闡述化學工程與工藝中的節能技術

摘要：節能理念在化學工程工藝中的應用協調了化工行業生產經濟增長與保護環境之間的關系。這對于我國社會經濟發展的模式具有重要的意義。在未來，將先進的生產技術及生產設備應用到化學工業中，在確保我國經濟快速增長的前提下，對自然資源同樣進行了保護。

關鍵詞：可持續發展;化學工程與工藝;節能

1化學工程與工藝的綜合概述

化學工程與工藝可以簡稱為化工，其研究的主要重點是化工企業生產以及化學反應過程的基本化學規律。煤礦的開采、金屬的冶煉、食品安全以及印刷工藝都離不開化工技術。化學的基本規律能夠應用到大型生產裝置及設計上。時代的發展，使得化學工程與工藝出現了新的研究方向，如化工生產技術的綠色化研究等。節能技術在化學工程工藝中的應用，強調在化學生產的過程中必須使用無毒、無害的化學原料，同時對自然環境不能造成嚴重的污染。盡可能使用綠色的化學生產工藝，降低化工生產過程中的自然資源消耗，構建可持續生態環境發展，實現可持續發展的基本理念，協調人的經濟發展與自然環境之間的關系。因此，以化學知識規律為背景的新興行業發展較為迅速，如人們最關心的半導體行業發展，從另一方來說促進了化學工業的變革。

2化學工程與工藝的節能現狀

在化學工程與工藝發展的過程中，對于參與化學反應的原料需要按照綠色化學的標準進行選擇。例如提取石油副產品的過程中，過去常常使用氫化反應對石油的產物進行處理。氫化反應會產生大量的熱量，化學反應過程后的產物性質較為活躍，容易與氧氣進行氧化反應，生成物又會變成新的化學物質。因此，在提取石油副產物生產的過程中單純使用氫化反應并不能達到很好的生產效果。如果想要提升生產原料在化學工程工藝的重要性，就需要創新化學生產技術，選擇反應較為完全的催化技術，降低化學工業生產的成本，同時減少能源的消耗。上述的例子表明，實現化學工程與工藝的綠色化需要有先進的生產技術為前提，人們在綠色化學反應的過程中需要做更多的嘗試與實驗，才能推動化學工程與工藝的顯著發展。當前，我國雖然在無毒催化劑、高效催化劑的研究上已經取得了顯著的成果，但是還遠遠不能滿足化學工程飛速發展的需要，在研究的過程中也存在不少問題。但是這些研究工作將會推動化工行業進行質的變化，符合社會構建能源節約型、環保社會、實現低碳經濟發展模式的偉大構想，對于改善居民的生存環境與推動行業的發展具有重要的意義[1-2]。

3化學工程與工藝的節能重要性分析

通過對過去的化學工程與工藝進行分析，在過去的化學反應過程中，化學反應后產生的有害物質處理技術較為落后。如果不能對有毒物質進行處理，必然對人的生活環境造成破壞，而且加重了化學有毒物質處理的成本，最后的處理結果往往不盡如人意[3]。將節能技術應用到化學工程與工藝的過程中，在有效處理有毒、有害物質的同時，降低了化學工業生產的成本，達到節能減排的終極目標。化學反應原料的正確選擇對于化學反應過程至關重要。因為這會涉及以后的化學生產工藝技術。而節能技術在化學工程工藝的應用，能夠從化學反應的源頭出發，從而保證化學過程的科學性及原料選擇的規范性。

4化學工程與工藝中的節能策略研究

4.1及時更新化學生產設備

化學設備的整體性能關乎整個化學反應的過程，并且與化學反應過程中的能源消耗有著密切的關系，要盡可能使用制冷效率、換熱效率較高的反應設備。以化學反應過程中所需要的分離提純設備為例，在實驗室或者制備車間都存在不少不合規格的分離裝置，不合格的分離裝置應用到生產過程中會導致分離提純效果不佳，在一定程度上降低了化學原料使用率。如果化學實驗過程中發現分離的物質不夠純凈時，勢必會進行第二次提純，這樣消耗的能源就會增加，所以必須選擇合理的化學分離裝置。在化學工程工藝中需要使用到很多的實驗儀器，長時間使用這些實驗儀器會沾滿污垢，或者部分化學儀器已經出現了腐蝕。如果不及時清洗化學設備中存在的污垢就會使得化學設備的反應速率下降，能源的消耗增加，所以要及時對參與化學反應之后的設備進行清洗，加強對化學實驗儀器的養護。

4.2優化化學生產工藝

化學工業的發展經歷了漫長的發展歷程。在化學行業發展的初期，人們對環境保護還沒有形成足夠的重視。這也是化學生產污染環境的重要原因。自然資源的浪費、水資源短缺、居民生存環境差已經成為化學行業發展的重要阻礙，研究化學工程與工藝的節能成為亟待人們解決的問題。就當前而言，如果要實現化學工程工藝中的節能，首先需要對化學反應的新技術進行合理開發，從源頭上對化學反應造成的污染進行治理。其次是打造循環生態經濟，實現可持續發展的目標。

化學生產工藝是整個化學反應的核心內容。工藝的選擇與化學生產是否綠色環保有著緊密的聯系。首先，在化學反應前應該詳細記錄化學反應所處的外在條件，嚴格控制化學反應所需要的溫度，這樣才能讓化學反應充分進行，提高原料的利用率。其次，減少化學反應副產物的出現。最后，要對需要吸熱的化學反應進行合理控制，在滿足化學反應的基本需要外，還應該合理降低提供的熱量。

4.3控制能源消耗

在化學反應過程中不可避免的是化學原料使用不完全的情況，原料反應不完全與化學反應所處的外部條件或者化學反應過程中使用的催化劑息息相關。通過合理的化學生產技術能夠降低生產過程中的能源消耗，提高自然資源的循環利用能夠促進循環經濟發展的模式。對于化學反應中供熱的裝置來說，要從環保的角度對整個化學反應的生產過程及環節進行整體優化，對參與反應的資源利用進行合理配置。生產原料投入量大，最終生成物產出較小是化學行業生產面臨的重要問題，在化學反應中使用新的生產技術能夠有效提高化學工業的產出率，降低生產過程中所需要的成本，從另一方面來說也提高了企業的經濟效益。

5結語

本文以化學工程與工藝中的節能分析為題進行探究，從化學工程與工藝的綜合概述、化學工程與工藝的節能重要性分析、化學工程與工藝中的節能策略研究3方面進行綜合分析研究，強調了化學工程與工藝中節能的重要性。社會的經濟增長離不開化工行業的支撐。但不容忽視的是化學工業在飛速發展的同時對自然環境造成了嚴重的破壞。因此，在化學工業中貫穿節能的理念可以節能減排，同時實現了可持續發展的目標。

參考文獻：

[1]周寶祥，胡杰.綠色化學工程工藝對化學工程節能的促進作用[J].化工設計通訊，2019（2）：44-45.

[2]咸婷婷.綠色化學工程工藝對化學工程節能的促進作用分析[J].化工設計通訊，2018（11）：65-67.

[3]王洪亮.綠色化學工程工藝對化學工程節能的促進作用[J].信息記錄材料，2018（12）：78-79.

作者簡介：翟創彥（1983年09月-）男，碩士，主要從事化學工程工作。