化工工艺论文

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化工工艺论文:超滤膜作载体的生物接触氧化工艺研究

摘要：针对经典的污水处理生化工艺的缺陷，提出用超滤膜作载体的生物接触氧化处理工艺。试验结果证明：经初沉处理后的生活污水，当接触时间为3 h左右时，CODCr、BOD5、SS和NH3-N的去除率分别可达到83％、92％、94％和60％左右。理论分析亦表明此法在污水生物处理方面前景良好。

关键词：污水处理 充氧 中空纤维膜 生物膜 载体

用好氧微生物处理污水的一个关键环节是要保证有足够的氧气供微生物氧化水中的有机物。为保证氧气供应，一般采用向污水中充氧的方法。生物膜在氧化有机物的过程中，由于溶解氧的浓度梯度方向与有机物的浓度梯度方向一致，造成生物膜的底部出现厌氧层，导致生物膜脱落而混入处理水中。因此，要设二沉池进行膜水分离。

若想获得一种高效、经济、紧凑的生化处理系统，关键是找出一个能“静静”地将氧气溶解到水中的方法，而微孔膜和选择性透气膜材料的出现与推广使得解决这个关键问题成为可能，这就是所谓的无泡充氧法。无泡充氧法即用疏水性的微孔膜或选择性透气膜材料将液、气两相相互隔离，根据Henry定律，气体可借助于气、液间的分压差透过微孔之间的气、液界面或选择性透气膜而溶入或溶出液体。这一过程中没有肉眼可见的气泡产生，氧气自然也可借此充入水中完成充氧过程。

根据上述分析，笔者设计了一个将反应器与沉淀池合并的试验装置，进行了污水净化试验。

1 材料与方法

1.1 材料

聚偏氟乙烯中空纤维，外径0.8mm，内径0.5mm，微孔最大孔径0.2μm，开孔率80%，由天津纺织工学院提供。

1.2试验装置

试验流程如图1所示。其中反应器用玻璃量筒改制而成，内径60.3mm，有效容积1.27L。中空纤维组件兼充氧及生物膜载体双重功能。该组件用塑料片做成支架将中空纤维盘绕其上制成。中空纤维组件间水平间隔5mm，上下层间隔5mm，交错布置。膜总表面积为416cm2，总体积为504cm3(相当于生物膜载体堆积体积)，折算成比表面积为82.5m2/m3，空隙率97%。试验在室温下进行。

1.3 试验水质

原水为唐山市西郊污水厂一沉池出水，其水质为：CODCr＝100～300 mg/L，BOD5＝50～150 mg/L，SS＝100～150mg/L，pH＝7.0～7.3。

2 试验过程

试验分为对中空纤维特性的测试(包括耐压性能和微生物生长试验)和污水处理试验。

测试中空纤维浸在水下时内部充气最大安全压力的具体作法是：将几根中空纤维两端用环氧树脂封在玻璃管中，然后向浸没在水中的中空纤维内充气，同时观察中空纤维表面是否有气泡出现。结论是内外压力差≯4.5kPa就可以保证安全运行，且无气泡产生。

微生物生长试验是将上述试验用水换成污水。为提高充气效率，须提高中空纤维膜中的氧气分压，故向中空膜中充入纯氧并维持内外压力差为3.0kPa。在向污水中加入从污水厂曝气池中取得的活性污泥进行接种后，发现靠近氧气进气端的中空纤维表面微生物膜生长较好，而远端则较差，封口端甚至不长。将封口端也接通氧气后，该端附近的生物膜生长情况好转。经分析原因有二：①中空纤维内充入的是纯氧，其中的氮气、二氧化碳等气体分压为零，故水中的上述气体会从水中溶出而进入中空纤维内部使其中的氧气分压降低。在远端随着氧气溶入水中导致氧分压降低幅度较大，使得向水中充氧能力下降，从而影响了微生物的生长。

②中空纤维内气体的溶进与溶出是沿全长进行的，所以中空纤维内氧气流动速度在封口端为零，进气端则最大，这样就会将已溶入中空纤维的氮气等气体带至远端。所以在中空纤维内沿长度方向氧气的浓度(分压)不是均匀分布的，并且由于进气端氧气流动速度最大，产生的湍流也最强，因而氧气渗入水中的条件最有利。

根据以上分析，在气路中加装一个循环泵后得到了沿中空纤维全长均匀生长的生物膜。

污水处理试验过程则是将装置按流程装配完毕之后接通氧气，注入污水并加入活性污泥进行接种。为了加快生物膜的培养过程，在污水中还加入了用可湿性淀粉、肉汁和一些无机盐组成的营养物质。经2周的培养，生物膜的厚度稳定在约为1.2 mm左右，出水变清后停止添加营养物质，并让生物膜在原污水中适应一周后开始测试。

3 试验结果

3?1 去除有机物和SS

用本法处理污水前后BOD5、CODCr和SS的结果见表1。

表1 对BOD5、CODcr和SS的去除效果 水样

编号从而堵塞载体或滤料间的空隙；其次，因为厌氧细菌产生的代谢物质的作用，导致生物膜脱落；另外，为了保证给微生物足够的溶解氧，一般采用污水流速较快或曝气的方法，这也易使生物膜脱落水中，所以要在其后设一个沉淀池将其分离。

在本工艺中污水的有机物和氧气分别从生物膜的两侧进入，即二者的浓度梯度方向是相反的。这对分解水中的有机物很有好处，如在生物膜的最外层有机物浓度最大但溶解氧浓度最小，而在生物膜的底部则恰好相反，这样好氧微生物的两个生长控制因子得以相互协调和抑制，其结果是使生物膜协调地生长于一个相对固定的厚度范围，不会因有机物的浓度大而过度生长形成堵塞。在试验中观察到的生物膜沿水流方向的生长状态也证明了这一点，从污水进水端至出水端，有机物浓度相差逾十倍，生物膜的厚度却基本一样，仅仅是生物膜的密实程度进水端较出水端密实一些，颜色也略深一些。同样因为本工艺充纯氧，生物膜上不存在厌氧层，全部生物膜都是活性生物膜。在生物膜的最外层有一个微溶解氧层，在该层有机物的浓度最大。这一情况极适于衣球细菌生长，这种细菌对有机物有着极强的分解能力。试验中观察到生物膜的表面从进水端到出水端附近约三分之二一段生长着一层白色丝状菌膜，根据任南琪等人的描述［1］，此即衣球细菌菌膜。这一现象在其他工艺中是不多见的，笔者认为这是本工艺去除有机物效果较好的关键。

4.2 SS的去除

从工艺流程中可看出反应器内水流是由下向上流动的，可将其视为一个竖流式沉淀池与一个接触氧化池的组合体。由于试验的接触时间是3～4 h，上升流速仅为0.018～0.024mm/s，只相当于一般竖流式沉淀池所采用上升流速的1/10～1/5，所以污水中所挟带的悬浮物除胶体外几乎全部可以通过沉淀作用而去除。试验中观察到反应器靠近进水口处的混浊程度明显大于其上部，这一现象佐证了上述分析。另外生物膜吸附也去掉了一部分SS。

4.3 去除氨氮

由试验结果可知，随着试验时间的推移，处理水中的亚硝酸盐浓度在增加，到45d时，氨氮的去除率已达到60%，但亚硝酸盐氮浓度增加量与氨氮的下降量并不一致。按照硝化过程：

氨氮的减少数量与亚硝酸盐氮的增加数量应当是对应的，但在本试验中并非如此。合理的解释应当是同时还进行着另外两个过程：

由于出水的pH值并未显著降低，猜测以过程(3)为主，但因条件限制，本次试验未能就此加以验证。

去除氨氮效果较好的原因与本工艺中微生物所处的特别环境及其特殊的微生物种群分布有关：在生物膜的最内层即与中空纤维相接部分是溶解氧浓度最大的部分，而污水中的有机物浓度经过外层微生物的降解后抵达此部位时已经大大降低，在该部位污水中的C/N比值也大大下降，这非常有利于硝化微生物生长。所以笔者认为与其他工艺不同，在本工艺中硝化作用不仅仅是发生在反应器的末端，待污水中总有机物浓度降低到一定程度后才开始，而是在原污水接触到生物膜一段时间，当有机物浓度略有下降后就已经在其后的生物膜内层开始了。如果原污水的有机物浓度较低，则可以认为几乎全部生物膜内层都有一个生长良好的硝化细菌膜存在。所以得出结论：降解有机物和去除氨氮在本工艺中是同步或部分同步进行的。

本工艺脱除氨氮效果较好的另一个原因就是采用了纯氧，这可使硝化微生物的活性提高数倍。

4.4 抗有机负荷冲击能力

本试验中进水的有机物浓度最高值与最低值之间相差2.5倍，但出水的BOD5数值波动不大。每次受到有机负荷冲击后经2～3d的适应，出水水质便恢复良好，这说明本工艺与其他生物膜法一样，有较好的抗有机负荷冲击能力。

4.5 接触时间与有机物去除率的关系

本试验接触时间与有机物去除率关系如图2。从中可以发现，只要接触时间＞3h即可分别得到90%(BOD5)或80%(CODCr)以上的去除率。

4.6 生物膜的老化与更新问题

常规生物膜法存在生物膜老化与更新的问题，因此需设置二沉池进行泥水分离，其原因是生物膜底层有一层厌氧层，该层所产生的代谢产物要透过好氧层向外逸出，结果是使好氧层生态系统的稳定状态遭到破坏，导致生物膜净化功能下降，即出现老化问题。又因气态代谢产物不断逸出，减弱了生物膜在其载体上的附着力，造成脱落与更新问题。

但就本工艺而言，生物膜中没有厌氧层存在，部分老化、死亡的微生物停留在生物膜上被氧化掉，因而只有少量的生物膜脱落，但它们不会随着处理水流出，而是沉入反应器底部与沉淀的SS一同排除。

4.7 进一步研究、改进的展望

①本工艺的一次性投资比较高，主要是目前中空纤维膜的生产并未形成规模，所以售价比较高。随着膜工业的发展，这一问题会得到解决。

②本工艺除有氧化降解有机物的功能外，尚有良好的硝化功能，但这并未完成污水脱氮过程。如能对中空纤维组件加以改进，使中空纤维外侧或附近有一些能让厌氧微生物附着生长的普通载体，则可利用污水中的有机物作为碳源，完成反硝化，实现脱氮，同时也提高了氧的利用率。

③虽然本试验在中空纤维中充入的是纯氧，但是通过前面的分析可以发现，经过一段时间的运行，气体循环回路中的气体已不完全是纯氧，而是混有许多在分压差作用下从水中溶出的氮气、二氧化碳等其他气体，在气体循环回路中充入纯氧仅提高了气体中的氧分压。这就有了一个启示：可否直接用空气进行充氧，其结果将会大大降低运行成本。

④由于本工艺中微生物种群分布的特殊性，生物膜上微生物的种类和数量等可能与其他常规微生物法有所不同，这需要作进一步的研究，为本工艺的完善找出生物学的指导依据。

5 结论

①用本工艺处理城市污水，可以在一个反应器内使BOD5、CODCr和SS的去除率分别达到92%、83%和94%。

②本工艺去除氨氮的效果良好，去除率可达60%。

③本工艺有特殊的微生物生长环境和种群分布，使各类具有特殊降解污染物能力的微生物都有良好的生长环境，并且可以将生物膜厚度自动维持在一定范围内而无堵塞问题，所以运行管理非常简单。

④本工艺产生的剩余污泥非常少。

⑤本工艺采用的无泡充氧方法可使污水处理过程在密闭条件下进行，对环境几乎没有影响。

化工工艺论文:化工工艺流程萃取剂选择问题探究

摘 要：萃取作为化工工艺流程中的一种重要分离手段，主要是利用萃取剂将两种不同溶解度及分配系数的溶液分离。在分离过程中萃取剂起着不可或缺的作用，它不仅关系到萃取工艺成功与否，而且影响到其经济性及实用性。为此选择合适的萃取剂至关重要。本文就此先分析了化工工艺流程萃取剂的选择原则，并重点探讨了选择合理萃取剂的有效方法。

关键词：化工工艺流程；萃取剂；原则；方法

化工工艺流程主要是通过化学反应将原材料转变为产品的过程，包括原料处理（净化、乳化、混合）、化学反应（氧化、还原、聚合）及产品精制（去除杂质及废弃混合物）三个步骤，且每一个步骤都有固定的流程和要求，涉及到催化剂、萃取剂、原料选择等诸多内容。萃取分离法在化工工艺流程中占重要地位，而萃取剂的正确选择是保证萃取工艺安全运行且经济合理的关键所在。本文共分为两个部分，第一部分分析了化工工艺流程萃取剂选择基本原则；第二部分重点探讨了正确选择萃取剂的有效方法，旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。

