化學工藝與流程范文

時間:2024-04-08 15:53:44

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化學工藝與流程

篇1

一、典型試題分析

例1.(2009年江蘇省揚州市)下圖是氧化沉淀法生產復印用高檔Fe3O4 粉的工藝流程簡圖,根據要求回答問題。

(1)鐵的另兩種常見氧化物的化學式是、。

(2)加水溶解過程中,在實驗室里通常要使用的玻璃儀器有燒杯和,操作A的名稱 是。

(3)副產品P是,由溶液N獲得該副產品的操作順序是bd。

a.過濾

b.加熱濃縮

c.冷卻結晶

d.晶體加熱至完全失去結晶水

(4)通空氣時的化學方程式是4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,由沉淀M獲得Fe3O 4的過程中發生的反應為Fe(OH)2+ 2Fe(OH)3ΔFe3O4+4H2O, 控制“一定量空氣”的目的是,沉淀M中Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳質量比 為。[相對分子質量:Fe(OH)2―90,Fe(OH)3―107]

解析:本題考查了元素及其化合物知識、實驗基本操作能力,考查學生能夠從試題 提供的新信息中,準確地提取有用信息并與已有知識和能力整合,重組為解決問題的新知識 的能力。本題以工業生產為背景,提供了氧化沉淀法生產復印用高檔Fe3O4粉的 工藝流程簡圖,生產的關鍵是除雜和Fe(OH)2的生成與氧化,最后獲得產品和副產品。第 一小題要學生寫出鐵的氧化物的化學式為FeO、Fe2O3。第二小題考查的是學生實驗基本 操作能力,溶解過程需要燒杯和玻璃棒,玻璃棒的作用是攪拌加速溶解;根據流程圖分析操 作A得到了沉淀M和溶液N,所以操作A的名稱是過濾。第三小題根據流程圖可以得出溶液N中 溶質為FeSO4和NaOH反應產物中的可溶物質Na2SO4,而根據獲得副產品的操作順序第 一步和最后一步可知中間的順序為c、a。第四小題是本題的難點,由題中的信息可以看出Fe 3O4是由Fe(OH)2、Fe(OH)3反應制得的,所以要將Fe(OH)2部分氧化為Fe(OH) 3,所以控制“一定量空氣”的目的是防止Fe(OH )2完全轉化為Fe(OH)3,又根據 第二個化學方程式,Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳質量比應該是恰好完全反應時的質量比, 這樣原料利用率最高,所以答案為90∶214。最后一問主要考查了學生信息加工能力,可運 用所獲信息與質量守恒定律整合獲得答案。

例2.(2009年山東省青島市)海水經過曬鹽后得到粗鹽和苦鹵,重結晶后的食鹽 中還含有硫酸鈉、氯化鎂、氯化鈣等可溶性雜質,他們在溶液中主要以SO2-4、Ca 2+、Mg2+的形式存在,為將這些雜質離子除凈,應加入過量的氯化鋇、氫氧化 鈉、碳酸鈉等物質將其轉化為沉淀,過濾除去;再加入適量的鹽酸,得到精鹽水,最后經蒸 發即得精鹽。以下是某化工廠對海水進行綜合利用的示意圖:

(1)在苦鹵制鎂的過程中加入了石灰乳(主要成分是氫氧化鈣),石灰乳是用生石灰制得 的,請寫出制取石灰乳的化學方程式:。

(2)在制備精鹽的過程中,氯化鋇和碳酸鈉溶液的添加順序是否可以顛倒?,理由是 。

(3)在利用粗鹽制備精鹽過程的第⑥步操作中,加入適量鹽酸的目的是。

解析:本題考查了學生對酸堿鹽性質的掌握及化學方程式書寫能力、物質提 純和除雜的能力。本題提供了海水綜合利用的工藝流程圖,這里有兩條工藝流程,一條為海 水得到粗鹽并進行除雜提純得到精鹽的過程,另一條流程以苦鹵為原料制備鎂和氯氣。生 產精 鹽的過程主要是除雜,題目中給出信息雜質是硫酸鈉、氯化鎂、氯化鈣等可溶性物質,分別 加入過量的BaCl2、NaOH、Na2CO3等物質將其轉化為沉淀,過濾除去;再加入適量的 鹽酸,得到精鹽水,最后經蒸發即得精鹽。其中BaCl2除去SO2-4,NaOH除去Mg 2+,Na2CO3除去Ca2+和過量的Ba2+,過量的目的是確保將雜質除盡, 所以氯化鋇和碳酸鈉溶液的添加順序不可以顛倒。最后在濾液中加入鹽酸的目的是除去過量 的氫氧化鈉和碳酸鈉,第一小題與流程關系不大,答案為CaO + H2O

Ca(OH) 2。

二、突破策略點撥

1.審題分析

化學工藝流程題實際上是考查考生運用化學反應原理及相關知識來解決工業生產中實際問題 的能力。解此類型題目的基本步驟是:①從題干中獲取有用信息,了解生產的產品。②分析 流程中的每一步驟,從幾個方面了解流程:A.反應物是什么;B.發生了什么反應;C.該反應 造成了什么后果,對制造產品有什么作用。抓住一個關鍵點是一切反應或操作都是為獲得產 品 而服務。③從問題中獲取信息,幫助解題。

2.規范答題

了解流程后著手答題。認真分析試題,尋找關鍵詞,逐題推敲,一定要弄清下列問題:命題 人的意圖是什么?有哪些依據?解答問題的關鍵是什么?要點是什么?如何解答才能拿全分 數?然后認真回答問題,要使答案有針對性,切忌答非所問,還要注意語言表達的簡明、規 范、準確,尤其在說原因時要做到思路清晰、思維縝密、條理分明、直奔主題,切忌拐彎抹 角。

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一、試題結構

化學工藝流程題的結構一般分為題引、題干和題設三個部分。題引主要是以引導性的語言,簡單介紹該工藝生產的目的、原料、產品,有時還提供相關表格、圖像等參考數據或信息;題干主要是以框圖形式將原料到產品的主要生產工藝流程表示出來;題設是根據生產過程中涉及的化學知識設計成的一系列問題,要求學生依據化學原理進行分析解答。

化學工藝流程題的一般結構如下:

箭頭:進入的是投料(反應物),出去的是生成物(包括主產物和副產物)。

三線:出線和進線均表示物料流向或操作流程,可逆線表示物質可循環使用。

二、解題思路

要準確、順利地解答化學工藝流程題,除了必須掌握物質的性質和物質之間相互作 用的基本知識,以及除雜、分離、提純物質的基本技能外,最關鍵的是要掌握和具備分析工藝生產流程的方法和能力。因此,解題思路通 常是: [審題][析題][答題][①閱讀題目的背景材料;

②提供的原料;

③物料或操作流程;

④提供的條件和圖表;

⑤化工流程圖的類型;

⑥重要的操作。

][①從目的和反應原理切入;

②從原料和產品切入;

③從生產要求和條件切入;

