绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年12期   作者:韦彬
[导读] 人们在日常生活中所接触的日用品多为化学制品,以此为纽带能够说明人们的生活同化学工程存在密切的联系。
        韦彬
        身份证号:45060219861205****,广西省 530000
        摘要:人们在日常生活中所接触的日用品多为化学制品,以此为纽带能够说明人们的生活同化学工程存在密切的联系。但随着化学工程的持续发展,一部分化工企业在生产过程中会产生废渣、废气和废水等污染物,这些污染物未经合格处理便肆意排放,使人们生活环境遭到严重破坏,为了改善人们的生活环境,达到节能减排、低碳环保的标准,绿色化工技术便由此而生。因此,如何将绿色化工技术更好地应用于化学工程之中成为了科学研究的发展方向。
        关键词:化学工程;绿色化工技术;应用研究
        1 化工工艺及绿色化工概述
        化学过程的过程中是利用化学基本理论,通过原料的合成、分解、变化等过程最终得到化工产品为人们所利用。化工工业生产的过程中要遵循一定的客观规律,这种客观规律的研究和发展应用在化工生产的过程中,将原材料的物理性质、化学性质加以改变,生产出符合人们需求的化工产品。其产品设计到生活中的每一个角落,衣食住行的各个方面,提升了人们的生活水平,提高了人们的生活质量,实际推动了经济的发展和社会的进步。但是化学生产过程对于环境产生的危害也不容小觑,日益壮大的生产规模、为满足人们需要开发的新工艺等,是环境污染日益加重。并且在化工生产过程中,使用原料的腐蚀性、毒性,生产废料的难以降解是面临的主要问题之一。环境危害性使得传统化学工程行业成为环境破坏性行业之一。在可持续发展、绿色发展的新时代背景下,人们已经认识到环境的重要性,时代压力下,化工行业必须向绿色生产转型,否则就会被淘汰,得不到人们的认可。现代化学工程工艺已经朝着绿色化的方向发展,环境保护、生产效率、安全管理等方面都有了很大的提升。
        工艺进行改进使其绿色化,减少“三废”排放及进行科学的处理,尤其重点处理有毒液体、气体的排放,使整个化工行业朝着绿色、可持续的方向进行发展。目前的发展状况中,环境问题放在首位,对化学工艺技术的要求就不断提高。绿色化工技术相对于传统化工技术而言所需要的技术资料、原料质量都大有不同,所以绿色化工的首要突破点是技术问题,我国现有的化工科学的研究水平作为支撑不断提高技术的发展。其次除了科学技术的局限性之外,还要在环境效益和经济效益之间找到一个有利的平衡点:只顾环保效果的后果是因为经济利益的缺失让某个行业的发展停滞不前、少有企业愿意涉足,进而对人们的生活产生影响,不能满足人们的需求;如果只顾经济利益,全然不顾环境破坏,将会对人类社会造成巨大的损失,并且无法挽回。
        2 化学工程工艺中绿色化工技术的开发
        2.1 化学原料
        在绿色化工技术开发中,化学原料发挥着重要作用,因此,必須对其进行合理选择。在具体的选择过程中,研究人员应该选择农作物、植物等没有化学添加剂、无害、无毒的化学原料,并坚决杜绝含有毒、害的材料。为了提高化工生产的科学性、合理性与有效性,可以通过对化学反应原理的研究与运用,有效消耗化学工程工艺生产中的污染物,并将其转变成可以回收处理的相关物质及水。
        2.2 催化剂
        在具体的化工生产中,在一些情况下必然会使用到化学催化剂,以此来加快化学反应的速度。但需要明确的是,大量催化剂的应用会生产出众多的有害、有毒废弃物,若将这些废弃物质直接排放到周边环境中,那么就会给环境造成严重污染。因此,在开发绿色化工技术时,必须对催化剂进行合理选择,尽可能使用无公害、较为安全的催化剂,从而有效减少废气污染物排放给环境带来的不良影响。例如,在化学工程工艺生产中,由于烷基化固相化学催化剂不会生产出有毒、有害的物质,可以加强对这一催化剂的推广与使用,提高催化剂资源的利用率。
        2.3 深化化学反应
        在绿色化工技术实际开发中,除了要合理选择化学原料与催化剂,还应该深化化学反应选择,充分利用化学工程工艺中的生产原料。以石油化学工程工艺生产为例,在这一生产中,其氧化物经常是由烃类物质充当,虽然可以为化学反应中氧化的出现提供便利,但其会使氧化反应生产出众多的污染性质化学产物。因此,必须对化学工程工艺反应选择进行绿色深化,尽最大可能降低污染性质化学物的产生,从而使化学工程工艺反应向着绿色化工的方向进行。