1 化工工艺流程萃取剂选择基本原则

萃取作为一种经典的分离手段，利用萃取剂把化合物从一种溶液中有效转移到另一种溶液中，在这个过程中要选择合适的萃取剂。根据多年来的化工生产经验，总结出化工工艺流程萃取剂选择要遵循物理性质及化学性稳定、毒性小、选择性良好等原则，具体来说主要表现如下。

第一，物理性质及化学性稳定原则。化工工艺流程生产过程中涉及到很多化学反应，如氧化反应、还原反应等。为此需选择物理及化学性质稳定的萃取剂，减少对化工工程生产流程的影响，保证萃取质量。

第二，毒性小原则。随着化学化工工艺的不断发展和进步，对化工生产质量提出更高的要求：优质、高效、经济安全、毒性小。为此一方面要完善各项生产工艺，减少毒性。另一方面选择毒性小的萃取剂，减少化工生产整体毒性，实行安全操作。

第三，选择性良好原则。化工工艺流程萃取剂选择性要良好，这样可以有效扩大分离系数，且分离系数越大，萃取剂越合理。

第四，经济实惠原则。现代社会提倡节能环保，化工工艺流程生产也不例外。在保证萃取剂质量的基础上尽量选择经济实惠的萃取剂，节约成本，尽可能地以最少的成本投入获取最大的经济效益。

2 正确选择萃取剂的有效方法

2.1 正规溶液理论选择萃取剂

正规溶液理论作为萃取剂选择的一种常见手段，具有形式简单、操作方便等优点，但其不足之处在于使用范围有限。具体来说，正规溶液理论可以根据纯物质的性质直接判断混合物的性质，在中低极性混合溶液中应用较多，可作为非极性分子（分子力为色散例）判断的重要手段。但不适用于极性分子，主要是因为极性分子间力相对较复杂，可见该理论对萃取剂的选择有一定的局限。为此很多学者建议在极性溶剂中采取内聚能形式，利用无限稀释活度系数计算极性分析相关数值，在某些极性分子检测中获得成功，适当扩展了该理论的适用范围，但仍然有使用限制。

2.2 unifac模型选择方法

化工工艺流程萃取剂主要由有机物组成，虽然有机物类型多样且混杂，但在某种程度上它们是由几十种基团组成，于是很多研究者着手研究从几十种基团中判断混合物的性质，从而选择萃取剂，这就是所谓的unifac模型选择法。

unifac模型选择法有两种基本概念：①基团溶液。基团溶液主要是在基团贡献模型基础上发展而来的。②局部组成。局部组成概念是在拟化学理论的基础上发展而来的，最初使用该概念的是uniquac 法。随着时代的发展，unifac模型开始被提出并不断完善，如gmehling 的修正模型、hooper 的修正模型、kikic 的修正模型等。其中以第一种修整模型最为重要，具有参数齐全、适用范围相对较大等优点。随后gmehling等人对该修正模型不断改进和创新，最终得到简化公式，根据该供述可以快速有效地获得无限稀释活度系数，在萃取剂选择上有着较大的灵活性且精确度高，可作为化工工艺流程萃取剂选择的重要手段。

2.3 nrtl 模型法

nrtl 模型是由prausnitz提出的，他意识到液体混合物中局部组成且混合过程不是随机的，因此他增添了非随机参数，提出基于液相分层的nrtl 模型法。随后相关学者（如意大利学者vetere）对该模型法进行了一系列深入研究和拓展，使得nrtl 模型法除了在含

水体系中应用外，还可以在其他体系中运用，且预测精度较高。

2.4 选择反萃取能力强的萃取剂

利用萃取剂进行化工萃取工艺时，若萃取过程中环境受到影响，那么萃取物质也容易发生变化（从有机物质转变为水），这就要求萃取剂具有较强的反萃取能力。为此需根据化工生产工艺及实际条件选择合适的萃取剂，且保证该萃取剂具有化学性稳定、毒性小、物理性质良好、经济实惠等功能。

2.5 化工工艺流程萃取剂选择注意事项

第一，控制萃取剂的含量。对混合物进行萃取时，应严格控制萃取物的容量，即萃取期间，其单位容量能够对强保留分离物进行保留，该方式才能充分体现单位萃取剂的萃取能力。除此之外，萃取剂还具有保存有效成分的特点，即萃取期间，可以分离原材料中的杂质和有效成分。目前，市场上的萃取剂种类非常多，例如：醇、醛类中性萃取剂、羧酸类酸性萃取剂、螯合萃取剂、季铵盐类胺类萃取剂等。由于萃取剂的过程存在差异，其萃取效果也各不相同。因此，进行实际萃取期间，根据萃取需要选择合适的萃取剂，如利用萃取技术处理工业废水时，可选择环乙醇类、苯等萃取剂。本文笔者主要采用多种萃取剂处理酸化废水，发现环乙醇类的萃取效果明显高于其他种类的萃取剂。因此，笔者认为，当废水的ph≥7时，可采用乙醇类萃取剂处理。

第二，低互溶性。基于对材料的萃取功能，应保证萃取剂的密度与材料的密度存在差异，即两种物质相溶性较差。萃取剂具有油溶点低的特点，而水溶相对较好。取萃取剂对材料（水）进行萃取时，可以促使材料分层，有效避免乳化现象。因此，工业人员应基于材料的密度，选择与其密度差较大的萃取剂进行工业萃取，能够充分保证萃取质量。

第三，保证萃取剂化学性质稳定。萃取剂化学性质主要包括熔点、沸点、相对密度及腐蚀性等，保证上述这些化学性质符合要求，如熔点及沸点要低、相对密度要小、腐蚀性低等。举例来说，煤化工污水中主要有害物质为酚，需通过合适的萃取剂把酚含量有效降低。目前煤化工萃取剂主要有重苯、二异丙基醚、粗苯等。其中重苯、粗苯等物质易挥发，易造成二次污染；二异丙基醚相对上述物质具有乳化性弱、挥发性弱等特点，因此煤化工污水处理可选取二异丙基醚。

3 结束语

萃取在化工工艺流程中占有重要地位，且萃取分离工艺的正常运行及经济合理性与萃取剂的选择有着直接的联系。为此要根据化工工艺流程生产实际情况选择化学性及物理性稳定、毒性小、选择性高、经济实惠、反萃取能力强的萃取剂。同时严格按照萃取工艺标准或要求操作，安全高效地分离化学物质，充分发挥萃取剂及萃取分离法在化工工艺流程生产中的作用。

化工工艺论文:浅谈石油化工管道焊接工艺与质量控制

摘要：焊接的质量控制是石油化工管道施工之中的一项非常关键的工作，焊接质量的控制管理也是相当的复杂，如果焊接质量控制不好，很容易产生质量问题，因此焊接质量控制至关重要。本文介绍了管道焊接的方法与工艺，再针对石油化工压力管道施工中存在的问题来进行阐述，并且提出其质量控制的措施。

关键词：石油化工；管道；焊接工艺；质量控制

引言

石油化工管道的安装在质量控制方面的不利因素较多，管理难度大；由于石油化工管道介质种类繁多，多数介质是易爆易燃且有毒有害的物质，因此对焊接质量的要求相对较高。

1、石油化工压力管道施工中焊接方面存在的问题

（1）由于施工单位技术、质量管理力量不足，不能及时采用近年来管道施工最先进、科学的管理理念，如：单线图管理、焊接与无损检测的软件化管理、管道的工厂化预制等，管理水平几十年徘徊不前。

（2）焊接施工过程中存在未取得施焊项目合格证的焊接操作人员，或者没有在合格证核定的项目及规定的期限内承担焊接作业，造成焊接质量失控。

（3）焊接技术交底不清楚或焊接工艺指导书执行不严格，容易产生焊接工艺参数失控。有的施工工人随意改变坡口的尺寸及形式，改变电流电压等参数，为了早点下班甚至加快焊接速度，使焊缝产生诸如裂纹、咬边、气孔、夹渣、未融合等多种超标缺陷。

（4）焊接材料的种类很多，因为焊材的烘烤、发放、回收工作流于形式，不能做到彻底的跟踪管理，当班剩下的焊材不能及时回收，或者没能及时重新根据规定烘干，导致焊材的混用和焊工随意取用焊材。也有的焊条保温桶的使用不规范，致使焊条受潮，以上所有这些都会对焊接质量产生不良影响。

（5）管道施工焊接的场地不断变换，焊接设备不断移动，引起设备零部件损坏，从而导致焊接参数改变，最后影响焊接质量。施工环境管理不当，不能根据现场的环境变化及时采取防护措施，这也会妨碍焊接质量。

（6）管道安装大多是露天野外作业，地点很多且分散，技术、质量管理、无损检测人员不能及时到位，点口错误，控检比例不够，无损检测找焊口困难、无损检测结果滞后、不能根据缺陷情况及时制定返修工艺、返修不及时等，都将直接影响焊接质量。

2、常规的管理措施

从当前全国石油化工工程项目施工及焊接的实际情况看，管道工程大多是现场焊接，焊接工况不易控制，容易产生质量问题。

2.1加强焊工的培养和继续教育

焊接是一种先进的制造技术，在工业、农业、石油化工等领域的应用日益广泛，焊接技术工人的短缺也成为一个必然的趋势。焊接工人技术水平的高低将直接影响到压力管道的焊接质量。所以需要培养大量的焊接技术人员。同时对现有焊接工人的需继续教育，即结合项目工程实际，时常组织焊工进行学习。另外，还应该建立焊工管理档案，实行奖罚制度，勉励和促进焊工不断提高自身的作业水平。对那些焊接一次合格率高且稳定的焊工，委派其担任重要管道或管道中重要工序的焊接任务，使焊接质量得到保证。

2.2建立全面规范的管理制度和焊接管理体系

建立健全规范的管理制度和焊接管理体系，是确保压力管道焊接质量管理工作顺利进行的有力武器。一般来说，安装单位建立了相关的质量管理体系和规范的管理制度。如材料（焊材）验收入库、保管发放回收体制、焊接管理体制、焊接设备管理体制、焊接检验与返修管理体制、各部门及责任人的职责制度、焊工入场考核规定等相关质量管理程序及规定。

2.3焊接前的施工准备及体系审查

焊前应熟悉设计文件、技术条件及相关标准中对焊接质量的要求，编制详细的焊接工程质量检验试验计划；编制相关的焊接工程施工方案和焊接工艺规程（wps）；提供满足现场实物需要的焊接工艺评定文件。认真验收材料，特别是管子、弯头、法兰等的材质、规格、尺寸偏差等应符合设计要求，实物标记应与质保书一致。检查焊接设备性能及完好状况，有关计量仪表灵敏可靠等。项目质保体系建立情况的检查也是必要的，各责任人是否到位到岗，其履行职责的能力，对于不能胜任者必须调整。

2.4焊接中的施工质量管理

针对石油化工厂生产特性，压力管道焊接施工全过程的质量控制、管理工作，必须严格按照以下几点进行：所有的焊材是从焊条烘干室领用的，并且由焊

本人签字，具有可追溯性，防止焊接材料发放、使用错误；再者是环境防护的检查，特别是有风、雨雪等恶劣环境情况下，必须检查其防范措施是否有效，如果环境情况不能满足规范要求的，就必须坚决停止施焊；另外，要加强焊接过程中的自检，对于在焊接过程中发现违规情况，要立即处理。

2.5焊接后的焊接质量及管理控制

首先，焊缝外观的检验应在无损检测之前进行。可以采用标准样板、焊接检验尺、手电筒和工程师镜等，对其进行100%的外观检测，对压力管道焊缝余高、宽度、咬边与母材的过渡、接头错边量、棱角度等进行检查，并做好焊接检查记录。不同标准对不同级别的管道外观合格的判定宽严程度是不同的，必须熟悉相关标准，按照标准执行。其次，焊缝内部质量的检验通过无损检测方法来判别，无损检测方法和检测比例要满足设计、标准、规范的要求。此外，及时对射线探伤底片、无损检测报告进行检查，对于需要返修的焊缝，应严格执行返修工艺，并做好返修施焊记录。返修必须是在热处理和压力试验之前进行。

3、近年来先进的管理理念

3.1加强工厂化预制

鉴于管道工程大多数是现场焊接，焊接工况不易控制的现实，自2000年以来国内大型石油化工工程大力推广管道的工厂化预制，如上海赛科90万吨/年乙烯工程，由中国石化集团投资，在距离安装现场2km～3km的范围内征地，建立了五个大型管道加工厂，即使是管廊上的管道也都在加工厂预制，连直管段也是将两根定长12m的管子焊接在一起再拉到现场安装，这样算下来管廊的管道预制量也超过50%，装置区的管道预制更是到达75%以上，极大的保证了焊接质量和施工工期

