孫楓(本溪市化學工業學校, 遼寧 本溪 117000)
化工生產工藝研究
孫楓(本溪市化學工業學校, 遼寧 本溪 117000)
近年來,我國化工行業迅猛發展,化工生產技術也迅速更新換代。而化工生產工藝作為化工生產中的重中之重,其直接關系到化工原材料的利用率高低、化工產品的質量好壞、生產污染對環境及生活的危害程度等問題,因此,研究如何強化和創新化工生產工藝顯得尤為關鍵。本文分析了我國化工行業的現存問題,在此基礎上給出了提高化工生產工藝的有效途徑。
化工生產;生產工藝;現存問題;有效途徑
(1)化工生產產率偏低 我國化工行業雖然取得了一定成績,然而與西方發達國家相比其產率依然較低。由于化工生產針對溫度和壓力等條件要求較高,因此要求化工生產設備必須達到先進水平。然而我國許多化工企業為節約成本,大都應用老舊設備進行生產,化工生產時經常出現反應不充分、原料浪費嚴重、生產效率低下等問題,造成資源和能源的浪費,導致我國化工生產總體產率偏低。
(2)化工生產污染嚴重 我國近年來的空氣污染和環境污染異常嚴重,究其原因與化工生產環保能力低下不無關聯,在諸多化工生產行業中,尤其以造紙、印刷、紡織、印染、重金屬生產等行業對于環境的污染最為嚴重,有些污染甚至觸目驚心。許多企業由于生產規模較小,人力、物力、財力有限,污染物沒有得到處理就直接進行排放,這些行業產生的廢水、廢氣、廢棄物等污染物通常都重金屬嚴重超標,對環境會造成無法估量的危害,給人類的飲水安全、土壤質量、生態環境等都不同程度的帶來嚴重影響,導致我國環境污染指數迅速升高。
(3)化工生產無法連續 化工生產如果能夠保持連續性生產,任何行業都能夠極大程度地節省人力、物力和財力,并能有效地利用好資源和能源。然而,我國化工生產行業由于單純追求利潤,不進行設備更新換代,不注重改進生產工藝等,造成連續性生產程度不高,生產過程經常脫節中斷,影響化學產品質量,浪費化工生產原材料等,給化工生產造成不良影響。
(1)提高化工反應技術裝置 化工生產過程中,化工反應技術和反應條件是基礎環節,同時也是提高化工生產工藝質量的關鍵。化學反應條件充分才能確保達到預期反應結果,有效提高反應效率,降低廢料產生率。例如精餾塔里的作用力變化過程中,回流比降低。但通過熱泵蒸餾等技術可以降低分離過程的能量損耗。反應壓力降低時,氣態反應物壓縮作用隨之明顯降低。吸熱的反應溫度下降過程中,供熱溫度隨之降低,從而可以限制副反應產生,降低產品反應與分離時的能耗損失。應用高效填料與傳熱裝置,可以使傳熱性能、轉換效率得以提升。應用新型隔熱材料能夠降低熱能損失,因此應盡量應用高效節能設備。同時要求反應條件時材料齊全,質量達標,催化劑、反應器皿、反應設備等準備充分,從而確保化工生產能夠高效運行,降低廢水、廢氣、廢渣的產生,實現相對環保生產。
(2)降低化工生產動力能耗 化工生產通常都會使用電機拖動系統,然而該系統耗電較大,為了節能通常會應用變頻控制的方法進行調速。變頻節能調速能夠有效改善閥門靜態調節技術,促使電機拖動系統的輸入輸出可以始終保持動態平衡狀態,從而在化工工藝中達到降低電能能耗的目的。此外,化工生產中通常也會對供熱系統進行升級改造。化工工藝的操作通常需要消耗大量熱能,通過熱能實現反應,具體對供熱系統進行升級改造時,不能以傳統單套裝置為基準,而應對全套組合裝置全部進行優化升級,從而在源頭上徹底解決“高熱低用”現象,實現熱能源的科學有效應用。
(3)優化化工生產工藝技術 優化化工生產工藝技術首先應探究化工反應的各種反應條件及其原理。例如乙烯包括裂解石油品、乙醇脫水、長碳鏈斷裂為短碳鏈等多種合成方式,此時就應探究何種方式最能節約能源,最宜獲取原料,何種工藝流程產率和經濟效益最高等。原料不同生產方式也有所區別,因此要根據實際情況選擇工藝流程,確保工藝流程符合工業化生產需求,從而確保化工生產的高效運行和綠色環保。換而言之,必須結合化工生產現狀,創新化工生產工藝。
(4)科學處理化工廢棄物品 化工生產的反應條件及其反應環境雖然重要,然而廢棄物品處理同樣關鍵。只有科學處理化工廢棄物才能有效避免環境污染。我國法律明顯規定,化工生產所產生的重金屬及其有毒污染物絕對不能直接向江河湖泊中排放,有毒廢氣應經過處理后方可到大氣中排放,被污染水質必須嚴格進行化學處理達到標準指標后方可通過專用渠道向自然環境中排放。最簡單的做法是應用基本反映而后沉淀的方式,把重金屬離子轉變為化合物進行沉淀,降低其危害程度,廢氣則需在排放裝置中部、頂端設置有效的處理系統對有毒粉塵氣體進行過濾。
隨著環保和節能減排等理念的發展,要求化工生產企業必須不斷強化和創新化工生產工藝,從而在提高化工生產效率的基礎上,保證化工生產達到環保和節能減排的要求,實現科學合理生產,解決化工生產中的污染問題。
[1] 張安.化工生產工藝流程評價的研究[J].河南化工.2011.(02).
[2] 付佳程.淺析化工企業存在的隱患及相應措施[J].江西化工.2011(02).
孫楓(1959- ),男,本科,學士學位,高級講師,研究方向:化工工藝及教學。