④從產品分離提純切入;

⑤從綠色化工思想切入;

⑥注意問題表達;

⑦注意每問提供的答題區域大小。

][①弄清目的和原理;

②弄清各步驟的目的;

③如何運用條件;

④問題突破口與隱含條件;

⑤建立解題思路與方法。]

答題順序一般按題號的先后順序作答,但要注意前后問題一般沒有“株連效應”,遇到難題時不妨先放一放,先做后面的題;若時間不夠用,還可以不看流程圖,先做與流程圖無關的題,能抓幾分就抓幾分。

三、相關知識儲備

1.除雜提純

化學工藝流程的目的之一是從混合物中除雜、分離、提純某一物質,因此,掌握好中學化學中常見的除雜、提純方法是解答好工藝流程題的第一把鑰匙。

(1)常見的化工術語。

(2)常見工藝流程題中添加化學試劑的作用。

(3)常見工藝流程題中除雜、提純的方法。

①常用的物理方法:根據物質物理性質上的差異分離、提純物質。主要有:過濾、蒸發結晶(重結晶)、蒸餾或分餾、萃取分液、滲析、鹽析等。

②常用的化學方法:根據物質化學性質上的差異分離、提純物質。主要有:生成沉淀法、生成氣體法、氧化還原法、正鹽與酸式鹽相互轉化法、利用物質的兩性除去雜質法、離子交換法。

(4)常見離子的檢驗。離子的檢驗是進行物質鑒別、推斷的重要基礎,因此,掌握常見離子(如H+、Na+、K+、、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ba2+、Cu2+、Al3+、OH-、、、S2-、Cl-、Br-、I-、)的檢驗方法是十分必要的,特別是Na+、K+、、Fe3+、Al3+、、、Cl-的檢驗,更要熟練掌握。

2.實驗操作

化學工藝流程題的另一個目的是利用某些物質制備另一種物質,其中必然涉及不少實驗操作,因此,熟練掌握中學階段常見的實驗操作是解題的又一把鑰匙。

(1)洗滌沉淀:沿玻璃棒向過濾器的沉淀上加入蒸餾水至浸沒沉淀,靜置使其全部濾出,重復此操作2~3次。

[特別提醒]有機物最好用冷水洗滌,無機鹽最好用酒精洗滌,以減少晶體溶解。

(2)是否洗凈:取最后一次洗滌液于試管中,加入某種能檢驗沉淀上吸附離子的試劑。

(3)從溶液中得到晶體:蒸發濃縮冷卻結晶過濾洗滌干燥。

(4)水浴加熱的優點:受熱均勻,便于控制溫度。

(5)使用時不需要潤洗的實驗儀器:中和滴定中裝待測液的錐形瓶,配制溶液時的容量瓶等。

(6)中和滴定終點的判斷:當滴入最后一滴標準液時,溶液顏色突然變化,且在半分鐘內不恢復原色。

(7)趁熱過濾的目的:防止其他溶質析出;抽濾的目的:較快、較干燥地得到固體。

3.平衡原理

化學工藝流程題從本質上說,就是將中學的知識運用到實際工藝流程中,指導具體實際生產,而平衡原理是中學的重要理論,用好平衡這把鑰匙對答好工藝流程題是很有幫助的。

化學工藝流程題中運用平衡原理要特別掌握以下幾點:

(1)根據勒夏特列原理選擇合適的工業生產條件,包括溫度、壓強、反應物配比、反應時間等。

(2)侯氏制堿法是工藝流程題的熱點,要掌握氨氣和二氧化碳通入的順序、NaHCO3析出條件的控制。

(3)重視水解平衡的應用,如水解對溶液pH的影響,易水解鹽的配制,水解對鹽溶液蒸干的影響,利用水解除雜、制備Fe(OH)3膠體。

(4)沉淀溶解平衡是工藝流程題的熱點,要求能根據表達式進行簡單計算,能根據圖像選擇合適的溶質析出溫度,能運用原理解釋生產中的一些現象等。

4.中學化學中重要的化工生產

高中教材中涉及的化工生產主要有:①氯堿工業;②工業制硫酸(接觸法);③侯德榜制堿;④合成氨工業;⑤工業制硝酸;⑥金屬鈉、鎂、鋁、鐵、銅等的冶煉;⑦海水提溴;⑧硅酸鹽工業;⑨粗銅精煉等。

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1.化學工藝任務特性研究依據化學工程與工藝流程進行科學審視,涉及細化的工藝任務主要是應用專業理論和人員技能標準進行同步開發、設計的,因為科學工程的大力支持,使得單位人員基礎操作活動越來越正規,基本能夠依據企業生產流程進行優化模擬訓練,將節點更新指標落到實處。關于這部分學科研究領域眾多,工藝專業需要人員充分掌握應用理念前提下,結合各自行業實際管理狀況進行創新領域開創,進而形成獨具特色的專業歸控體系。

2.化學工業特點延伸依據數理、化學內涵作為支撐媒介,進而深度聯合工業經濟基礎條件進行窺測,將化工單元操作和熱學、動力學原理進行深度融合,進而有力指導設備開發工作?;瘜W工程主要隨著化學工業的過渡改造而形成,其中化學反應作為生產流程的核心內容,將為過程分析創設主動適應空間,將研究過程方向梳理完全;而化工熱力學條件作為單元反應的理論基礎,對于產品回收效率有著充分的界定要求,其將直接決定產品后期回收效率,對于產業經濟成本規模產生著重大影響效果。因此,在單元詳細操作流程中,技術人員可針對各類化工設備以及產品形態進行科學審視,由于傳遞流程作為單元操作、反應工程的支撐媒介,而化工產業在全新發展形態下需要落實核心催化技術,就必須聯合跨學科形態的戰略進行綜合比對、研究,爭取達到統一規劃標準格局。內部傳遞機制主要圍繞動力、熱能、產品質量元素闡述,這其實就是異質化單元內部反應裝置的物理演變過程。

另一方面,合成化學作為既定學科的核心要素,為設計主體開發大量非天然化合物質提供靈感經驗。在大量創新化合產物的影響下,有關化工產業基礎模型便開始順利過渡。信息技術為各類設備、工藝創造主動適應條件,整體上推動了行業的進步趨勢。這部分生產技術已經聯合各類深加工流程進行替換改造,需要化學工業不斷開發新型歸控技術,進而為既定產業規范效率和經濟成果提供適應條件。技術人員需要全面開發最為先進的協調處理細則,這是創新化學工藝改造流程的必要準則。整個技術開發活動利用市場導向機理進行布置,使得工業、商業化動機需求得到全面綻放。