3.2推行单线图管理

20世纪80年代欧美、日本等工程公司就将单线图设计、单线图管理的理念带到中国。经过三十年的消化吸收，目前国内设计院3d模型设计，单线图管理的理念也基本确立，也最终被中国石化、中国石油、中海油等公司所接受和推广。单线图管理从材料领用就可以发挥它的作用，实现材料的集约化管理，极大的减少材料浪费；将焊口号在开始预制之前就经过转化标注在单线图上，作为班组施工的依据，具有很强的指导和前瞻预防作用；班组在预制过程中再将管线号、焊口号、焊工编号标注在预制的管段上，将焊工编号、焊接日期、管子、管件的炉批号等信息标注在单线图上，真正实现材料的可追溯性管理；班组依据无损检测比例申报无损检测焊口，确保焊接质量，最后所有焊接、无损检测、热处理、硬度检测等信息都标注在单线图上，形成一份完整的交工资料。

3.3采用焊接/无损检测软件化管理

大型石化装置的管道往往上百公里计，焊接量更是超过千万达因（寸径），管道施工工程量的统计和焊接质量管理难度很大，随着计算机技术的发展，各种焊接/无损检测管理软件应运而生，投资不需很大，却能极大的提高管理的软环境。具体实施时由施工单位的技术员按照单线图采集各班组焊接完成量，将管线号、焊缝编号、焊工号、焊接日期、施工班组等信息输入计算机，监理公司完成焊缝外观检查、指定无损检测焊口号信息输入计算机，无损检测单位将无损检测结果输入计算机。从而可以实现焊接完成量、焊接质量控制等重要信息的实时分析与输出，为焊接质量管理提供有力工具。

结束语

焊接质量的好坏将直接关系到石油化工管道的施工质量。所以，建立完善的焊接施工质量管理体制，大力推行工厂化预制、单线图管理、焊口标识管理、焊接/无损检测软件化管理等科学先进的管理理念，对关键因素层层把关，严格过程质量控制，才能达到石油化工管道焊接施工质量经济性和高可靠性的要求。

化工工艺论文:五味子水溶性多糖提取及纯化工艺的优化

作者：姜波，孙静，刘春，范圣第

【摘要】

目的研究五味子多糖提取工艺参数及参数的评价方法。方法用水提取醇沉法提取五味子多糖，通过单因素及正交实验，研究固液比、提取温度、提取时间及提取次数对五味子多糖得率的影响，并对多糖得率的质量评价和含量评价方法进行探讨，同时进行了多糖的纯化研究。结果提取温度对五味子多糖得率的影响最大，固液比、提取时间对五味子多糖得率影响较小。通过测定提取的多糖含量计算五味子多糖得率与单纯用多糖质量（所得沉淀）计算的五味子多糖得率的比较存在一定的差异，表明采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的条件更准确。结论五味子多糖提取的最佳工艺条件为：固液比1∶30，提取温度90℃，提取时间4 h，提取3次。用活性炭与sevage法联合使用纯化多糖，使提取的多糖纯度由43.48%提高到66.43%。

【关键词】 五味子 多糖 提取 纯化

五味子为木兰科植物五味子的果实，因其甘、酸、辛、苦、咸五味俱全，故得名五味子。五味子是名贵中药材，《本草纲目》中记载，五味子益气主治，咳逆上气，劳伤羸瘦，补不足，强阴，养五脏，除热，止呕逆，补虚劳，明目，壮筋骨，除烦热，解酒毒，生津止渴，补元气不足等［1］。临床多用于久咳虚喘、津亏口渴、遗精、自汗、久泻、神经衰弱、肝炎等症［2］。近年来通过大量动物和临床实验发现，五味子还具有保肝、抗衰老、耐缺氧、增强机体免疫力等活性［2，3］。

近年来研究发现活性多糖具有抗肿瘤、抗病毒、增强免疫力、延缓衰老、降血脂、降血糖、解毒、抗辐射等功效［4～8］，其作用日益受到人们的重视。本文利用对环境无污染的水提取的方法，研究了五味子多糖的提取工艺条件，并进行了粗多糖的纯化及多糖含量的测定。在人们常采用的通过依据提取多糖质量的多少（所得的多糖沉淀的质量除以样品的质量）来判断提取工艺条件［9～11］的同时，本文又通过测定提取的多糖中的多糖含量（测得的多糖含量乘以提取多糖质量除以五味子的质量）来选择多糖的提取条件，并将两种方法进行了比较。实验结果表明，采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的最佳条件更可靠。

1 仪器与材料

1.1 仪器与试剂

wfj2100型分光光度计（上海尤尼柯仪器有限公司），uv-9200紫外-可见分光光度计（北京瑞利分析仪器公司），微型植物试样粉碎机（天津市泰新特仪器有限公司），电子分析天平（上海奥豪斯公司），恒温水浴锅（金北得工贸有限公司），tdl80-28台式离心机（上海安亭精密仪器厂），电热恒温干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）。

试剂均为国产分析纯。

1.2 材料五味子：市购。

2 方法

2.1 材料的预处理

将五味子在65℃烘箱中烘干后用粉碎机粉碎，过80目筛，于棕色磨口瓶中存放备用。

2.2 五味子粗多糖提取方法

称取一定量的五味子粉于具塞三角瓶中，按实验的设计加入一定量的蒸馏水，放入水浴中按一定的温度浸提。冷却后，以4 000 r/min离心20 min，所得提取液浓缩至原体积的约1/5，然后加入5倍体积的乙醇，摇匀后，在4℃冰箱中放置24 h，以4 200 r/min离心18 min。所得沉淀蒸干乙醇后，在70℃烘箱中烘至干燥，所得固体即为五味子多糖。

2.3 粗多糖的纯化方法

五味子预处理蒸馏水浸提离心浓缩sevage法脱蛋白活性炭脱色醇沉离心干燥研磨干燥检测。

质量比多糖得率（%）=提取的多糖质量五味子试样质量×100%

为了便于区分这个得率以下称为质量比多糖得率。

2.4 多糖的含量测定方法采用硫酸-苯酚法，用葡萄糖作为标准测定多糖含量。

标准溶液的配制及测定：准确称取0.10 000 g已干燥的标准葡萄糖，溶解后至100 ml容量瓶，用蒸馏水稀释到刻度。用移液管分别取上述配制的葡萄糖标准溶液1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 ml，转移至100 ml容量瓶，并用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。得浓度分别为10，20，30，40，50μg/ml的葡萄糖标准溶液。

从上述已配制的葡萄糖标准溶液中分别取出0.6 ml于10 ml具塞试管中，再分别加入5％苯酚（w/v）溶液1.2 ml，迅速加入浓硫酸4.0 ml，摇匀，室温静置15 min,30℃水浴中放置15 min，在486 nm下测其吸光度。

样品溶液的配制及测定：准确称取0.01g粗多糖，用蒸馏水溶解后，分别转移至50 ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用与标样测定相同的方法测定样品中多糖含量。

通过标准曲线测得样品浓度后带入以下公式可得到0.01 g粗多糖中多糖含量，再乘以粗多糖干燥后产量可得到2 g五味子中粗多糖量，最终可算出五味子多糖得率。

多糖含量（%）=样品浓度×稀释倍数×样品体积多糖试样质量×100%

五味子多糖得率（%）=粗多糖多糖含量×粗多糖质量五味子试样质量（2 g）×100%

2.5 单因素实验固液比(m/v)选用1∶10，1∶20，1∶30，1∶40，1∶50五个条件，提取温度采用75，80，85，90，95℃ 5个条件，提取时间为1，2，3，4，5 h 5个条件，提取次数为5次。

2.6 正交实验选l9（33）正交实验，以确定五味子中水溶性多糖提取的最佳工艺参数。水平因素见表1。表1 水平因素（略）

3 结果与讨论

3.1 多糖含量的测定

经紫外光谱扫描确立多糖测定的最大吸收为486 nm，测得的葡萄糖标准曲线的相关系数为0.999 6，线性方程为y=0.006 9x。

3.2 五味子多糖提取的单因素实验研究

为了更准确地反映出提取多糖的量，本文除了采用人们普遍使用的直接利用提取的多糖质量与试样质量之比的多糖得率计算方法来考察因素外，还利用定量分析提取的多糖中的多糖含量，继而换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡，进而指示各因素的优劣。这样可以避免提取的多糖质量高，即提取的多糖质量与样品质量之比的多糖得率高但多糖含量不一定高的问题。同时也可以说明有的文献中出现的异常数据，使各因素考查的结果更具可信性。

3.2.1 固液比对多糖得率的影响

在提取温度为80℃，提取时间为3h条件下，进行固液比实验。结果见图1。

实验结果表明，随着固液比的增加，多糖得率逐渐增加，但当固液比达到1∶40后，质量比多糖得率却有所下降，但经过多糖含量测定计算的五味子多糖得率逐渐上升，由此可以看出单凭由质量比多糖得率来确立提取条件的不准确。这同时也说明了一些研究中随着固液比的增大，多糖得率反而减小的现象。由图1可以看出，当固液比达到30％以后，五味子多糖得率增加缓慢。

3.2.2 提取温度对多糖得率的影响

在固液比为1∶30，提取时间为3 h条件下，进行提取温度实验。结果见图2。

由图2可以看出，在所选的5个提取温度下，随着温度的升高，多糖的提取率随之升高，到达90℃时最大，而当温度95℃时提取率下降，这可能是由于在较高温度下提取使大分子多糖的糖苷键断裂造成了多糖的部分损失。提取温度考虑为90℃。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。

3.2.3 提取时间对多糖得率的影响

在固液比为1∶30，提取温度为90℃条件下，进行提取时间实验。结果见图3。

由图3可看出随提取时间的增加多糖得率增加，到3 h后增加幅度缓慢。五味子多糖得率随时间增加缓慢增加，而质量比多糖得率当提取时间为5 h略有降低。

3.2.4 提取次数对多糖得率的影响

在固液比为1∶30，提取温度为90℃条件下，提取时间为3h条件下，进行5次提取次数实验。结果见图4。

由图4可见，第1次提取多糖的得率最高，第2次次之，第3次以后多糖得率较小，实验提取次数3次为宜。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。

3.3 五味子多糖提取的正交实验在单因素实验的基础上，选定3因素3水平正交实验。结果见表2～3。表2 正交实验l9 （33）结果，表3 正交实验方差分析（略）。

比较3个因素的极差r值，rb＞ra＞rc，可看出温度对提取多糖得率影响最大，其次为固液比，最后为浸提时间。最佳工艺组合为a2b2c3，即固液比为1∶30，温度为90℃，提取时间为4 h。在此最佳提取条件下提取，得每2 g五味子多糖高达到69.39 mg，五味子多糖得率为3.470％。

3.4 多糖的纯化采用活性炭与sevage法联合纯化多糖。首先用活性炭处理。将提取液在水浴中加热至90℃，活性炭与提取液按1∶5（w/v）量加入，搅拌30 min，过滤，用蒸馏水洗涤活性炭层4次，合并滤液后，浓缩。然后用sevage法脱蛋白，氯仿∶正丁醇比例为4∶1（v/v），与提取液的比例为1∶5（v/v），用力振摇30min，4 200 r/min离心15 min。醇沉后，得到精制多糖。

3.4.1 活性炭处理实验结果

用紫外光谱在280 nm下测定多糖提取液的紫外吸收，活性炭处理前后的吸光度见图5。

由图5可见，活性炭处理除掉了大部分的杂质。

3.4.2 sevage法脱蛋白用sevage法除蛋白，共做了5次，每次去除蛋白情况见图6。

由图6中可看出蛋白质含量在经过1次sevage处理后的吸光度有所减少，但随着处理次数的增加，差异不明显。说明多糖中的大部分游离蛋白已去除，多糖中可能存在结合蛋白而不能单独去除。

3.4.3 纯化后多糖含量在优化后的最佳条件下提取的多糖用硫酸-苯酚法测得其糖中多糖含量为43.48%，纯化后的多糖含量为66.43%。

4 结论

在提取水溶性多糖过程中，因素水平对五味子多糖得率的影响顺序为温度＞固液比＞提取时间。多糖提取的最佳工艺条件为固液比为1∶30，温度为90℃，提取时间为4 h，提取3次。

用硫酸－苯酚法测定多糖含量，加硫酸后立即摇匀，室温静置15 min,30℃放置水浴15 min。在486 nm下测其吸光度。显色稳定，标准曲线的相关系数为0.999 6。

通过测定提取多糖中的多糖含量换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡，比用单纯的质量比考察各因素的结果更具可信性。

