化学工程化工生产工艺探究.docx

化学工程化工生产工艺探究摘要：化学工程是研究化学工业生产中化学经过和物理经过的共同规律，涉及化工制造、生物工程、纳米技术等。首先介绍了化学工程的研究内容，然后分析了化工生产工艺流程、存在的问题和优化措施，最后指出将来发展趋势。关键词：化学工程；化工生产；工艺流程；优化措施；发展趋势随着科学技术进步，我国化学工程发展迅猛，化工生产行业具有良好的发展机遇。而在实际生产中，不仅会带来环境污染，还会危害工作人员的健康。针对这种情况，必须采用科学有效的措施改良生产工艺，既知足市场需求，又能提高企业竞争力，推动化工行业可持续发展。1化学工程的研究内容化学工程的研究内容如下：单元操作。化工生产的基本经过，主要有换热、吸收、整流、结晶、枯燥、萃取等，这些基本经过被称为单元操作，能够指导设备设计、产品生产、操作控制。化学反响工程。化工生产的核心就是化学反响，直接影响产品收率、生产成本等要素。20世纪中叶后，随着氧化、复原、硝化、反响器稳定性、反响相内传质传热等研究的开展，充实了化学工程的内容1。传递经过。该经过是单元操作、化学反响的基础，主要分为热量传递、质量传递、动量传递三种类型。此外，以气体的增湿减湿为例，同时存在两种或多种传递现象。化工热力学。主要研究传递经过的方向、极限，为经过分析提供数据支持，实现了理论研究和实际应用的严密结合。其他问题。以化工系统工程、经过动态学及控制为代表，随着生产规模扩大，资源能源消耗量增加，此时能量利用问题凸显出来，必须对生产设计和工艺操作进行优化。2化工生产工艺流程和存在的问题2.1工艺流程第一步，原料处理。化工生产之前，原料处理是一个重要环节，原料不同，处理方法也不同。其中，气体材料多采用净化、加压、加温等处理方法；固体材料多采用粉碎、溶解、融合等处理方法；液体材料多采用蒸发、过滤、沉淀等处理方法。第二步，化学反响。化学反响是化工生产中的关键环节，直接影响产品的质量。详细来讲，是以处理后的材料为对象，在一定的温度、压力等条件下进行反响，到达预期反响转化率和收率。目前常用的化学反响类型，主要是氧化、复原、聚合、焙烧、异构化等，获得目的产物或混合物。第三步，产品精制。经化学反响后，得到的产品纯度较低，此时就要进行分离和精制，将杂质、副产物去除，促使产品组成符合规格。值得注意的是，精制经过中的杂质和副产物，能够进行回收再利用，而不能直接作为废物处理2。2.2存在的问题第一，产品质量低下。在化工企业中，普遍存在重数量、轻质量的问题，不利于工艺水平的提升。首先，化学原料的反响不完全，不仅降低了产品质量，还会造成资源浪费。其次，生产设备的性能不过关，会增加废气、废水、废渣的产量，污染生态环境。以化肥生产为例，对温度和压力的要求高，假如反响器皿的温度不够，因反响不彻底就会产生三废。最后，化学生产工艺不连续，会影响生产进度，一旦前后生产环节相脱节，就会阻碍生产活动的进行。第二，环境污染毁坏。原料经化学反响后，生成的固体、气体具有一定毒性，不经处理直接排放，就会污染生态环境。个别化工企业在生产期间，为了提高经济效益，盲目降低成本，毒害物质处理不达标就排放，会造成空气污染、土壤污染、水体污染，甚至人体中毒事件。以印刷、造纸、纺织、金属等行业为例，生产期间易出现重金属超标现象，影响生态环境的可持续发展3。第三，管理力度缺乏。近年来，为了控制化工污染，实现人与自然和谐发展的目的，国家出台了多个法律法规，约束相关行业的行为，通过转变生产形式，走上绿色发展、节能环保的道路。