二、化學工程、工藝試驗數據的科學搭配分析

傳統形態的化工實驗操作,內部數據排列機理相當復雜,整體活動延展下來,具體的人力、物力資源全面堆積。因為內部流程需要借助平行試驗進行掌控,特定數據處理重復性特征廣布。因此,必要時技術人員可依靠MATLAB軟件進行流程過渡,將人工演算過程中的數據限制因素調節完畢。這部分實驗流程是掌握化工研究方式的重要環節,整體流程較為漫長。所以,計算機信息技術便將這些復雜的演算流程進行智能模擬操作,并透過實驗要求建立必要的模型基礎,使得工藝技術管制范圍下的各類可行條件全面延展?;ぎa業講求專業實驗的引導價值,具體行動標準動機也是圍繞特地實驗點進行參數定量關系探索,進而將化工所需遵循的客觀規律羅列完整。MATLAB軟件在整個研究過程中開辟引導先河,其將各類函數圖形進行輕松規劃,肅清細致符號演算和數值計算限制問題。這類軟件應用范圍較為廣闊,包括數字通訊和財務建模等內容。目前這類程序已經成為國際控制終端的必要支撐媒介,現場操作人員基本只需編寫某種數據處理程序,之后將原始數據輸入,就能輕松提煉相關實驗結果,將優質化數據和圖示模型展出。另外,涉及這方面人員素質的強化工作也相當重要。隨著技術創新和科技產業化的加快,環境保護意識的加強,必然會帶來對分析檢驗專業人才需求的上升,且無論在數量和質量上,都提出了新的要求。

三、結語

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關鍵詞:化工生產;工藝流程;詳細分析

我國已經逐漸的進入到小康社會,在經濟迅速發展下,需要對化工生產行業更加的重視,化工市場的前景也十分的廣闊,現在社會的生產效率是極高的,在短時間內生產技術就有了突飛猛進的發展。隨著科技的發展,產品更新的速度也在加快,在這樣的情況下,化工生產工藝流程就變得越來越重要。

1 原料的前期準備工作

化工生產過程主要是以化學反應為加工的核心,只有化學反應是科學的,化工生產才能夠滿足化工行業的基本要求。在化學反應之前,需要對相應的原料進行處理,只有將化學反應的原料準備好,才能夠達到化學生產的基本條件。在化學生產的過程中,無論是產前、產中還是在產后,都要將材料中的雜質處理好,正確的按照相關的工藝進行提純處理,這樣就能夠將雜質的數量最大限度的減少,從而提高參與化學反應的質量。有些化學反應后會存在著很多的原料,這些參與的原料可以重新的作為下一輪化學反應的原材料投入到化學生產中,還要對原材料進行充分的調整,在殘余的原材料下還可以加入其它的原材料,這樣產生多余的材料就能循環的再利用,不會出現浪費的現象。在化學反應之前就對原材料進行基本的處理,這是化工生產之前需要做的準備工作,將準備工作做好就可以提高生產的效率。因此在化工生產的過程中,要想提高原材料的利用率,就要對原材料進行預處理,避免在化學反應的過程中,出現反應效率下降的情況。

2 化工生產中的化學反應

在化工生產的過程中,化學反應必須要根據反應的特點和條件將化學反應進行分類,可以分為不可逆反應和可逆反應、吸熱反應和放熱反應,化學反應的差異對化學條件的要求也是不同的,在同一個化學反應中,不同的化學反應與環境和溫度有著關系,在反應速度上也有著一定的差別?;瘜W反應在發生的過程中,需要通過具體的反應才能夠知道能否達到化工生產的基本要求,這也是化學研究的重點之一。不同的化學反應在反應的過程上也有著明顯的差異,因此在實際的生產中,需要根據具體的化學反應進行調整,在反應環境中添加適量的催化劑,這樣能夠幫助原材料發生化學反應,或者是使化學反應更加的劇烈,面對這樣的化學實驗,就要使用比較安全的反應器皿。在化學反應的過程中,一定要將具體的化學流程充分的了解,科學的把握每一個流程,詳細的了解化學反應的每一個步驟,使化學反應可以達到最佳的反應效果?,F在的化學反應有很多,原材料在處理方式上也不同,因此會出現各種各樣的變化,除此之外,在化學工藝流程上也有著顯著的差異,盡管是同一種化學產品,在化學生產的過程中,對雜質和化學反應的質量也是不同的。

3 化工生產工藝流程的配置

在化學生產的過程中,工藝流程的配置是應該重點關注的問題,也是整個化工生產中的重要環節,在產品生產的過程中,按照產品的具體生活參需要,對各個單元操作和單元過程進行充分的了解,選擇正確的操作工具、組合方式和設備的使用順序,還要以圖解的形式表示出生產全貌的過程。包括工藝路線技術先進、生產操作安全可靠、經濟指標合理有利在滿足產品性能和規格的要求下,要采用先進的生產技術選用的工藝路線必須具備現代化生產條件,反映在生產過程中應體現出物料損耗少、循環量小、能量消耗低,備投資少、生產能力大、生產效率高物料和能量利用充分、合理。

在配置流程時,要從四方面來把握:首先要盡量提高原料的轉化率和主反應的選擇性采用先進的技術、合理的單元、有效的最適宜的工藝條件和高效的催化劑,再有就是要充分利用分離、回收等措施循環使用未反應物料,以提高總轉化率反應,副產物也應加工成副產品。第三,在流程配置中要對冷熱物流合理匹配,充分利用自身熱能和冷量減少外部供熱或供冷,以達到節能的目的;第四,要盡力構筑物質和能量的閉路循環,盡力實現綠色生產過程;單元操作適宜,要根據單元反應過程的需要,正確選擇適宜的單元操作,確定每一個單元操作中的流程方案及所需設備的型式,合理配置各項操作與設備的先后順序。同時還要考慮整個工藝流程的操作彈性和各個設備的利用率,并通過調查研究和生產實踐來確定操作彈性的適應幅度,盡可能使各臺設備的生產能力相匹配,以免造成不必要的浪費。

4 生成產物的分離與提純

從原料開始,物料流經一系列設備的加工,包括物質和能量轉換的加工,最后得到預期的產品。如果在加工過程中采用的加工方法或工藝路線出現混雜,就會造成產品中有著不同數量的雜質與副產品使化工產品的質量相應下降,降低化工廠的利益。產物的分離與提純可以說是化工生產過程中的一大要點。再有副產品不一定就是沒用的雜質,也可以經過加工變廢為寶,提高原料的利用率。生產過程可以通過綜合化、產品的網絡化管理使資源和能源得到充分合理的利用,將副產物和廢料轉化成有用產品,可以將副產物和廢料作為另外的化工原料經過合理規劃在化工廠自身在建造過程中形成一條從基本原材料到能將材料完全利用的完整生產體系,實現真正的零排放生產流程,這樣對化工行業的發展是極為有利的,有利于化工行業實現可持續發展,對生態環境也是極為有利的,在化學工業生產的過程中,分離和提存是非常重要的兩個環節,任何的化學生產中,涉及到分離和提純工藝都是極為復雜的,但是這一環節也是極為關鍵的環節,在化學生產的過程中是極為關鍵的。

結束語

化工生產是一個復雜的流程,在其生產過程中不光能得到所需產品,可能得到許多副產品,所以在實際的生產過程中,生產廠家要堅持走可持續發展、科學發展循環經濟的道路,實現化工產品生產過程的綜合化、產品的網絡化開發新技術、新工藝,同時也要盡可能的保證化工產品的綠色環保,能夠盡可能的將廢物充分利用,形成化工生產的零排放。運用先進的、有自身特色的化工生產工藝流程來為自身贏得更大的優勢。

參考文獻

[1]趙志強.化工工藝過程開發及工藝路線選擇[J].黑龍江科技信息.2012(06).