通过活性炭与sevage法联合使用纯化多糖，使提取的多糖纯度由43.48％提高到66.43％。

化工工艺论文:复方龙脉宁滴丸纯化工艺实验研究

作者：郝建萍 孙静 王昌利 苏卓，朱玲

【摘要】 目的通过实验研究进一步完善复方龙脉宁滴丸纯化工艺参数，为该制剂实现工业化生产奠定基础。方法以葛根素含量为指标，采用薄层色谱法和高效液相色谱法测定其含量，对ab-8大孔吸附树脂纯化该制剂处方进行纯化实验研究。结果采用静态吸附-动态洗脱的纯化方法较为合理，需3bv的70%乙醇即可洗脱完全。结论该纯化工艺参数合理，方便可行，重复性好。ab-8型大孔吸附树脂具有较好的纯化效果，可有效除杂，从而降低服用量，同时保证药物制剂疗效。

【关键词】 复方龙脉宁； 纯化工艺； 葛根素

滴丸剂系指药材经适宜的方法提取、纯化、浓缩并与适宜的基质加热熔融混匀后，滴入不相混溶的冷凝液中，收缩冷凝而制成的球形或类球形制剂［1］。复方龙脉宁滴丸由葛根、穿山龙等4味中药提取加工而成，具有通络活血、消炎化瘀的作用，用于治疗中风所致半身不遂，肢体麻木，口眼歪斜及胸痹所致胸闷，心悸，气短等症。该制剂的基础研究相对成熟，通过两年的实验研究，得到了重复性较高，较为科学、合理的提取工艺参数。为了降低服用剂量，对该复方进行了大孔吸附树脂纯化实验研究，通过纯化处理制备的滴丸剂，服用量大大的减少，初步的药效学观察，该制剂具有较好治疗作用。本文在已有的研究基础上，进一步对大孔吸附树脂纯化复方的工艺进行研究，为该制剂实现工业化生产奠定良好基础。

1 仪器与材料

hitachi液相色谱仪:l-2130泵、hitachi检测器、orgnizer色谱工作站。甲醇为色谱纯(天津康科德化学试剂),水为重蒸水。葛根素对照品(中国药品生物制品检定所,批号:0752-9907)；其余试剂为分析纯。葛根、穿山龙等4味药材混合提取药液（自制）。ab-8大孔吸附树脂(上海树脂厂有限公司，批号20080505)。

2 方法与结果

2.1 药材的提取将葛根等4味药按处方比例和最佳提取工艺提取。

2.2 葛根素的含量测定方法

2.2.1 色谱条件色谱柱为accurasil c18(5 μm,4.6 mm×250 mm)；流动相为甲醇和水（25∶75）；检测波长250 nm［1］；柱温为室温； 流速1 ml/min。

2.2.2 标准曲线的绘制精密称定葛根素对照品10.0 mg，加30%乙醇定容于25 ml容量瓶中，摇匀。精密吸取1 ml葛根素标准品溶液置于50 ml容量瓶中，加水至刻度线，摇匀，即得浓度为0.008 mg/ml的标准品溶液，作为对照品溶液［2］。分别精密吸取对照品溶液（c=0.008 mg/ml）2，4，6，8，10 μl，按上述色谱条件测定峰值面积，得标准曲线及线性范围。以峰面积为纵坐标，葛根素含量（μg）为横坐标计算回归方程为：a=22 158c+14 157相关系数r=0.999 4，线性范围0.016～0.080 mg。

2.2.3 含量测定精密吸取0.45 μm微孔滤膜过滤后的提取液10 μl,注入液相色谱仪,测得峰面积,代入标准曲线计算其含量［3］。

2.3 纯化方法的筛选

2.3.1 纯化方法本实验将静态吸附-动态洗脱与动态吸附-动态洗脱两种方法进行对比，优选最佳纯化条件。以处方中葛根素的含量作为评判指标。

静态吸附-动态洗脱方法：将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱，倒入过量混合药液使其充分吸附，吸附后倒入重蒸水进行冲洗，加70%乙醇以2bv/h的速度洗脱，洗脱液每5 ml为一份，测定每份中葛根素的含量。

动态吸附-动态洗脱方法：将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱，倒入过量混合药液使其充分动态吸附，流出液速度为15 d/min,洗脱方法同静态吸附-动态洗脱。

2.3.2 洗脱结果按“2.2.3”项含量测定方法测定每一份流出液中葛根素含量。结果见表1～2，图1。用tlc的方法验证每一份流出液的葛根素含量。结果见图2～5。结果显示第10份流出液葛根素含量极低，可认为已洗脱完成。表1 动态吸附-动态洗脱结果（略）表2 静态吸附-动态洗脱结果（略）

3 结论

将薄层色谱法和高效液相色谱法所得的含量测定结果结合，综合比较选择静态吸附-动态洗脱的方法较好，需3bv的70%乙醇即可将葛根素洗脱完全。

4 讨论

复方龙脉宁滴丸中所含化学成分极其复杂，含有葛根素、薯蓣皂苷元、阿魏酸、黄酮等多种成分，故有效成分的富集，精制，纯化存在一定的难度［4～7］。如何寻找一种既能满足精制度要求,又能在大生产中推广应用的新技术是中药产业工程化之关键。作者采用ab-8大孔吸附树脂纯化葛根素,从实验结果看，其对葛根素洗脱完全，因此大孔树脂适宜于葛根素的纯化,并通过中试研究证实了该技术放大生产亦是可行的。

化工工艺论文:板蓝根多糖的提取和纯化工艺研究

作者：张体祥，刘捷，张萍，马丽，卢奎

【摘要】

目的研究板蓝根水溶性多糖的提取纯化工艺条件。方法通过正交实验，考察液料比、提取时间、提取温度、醇沉时间、醇液比对多糖得率的影响。结果液料比是影响提取工艺的主要因素，最佳工艺条件为：液料比30∶1，提取温度90℃，提取时间6 h。三氯乙酸法脱蛋白，葡聚糖凝胶柱层析纯化分离。结论板蓝根多糖得率25.63%，多糖含量76.42%。纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖，不含核酸和蛋白质。

【关键词】 板蓝根多糖 正交试验 提取 纯化 分离

板蓝根为 中国 传统中药，有清热解毒、凉血利咽的功能。用于瘟毒发斑、舌绛紫暗、痄腮、喉痹、烂喉丹痧、大头瘟疫、丹毒、痈肿等症［1］。板蓝根多糖是板蓝根的主要化学成分之一。研究发现, 板蓝根多糖具有免疫调节作用, 对特异性免疫和非特异性免疫均有一定的促进作用［2，3］, 此外还有降血脂作用。 随着人们对多糖生物活性和特殊药用功能认识的进一步加深，意识到板蓝根多糖可能是板蓝根生物活性和特殊药用功能的主要作用因子之一。

目前, 板蓝根多糖的提取大多采用水煮醇沉法［4，5］, 提取的粗多糖溶液为胶体溶液, 性质差别很大, 提取得率和多糖含量并不理想，这为多糖的的进一步开发造成了困难。为了提高多糖的活性, 本实验以北板蓝根为原料, 采用正交实验对板蓝根的提取工艺进行优化, 对提取的粗多糖脱蛋白, 通过sehadex g-100凝胶色谱柱进一步分离纯化, 以期为板蓝根多糖的开发利用提供理论基础。

1 材料

板蓝根，购自郑州仟僖堂药店。

2 方法

2.1 板蓝根多糖的提取纯化工艺路线［6，7］其流程如下所示：

提取：板蓝根粉碎称量乙醚脱脂热水浸提离心取上清液残渣重复浸提两次合并上清液减压浓缩透析测含糖量乙醇沉淀有机溶剂洗涤真空干燥板蓝根粗多糖

纯化：粗多糖溶液 sehadex g-100柱层析洗脱液浓缩乙醇沉淀冷冻干燥精制板蓝根多糖

2.2 正交实验优化板蓝根多糖的提取工艺选择液料比、提取温度和提取时间3个因素，以多糖得率为考察指标进行3因素3水平的正交实验，对板蓝根多糖的提取工艺条件进行优化。

2.3 多糖含量的测定［8］苯酚-硫酸法，以葡萄糖为基准物作标准曲线。根据标准曲线 计算 多糖含量。

板蓝根多糖得率的计算公式:

粗多糖得率（%）=多糖质量板蓝根粉末的质量×100%

2.4 脱蛋白方法称取一定量板蓝根粗多糖，加入蒸馏水溶胀2 h，在100℃下煮沸1.5 h，离心，浓缩。本实验采用了4种去蛋白方法：

sevage法：在粗多糖浓缩液中加入等体积的一定浓度的氯仿-正丁醇溶液，混合振摇，离心除去沉淀，经透析、醇沉、洗涤、干燥，即得脱蛋白多糖。

三氯乙酸法：在粗多糖浓缩液中滴加一定量的三氯乙酸，剧烈搅拌20～30 min，离心除去沉淀，经透析、醇沉、洗涤、干燥，即得脱蛋白多糖。

hcl法：用hcl调节粗多糖浓缩液至ph=3，10～20℃静置过夜，离心除去沉淀液，再透析醇沉、洗涤、干燥，即得脱蛋白多糖。

正丁醇-三氯乙酸法：在粗多糖浓缩液中加入等体积的三氯乙酸-正丁醇试剂，振摇10 min，于分液漏斗中静置分层，收集下层的水溶液，经透析醇沉、洗涤、干燥，即得脱蛋白多糖。

2.5 板蓝根多糖的纯化将一定量的脱蛋白多糖，用蒸馏水溶解后上样，0.15 mol·l-1 nacl进行洗脱，流速控制在0.3 ml·min-1，洗脱液由分布收集器进行收集，苯酚-硫酸法跟踪检测，分别合并出峰的流出液，减压浓缩至一定体积，醇沉、过滤、干燥，即得精制多糖。

2.6 纯度鉴定将sephadex g-100装柱，用nacl平衡1 d。上样，nacl洗脱，按3 ml体积部分收集，用苯酚-硫酸法跟踪检测。配制一定浓度的板蓝根多糖溶液，以二次重蒸水为空白， tu-1800pc紫外分光光度计于190～800 nm的范围进行扫描。

3 结果

3.1 液料比对多糖得率的影响固定提取温度为90℃，提取时间为7 h，醇沉比4∶1，醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在5∶1，10∶1，20∶1，30∶1，40∶1条件下提取。结果见图1。

由图1可以看出，随着液料比的增大，多糖得率呈上升趋势，当液料比达到25∶1，多糖得率变化不大。如果水用量过多, 不利于以后的浓缩分离。因此, 选择液料比在25∶1左右。

3.2 提取温度对多糖得率的影响按照液料比25∶1，提取时间7h，醇沉比4∶1，醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在60，70，80℃，90，95，100℃温度下提取。结果见图2。

由图2可以看出，提取温度从60℃升高到90℃时，多糖的得率迅速增加，超过90℃则多糖的得率变化平缓，而温度达到95℃之后多糖的得率反而有所下降。若温度过低，溶剂的渗透能力和溶解能力差，多糖不能有效溶出；温度过高虽对细胞的破坏作用增大，有利于多糖的浸出，但是会导致多糖裂解，使得多糖得率降低。所以, 提取温度选择80～95℃时效果较好。

3.3 提取时间对多糖得率的影响固定液料比25∶1，提取温度为90℃，醇沉比为4∶1，醇沉时间为24 h, 取一定量板蓝根分别在5，6，7，8，9 h下提取。结果见图3。随着提取时间的延长，多糖的得率逐渐增加，到7 h后多糖得率增加缓慢。故提取时间选择6～8 h时效果较好。

3.4 醇液比对多糖得率的影响由图4可以看出，随着乙醇与多糖浓缩液比例的增加，多糖得率呈增加趋势，当醇液比达到4∶1后，多糖得率增加不明显。因此，醇液比选择4∶1～5∶1时效果较好。

3.5 醇沉时间对多糖得率的影响由图5可以看出，随着醇沉时间的延长，多糖得率逐渐增加， 24 h后多糖得率降低，但是醇沉时间对多糖得率影响不大。因此, 醇沉时间选择16～24 h之间。

3.6 正交实验在单因素实验的基础上，确定液料比、提取时间和提取温度作为实验因素，设计3因素3水平的l9(34)正交表，以多糖得率为指标对各因素进行评价和选择，见表1，正交实验结果见表2。表1 因素水平（略）

从表2可以看出，影响板蓝根多糖得率因素的顺序为：液料比>提取温度>提取时间，最优工艺组合为a3b2c1，故最佳提取条件为液料水比为30∶1，提取温度为90℃，提取时间为6 h。表2 正交实验（略）

3.7 验证实验按照板蓝根多糖提取的最佳条件: 液料比30∶1，提取温度90℃，提取时间6h，醇沉比例4∶1，醇沉时间24 h进行验证实验，板蓝根多糖的得率为25.63%，多糖含量为76.42%。

