嚴(yán)昭宏

摘 要：本文以化學(xué)工程中化工生產(chǎn)工藝的解析為探討主題，針對(duì)當(dāng)前化工生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀，從原材料的選擇與預(yù)處理、化工設(shè)備的選用、化學(xué)反應(yīng)的確定、化學(xué)產(chǎn)物的提煉與化工廢物的處理等作業(yè)環(huán)節(jié)分析其應(yīng)用技術(shù)工藝，提出提升智能化生產(chǎn)水平、優(yōu)化工藝手段、加強(qiáng)廢物處理與減少動(dòng)力能耗等優(yōu)化化工生產(chǎn)效率的有效策略。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程;化工生產(chǎn);工藝技術(shù)

0 引言

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，化工行業(yè)在社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)中具有重要地位?；瘜W(xué)品的身影在人們的日常生活中隨處可見(jiàn)，在整個(gè)生產(chǎn)化學(xué)品的匯總過(guò)程中，工藝占據(jù)核心地位，與產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量緊密相關(guān)。隨著化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，如何將一系列生產(chǎn)工藝加以優(yōu)化，解決能源大量消耗問(wèn)題是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。

1 化學(xué)工程中化工生產(chǎn)工藝解析

1.1 選擇化工原材料

選擇原材料需要重點(diǎn)綜合考量三方面因素，一是材料的采購(gòu)成本，二是材料使用的安全性，三是其是否滿足當(dāng)前技術(shù)工藝的使用要求。二次利用垃圾材料是節(jié)能環(huán)保、節(jié)約成本的有效途徑，將垃圾變廢為寶，形成所需的化工生產(chǎn)用品，再制作成滿足生活需求的化學(xué)產(chǎn)品。但在制作食品類的產(chǎn)品、成品時(shí)，就需要對(duì)原材料是否具備健康性與安全性進(jìn)行嚴(yán)格檢查。通過(guò)對(duì)各方面需求因素的統(tǒng)籌考量，可以對(duì)成本較低、安全實(shí)用的原材料予以優(yōu)先考慮，避免使用到存在危險(xiǎn)性、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的材料。同時(shí)，需要妥善保存所有的原材料，保證材料存儲(chǔ)的安全性[1]。

1.2 預(yù)先處理原材料

處理化工原材料的技術(shù)方法種類較多，干燥處理、粉碎處理、凈化處理與除塵等是較為常見(jiàn)的作業(yè)形式，由于化學(xué)反應(yīng)是緊接著材料預(yù)處理的生產(chǎn)流程，因此需要嚴(yán)格控制預(yù)處理環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量，達(dá)到最大化充分利用原材料的目的。例如，盡量充分粉碎原材料顆粒，確保其充分地融入到化學(xué)反應(yīng)中，提高利用效率，將反應(yīng)時(shí)間大幅縮短。除此以外，還需全面地清除粉塵，過(guò)高的粉塵濃度會(huì)對(duì)其他材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的實(shí)際速率產(chǎn)生負(fù)面影響。

1.3 選用化工設(shè)備

使用的化工設(shè)備不同，其發(fā)揮的功能效用也必然存在較大差異。要想合理地選取適宜的化工設(shè)備，需要重點(diǎn)確認(rèn)各類原材料的性質(zhì)與特點(diǎn)，例如，泄漏性與腐蝕性是化學(xué)工藝較容易出現(xiàn)的常見(jiàn)特點(diǎn)，因此在選取設(shè)備時(shí)，需要對(duì)廢渣、廢水與廢氣等化工生產(chǎn)附帶產(chǎn)物的處理技術(shù)方法予以充分考慮，并細(xì)致檢查設(shè)備儀器的密閉性與壓力承載性能等。

1.4 確定化學(xué)反應(yīng)