[2]劉偉男.談化工生產工藝流程配置的反應系統[J].民營科技.2012(03).

[3]王芳.談化工生產工流程的配置原則[J].民營科技.2012(03).

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注:本文中所面對的領域主要為數字電影制作領域,提到的視頻系統主要指高清晰度電視系統

現代影視制作流程

無論是傳統影視制作工藝還是現代影視制作工藝,其制作過程基本都可分為三大階段:影像與聲音的獲取(acquisition);影像與聲音的后期處理(post production);影片的發行與放映(distribu-tion and projection)。對于傳統影視制作來講,在三個階段所用的載體均為膠片,后期制作所應用的工藝為化學工藝。而現代影視制作的顯著特點是數字技術在三個階段的大量應用,最早是在后期制作中,現在又逐漸觸及到前期拍攝與最終發行和放映的環節。而隨著數字技術不斷的飛速發展,在各個階段中數字技術應用的范圍還在不斷擴展,程度不斷深入,并可預見的是,在未來的某一天,數字技術將完全取代傳統的化學工藝,而成為支撐影視制作的技術平臺。

不過,不可否認的是,在當前,膠片在以下幾個方面還存在著很大優勢:

一是前期拍攝時的成像質量:在寬容度方面膠片比ccd或cmos感光器件還略高;在清晰度方面膠片尚存在較大優勢, 35mm膠片的理想清晰度可達4k,而目前數字電影拍攝所用的器件的成像清晰度為2k。

二是作為長期保存的介質,膠片已經經過了上百年的歷程,在存儲條件良好的情況下許多膠片可以保存70年之久

三是對于最終發行放映來講,膠片拷貝還是一種性能價格比較高的手段

由于膠片在以上幾個方面尚存在的一些長處,因此,現在許多影片的現代影視制作流程中的許多工藝環節中還有膠片的參與,這就形成了當前比較復雜的影視制作流程。如圖1-1所示:

而對于未來影視制作,則沒有了化學工藝的參與,整個制作流程完全是數字化的,如圖1-2所示。

現代影視制作設備組成

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關鍵詞:粉狀MAP 磷酸濃縮 中和濃縮 料漿法

作為一種對各種農作物有明顯增產效果的高濃度氮磷復合肥,磷酸銨是目前國際公認的最重要的復合肥料品種,并且隨著現代化肥工業的發展,復合肥料也逐漸取代單一化肥,成為現代化肥工業的新發展方向。我國擁有豐富的磷礦資源,大力發展磷銨工業,對于促進我國現代化肥工業的發展和推動我國農業的現代化都具有非常重要的意義和價值[1]。

一、SAI流程料漿濃縮法磷銨新工藝為代表

SAI流程是英國蘇格蘭農用工業公司生產磷酸一銨的主要工藝,該方法生產分兩個步驟:第一步是用濃度為50%P2O5的濕法磷酸與氣氨中和,得到NH3∶H3PO4摩爾比為1.35的料漿;第二步加入磷酸、硫酸,使NH3∶H3PO4摩爾比為1.0,反應熱可以除去水分,這個過程是在特別設計的類似于混料機的雙軸混合器中進行。這樣經二次水分蒸發,得到含11%N、49%水溶性P2O5、6%H2O的典型產品[2]。

二、Minifos流程

費森公司生產磷酸一銨的工藝常稱Minifos流程。其流程特點是加壓反應:約50%P2O5濃度的磷酸與表壓為0.21MPa的氣氨在反應器內加壓反應,溫度為170℃。采用加壓反應是為升高中和溶液的沸點,增加磷銨溶解度,以求得到高濃度料漿,便于噴霧干燥。當液滴流下通過上升的空氣流得到冷卻和凝固時,更多水被閃蒸出并蒸發。產品約含6%H2O、10~12%N、50~56%P2O5。

三、斯威夫特流程

這種方法的特點是采用噴射反應器進行氨化反應。液氨進入噴嘴中心管,50% P2O5磷酸進入套管,經螺旋噴頭,以3.8m/s線速與氨完全混合進行反應,生成粉狀磷酸一銨進入21m高的塔中分離蒸汽。成品于塔底收集,1t P2O5發生反應熱量為105.43×104kJ,磷酸中水分生成過熱蒸汽,反應溫度130℃[3]。

四、中和料漿濃縮法磷銨新工藝

中和料漿濃縮法磷銨工藝是我國根據磷礦資源儲藏量豐富但整體品質不高的特點自主開發的磷銨生產新工藝。從20世紀80年代初開始,我國磷銨研究歷經了實驗室研究、中間試驗、工業放大等重要研究開發階段,目前中和料漿濃縮法磷銨工藝已十分成熟和完善,具有對磷礦適應性強、能量利用率高、設備材質要求低、裝備完全國產化、流程簡短、運行穩定、投資省、產品成本低等優點,生產規模與技術水平均居國際先進行列。

1.工藝說明

傳統方法是以蒸汽為熱源先將稀磷酸進行濃縮得到濃磷酸,再用氨中和得到濃磷銨料漿,經過干燥,生產磷銨;料漿法是先將稀磷酸與氨中和,所得稀磷銨料漿再以蒸汽為熱源進行濃縮,所得濃磷銨料漿經干燥,得到固體磷銨產品。由于不進行磷酸濃縮,使得該工藝具有結垢少,易清洗的顯著優越性。兩種方法與濕法磷酸和磷銨的干燥及后續工序產品的粉狀生產方法無關,只是被濃縮的物料不同,以及濃縮與中和先后順序的區別[4,5]。

2.磷酸氨化設備

料漿濃縮磷銨新工藝中和工段的常用設備為中和槽、快速氨化蒸發器?,F分述于下。

2.1中和槽

中和槽是最早使用的磷酸氨化設備,具有易于設計和放大的特點,在我國料漿濃縮磷銨工藝中和工段,中和槽首先被采用,也是目前國內使用最多的反應器。中和槽為圓柱容器,裝有一個攪拌器,攪拌槳為透平式,并由設備頂部通入兩根氨管至攪拌器槳葉邊側。槽體開有溢流口和底流口,槽內壁裝有擋板以減少旋流,槽蓋上開有抽氣口、磷酸與氨入口及測pH的銻電極安裝口。

2.2外環流氨化反應器

外環流反應器是利用上升管和下降管中物料的宏觀密度差使物料循環流動。在料漿法磷按生產中,外環流反應器內的物料循環比一般在15左右[6]。在這種情況下,反應器內物料流型接近于全混流模型,也就是說在無機械攪拌的情況下外環流反應器接近于一個全混流反應器。

