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摘要:化工行业对中国经济的发展产生重大影响,如果化工生产的安全性和可靠性无法保证,它将限制中国经济的发展在很大程度上。在化学工程中,化工生产过程中的关键,只有确保化工生产工艺的有效性,让化学生产工艺满足设计标准,与此同时提升生产设备水平,提高生产过程的使用率,增加产量。合并小化工厂,组合成一个相对较大的规模、更有能力处理污染的大规模的化工厂,当然也要提高工艺水平在化学生产过程中,最终达到化工工艺在进行的过程中能保持极大的连贯性。
关键词:化学工程;化工生产;生产工艺
引言
化学工程在工业发展中占据着重要地位,是国民经济的重要支柱之一。随着科技的发展,化工行业从当初简单的元素提取到先进的多样化、多门类行业体系,化工行业在我国发展态势良好。我国的化工行业分类比较复杂,初期只有无机化学和有机化学的划分,无机化学包括酸、碱、盐、硅盐酸等工业,有机化学包括合成橡胶、合成纤维以及化肥农药等工业技术。随着行业技术的不断进步和发展,各个细分的类别之间相互融合,共同发展,形成了酸、碱、化肥农药、合成橡胶、合成洗涤剂、感光材料等多门类化学工业。
1化学工程介绍
化学工程研究的是化学工业生产中所进行的的一系列生产活动。现如今化学工业除了包括传统化工制造(如石油精炼,金属材料,塑料合成,食品加工和催化制造等),现代化工还囊括了生物工程,生物制药,以及相关的纳米技术。很明显,这些工业给人类的生活有着很大影响。虽然化学工程中的化工生产工艺处于开发阶段,人们对它的关注却越来愈多,结起原因就是化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。
2目前化工行业中所存在的问题
2.1目前我国的化工生产率比较低
当前世界的工业发展十分迅猛,从而导致出现的问题将愈发突出。中国目前的化学工业的生产率和发达国家相比差距较大,在化工生产中,温度和压力的要求都相较来说高一些,这也证明了在生产过程中使用的生产设备要达标率特别高才能有更高的生产率。例如,如果我们是生产化肥,反应容器温度是否达到标准是一个重要的因素,但是我国目前的反应容器有许多无法达到预期温度状态的。温度偏低会致化肥转化率低,这样会使生成的废料偏多。这样的结果不单单只是浪费了原材料,还会污染环境。
2.2对环境造成严重的污染
化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一。化学污染占各类污染的百分之八十到九十。化工生产所所需的原材料和产品多是化学材料,如一些重金属和刺激性气体有机化合物等等。再比如说农药的化工生产,如果不仔细处理废料,导致流向有毒农药随着废料排向化工厂附近的水源,污染了水质,从而导致水源受到污染,由水间接影响到周围的土质,导致影响了这一范围内的环境。
2.3化工生产过程的连续化、自动化程度较低
我们都知道,在任何行业中连续生产过程都可以大大节省人力和财力,从而最充分利用资源和能源。但在中国化工行业中的化学生产过程连续性问题并不好。生产过程可能是因为连续性不足导致生产过程中断,对全部生产过程的化学成品的质量造成了极大的伤害,造成原材料的浪费,此类问题同样也是全部化工生产中最容易出现的问题。
3化学工程技术的新热点
3.1化学超临界反应技术
超临界的化学反应技术指的是在反应过程中,温度和压力都在临界点之上,这样的状态往往存在于液体和气体之间。这种形式状态已经被广泛应用于食品医药、生物化工等行业领域,并且显示出了很好的效益,具有良好的发展前景,可以继续深入研究。
3.2绿色化学研究技术
