應用化學工程技術在化學生產中的應用

郭祉惠

【摘 ?要】通過分析化工工藝的生產現狀以及詳細介紹應用化學在實際生產中的應用，從而探討出應用化學在化工工藝過程中的應用。

【關鍵詞】應用化學;化工工藝;應用

科學技術是第一生產力，現而今這個科技飛速發展時代，只有把先進的技術，優質的技術應用到實際的生產生活中才能滿足人們更廣大的需求。生活中處處都有化學，我們的衣食住行全都依賴于化學，那怎樣才能滿足全球人們對于生活生存的化學品的需求呢？化學工程的一個重要任務就是研究有關工程因素對過程和裝置的效應，特別是在放大中的效應，以解決關于過程開發、裝置設計和操作的理論和方法等問題，為我們的化學生產提供第一生產力的保證。長期以來，難以將夾帶在氣體中的微小液滴和油污進行有效分離一直是化工生產中讓人困擾的問題。如果不能有效分離，那么油污在氨、尿素、硝酸、硝銨的合成過程中，會使觸媒由于中毒而失效、換熱設備的換熱效率下降、阻力增加。西安超濾公司是一個采用應用化學“超濾技術”進行有效分離的實例，其采用應用化學“超濾技術”中選擇的過濾材料具有效能高、阻力低、壽命長等優點，從而成功研發出能夠將氣體中的微小液滴和油污有效分離的裝置。應用化學“超濾技術”的應用彌補了傳統慣性分離的不足之處，將高效、低阻、長壽的過濾材料與先進的過濾裝置有機結合，將會進一步提升分離的質量與效率。

1 應用化學工程技術

1.1 應用化學“超濾技術”

早在1960年左右，我國超濾裝置就已經基本實現現代化。應用化學“超濾技術”是利用超濾膜將溶液分離凈化的技術，超濾膜的主要作用是將分子較大的物質殘留在膜的上方，分子較小的則通過膜從而有效達到分離溶液的作用。在進行企業分離時要綜合考慮使用的設備，分離材料的性質從而選擇出最合適的過濾分離材料。應用在超濾裝置中的過濾材料普遍具有效率高、阻力低、耗損少等特點，一種方法是將孔隙率增大，選用纖維細、精度高的材料，從而過濾材料的使用壽命將會被大大提高。第二種方法是將過濾面積擴大，可以選用在承受阻力相同時，流通面積、納污量、使用壽命分別增加一倍、三倍的折疊式濾芯?？偠灾?，應用化學“超濾技術”需要在化工工藝企業結合自身情況，仔細思考，慎重選擇從而實現效率最大化[1]。

1.2 超臨界流體技術的應用

超臨界流體就是指在某一溫度和壓力下，處于液體到氣體中間狀態的流體。它的密度與液體密度相當，而粘度又和氣體相似，其擴散的能力在液體和氣體之間，大概相當于液體擴散能力的10-100倍。所以它既具有液體的高溶解能力，又能擁有氣體的高擴散能力和壓縮性。我們就利用超臨界流體的這些特性，用于我們的化學生產。像這樣的技術我們就把它稱為超臨界流體技術（SCF）。超臨界流體技術一般是控制溫度和壓力的條件下，或者加入其他物資的情況下改變體系的傳質系數、傳熱系數及化學反應特征的，這能更加高效清潔地進行化學生產，有的在超臨界的狀態下能節省能耗，所以超臨界流體技術也被稱為超級綠色化學技術[2]。

1.3 技術管理

超臨界液體技術（SCF）現在廣泛應用到了材料制備中。早在上世紀九十年代該技術就已經開始應用，把二氧化碳制備成超臨界的狀態，以它為介質來制取特氟龍;還有聚丙烯工藝中也應用了SCF技術，利用丙烷的特點來做稀釋劑，該技術也是做PE的升級版。當下，超臨界流體技術則更多地應用在了高分子材料，復合材料，不易粉碎的無機物材料，以及提取不太容易溶解在單一超臨界液體中的有機物。現在應用的超臨界流體技術的方法主要有一下幾種：1、快速膨脹法，該方法主要用于固體顆粒狀的物質的制備;2、壓縮抗溶劑發，主要用于制備微孔、微球類的物質，所以在藥物分子及聚合物共沉上應用較多，也較成熟;3、抗溶劑法，通常該方法會應用在制備爆炸性物質和不溶于單一超臨界流體的有機物上等。除了以上在制備材料方面的突出貢獻，超臨界流體技術還在分析化學中大展拳腳。它與色譜技術相結合，能在色譜研究中得到比氣象色譜更高效，比液相色譜更精準的超臨界流體色譜。更由于它的高效和低成本使得超臨界流體技術在石油化工、環境保護還有醫藥化學等多個領域得到廣泛使用[3]。