3.氨化料漿濃縮

磷銨料漿濃縮目前主要采用雙效和三效蒸發流程。現分述于下。

3.1雙效蒸發流程

蒸發流程為:循環泵將中和料漿送入二效加熱器,然后加料泵將料漿由蒸發給料槽送入二效蒸發閃蒸室,在閃蒸室進行濃縮,蒸發一部分水分。經初步濃縮的料漿由料漿泵送入一效蒸發器閃蒸室,經進一步濃縮達指定濃度后,借助蒸發器內自身壓力將料漿放入緩沖槽,再經料漿泵送往相應干燥裝置。雙效流程比較簡單,投資省,操作控制也比較容易,因而應用廣泛[7,8]。

3.2三效蒸發流程

磷酸經氨化中和后進入中和料漿儲槽,再用泵送入三效蒸發器,然后經過料漿泵依次逆流送入第二、第一效蒸發閃蒸室,第一效蒸發用一次蒸汽加熱,二效蒸發和三效蒸發由二次蒸汽加熱。相比二效蒸發,三效蒸發更節約蒸汽,但其投資大、能耗高及設備維護費用高。因此,對蒸汽富裕的廠而言,采用雙效蒸發更經濟。

五、展望

中和料漿濃縮法磷銨工藝是“料漿法”磷銨關鍵的創新技術,是區別于磷酸濃縮傳統工藝的核心[9,10]。它不僅解決了傳統工藝采用雜質含量較高的中品位磷礦無法生產磷銨的難題,為利用我國豐富的中品位磷礦資源生產高效磷復肥開辟了一條新途徑,還降低了物料濃縮過程的腐蝕性,提高了原料的利用率,不需用特殊材料制作蒸發濃縮設備,降低了設備要求,提高了設備的使用壽命和運行穩定性,具有較強的技術適應性和生存能力[11]。但其廢熱利用、生產自動化程度還不夠高,“三廢”排放亦不合理。因此,節能降耗、清潔生產、開發新材料以及生產的大型化與集團化是今后的主要發展方向。

參考文獻

[1]鐘本和,張允湘,應建康.料漿法磷銨工藝的發展和展望[J].四川大學學報(工程科學版),2003,35(2):1-2.

[2]化工部化肥司、中國磷肥工業協會編寫組.磷酸磷銨的生產工藝[M].成都:成都科技大學出版社,1991.

[3][美] F.T尼爾遜著,黃廣惠等譯.肥料加工手冊[M].北京:化學工業出版社,1992.

[4]鐘本和,趙紅.料漿濃縮法磷銨工藝[J].成都科技大學學報,1990,2(5),33-34.

[5]化學工業部建設協調司,化工部硫酸和磷肥設計技術中心組織編寫.磷酸,磷銨,重鈣技術與設計手冊[M].北京:化學工業出版社,1997.

[16]成都科技大學,四川綿竹磷肥廠.外環流氨化反應器研究技術鑒定資料之一[M].成都:成都科技大學出版社,1991.

[7]四川銀山磷肥廠,成都科技大學.料漿濃縮法制固體鏈中試報告.1984.

[8]劉軍.四種磷銨料漿蒸發系統的模擬評比[D].成都:四川聯合大學化工系,1998.

[9]鐘本和,張允湘,梁斌.化學肥料技術與設備[M].北京:化學工業出版社,1999.

篇7

【關鍵詞】綠色化學工藝;開發;應用

最近一段時間以來,很多大城市都籠罩在霧霾的世界里,空氣質量嚴重下降,能見度差,甚至對人們的日常出行與交通車輛的正常通行都帶來了不同程度的影響,造成這種現象的一個重要原因就是化工企業的廢氣排放,面對這樣的形勢,綠色化學成為各大企業正在研究的項目,通過發展與優化化學工藝,改善化學反應過程的內在屬性來控制其產生的危害,實現對人類健康,社會安定的維護是化工發展的大勢所趨,綠色化學工藝已經成為眾多企業研發的對象。

1.綠色化學工藝的研發

自從上個世紀,國際組織就已經提出了“綠色科技”的概念,其內涵表現為:要對環境污染進行控制,在源頭上免除生產帶來的污染,傳統化學工藝無法從根本上改善污染,污染仍然處于一個慘痛的境地。然而,綠色化學工藝體現為綠色生產、無廢物排放,這才是控制化工污染的最根本的方法。最佳的綠色化學工藝就是使用無毒害作用的反映材料與催化劑,追求原子經濟,也就是說在反應過程中不會出現額外的廢物產品,達到反應原料的充分利用。

第一,研制“原子經濟”反應。這一反應最早起于20世紀90年代,主要內容為:化學反應中的一切原子都變化成生產物,達到反應物中原子的百分百利用,其實,原子經濟與反應類別有關系,一些反應就沒有雜物的產生,例如:加成反應。一切反應物質都會被利用。原子經濟反應是綠色化學工藝首要研發的反應類型,要改善反應中的催化劑,這樣才能確保反應的節能、高效。

第二,確保反應的選擇性。在石化產業中會經常選用烴類選擇性氧化反應,會產生一些不穩定的中間體,他們容易被進一步氧化,所以,這一類反應不會用作催化劑,最新的研究表明:不僅要依照各種烴類氧化反應類型來選取性能高,載氧能力好的新型催化劑,還要依照催化劑的反映特征,研發出對應的反應工藝。

例如:苯乙烯最廣泛用的工藝為:乙苯脫氫,一些企業已經研發了丁二烯作為原料的苯乙烯工藝來替代乙苯工藝,其內部的中間產物的轉化率為90%,采用的催化劑能夠把內部的體驗轉化為苯乙烯單位的選擇性大于92%,另有一些海外企業所研制甲苯歧化工藝,也是利用了最新的硅改性催化劑,其中的選擇性也達到了98%以上。

第三,利用無毒害的原料。在化學反應中首要的選取原料,原料的性質就在一定程度上決定了生產過程與方法。綠色化學工藝的一個要求就是杜絕使用毒害的原料,而是選擇化學物質充當原料,國際知名企業研制了用二乙醇胺做原料,在催化脫氫的作用下生成氨基二乙酸鈉,這一最新工藝大大改善了曾經的利用甲醛、鹽酸—作為原料的二步合成工藝,減少了毒害。

要想從根本上免除環境污染,可以利用能夠再生的自然材料例如:野生植物作為化學原料,以及一些農業廢物,如:秸稈、稻草等進行反應成為酸、醇等化學物質。將糖類植物轉化為乙酰丙酸,對谷物進行開發獲得葡萄糖。