        3 化学工程工艺中的绿色化工技术应用要点
        3.1 合理选择化学催化剂
        在进行化工生产过程中,化学催化剂能够发挥巨大的作用,是原料加工过程中最重要也是最普遍的一道工序。使用化学催化剂可加快化工生产效率的同时,也促使了有害物质的增加。由于催化剂在使用过程中通常会产生一些有毒气体或化学残留物,对环境安全产生了极大的影响。因此,在化工工程中,解决这些有害物质成为难题。在绿色化工技术中,人们也对催化剂进行研究,通过对催化剂进行选择,会发现其产生的有害物质与化学残留物数量也会不同。因此,在进行化工生产过程中,可选用安全、无毒的催化剂,将其产生的有毒气体与残留物降到最低,从而起到对环境保护的作用。
        3.2 清洁生产技术
        清洁生产技术属于相对技术,其指的就是通过对原有生产技术的改进,将污染物产生量与毒性降低甚至是消除的一种技术。其主要包括辐射热加工技术、临界流体技术以及绿色催化技术等,并且在海水淡化、垃圾处理、甲醇合成、煤气加工生产、现代印染工程以及冶金工程中有着广泛使用。同时,新能源发电技术、高效煤气化技术以及垃圾沼气技术等也在各个领域得到了推广。以海水淡化为例,其就是通过清洁化学方法的使用完成的,其中海水是原材料,而基本产品则是淡水。在生产过程中,清洁生产技术的使用给周边环境带来的影响是非常小的,具体操作就是在由聚丙烯酸、水解聚马来酸酐以及羟基乙叉二膦酸等构成的阻垢剂中加入羧基端的超支化聚酯,使其形成带有环保功效的低磷复配阻垢剂,并通过静态阻垢试验及XRD、SEM等,对这一阻垢剂的功效进行测验。
        3.3 生物技术的实际应用
        现阶段,我国化学工程工艺中所使用的生物技术包括微生物技术、基因技术以及细胞技术等。在化学工程中,生物技术逐渐成为了最常见且有效的绿色化工技术之一,并在其中发挥着越来越重要的作用。同时,生物技术对生态环境也有很好的保护作用。由于生物酶具有多方面的优势,如具有高效性与转移性,是生物体内不可或缺的催化剂等,在对众多生物进行化工合成時,将生物酶应用其中必将起到事半功倍的效果。就生物技术中的膜化学工艺来说,该技术从本质上来讲属于化学仿生学范畴。膜化学工艺是结合相关再生资源来对相应的化学产品进行处理,以达到降低对环境污染的目的。在化学工程工艺中应用绿色化工技术时,如果将生物化工技术融入其中,必将极大地减少对环境的污染程度,保证化学工程的绿色生产。
        3.4 超临界流体化工技术
        化学工程中生产的主要原料是天然化学品,其主要的应用途径是化学物质之间的反应。但是,在超临界流体化工技术应用之后,该技术由于具有较好的表现效果逐渐成为了化学工程工艺中一项重要的技术手段。新材料与新技术层出不穷的今天为超临界流体化工技术的使用与发展提供了更加广阔的空间。随着化学工程、化工技术的不断发展,超临界流体化工技术将成为绿色化工技术的重要发展方向。
        3.5 环境友好型产品
        随着绿色发展理念的深入,无污染的化工生产也得到了化工行业人士的认可,且取得了良好的应用成果。如废物、废气的产生量在不断下降,环境友好型的产品也在不断生产。所谓环境友好型产品是指在生产全过程中,不会给自然带来污染、破坏的化工产品。所以,在绿色发展理念的深入实施背景下,化工企业应当重视,并加大环境友好型产品的研究。这不仅仅有利于实现化工行业的绿色发展,也更有助于推进我国环保事业的发展。
        结语
        由以上可知,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。
        参考文献:
        [1]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(06):49.
        [2]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):184-185.
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