摘要:目前,随着当前人们对于环保理念的不断关注,化工生产工艺也受到了较大的挑战,在节能环保、节能减排等理念的推动下,越来越多的技术人员也开始投入到绿色环保化学工艺中,这对于避免化工生产对于自然环境所造成的伤害是有着较大的实施意义的。
关键词:化学工程;化工生产;工艺解析
1化学生产中存在的主要问题
1.1生产环节严重脱节
在实际化学产品生产加工中,大多数情况下,往往都会存在生产环节严重脱节的现象,而该情况的出现,会导致一些化学产品质量问题存在,所以生产环节的连贯性非常重要。因此,对于化工企业而言,必须要明确认识到这点,而且制定出科学的解决措施,提高资源有效利用率以及产品质量。
1.2生产效率不高
企业是否能够赢得更多的经济效益,关键取决于生产效率。就当前国内和国外的化工行业发展情况来看,尽管国内企业发展迅速,但是与一些欧美发达国家相比,在生产效率方面仍旧存在很大的差距,而导致该情况的原因有多种,例如:化工生产设备质量不合格、反应条件不充分等,以上这些问题,都限制了化工企业的投资回报效益。
1.3导致环境污染
绿色化学概念来源于化工行业的污染,因为生产技术、生产设备等多方面原因,造成我国许多化工企业在化工产品生产加工中出现一些导致环境污染的问题,其中,重金属污染是最典型的。作为化工企业,将反应不充分的化学原材料排放到水利,使水质被污染,水中生物无法生存,并且水域附近的土壤,也因其受到污染,空气质量显著降低,对人们的生活造成直接的影响。
2化工生产流程
化工生产工艺并非专指化学反应这一环,严格来说其还涉及到了原材料采购、存放、原材料预处理、设备选择、化学反应选择、成品精制以及三废处理组成的。因为这是一个科学统一的流程,彼此不可分割,每个环节都有对应的生产工艺要求,更有一些注意事项。下边笔者展开叙述。
2.1原料的选择
原料的选择是化工生产的前置工作,是一个大学问,要综合考虑成本、安全以及目前生产设备状态。
2.1.1利润最大化
企业最终目的是利润最大化,化工生产也是如此,因此需要选择成本最低的原材料。笔者认为很多生活垃圾可以成为原材料,经过化学再利用,产出生活所需产品来。例如生活中常见的废塑料就可以成为一些塑料容器的原材料,当然考虑到成品的安全性,笔者不建议用废塑料来生产一些食品、药品的容器。但是利用废塑料二次化工生产出外包装等聚乙烯产品还是可行的。
2.1.2安全性
一样的化学成品可以通过多种原料通过不同形式化学反应而获得,因此笔者认为在考虑利润最大化同时,要充分考虑制取成品过程中化学反应的安全性,其要从源头把控,那就是具体考虑原材料的安全性。比如玻璃生产中,原材料就有很多,其涉及到的成本,生产安全性以及产出成品的比例各有不同。在成品产量相似的基础上,要选择价格较低而安全性又较高的原材料。再者安全性也是存储时考虑的主要因素,避免因原材料不正确储存使得彼此间发生化学反应,因此原材料入库之后要按照规定的标准来进行储存,避免原料混放,对水敏感的原材料要远离水源最好独立真空干燥存放。这是保证原材料安全的前提。只有原材料安全,才有接下来的预处理环节。
当然,在选择原材料时,第一步是要先考虑企业的生产线状态,比如具备什么样的反应容器,能给予什么样的温度环境或者压力环境。如果选择原材料时,不考虑企业生产线状况,最终只能导致采购成本的浪费。
2.2原料预处理
原材料预处理包括粉碎、干燥、加湿、净化、除尘等等。预处理环节决定了接下来的化学反应的程度,因此预处理必须按照标准进行,以保证原材料利用最大化。比如粉碎过程,颗粒越大溶解时间越长,因此需要粉碎的原材料,需要尽量保证颗粒最小,这样不仅能提高化学反应速度节省时间,还能保证产出最大化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆又例如除尘,必须按照要求操作到位,才能保证接下来的化学反应环节彻底高效。
2.3设备选型要科学合理