3.8 板蓝根多糖的纯化

3.8.1 脱蛋白方法的选择为选取最优的脱蛋白方法，以多糖含量和a280吸光值作为指标, 分别采用sevage法、三氯乙酸法、hcl法、正丁醇-三氯乙酸法4种方法进行比较。结果见表3。正丁醇-三氯乙酸法的a280吸光值最小，多糖含量最高，除蛋白效果较好，但是多糖得率较低，；三氯乙酸法的多糖得率较高，多糖含量达到91.46%，a280吸光值为0.106，除蛋白效果也较好。综合各方面因素, 本实验选用三氯乙酸法去除板蓝根多糖的蛋白质。表3 4种脱蛋白方法的比较（略）

3.8.2 葡聚糖凝胶（sephadex g-100）柱层析纯化分离 板蓝根多糖sephadex g-100柱层析纯化分离的洗脱曲线如图6。出现4个洗脱峰, 收集其中含量最高所对应的5～7号管, 透析, 浓缩, 加入3倍体积95%乙醇, 离心分离, 冷冻干燥, 得到板蓝根多糖。

3.9 纯度鉴定对sephadex g-100层析柱上纯化分离得到的5～7管的板蓝根多糖组分在190～ 800 nm范围进行扫描，结果见7～8。在260 nm和280 nm处无核酸和蛋白质的特征吸收峰,说明产品中不含核酸和蛋白质。经sephadex g-100柱层析洗脱，所得的峰形状为对称的单一峰，表明纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖。

4 结 论

利用水煮醇沉法从板蓝根中提取水溶性多糖, 通过单因素实验和正交实验对板蓝根多糖的提取工艺进行优化, 确定的最佳提取条件为: 液料比30∶1，提取温度90℃，提取时间6 h，板蓝根粗多糖的得率为25.63%，多糖含量达到76.42%。

对脱蛋白方法进行了优化, 采用三氯乙酸法去蛋白的多糖得率43.87%, 多糖含量91.46%, 脱蛋白效果好。

利用葡聚糖凝胶sephadex g-100柱层析对板蓝根粗多糖进行纯化分离, 收集主峰。纯化后的板蓝根多糖为单一组分多糖, 不含核酸和蛋白质。这为下一步对板蓝根多糖的分离纯化和结构的分析奠定了基础。

化工工艺论文:含羞草中总黄酮提取纯化工艺研究

作者：乔文涛，张静，俞凌雁，马婷婷，袁珂

【摘要】

目的研究提取纯化含羞草中总黄酮的最佳工艺条件。方法以芦丁为对照，含羞草总黄酮得率为考察指标，通过正交实验法优选超声提取总黄酮的最佳工艺。在此基础上，采用真空薄膜浓缩，超声脱色，大孔吸附树脂diaion hp-20吸附分离纯化含羞草总黄酮提取物。结果最佳提取工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次，10 min/次。最佳分离纯化工艺为：采用大孔吸附树脂diaion hp-20进行分离富集，以不同浓度的乙醇进行梯度洗脱，洗脱流速为5 ml/min，收集40％～60％乙醇洗脱部位并减压浓缩得总黄酮提取物，总黄酮的含量达到76％。结论优化了含羞草中总黄酮的提取纯化方法，为含羞草资源的综合利用和产业化开发提供了 参考 。

【关键词】 含羞草 总黄酮 提取 纯化

含羞草为豆科含羞草属植物含羞草mimosa pudica的全草［1］，又名知羞草、怕羞草、喝乎草、刺含羞草等。主要分布在我国华东、华南、西南等地的山坡丛林、湿地、路旁,具有清热利尿、化痰止咳、安神止痛、凉血止血之功效，临床多用于急性肝炎、神经衰弱、失眠、肺结核咳血、血尿、结膜炎、跌打损伤、带状疱疹等症［2］。含羞草中含有大量对人体有益的活性物质，包括黄酮类、酚类、生物活性多糖、氨基酸类、有机酸类和其它微量元素。其中的黄酮类化合物具有显著的生理活性［3～5］，如抗脂质过氧化、抗衰老、清除自由基、抗肿瘤，降低血脂、抗菌抑菌、增强免疫力等作用。本文通过正交实验考察了超声提取含羞草总黄酮的工艺，同时采用大孔吸附树脂进行吸附分离，并结合真空薄膜浓缩、超声脱色等方法对含羞草提取物进行分离与纯化，以期为 工业 化生产提供参考依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器uv-2102pcs紫外可见分光光度计（上海龙尼柯仪器有限公司）；kq-250b超声波提取器（昆山市超声仪器有限公司）；njl07-3型实验专用微波炉（南京杰全微波设备有限公司，额定功率800w）；millipore simplicity型超纯水器（美国millipore公司）；re-52a旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；真空薄膜浓缩装置［6］（自装）；101-1型电热恒温干燥箱；微量分析天平（eettler ae 240瑞士），微孔滤膜（上海医药工业研究院）；芦丁对照品（ 中国 药品生物制品鉴定所提供）。

1.2 材料与试剂

含羞草于2003-05采自海南三亚,由海南大学植物学教授黄世满鉴定为豆科含羞草属植物含羞草的全植株；所用试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 标准曲线的绘制

准确称取干燥恒重的芦丁对照品12.8 mg，加60%乙醇（体积分数，下同）溶解并定容置100 ml的量瓶中，摇匀得质量浓度为0.128 g/l的对照品溶液。分别取上述芦丁标准溶液0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 ml于6只10 ml量瓶中，用60%乙醇补充至5 ml，各加入0.3 ml 5%亚硝酸钠，摇匀，放置5 min后各加入10%硝酸铝0.3 ml，摇匀。5 min后再加入1 mol/ml的氢氧化钠溶液4 ml，混匀，用60%乙醇稀释至刻度。10 min后于510 nm处测吸光度，试剂为空白参比，以芦丁质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线，用最小二乘法进行线行回归,得芦丁含量与吸光度之间的回归方程:a=9.049 1c+0.006 4, r=0.999 7。

2.2 不同溶剂提取所得提取物得率及总黄酮得率的比较

2.2.1 不同溶剂提取所得提取物的得率比较

称取粉碎并过60目筛后的含羞草原料4份，每份20 g，分别选用50%的乙醇、80%的乙醇、甲醇、70%的丙酮4种不同的溶剂进行索氏提取，溶剂用量均为200 ml，提取时间为5 h。分别将提取液浓缩至稠膏状移入烘箱中烘干至恒重。称重， 计算 得率。结果见表1。表1 不同溶剂提取所得提取物及得率的比较（略）

2.2.2 不同溶剂提取所得总黄酮的得率比较

分别吸取一定量由不同溶剂提取所制得的含羞草提取液于10 ml量瓶中，添加60%乙醇溶液使体积约为5 ml，按照上述绘制芦丁标准曲线的方法，依次加入0.3 ml 5%亚硝酸钠、0.3 ml 10%硝酸铝、4 ml 1 mol/ml的氢氧化钠溶液，混匀，用60%乙醇稀释至刻度。静置20 min后用紫外可见分光光度计法测定不同溶剂提取所得提取液的吸光度，重复3次测定，并根据标准曲线换算出总黄酮的得率，计算平均含量及rsd。结果见表2。表2 不同溶剂提取所得提取物中总黄酮的得率比较（略）

由表1可以看出，由4种不同的溶剂进行索氏提取，以70%丙酮进行提取所得提取物的得率为最高；由表2可以看出，以80%乙醇为溶剂进行提取，所得提取物中总黄酮得率相对最高。虽然以70%丙酮提取得率最高且总黄酮的得率与用80%乙醇提取相当，但考虑到乙醇与丙酮相比，具有无毒安全，廉价易得的优点，故提取溶剂选用80%乙醇。

2.3 超声提取工艺的优选

2.3.1 样品溶液的制备与测定分别精密称定干燥并过60目筛的含羞草粗粉9份，每份20.00 g，以80%乙醇为溶剂，按正交实验表中所选取的因素水平分别进行超声提取。分别吸取一定量含羞草超声提取液于10 ml 量瓶中，添加80 %乙醇溶液使体积约为5 ml，按照上述绘制芦丁标准曲线的方法，依次加入亚硝酸钠、硝酸铝和氢氧化钠溶液，混匀，用80%乙醇稀释至刻度。静置20 min后测定吸光度， 计算 样品中总黄酮的含量。

2.3.2 正交设计通过正交实验，以芦丁的含量为考察指标，通过紫外法对超声提取方法进行正交实验，以优选出最佳提取工艺。选用l9（34）正交方案，以超声时间、超声次数及溶剂用量3个因素，每个因素3个水平设计实验方案。结果见表3～4。表3 考察因素与水平（略）表4 正交实验设计及实验数据（略）

2.3.3 超声提取最佳工艺

从表4中的直观分析可以明显看出提取的最佳组合为a1b3c3，即用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次，10 min/次。

2.4 分离纯化工艺优选大孔吸附树脂diaion hp-20特别适合对黄酮苷类化合物的富集分离，因此本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20对含羞草黄酮粗提物进行分离纯化。具体操作为：取药材1 kg，干燥后粉碎过60目筛，按照以上最佳工艺进行超声提取，得到的粗提物经真空薄膜浓缩至体积减半，加2％活性碳室温超声脱色2次，20 min/次。抽滤，除去滤渣后继续真空薄膜浓缩至无醇味，得提取物。用大孔吸附树脂diaion hp-20进行湿法装柱（色谱柱：6 cm×80 cm，柱体积：450 ml），以水、20％乙醇、40％乙醇、60％乙醇、80％乙醇、乙醇溶剂系统进行梯度洗脱，控制洗脱流速为5 ml/min。分别收集不同浓度的乙醇洗脱液。将各部分洗脱液进行真空薄膜浓缩、后转移至旋转蒸发仪中真空浓缩至干燥粉末，计算得率。同时按照上述的紫外法检测总黄酮的含量。结果见表5。表5 大孔吸附树脂分离纯化实验结果（略）

由表5可看出，用中等浓度40％乙醇洗脱效果较好，总提取物得率达到43.48%，总黄酮含量可达到87.38％；从洗脱情况看，总黄酮主要集中在40％～60％乙醇洗脱部位，水洗脱部位经理化检测发现除含少量的黄酮外，还含有较多的多糖等大极性化合物，可将这部分弃去，而20％乙醇、80％乙醇及乙醇洗脱部位相比之下则含少量的黄酮类成分。因此，按照以上方法对含羞草总黄酮粗提物进行分离富集与纯化，收集各洗脱部位，将40％～60％乙醇洗脱部位合并，进行真空薄膜浓缩后即可得到总黄酮提取物，经紫外测定总黄酮的含量达到76％。

2.5 最佳提取纯化工艺

由实验得到最佳提取纯化含羞草总黄酮的工艺：新鲜含羞草干燥后粉碎过60目筛室温超声提取提取液真空薄膜浓缩至体积减半浓缩液加2%活性炭室温超声波脱色2次抽滤除去滤渣脱色液继续真空薄膜浓缩至无醇味上大孔树脂diaion hp-20柱用水及乙醇混合溶剂梯度洗脱分别收集洗脱液将40%～60%乙醇洗脱液合并减压浓缩至干干浸膏样品检测含量成品。

3 讨论

本实验选用芦丁作为对照品,因为芦丁是黄酮化合物中比较有代表性的一种，其b环的3，4-邻二酚羟基部位发生紫外吸收,可以通过测定芦丁对照品的吸收度,从而求算供试品中总黄酮的含量。这是总黄酮含量测定实验中比较经典的方法。

通过实验证明，提取含羞草中总黄酮的最佳工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次，10 min/次。

本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20分离含羞草中的黄酮类成分，选择不同浓度的乙醇溶液进行洗脱，得出40%乙醇溶液洗脱效果较好，总分离物得率达到43.48%，总黄酮含量达到87.38%。另外水洗脱部位得率较高，含少量黄酮，还含有较多的大极性化合物。在用大孔吸附树脂分离含羞草总黄酮时，可先用水洗脱，除去大量的大极性化合物，减少影响，再用40%乙醇进行洗脱。

现代 药理研究表明，黄酮类化合物在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用。含羞草总黄酮的药理活性未见深入研究。本文利用大孔吸附树脂分离纯化含羞草总黄酮，为进一步研究含羞草总黄酮的药理活性,更好地开发利用含羞草资源奠定了基础。

化工工艺论文:高职应用化工技术专业化工工艺类课程改革探索

应用化工技术专业化工工艺类课程体系主要包括有机化工工艺、无机化工工艺、精细化工工艺三大部分。无机化工工艺涉及氨、硫酸、磷酸、纯碱、烧碱等无机产品的生产工艺：有机化工工艺涵盖了烃类、c1—c4系列（甲醇、乙酸、丙烯腈、芳烃等）等有机产品的生产工艺：精细化工工艺则主要介绍染料、涂料、胶黏剂、颜料、表面活性剂等精细化学品的生产工艺。

