化工工艺设计安全与节能环保对策研究

黄 昊

（无锡工艺职业技术学院，江苏无锡 214200）

在各种化工企业进行化工产品制造时，会产生大量的污水以及有害气体，这种工业废水以及气体对于环境的污染能力极强，同时在化工产品中存在大量的危险物品，容易发生安全隐患，因此为了能够降低化工产品的安全隐患问题，以及防止化工企业生产中产生的工业废水以及气体污染环境，就要对化工工艺的设计进行完善，并且对于工业废水以及有害气体等物质进行有效处理，这样能够在保障化工产品质量的同时，还能够节能环保。基于此，本文将从化工工艺设计的特征、化工工艺设计中存在的安全问题以及解决措施、化工工艺设计的节能环保对策等方面进行详细的分析探究。

1 化工工艺设计的特征

化工工艺是将其工艺设计，制作成完整的工艺流程图，然后通过图文对化工工艺进行有效的安装，将其中涉及到的各种设备，能够合理地进行配置，并且各个设备之间要通过各种不同规格的管道进行连接，从而建立出合理的化工工艺设计，由此可以看出，化工工艺设计主要包含工艺流程图、设备的布置、管道的连接这三方面的内容。化工工艺设计在工艺流程图的制作时，其涉及到的资料极其复杂，并且涉及到的范围比较广泛，在进行设备的布置时，其布置的工作也是极其繁琐，因为在化工工艺设计中涉及到的设备种类比较多，因此在进行设备的布置时，要考虑到各个种类的设备，不同的使用方式，根据化工工艺的实际使用情况进行布置。这样的化工工艺在进行设计的过程中，整体设计下来使用的时间比较长，因此很多企业就会考虑到市场问题，对于化工工艺的设计就会将其工期缩短，但是这样就容易出现化工工艺的安全问题。图1所示是氯碱点的工业生产流程，氯碱点在生产中会产生大量的氯气以及氢气，氢气是一种易燃气体，氯气则是一种有毒的气体，并且氯气在一定条件下，会出现爆炸的现象，是一种极其危险的气体。

图1 氯碱点工业生产流程图

化工工艺设计的整体流程十分复杂，并且其中还容易出现安全隐患的问题，因此，在进行化工工艺的设计时，对于其设计的各个细节一定要进行详细的处理，避免出现安全隐患的问题。同时在进行化工生产时，对于物料的使用上一定要注意用量，以及物料的危险性的高低，这样能够有效避免废料的产生而污染环境[1]。

2 化工工艺设计存在的安全问题以及解决措施

2.1 化工工艺设计中存在的问题

在化工工艺中存在一些问题，这些问题的存在能够直接影响化工工艺设计的安全性，以及能够对环境产生严重的污染，化工工艺设计中存在的问题主要包括以下几个方面。

（1）企业在进行化工工艺设计时安全意识不够。在企业进行化工工艺设计工作时，其中蕴含的化学成分特别多，因此很容易出现很多的化学反应，这些化学反应存在一定的危险性，若化工工艺的工作人员对于化工工艺设计的安全意识不够，就会造成严重的安全事故问题，不仅影响化工工业的正常生产，还会严重威胁到人们的生命安全，并且在化工生产时，存在一些有害的化学废料，由于工作人员的安全意识不够，将这些废料随意地排放，会严重地污染环境。

（2）在化工原料的选择中存在问题。在进行化工工艺设计的工作时，会使用大量的化工原料，而很多的化工材料中有很多都是易燃易爆并且有毒的物质，一旦没有根据化工原料的运输方式进行运输，就会造成化工原料出现泄漏的问题，这不仅对人们的生命安全会造成严重的伤害，还会污染环境。此外，在进行化工工艺设计的工作中，为了能够使其出现化学反应，就会在其中添加一些催化剂，但是一部分化学反应在添加催化剂后就会产生有毒的气体，并且容易与空气中的其他气体发生反应，引起严重的安全 事故[2]。