在化學(xué)材料相同的情況下，提供的反應(yīng)條件不同，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也不同，從而得到的產(chǎn)物與質(zhì)量也是各不相同的，因此，要保證化工生產(chǎn)的準(zhǔn)確性，需明確具體的化學(xué)反應(yīng)類型，并對(duì)給予的反應(yīng)條件作出詳細(xì)規(guī)定，通過(guò)提高材料的反應(yīng)程度與條件水平，進(jìn)一步提高化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。在確定化學(xué)反應(yīng)時(shí)，需著重考量材料的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)等影響因素，選取并把控適宜的化學(xué)條件，這對(duì)化學(xué)反應(yīng)最終產(chǎn)物的實(shí)際性能具有決定性作用[2]。

1.5 提煉化學(xué)產(chǎn)物

提煉化工產(chǎn)物需要以預(yù)先的生產(chǎn)目的為基準(zhǔn)，是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，萃取、蒸餾與吸附等都是提煉化工產(chǎn)品的主要技術(shù)手段，除此以外，結(jié)晶提煉也較為常見(jiàn)。從化工生產(chǎn)的基本性質(zhì)來(lái)看，需求產(chǎn)物不同，與之對(duì)應(yīng)的提煉過(guò)程與使用的技術(shù)手段也是差異較大的，要確保提煉作業(yè)的合理性，需綜合考量產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)與物理性狀特點(diǎn)等。在提煉產(chǎn)物的過(guò)程中，可以循環(huán)利用溶劑材料與未充分反應(yīng)的原材料等，提高利用率，最大程度上節(jié)約生產(chǎn)作業(yè)成本投入。

1.6 處理化工廢物

在提煉完所需的化學(xué)產(chǎn)物后，還會(huì)遺存部分廢渣、廢氣與廢水等沒(méi)有應(yīng)用價(jià)值的物質(zhì)，安全處理此類化工廢物是化學(xué)工程化工生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)。由于此類廢料產(chǎn)物是經(jīng)由或多或少的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程而形成的，因此不可避免會(huì)具有一定的危險(xiǎn)性與有害性，廢物處理作業(yè)環(huán)節(jié)的主要目的是將廢物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，有效降低或消除危害。

2 化學(xué)工程中化工生產(chǎn)工藝的優(yōu)化策略

2.1 提升智能化工藝水平

科學(xué)優(yōu)化化學(xué)工程的生產(chǎn)工藝需要以原有的化工技術(shù)與作業(yè)條件為基礎(chǔ)，對(duì)各類化學(xué)反應(yīng)的基本條件、反應(yīng)原理予以深入研究與準(zhǔn)確分析，技術(shù)的選取與運(yùn)用應(yīng)貼合生產(chǎn)工作的實(shí)際環(huán)境，能夠便利地獲取所需原料，適當(dāng)簡(jiǎn)化工藝技術(shù)，提高全生產(chǎn)流程的產(chǎn)率。例如，在合成乙烯的生產(chǎn)過(guò)程中，乙烯的獲取可以通過(guò)石油品的裂解、乙醇脫水或碳鏈斷裂等多種方式方法，要判斷或評(píng)估選取的技術(shù)手段或工藝流程是否合適，主要標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)充分考量化工生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程，優(yōu)質(zhì)的工藝技術(shù)能夠使用最少的產(chǎn)品原料、產(chǎn)出質(zhì)量最好的化工產(chǎn)品，且產(chǎn)生最少的廢料殘?jiān)黐3]。

設(shè)備性能是影響化學(xué)工程生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，因此現(xiàn)代化工企業(yè)，可以充分利用先進(jìn)智能化的技術(shù)手段與工藝設(shè)備，或是改進(jìn)、升級(jí)與整合現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施與化工生產(chǎn)線，將原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間有效縮短。靈活運(yùn)用智能化的儀器設(shè)備與控制系統(tǒng)，管理人員可以根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際情況，合理設(shè)定設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，并隨著反應(yīng)的進(jìn)行程度隨時(shí)控制智能化的控制系統(tǒng)，或發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)原材料的自動(dòng)化精準(zhǔn)投放。除此以外，還可以設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，跟蹤監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)流程的各個(gè)工藝環(huán)節(jié)，確保能夠妥善徹底地處理廢渣、廢氣與（下轉(zhuǎn)第71頁(yè)）（上接第69頁(yè)）廢料等。

