绿色化学工程与工艺对化学工业节能的价值探讨

发表时间:2021/2/2   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:杨翠萍
[导读] 摘要:在传统化工发展过程中,环境污染和生态破坏问题严重。
        济南安正安全技术咨询有限公司  山东济南  271100
        摘要:在传统化工发展过程中,环境污染和生态破坏问题严重。在当前新形势下,要实现绿色发展,就要加大环保力度,提高能源利用效率。同样,在化工行业,要深刻认识绿色化工和化工技术的重要性,通过科学合理的应用,推动化工节能发展。为了进一步把握绿色化工技术在促进化工节能中的作用,本文简述了绿色化工技术的内涵。通过分析绿色化工技术对化工节能的促进作用,进一步探讨其具体应用途径,为化工节能的发展提供参考。
        关键词:绿色化学工程与工艺;化学工业;节能
        通过分析化学研究过程中的化学反应和现象是未知的,因此在化学反应中可能会产生对人类和环境有害的物质。为了有效地减少有害物质的发生,发展绿色化工及相关技术是化学研究者迫切需要解决的关键问题。因此,我们必须提出绿色化工的理念,在一定程度上缓解化工原料对生态环境的污染,切实提高化工行业的能源利用效率。
        一、绿色化学工程与工艺内涵
        新时代发展下,化学工程有着广泛应用,同时化学污染问题也开始受到人们重视,严重的环境污染和资源浪费现象都加大了社会发展负担。而绿色化学工程与工艺的发展下,可以很好地解决这一问题。在化学工业中,科学应用绿色化学工程与工艺,即应用相关技术方法消除化学工业生产中有害原料、试剂和产物等,以加强对环境的保护、提高资源利用率。
        当前人们的生活水平大大提升,化学工业生产中会排放大量的废水、废气和废物,严重影响到环境和生产生活用水质量,进而危害到人们的身心健康。在此背景下,政府出台相关政策、加大监察执法力度,相关人员需加快对绿色工艺的研究,推动绿色化学工程与工艺的发展,从而减少化学工业排放、回收利用废弃垃圾,实现对环境资源的有效保护[1]。
        二、绿色化学工程与工艺的应用现状
        现如今绿色化学工程与工艺在化工产业上得到了大范围的推广和应用。由于化工产业在进行工作时会产生大量的污染。传统的处理技术对这些污染处理的不够彻底而且效率很低,给周围的生活环境带来了很大的负担,不但对周围的空气环境产生污染,还对周边的河流和地下水造成了一定程度的危害。而绿色化学工程与工艺的应用,使得这一情况得到了有效的改善。
        首先,绿色化学工程与工艺将传统的化工产业中选择的原料就不一样,传统的化工产业在选择原材料上选择的是一些不可再生的能源,这种传统的技术不仅需要大量的能源消耗,还会产生大范围的污染。而绿色化学工程与工艺采用的原材料则是秸秆和芦苇等这种绿色的化学原料,这种原料不仅可以再生还可在环境的可持续性发展上做出贡献,可以说这种技术完美的替代了传统的技术。
        其次,绿色化学工程与工艺技术成本低,减少了化工产业的资金投入。由于化工产业产业的原材料占据了资金投入的很大一部分,而绿色化学工程与工艺技术选择的原材料十分廉价,这就使得我们的化工产业在资金的投入中大大减少,如此一来就可以让我们的利益得到最大化的发展。
        最后,绿色化学工程与工艺技术在应用的过程中,我们发现这项技术不仅不会对周围的环境造成污染,还可以降低工作中的能源消耗,在此前提下还可以提高化工产业的工作效率,加快工作的进度,缩短工作时间。不但实现了真正意义上绿色化工,还让我们的化工产业得到了有效的发展和进步。
        三、绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用
        (一)清洁生产技术合理应用
        在化学工业生产中,清洁生产技术有着极高的应用价值,在无毒、无害和无废处理化工原料之后,可以大大提高原料的利用率,以提升化学工程生产质量。当前常用的清洁生产技术主要有两种,即脱硝技术、脱硫技术,在绿色处理会产生严重污染的化学物质之后,可以将不少生活垃圾转化为沼气。同时,合理应用自然发电技术,加大对风能和太阳能等清洁能源的应用研究,加强其在化学工程中的应用推广,以提高环境质量、减少环境污染和资源浪费。