一、课程现状

目前多数高职化工工艺类课程的授课方式以教师的理论讲授为主，学生被动接受，对知识的感性认识不足；教材内容组织结构固定，不能体现地方化工企业工艺岗位群的知识需求，无法与地方化工企业主打产品的工艺形成良好对接：课程评价方法多以终结性的理论考试为主，考完就忘，谈不上对知识的理解运用。对此，为更好地贯彻“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学结合的发展之路”的高职办学指导思想，形成能力本位的课程模式，笔者认为有必要对高职应用化工技术专业化工工艺类课程体系进行改革。

二、课程改革的思路

l．精选内容，整合课程，自编教材

本着高职教学“以应用为目的，必需够用为度，加强针对性实用性”的方针，建议将三门课程的传统内容进行整合，形成一门新的综合性化工工艺类课程，自编授课教材，

课程内容的选取以适应行业企业的需求为原则，．注重与学生职业能力的良好对接。具体实施上：①对院校周边各化工企业进行调研，广泛听取企业或行业专家的意见。②大量收集毕业生的就业反馈信息，明确化工工艺岗位群的知识需求。③最终以区域经济发展和学生就业为导向，确定有机、无机、精细三种工艺内容的比例。教材中可适当加入企业文化、企业工艺技术发展过程等内容的介绍，为学生提供就业面试信息的同时，兼顾学生职业道德和人文素质的培养。

2．完善校内外实习实训基地建设，增大实践教学比例

应用化工技术是典型的工科专业，就业岗位对实践技能的要求远远超过理论知识，化工工艺作为专业核心课程，是培养和锻炼学生实际动手能力的重要平台。因此，必须有完善配套的校内校外实习实训基地进行实践教学，尽可能地实现工艺生产过程的再现，让学生接触实际的生产工艺流程。基于化工行业的特殊性，在校内建设真实的工艺生产流程是不实际的，所以校内实训基地的建设可以单元操作模拟、仿真实验室为主，最重要地还是要多发展校企合作企业，与企业密切接触，大力发展“厂中校”，加大现场教学的力度。

3．改革教学方法与手段，实现“项目引导，教、学、做一体化”

教学方法上，课程整合后应由理论向实践逐步倾斜，注重专业技能的培养，使教学方法和模式更加符合技术应用型人才的培养目标。可综合采用动画演示、视频播放、仿真教学、现场教学等多种方式。如一些危险性较大的生产工艺，可采用视频播放和仿真教学的方式；其它工艺过程，在客观条件允许的情况下，尽可能地采用现场教学模式，以增强授课内容的直观性。具体教学实施过程，可将同一产品的生产工艺作为一个项目，充分利用校内外实习实训资源，理论教学与实践教学同步进行，或在完成理论教学之后，立即进行相关的实验或实训，理论与实践穿插进行。学生根据自己的就业倾向，可重点选修某些工艺项目，提高学习和就业针对性。

4．优化教师资源配置，提高授课效率

在教学团队的组成上，做到专兼职教师合理搭配。一方面充分发挥专职教师课堂理论教学的优势；另一方面，充分利用企业兼职教师丰富的实践工作经验，配合课程的现场教学。

5．建立合理有效的学生考核体系

新的课程体系、教学内容、实施手段必须有新的考核方式与之匹配。应改革传统的期中、期末考试制度，建立理论考试和实践动手相结合的学生评价体系。应重视学生的学习过程，在保留一定比例理论考试的基础上，引入实地流程讲解、流程设计分析、小论文、仿真操作等考核方式，将实践技能的学习与考核和谐统一。

三、课程改革的意义

通过对三门工艺课程的整合，削枝强干，提高了教学内容的实用性和针对性，学生学习目标更加明确。自编的综合性工艺教材，便于体现工艺类知识的整体性和联系性，启发学生对比认识不同工艺的特点，形成合理、互通的知识结构和认知结构。 “知识+技能”的全方位考核方式可弥补部分学生理论基础较差的现状，增加其学习的信心和动力。

校内外实践基地的建设，将理论教学、仿真训练、现场参观、实际操作融为一体，实现了“教、学、做一体化”的教学模式。理论知识和实践技能有机结合，增强了学生对生产工艺流程的感性认识，加深了对知识的理解，学习效率和教学效果大大提高。教师在组织和实施现场教学的过程中，有机会参与企业的各项生产经营活动，一方面提高实践能力，重构教学能力，提高双师素质：另一方面更加了解现代企业需要怎样的技术人才，使教学更加具有目的性、实用性。

课程体系的改革，使学校与企业的联系更加紧密。企业在为学校提供实习实训基地的过程中，可与学校签订“订单式教育”协议，共同参与选拔学生、组织教学、考核上岗等一系列教育教学活动，围绕企业生产实际需要进行有效的量体裁衣，满足企业发展对专门人才的需求，节约新员工人职培训的时间和成本。学校在此过程中，有利于找准自身在当地经济社会发展中的地位和作用，提高高职院校的社会服务能力，增强职业教育的生命力。最终实现行业企业与高职院校相互促进，区域经济与高职教育和谐发展。

化工工艺类课程作为应用化工技术专业的核心课程，其课程体系和内容的改革，是提高该专业人才培养质量的重要手段，是实现高职教育产学结合人才培养模式的关键，势在必行。

化工工艺论文:化学工程中化工生产的工艺解析

化学工程中化工生产的工艺解析

1 引言

化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术，化工工艺的开发与发展在近年来更加火热，主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注，化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决，污水化学残留物的排放，给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染，从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此，为了解决其污染问题，并在一定程度上提高其生产效率，重点就在于改善其化学生产工艺。

2 我国化工生产的现状分析

我国工业的几大主体：机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分，其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要，从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料，在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而，由于化学生产过程中必然会产生化学废物，造成一定范围内的污染，尤其是排放的废水以及废渣，成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析，总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下：

化工生产的效率不高；我国工业发展存在一个共同的弊端，主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中，主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中，反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分，造成废气以及废物的产生。不仅如此，反应不充分，造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低，无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是，不充分的化工生产，造成巨大的能源与资源的浪费，从而大大降低了化工生产效率。

化工生产造成自然环境污染严重；化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一，尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示，废水中的重金属严重超标，造成水源的污染，从而影响土质，造成自然环境的失衡。此外，对于化工生产过程中造成的废水与废物，化工厂为了节约成本等原因，而采用直接排放的方式，将污水以及废物直接排放到自然中，造成了大范围的污染。

化学工程中，连续的化工生产环节不连贯，造成整个工程的连续性不佳，工程的进度容易受到影响，尤其是当整个生产环节出现脱节的时候，就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中，出现的影响，其主要原因也在于生产工艺的不合格。

综上所述，目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高，防污染环节不重视，没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题，一起阻碍了我国化学工业的发展。

3 我国化工生产工艺解析

从上文中，对于我国目前的化工生产过程中，存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题，化学的生产工艺需要有哪些改进呢？在化工生产过程中，采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢？

首先，化学生产过程中，提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节，为了达到高效生产，提高生产效率，减少废料的产生，反应条件是最为关键的因素。因此，提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准，才能保证在化工生产过程中，高效生产，并减少废物的产生。其中，废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中，就能保证化工生产的相对环保。

其次，化工生产过程中，并非只是提高产品生产的环境，更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前，我国规定，有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外，还包括我们经常看到的废气，这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单，主要是通过化学反应中最基本的原理，将废水中的重金属通过沉淀的方式，使其沉淀，从而减轻其危害性。此外，废气的处理应该在排气的中部以及顶部，都设置一出废气处理系统，这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤，从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。

最后，真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手，工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种，那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢？当然，在不同的环境下，对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的，并能通过改变来进行适应性生产，从而提高化学生产的效率，并实现高效以及绿色生产。

总之，化工生产工艺的提高，应该从当前的现状分析，找出生产环节中的弊端吗，从而大力发展化工工艺。

4 结语

以上分析主要探究化学工程中，化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下，开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价，生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用，但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高，因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺，旨在能够在提高生产效率的同时，并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排，那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之，最大限度提高化工生产工艺，从根本上解决化工生产中的问题，实现合理化生产。

化工工艺论文:关于化工污水工艺处理流程的实验与分析

摘 要:利用气浮-水解酸化-sbr组合的工艺去处理含有8000mg／l的ss与5000mg／l的codcr的高浓度的废水，完全可以有效地除去ss、n、codcr和p。出水的指标完全符合《中华人民共和国污水综合排放标准》的二级排放标准，它还有着剩余污泥少比较少，耗费成本比较低等特点，本文根据实际工程案例用大量的数据分析和探讨了采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素生产废水的有效性。

关键词:水解酸化 抗生素废水 序批式活性污泥系统(sbr)

抗生素的工业产生的废水它的最大特点就是污染物浓度高、残留的抗生素大都具有很强的生物毒性，加上它的色度大、组成成分比较复杂，很多年以来一直困扰着工业废水处理行业，它属于典型的难以处理的污水类型。本文总结了北京万邦达环保技术股份有限公司在一些重大污水处理工艺中的具体案例，采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理高浓度抗生素废水，分析了在不同的工艺处理条件下的处理效果。

1 工艺流程

在工艺流程中为了确保生物处理环节的有效性，再加上工业污水的水质复杂不均以及ph值变化过大，所以在工艺设置上，多采取中和调节-沉淀-气浮预处理的工艺流程来降低ss浓度和调节ph值的大小。通常还根据工业废水的污染物杂质的浓度过高，导致了可生化性逐渐降低的趋势，我们选择了水解酸化的工艺流程以便有效地提高废污水的可生化性，为提高后继的处理环节中污染物的除去率目的。

2 工艺选择

2.1 气浮药剂用量

经过一些学者的实验和研究，目前已经出现了很多种的气浮药剂，据试验的数据显示，这些药剂处理高浓度的抗生素工业废水的能力都得到了很高的ss与codcr去除率，国内的有些学者才用分散型水介质阳离子pam处理ss浓度68500mg／l,codcr浓度50000mg／l硫酸庆大霉素制药厂所产生的废水，ss与codcr的去除率分别高达到98.7％和75.9％。与它不同的是本工艺流程处理中对气浮药剂的选用是采用聚合氯化铝和阳离子型的pam。聚合氯化铝配制浓度为1％，pam配制的浓度为0.03％，将配置好的聚合氯化铝分别加入浓度200mg/kg, 150mg/kg,100mg/kg，把pam分别加入浓度为10mg/kg,5mg/kg,3mg/kg,然后进行气浮药剂的实验，测定出、进水中ss和codcr浓度。

2.2 水解酸化

水解酸化工艺流程主要是通过对控制污水的酸度、停留时间将厌氧消化反应控制在酸化和水解阶段。它是利用产甲烷菌与产酸菌的世代周期、ph值以及生存环境等条件的不同，经过水解酸化的不断处理，流出的工业污水中那些较为难以分解的一些大分子就会逐渐降解为一些比较容易分解的小分子颗粒，从而确保了抗生素生化毒性的降低，保证了废水的可生化性提高的可能。本文阐述的水解酸化的工艺流程中设置了2个5m×5.3m×5.3m的反应器，他们的有效容积达到120m2;每一个反应器底部3.4m～1.5m处设有xy型弹性的药剂填料层，填料占空间占整个反应器容积的40％左右，当水解酸化的反应器里面布设了填料，既可以通过挂膜的方法，进行废水的上流过程中所产生的水解酸化程度的不断提高;同时还可以阻留和过滤细小的轻质杂质污泥，从而大大降低了出水cod浓度、ss以及污泥的流失率。然后通过2台抽水泵的运行，不断地向2个反应器中注水，让气浮后的工业废水能够在水解酸化的反应器中长时间的停留，停留最佳时间为分别为26h、13h、6.5h。然后在测定出、进水中的nh3-n、bod5、codcr浓度以及出水中的所有的有机挥发酸(vfa)的浓度。

2.3 sbr负荷

sbr工艺流程具有厌氧与好氧两个过程不断交替进行，它的优点是耐冲击负荷性能强、脱氮除磷处理效率高、各工序可根据水量、水质灵活调整，无须二沉池、占地省、工艺流程简单、造价低等特点。它主要是用于那些间歇排放以及小流量污水处理工程。高浓度的抗生物废水通常都是采用好氧-厌氧等多种方法进行联合处理，好氧性反应器的主要作用就是进一步地处理那些在厌氧环节中出水，使其能够达标排放标准。本工艺流程中对sbr采用了2个5.2m×6.3m×5.4m的反应器，他们中最大的有效容积为125m3;污泥的浓度高达2000mg／l;排出比为35％。排水1h，沉淀1h，进水1h，通过不断地加入自来水或调节池的储水，就可以调节进水cod浓度分别为1500mg/l,1000mg／l，通过调整操作的时间分别是8h,6h,4h，可以调整污泥负荷0.05kgbod／kgss·d～0.2 kgbod／kgss·d，测定在不同条件下出、进水的nh3-n、bod5、codcr浓度，以确定sbr对负荷的承受能力。