2 應用化學技術應用

2.1 氨的合成與分離

將新鮮汽油在高壓機后進行分離可以將夾雜在新鮮汽油中的雜質比如油水或者灰塵清除，從而使觸媒能夠在高效、低耗的狀況下進行合成。形成這一狀況的主要原因是采用了應用化學“超濾技術”。油污和積碳堵塞冷交換器的現象得到了改善，操作條件得到更大的優化，合成塔觸媒進行更加安全有效，從而在合成氨過程中出現的新鮮汽帶油的問題得到很好的解決，并且對于合成氨工業的發展而言具有積極的推動作用。此外，應用化學“超濾技術”被在應用于氨分離改造過程中時，主要通過采用高效分離氨的形式，使入塔氨含量、能效降低，從而提升生產效率，推動企業發展，實現利潤最大化。

2.2 循環機后油分離

循環機后油分離器主要用于將夾雜在氣體中的的油水等雜質去除，從而能夠更有效的對合成觸煤進行保護，使能耗降低到最小。循環機后油分離器被廣泛使用之后，和以往相比排放油水量大幅度上升，合成觸煤的連續使用壽命被大大的延長，并且設備的運行時間以及效能也得到一定程度的提升[4]。

2.3 水處理

超濾膜能夠將顆粒等大分子物質保留在膜的表面，從而凈化溶液的作用。因此在凈化飲用水過程中也會常常采用應用化學“超濾技術”，通過超濾膜凈化掉大分子雜質提高水的質量從而使飲用水的安全得到最大程度的保障，應用化學“超濾技術”是目前在凈化水方面安全有效級別最高的技術。同時超濾膜在淡化海水方面也起著重要的作用，其常常應用于反滲透的預處理系統。經過研究發現，對于渾濁度較高并且溶質變化頻繁的海水，超濾膜的適應性更強，并且對海水進行脫鹽的效果也會更加突出。除了能夠保障飲水安全以及淡化海水以外，應用化學“超濾技術”還能夠有效處理城市污水和工業廢水。在處理城市污水方面，其主要是通過去除混雜在城市污水中的氨氮后在利用城市污水;在處理工業廢水方面，其通過去除混雜在工業廢水中的油污和懸浮顆粒物，實現水資源的凈化并且能夠回收再利用。

2.4 硝酸、硝銨的生產

將應用化學“超濾技術”應用在生產硝酸的過程中，能夠有效過濾掉生產硝酸過程中產生的雜質比如油污等，能夠避免觸媒遭到腐蝕，從而能夠延長硝酸的使用壽命。另外，在硝酸生產過程中使用應用化學“超濾技術”有助于提高效率、節約成本。將應用化學“超濾技術”應用在硝銨生產過程中，其主要目標避免發生安全事故。

3 結語

在這個科技日新月異的時代，我們化學生產的改革必定是依賴于化學工程的創新和改變的，所以化學工程在化學研究中從源頭到過程到控制結果上面的研究對于化學生產的意義是機器重大的。

參考文獻：

[1]方毓淳，俞海燕.應用化學工程技術在化學生產中的應用探討[J].化工管理，2018（26）：189.

[2]王曉麗.化學工程技術在化學生產中的應用[J].生物化工，2017，3（06）：99-100.

[3]趙偉林，趙梓惠.應用化學工程技術在化學生產中的應用[J].石化技術，2017，24（10）：45.

[4]張海鵬.淺析化學工程技術在化學生產中的應用[J].化學工程與裝備，2017（08）：226-227.

（作者單位：遼寧晨霧科技有限公司）