        (二)有机结合生物技术
        常见的生物技术有基因技术、微生物技术和酶技术,在化学工程领域的应用主要有仿生学、生物化工等。其中,生物技术主要有基因、细胞、微生物以及酶技术等,其在化学工程领域应用包括化学的仿生学以及生物化工两个方面。其中在生物体内,生物酶可以用作催化剂,其高效性强,可有效参与到生物合成全过程中。在绿色化学工程与工艺中结合生物技术应用,可以应用可再生资源合成化学品,在早期有机化合物中多采用来自植物中的原料,在不断发展中当前主要使用煤炭、石油等原料。但在绿色工艺中,其使用的催化剂主要是自然或者工业酶,相比于传统的催化剂,其特点显著不存在污染,且实际的反应条件更加温和。比如在制备丙烯酰胺的过程中,酶催化丙烯腈后,可以大幅度降低其能耗,且反应也会更加彻底[2]。
        (三)环境友好型产品合理生产
        各种环境友好型产品的生产,可以发挥良好的环境保护作用,当前有磷洗衣粉等。同时,绿色化学工程与工艺发展中,环境友好型产品是重要的研究方向,因此推广和应用各类绿色产品,有利于降低环境污染,推动可持续发展的实现。
        (四)应用绿色化学工程工艺
        应用绿色化学工艺对实现节能减排意义重大,特别是化工工业污染严重,在此背景下要实现可持续发展,必须大力发展绿色化学工程工艺,逐渐减少资源枯竭、环境污染和水土流失等。
        四、化学工业节能中绿色化学工程工艺的作用实现路径
        (一)无毒害化学原料与绿色催化剂的使用
        绿色化学工程工艺的应用对推动化学工业节能方面有明显的促进作用。但如何保证这种促进作用发挥,要求采取有效的措施,如在绿色催化剂、无毒害化学原料应用上加强。原料选用是否合理,对整个生产流程以及工艺应用均有一定影响,一般要求在有毒有害原料使用上控制,在生产源头上进行污染控制。在工程原料上,以可再生物质为主,使原料应用所带来的污染控制到最低。另外,也需在绿色催化剂使用上加强,如绿色催化剂使用,催化剂性能对原料使用量有直接影响,所以意味是否可满足化学工程节能要求。在绿色催化剂使用下,使化学反应增速,保证产品质量。同时,在绿色催化剂应用下,使化学反应过程选择性改善,有助于化工产品转化率提高。
        (二)化学反应的有效利用
        化工生产的关键在于充分发挥化学反应作用。以往化学生产中,一般面临化学物稳定性较差问题,部分参与反应的物质可能有被深度氧化表现,有二氧化碳产生,且该种反应所获取的生成物,有较多分异结构存在[3]。针对这种情况,考虑在化学反应上充分利用,注意化学生产流程优化,保证所选择的试剂性能较高,有利于化学生产作业。以目前国内部分地区的绿色化学研发成果为例,在清洁冶金、稀土分离相关集成技术上加强运用,取得的效果较好。
        (三)环境友好型产品开发
        除上述措施外,也要求在环境友好型产品开发进程上加快。其中的环境友好型产品,本身有环保系数高、污染小特征,如现代绿色建筑材料、节水节能产品等。通过该类产品的研发,有助于化学工程节能效果提高,在帮助推动绿色环保进程方面有重要作用。但需注意,产品开发中应在成本与环境平衡上控制,其主要要求在产品开发中把握材料成本,保证工艺与材料应用下,获得最大效益。
        结语
        综上所述,我们可以看到绿色工程和技术在化学工业中起着非常重要的作用。该技术能有效地促进化工企业的节能运行。现在这项技术已经能够完美地淘汰传统技术。在化工行业运行过程中,绿色工程技术不仅可以节约原材料,降低资金投资成本,而且可以最大限度地达到节能的目的,使效益最大化。该技术的应用可以使化工行业在可持续发展的道路上越走越远。
        参考文献:
        [1]王虎,杨开福,魏宇慧,等.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].云南化工,2018,045(004):226.
        [2]朱红香,陈平勇.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].化工管理,2018,000(015):173-174.
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