（3）化工设备的选择和管理中存在问题。对于化工设备的选择一部分企业为了能够降低成本，就会采用一些不符合标准的设备，这些设备容易在生产中出现安全问题。同时，不仅在设备的选择中存在问题，还缺乏对于设备的养护与维修，这样容易使设备的寿命降低，并且对于设备中存在的问题不能够及时发现，就容易在进行化工生产时，存在一定的安全隐患。

（4）化工工艺设计的工作人员的整体能力水平低。化工工艺设计工作是非常复杂并且具有极强的综合性，因此对于工作人员的要求很高，但是在目前一部分化工企业中，工作人员的整体能力不高，并且对于化工工艺设计的意识不强，使其整体的工作态度不够积极，这样的状态下进行设计，容易出现很多的纰漏，这样不仅浪费原材料，还容易在生产过程中出现很多问题，最严重的就是安全问题。

2.2 化工部工艺设计存在问题的解决措施

针对化工工艺中存在的问题已经有所了解，就要针对这些问题进行有效的解决。

（1）对于工作人员安全意识不高的问题，在企业中可以定期进行安全知识的讲座，并且要求所有的人员都要参加，通过这种学习方式，提高员工对于化工工艺设计安全的意识，同时还能够使员工对于新型的工艺能够有所了解，转变员工的整体思维，提高员工的积极性，并且能够有效地做好自我保护。此外，在进行学习时，还要针对废料以及污染物的处理进行培训，这样能够避免出现安全问题，同时还能够避免对环境造成严重的污染。

（2）提高对化工原料的掌控。在化工工艺设计工作中，运用到大量的原材料，材料自身特性存在差异性，因此在进行材料运输的过程中，就要对其根据不同的材料，采用不同的运输方式。在这些化工材料中，有的材料的化学稳定性不够，因此就容易出现一些化学安全问题，所以在对这样的材料进行运输的过程中，就要对其通过泡沫覆盖的方式进行运输，这样能够使原材料在运输的过程中不出现碰撞的问题。在材料中还存在一些低温化工原料，对于这些材料就要用到冷库进行运输，这样能够保障材料的性能。在对化工材料进行运输的过程中，可以建立专业的检测队伍，这样能够在材料运输的过程中，对材料进行实时检测，这样能够有效地避免材料发生危险问题[3]。

（3）选择优良的设备，并做好定期维护。在化工工艺的设计工作中，会出现很多的化学反应，因此对于化工设备的选择，既要符合国家标准，还要能够不受到各种化工反应的侵蚀，通过不同的化学反应，选择不同的化工设备。在进行设备的选择时，要考虑到设备的各种不同性能，并且设备一定要具有耐高温、耐腐蚀等特征，这样能够保障设备的安全使用。对于设备还要定期做好维修与管理的工作，这样能够保障设备的使用寿命，并且对于设备进行定期检查，保障设备在出现问题时，能够快速地被发现，并且能够及时进行有效处理，避免因设备的问题而造成严重的安全事故。

（4）对化工工业的人员就行专业的培训。在化工工艺设计中，对于化工工作人员的综合能力有很高的要求，因此，就要针对企业中工作人员能力不够的问题进行解决。企业可以引进一些专业的人才，然后对这些人才进行专业化的培训，同时对于企业原有的工作人员能够定期地进行培训活动，从而使工作人员能够了解到新型的化工工艺技术，同时能够提高工作人员的专业能力。此外，企业中还要建立合理的考核制度，对企业的人员定期进行技术考核，针对考核成绩不理想的员工进行集中培训，对于考核技术高的员工，给予物质奖励，这样能够使员工的综合素质有所提升，同时还能够提高员工自我学习的积极性，促进工作人员的整体工作效率。

3 化工工艺设计节能环保的对策

化工工艺设计工作中会产生很多的有害废料，以及各种有毒的气体，这些废料以及气体一旦排放到环境中，就会造成严重的环境污染，同时对于工业的用料也会出现严重的浪费，不能够起到节能环保的作用，因此针对化工工艺设计节能环保的问题，就要采取有效的解决措施。

