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谈化学工程工艺中绿色化工技术应用

2019/11/08 阅读:

摘要:随着市场经济的发展,人们越来越重视环境污染问题,化学行业在生产的过程中存在有毒物质,严重破坏了自然环境,所以对于化学工业中环境污染的问题,必须要充分发挥绿色化工技术的作用,来促进化学工程工艺的开展,提升化学工业整体发展水平。主要对绿色化工技术进行分析,并提出绿色化工技术在化学工程工艺中的应用情况,以促进化工工业的稳定发展。

关键词:绿色化工技术;化学工程工艺;应用

1绿色化工技术

绿色化工技术的核心是通过科学合理的对策改进现有的化学技术,并运用在化学工业产生的化学废弃物中,以降低化工工业对生态环境带来的一系列污染,为人们的健康提供保障[1,2]。通过资源、产品和再生资源的循环方式也可以优化传统方式。因此,使用绿色化工技术,为化工工业研究出新型的产品,实现化工工业绿色清洁生产,也是我国可持续发展的主要目的。

2绿色化工技术的开拓

绿色化工技术的应用能够降低化工工业对环境的污染、保证人类的健康,进一步促进了化工产品在化工领域的稳定发展。在对绿色化工技术进行开发的过程中,需要从以下几个方面进行完善。

2.1原料的选择

绿色化工技术随着科技的发展呈上升的发展趋势,如果不从化工污染和化学反应层面进行分析,绿色化工技术的发展只会停滞不前,在总体上属于一种可持续化的措施。在化工技术和化学工艺发展的过程中,选择一些无污染无毒害的原材料、催化剂等作为原料,进行化工生产、制作化工工艺产品等,都能够实现零排放和零污染的作用下实现清洁生产与加工,也能有效预防和控制化学污染的情况。目前最常见的无毒无害化化学原料是野生植物、农作物等,对于一些天然野生植物纤维以及稻草、小麦的秸秆等农副产品的废弃物,对其进行加工,能产生出酮、酸等化学原料。通过对生物进行质气化,从而产生氢气,也能够在绿色化工技术的发展下,将原材料作为化学工程工艺中的一种应用方式。

2.2催化剂的选择

在大量的化工产品生产中,催化剂能提升生产过程中的反应速率,也是化工生产中的主要产品。但是,对绿色化工技术的开发期间,需要研究出无毒无害的催化剂加入到化学生产中。在环境友好型绿色化工合成过程中,将烯丙基醇类化合物转化为烷基化试剂,特别是在没有溶剂的条件下,直接与烷基化试剂发生反应,发生反应时的步骤相对较简单,而且催化剂也可以多次循环利用,确保催化剂循环后的收率依旧有所提升。

2.3化学反应的选择

在化工工业生产中,无时无刻不存在着化学反应,所以在绿色化工技术研究的过程中,化工企业的管理人员要合理选择化工原料,并全面了解化学原料的反应时间、反应条件和特点。因为化工企业在进行化工生产时,最容易发生氧化反应,原料在发生反应的过程中,会释放大量热量,还会发生质变,所以,在绿色化工技术反应时,选择新型化学反应形式,能够有效提高催化剂的反应时间和催化能力,从而达到资源利用效率的稳定提升。

3绿色化工技术在化学工程工艺中的应用

3.1环保型

环保型化工生产技术是一种无毒无害、无废物且无污染的绿色化工技术(如图1化工清洁生产装置),其中包括辐射加工技术、临界流体以及绿色催化技术等,将这些技术应用到冶金行业、印染工业和垃圾处理行业等,都能够充分发挥绿色化工技术的优势。此外,还有一些脱硝、脱硫技术、风能、太阳能的利用、垃圾制沼气技术等,通过自然能发电技术,也能使绿色化工技术充分发挥作用。比如,通过海水淡化的技术,能够合理地解决淡水匮乏地问题,利用化学方法能将海水中的盐和水进行分离,同时还能够有效避免海水对环境造成危害,而且不会对生态环境造成影响,所以环保型化工生产技术在海水淡化预处理工作中得到了广泛的应用。

3.2生物技术

细胞、基因、微生物等技术都属于生物技术范围之内,其应用范围有化学仿生学、生物化工等。生物酶是生物体内的一种催化剂,具有高效化和转移化的特点,也能够在合成的过程中将各个生物化工组合起来。其中,膜化学技术也是绿色化工技术领域发展中的一种生物技术。可以利用生物技术进行催化脱硫,因为在化工厂的生产中,会产生大量的废气,这些废气中含有大量的硫化物,能够形成酸雨,危害环境。而利用生物技术进行脱硫,已经普遍运用到了工业生产中。对于绿色化工技术,利用的生物技术基本上都是将再生资源进行合并。在绿色化工技术应用下的化工工程和工艺中,不仅能够降低能耗,也不会发生副作用。因此,将自然界中的酶作为催化剂,能促使生物酶充分发挥其无污染的优点,以及产物性质的优化性(图2为某生物能源所绿色化工技术研究中心产品)。

3.3生产环境友好型产品

环境友好型产品具有环境无害化和低公害特点。环境友好型产品主要包括节水设备、节能设备、无污染的建筑装饰材料和无污染的包装材料等,都能够实现产品的绿色化和有机化发展,在绿色化工技术中使用绿色生产工艺进行生产,也能够节约资源[5]。比如,从生物质中提取蔗糖和葡萄糖作为生产的原料,在细菌发酵或者酶类催化的作用下,能够生产出所需的化学物质,也属于环境友好型产品。在传统的化工工业中,能够获得丰富的物质和能源,但是,在生产化工产品的时候,会产生一些废弃物质、有毒物质和有害物质等,给自然环境带来污染问题。现如今,在倡导的绿色化工技术背景下,将这项技术作为一项长期实行的政策,对我国的化工产业和环保事业的发展都发挥了很重要的作用。所以,积极开发和应用绿色化工技术,能够有效降低化工产品在生产过程中给环境造成的不良影响,也能实现我国绿色化环保和节约减排的目的(如图3为生产环境友好型化工工厂)。

4结语

绿色化工技术主要指的是通过现代化化工技术及化工方法,尽可能减少影响人类健康、生态环境及社会安全的有害物质。绿色化工技术是在绿色化学的基础下,从源头上阻止可能污染环境的过程,因此这种技术逐渐成为开发环境友好型的工艺技术,也逐渐成为了化工反应以及产品重要的技术支撑。这种技术也能够促进现代化学工业在化工领域的发展。为了有效降低化工工业带来的环境污染,需要运用科学合理的手段,这样才能有效地保护环境的友好发展,同时促进化工工业的稳定发展。

参考文献

[1]罗晓明.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用分析[J].广东蚕业,2018,52(2):41.

[2]拜继运.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究[J].中国新技术新产品,2019,384(2):93-94.

作者:周学斌 邵宇华 单位:青海煤矿设计研究院有限责任公司

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