1 化学工程技术概述
对于化学工程技术,就概念方面而言,其所指的就是基于大规模化学反应而实行的生产技术。比如,在初中课本中涉及到的氧气的制备这一内容,在氧气的制备过程中通过将不同反应物进行融合,使其产生相关化学反应,最终可得到相关的产物,而在实际中就是将生产规模扩大,以得到满足人们需求的相关产品。但是,相关化学反应的产生需要具备一定的理论知识依据,在具备相关理论依据的基础上,才能够使实际化工生产生产中的化学产品表现出明显的优势,使化学产品满足实际要求。
2 化工生产工艺操作流程
2.1 对原材料进行科学处理
在化工生产过程中,原材料的处理是最关键的环节之一。为了达到良好的生产效果,需要对气体材料进行优化,与此同时,还需要做好相应的处理工作,确保材料的质量符合相关标准、要求。针对于固体材料而言,在实际处理过程中,应该进行溶解和融合。另外,在化工生产中对液体材料进行合理的处理也是至关重要的,通常情况下会采用过滤与蒸发的形式,保证原材料能够符合要求。由于化学反应在消耗反应物方面存在较大的难度,所以应该进一步强化原材料的处理,对其预处理环节加以重视。
2.2 多项化学生成反应
从化学生产情况来看,化学反应的作用是不言而喻的,其对最终的产物具有决定性作用。通过对化学反应类型分析可知,其具有多样性的特征,如放热反应、吸热反应等。由于类型多种多样,所以在化学处理阶段,需要依据实际的化学反应采取相应的处理方法,例如降温等,以便为化学工程的开展提供有利条件。
2.3 分离和精制产物
在做好相关的处理工作基础上,应获取化学产物,在此环节需要值得注意的是所获得的产物并不是最终的产物,而是需要对其进行有效分离,以便确保产物达到相关标准。另外,被分离后的产物会产生一些杂质,这些杂质具有良好的价值,可以进行回收。因此,进行精制产物也是必要的,以便挖掘其应用价值,需要值得注意的是:在此环节不能将杂质当作废品进行处理,而是要对其进行合理的运用。
3 化学工程技术的核心优势
现阶段的化学工程技术可以具体概括为以下几个方面。(1)理论基础。所有通过化学反应进行的化学产品的生产都有一定的化学理论基础,进行生产的产品都是以化学反应作为基础的。在生产中可以通过化学反应来明确知道每一个反应物与产物的量,以及使用到的不同反应物的比例大小,之后通过人工提供反应的条件控制其反应情况,在一定的反应物下得到的产物数量也是一定的,出现的产物的种类也是固定的,整个化学反应的过程就是一个完整的化工生产过程。通过这样的化工生产能够得到纯元素产物以及复合产物。(2)高效的生产效率。市场上对于这些化工产物的需求一般来说都是比较大的,化学工程技术下的化学生产具有较高的效率进行大量的产出。并且随着技术的发展,无论是原材料的生产还是化学反应的过程都有一定的技术改进和创新,这种情况下生产化学产品,其成本都有一定程度的降低,同时产出的效率还非常高。所以说尽快引进相关的化学工程技术能够有效将化学生产模块化,准备专门的生产车间以便大规模地进行化学产品的生产,这种生产模式可以快速提高生产的效率,降低生产的成本资金,显著体现出化学工程技术在生产中的优势,并促进行业的进步与市场的发展。
4 化学工程技术在化学生产中的应用探析
4.1 传热技术
在化学工程技术中,一直开展着传热研究,在传热研究中,需要研究其强化传热与微细尺度传热两个过程,其中强化传热是利用换热器设备来进行传热,为了使传热效率提高,需要对换热器设备进行改进,以研究其传热效率的提高效果,并分析改进后设备所具有的持续对外放热能力。而微细尺度传热则属于传热学中的重要分支,其是以时空尺度为标准来对传热学的内在规律进行微细化研究的,而微细尺度传热的内容则主要有流传热、热辐射、微重力传热、热传导以及相变传热。在具体研究中,我国主要利用数值模拟、实验研究以及机理研究来深入研究这种微细尺度传热的。上述传热技术目前在集成电子设备、纳米、微型热管等诸多领域中已经得到了深化应用,应用效果也较为理想。
4.2 超临界流体技术
对于超临界流体技术来说,这种流体的压力与温度均达到其临界点,此时的流体状态是趋于气体与液体的中间状态,这也使其同时具备液体与气体特性,除了具备液体的强溶解能力,还具备气体的压缩性与高扩散性。超临界流体的密度大致和液体一样,而其黏度却类似于气体,并且流体的扩散能力强于液体但却弱于气体,借助于超临界流体所具有的上述特性,可实现化学生产,而在生产过程中,则需对温度及压力进行控制,使体系传质系数、化学反应特征以及传热系数等发生变化,以此减少能源的不必要损耗。
4.3 绿色化学生产技术
绿色化学工程技术可以较好地使用到绿色食品的研发、生产和销售过程中,这也符合当前我国对生态可持续发展的要求。由于国内对生态环境保护的积极号召,可持续发展概念、生态保护概念与能源节约概念等得到了社会与人们的认同。其中绿色食品的出现是符合这些理念的,而且与人们的身体健康息息相关。绿色食品指的是未收到农药、化学剂等污染的食品,该食品最突出的优点是具有比较高的营养、质量合格、卫生水平符合标准,其是以后市场中的新型行业。绿色食品制造过程里会为农药与化肥的应用制定相当严格的标准,同时还将确保农作物的生产率,确保绿色食品的营养成分,在此基础上尽可能地减少成本投入。目前的绿色食物生产过程中广泛使用了基因工程技术与绿色化学工程技术,以此保证食品的合格率,确保食品的产率与营养价值。其中包括以下应用:
4.3.1 第一,在绿色食品培育环节里,应用食品化学技术,避免氮含量较高的肥料污染食品与周围的生态,使用固氨而非氮化肥,经过生物化学技术的使用,确保植物的顺利成长;
4.3.2 第二,应用绿色化学工程技术,尤其是基因工程技术,对重点栽培的植物实现病虫害基因的去除,降低杀虫剂的使用率,提升其抗病虫害性能。
4.4 热传导技术
化学工程技术中的微小尺度传热工艺和强化热传导的过程两个方面构成了热传导技术。在微小尺寸层面从时间和空间两个方向研究热传导、热对流和热辐射的便是微小尺度的传热工艺;改变换热设备的某一些特定参数使化工产品在加热过程中不断变化传热系数从而达成持续发热目标的技术便是强化热传导的过程。这一过程可以通过加大换热接触面积来实现提升传热效率的目标,这样就可以降低能耗。相对于微小尺度传热工艺这种工艺对于专业技术和实验条件有着更为严苛的要求。
结束语
由上可知,对于化学生产过程中对化学工程技术的利用,它的影响与效果是相当明显的,特别是应用到绿色化学工程技术的有关理论,更有着突出的效果。如何科学合理地应用化学工程技术,是当前进行化学生产的关键所在。利用好化学工程技术,不但能够极大地推动社会经济水平的提高,还能够在一定程度上改善我们的生活质量,经过技术与相关人才的持续培养,我国的化学工程技术定会有更加宽阔的前景。
参考文献
[1]刘峰,周凯,卞爱静.化学工程工艺中的绿色化工技术[J].化工设计通讯,2019,45(5).
[2]杨玉田.化学工程与工艺中的绿色化工技术解析[J].中国石油和化工标准与质量,2019(13).