3 结论

运用气浮-水解酸化-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素是切实可行的，不同负荷处理结果表明系统抗冲击性能较好。本工艺较适宜的运行条件为:气浮工艺pam浓度5mg/kg、聚合氯化铝浓度100mg/kg;水解酸化反应器废水停留时间13h;sbr反应器污泥负荷为0.14kgbod/kgss·d。在此参数下运行，出水水质能够达到cod<150mg/l、bod5<50 me,/l、nh3-n<20mg/l。

化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺思考

摘要:这个世界是由不同种类的化学物质组成的，我们的衣食住行中处处都可见化学品的影子，我们依靠这些化学物质来使生活质量进步，从而带动社会继续发展。在化学生产的过程中，化学品的生产属于非常重要的环节，所以本文是从化学工程的角度出发，对化学生产中的工艺技术方面进行解析，对化学生产工艺未来的发展走向加以探讨。

关键词:工艺；化学工程；化工生产

在我们目前所接触的工业中，化工是非常重要的一个步骤，虽然不像航天事业那样惊喜动魄，也不如军事可以直接用来保家卫国，可是化工却能渗透到很多行业中，其中很多都是足以值得我们骄傲的行业，化工通过提供优良以及合适的材料，来促进社会发展和科技的进步，起到基石的作用。本文主要是以化工生产作为入手点，将生产化学物品的新工艺融入到化学工程里，以寻找到更加安全环保的方法为目的，以便研制出更多又好又新的材料。

1目前化工行业中所存在的问题

作为中间环节的化学生产工艺作用非常重要，直接关系到产品的纯度、原材料的利用率并要严格控制环保，确保无污染物排出，无论什么时候都要确保人民的生活环境质量，这也是衡量国家化工行业是否发达的一个重要的参考准则。我国在化工行业的发展起步有些晚，所以亟待解决的问题也相对比较多，最主要突出的就是环保方面的问题。

1.1目前我国的化工生产率比较低

世界各个国家的工业都在迅速发展着，所以存在的问题也就更加突出，我国目前的化工产业在产率方面与发达国家的差距比较大，而在化工生产时，对于压力以及温度的要求比较高，也就是说在生产过程中所使用的生产设备要非常达标才可能有较高的产率。举例来说，比如我们在生产肥料时，器皿温度是否达标是一项很关键的因素，而我国目前的反应器皿大多都无法达到理想的温度状态，温度不足会导致化肥在生产时反应进行的不够充分，导致废料产生过多，即对原材料是种浪费，也会污染环境。而更严重的事情是，由于生产时反应不充分，会直接导致产品合格率很低，无法达到生产所需要的条件，造成了能源以及资源方面的浪费，这直接导致目前化工产率较为底下的现状。

1.2化工厂的环保能力低下

在进行化工生产时，如果环保的能力较低，则会直接导致空气以及环境污染。这也是造成我国污染严重的罪魁祸首之一。像印刷、造纸、印染、重金属以及纺织业都属于污染环境较为严重的行业。这些行业的废水检测结果，一般都是重金属超标非常严重，对环境造成的危害不可估量，从而严重影响人们的衣食住行，也影响了我国的环境污染指数。这些重金属污染型废水的排放会严重影响我国人民饮水的质量以及土壤的质量，使得生态环境失调。

1.3不能使化工生产过程连续化

众所周知，连续性的生产过程无论在哪个行业都能极大地节省人力财力，同时又能最为充分地利用资源和能源。但我国的化工行业却存在化工生产过程连续性不好的问题。生产过程可能会因为连续性不佳而造成生产过程的中断，使得整个生产过程脱节，对化学品的成品质量造成极大的危害，并造成原料的浪费，这也是化工生产中最容易出现问题的环节。

2关于化工生产工艺的研究

我国工业是由化学工业、机械设计制造工业和煤矿工业组成的。而化学工业是其中最为重要的组成部分，因为化工工业与人民的生活密切相关。我们吃的粮食是有糖类等碳水化合物组成的，我们穿的衣服是有纤维或者尼龙等化学品制成的，我们用的工具更是由化工材料做成的。

2.1努力改善反应环境和条件

作为化学工程中的起始工作，反应环境和反应条件对化工生产过程的产率起着很大的作用。尤其是反应条件，它既关系着反应是否能顺利进行，又关系着化工生产过程产率的问题，反应条件好了，自然可以达到高效生产，减少废弃物的产出，提高原料产率。综合以上原因，为了能够达到高效生产我们最应该做的就是加强化工生产过程中的反应条件。催化剂能够有效地缩短反应时间，降低反应能垒，增加反应的速率。

2.2合理处理废弃物

在化学品的生产过程中，反应条件和反应环境固然重要，但废弃物的处理也很重要。我们国家是一个资源大国同时也是一个人口大国，使得人均资源占有率很有限，为了以后子孙后代的发展，我们不能走先污染后治理的道路，应该合理处理好废弃物。我国现行的法律规定，化工生产过程中产生的重金属和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外，对有毒废气也要经过处理才能排放到大气中。被污染水质的排放应该严格采用化学原理对其进行化学处理，等到指标合格后，才能通过专用渠道，排放到自然环境中。比较简单的则是通过基本反映，利用沉淀的方式，将重金属离子转变为化合物沉淀下来，使其危害性降到最低。而废气则应该在排放装置的中部和顶端设置有效的废气处理系统，过滤掉有毒的粉尘和气体，之后再排放到空气中。

2.3优化化工生产的工艺技术

除了这些工艺以外，我们还要真正改善化工生产中的工艺，对化工反应的一系列的反应条件和反应原理进行研究。例如，乙烯的合成方式有很多种，可以裂解石油品也可以将乙醇脱水，还可以将长的碳链断裂成短的碳链。出现多种方式时，我们就需要研究哪种方式更为节省能源，哪种方式的原料来源更广，怎样的工艺流程设计能取得最大的经济效益以及最高的产率。不同的原料，所需要的化工原料和生产方式都是不一样的，我们需要针对不同的情况采取不同的工艺流程，使得这些流程能更好的适应工业化生产，来提高化工生产过程的有效性并且达到绿色环保高效的目的。

3结论

在化学工程中，化工生产是很重要的过程，只有保证在化学生产过程中的有效性，使化工生产的工艺达到设计的要求，同时也要提高生产设备水准，增加在生产过程中的利用率，提高产量。要将小的化工厂进行合并，组合成规模比较大、在处理污染方面更有能力的化工厂，同时也要提高化工生产工艺的水平，使工艺在进行过程中可以最大程度的连贯起来。

作者：吴艳鹏

化工工艺论文:化学工程中的化工生产工艺

摘要：

化学工程其实就是指一系列的化学生产活动，在现代的环保减排理念之下，化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现，一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点，化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。

关键词：化学工程；化工生产工艺；化工技术

目前，化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段，而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来，其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热，人们对环境的关注度也越来越重，因此，化工生产就应该及时做出改变。在过去，化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决，化工废料污染的排放，给我们的生活环境造成了较大的污染。

1我国化工生产的现状

机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分，其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件，能够最大限度的满足人们的生活需求，进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素，在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是，在化学生产过重，势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染，尤其是化工企业所排放出来的“三废”。

1.1化工生产效率较低

我国三大工业存在一个相同的问题，那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面，其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣，再加上化工生产设备存在质量问题。例如，在生产化学肥料时，反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度，进而导致化学反应不充分，最终导致废气问题出现。另外，如果化学反应不充分，那么最终形成的化学产品合格率就比较低，难以满足人们生活的使用需求。

1.2对自然环境污染较为严重

化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一，尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现，水中的污染物严重超标，进而导致水源受到污染，间接影响到周围的土质，导致范围内的环境出现失衡问题。另外，化工企业为了节约生产成本，违反国家的环保法律，直接将一些化工废料排入到自然环境当中，进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中，化学生产的连续性较低，进而导致整个化学工程反应迟缓，工程的进度受到严重的影响，进而导致整个生产环节出现脱节现象，这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说，我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在，严重阻碍了我国化工生产的发展。

2降低我国化工生产污染的措施

从分析我国化工生产现状发现，我国的化工生产技术和环境还不是很完善，各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点，我们就应该对化工工艺进行改进，而从化工工艺角度来看，我们又应该从哪几个方面做起呢？笔者经过实践工作总结了解，要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点：

2.1优化反应环境，强化反应条件

反应条件是化工生产中最为重要的环节，为了达到最高效的化工反应，提高生产效率，降低废料的出现量，反应条件就必须做到最好。所以，提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用，进而保障生产过程中的高效性，降低化学废料的产出量。

2.2做好废料环保处理工作

目前，我国法律明文规定，化工生产中产生的重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外，还有我们常见的废气，这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单，就是通过化学反应的原理，将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来，进而降低废水的污染度。

2.3从化工生产技术入手

只有从化工生产技术入手，才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如，生产氧气的方式有很多，那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢？因此，我们应该针对生产环境的不同，选择科学的生产方式，对于原料的选择更是应该灵活应对。

3结论

化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究，更多的技术点还有待进一步的强化，自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到，因此，则应该更加努力的加强研究，对传统化工工艺进行优化。

作者：罗泽鹏 刘森 都颖 刘思乐 单位：沈阳化工大学科亚学院化学工程系

化工工艺论文:石化工业节能工艺技术发展分析

0引言

石化工业在我国所有重工业行业中，是能耗较高的行业，近年来，随着化工领域内节能技术的不断发展，化工行业的能耗已经开始逐渐降低，呈现出一个良好的发展势头。但是当前整体的能耗降低水平与发达国家相比还存在一定的差距，我国化工产业技能技术的改进与发展还有不小的空间。

1石化工业节能工艺技术

石化工业节能工艺技术是当前石化工业企业转型升级的重要途径。很多的石化工业企业都在致力于对节能工艺技术的研究与开发，通过一系列新型节能技术的投入使用，大大的降低了成本的同时，也降低了能耗，实现了双赢。目前我国石化工业节能工艺技术处于不断升发展阶段，但是在节能技术领域的探究还无法与发达国家相比，因此还需要很长的一段发展时间。2015年作为“十二五”规划的最后一年，也是“十三五”规划最关键一年。目前石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出，未来化工行业要以化工新能源、新材料等为主要发展方向，着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。所以说，总体上还是朝着节能工艺的方向在发展。随着数据化、智能化的不断推进，也必将影响到化工工业，传统的化工生产制造方式将发生颠覆性变化，从技术到市场各个领域都将发生一定的变革。

2石化工业节能工艺技术发展进展

化工工业技能技术通过上面的阐述，我们已经了解到当前化工行业的大致情况。下面笔者将举例阐述石化工业节能工艺技术的发展。

1)环氧氯丙烷新技术。来自于齐鲁石化公司氯碱厂所研发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术，这一项技术在工业应用中取得了一定的成功，已经通过了中石化集团的技术检定，该项技术相关的设备装置优化了操作，同时提升了环化反应收率，污染以及能耗都得到大大的降低，该项技术曾引进日本的生产技术，同时结合其它国家的技术，通过多年的不断研究与实验，对原有的技术设备进行升级改造，使得技术指标得到一定程度上的改善，为化工工业做出了一定的贡献。

2)聚丙烯新技术的改进与发展。由山东东明恒昌化工有限公司自主研发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺技术，达到了国内领先水平。该项技术经过一定的改造与升级后，大大降低了聚丙烯的生产成本，并且提高了设备的安全系数，降低的污染与能耗，除此之外，操作便捷也是其一大优势，综合起来让这一技术成为集合环保效益与经济效益为一体的优势技术。

3)无动力氨回收技术。在化工生产过程中，合成氨的节能降耗是很多企业所关心的问题，中科院理化技术研究所利用深冷原理开发出了这套技术，其最大的特色就是不需要额外动力合成氨，该项技术目前已经在一些企业中得到了推广与使用。这是中科院理化研究所经过多年研究出的成果，他们进行了大量的实验与调研，不断的尝试，最后总结出不少技术经验。这项技术投入使用，适合合成氨企业的合成氨回收效率得到提高，降低了成本，每年至少多出几百万的经济效益。

4)新型合成氨新型催化剂的研究推进。合成氨工业企业除了面临上面所提到的回收问题，还有很多其它方面的问题，例如对于高效氨合成催化剂的开发与应用问题，就是当前合成氨企业技能减排的一个大的方向。由浙江工业大学等研制出的新型氨合成催化剂Amo－max－10型氧化型等催化剂，投入使用后，取得了良好的反响，被广泛的运用在国内很多的合成氨企业。

