化學(xué)工程中的化工生產(chǎn)工藝

王菲菲 張德展

摘 要：自改革開放以來，作為化學(xué)工程中重要組成部分的化工生產(chǎn)工藝，在幾代人的不斷努力下，取得了傲人的成績，對推動我國國民經(jīng)濟增長，起到了至關(guān)重要的作用，然而，在地球環(huán)境日益惡化的今天，化工生產(chǎn)工藝遇到了發(fā)展上的巨大問題，由于其耗能量大、廢物危害性大，對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，所以，優(yōu)化化工生產(chǎn)工藝將成為相關(guān)從業(yè)人員亟需解決的重要問題。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程；化工；生產(chǎn)工藝

引言

在進行化工生產(chǎn)的過程中必須要重視安全問題，確保每一個操作環(huán)節(jié)的安全運行，要及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的各種安全隱患，要正視問題，并及時解決問題。可以說，保證化工安全生產(chǎn)，對企業(yè)的可持續(xù)經(jīng)營發(fā)展和企業(yè)職工的人身安全起著重要的作用。

一、化工工藝生產(chǎn)流程的原則

化學(xué)工藝是化學(xué)工程中非常重要的環(huán)節(jié)，化學(xué)工藝是否順利完成關(guān)系著工作能否繼續(xù)。化工生產(chǎn)工藝通常是為了滿足生產(chǎn)需求而進行的，其主要的步驟是各個單元的操作組合、設(shè)備的順序連接以及具體內(nèi)容的確定等。另外，化工生產(chǎn)工藝的流程需要通過將整個流程用圖解的方式展現(xiàn)出來，從而能夠更加清楚地展現(xiàn)。

化工生產(chǎn)的過程中，工藝流程保證產(chǎn)品的規(guī)格以及產(chǎn)品的性能必須符合生產(chǎn)要求。因此，化工生產(chǎn)的過程中需要使用最為符合的原材料，采取現(xiàn)代化的技術(shù)和生產(chǎn)方式，整個流程需要體現(xiàn)產(chǎn)量大、低耗能、低成本的特點。另外，化工工藝在生產(chǎn)時需要遵循一定的生產(chǎn)規(guī)則，首先，化工工藝生產(chǎn)時必須增加反應(yīng)的轉(zhuǎn)換率，降低生產(chǎn)造成的浪費。因此，化工流程需要不斷地提高自身的技術(shù)。另外，化工流程中需要設(shè)置回收、分離的技術(shù)，對在化工生產(chǎn)流程中使用的原料進行回收，同時也對工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的其他可用物質(zhì)進行回收利用。其次，化學(xué)反應(yīng)自身會產(chǎn)生冷熱現(xiàn)象，化學(xué)工藝進行的過程中需要合理地進行熱量和冷卻分配，將工藝內(nèi)部產(chǎn)生的熱量利用起來，從而降低外部的熱能供應(yīng)或者冷卻工藝。同時，化工工藝在生產(chǎn)的過程中需要保證設(shè)備的可用性以及工藝的彈性，從而能夠保證工藝流程的彈性，為工藝自身的調(diào)節(jié)留出足夠的空間。

二、化工生產(chǎn)工藝流程

2.1原材料處理

要想保障化工工程的順利完成就必須要對原材料進行預(yù)先處理。預(yù)處理方式較多，一般情況下，針對不同狀態(tài)的材料，處理方式也都各不相同。處理氣體材料時，多采用的是凈化與加壓加溫進行處理；處理固體材料時，多采用溶解、融合、及粉碎處理；處理液體材料時，通常經(jīng)過過濾、蒸發(fā)等處理方式。但是，對化學(xué)反應(yīng)而言，大部分反應(yīng)根本無法對反應(yīng)物進行消耗，尤其是在化工生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)，更是如此，所以，在化學(xué)生產(chǎn)工藝中，原材料預(yù)處理環(huán)節(jié)有著不可忽視重要作用。

2.2多項化學(xué)反應(yīng)

在化工生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)是決定最終產(chǎn)物生成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但由于化學(xué)反應(yīng)種類較多，且其分為放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)兩種，因此，在實際化學(xué)處理中其所需條件也都不同，一些化學(xué)反應(yīng)需要降溫，一些化學(xué)反應(yīng)需要加溫。不僅如此，不同化學(xué)反應(yīng)還用考慮不同催化劑等多種注意事項。

2.3分離、精制產(chǎn)物

經(jīng)過各項前期準(zhǔn)備，原材料預(yù)處理及多項化學(xué)反應(yīng)后，得到了初步的化學(xué)產(chǎn)物。但一般情況下，該類產(chǎn)物并不是化學(xué)工程中需要的最終產(chǎn)物，要對其進行進一步的分離與精制才能得到最終需要的產(chǎn)物。而在分離后的產(chǎn)物中存在的雜質(zhì)仍存在一定價值，可對其進行回收再利用。所以，在分離產(chǎn)物后不應(yīng)將雜質(zhì)作為廢品處理。