2.2 優(yōu)化生產(chǎn)工藝

對(duì)于化學(xué)工程的化工生產(chǎn)作業(yè)來(lái)說(shuō)，優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)工藝有利于提高化學(xué)反應(yīng)的條件水平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢品產(chǎn)出率的有效把控。要在實(shí)際的生產(chǎn)作業(yè)中將產(chǎn)品產(chǎn)出率與質(zhì)量層次進(jìn)一步提高，化工企業(yè)可以將以下三方面作為著手點(diǎn)，一是選擇采購(gòu)質(zhì)量達(dá)標(biāo)的原材料，嚴(yán)格把控材料的使用性能與基本品質(zhì)，二是為充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)準(zhǔn)備齊全的材料與輔助設(shè)施，包括催化劑與容器器皿等。三是對(duì)化學(xué)反應(yīng)設(shè)備的合理選擇，科學(xué)衡量技術(shù)工藝的使用優(yōu)勢(shì)，與自身產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)際特點(diǎn)，保障化學(xué)反應(yīng)整個(gè)過(guò)程的連續(xù)性。

化工企業(yè)可以積極引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備與工藝技術(shù)，將國(guó)外進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)工藝充分融入到化工工程的生產(chǎn)線作業(yè)中，或是向優(yōu)秀的企業(yè)學(xué)習(xí)，借鑒其現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)品處理工藝等，針對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備與新工藝的應(yīng)用開(kāi)展相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)工作，并與國(guó)外先進(jìn)的化工企業(yè)保持良好的合作，構(gòu)建合作共贏的發(fā)展渠道，一方面有利于向國(guó)際市場(chǎng)推銷本土化的化工產(chǎn)品，另一方面，還可以促使自身化工工程生產(chǎn)流程與工藝技術(shù)水平的穩(wěn)步提升，不斷改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)作業(yè)模式與工藝水準(zhǔn)，加強(qiáng)企業(yè)的生產(chǎn)能力與經(jīng)營(yíng)能力。

2.3 加強(qiáng)廢物處理

處理化學(xué)品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物是化學(xué)工程中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，我國(guó)現(xiàn)行法律條例對(duì)化工生產(chǎn)的廢物處理具有明確規(guī)定，對(duì)于有毒的污染物或重金屬，不能向江河湖泊等自然環(huán)境中直接排放，化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有毒廢氣等也不能直接排放到大氣中，必須經(jīng)過(guò)一系列的無(wú)害化處理。要排放帶有污染物質(zhì)的水質(zhì)，必須采取有效的化學(xué)處理手段予以統(tǒng)一處理，經(jīng)過(guò)質(zhì)檢檢測(cè)，確定各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，再通過(guò)專門的運(yùn)輸渠道向自然環(huán)境中予以排放。

2.4 減少動(dòng)力能耗

電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)是化學(xué)工程化工生產(chǎn)作業(yè)中應(yīng)用的常用系統(tǒng)，其普遍需要消耗較多的電力能源。設(shè)置變頻節(jié)能調(diào)速裝置能夠?qū)㈤y門的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)予以有效改善，達(dá)到節(jié)約電能的目的，并通過(guò)變頻控制模式保障整個(gè)生產(chǎn)流程的順利進(jìn)行。同時(shí)，熱力能源也是促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)常用的家屬條件，要避免熱能的過(guò)量消耗，也可科學(xué)改造原有的供熱系統(tǒng)，將組合裝置予以優(yōu)化。

3 結(jié)束語(yǔ)

化工生產(chǎn)是化學(xué)工程的核心流程，也是企業(yè)經(jīng)營(yíng)的重點(diǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，針對(duì)性地優(yōu)化生產(chǎn)工藝不僅有利于環(huán)境污染問(wèn)題的合理解決，還能夠促使生產(chǎn)效率的大幅提升，保障化學(xué)工程工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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