化学工程中化工生产流程的优化和工艺解析

化学工程中化工生产流程的优化和工艺解析

陈建文

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摘要：化学工程是一个个化工生产线以及具体的化工生产工艺组成的，和我们的生活密切相关。现如今我国化工生产工艺虽然很多，但是都离不开三个步骤，即原料与处理、化学反应、产物的分离以及精制。其中化学反应这个环节最为重要，对其进行详细分析，对于改进我国化工生产工艺、促进我国化学工程的提升都有积极意义。本文主要针对化学反应涉及到的工艺进行叙述。

关键词：化学工程；化工生产；工艺解析

1、化工生产流程

化工生产工艺并非专指化学反应这一环，严格来说其还涉及到了原材料采购、存放、原材料预处理、设备选择、化学反应选择、成品精制以及三废处理组成的。因为这是一个科学统一的流程，彼此不可分割，每个环节都有对应的生产工艺要求，更有一些注意事项。下边笔者展开叙述。

1.1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。

1.1.1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。

1.1.2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。

1.2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。

1.3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。

1.4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。

1.5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。

1.6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。

2、目前我国化工成产工艺的状况

我国化工生产和国家的经济发展休戚相关，但是现阶段的化工生产存在一些弊端，比如：生产效率低下、环境污染严重、化学工程不连贯等等。这些因素制约了我国化工生产，导致化学工程发展缓慢，间接地影响到了我国的经济发展。

2.1生产效率低下

生产效率低下的因素很多，比如人才因素、设备因素、生产工艺以及技术因素、资源整合因素。化工生产需要化学方面人才，也需要物理以及其他专业人才，是一个人才需求比较全面的领域。而现阶段我国化学人才并不能满足社会生产需要，其根源在于我国化学教育的落后。设备因素则是限于生产工艺和技术，导致我国的化工生产设备较比国外落后，这必然导致生产效率的低下。生产工艺以及技术较比国外还存在很大的发展差距。

2.2环境污染加重

化工生产工艺在很大程度上受生产企业经营思维所影响，比如后者看重成本而不考虑三废的处理，自然会导致环境污染加重，让更多的群众处在不安全的空气或者环境中。对于化工生产企业，在占领市场追求利润的同时，必须要考虑到环境因素，要积极地处理三废，尽量降低对环境的污染。只是我国目前三废处理手段落后，而且相应的环保要求也低，执法不严，给一部分化工企业提供了违规操作的温床。

2.3化学工程不连贯

化学工程中，很多时候前一个环节的成品正是下一个环节的原材料，如果化学工程不考虑这个因素，就会造成工序上的脱节，延长生产周期，甚至于因此而导致上一环的产物失效，增加了企业生产成本。化学工程不连贯和生产线不全、人员分配不均、执行标准不熟练、生产场地不足等等有着直接关联。

2.4资源整合不到位

我国近几年的化工生产虽然取得了长足进步，但在各种资源整合方面仍然存在不足，比如原材料供给，特殊生产设备需求，消费市场的低迷等等，造成生产和需求的断链。资源整合不到位，必然对化工生产本身产生影响，推迟其生产日期，延长生产周期，伤害了需求市场消费热情。或者会导致消费市场转而购买别的企业或者国外企业的产品。

3、提升我国化工生产工艺的几个建议

3.1化工生产流程的优化、智能化

主要针对的是原材料预处理、化学反应、成品精制以及三废处理上。尽可能实现设备整合，缩短各环节之间的时间，增加各环节的效率，提升原材料利用程度，增加成品产量，实现最佳的投入产出比。这个就要依靠智能化设备的介入。比如在材料预处理上设定相应的参数，等到处理完毕自动投料到化学反应环节，此时智能设备监控化学反应程度，待到完全反应后，自动地分离提取成品，处理三废。也就是说，未来化工生产效率的提升，要从设备入手，更新老化的设备，采购具有现代化水平的设备，实现设备全面更新。当然设备更新不可能一蹴而就，对于目前生产效率的改善，笔者认为需要从化学反应本身去寻找提升化学反应效率的关键。一般来说化学所需的温度、压力、催化、溶剂等是主要影响因素，比如提升温度、增加压力或者说改变催化剂和溶剂等等，尽量提升化学产物生成的效率。

3.2化学人才的培养

企业可以联合那些以化学为主的院校，靶向培养人才，提升企业人才储备和提高人才素质。更可以从内部员工选拔，以委培代培等方式定向培养。对现有人才制定比较优厚的工作待遇，增加岗位粘性，尽力留住人才降低人才流失率。对在职的化学人才进行企业内部培训，或者出国培训，增加人才知识含金量。

3.3引进先进工艺技术

可以和国外化工生产工艺技术先进的地区学习，如果本国内没有相应的工艺技术，则需要从国外进口工艺技术，或者学习国外的先进工艺技术。如果想要走到国外市场，则可以考虑和国外化工企业合作的方式，一来利用对方的市场渠道销售产品，二来吸引技术实现生产能力的提升。

3.4建立三废处理意识

现阶段我国全面开始实行环保一票否决制，也就是不管任何企业，只要环保不达标，就不允许生产营业。化工企业早已经上了环保黑名单，如果不能充分重视生产造成的环境污染，很可能导致停业整顿。故此，需要企业建立环保意识，增加三废处理成本，确保排放物符合国家标准。在三废处理手段上，要考虑废水、废气、废渣的性质进行对应的处理方式。比如废水处理要经过过滤、吸附、杀菌、生化等手段，消除水中有害物，实现废水再次利用。而有的液体具有可燃性，可以对应加工成为燃料，提升企业的利润。废气要进行回收处理，降低SOX、NOX、CO、CO2的排放，一般可以采用脱硫脱硝技术，降低酸雨发生的可能。废渣需要处理其中的重金属之后，进行集中填埋。废料则需要回收二次利用，降低企业成本。

4、总结

化学工程的化工生产是由不同的生产流程和工艺组成，从原料的选择到最终的成品提纯精制和三废的处理，实现了企业生产效益和社会效益的最大化。其中化学反应一环和三废处理最为重要。化学反应一环决定了具体的生产效率和投入产出，而三废处理涉及到了社会效益。化学反应当中，考虑到目前我国现状，建议提升化学反应条件的基础上，对应地改善设备，以保证生产效率的提升。另外，尽量实现集约化模块化生产，实现资源整合，避免不连贯的化学工程方式，确保我国经济飞速发展。

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存在质量问题，而必须通过使用才能发现。国家应该在精装修的住宅装修保修期是两年，厨卫防水工程保修期是五年。消费者要注意仔细观察房屋出现的各种质量问题，及时与开发商或物业协商，尽量在保修期内予以解决。精装修房屋工程使用的各种主要材料在合同当中应该准确无误地标明，特别是品牌含金量较高的设备，如卫生洁具、灯具、厨房设备、家具五金、洁具五金，以及具备防盗、防火、隔音功能的多功能门等；除了品牌外，还需要明确设备的型号，有些与产地有关的设备还应该明确产地。

5结束语

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