应用化学工程技术在化学生产中的应用

郭祉惠

【摘  要】通过分析化工工艺的生产现状以及详细介绍应用化学在实际生产中的应用，从而探讨出应用化学在化工工艺过程中的应用。

【关键词】应用化学;化工工艺;应用

科学技术是第一生产力，现而今这个科技飞速发展时代，只有把先进的技术，优质的技术应用到实际的生产生活中才能满足人们更广大的需求。生活中处处都有化学，我们的衣食住行全都依赖于化学，那怎样才能满足全球人们对于生活生存的化学品的需求呢？化学工程的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别是在放大中的效应，以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题，为我们的化学生产提供第一生产力的保证。长期以来，难以将夹带在气体中的微小液滴和油污进行有效分离一直是化工生产中让人困扰的问题。如果不能有效分离，那么油污在氨、尿素、硝酸、硝铵的合成过程中，会使触媒由于中毒而失效、换热设备的换热效率下降、阻力增加。西安超滤公司是一个采用应用化学“超滤技术”进行有效分离的实例，其采用应用化学“超滤技术”中选择的过滤材料具有效能高、阻力低、寿命长等优点，从而成功研发出能够将气体中的微小液滴和油污有效分离的装置。应用化学“超滤技术”的应用弥补了传统惯性分离的不足之处，将高效、低阻、长寿的过滤材料与先进的过滤装置有机结合，将会进一步提升分离的质量与效率。

1 应用化学工程技术

1.1 应用化学“超滤技术”

早在1960年左右，我国超滤装置就已经基本实现现代化。应用化学“超滤技术”是利用超滤膜将溶液分离净化的技术，超滤膜的主要作用是将分子较大的物质残留在膜的上方，分子较小的则通过膜从而有效达到分离溶液的作用。在进行企业分离时要综合考虑使用的设备，分离材料的性质从而选择出最合适的过滤分离材料。应用在超滤装置中的过滤材料普遍具有效率高、阻力低、耗损少等特点，一种方法是将孔隙率增大，选用纤维细、精度高的材料，从而过滤材料的使用寿命将会被大大提高。第二种方法是将过滤面积扩大，可以选用在承受阻力相同时，流通面积、纳污量、使用寿命分别增加一倍、三倍的折叠式滤芯。总而言之，应用化学“超滤技术”需要在化工工艺企业结合自身情况，仔细思考，慎重选择从而实现效率最大化[1]。

1.2 超临界流体技术的应用

超临界流体就是指在某一温度和压力下，处于液体到气体中间状态的流体。它的密度与液体密度相当，而粘度又和气体相似，其扩散的能力在液体和气体之间，大概相当于液体扩散能力的10-100倍。所以它既具有液体的高溶解能力，又能拥有气体的高扩散能力和压缩性。我们就利用超临界流体的这些特性，用于我们的化学生产。像这样的技术我们就把它称为超临界流体技术（SCF）。超临界流体技术一般是控制温度和压力的条件下，或者加入其他物资的情况下改变体系的传质系数、传热系数及化学反应特征的，这能更加高效清洁地进行化学生产，有的在超临界的状态下能节省能耗，所以超临界流体技术也被称为超级绿色化学技术[2]。

1.3 技术管理

超临界液体技术（SCF）现在广泛应用到了材料制备中。早在上世纪九十年代该技术就已经开始应用，把二氧化碳制备成超临界的状态，以它为介质来制取特氟龙;还有聚丙烯工艺中也应用了SCF技术，利用丙烷的特点来做稀释剂，该技术也是做PE的升级版。当下，超临界流体技术则更多地应用在了高分子材料，复合材料，不易粉碎的无机物材料，以及提取不太容易溶解在单一超临界液体中的有机物。现在应用的超临界流体技术的方法主要有一下几种：1、快速膨胀法，该方法主要用于固体颗粒状的物质的制备;2、压缩抗溶剂发，主要用于制备微孔、微球类的物质，所以在药物分子及聚合物共沉上应用较多，也较成熟;3、抗溶剂法，通常该方法会应用在制备爆炸性物质和不溶于单一超臨界流体的有机物上等。除了以上在制备材料方面的突出贡献，超临界流体技术还在分析化学中大展拳脚。它与色谱技术相结合，能在色谱研究中得到比气象色谱更高效，比液相色谱更精准的超临界流体色谱。更由于它的高效和低成本使得超临界流体技术在石油化工、环境保护还有医药化学等多个领域得到广泛使用[3]。