例如:以往的乙二酸是用苯作為原料生產的,苯對人體的傷害極大,改為葡萄糖后,在通過微生物進行轉化,極大地提高了反應的綠化效果,減少了毒害物質的出現。

第四,利用清潔工藝。化學工藝的研發要想達到綠色環保的效果,就需要選擇情節工藝,要優先設計出能夠有利于環境的化學反應途徑,形成物質與能量的循環體系,在具體的生產中,不但要利用無毒害、無污染的原料,而且還要盡量利用高端、先進、低消耗的工藝流程,而且也要盡量避免廢棄物的出現。

2.綠色化學工藝的應用

2.1生物技術的應用

與化學工業不同,生物技術中涵蓋了基因、微生物等方面的科學技術,為了提高化工生產的綠化效果,近年來,生物技術被大量利用在化工生產中,因為生物酶作為催化劑具有高效、選擇性好的優勢特征。將生物技術利用在化學合成中,可以說是綠色化學工藝發展的一大趨勢。

早期的化工合成都的利用生物自然資源,經過發展煤、石油等礦物成為了化學生產的原料,但是這些礦物資源是不可再生的,要想有效節省能源,達到環保的效果就要減少對這些礦物資源的利用,而是要回歸到酶時代,繼續利用酶來作為催化劑。

2.2綠色生產技術的應用

綠色技術主要體現為清潔生產,它的特點是沒有毒害作用,沒有廢物的產生,常見的綠色生產技術體現為:煤氣化技術、脫硫或者脫碳技術,城市垃圾無害處理等技術,以及太陽能技術、沼氣等綠色節能技術。

常見的綠色節能生產技術主要有:生物工程技術,其中的細胞、基因工程等工程技術。輻射加工技術,例如:離子束—他們的特征就是在一定的溫度與壓力下能夠引起化學反應,無需高溫與高壓的苛刻條件。

2.3生產綠色產品

綠色化學工藝利用的終極目標為:制造一些對環境有利的產品,其中的典型代表為:能夠取代氟氯昂的化學產品,減少對臭氧層的破壞,不含有磷的洗滌用品,不含鉛的化妝品,燃油代替品能夠控制對汽車對污染氣體的排放,可以利用價格低廉、質量較好的二甲醚來代替汽油,來減少城市汽車污染物的排放,各個化工企業要盡量生產那些能夠達到國家環保標準的產品,來保護生態系統。

當今世界上,已經生產出來了一系列的環境產品,其中已經包括:高分子、有機以及精細化工等多種產品,例如:生物生產干擾素、費事催化技術合成醛、醇等產品都取得了良好的環保效果。

3.總結

要想有效降低化工污染對環境的破壞,達到沒有公害的綠色生產的目的,就要盡量選取一些節約資源,耗能低的化工工藝,以及一些無毒害作用的原材料,利用綠色環保的生產技術,不斷提高生產工藝。

【參考文獻】

[1]仲祟立.綠色化學導論[M].北京:化學工業出版杜,2000:3-5,31-60,109-123.

[2]粱紅濤主編.最新化工生產工藝設計與化工產品檢測技術手輯[S].鑷聲音像出版社,2004,52-61,1522-1532.

[3]陳五平,方文驥,俞裕國.無機化工工藝學[M](上冊).第三版.北京:化學工業出版社,2002,139-145.

[4]國家發改委外事司.巴西南非替代能源發展之路[J].中國經貿導刊,2006,(19):49.

篇8

安全是任何工作開始的前提條件,對于化工工藝的設計當然也不例外。因此在設計之前,必須要通過分析提前確定可能出現的危險因素并加以防范,將危險因素在設計時就消除。

關鍵詞:

化工工藝設計;危險識別;控制

現代社會的文明程度越來越高,對于安全的意識也越來越強。在當下的化工設計工作中,對于安全問題的強調也越來越突出。我們對于安全問題有了全新的認識,以往總是將如何解決突發問題放在首要的位置,但現在我們更側重于防患于未然,采用“問題發現式”的預測方法,將化工裝置的設計階段作為保障化工裝置安全運行的第一步,在設計中規避安全隱患。

1化工工藝設計

在設計之初,我們必須要清楚化工設計的原則以及精神,并且將其切實的貫徹到實踐當中去。在進行化工工藝設計時,我們就可以對一些細節和關鍵點采用靈活的處理方式,既可以保證不會違反規范,又可以不影響生產,最重要的是可以規避一定風險。由于化學工藝中危險的發生往往是不經意的,因此我們必須要對每一步工藝的安全性能進行全面深入的剖析,以保證工作人員的生命安全以及相關單位的財產安全。首先,我們必須清楚地了解所用到的原材料以及產品的化學性質、物理性質以及他們之間會不會在某種條件下發生有危害性的化學反應。《建設設計防火規范》GB50016-2014把物品的危險等級分為五個等級(甲乙丙丁戊),其主要從原料、中間品以及成品的物化性質、存放數量以及火災爆炸危險程度來進行劃分的。根據不同的等級我們要設置不同的防爆以及防火措施,這些信息對于設計時的設備選擇、操作方式以及安全保護措施都有十分重要的意義。化工工藝設計具體涉及的對象包括設備、管道、泵閥、儀表及自動化等等。

2化工工藝設計的特點

化工工藝與其他的生產工藝不太相同,化工工藝往往含有比較新型的生產技術,并且工藝的流程與其他生產過程相比要更加復雜和嚴謹,一般有一下幾個特點:第一,由于化工裝置的工藝流程一般都比較獨特,針對不同的化學產品需要有與之匹配的裝置進行生產,因此,無論是對于功能化還是標準化的設計,在設備選用方面都給設計人員提出了更高的要求。第二,化工設計的工作量往往非常大。在設計時要針對不同的化學原料進行調研,確定其各種性能,然后才能對其有下一步的設計。另外,化工工藝設計的預算往往要超出其他工藝流程的設計,由于原材料多為特殊產品,不管是生產設備還是后續的處理設備,都需要做特殊考慮。并且許多企業為了能夠提前搶占市場,往往采用開發與設計同步的方式,一邊開發設備以及工藝,一邊將開發出的東西進行調整和優化。因此在預算中往往含有大量的科研經費,因此這使得預算與其他工藝設計相比增加不少。第三,化工工藝設計的工藝條件多樣性和復雜性。化工工藝設計時往往要考慮化工裝置的工藝條件,比如溫度、壓力、液位等等,有的化工裝置需要多個工藝條件結合起來控制,才能形成完整的工藝裝置,最終生產出產品來。這些工藝條件需要進行不斷的調試和關聯,這個過程也往往比較復雜。從以上幾個特點中可以發現,化工工藝設計因為工作繁瑣、投資量大以及產品原材料危險性大,往往更容易在設計時出現事故隱患。因此,化工工藝設計的危險識別和控制就顯得尤為重要并越來越為人們所重視。

