解析化學工程中的化工生產(chǎn)工藝

嚴昭宏

摘 要：本文以化學工程中化工生產(chǎn)工藝的解析為探討主題，針對當前化工生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀，從原材料的選擇與預處理、化工設備的選用、化學反應的確定、化學產(chǎn)物的提煉與化工廢物的處理等作業(yè)環(huán)節(jié)分析其應用技術工藝，提出提升智能化生產(chǎn)水平、優(yōu)化工藝手段、加強廢物處理與減少動力能耗等優(yōu)化化工生產(chǎn)效率的有效策略。

關鍵詞：化學工程;化工生產(chǎn);工藝技術

0 引言

作為國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，化工行業(yè)在社會現(xiàn)代化建設中具有重要地位?；瘜W品的身影在人們的日常生活中隨處可見，在整個生產(chǎn)化學品的匯總過程中，工藝占據(jù)核心地位，與產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量緊密相關。隨著化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，如何將一系列生產(chǎn)工藝加以優(yōu)化，解決能源大量消耗問題是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。

1 化學工程中化工生產(chǎn)工藝解析

1.1 選擇化工原材料

選擇原材料需要重點綜合考量三方面因素，一是材料的采購成本，二是材料使用的安全性，三是其是否滿足當前技術工藝的使用要求。二次利用垃圾材料是節(jié)能環(huán)保、節(jié)約成本的有效途徑，將垃圾變廢為寶，形成所需的化工生產(chǎn)用品，再制作成滿足生活需求的化學產(chǎn)品。但在制作食品類的產(chǎn)品、成品時，就需要對原材料是否具備健康性與安全性進行嚴格檢查。通過對各方面需求因素的統(tǒng)籌考量，可以對成本較低、安全實用的原材料予以優(yōu)先考慮，避免使用到存在危險性、質(zhì)量不達標的材料。同時，需要妥善保存所有的原材料，保證材料存儲的安全性[1]。

1.2 預先處理原材料

處理化工原材料的技術方法種類較多，干燥處理、粉碎處理、凈化處理與除塵等是較為常見的作業(yè)形式，由于化學反應是緊接著材料預處理的生產(chǎn)流程，因此需要嚴格控制預處理環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量，達到最大化充分利用原材料的目的。例如，盡量充分粉碎原材料顆粒，確保其充分地融入到化學反應中，提高利用效率，將反應時間大幅縮短。除此以外，還需全面地清除粉塵，過高的粉塵濃度會對其他材料發(fā)生化學反應的實際速率產(chǎn)生負面影響。

1.3 選用化工設備

使用的化工設備不同，其發(fā)揮的功能效用也必然存在較大差異。要想合理地選取適宜的化工設備，需要重點確認各類原材料的性質(zhì)與特點，例如，泄漏性與腐蝕性是化學工藝較容易出現(xiàn)的常見特點，因此在選取設備時，需要對廢渣、廢水與廢氣等化工生產(chǎn)附帶產(chǎn)物的處理技術方法予以充分考慮，并細致檢查設備儀器的密閉性與壓力承載性能等。

1.4 確定化學反應

在化學材料相同的情況下，提供的反應條件不同，發(fā)生的化學反應也不同，從而得到的產(chǎn)物與質(zhì)量也是各不相同的，因此，要保證化工生產(chǎn)的準確性，需明確具體的化學反應類型，并對給予的反應條件作出詳細規(guī)定，通過提高材料的反應程度與條件水平，進一步提高化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。在確定化學反應時，需著重考量材料的沸點、熔點等影響因素，選取并把控適宜的化學條件，這對化學反應最終產(chǎn)物的實際性能具有決定性作用[2]。

1.5 提煉化學產(chǎn)物

提煉化工產(chǎn)物需要以預先的生產(chǎn)目的為基準，是整個生產(chǎn)過程中的一項關鍵環(huán)節(jié)，萃取、蒸餾與吸附等都是提煉化工產(chǎn)品的主要技術手段，除此以外，結晶提煉也較為常見。從化工生產(chǎn)的基本性質(zhì)來看，需求產(chǎn)物不同，與之對應的提煉過程與使用的技術手段也是差異較大的，要確保提煉作業(yè)的合理性，需綜合考量產(chǎn)物的化學性質(zhì)與物理性狀特點等。在提煉產(chǎn)物的過程中，可以循環(huán)利用溶劑材料與未充分反應的原材料等，提高利用率，最大程度上節(jié)約生產(chǎn)作業(yè)成本投入。

1.6 處理化工廢物

在提煉完所需的化學產(chǎn)物后，還會遺存部分廢渣、廢氣與廢水等沒有應用價值的物質(zhì)，安全處理此類化工廢物是化學工程化工生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)。由于此類廢料產(chǎn)物是經(jīng)由或多或少的化學反應過程而形成的，因此不可避免會具有一定的危險性與有害性，廢物處理作業(yè)環(huán)節(jié)的主要目的是將廢物進行轉化，有效降低或消除危害。