2 应用化学技术应用

2.1 氨的合成与分离

将新鲜汽油在高压机后进行分离可以将夹杂在新鲜汽油中的杂质比如油水或者灰尘清除，从而使触媒能够在高效、低耗的状况下进行合成。形成这一状况的主要原因是采用了应用化学“超滤技术”。油污和积碳堵塞冷交换器的现象得到了改善，操作条件得到更大的优化，合成塔触媒进行更加安全有效，从而在合成氨过程中出现的新鲜汽带油的问题得到很好的解决，并且对于合成氨工业的发展而言具有积极的推动作用。此外，应用化学“超滤技术”被在应用于氨分离改造过程中时，主要通过采用高效分离氨的形式，使入塔氨含量、能效降低，从而提升生产效率，推动企业发展，实现利润最大化。

2.2 循环机后油分离

循环机后油分离器主要用于将夹杂在气体中的的油水等杂质去除，从而能够更有效的对合成触煤进行保护，使能耗降低到最小。循环机后油分离器被广泛使用之后，和以往相比排放油水量大幅度上升，合成触煤的连续使用寿命被大大的延长，并且设备的运行时间以及效能也得到一定程度的提升[4]。

2.3 水处理

超滤膜能够将颗粒等大分子物质保留在膜的表面，从而净化溶液的作用。因此在净化饮用水过程中也会常常采用应用化学“超滤技术”，通过超滤膜净化掉大分子杂质提高水的质量从而使饮用水的安全得到最大程度的保障，应用化学“超滤技术”是目前在净化水方面安全有效级别最高的技术。同时超滤膜在淡化海水方面也起着重要的作用，其常常应用于反渗透的预处理系统。经过研究发现，对于浑浊度较高并且溶质变化频繁的海水，超滤膜的适应性更强，并且对海水进行脱盐的效果也会更加突出。除了能够保障饮水安全以及淡化海水以外，应用化学“超滤技术”还能够有效处理城市污水和工业废水。在处理城市污水方面，其主要是通过去除混杂在城市污水中的氨氮后在利用城市污水;在处理工业废水方面，其通过去除混杂在工业废水中的油污和悬浮颗粒物，实现水资源的净化并且能够回收再利用。

2.4 硝酸、硝铵的生产

将应用化学“超滤技术”应用在生产硝酸的过程中，能够有效过滤掉生产硝酸过程中产生的杂质比如油污等，能够避免触媒遭到腐蚀，从而能够延长硝酸的使用寿命。另外，在硝酸生产过程中使用应用化学“超滤技术”有助于提高效率、节约成本。将应用化学“超滤技术”应用在硝铵生产过程中，其主要目标避免发生安全事故。

3 结语

在这个科技日新月异的时代，我们化学生产的改革必定是依赖于化学工程的创新和改变的，所以化学工程在化学研究中从源头到过程到控制结果上面的研究对于化学生产的意义是机器重大的。

参考文献：

[1]方毓淳，俞海燕.应用化学工程技术在化学生产中的应用探讨[J].化工管理，2018（26）：189.

[2]王晓丽.化学工程技术在化学生产中的应用[J].生物化工，2017，3（06）：99-100.

[3]赵伟林，赵梓惠.应用化学工程技术在化学生产中的应用[J].石化技术，2017，24（10）：45.

[4]张海鹏.浅析化学工程技术在化学生产中的应用[J].化学工程与装备，2017（08）：226-227.

（作者单位：辽宁晨雾科技有限公司）