设备型号不同,功能不同,因此必须充分考虑原材料性质以及化学反应种类,具体地选择相应的设备。比如考虑到抗腐蚀性就非常重要。化工生产中的泄露,大部分都是因为设备腐蚀而导致的。另外,在化学反应中会有废水废气废渣产生,而废气会产生压力。因此如果生产项目的化学反应会产生大量气体,就要充分考虑设备的压力因素。
2.4选择合适的化学反应
一样的原料不一样的化学反应,生产出来的成品种类和质量也不尽相同。因此,提高化学反应程度,是提升劳动生产率的关键。当然,溶剂、沸点、熔点等化学物质的性质分析也非常重要。也就是说,这些原材料特性是选择化学反应的基础。
2.5成品精制
成品精制包括蒸馏、精馏、萃取、吸收、吸附、结晶等等。不同的操作会有不同的结果,要考虑到成品的熔点、溶点、吸收、挥发等特性,进行有目的的选择。在这个过程中,要尽力保证原料、溶剂的循环利用,从而降低企业成本。
3化学工程中化工生产的工艺
3.1注重改善反应环境和条件
化学工业作为工业的重要组成部分,化工工业本身和人们的实际生活之间就有着紧密的联系,在这样的背景下,不断优化化学工程中化工生产的工艺技术有着十分重要的意义。那么,在实际的化工生产中,就要注重积极改善工艺反应的环境和条件,这作为化学工程中的起始工程,只有不断优化反应条件和环境,才能够更好的提升化工生产过程中的产率。尤其对于反应条件来说,其不仅直接影响到化工生产工作的顺利开展,还直接影响着化工生产的产率,只有不断优化反应条件,才能够更好的达到高效生产、减少废弃物的效果。那么,这就需要不断提升化工生产中的反应条件,催化剂可以有效的缩短反应的时间,减小反应能垒,增加反应速率。这就需要不断改善反应的条件,积极应用能够催发反应的催化剂,提升反应过程的效率,减少化工生产中废弃物的产生,实现提升生产效率、保护环境的双重目标。
3.2保证合理处理废弃物
通过对化学工程中,化工生产工艺的深入分析和探究,还要这种合理的处理废弃物,因为在化学品生产中,尽管反应的条件和环境十分重要,但对于废弃物的处理也是一个重要的环节。我国作为世界人口第一大国,这导致人均所占有的资源有限,在这样的背景下,化工生产工作更要注重走可持续发展的道路,注重不断优化化学生产工艺流程,合理处理废弃物,杜绝污染问题。结合我国相关法律规定的要求,对于化工生产过程中的重金属物质以及有毒物质等,绝对不能直接排放到自然环境中。对于废气、废水等都需要在经过适当的处理之后,才能够进行排放,比如在化工生产中废水排放时,可以应用化学综合化工工艺,利用化学反应中的基本原理,通过沉淀的方式将废水中的重金属进行沉淀,减轻其危害性。
3.3优化化工生产工艺技术
在化学工程中化工生产工艺优化过程中,不仅需要改善反应的环境和条件,保障合理处理废弃物,还要注重优化化工生产工艺技术,对化工反应的一系列反应条件和原理进行深入分析和探究。比如:在乙烯合成中,可用的合成方式有着很多种,可以裂解石油品,也可以将乙醇脱水,还能够将长的碳链断裂成短的碳链。在出现多种生产工艺技术的时候,就需要结合工程生产的现状,对几种生产方式进行深入研究和分析,探究哪种生产工艺能够更节省能源,哪种生产工艺的原料来源更加广泛,实现化工生产工艺流程设计的最优化。
4结束语
总之,化学工程的化工生产是由不同的生产流程和工艺组成,从原料的选择到最终的成品提纯精制和三废的处理,实现了企业生产效益和社会效益的最大化。其中化学反应一环和三废处理最为重要。化学反应一环决定了具体的生产效率和投入产出,而三废处理涉及到了社会效益。化学反应当中,考虑到目前我国现状,建议提升化学反应条件的基础上,对应地改善设备,以保证生产效率的提升。
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[3]张蕾.关于化学工程中化工生产的工艺的分析[J].西部皮革,2016,38(24):30.
论文作者:耿钰淞,王立成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/30
标签:化工论文; 化学反应论文; 原材料论文; 化学工程论文; 生产工艺论文; 成品论文; 条件论文; 《基层建设》2019年第11期论文;