化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年第16期   作者:徐瑗1 杜少强2
[导读] 工业的发展促进经济的增长,却引发了一系列环境污染问题,这一点在传统的化学产业中尤为凸显,受技术限制等原因,化工行业的污染物排放量一直居高不下。
        徐瑗1 杜少强2
        1 3707831983050****  山东 莱州  261400
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        摘要:工业的发展促进经济的增长,却引发了一系列环境污染问题,这一点在传统的化学产业中尤为凸显,受技术限制等原因,化工行业的污染物排放量一直居高不下。在化学工业生产中,使用绿色环保技术对生产方法进行改进和创新,可以有效治理污水排放,控制化工原料对环境的污染。基于此,以下对化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用进行了探讨,以供参考。
关键词:化学工程工艺;绿色化工技术;开发与应用
引言
        在绿色化工技术已经成为化工行业可持续发展战略重要组成部分的背景下,化工领域研究人员尝试改进现有的化工生产方式,最大限度的利用能源及生产原材料,使用更多的低毒性、无污染的催化剂,降低生产过程的能耗及污染,达到减少废弃物甚至不产生废弃物的目的。由此看来,绿色化工技术是加快化工行业转型升级的重要技术之一,也是改善化工行业负面影响的重要手段。
1绿色化工技术的基本概念
        绿色化学工业的主要目标是减少化学生产过程中排放的有害气体量并减轻对自然环境的污染。此外,根据对绿色化学工业的创新改革原则,化学工业的运行方式也将得到极大的转变,不再是单单以经济效益为目的,而是以环境保护为前提的工业运转模式。绿色化工技术已经大大改善了对废弃资源的处理方式,有效回收,循环利用,减少了资源浪费的现象。这种循环利用式的绿色化工技术,提高了资源利用率,减少了废气和废物排放,在保护环境和促进国家发展与进步方面发挥了巨大作用。因此,在化学工业和环境保护中,强调绿色化工技术应用的重要性是十分必要的。
2绿色化学技术工业的实施步骤
        2.1对化学原料进行合理的选择
        化学原料是化学工程的基础,也是工程中耗量最大的一项资源,所以,如果化学原料具有很大的污染性,那么整个化学工程必然会严重的污染环境,如果能对化学原料进行合理的选择和利用,便可以对化学工程进行最大的污染控制。在原料的选择过程中,尽最大可能的选择无毒、无害的物质,让绿色化学做到真正的绿色,可以选择一些天然生产的物品,例如。农作物、植物等这样便可以使得化学工程在进行的过程中不会产生对人体危害太大的物质。而且,这类的原材料往往具有容易选择采摘的特色,只有这样,才可以控制化学进行中的污染排放问题。
        2.2化学反应选择深化
        在化学绿色工程技术当中,不仅需要选择绿色原料,还应当开发绿色化工技术,同时加重化学反应,让化学工程当中的生产原料能充分利用,减少资源的消耗。比方说石油化工生产,其中的烃类物质更加容易产生化学氧化,因此在氧化上更容易使用烃类物质,但是化学产物的污染性较强,因此,需要通过深化化学反应不断促进化学反应朝着绿色化的方向发展,促使具备污染性化学物质能不断减少,达到保护环境的效果。对于化学反应选择性问题我们应当给予一定重视,在对其进行化学反应过程中,需要注意到各个因素,如果出现环境污染,也应当积极制定方案,减少这一现象的恶化。在化学反应当中应当有一定选择性工作,防止出现损害生成物情况产生,促使绿色化工技术进一步提升,对环境达到保护。
        2.3在化学流程中对于催化剂的选择
        虽然催化剂在化学流程中只起着加快进行速度的作用,但是这些催化剂往往在过程中产生对人体有危害的有毒气体,这种有害物质会长期的潜伏在人体中,对人体慢慢的造成危害。

催化剂不同于原料的选择,它不能选择天然的物质,催化剂大多数都是化学物质组成的,因此在选择催化剂时,要做好对其产生的危害进行提前的控制和预防,科研人员应该对无毒型催化剂进行大力的研究,保障未来催化剂可以进行高效的催化作用。
3化学工程与工艺中绿色化工技术的应用
        3.1清洁生产技术
        清洁生产技术只是相对于传统老旧的技术而言,它具有干净绿色环保的特点,是通过对以往的技术改进并取得突破性进展,其目的是消除或降低废弃物的毒性和污染。它包含的临界流体、辐射热加工和绿色催化等技术,在生产生活中得到广泛的使用,比如:垃圾的处理、煤气加工生产、织物的印染等领域。与此同时,煤气化技术和新能源发电也在不同的领域得到应用和推广。以沼气转化煤气为例,就是把动物粪便、植物残渣等作为能源转化的原料,通过自然的发酵作用将其转化为清洁能源,在此过程中,是不会产生污染排放的,并且会有变废弃易污染物为干净高效能源的神奇转变,给周边的居民和环境带来了有利影响,是一种应用广泛的清洁生产技术。综合以上述观点来看,这种沼气转化的新能源技术不仅不会破坏生态环境,而且也能为生产生活提供新能源。
        3.2生物技术采用
        生物技术涉及到了诸多范围其中包含了微生物以及基因技术等等。除此之外,生物技术当中化工行业以及化学仿生学是最为重要的领域。针对于生物酶来讲具备高效性以及转移性的特点。将其融入到生物化工合成当中能将其优势更好的发挥,让生物技术再次提高。并且膜化学技术也有较为重要的作用,能让诸多可再生资源共同融合,让绿色化工质量不断提升。我国的传统行业当中,大部分动植物都是通过有机化合物作为原料在化学工程当中进行应用,时代在进步的过程中也逐渐使用煤炭以及石油作为原材料。比方说大自然生物酶可以代替丙烯晴,在整个工程当中,合成丙烯酰胺之后,还能减少能耗,减少污染。因此,以自然界生物酶与工业酶之间融合,能替代化学催化剂,并且也能符合工业生产的要求。
        3.3电化学合成技术
        电化学合成技术是在电化学反应器(习惯称为电解池或电解槽)内进行以电子转移为主的合成有机化合物的清洁生产技术,电化学绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂,选择具有高选择性的催化剂,不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成,其目的是通过新的合成反应和方法,开发制备单位产品产污系数低,资源和能源消耗少的先进合成方法和技术,从合成反应入手,从根本上消除或减少环境污染,是绿色化工技术的重要组成部分。随着经济及化工行业的迅猛发展,电化学合成技术将会在人类生活中发挥更大的功效
        3.4绿色化学分离技术
        绿色化学分离技术在绿色化学的应用中占有很大的比例,运用化学技术将化学流程中的化学杂质和有害物质提取分离出来,再通过合理的办法将它们转化为无害的物质,这对于污染物的排放有着很大的控制作用,常用的分离技术有萃取和蒸馏的方法,这两种方法操作简单,污染较小,它们不仅适用于绿色化学的方面,而且适用于化妆品、香料等各个方面。绿色化学提取技术对于我国的影响力巨大,在很多方面帮助了我们。
结束语
        我国绿色化工技术的应用,为我国化学工程与工艺质量的提升奠定了坚实的基础。在今后的化学工程与工艺生产中,还应继续加大对绿色化工技术的研发,促进绿色化工产业的发展,响应我国生态文明建设的号召,建设绿色生态化中国。
参考文献
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