在全球生态化的今天,人们对环境污染和可持续发展越来越重视,绿色化学的研究技术也备受推崇。绿色化学指的是利用化学反应技术来充分利用资源,减少污染物的产生,能够有效避免环境污染,这项先进的研究技术不仅具有巨大的经济效益,也带来了可观的社会效益。比如,可以利用绿色化学研究技术对污染物相关废料、溶剂进行处理,通过技术和反应生产出对环境有利的产品,从源头上阻止污染的产生,并且可以对一些废弃物回收再利用,减少化工工业对环境的污染。
3.3分离技术的新研究
分离技术是一个消耗能量的过程,指的是使物质非自发的由无序向有序转变,在重力、压力还有温度、电的影响下由外力进行作用。当下,使用的比较多的分离工程方法是蒸馏法,我国在蒸馏分离方面已经有较为深厚的研究和经验,但是在分离的速度和设备上仍然需要改进,如果在蒸馏分离技术中采用更为先进的新型材料,会使得经济效益更为显著。除了蒸馏分离技术之外,膜分离技术也是现今比较流行的分离技术,膜分离即吸附分离,具有节能、高效等优点,可以广泛的应用于气体干燥、废水处理等工艺技术。目前,膜分离技术的主要研究重点在与新型吸附剂的开发,面临的问题就是膜的污染和防治。
3.4热力学定律的应用
热力学定律也是当下研究的热点,具有较好的发展前景,并且已经成为独立的一门技术。目前,纳米技术的发展已经成为全球关注的焦点,并且也取得了不小的科技成果,从微小的尺度来研究化学中的热定律也成为一个热点问题,很多领域都围绕着传热学中的细微尺度进行分析研究,近年来取得了高集成电路、多空介质流等新成果,带来了巨大的经济效益,也具有很大的发展前景。
4改善我国化工生产各种的措施
4.1优化化工反应结构
要优化化工反应结构,实现降低我国化工生产污染率的目的。反应条件是化工生产中尤为重要的环节,对化工生产成果的质量起到至关重要的影响作用,相关研究人员及工作人员若想达到化工反应效果的最大化,则需要不断提高生产效率,将废料、废弃和废水的排放量控制在合理范围之内,力求做到最佳,构建反应条件的最优化的生产方案。因此,再生产过程中要重视催化剂的反应作用,严格按照操作规程合理安排,将其放置于一定的反应时间之内方可使用,提高生产效率,降低废物产出量。
4.2调整工艺和技术
单单从反应环境和条件来对其进行改善显然是不够的。化工生产归根结底在其工艺。一个好的生产工艺不仅节约材料同时也是绿色安全的。只有运用绿色安全的化工生产技术,才能够根本上改变化工生产污染环境的问题。科学的生产方式和高效的生产产量,对环境友好的废料,节约能源的工艺才是我们所追求的最终目的。依据实际情况得要求对工艺进行调整,一方面减少有毒废物的生成,一方面减少能耗,大胆的对工艺和技术做出创新,提高技术能力,调整完善不同的反应原理。
4.3合理处理废弃物
在化工生产过程中,反应条件和反应环境虽然是很重要的,但是废料的处理同样也很重要。中国作为一个资源大国的同时也面临这人口众多的隐患,这就导致人均所得资源非常有限,所以为了未来的子孙后代的发展,我们不能污染过后在去治理。中国的当前实行的法律中有重金属和有毒污染物在化学生产过程不得直接排入河流和湖泊的规定。此外,有毒的废气也必须处理才能排放到大气中。污染水的排放应该严格按照化学原理进行处理,待指标合格之后,方才可以通过特殊渠道,向自然环境排放。相对简单的是通过基本的方式,使用沉淀,将重金属离子转换成化合物沉淀下来,这样将危害降到最低。对于废气的处理应该将排气装置安置在顶部及中部设置一个有效的废气处理系统,过滤有毒的尘埃和气体,然后排放到空气中。
结束语
化工生产中还有一些问题等待我们处理和研究和改良,学习先进的化工技术,引进先进的化工设备,使化工生产给人的印象不再是负面的和有危害的。找到平衡环境和化工生产的方法。现在的我们需要更加好好学习,开拓视野,勇敢创新,对传统工艺加强研究,最终改进工艺,推动生产。保证化工行业的健康可持续发展,这样我们才能稳定地推动社会建设。
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