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摘要:化学工程工艺是指通过化工技术或者化学生产的方式将原材料转化为产品的过程以及方法,包括在化工、炼油、冶金等各个方面,为我国许多产业提供了基础保障,尤其是对于今天来说,人们对于化工产品的依赖性逐渐增大,但是在化工工程工艺实施过程中,却存在很多污染环境、浪费能源的情况发生。本篇文章通过对绿色化工技术的概念和特点进行阐述,分析化学工程工艺中绿色化工技术开发的理念以及措施,从而探讨它在化工工艺中的具体应用。
关键词:化学工程工艺;绿色化工技术;开发应用;
引言
在化学工艺生产过程中,主要可以分为是三个步骤,包括原料处理、化学反应以及产品制作。首先,在原料处理过程中,为了尽快使原料符合化学反应的基本规格,应该根据原料的信息以及功能进行具体的分析,将不同的原料进行净化、提浓以及粉碎等方面的过程,也是对原料的一种预处理。其次,化学反应是工程工艺中比较关键的一个步骤,是指按照化学方程式的规范标准,在相应的外加条件下,进行不同原料之间的反应,包括氧化还原、复分解等,从而获得新的化学产品。产品制作是指将化学反应得到的产品按照要求进行进一步的加工和操作,清除反应过程中遗留的杂质,从而满足用户的需求。在这一过程中,尤其是对于化学反应来说,如果没有进行有关的预防和处理,就可能对环境造成不同程度的影响,因此,绿色化工技术的开发和应用是新形势下的必经之路。
1、关于绿色化工技术
1.1绿色化工技术的概念
绿色化工技术是化工行业发展过程中比较先进的一种环保技术,主要是围绕环境无害展开的一种技术活动,通过清洁技术等方面的运用,从而在根本上防止环境污染的发生,在研究和开发的过程中大多以化学反应以及原料作为主要对象。绿色化工技术的目的就是为了实现废气和废物在生产过程中的“零排放”,从环境保护上化被动为主动,具有一定的现实意义,目前我国的绿色化工技术并不是非常成熟,仍然需要各种先进技术的引进和开发。
1.2绿色化工技术的特点
首先,绿色化工技术追求的是一种绿色意识,它与环保意识有着一定差距,绿色意识的发展观就是通过绿色化工的形式解决在化工生产过程中遇到的环境问题,它具有一定的针对性,带有一定的目的,并且在绿色化工的生产过程中可以避免生态上的失衡,达到节约能源的目的,实现在化工方面的可持续发展。从目前我国的发展形势来看,环境污染的大部分问题直接与化学反应或者化工生产有关,在这个基础上,绿色化工技术就具有一定的必要性。另外,绿色化工技术最大的特点就是在于它是在源头上避免污染的一个过程,具有一定的可控性,可以通过科学技术的应用改善化学反应所处的条件以及结果,提高化学原料的利用率,具有一定的现实意义。
2、绿色化工技术在化学工程工艺中的开发理念和措施
2.1绿色化学原料的开发
对于目前的绿色化工技术来说,在开发过程中,对绿色化学原料的研究是其中的重点内容。在传统的化学工程工艺生产过程中,它的化学原料除了对环境有着一定的污染外,还会具有一定的有毒物质,对人们的身体健康有着明显的伤害。包括光气、甲醛以及氢氰酸等,它们是化工生产过程中的有机原料,可以生产出聚碳酸酯等化学产品,在绿色化工技术的理念和开发下,有关工作人员对这些原材料进行针对性的研究,希望开发出可以实现同样产品的绿色原料来进行代替,避免有毒有害气体的产生。例如碳酸二甲酯就是应用于化工生产中比较广泛的一种绿色化学原料,具有一定的活性分子,可以实现一些合成材料以及化学产生的研究,而且属于无毒的化工产品,对于我国化工发展来说有着重要的作用。
2.2绿色化学催化剂的开发
在化工工艺生产过程中,为了可以达到生产的目的,通常都会在化学反应中添加一些催化剂来满足相应的条件,在过去的化学催化剂应用过程中,通常都会在化学反应后遗留很多不必要的化学产物,不仅会造成对环境的污染,而且还会造成能源的浪费,增加生产过程中的成本,为此,绿色化工技术的开发也包括对催化剂的优化,实现绿色催化剂应用的可能。现阶段来说,随着有关人员在化学生产上研究的推进,可以通过生物酶来代替传统的化学催化剂,生物酶是一种具有催化作用的有机产物,在其中含有大量的活细胞,且属于无毒无害的化学产品,从而为催化剂的选择提供了更多的空间。
2.3绿色化学反应的开发
在化工产品生产的过程中,化学反应是必不可少的一个环节,但是对于现阶段来说,同样的化工产品如果可以通过两种或者多种的化学反应研究出来,有关工作人员在这个过程中就可以选择对于环境污染较少,节约能源的一种最佳方案,从而实现绿色化学反应过程中的科学化发展,减少可能带来的不必要污染,并且以此来推进企业在化学反应环境中的清洁和开发,从而找到其中的平衡点。
3、绿色化工技术在化学工程工艺中的应用
3.1绿色合成技术的应用
绿色合成技术是一种在化学工程工艺生产过程中的新型方法,主要是通过有机合成,包括声、光以及电磁等介质的应用下,缩短化学反应的时间,充分发生化学反应,从而减少废弃物排放的过程。在绿色合成技术中,超声波被广泛应用于其中,例如水解反应、取代反应等,可以改善反应的条件,避免一些有毒有害催化剂的应用,提高化学反应的产品收率。另外,电合成也是绿色化工技术在化学工程工艺中的应用手段,直接在常温下就可以进行的反应过过程,为化学反应提供了良好的空间环境。
3.2基因技术的应用
基因技术是绿色化工技术中的一种无污染的反应技术,它也是生物技术的一种体现形式,特别是对于生物酶的应用来说,通过转基因技术以及细胞技术的应用,为化学反应过程创造了更多的发展空间,实现了在催化剂上的有效替代,最催化分解的过程中减少有害气体的排放,而且大幅度的提高催化过程的速率,提高化工生产过程中的安全性,避免意外事故的发生。
3.3清洁生产技术的应用
清洁生产技术是一种相对的技术,它主要是指相较于传统的化工生产来说,尽量避免污染毒性气体的产生,降低污染物的产量,对于清洁生产技术来说,是对原有化工生产技术的一种形式和结构上的优化,而且现阶段来说,有关人员一直在在提高清洁生产技术应用效率,提高清洁能源的应用。对于清洁生产技术来说,它的主要含义是指在原材料生产过程中的绿色化、提高资源能源的利用率,避免在生产过程中造成不必要的资源浪费。在清洁生产技术的应用中,对于化工生产工艺采用的是一种对排放量上的控制,在排放废物之前可以通过一些设备的清洁和净化对废物中的毒性进行有效的控制,减少在生产周期过程中对环境的应吸纳过,并且还可以通过一些新型技术的应用达到“零污染”的过程。
4、结语
综上所述,在化学工程工艺中,它是我国经济发展的重要环节,但是由于在生产中的不同阶段会产生不同的污染气体和杂质,需要有关人员对绿色化工技术进行开发和应用,包括对化学原料、催化剂以及化学反应等方面的优化,通过绿色合成技术、基因技术以及清洁生产技术等方面的应用,从而降低对环境的污染,实现生态平衡发展的可能。
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