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:徐健
[导读] 社会经济不断的发展让人们对于环保意识有了进一步的提高,但是经济发展势必会造成环境污染,而我国也在思考如何在减轻环境污染的前提下进行工作,提高经济发展。
        徐健
         新疆吉木乃广汇液化天然气发展有限责任公司

        摘要:社会经济不断的发展让人们对于环保意识有了进一步的提高,但是经济发展势必会造成环境污染,而我国也在思考如何在减轻环境污染的前提下进行工作,提高经济发展。为此就需要对绿色技术进行研究,化学工程与工艺的作用十分广泛,并且化工行业对于土壤、水体以及空气都会产生十分严重的影响,违背了可持续发展战略以及环境友好型社会的根本理念。因此,着重研究绿色化工技术能进一步的改善人类生存环境,促进人与社会和谐发展。
        关键词:绿色化工;化工技术;化学工程
        引言
        化工产业在为居民生活和工农业生产提供丰富化学产品的同时,也产生了大量的有毒有害物质及难降解垃圾,严重危害生态环境和人们的身体健康。随着近年来国民环保意识的崛起,有关部门逐渐加强了化学工程和化工生产的监管力度,大力提倡化工行业节能减排及绿色化工技术的研发应用。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、绿色化工技术概述
        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、化学工程工艺中绿色化工技术
        2.1生物技术
        生物技术主要涉及农业与作物生产、医药保健、工业与其他产品四个主要的工业领域。生物技术包括基因工程、细胞工程、微生物反应和酶工程等细分领域,主要应用于生物化工和化学仿生工程中。(1)生物酶作为一种生物体内发挥催化作用的高效催化剂,能够在较为温和的条件下快速实现化学反应,同时具有突出的转移性,可广泛应用于生物化工技术中。(2)生物膜技术作为一种生态环保的介质分离手段,在水处理、大气污染物治理中应用取得了较好效果。(3)在微生物制有机产品领域,利用高效的生物催化剂,能够提升啤酒、牛奶等产品的转化率,同时能够改善农业制品的品质。(4)在采矿业中,部分高价值的金属矿物可使用生物浸出的方式,得到纯度较高的金属单质,同时该种技术避免了传统重金属炼制过程的高耗能、高污染问题。该项技术也在有价值废弃物回收中广泛使用。(5)最后,生物信息学将生物技术和计算机技术结合起来,借助于计算机快速处理海量数据的能力,实现了生物信息的分析与编辑。生物信息学在蛋白质组学和功能基因学中发挥了重要作用,能够在不产生污染物的前提下,大规模生产蛋白质和功能团等产物。(6)蓝色生物技术是开发利用海洋资源中的主要生物技术之一,该技术以开发海洋资源为目的,可通过藻类的光合作用生产植物油,也可实现海洋植物的驯化与微繁殖过程的精准控制。
        2.2催化技术
        作为化学工艺生产的基础,催化剂可帮助很多理想的化学工艺转化成实际的工业运用。目前,在大部分工业产品的生产过程中,都会应用到催化反应技术。传统生产运用的催化剂,虽然价格低廉,但后续引发的废弃生成物较多,对原料的利用率不高,且与绿色环保理念不符。相比于传统的催化剂而言,现今的催化技术采用绿色环保的提炼方法,不仅大大降低了生产成本,提高了原料利用率,也不会产生大量的废弃物,进而对环境起到一定的保护作用。在催化技术中常采用固体催化剂,比如杂多酸、分子筛等,进而取代了之前的一些有害液体催化剂,在生产过程中极大地减少了废弃水、废弃物的排放量。

选用择型的大孔分子筛作为化学反应生产过程中的催化剂,在可移动或固体能源之中采用催化燃烧法,在一定层面上,可对绿色友好型环境的建设起到推动作用。
        2.3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。
        2.4超临界流体技术
        100多年前就开始应用超流体技术,虽然这项技术发明和应用的较早,但是其在工业领域的应用时间并不长。由于超临界技术已经非常成熟。因此,运用到绿色精细化工行业中能够提高化工产品生产过程的工作效率,在药物提炼纯度和浓缩、毒物脱酸等过程中也有很明显的促进作用。
        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、绿色化工技术思考
        对于化学工业来讲,绿色化工技术对于未来发展有十分重大的意义,并且会对未来经济以及环境发展有着重要作用。绿色化工为了能保障化学工程能更好使用,更好的改善居民生活条件,就需要采用绿化工程来改善生存环境,运用绿色化工工作理念还能提升技术上的利用率,从而改善生态资源浪费。也就是说对于绿色技术来讲,首先,需要运用转换技术,在合成的过程中其性能能不断提高,其次,在这种合成条件之下,需要利用几部来完成,并且逐渐缩减成一步来进行,对现场的发展来讲,在化学工业当中缩减步骤所采用的原子经济能得到的满足还较为困难,需要不断完善,使其达到一个优秀的层次,利用相关的应用去更好的改善废弃物排泄。不断发现新的节能减排原料以及工艺发挥其作用。另外则是利用高效催化剂对二氧化碳相关技术的突破,尽可能减少二氧化碳排放量。
        结束语
        化学工程当中所产生的有害物质对于自然环境会产生十分严重的影响,尤其是社会的发展让人们环保意识不断加强,因此在社会各界对于绿色化工技术都逐渐重视起来,在各大行业当中都需要利用绿色化工技术,逐渐控制环境污染,保证人与自然之间的和谐性。化学工业的发展对于社会各个行业都有着十分重要的作用,同时其原料的使用也能对环境污染有所改善。
        参考文献
        [1]任本俊.化工工程中对绿色化工技术的应用策略[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(11):195-196.
        [2]袁亮.绿色化工技术在化工工程中的应用[J].化工管理,2020(17):117-118.
        [3]张志礼.化工工程中绿色化工技术的应用[J].化工设计通讯,2020,46(05):77+109.
        [4]李连峰,熊东,方磊,周峰.化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(10):238-239.
       
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