化学工程中的化工生产工艺研究

时间:2023-01-04 18:00:07 来源:网友投稿

摘 要:在化工工程中,化工生产是非常重要一个环节,如何优化化工生产工艺,提高化工生产效率,并减少在化工生产中产生的环境污染是当前我们面临的重要挑战。鉴于此,本文对化学工程中的化工生产工艺进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:化学工程;化工生产工艺;分析

1 化工生产工艺流程的配置原则

在化学工程中,化学生产工艺流程的配置是一个重要环节之一。化工生产工艺流程是以产生生产需求为依据,通过初步选择来将各单元操作的组合方式、设备顺序、具体内容以及过程进行确定个,并以图解的方式来将生产全面展现出来。在进行工艺流程配置过程中,在确保产品规格以及性能符合要求的基础上,积极采取具备现代化生产条件的工艺线路,选用先进的生产技术,反映在生产过程中可呈现出生产效率高、产量大、投资少、能耗低、循环量小等。此外,在配置工艺流程时,还应从以下四方面内容进行把握:第一,应可能增加主反应与原料转化率的选择性,并选用高效的催化剂、科学的工艺条件以及先进的技术。第二,应极可能采用回收、分离的措施,对于未反应的物料应进行循环使用,提高总转化率。第三,应科学配置冷热物流,将其自身的冷量与热能充分利用起来,减少外部供冷与供热,从而达到节能的目的。第四,应当将每一设备的利用率以及整体工艺流程的操作弹性考虑在内,经过生产实践以及相关调查研究来科学确定操作弹性幅度。

2 化工生产行业当前的形势

2.1生产效率没有达到应有的水平

生产效率在化学工业的进程中进步缓慢,在我国这是各个化工厂都有的缺点,特别是在化学反应中,状态和机器不过关。例如在化肥生产过程中,生产机械的运作往往不能够使反应临界点达到预定的状态。反应不充分,致使废弃掉的气体和废弃掉的反应物大量地排放到空气中。实验过程中,资源的浪费是非常严重的。对反应完的原料的丢弃程度到了令人震惊的地步,许多人将仍然没有充分反应宝贵的生产资源丢弃在周边的生态系统中。其他失败品、不合格品的丢弃率高的惊人,这造成了非常大的资源不充分利用,也没有使生产达到想要的效果,在巨大的消费者群体面前,化学品的使用效率不高,因此化工产品的质量及数量还远远不能满足人民生活的需要。

2.2 生产过程没有达到保护环境的效果

化学工业产生了严重的环境污染,统计表明,化学制品的废物排放是主要的污染源。目前中国的化工生产的污染物严重超标,特别是重金属的排放和未完全反应的实验废物的排放。这些化工废弃物排放之后,各种污染物進入水中,水中生物的生活环境遭到破环,除此还降低了周边土壤的肥沃度,大大降低周边农产品的产量和质量,其次,这些化工废弃物还污染了周围的空气,导致周边的空气质量大大降低。因此化工生产造成的污染是严重的,多层次的,化工产品生产向环保化生产刻不容缓。

3 关于化工生产工艺的研究

3.1 努力改善反应环境和条件

作为化学工程中的起始工作,反应环境和反应条件对化工生产过程的产率起着很大的作用。尤其是反应条件,它既关系着反应是否能顺利进行,又关系着化工生产过程产率的问题,反应条件好了,自然可以达到高效生产,减少废弃物的产出,提高原料产率。综合以上原因,为了能够达到高效生产我们最应该做的就是加强化工生产过程中的反应条件。催化剂能够有效地缩短反应时间,降低反应能垒,增加反应的速率。

3.2 合理处理废弃物

在化学品生产过程中,反应条件和反应环境固然重要,但废弃物处理也很重要。我国是一个资源大国同时也是一个人口大国,使得人均资源占有率很有限,为了以后子孙后代的发展,我们不能走先污染后治理的道路,应该合理处理好废弃物。我国现行的法律规定,化工生产过程中产生的重金属和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外,对有毒废气也要经过处理才能排放到大气中。被污染水质的排放应该严格采用化学原理对其进行化学处理,等到指标合格后,才能通过专用渠道,排放到自然环境中。比较简单的则是通过基本反映,利用沉淀的方式,将重金属离子转变为化合物沉淀下来,使其危害性降到最低。而废气则应该在排放装置的中部和顶端设置有效的废气处理系统,过滤掉有毒的粉尘和气体,之后再排放到空气中。

3.3 优化化工生产的工艺技术

除了这些工艺外,我们还要真正改善化工生产中的工艺,对化工反应的一系列反应条件和反应原理进行研究。例如,乙烯合成方式有很多种,可以裂解石油品也可以将乙醇脱水,还可以将长的碳链断裂成短的碳链。出现多种方式时,我们就需要研究哪种方式更为节省能源,哪种方式的原料来源更广,怎样的工艺流程设计能取得最大的经济效益及最高的产率。不同的原料,所需的化工原料和生产方式都是不一样的,我们需要针对不同的情况采取不同的工艺流程,使得这些流程能更好的适应工业化生产,来提高化工生产过程的有效性并且达到绿色环保高效的目的。

化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。

参考文献:

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[2]胡家兴.中化十四建煤化工建设行业发展战略研究[D].大连理工大学,2014.

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[4]邹杰.基于HAZOP方法的水煤浆气化工艺安全分析[D].华东理工大学,2014.

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