绿色化工技术在精细化工中的应用分析

发表时间:2020/9/23   来源:《科学与技术》2020年13期   作者:张晓超
[导读] 科技进步带动了化工行业的迅猛发展,研究如何让化工向着绿色环保方向发展有着巨大的现实意义。从概述绿色化工技术入手,逐步介绍几大常见的绿色化工技术在精细化工中如何被有效利用,并对未来绿色化工技术的发展趋势进行展望
        张晓超
        广东新华粤石化集团股份公司
        摘要:科技进步带动了化工行业的迅猛发展,研究如何让化工向着绿色环保方向发展有着巨大的现实意义。从概述绿色化工技术入手,逐步介绍几大常见的绿色化工技术在精细化工中如何被有效利用,并对未来绿色化工技术的发展趋势进行展望
关键词:绿色化工技术;精细化工;应用
引 言
        随着我国经济和科技的飞速发展,化工技术不断得到升华。以往在进行化工生产的时候会产生大量污染物,并且由于没有妥善的处理方式只能向周围的环境排放,对人们的生活环境造成了很大的污染,严重影响了人们的日常生活。于是在社会的推动下,化工行业开始向绿色施工方向发展了。如何在进行绿色精细化工生产,需要采用哪些技术,如何充分运用这些技术都是我们需要关注的问题。
1  绿色精细工业化工发展现状
1.1  绿色精细工业化工概述
        绿色精细工业化工主要以绿色技术为载体,绿色环保为基础,是我国工业行业生产环节中采用的最普遍,且更加科学环保的处理手段,降低污染物排放量,最终达到保护环境的目的,减少工业化工产业对环境的破坏程度。绿色化工技术在精细化工中的应用,不仅确保工业产业排放物满足绿色环保、无害的目的,而且还能够对工业该产品进行后续回收利用,增加资源利用率,减少浪费。一般情况下,绿色精细化工要从工业原材料的选择上满足无害要求,确保对工业原材料的使用不会对环境造成危害,同时还给工业企业带来巨大的经济效益,一举两得。
1.2  绿色精细化工在我国的发展现状
        与传统工业技术相比,绿色精细化工技术的优势具体体现为对环境破坏程度小,能够最大程度的利用资源,实现资源循环利用,保障人们日常生质量。而传统化工技术就与之相反,都环境破坏程度极大,资源浪费现象严重,严重危害人们身体健康。随着现代工业经济不断发展,行业内部竞争更加激烈,企业为了创造出更多的经济效益,必须采取精细化工技术。加上精细化弊端逐渐显现,尤其在环境破坏方面问题严重,所以以环保理念为基础的绿色精细化工技术产生,并得到现代工业企业广泛关注与应用。
2  精细化工中应用绿色化工技术的方法
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,进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
        在化工行业的许多生产活动中,主要是依靠化学反应进行的,其中催化技术在生产过程中起到极为重要的作用。但是在生产过程中,传统意义上的简单酸碱催化剂,这些催化剂的应用会释放出有害物质,这时就需要经过有效处理,分解其中的有害物质,因为有害物质一旦排放出去就会造成环境的污染。现在研究开发新型的绿色酸碱催化剂,如超强酸固体催化剂、超强碱固体催化剂、杂多酸催化剂等,采用这些绿色催化技术,降低了生产过程中使用催化剂产生的有害
物质,能够有效保护环境。
2.3 计算机分子技术
        计算机分子技术是精细化工的发展中产生的一种高科技技术。计算机分子技术在精细化工中的主要应用是对分子的特征、构造、规律等方面进行测试和模拟。计算机分子技术可以有效的控制有机物的合成,还能对分子的结构进行重构。这种技术能够让精细化工变得更加环保,还能大大的提升生产的效率。


2.4 生物化工技术
        生物化工技术囊括细胞工程、遗传工程及酶工程,是一项复杂且具有极大现实意义和价值的尖端科技。生物化工生产技术和生物化工催化技术是其亮点项目。
2.4.1  生物化工生产技术
        生物化工生产技术是一种颠覆传统化工生产模式的新兴科技,开创了化工生产的全新生产思路和模式。如甘油发酵生产法可以取代传统的提取法和化解法,极大地降低了化工原料的生产成本,扩大了甘油的生产产量。甘油发酵法对生产设备的要求很低,生产原料来源也十分广泛且成本低廉,有着广阔的发展前景。
        可用于甘油生产的原料有酿酒酵母、耐高渗压酵母等,在生物化工科技的实际应用中将其合成。在信息技术和自动化技术的支持下,生物化工生产技术将有更快的发展速度。
2.4.2  生物化工催化技术
        化工产品在生产时需要催化剂参与其中,生物化工催化技术就是将原本无机物的催化物换成各种酶。这些酶的来源十分广泛,有微生物、植物、动物等,其中,微生物是酶最主要的来源。其原因在于微生物的种类繁多、培养简单,最重要的一点是,从微生物中提取酶要比植物和动物简单,并且成本更低。以酶作为化工生产的催化剂存在回收困难、稳定性差、难以提纯等缺点。可以让孔隙材料作为酶的载体,如琼脂、纤维素等,通过物理吸附、生物结合等方式将其聚合在一起,实现以酶作为催化剂的实际应用目的。
2.5  有机电化学合成技术
        在精细化工生产过程中,汽车工业、电子产业和计算机行业在生产过程中应用有机电化学合成技术是精细化工生产的典型。尽量避免使用危险化学品同时又涉及危险工艺,电子是清洁的反应试剂,不含其他有毒有害物质,减少了危险化学品的消耗,环境污染小,产品易分离、纯度高 ;而且电合成装置的通用性,可以减少设备投资,在同一电解槽中可进行多种合成反应。有机电化学合成技术能够全面地体现出精细化工的基本操作应用特点。在精细化工的生产过程中,有些化学物的特殊结构会给生产带来更多的难度,但是有机电化学合成技术对于合成线路的促进作用效果突出。
3  绿色化工技术的发展趋势及展望
3.1  未来的发展趋势
        全球资源短缺问题迫在眉睫,为了响应可持续发展口号,绿色工业生产化工技术在未来的发展光景一定是明亮的、焕发光彩的。世界人口数量不断增加,未来的绿色化工技术也要不断改进,依然秉承环保理念。化学反应促进化工行业生产效率的提升,所以在催化剂技术方面也加大研究力度,催化剂技术也是未来绿色化工技术发展的主要趋势。
3.2  未来的展望
        虽然工业企业的绿色化工技术给人们生活和社会稳定发展带来众多好处,但我国在绿色化工行业领域的人才产出量远远满足不了实际需求,所以关于工业企业内部人才的培养需要相关部门加大重视力度。绿色化工技术的应用也体现科学发展观,所以我们对未来绿色化工技术的发展要持以肯定和期待的态度。随着绿色化工设计的产业该范围不断扩大,未来我国在工业生产的绿色化工产业的体制建设上一定会更加完善。
结束语
        我国已经逐步将绿色化工技术中的绿色工艺实际应用在精细化工中,并初见成效。我国科研人员仍需要进一步加深对绿色化工技术的研究,政府也应加强对化工企业将绿色化工技术落实在精细化工中的监督管理,从而推动我国的可持续发展。
参考文献
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