3危險識別與控制

危險識別與控制,主要就是對生產工藝的全過程中可能包含的危險點進行排查,在設計階段提前摸清可能出現危險的地方,并且針對不同原因做出不同的應對策略,最大程度上增強生產流程運行的安全性。(1)物料。在生產的過程中,原材料的變化往往是多樣且快速的。原材料可以分為幾個演變過程,即原料、材料、半成品、中間產品、副產品以及成品,它們可能以不同的形態存在,具有的化學以及物理性質也不盡相同。因此全面的了解他們的性質是識別危險以及對危險進行分析和評價的基礎。評價的方面主要應該有物料和產品的穩定性、化學反應活性、燃燒以及爆炸特性、毒性及健康危害等方面。(2)工藝路線。在實際的生產過程中,要盡量使用安全性高的原材料代替安全性低的,同時也要考慮化學反應產生的一些副產品是否有毒有害。另外,對有害的副產品要進行必要的處理,或者稀釋或者中和。在進行工藝運行的時候,減少設備鏈中原材料的儲存,并且盡量做到物盡其用,減少浪費以及對環境的污染。(3)化學反應裝置。作為化學反應裝置的核心,化學反應往往有著舉足輕重的地位,許多產品都需要通過化學反應來得到。但是與化學反應相對應的是不安全因素。因此,在進行工藝設計的時候,要在最開始就預想好在工藝鏈運行過程中可能出現的最嚴重的事故是怎樣的,以此為出發點,進行反應器以及攪拌器的選擇。(4)管道。瓶瓶罐罐是化學實驗中最常見的東西,同樣,管道也是連接整個化學生產工藝鏈的媒介。通過管道輸送的物質往往有易燃易爆、腐蝕性或有毒的特點,因此,如果管道不能完全的封閉,可能會導致這些有害物質泄露,對生產人員造成生命財產的威脅。在管道設計時,應該盡可能的對可能發生的泄露進行預想,并且從材料選擇、管道連接以及受力分析等多方面規避泄漏問題的發生。在實施生產之前,要提前對控制管道的閥門材質以及密閉性進行檢查,并且對管道布置的位置進行合理分析,防治由于管道震動導致的有害物質泄露。易燃易爆原料應該盡量不要經過拐彎處的管道,并且所有的管道支架都應盡可能的接地。(5)安全防護裝置。在化工生產的現場,必須要有相應型號的滅火器,以便在原材料因化學反應導致起火的時候能有盡快處理。另外,對于一些危險性比較大的生產工藝,相關工作人員還需著防護服進行操作。高危實驗應盡量保證全自動生產。

4結束語

化工工藝設計是保證化工生產能共正常進行的前提,在保證符合國家現行設計規范時,還應該在設計時就將預防危險發生這一理念融入到工藝設計中,并且不斷對設計進行完善,保證將事故發生的可能性降到最低,實現本質安全的目的。

參考文獻:

[1]催克清,張禮敬,陶剛.化工安全設計[M].北京:化學工業出版社,2004.

[2]王紅林,陳礪.化工設計簡明手冊[K].華南理工大學出版社,2005.

[3]廖學品.化工過程危險性分析[M].北京:化學工業出版社,2000.

篇9

一、為什么選折化學工程與工藝專業

化學工程與工藝專業作為我們學習的專業,不禁會對自己的未來產生思考,之后的篇幅便是介紹本專業的未來發展路線:技術型路線、銷售型路線及復合型路線。通過對三者的一一描述,產生縱向的說明展望及橫向的對比思考。全篇從對化工專業的了解開始,止于對個人發展的歸納展望,展現化學工程與工藝專業的巨大潛能及良好的未來發展態勢?;た茖W體系龐大,其包括材料化學、材料物理、化學工程與工藝、環境工程、精細化工、生物工程等近二十個專業。而有調查顯示,目前企業需求最大的三個抓也中,化學工程與工藝以19%的比例占據第一,其次是均為14%的高分子材料與工程和精細化工專業。由此可見,化學工程與工藝專業人才的市場需求大,就業前景好,對社會的貢獻也大。選擇化學工程與工藝專業的我們,也必將在祖國的建設中大展拳腳。

二、如何更好學習化學工程與工藝專業知識

學習化學工程與工藝專業的知識,我們可獲得多方面的知識及能力。首先,我們可以掌握化學工程、化學工藝及應用化本文由收集整理學等學科的基礎理論知識,掌握化工裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優化的方法;其次,我們還可以熟悉國家對于化工生產、設計、研究與開發、環境保護等方面的方針,政策和法規,了解化學工程學的理論前沿,了解新工藝、新技術、新技術與新設備的發展動態;最重要的是,我們學會了文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定得科學研究和實際工作能力,具有創新的意識及獨立獲取新知識的能力。

三、應該學會用所學知識解決實際問題

化學工程是研究化學工業和其他過程工業生產中所進行的化學過程和物理過程共同規律的一門工程學科。其一重要的任務就是研究有關工程因素對過程和裝置的效應,特別是在放大的效應。以解決關于過程開發、裝置設計和操作理論和方法等問題。它以物理學、化學和教學的原理為基礎,廣泛應用各種實驗手段,與化學工藝相配合,去解決工業生產問題。

化學工程包括單元操作、化學反應工程、化工熱力學、化學系統工程、過程動態學及控制等方面,其研究對象通常是非常復雜的,主要表現在過程本身的復雜,物理的復雜及物系流動時邊界的復雜性。而化學工程的研究范圍也包括裝置的大型化和新產品、新工藝工業化的問題,且化學工程在國民經濟中的重要作用也是非常明顯的。同時,化學工程也向著兩個方向發展:一方面隨著學科的成熟,不斷向學科深度發展,另一方面是不斷向新的領域滲透,研究和解決新領域的新問題。

化學工藝即化工技術或化學生產技術,指將原料物主要經過化學反應轉變為產品的方法和過程,包括實現這一轉變的全部措施。化學生產過程一般地可概括為三個主要步驟:1原料處理;2化學反應;3產品精制。而以上的三步驟都需要在特定的設備中,在一定的操作條件下完成所要求的化學和物理得轉變。而化學生產技術一般是對一定的產品或原料提出的,所以,它具有個

別生產的特殊性,但其內容所涉及的方面一般有:原料和生產方法的則用,流程組織;所用設備的作用,結構和操作;催化劑及其它物料的影響,操作條件的確定,生產控制,產品規格及副產品的分離和利用,以及安全技術和技術經濟等問題。

現代化學生產的實現,應用了基礎科學理論(化學、物理和數學等),化學工程原理和方法以及其他有關的工程學科的知識及技術。而現代化學生產技術的主要發展趨勢是:基礎化學生產的大型化,原料和副產品的充分利用,新原料路線和新催化劑的采用,能源消耗的降低;環境污染的防止,生產控制自動化,生產的最優化等。

四、在了解了化學工程與工藝專業可以有哪些就業路線

1.技術型路線:技術員-工程師-總工程師(或創業)