2 化學工程中化工生產(chǎn)工藝的優(yōu)化策略

2.1 提升智能化工藝水平

科學優(yōu)化化學工程的生產(chǎn)工藝需要以原有的化工技術與作業(yè)條件為基礎，對各類化學反應的基本條件、反應原理予以深入研究與準確分析，技術的選取與運用應貼合生產(chǎn)工作的實際環(huán)境，能夠便利地獲取所需原料，適當簡化工藝技術，提高全生產(chǎn)流程的產(chǎn)率。例如，在合成乙烯的生產(chǎn)過程中，乙烯的獲取可以通過石油品的裂解、乙醇脫水或碳鏈斷裂等多種方式方法，要判斷或評估選取的技術手段或工藝流程是否合適，主要標準是對充分考量化工生產(chǎn)作業(yè)過程，優(yōu)質(zhì)的工藝技術能夠使用最少的產(chǎn)品原料、產(chǎn)出質(zhì)量最好的化工產(chǎn)品，且產(chǎn)生最少的廢料殘渣[3]。

設備性能是影響化學工程生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵因素，因此現(xiàn)代化工企業(yè)，可以充分利用先進智能化的技術手段與工藝設備，或是改進、升級與整合現(xiàn)有的設備設施與化工生產(chǎn)線，將原料發(fā)生化學反應的時間有效縮短。靈活運用智能化的儀器設備與控制系統(tǒng)，管理人員可以根據(jù)生產(chǎn)過程的實際情況，合理設定設備的運行參數(shù)，并隨著反應的進行程度隨時控制智能化的控制系統(tǒng)，或發(fā)出指令，實現(xiàn)原材料的自動化精準投放。除此以外，還可以設置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，跟蹤監(jiān)控整個生產(chǎn)流程的各個工藝環(huán)節(jié)，確保能夠妥善徹底地處理廢渣、廢氣與（下轉第71頁）（上接第69頁）廢料等。

2.2 優(yōu)化生產(chǎn)工藝

對于化學工程的化工生產(chǎn)作業(yè)來說，優(yōu)化生產(chǎn)技術工藝有利于提高化學反應的條件水平，從而實現(xiàn)對廢品產(chǎn)出率的有效把控。要在實際的生產(chǎn)作業(yè)中將產(chǎn)品產(chǎn)出率與質(zhì)量層次進一步提高，化工企業(yè)可以將以下三方面作為著手點，一是選擇采購質(zhì)量達標的原材料，嚴格把控材料的使用性能與基本品質(zhì)，二是為充分發(fā)生化學反應準備齊全的材料與輔助設施，包括催化劑與容器器皿等。三是對化學反應設備的合理選擇，科學衡量技術工藝的使用優(yōu)勢，與自身產(chǎn)品生產(chǎn)的實際特點，保障化學反應整個過程的連續(xù)性。

化工企業(yè)可以積極引進先進的機械設備與工藝技術，將國外進口的優(yōu)質(zhì)工藝充分融入到化工工程的生產(chǎn)線作業(yè)中，或是向優(yōu)秀的企業(yè)學習，借鑒其現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術與產(chǎn)品處理工藝等，針對新技術、新設備與新工藝的應用開展相關的技術培訓工作，并與國外先進的化工企業(yè)保持良好的合作，構建合作共贏的發(fā)展渠道，一方面有利于向國際市場推銷本土化的化工產(chǎn)品，另一方面，還可以促使自身化工工程生產(chǎn)流程與工藝技術水平的穩(wěn)步提升，不斷改進現(xiàn)有的生產(chǎn)作業(yè)模式與工藝水準，加強企業(yè)的生產(chǎn)能力與經(jīng)營能力。

2.3 加強廢物處理

處理化學品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物是化學工程中的一項重要環(huán)節(jié)，我國現(xiàn)行法律條例對化工生產(chǎn)的廢物處理具有明確規(guī)定，對于有毒的污染物或重金屬，不能向江河湖泊等自然環(huán)境中直接排放，化學生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有毒廢氣等也不能直接排放到大氣中，必須經(jīng)過一系列的無害化處理。要排放帶有污染物質(zhì)的水質(zhì)，必須采取有效的化學處理手段予以統(tǒng)一處理，經(jīng)過質(zhì)檢檢測，確定各項參數(shù)指標達到標準要求后，再通過專門的運輸渠道向自然環(huán)境中予以排放。

2.4 減少動力能耗

電機拖動系統(tǒng)是化學工程化工生產(chǎn)作業(yè)中應用的常用系統(tǒng)，其普遍需要消耗較多的電力能源。設置變頻節(jié)能調(diào)速裝置能夠?qū)㈤y門的動態(tài)調(diào)節(jié)予以有效改善，達到節(jié)約電能的目的，并通過變頻控制模式保障整個生產(chǎn)流程的順利進行。同時，熱力能源也是促進化學反應常用的家屬條件，要避免熱能的過量消耗，也可科學改造原有的供熱系統(tǒng)，將組合裝置予以優(yōu)化。

3 結束語

化工生產(chǎn)是化學工程的核心流程，也是企業(yè)經(jīng)營的重點作業(yè)環(huán)節(jié)，針對性地優(yōu)化生產(chǎn)工藝不僅有利于環(huán)境污染問題的合理解決，還能夠促使生產(chǎn)效率的大幅提升，保障化學工程工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]章夢軍.化學工程工藝中綠色化工技術的應用[J].化工設計通訊，2019，45（12）：130-131.

[2]申家慧，樊學勇，魏立.化學工程中化工生產(chǎn)工藝探討[J].化工管理，2019（31）：116-117.

[3]田冠杰.化學工程與工藝中的節(jié)能分析[J].現(xiàn)代鹽化工，2019，46（05）：57-58.