃燒效率低下，從而引發(fā)大面積的環(huán)境污染，這種情形與當(dāng)前社會(huì)要求的綠色生產(chǎn)目標(biāo)存在出入，因此化工企業(yè)想要有效的改變現(xiàn)狀，就必須加大新型能源的推廣與使用。比如：太陽(yáng)風(fēng)、電能，讓這些能源與化工生產(chǎn)工藝有效的結(jié)合，從而降低傳統(tǒng)化學(xué)燃料對(duì)環(huán)境的破壞。其次，要有效的對(duì)化學(xué)催化劑的研究與應(yīng)用，要知道在化學(xué)工程中催化劑起著非常重要的作用，它的應(yīng)用不僅可以很好的提升化學(xué)產(chǎn)品的整體質(zhì)量、降低化工原料的過(guò)度浪費(fèi)，同時(shí)還可以很好的展現(xiàn)化工材料的優(yōu)勢(shì)，因此企業(yè)要做好新型能源和催化劑的研究與應(yīng)用力度。

3.2 改善化學(xué)反應(yīng)的要求

在化工企業(yè)生產(chǎn)期間，不僅化學(xué)反應(yīng)條件對(duì)生產(chǎn)效率質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，而且反應(yīng)環(huán)境與化工生產(chǎn)工作也是息息相關(guān)的。因此，為了提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并降低對(duì)環(huán)境的污染，需要對(duì)反應(yīng)條件和反應(yīng)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠滿足化學(xué)工廠中化工生產(chǎn)的實(shí)際需求。例如，以化學(xué)反應(yīng)的催化劑為例，在化工生產(chǎn)過(guò)程中催化劑的作用是比較大的。通過(guò)對(duì)催化劑的了解可知，其類(lèi)型有多種，而且每種類(lèi)型在化學(xué)反應(yīng)中的效果是有差異的。因此，在使用催化劑的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)相應(yīng)的催化劑進(jìn)行全面的了解，并加大對(duì)其應(yīng)用的重視程度，以便將催化劑的作用發(fā)揮到最大，為化學(xué)工程中化工生產(chǎn)提供有利條件。除此之外，在化學(xué)催化劑中，鉑也是最重要的一種，通常將其運(yùn)用在一氧化氮等有害物質(zhì)的處理中。從上述中可以看到，不同的催化劑具有不同的作用，所以在化學(xué)工程中，需要對(duì)相應(yīng)的催化劑進(jìn)行了解，掌握其性能，結(jié)合具體情況科學(xué)使用催化劑。另外，在使用合適的催化劑基礎(chǔ)上，還需要對(duì)廢物的產(chǎn)生進(jìn)行嚴(yán)格的控制，強(qiáng)化對(duì)原材料的回收與利用，以便降低對(duì)環(huán)境的污染，降低生產(chǎn)成本。

3.3 增強(qiáng)安全生產(chǎn)意識(shí)，提高化工工藝管理水平

對(duì)化學(xué)工程而言，安全生產(chǎn)是其首要條件，因此，化工企業(yè)首先要做的就是轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的生產(chǎn)與管理觀念，要掌握化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的所有信息數(shù)據(jù)，從而增強(qiáng)員工的安全生產(chǎn)意識(shí)。其次，要在企業(yè)內(nèi)部構(gòu)件完善的安全生產(chǎn)管理體系，從而增強(qiáng)化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的合理性與規(guī)范性。其三，要在企業(yè)內(nèi)部實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并且要做好高?；瘜W(xué)反應(yīng)的應(yīng)急處理，如：針對(duì)性出臺(tái)相應(yīng)的安全管理對(duì)策，并且在原有生產(chǎn)基礎(chǔ)上提升化工生產(chǎn)工藝的技術(shù)管理水平。最后，要不定期的進(jìn)行化工生產(chǎn)工藝檢測(cè)，要對(duì)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行徹底清除，同時(shí)還要對(duì)員工進(jìn)行生產(chǎn)工藝操作與安全意識(shí)培訓(xùn)，這樣做的目的一是為了激發(fā)員工工作的積極性，另一方面也是為了企業(yè)的生產(chǎn)工藝管理水平，進(jìn)而推動(dòng)化工生產(chǎn)工藝朝著安全化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。

3.4 引入綠色化工生產(chǎn)工藝

①生物技術(shù)應(yīng)用。該技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在生物化工、化學(xué)仿生學(xué)兩個(gè)方面，以微生物與細(xì)胞為主，可對(duì)可再生資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其成為有用的化學(xué)品。如在化學(xué)環(huán)境中酶十分常見(jiàn)，在生產(chǎn)中不存在污染物排放情況，且反應(yīng)條件較為溫和，可在化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用;②清潔生產(chǎn)技術(shù)。為了將廢棄物污染控制在合理范圍內(nèi)，可將清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用到化工生產(chǎn)中，如海水淡化通過(guò)清潔、可行的方法對(duì)海水進(jìn)行操作，且原料以海水為主，產(chǎn)出物以淡水為主，在整個(gè)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中均不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的不利影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工生產(chǎn)工藝是現(xiàn)代化學(xué)工程中的關(guān)鍵內(nèi)容，優(yōu)化化工生產(chǎn)工藝不但可以進(jìn)一步提升化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時(shí)還可以解決環(huán)境污染問(wèn)題。本文對(duì)化工生產(chǎn)工藝的深入解析，希望能夠?yàn)榇龠M(jìn)化工企業(yè)的發(fā)展提供有效的借鑒。

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