5)异丙醇胺制备新技术。这项技术目前有南京宝淳化工有限公司自主研发的技术，对提高我国烷醇胺生产工艺水平和质量的提高有着重要的意义。并且在生产过程中有着较为显著的节能节水效果，也降低了能耗，作为一项节能环保的新技术帮助企业提高了生产效益。从以上阐述我们能够看出，当前我国化石工业的节能技术正在不断的推进与发展，很多的企业致力于对节能技术的运用，在很大程度上为化工型企业降低了生产成本，提高了生产效率，这对化工企业来说是好事。但是从上面的阐述我们也能够发现，当前我国化工业的节能工艺还需要得到进一步的发展，突破性的进展并不是一朝一夕的事，需要在不断的研究与实践积累的基础上。

3结语

化工业作为我国重工业的刚需行业，在发展中的节能减排问题成为化工行业所面临的一大难题。随着近些年化工业节能工艺的不断进步与发展，我们从中看到了很多能够提升的空间，技术改进后，大大实现了节能减排目标的同时，也产生了新的经济效益，为化工企业的“双赢”局面做出了一些贡献，当前化工业的节能工艺还需要持续不断的加大研发与运用的力度，才能让我国的化工业更上一层楼。

作者：岳雷 单位：湖南省岳阳县第一中学

化工工艺论文:化工工艺课程教学方法和实践探讨

近些年，世界高等教育格局和形势日新月异，尤其是自美国兴起的MOOCs席卷全球，其影响力逐步扩大。在新形势下，如何进行传统的工科教育，比如化学工程与工艺专业的教学，已经成为广大的高等教育工作者必须要思考的问题。而且，中国在经历了十几年的高等教育大发展，其主要的贡献有目共睹，但同时其中的弊端也日渐显现。首先就业形势的逐年恶化，尤其是一些传统的学科，由于设计专业的高等院校较多，每年有大量的毕业生进入加剧了求职的难度。其次，学生学习热情的下降。由于多年的连续扩招，大学已经走下神坛，学生们的质量也变得良莠不齐，特别是对于省属院校，由于自身的教育资源和生源质量处于相对的弱势，教育效果和质量更大大折扣。因此如何在实际的教学实践中进行改革和探索，提高学生的专业认可度和学习热情，受到各个高校的普遍重视[1,2]。化工工艺学，作为传统化工学科的专业课，其课程教学任务量大，信息量丰富，理论要求高，与实际生产联系密切，是化工专业的必修课，对于毕业生今后的工作具有重要的指导意义。然而，在新的高等教育发展形势下，传统的化学工艺学的教学实践显然已经无法满足目前的形势和总的课程设置。比如，目前专业课学时数相对压缩，课程内容大幅精简，导致学生在学习中难免出现盲人摸象的现象。再比如，尤其学生数量的大幅增多，如何保证良好的教学质量变得更加重要。

1教学形式改革—先实践后课堂

课程的教学不再是单纯的课堂内容灌输，而是先进行工厂实践，实地考察化工企业，对于工艺流程有简单清晰的具体认识，将大大提高课堂讲解的效率，有利于提高学生的兴趣。

2教学顺序改革—先设计再讲解

将典型的工艺流程放手交给学生设计，考察学生的实践效果以及基本化工原理的掌握情况，然后再进行有的放矢的指导和讲解，使得课堂教学深深植根于实际生产。

3教学手段改革—借鉴MOOCs的优点

大力提倡网络信息化教学，拓展教学的思路和深度，使得学生学习不仅仅局限于课堂，而是结合平日的资料搜索和自我学习，尤其是借鉴和引入国外优秀的教学课程和教学资源，提高学生学习兴趣和积极性。

4教学内容的改革—增加典型工艺的历史教学

比较典型的化工工艺流程，比如合成氨工艺，具有百年的发展历史。如果在课堂引入该工艺的历史教学，将极大的激发学生学习热情，而且有助于拓宽学生眼界以及解决问题和发现问题的思维能力。此外，对于合成氨类的典型工艺采用点—线—面结合的授课方式，首先分段讲解各个工艺，比如原料气—氢气的制备工艺，然后将整个工艺穿成主线，最后丰富整个的工艺流程，从而使学生对于整个合成氨工艺，甚至包括制氢、压缩、循环工艺等流程有深入而细致的了解。

作者：尹振 刘秀军 高建 单位：天津工业大学环境与化工学院

化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺分析

1当前化工生产的主要问题分析

众所周知，化工生产在我国占有非常重要的地位，对农业生产等起到了很大的作用，不过我们也不可避免地看到当前化学工程中化工生产过程中的工艺也存在着一些问题，需要引起我们的重视。

1.1化工生产效率有待提高

由于我国很多化工生产都一味追求“量”，而忽略了对“质”的要求，就造成了化工生产的效率低下问题的存在。这不仅和化学反应的生产设备有关，而且还和化学反应的环境是分不开的。比如，在生产化学肥料时，反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分，造成废气以及废物的产生。同时，还存在着反应不充分的问题，反应的不充分一方面造成了产品不能满足人民的生活生产需要，而且对资源也是极大的浪费。

1.2对环境造成污染和破坏

目前，化工生产是环境污染和破坏的一个重要原因，尤其是有毒有害气体以及重金属的排放。在化工生产中，很多企业都是为了节省成本，对有害气体和重金属超标的废水随意排放，不仅造成空气、水的污染，而且对土质也带来了破坏。在我国很多城市的周边都出现了河水的严重污染，甚至影响到了居民的日常用水。

1.3生产工艺不合格

另外，当前化工生产中工艺的不合格也是一个非常普遍的现象。这是因为，在化学工程中，连续的化工生产环节不连贯，造成整个工程的连续性不佳，工程的进度容易受到影响，尤其是当整个生产环节出现脱节的时候，就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中，出现的影响，其主要原因也在于生产工艺的不合格。

2有效加强化学工程中化工生产工艺的分析

从上文中可以看出，化学工艺的不完善使得我国化学工程中化工生产存在着一些问题。下文笔者就将结合这些问题提供一些行之有效的加强措施：

2.1改善化学反应的条件及环境

在化工生产中，化学反应条件是一个至关重要的影响要素，如何有效改善化学反应条件是提高生产效率、减少废料的产生的重要条件。因此，在实际生产中，务必要按照相关的标准对催化剂等所需的条件做严格检查，对于不达标的坚决不能用于化工生产。同时，产生的化学反应废料不要直接排放到自然环境中，以保证化工生产能处于一个相对良好的环境中。

2.2依据实际情况对工艺进行调整

对生产工艺的改善，并不是仅仅从反应条件入手，是要对不同的反应原理等都做深入的分析和研究。以制造氧气的工艺来分析，我们要仔细考虑采用哪种工艺才能生产中高效、利于投入生产的氧气呢？当然，在不同的环境下，对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的，并能通过改变来进行适应性生产，从而提高化学生产的效率，并实现高效以及绿色生产。

2.3对化工生产产生的废料进行合理处理

对化学工程中的化工生产来说，产生废料是不可避免的，而如何合理地对废料进行处理，开发出有效的程序及治理系统，则需要我们去仔细进行考虑。当前，有毒物质以及重金属在我国的相关的法律中有明确的规定，不允许直接排放到环境中去。因此，对于废水来说，要经过相应的废水处理工艺，将水中的重金属采用沉淀的方式使其沉淀，这样就避免直接排放到环境中从而带来危害。而对于废气的处理，要在废气的中、顶部设置废气处理过滤系统，这些过滤系统可以将废气中的有毒气体以及粉尘等过滤掉。在废水和废气经过处理后，还应该对处理的水、气按照相关的标准做出检测，使其满足国家相应的标准后才允许排放到环境中去。

3结语

综上所述，传统化工生产所带来的以牺牲自然环境为代价的生产工艺已经不能适应当前“可持续发展”、“节能减排”和“环保”的理念，需要对其进行改进，大力发展绿色生产。在实际生产中，我们要依据生产的实际情况对工艺进行改进，敢于尝试和采用新工艺和新技术。即使生产的产品不能满足节能减排等的国家要求，也要对后期的处理工艺进行改进，从而在最大程度上降低因化工生产工艺不合理所带来的环境污染和破坏，从而实现绿色生产。

作者：王杲 吴晶 单位：浙江省天正设计工程有限公司

化工工艺论文:催化裂化工艺化学工程论文

1引言

催化裂化具体的工艺过程是为实现特定的操作条件服务的。在一定程度上也限定了操作条件的调整范围。但就反再系统来说，操作条件就包括诸多方面，如温度、剂油比、停留时间、催化剂的预提升与预提升介质、油气与催化剂的接触、两者的混合与流动、两者的分离、反应的终止、催化剂中油气的汽提、催化剂的性能以及催化剂的再生条件等。尽管操作参数众多，但平时可调整的却屈指可数，有些参数，反再系统工艺路线已经确定，也就基本确定下来，不能再调整或无法调整了。

2操作条件的影响

催化裂化在接近常压的低压下操作，在这个压力范围内压力对热力学的影响微乎其微。较低的烃分压有利于裂化，不利于生焦，因而是有利的。最小总压取决于后续分离系统，目前在300l(Pa以下。烃分压可以通过喷入水蒸汽的方法来降低(一般喷入水蒸汽的量占进料的1～5％)，也可以将一部分轻烃气体打循环，但循环量需要根据具体的经济性来确定。

3焦炭燃烧动力学

催化裂化焦炭的收率一般在4～8％之间。在再生器的典型温度条件下，富氢化合物要么挥发，要么裂化成可挥发性组分和焦炭。催化剂再生所需要的时间主要由焦炭的较慢的燃烧速率决定。焦炭燃烧的活化能约为147kJ/mol。催化剂焦炭含量为1％、燃烧后烟气中的氧含量为1％催化剂焦炭含量为1％、燃烧后烟气中的氧含量为1％，烧焦时间与温度之阃的函数关系如图1所示。该函数关系非常重要，因为它确定了催化剡的总量与再生器的大小。减小再生器的大小与催化剂的总量很重要，原因有两个：FCC再生器在整个装置的造价中占有很大的比重，减小其大小有利于降低装置的投资；减少催化剂总量，不仅有利于减少操作费用，而且还有利于根据原料与产品的变化迅速改变催化剂。FCC装置是一个“热平衡体系”，热催化剂为裂化反应提供了部分热量。FCC装置的热平衡与催化剂的活性、原料性质、原料的预热和反应温度有关。此外，热平衡还与再生烟气CO2／CO的理想比例有关。焦炭燃烧的一次产物有CO、CO2和H2O，CO与CO2之比是温度的函数。CO与O2反应生成CO2是自由基反应，在有固体存在的条件下反应速率会减慢。如果烟气中含有过量的空气，则只要一没有固体就会燃烧。到目前为止一直是这样。为了促进CO的燃烧，现在都加含有Pt等贵金属的助燃剂。使CO转化成CO2也可以通过提高反应温度来实现。CO均相燃烧生成C02的活化能较高，约为293kJ／mol，在空气充足的情况下，在7000C以上CO可以完全转化。从热平衡的角度，达到7000C以上的再生温度毫无问题，但是再生器的材质和催化剂限定了最大再生温度。催化剂在高温条件下容易烧结，也易于水热失活。当然，如今的催化剂可以保证在高达850℃的高温条件下不会造成烧结破坏，但水蒸汽的老化作用要求温度要比该温度低得多。设计者在迸行反应器设计时，在降低再生温度以减小水热失活与提高再生温度以减小再生器大小之间权衡。另外一个减小催化剂水热失活的方法是采用两段再生：在第一段，在较低的再生温度条件下，进行富氢焦炭的再生；二段在较高的温度下操作。燃烧所需的停留时间是根据等温反应计算得到的，而FCC再生器并不总是等温的，尤其是催化剂颗粒温度不均匀。再生过程中质量传递的影响要降低到最小，以便催化剂颗粒内部温度不超过气相温度。燃烧过程中的扩散控制是反应速率快造成的。扩散速率是催化剂颗粒直径的平方的函数，而反应速率则是温度的函数。颗粒直径需要在200岫1以下，再生器才能在6500c以上操作而避免颗粒内部产生高的温度梯度。固定床反应器的最小颗粒为1mm，移动床反应器的约为3mm，只有流化床反应器的催化剂颗粒直径小于200μm。对于焦炭收率很低的情况，可以考虑采取稀释空气、由此降低绝热温升的方法保护催化剂。这种方法理论上可行，实际操作过程中空气量太大，有一定的问题。

4结语

本文介绍反应的压力、温度、停留时间和催化剂的再生等的影响，对于进一步了解催化裂化工艺相关设计问题具有一定帮助。