化學工程研究本科畢業論文

  化學工程是一種深入研究與化學相關的技術,它是一項包括改進原有技術以及開發新技術的工程實踐型學科。下面是小編為大家整理的,供大家參考。

  篇一

  《 化學工程中化工生產工藝思考 》

  摘要:這個世界是由不同種類的化學物質組成的,我們的衣食住行中處處都可見化學品的影子,我們依靠這些化學物質來使生活質量進步,從而帶動社會繼續發展。在化學生產的過程中,化學品的生產屬於非常重要的環節,所以本文是從化學工程的角度出發,對化學生產中的工藝技術方面進行解析,對化學生產工藝未來的發展走向加以探討。

  關鍵詞:工藝;化學工程;化工生產

  在我們目前所接觸的工業中,化工是非常重要的一個步驟,雖然不像航天事業那樣驚喜動魄,也不如軍事可以直接用來保家衛國,可是化工卻能滲透到很多行業中,其中很多都是足以值得我們驕傲的行業,化工通過提供優良以及合適的材料,來促進社會發展和科技的進步,起到基石的作用。本文主要是以化工生產作為入手點,將生產化學物品的新工藝融入到化學工程裡,以尋找到更加安全環保的方法為目的,以便研製出更多又好又新的材料。

  1目前化工行業中所存在的問題

  作為中間環節的化學生產工藝作用非常重要,直接關係到產品的純度、原材料的利用率並要嚴格控制環保,確保無汙染物排出,無論什麼時候都要確保人民的生活環境質量,這也是衡量國家化工行業是否發達的一個重要的參考準則。我國在化工行業的發展起步有些晚,所以亟待解決的問題也相對比較多,最主要突出的就是環保方面的問題。

  1.1目前我國的化工生產率比較低

  世界各個國家的工業都在迅速發展著,所以存在的問題也就更加突出,我國目前的化工產業在產率方面與發達國家的差距比較大,而在化工生產時,對於壓力以及溫度的要求比較高,也就是說在生產過程中所使用的生產裝置要非常達標才可能有較高的產率。舉例來說,比如我們在生產肥料時,器皿溫度是否達標是一項很關鍵的因素,而我國目前的反應器皿大多都無法達到理想的溫度狀態,溫度不足會導致化肥在生產時反應進行的不夠充分,導致廢料產生過多,即對原材料是種浪費,也會汙染環境。而更嚴重的事情是,由於生產時反應不充分,會直接導致產品合格率很低,無法達到生產所需要的條件,造成了能源以及資源方面的浪費,這直接導致目前化工產率較為底下的現狀。

  1.2化工廠的環保能力低下

  在進行化工生產時,如果環保的能力較低,則會直接導致空氣以及環境汙染。這也是造成我國汙染嚴重的罪魁禍首之一。像印刷、造紙、印染、重金屬以及紡織業都屬於汙染環境較為嚴重的行業。這些行業的廢水檢測結果,一般都是重金屬超標非常嚴重,對環境造成的危害不可估量,從而嚴重影響人們的衣食住行,也影響了我國的環境汙染指數。這些重金屬汙染型廢水的排放會嚴重影響我國人民飲水的質量以及土壤的質量,使得生態環境失調。

  1.3不能使化工生產過程連續化

  眾所周知,連續性的生產過程無論在哪個行業都能極大地節省人力財力,同時又能最為充分地利用資源和能源。但我國的化工行業卻存在化工生產過程連續性不好的問題。生產過程可能會因為連續性不佳而造成生產過程的中斷,使得整個生產過程脫節,對化學品的成品質量造成極大的危害,並造成原料的浪費,這也是化工生產中最容易出現問題的環節。

  2關於化工生產工藝的研究

  我國工業是由化學工業、機械設計製造工業和煤礦工業組成的。而化學工業是其中最為重要的組成部分,因為化工工業與人民的生活密切相關。我們吃的糧食是有糖類等碳水化合物組成的,我們穿的衣服是有纖維或者尼龍等化學品製成的,我們用的工具更是由化工材料做成的。