3.1 运用先进的设备，降低设备的能耗

在化工工艺工作中，会用到大量的热集成设备，这种设备在化工工艺中的主要作用就是能够将各种化学反应进行冷却，并且能够降低其他设备以及化学反应中的能耗，同时还能够对各种废料进行回收利用，起到回收资源再利用的效果。但在目前一部分热集成设备在使用的过程中，容易出现严重的安全问题，从而降低了化工生产的整体效率。针对这样的问题，就要对热集成化设备进行更新，在热集成设备中一般采用夹点技术，因此可以将其改进成火用分析法，这样能够在一定程度上提高化工能源的利用率，并且使各种废料能够提高回收的价值，从而在一定程度上提高热集成的工作效率。

3.2 提高能源的管理与资源的利用率

在化工工艺设计工作中，设计流程十分复杂，并且在化工工艺设计的各个环节中，容易出现一些安全性以及环保的问题，因此对于化工工艺设计的流程就要进行有效的监督与控制，从而避免安全环保的问题。首先，在对化工工艺设计时，要选择一些危害小，并且不易燃易爆，以及对于能源消耗量低的材料，这样能够有效地降低安全事故的问题。在进行物料的使用时，也要避免废料、废水、废气等物质的产生，并且对于这三种物质要进行合理的处理。对于废水而言要按照国家的标准，进行有效的处理之后，才能够进行排放，不然废水中含有的化工物质，容易对周围的环境造成严重的污染。废气中有的含有一定的有毒物质，因此在进行排放时，要对于废气进行处理，满足国家的要求进行排放，不然有毒的气体一旦进入到空气中，不仅对周围的环境造成污染，对于周围的人们的安全也有一定的影响，同时在空气中的一些气体，容易与废气产生一定的化学反应，使其出现严重的安全事故问题。对于化工生产的废料，可以通过集中处理，然后通过市场中的废料处理企业，将废料进行重新加工，这样能够使废料成为再利用资源，从而提高了资源的回收利用率。

化学反应一般在各种的反应装置中进行，因此这些反应装置的设定，对于安全环保的问题有一定的影响。在化工反应中存在各种物质，并且发生化学反应需要满足很多的条件，因此在对化学反应的控制中有一定的难度。同时，在进行化学反应时，由于其反应的速度比较快，并且反应时容易产生大量的热量，对于整个反应装置容易产生一定的影响，因此在对反应装置进行选择时，要能够降低反应中的热量。此外，在进行化学反应时，容易出现反应装置变形的问题，因此在装置中进行反应时，就要安装释放压力的装置，这样能够降低反应释放的能量对反应装置造成的严重伤害。

3.3 提高化工工艺节能管理

在化工工艺设计过程中，发生的化工反应会出现一些废水、废气、废料，这些物质一旦处理不好，就容易对环境产生污染，不能够满足节能环保的要求。在目前对于环境保护的号召逐渐提高了重视，而化工工艺设计也在发展可持续发展的理念，因此在化工进行生产时，就要对废料污染环境的问题提高重视。在化工生产的过程中，会产生有一些废物，这些废物排放到环境中，对于环境的污染能力极强，因此，为了能够保护环境，就要对工业生产产生的废料进行严格的处理。为了降低各种工业废物对于环境的污染，就要降低各种工业废料的产生，同时还要对各种废料进行循环利用。为了降低废料的产生，化工企业在进行化工生产时，应降低化工反应损失，从而提高化工生产反应的效率，这样在提高企业经济效益的同时，还能够降低废物的产生。

4 结语

化工产品离不开人们的生活，但是一旦化工工艺在设计的过程中，存在一定的问题，就会使大量的工业废水及有害气体泄漏，严重污染周围的环境，甚至会造成安全事故问题。所以在进行化工工艺的设计过程中，就要对化工工业设计的安全性进行重视，从而降低生产产品的过程中，出现安全事故的问题，以及环境的污染问题。此外，还要注意能源的利用率，使各种工业废料能够有效降低产量，并且对于工业的废水以及废料能够进行高效的处理，做到“废物利用”使其能够成为可循环利用的材料，从而达到节能环保的重要目标。