化工行業是個講究資歷和積累的行業,很少有“一飛沖天”的特別機遇,初畢業的我們可以做些技術類的工作,踏踏實實,一步步積累技術資本和經驗,然后到了一定程度后,便能獲得比較好的機遇和地位。化學工程與工藝工作,一般需要一個相當長的時間來讓自己的理論和實踐得以充分的結合后,才能謀取個人職業的發展基礎。所以,若要走技術路線,對于剛畢業的我們,必須在寂寞與微薄的薪水中提升自己,技術和經驗是化學工程師的資本,基本可以替代金融資本進行創業,這也是工作最開始幾年的寂寞和低收入換來的回報。有技術在手,想有高薪或者是創業,都不是問題。

2.銷售型路線:業務員-銷售主管-區域經理-銷售總監

化工原材料的辨別必須是建立在扎實的專業基礎之上,否則無法向客戶解釋產品的優劣。所以,化工貿易人才基本都需要是化工專業出身,同時熟知外貿規則和單位業務,還必須具備貿易人才的耐心細致,語言表達能力強,開朗樂觀,能吃苦耐勞等素質,若你具備以上的素質,那便在你涉足該行業做銷售時,努力地工作。工作的前兩年是收入和職業發展的關鍵期,因為,銷售過程中最重要的渠道(人脈)和技巧在兩年內基本定型。好的銷售人才永遠都不用發愁企業或行業的不景氣,因為銷售技能的通用性,跳槽轉行都是非常輕松的。

篇10

關鍵詞:化工工藝流程 萃取劑 選擇方法

一、引言

隨著精細化工和生命科學的發展與演變,化工分離手段在現代化化工生產流程中得到了廣泛的應用,逐漸完善了相關科學理論,使生產技術和水平不斷提升。萃取是一種廣泛使用的分離方法,在萃取劑的作用下,將親水性物質轉化為疏水性物質,實現物質分離的目的。萃取劑選擇的合理性直接影響著萃取操作能否正常進行,因此在化工生產流程中,若想提高萃取工作的效率,確保萃取的有效性和可靠性,就必須遵循萃取劑選擇的原則,選擇恰當、合適的萃取劑,從而實現物質分離的預期目標,確?;どa順利進行。

二、化工工藝流程簡介

化工工藝流程實質就是化工生產技術,是將原料通過化學反應轉化為實際產品的過程、方法以及全過程采取的措施。化學生產過程一般分為以下三個步驟:

1.原料處理:根據化工生產實際情況,不同原料往往需要經過凈化、混合、乳化等多道工序的預處理,這樣才能使原料盡可能符合進行化學反應所要求的規格與狀態。

2.化學反應:化工生產中,化學反應作為生產的關鍵步驟,在特定的溫度、壓強等條件下,將經過預處理的原料進行化學反應,以期達到所要求的反應轉換率。化學反應的類型較多,一般包括還原、氧化、聚合、碳化、復分解等,通過這些化學反應,可以獲得目的產物或者混合物。

3.產品精制:這個工序主要是將由化學反應得到了混合物進行分離,從而除去部分雜質和副產物,以便獲得符合規格和組成的產品。

化學工藝生產流程的每一道工序都必須在特定的設備和一定的操作條件下完成所要求的化學反應和物理反應?;瘜W生產技術具有個別生產的特殊性,其涉及到的內容一般需要選擇適合的生產方法和原料,比如流程組織、各種儀器的作用、催化劑的影響、操作條件的確定、產品規格以及技術經濟等問題。

三、化學工藝流程中萃取劑的選擇原則與方法

1.選擇原則

1.1.確保萃取劑良好的物理性質

化學生產中所選用的萃取劑不僅需要具備良好的化學性質,還需要穩定的物理性質,這樣有利于確保物質的萃取質量,提高萃取劑選擇的有效性。

1.2.確保萃取劑良好的選擇性

在化工工藝中,萃取劑的選擇直接關系到萃取操作工序是否能順利進行。因此在選擇萃取劑時,應確保其具有良好的選擇性,保證物質分離系數,以便順利的完成物體的分離。通常情況下,物質分離系數越大,萃取劑選擇的優良性就越好。

1.3.確保萃取劑良好的萃取速度

在萃取工序中,所選擇的萃取劑必須具備良好的萃取速度,以符合物質萃取的要求。在選擇萃取劑中,并不是價格越高就越好,反而有些價格相對低廉的萃取劑萃取效果更好,因此需要根據化學生產實際情況進行選擇。

1.4.確保萃取劑的無毒性

在實施每一道化工生產工藝中,都必須堅持“安全至上”的原則。因此在萃取劑選擇中,必須控制好萃取的安全,確保所選用的萃取劑的無毒無害的,避免在化工生產過程中發生安全事故。

2.選擇方法

2.1.運用正規溶液理論對溶劑進行選擇

由于萃取形式和過程比較簡單,可以從純物質的性質對混合物性質進行預測,因此正規溶劑理論備受關注。由于物質分子間的力比較復雜,對于分子力為色散力的極性分子來講,該理論比較適用。但是對于一般極性分子來說,正規溶液理論應用誤差較大。

2.2.使用基團貢獻法模型對溶劑進行選擇

有機物總類繁多,往往由幾十種基團組成?;鶊F貢獻法往往分為兩個概念,即局部組成概念和基團溶液。局部組成概念是通過諸多學者共同研究,不斷改進和補充,不斷提高模型預測的精準度的選擇方式。這種方式比較簡單,能方便地得到體系內某組分無限稀釋活度系數,在溶劑的選擇上比較便利。而基團溶液概念是建立在基團構建模式基礎上的。

四、對化工工藝流程中萃取劑選擇的幾點思考

1.考慮萃取劑與料液的互溶性

在選擇萃取劑時,往往涉及到的料液是水,萃取劑的水溶性要小、油溶性要大,也就是說在水中的溶解度要小,而在稀釋劑中的溶解度要大。在這樣的條件下,萃取劑容易與水分層,避免產生乳化現象,這樣有利于提高分離效果。

2.考慮萃取劑具有穩定的化學特性

選用的萃取劑應具備沸點熔點低、相對密度小、腐蝕性低等性質,具有這些性質的萃取劑往往化學及熱穩定性較好,有利于萃取劑發揮更好的分離效果。比如煤化工污水中含有大量的酚有害物質,需要采用恰當的萃取劑進行分離,以降低其含量,避免造成環境污染。目前煤化工溶劑油重苯、二異丙基醚、重苯溶劑油等,這些萃取劑的萃取效率能高達90%。由于二異丙基醚沸點高不以發揮,其他物質易發揮,容易造成二次污染,綜合考慮后選用二異丙基醚為煤化工污水處理的最佳萃取劑。

五、結束語

在化工工藝生產過程中,萃取劑選擇的合理性直接決定了萃取操作能否正常進行。因此在萃取劑選擇過程中,應時刻遵循選擇的原則和方式,根據化工生產實際特點,選擇化學性質和物理性質、低互溶性和具有較高萃取容量的萃取劑。同時嚴格遵守安全生產流程,改進萃取工序的效率和質量,促使化工萃取工藝經濟性和合理性得到進一步提高。

參考文獻:

[1]苗連萍.淺談關于化工工藝流程中萃取劑的選擇[J].黑龍江科技信息,2010(09).