绿色化工技术在化工工程中的应用 卢辉

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:卢辉
[导读] 摘要:化工行业作为我国的经济支撑之一,其生产技术必须一直创新,才能跟上我国的可持续发展战略的脚步。
        新疆美克化工有限责任公司  841000
        摘要:化工行业作为我国的经济支撑之一,其生产技术必须一直创新,才能跟上我国的可持续发展战略的脚步。其化工不仅打破陈旧的生产方式还提升了生产效率,而绿色化工技术则是运用到生产过程的每一个环节中,合理运用资源,降低污染排放。基于此,本文主要分析了绿色化工技术在化工工程中的应用。
        关键词:化工工程;绿色化工技术;应用
        引言
        绿色化工技术在化工生产中具有很重要的现实意义。提升绿色化工生产技术不仅能够实现无污染、无毒害,还能够提高化工材料的利用率,从而达到节能降耗的目的。有关部门要重视对绿色化工生产技术的研发和投资,只有这样,才有助于尽早实现绿色化工生产,进而保证企业健康、绿色、长久发展。
        1 绿色化工技术概述
        绿色化工技术的目标是实现资源的可再生以及无害无污染。绿色化工技术主要是采用合成技术或者天然材料,来一步步地达成绿色化生产目标。化工生产离不开一些溶剂和催化剂,这些东西虽然用量少,但是也会对环境产生影响,所以,是不容忽视的。在选择溶剂和催化剂时也要本着绿色生产的原则,尽量减少污染物和有害物的排出,并且还要最大限度地节省生产材料。这样才能从源头上对污染进行控制。绿色化工技术涉及的范围比较广,要考虑到化工生产的各个方面。从社会的发展情况来看,人们越来越重视绿色环保,很多行业都很好的结合了绿色化生产[1]。
        2绿色化工技术在化工工程中的应用
        2.1微化工技术
        在可持续发展和技术研究的背景下,微化工技术应运而生,其主要研究时空特征尺度在数百微米和数百毫秒内的微型设备中的过程特征,其可以分为多个系统,包括微热系统、微反应系统等等。微化工技术兴起于20世纪90年代,该技术不仅强化了生产过程,还是化工系统向小型化的方向发展,使能源和资源的使用效率得到有效提升,满足了节能降耗的要求,同时也保障了生产过程的安全性。该技术在很大程度上促进了化工产业的发展,具有抑制副反应、提升反应速度、改善工艺、缓和反应温度、提升产成率、提升选择性等工艺特点。相较于传统的间歇式反应釜生产工艺,该技术利用微米级的通道式反应器进行化工生产,由于反应器的空间微小,所以物料可以均匀的碰撞混合,实现更加完全的接触反应,而解决了传统生产过程中存在的反应不彻底、易爆炸等技术难题。该技术应用的传感器主要利用卫星装置和物联网技术生产制造,各个执行器间具有一定的关联性,不仅可以提升生产效率,还能保护生态环境。
        2.2绿色催化技术
        化学催化剂是化学反应中常用的试剂,它能够有效的实现高效率生产,但是化学催化剂的使用是化工污染的重要因素之一。为了解决这一污染问题,有关人员要在保证生产效率的基础上,实现催化剂的低污染以及二次利用。这样就能很好的实现绿色化工。所以,在选择催化剂时要严格进行挑选。烯丙基醇类化合物的用很好的实现了催化剂的低污染和二次利用。并且它比其他成分的催化剂有更高的利用率,这样既实现了环保又节约了成本[2]。
        2.3计算机分子设计技术
        现如今,计算机科技在不断发展和进步,其广泛应用在各个行业之中,并且促进了各行各业大发展和进步。在化工行业中,利用计算机技术进行分子设计,可以改善化工的生产效率,也能充分满足绿色环保的要求。在化工生产的过程中,利用计算机分子设计技术来控制有机物的合成情况,合理设计分子结构,实现绿色催化,从而确保化工的环保型。
        2.4生物技术
        生物技术也是绿色化工技术的一种,主要包括基因技术、微生物技术以及酶转化等,对整个生物化工领域具有一定的环保作用。生物技术主要是利用生物酶进行生物的转化,并用到生物化工生产中,生物酶也是一种催化剂,将生物原料进行有效转化后投入生产中,促进化工生产的效率提升。在化工仿生领域应用最多的生物技术是膜化学技术,能够促进化工生产中的物质转化成可以循环利用的物质,促进能源利用率的提升。

