摘要：化学工程一般指的是为了实现某种效果,在理论前提下开展化学生产,或是把理论知识应用到现实的生产过程。现时期,化工产业除包含石油化工与催化制造一些基本的化工生产,还包含纳米技术与生物制药等一些现代化的化工生产。在现时期的化工行业当中仍重点以化石燃料为主,然而,燃烧的化石燃料不但会很大程度的对环境产生污染和破坏,并且也使可再生资源在不断减少。可以明显看出,这与人们大力倡导的绿色环境理念完全不符,可以说是背道而驰。所以,对于化工生产中所形成的环境污染,需进行及时有效的解决,以促进化工产业的可持续发展。
关键词：化学工程；化工生产；工艺
1化学工程中化工生产的问题分析
1.1化工生产效率相对较低
化学工业作为我国工业生产中占比较大的行业,可以说,一个国家的化学工业水平也在一定程度上体现了国家的经济与科学技术水平。但结合当前我国化学工程中化工生产的现状,可以发现其存在化工生产效率相对较低的问题,当中生产设备质量不达标以及生产技术较为落后等问题,都会直接导致化工生产工作无法达到预期的生产效果。在化工生产效率相对较低的同时,还会加剧对于自然环境的污染力度,比如当化工生产中反应器皿无法达到理想的化学反应温度,就会产生副产物,而大多副产物都具有较大的毒性以及刺激性气味。针对这种现象,其不仅会影响到广大生产人员的身体健康,还会影响生态环境的平衡性,且由于化学反应不充分,也会在一定程度上降低产品质量,影响企业的经济效益。
1.2化工生产环保能力较低
化学工业的可持续健康发展,会在一定程度上推进各行各业的发展,比如化学肥料就有效替代了传统的农家肥,虽然这能够意识农产品的产值,但也会在一定程度上形成资源浪费。且在化工生产过程中,其所排放出的废气、废水等,都会对周围的环境产生严重的影响和污染。根据相关的调查显示,目前化工生产就是引发自然环境污染的一个重要因素,尤其化学废料以及重金属污染问题十分严重。在对化工厂周围的水质进行抽样检测后,会发现大多数的水样都存在污染物严重超标的情况,这会严重影响周围水源的生态平衡,而被污染的土壤会间接影响到周围的土壤,直接破坏整个区域的生态平衡性。并且还有部分化工企业为了能够获取更多的经济效益,控制化工生产的成本,就出现没有将工业废料处理就排出的情况,从而造成严重的、大范围的化工污染。
2化工生产流程
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。
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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。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。
2.6废水废渣废气处理
在成品出现的同时,也产生了相应的废水废气和废渣。这些物质是化学反应过程中生成的,都有不同程度的危害性,降低这三种物质的生成,或者有效地降低这些物质的危害程度,也是化工生产中的重要步骤。
3优化化工生产工艺的有效方法
3.1改进化工生产工艺
在改进化工生产工艺前,应该分析研究化工反应中的每个反应条件及原理。例如:丙烯、乙醇脱水主要包括长碳链断裂为短碳链等不同化学反应,应该对各种化学反应进行研究,并且选择最佳的原材料。另外,还应该从节省和便利的角度出发,制定经济效益最大化的化学工艺。但因为不同的原料,其生产工艺是不同,所以在实际反应中应该结合实际情况合理地选择工艺流程,从而确保化学工艺可以满足化学工程需求以及化工的高效性。
3.2优化废弃化学原材料处理方法
废弃原材料的处理有误,势必会危害环境,不管是空气、土壤,还是水质都会受到影响,这也是为何最近几年大力提倡绿化化学的主要原因,而且我国也明令禁止在大自然中投放化学原材料,所以想要有效解决废气化工原材料的处理问题,首先要合理运用物理手段实施处理,例如:焚烧、粉碎等等。然后,可以借助水膜填料塔和碱液吸收,但化工企业还要考虑到化学废气原材料的特性以及种类等各种因素,根据实际情况选择适合的方式,以尽量降低对环境的危害程度。
结论
综上所述,在化学工程中化工生产是必不可少的环节,和化工行业发展息息相关。由于我国化工行业起步迟,技术水平受到制约,所以化工产品生产环节往往会存在诸多问题。化工企业需要保证各个化学生产环节的有效性,根据有关规范要求充分应用化学生产工艺,积极从国外引进最新的化工生产设备,提升化工生产中能源有效利用率,尽力改进环境及反应条件,不断提高有关化工生产工艺技术。总体来说,化工企业必须要采取适宜的方法来保证化工生产的正常开展。
参考文献：
[1]王杲,吴晶.关于化学工程中化工生产的工艺的分析[J].化工管理,2015,(18):167-167.
[2]李积云.化学工程中化工生产的工艺解析[J].中国石油和化工标准与质量,2017,(2):00149.
论文作者:鲍健
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
标签：化工论文; 原材料论文; 化学反应论文; 化学工程论文; 化学论文; 成品论文; 废气论文; 《基层建设》2019年第9期论文;