  2.1努力改善反應環境和條件

  作為化學工程中的起始工作,反應環境和反應條件對化工生產過程的產率起著很大的作用。尤其是反應條件,它既關係著反應是否能順利進行,又關係著化工生產過程產率的問題,反應條件好了,自然可以達到高效生產,減少廢棄物的產出,提高原料產率。綜合以上原因,為了能夠達到高效生產我們最應該做的就是加強化工生產過程中的反應條件。催化劑能夠有效地縮短反應時間,降低反應能壘,增加反應的速率。

  2.2合理處理廢棄物

  在化學品的生產過程中,反應條件和反應環境固然重要,但廢棄物的處理也很重要。我們國家是一個資源大國同時也是一個人口大國,使得人均資源佔有率很有限,為了以後子孫後代的發展,我們不能走先汙染後治理的道路,應該合理處理好廢棄物。我國現行的法律規定,化工生產過程中產生的重金屬和有毒汙染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外,對有毒廢氣也要經過處理才能排放到大氣中。被汙染水質的排放應該嚴格採用化學原理對其進行化學處理,等到指標合格後,才能通過專用渠道,排放到自然環境中。比較簡單的則是通過基本反映,利用沉澱的方式,將重金屬離子轉變為化合物沉澱下來,使其危害性降到最低。而廢氣則應該在排放裝置的中部和頂端設定有效的廢氣處理系統,過濾掉有毒的粉塵和氣體,之後再排放到空氣中。

  2.3優化化工生產的工藝技術

  除了這些工藝以外,我們還要真正改善化工生產中的工藝,對化工反應的一系列的反應條件和反應原理進行研究。例如,乙烯的合成方式有很多種,可以裂解石油品也可以將乙醇脫水,還可以將長的碳鏈斷裂成短的碳鏈。出現多種方式時,我們就需要研究哪種方式更為節省能源,哪種方式的原料來源更廣,怎樣的工藝流程設計能取得最大的經濟效益以及最高的產率。不同的原料,所需要的化工原料和生產方式都是不一樣的,我們需要針對不同的情況採取不同的工藝流程,使得這些流程能更好的適應工業化生產,來提高化工生產過程的有效性並且達到綠色環保高效的目的。

  3結論

  在化學工程中,化工生產是很重要的過程,只有保證在化學生產過程中的有效性,使化工生產的工藝達到設計的要求,同時也要提高生產裝置水準,增加在生產過程中的利用率,提高產量。要將小的化工廠進行合併,組合成規模比較大、在處理汙染方面更有能力的化工廠,同時也要提高化工生產工藝的水平,使工藝在進行過程中可以最大程度的連貫起來。

  參考文獻

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  篇二

  《 綠色化學工程節能研究 》

  摘要:現在,在科技的促進下,一些工業技術得到了很大的發展,這樣就對化工材料的節能提出更高層次的要求。在化學行業中,綠色化學工程與工藝的運用起到了非常大的節能作用,該工程與工藝主要是對化學生產中的資源浪費、環境汙染等現象進行有效處理,從而就可以很大程度降低化工材料對環境的汙染,也能大大提高能源的利用效率。基於此,本文主要對綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用進行了分析。

  關鍵詞:綠色化工工程;化工工業;節能;促進作用

  對於化工來說,其是促進社會和物質文明發展的關鍵,並且為人類做出了非常大的貢獻。與此同時,環境汙染問題也日益嚴重,這樣就需要採取相應的措施進行解決。而綠色化學工程與工藝是利用科學有效的方法和材料等進行處理,不僅大大提升了生產的利用效率,還很好的解決了存在的汙染問題,因此,其對化工節能就有很大的促進意義。

  1綠色化學工程與工藝的開發

  1.1採用綠色化學原料

  在進行化工生產的過程中,原材料是一個重要的影響因素,針對傳統化工生產,使用的原材料絕大部分都是不可再生能源,這樣促使我國不可再生能源消耗大大提升,也造成汙染物質的排放量有了很大增加,從而導致汙染問題日益嚴重。而採用綠化化學原材料,例如:蘆葦、苞米杆等,可以促使它們轉化為酮、醇以及酸類等多種型別的化學產品,並且在進行轉化的整個過程中,原材料既會產生一定含量的氫氣,又不會生成有毒和有害的物質。因此,在化工生產中,綠色化學原材料得到了非常廣泛的應用。

