刘明友
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摘要:继20世纪以后,世界面临着工业经济持续发展的重点时期,各行各业运转中大力将开发社会资源,污染物排放越来越严重,甚至对人们健康造成了消极的影响。为此,新兴技术的发展、降低能耗、维护生态环境,成为新时代我国建设发展中重要的战略目标。基于此,对绿色化工技术在化工工程中的应用进行研究,仅供参考。
关键词:绿色化工技术;化工工程;应用策略
引言
绿色化学是20世纪90年代在国际化学领域兴起的全球绿色革命。近年来,随着工业化的快速发展,由此带来的负面影响,包括自然资源的过渡开发,环境的严重污染,生态的肆意破坏,促使人类的环保意识日益增强。
1绿色化工技术的定义
不会对环境造成污染以及能够实现资源的可再生就是研究绿色化工技术的目标。绿色化学技术主要是使用合成技术和天然材料来实现绿色生产的目标。化工生产必须要借助化学溶剂以及催化剂,虽然在使用的过程中使用量极少,但化学溶剂以及催化剂仅仅是很少的量也会对环境造成很大的影响。并且要根据绿色生产的原理,规范的去选择和使用溶剂以及催化剂,尽量减少污染物质和有害物质的排放,而且也要最大限度地减少生产材料使用,这样污染源就会被控制。绿色化学技术具有广泛的范围,它要考虑化工生产的各个环节涉及到的各个方面。目前我国很多的行业生产都在化工工程中运用了绿色化工技术,有效的抑制了环境污染。
2在化工工程中应用绿色化工技术
2.1清洁生产技术
清洁生产技术在排放的过程中不会产生废弃物以及污染物,因此清洁生产技术是一种效果很好的绿色化工技术。通常情况下,经常用的清洁生产技术主要有辐射热加工以及绿色催化剂的使用。清洁生产技术在化工工程的广泛使用实现了化学工程的零排放目标,为化工工程对环境保护提供保障[2]。比如,在我国沿海地区,由于水资源非常不足,人们便把开发海水资源当作头等大事,对如何将海水进行淡化进行不断的研究,将海水中的盐分分离后就可获得淡水,海水淡化技术为生态界的平衡做出了巨大的贡献,海水淡化技术使用后不会有对环境造成污染的有害物质出现,能够有效的保护环境。
2.2纳米技术
此种技术具体是指利用物资自身的性质,让微小物质构成一定系统后,根据其运动规律等深入研究。此种技术作为新时代逐渐发展的重要产物,一般牵涉的范围有工业生产区域中,和基本科学研究具有紧密的联系,且成为多学科交叉的一种综合性科技,在一定层次上优化当下的科研系统,在基本科学与高端科技的生产中具有不可忽略的重要作用。精细化工中应用纳米技术非常重要,究其原因,纳米技术无论是材料的大小,还是材料的使用效果都具有明显的特性,让纳米微粒各类化学功能更加显著,所以精细化工加大了应用纳米技术的力度。通过对纳米技术的应用,方便在人体中输送药物,提升杀菌效果,对于外科临床上常见的感染具有很好的压制效用。
2.3催化技术
化学工艺的关键就是催化剂,这也是许多化学工艺应用的关键。当今,许多化学品通常使用催化反应技术生产。传统化学工艺过程中,为了降低成本,所选用的催化剂在生产过程中会引起不必要的浪费。而绿色催化剂就不同,尽管使用成本较高,但不会产生太多浪费,因此降低了反应的污染程度。当前使用的催化技术是安全的固体催化剂(例如分子筛,杂多酸等),可以代替有害的液体催化剂,从而减少废水、废气、废渣。此外,为了进一步减少废水、废气、废渣,可以将所选类型的大孔分子筛用作合成化学中的催化剂,并将催化燃烧方法用于固定和移动能源中作为无污染能源。
2.4废水的处理技术
相较于化工工程废气,化工工程废水的主要特点为其含有相当多的有害金属元素,未经严格环保技术处理的工业废水若直接排放,将会危害地下水源水质和地表水源水质,造成区域内甚至邻近区域的水质环境污染,同时会影响人民生活日常用水,造成的人民健康受到伤害。在实际的一线废水后处理工作当中,主要的工序有沉降、吸附和再吸附,应用相对普遍的吸附材料为活性炭,由于该材料较低的成本和较强的吸附性而获得了普遍的应用,但同时也要注意其吸附性能会随着投入的工作程度提高而有所下降,要定期更换。通过以上作业环节可直接降解和排除工业废水内的杂质与有害物质,尽可能降低化工工程废水排放对区域内所有生物的生理健康和水质生态环境的影响。
3在化工工程中应用绿色化工技术的策略
3.1化学原料的采购
在化工工程中,经常会出现对原材料的采购不谨慎的问题,忽视了对环保材料的需求,从而使用了易产生污染和腐蚀性的化学原材料,最后造成了严重的环境污染。化工工程造成的环境污染的主要源头就在于化工原料的使用,导致在后续的化工工程中无法对其有害环境的物质进行处理。因此在选择化工原料时,要选择一些非污染和非毒性原料进行化工生产,优化化工工程的整体过程。化工企业的原料采购部门可选取一些植物化学原料,植物可以用于加强环境保护,不含有任何污染环境的有害物质,能够从根本上解决化工工程污染问题。目前我国化工行业性比价较高的植物化工原材料以稻草和芦苇为主,化工企业要加大对化工原材料采购的重视程度,确保在化工工程中能够实现无污染生产。
3.2化学催化剂绿色化
在绿色化工技术方面,化学催化剂的使用在选择环节和开发过程中非常关键,必须是无毒的,从而可以最大程度地减少化学反应过程中有毒物质的排放。因此,只有选择无毒或毒性不强的化学催化剂,才能有效地运用化学工程技术,使其发挥良好的效果,最终实现绿化效果。近些年来,化学工业的研究与开发越来越多,并且还取得了一定的成果,其中烷基化固相催化剂最为常见,该催化剂具有无毒、无污染的特点,也不会破坏环境,因此,被广泛应用于化工行业。
3.3合理的布局
随着市场竞争的日益加剧,化工基础制造业都在试图通过缩减自身成本来增加企业竞争力。企业主管,工程技术人员以及工艺流程设计者开始注重设备的优化布置以及场地的使用情况。设备的布局优化主要包括旧系统的改造和新系统的设计。随着对产品需求的增加,工艺流程也由之前的流水线模式向操作单元和大规模定制方向发展。加之操作单元和设备之间相互关系的复杂化,密集化和多样化,简单实用的设施布局方案是化工企业急需制定和出台的。从车间设备平面布置来看设备布局应顺从工艺流程,有效的利用车间属地,根据地形和主导风向将明火设备放置于全年最小频率风向的下侧。而配电室和控制室则应在生产区域的中心位置。各车间和各部门之间的地理位置在总体上应做到协调、整齐、紧凑、相互融合,方便联系,尽可能地缩短输送管线。设备和管线应在操作区之内整齐分布,主要管道的走向要一致。不同管道应按有关标准做好标示,对于有毒,有腐蚀性的介质和设备应集中放置,并设有警示标志。
结束语
绿色化学技术在化工工程的应用,化工企业采用原始的生产方式容易在生产过程中会产生污染环境的有害物质。要不断的开发新能源,改善化学工程的生产模式,将催化剂科学合理的应用在化工工程中,不断推广绿色化工技术应用,这样才能有效保护环境,实现绿色化学生产可以促进中国化工企业快速发展。
参考文献
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