在详细管理中，面对环境污染、生产安全、资源浪费等问题，相关部门的管理力度缺乏，管理措施流于形式，甚至存在睁一只眼、闭一只眼的情况。而化工企业单纯追求经济利润，没有使用先进设备和技术，忽视了安全、环境等要素，也会造成生产问题。3新形势下化工生产工艺的优化措施3.1改良生产工艺化工企业改良生产工艺，是实现可持续发展的必要途径，详细做法如下：第一，深化研究化工反响的原理和条件，以乙烯合成为例，能够采用裂解石油法，可以以采用乙醇脱水法。要求企业结合实际生产需求，选择合理的生产工艺，既能提高反响效率，又能降低生产成本。第二，严谨选择原料，应考虑到温度、压力、流速、性能等指标，具有耐温、耐压、耐磨、防腐等优势，避免发生破裂、损害、漏滴等问题。第三，合理布局设备，从平面、立体两个角度出发，提高安装精准度，为后续生产作业打下坚实基础4。3.2应用新型能源一直以来，我国化工生产使用的是传统化石燃料，缺点是燃烧效率低，且会造成环境污染，不知足新形势下的行业发展需求。对此，积极推广应用新型能源，例如电能、太阳能、地热能等，能够提高利用效率，有效保护生态环境。此外，配合使用新型催化剂，能够提高反响速度和程度，减少副产物的生成量，缓解能源浪费现象。3.3合理处理废弃物在化工生产期间，废弃物的处理也是一项关键工作。我国地域广阔，自然资源丰富，但人均占有量远低于世界平均水平。西方发达国家的工业发展，采用先污染后治理的道路，我国应该引以为戒，遵循以防为主、防治结合的原则。详细来讲，废弃物不能直接排放，必须根据法律规范进行处理；或者进行回收再利用。以废水处理为例，能够采用沉淀法，将重金属离子转化为化合物，进而降低废水的危害，避免造成土壤污染和水体污染。3.4降低动力损耗化工生产除了消耗能源外，还会造成动力损耗，降低动力损耗，能节省生产成本，提高经济效益。详细操作如下：一方面，采用变频技术，适当调宽节能调速的范围，能减小电机拖动系统的能源损耗。相比于传统工艺，变频技术的应用能够减小系统磨损，延长使用寿命，不管是输入阶段、还是输出阶段，均能保证系统的动态平衡。另一方面，改造供热系统，化工生产系统是多个设备的有机结合，其中供热系统是一个重点，通过升级和优化，可将系统散发的热量传送至各个设备，实现余热的再利用，避免发生高热低用现象，实现节能降耗目的。3.5加强生产管理在生产管理上，首先应该结合生产现状，制定完善的管理制度体系，明确岗位职责，实行生产质量负责制。其次编制合理的赏罚措施，用来激发员工的积极性，树立高度责任心，降低生产风险。最后落实设备的检修养护工作，动态监测运行工况，及时发现问题、解决问题，提高运行稳定性。4化学工程和生产工艺的将来发展趋势4.1学科纵深发展随着化学工程学科的发展，多相物系、高黏度流体、非牛顿型流体的传递规律，成为新的研究课题。针对化学反响中的多重定常稳定态问题进行研究，既能为反响器的设计和操作提供根据，也有利于化工研究和实际应用的结合。化学工程和生产工艺的纵深发展，能延长生产链、提高附加值，知足新形势下化工行业的发展需求。4.2向新领域浸透化学工程和生产工艺向新领域浸透，是该学科的客观需要，也是学科发展的动力所在。目前，化学工程的研究与物理工程、生物技术、生物医学工程的发展密切相关、互相影响。总结来看，在化工生产领域以外，只要涉及反响经过、传递经过的项目，均能够用到化学工程的知识和经历。化学工程的发展与经济社会的进步密切相关。介绍了化工生产工艺流程，指出生产中存在的问题，例如产品质量低下、环境污染毁坏、管理力度缺乏。对此，应该改良生产工艺，应用新型能源，合理处理废弃物，降低动力损耗，并加强生产管理，以推动化工行业可持续发展。