  1.2提高化學反應的選擇性

  對於化學工程,物質反應是非常重要的一個部分,一切化學原材料的轉化都需要通過化學反應才能夠實現。同時在化學工業生產中要對反應形式進行合理的選擇,這樣就能確保生產效率和質量得到很大提升。但是影響化學反應的因素有很多,例如:反應原材料、環境以及時間等,其中最常見的反應形式是氧化反應,然而在氧化反應中會產生很多熱量,就促使所有化學原材料在熱能的催化作用下出現了質量的變形,進而就造成生產質量有了很大降低。此外,對於綠色化學工程來說,運用這種新型的反應形式***烴類氧化反應***既可以促使催化能力有很大提升,又能夠確保同分異構的反應時間有所增加。

  1.3使用無毒無害催化原料

  從目前的現狀來看,伴隨著化工行業的不斷髮展,合理運用化學反應成為了化工行業健康穩定發展的關鍵,而在進行化學反應的時候,催化劑的使用是非常關鍵的,既可以對反應速度進行加快,也可以對反應時間進行縮短,那麼在進行化工生產中,要想確保綠色化工工程和工藝得到快速的發展,就要使用沒有毒害的催化原材料。同時現在我國有關部門對催化原材料的選擇和應用已經給予了高度重視,並且催化劑的開發、研究和製作在不斷增多,從而就促使在進行化學反應的時候,催化原材料有了很大的改善。此外,使用沒有毒害的催化原材料還能夠大大提高化學反應的效率,對能源消耗含量進行降低,也能夠很大程度減少環境的汙染。

  2綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

  2.1清潔生產技術的應用

  要想確保化工生產中達到節能的目的,應該將清潔生產作為主要的步驟。所謂清潔生產就是說,要儘可能少使用或者不使用有毒害的原材料,並且採用廢物量排放少或者是沒有廢物量排放的新工藝和裝置,並且對通常採用的生產工藝進行改進;在生產過程中,還要儘可能減少各種危險,例如:高溫、高壓以及易爆等;還要採用簡單化和可靠化的生產工藝進行操作和控制。例如:在進行鉻酸酐生產的時候,對綠色化的改造;環氧丙烷的清潔生產以及二氯苯胺的清潔生產等,這些都對化工節能具有非常重要的促進作用和意義,與此同時還可以確保綠色化工的實現,從而就可以對生態環境進行很好的保護,也能促使人們的身體健康得到保障。

  2.2與生物技術相結合的應用

  對於化學工業,在生產的過程中,經常將這種技術與綠色化工工程與工藝相結合,就是使用生物煉製將可以再生的資源轉化成化學原材料,這樣就可以製作出人們需要的化學品。同時與普通的工業原材料相比較,這種技術生產出來的原材料具有很好的反應效果和催化效率,並且汙染物質和廢棄物質也比較少,這樣就促使其具有沒有汙染、高效率以及節能的特徵。此外,生物技術是一種具有創新特徵的技術,採用生產能源、材料與化學工業產品相結合的模式,例如:採用生物技術對全部作物進行煉製的時候,以大豆、玉米作為主要的原材料,並且進行發酵和基因組合的方法,在氧氣的作用下生產丙二醇。

  2.3環境友好型的化學品的應用

  在化工中,對綠色化工工程與工藝的應用,不僅能夠生產出環境友好型產品,同時還能促進社會和自然環境更加健康的發展。例如:採用三氟碘甲烷來對傳統制冷氟利昂進行替代,這是通過聯合國審批的新一代環境保護製冷劑。同時因為這種產品可以對臭氧層不造成嚴重的損害,這樣就可以大大減輕溫室效應,並且對環境的破壞力也比較小。

  3結語

  總之,在開展化工生產的過程中,要以綠色化學工程與工藝的開發作為主要的切入點,這樣才能促使化工行業得到健康穩定的發展,從而實現節能的目的。

  參考文獻:

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