三、化學(xué)工程中的化工生產(chǎn)工藝

3.1改善化工生產(chǎn)的反應(yīng)環(huán)境

化學(xué)反應(yīng)過程對周邊環(huán)境的變化非常敏感，一旦環(huán)境條件變化，非常有可能導(dǎo)致大量副產(chǎn)物的產(chǎn)生。因此在生產(chǎn)過程中通過改善化工生產(chǎn)的反應(yīng)環(huán)境，可以減少生產(chǎn)時間，同時可以控制廢物的產(chǎn)生。在化學(xué)反應(yīng)中，催化劑的使用以及反應(yīng)條件的控制是非常重要的內(nèi)容。因此，改善生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)環(huán)境，對于促進綠色生產(chǎn)的發(fā)展也具有積極的意義。

3.2改善排污以及化工產(chǎn)物的處理流程

化工生產(chǎn)中會產(chǎn)生較多的有害物質(zhì)，因此需要對產(chǎn)物進行一定的處理，從而能有效避免對環(huán)境造成損害。當(dāng)前，在化工生產(chǎn)中，大多數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物不能直接外排，因此需要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實際情況，對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行控制，同時還應(yīng)該積極利用相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理，通過合理處理控制廢物的含量，以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，降低化工生產(chǎn)對環(huán)境造成的影響。

3.3充分利用化學(xué)生產(chǎn)的積極作用

通過化學(xué)反應(yīng)可以改變原有物質(zhì)的組成成分，從而合成新的物質(zhì)。在化工生產(chǎn)中應(yīng)該積極利用相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，從而提高生產(chǎn)效率以及化學(xué)生產(chǎn)的綜合效益。提高化學(xué)生產(chǎn)的利用率也是現(xiàn)代化學(xué)工程發(fā)展的重要內(nèi)容。

3.4改善化工生產(chǎn)工藝

在改善化工生產(chǎn)工藝的過程中，除了改善反應(yīng)環(huán)境提高生產(chǎn)效益，還應(yīng)該積極的對化工生產(chǎn)工藝進行改進。目前化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)是生產(chǎn)工藝技術(shù)，因此在生產(chǎn)過程中，保證生產(chǎn)工藝的科學(xué)性，才能真正實現(xiàn)對材料的節(jié)約以及生產(chǎn)過程中的安全性。同時還能通過采用綠色安全的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)模式，確保在生產(chǎn)過程中對材料進行正確使用，有效緩解化學(xué)生產(chǎn)中造成的環(huán)境污染問題。對化學(xué)生產(chǎn)的方式進行選擇時，應(yīng)該保證科學(xué)性良好，同時還應(yīng)該積極控制生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量，并積極做好廢料的處理工作，同時還應(yīng)該結(jié)合企業(yè)的基本情況進行相應(yīng)的調(diào)整，從而實現(xiàn)資源的節(jié)約。

3.5不斷發(fā)掘新的能源

當(dāng)前，我國的化工生產(chǎn)主要采用的依然是傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)方式，但傳統(tǒng)的化石燃料在生產(chǎn)過程中已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會的發(fā)展。另外，利用化石燃料進行生產(chǎn)不僅會對環(huán)境造成破壞，還會影響到人類的健康。因此需要加大對化工生產(chǎn)中可代替能源研究的力度，通過新型的能源，促進現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展。同時還應(yīng)該積極的對傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式進行優(yōu)化改進，從而降低傳統(tǒng)化工生產(chǎn)中對環(huán)境造成的污染。就目前而言，我國在化工生產(chǎn)中對新能源的探索已經(jīng)有了一定的發(fā)展。

3.6提高催化劑的利用率

在化工生產(chǎn)中，通過使用催化劑不僅可以提高化學(xué)反應(yīng)的速度，還能提高化學(xué)反應(yīng)的程度，從而有效降低化學(xué)反應(yīng)中副產(chǎn)物的生成，同時還能提高化工工藝的效益，從而有效減低生產(chǎn)中能源的浪費。由此可見催化劑對于化工生產(chǎn)具有非常重要的意義。因此，企業(yè)在生產(chǎn)過程中，應(yīng)該對催化劑的使用提高重視，通過不斷對催化劑的使用種類以及使用情況進行創(chuàng)新，來提高催化劑的使用率。

3.7做好廢水處理

化工廢水不同于一般污水，其中含有大量有毒污染物，其主要特點為：（1）污染物種類繁多；（2）BOD和COD含量較高。石油化工廢水中會含有有機酸、醛、醚、酮、醇和環(huán)氧化物等物質(zhì)，并且含量較高，因此化工廢水的重要特點就是BOD和COD含量較高。

物理化學(xué)處理法也是處理化工生產(chǎn)廢水的重要技術(shù)手段，主要是通過化學(xué)和物理方式的綜合應(yīng)用對廢水進行處理。一般通過先物理方式后化學(xué)方式的處理步驟對化工廢水中的有害物質(zhì)進行去除。通常化工生產(chǎn)廢水的處理分為三級：一級要求，BOD去除率在30%以上；二級要求， BOD、COD等物質(zhì)的去除在90%以上；三級處理更為嚴(yán)格，因此在實際進行廢水處理時，應(yīng)該根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，采用合理的方式，保證處理效果。

四、結(jié)束語

綜上所述，我國的化工工藝依然存在不足，因此必須加強優(yōu)化速度，減小對環(huán)境的危害，增加企業(yè)的經(jīng)濟收益。筆者相信，在相關(guān)從業(yè)人員的不斷努力下，未來的化學(xué)工程必然會對我國經(jīng)濟發(fā)展，起到更大的推動作用。

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