所以说利用生物技术能够有效改善生物化工生产中的能源消耗问题,促进化工工程不断创新和发展,相对于工业酶来说,生物酶的性质更加完善,而且没有副作用,对环境保护更有利[3]。
        2.5绿色分离技术
        化工装置应用了许多种分离技术,其中包括超临界流体萃取技术、膜分离技术、微波萃取技术等等,这些技术都具有耗能低、环保、高效的特点,可以在医药、香料等产品的生产和加工中应用。超临界萃取主要是利用超临界流体在临界点附近出现的微小的温度和压力变化,使物质溶解度、扩散性等性质产生突变,然后进行提取和分离,并对体系进行升温、减压的处理,使超临界流体转变为普通的气体,萃取物则会排出,进而满足分离的要求。实际上,该技术就是利用超临界流体的性质,耦合传统萃取技术,使萃取效果更好,且具有一定的环保性[4]。
        3 绿色化工技术的未来发展方向
        3.1 对二氧化碳应用技术进行提升
        实现低碳减排,这是绿色化工技术的核心,节能减排的关键在于有效转变二氧化碳的资源化发展。目前,我国已经能够将二氧化碳作为一种合成介质,生产制造多种有机化学品,包括水杨酸、冰乙酸等。另外,在二氧化碳与甲烷合成气技术方面,我国现已获取了比较大的成果,从长远发展层面来说,通过运用光催化技术,可以从源头对二氧化碳进行有效杜绝,同时将其转变为化学燃料,如甲醇、甲醛、一氧化碳等。需要注意的是,当前二氧化碳应用技术的转化率并不高,需要进一步深入研究与升级。
        3.2 对低碳化生产原料进行大力发展
        随着过度开发不同类型的自然资源,化石资源变得越来越短缺,所以全球各地均在积极研发生物质能能源,针对生物质原料,具有多种优势特点,在生产过程中,更为绿色、节能,和生物乙醇生产技术相比,生物质原料生产技术对石油原料的输入量要求更低一些。在低碳化生产原料未来发展中,下一个发展重点位纤维素转化技术,包括裂解油、水解葡萄糖、汽油合成气等[5]。
        3.3 对绿色化工制氢技术进行大力发展
        在绿色化工生产过程中,氢气是一种极为常见的化学物质,同时氢气也是今后绿色清洁能源发展的一大重要趋势。选用生物质、用化石资源、水等生产原料,同时利用化学键断裂技术,便能够获取氢气。当前地球中具有极为丰富的水资源储量,这是生产氢气的一大重要原材料,通过光合作用,可以直接将太阳能转化为碳水化合物,最终会成为氢气的生产原料,传统化石资源制氢工艺会逐渐被绿色化工制氢技术所取代。另外,考虑到当前生产技术水平并不高,通过光能来制造氢气的转化率并不高,所以在未来时间中需要进一步深入研发新型光催化新材料生产技术[6]。
        结束语
        综上所述,为大力推动绿色环保社会的建设与发展,实现节能减排的目标,在进行化学工程生产过程中,一定要积极研发与引进绿色化工技术。绿色化工技术的运用是我国化工工程生产的必然发展趋势。通过运用绿色化工技术,不但有助于化工工程生产效率的提高,提高对化工原材料的利用率,而且能够有效减少污染,有效保护环境,最终能够实现经济效益与生态效益双赢的局面,能够有效保证我国化工工程行业的绿色生态发展,有效确保我国社会经济的绿色可持续发展。
        参考文献:
        [1]安康宁.化工工程中绿色化工技术的应用探析[J].化工管理.2019(05).
        [2]于洋.化工工程工艺中的绿色化工技术[J].化工管理.2018(08).
        [3]陈亮.化工工程中绿色化工技术的应用[J].化工设计通讯.2018(08).
        [4]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(2):88-89.
        [5]赵占科.化学工程工艺中绿色化工技术的实践应用研究[J].山东工业技术,2019(6):49.
        [6]刘朝金.试论绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].云南化工,2019,46(3):192-193,196.
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