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摘要:人类生存中,环境发挥着重要的作用。随着时代的進步,环境日益恶化,社会公众环保意识不断增强,并积极参与环保工作。环境污染中,化学工业非常明显,此种背景下,绿色化工技术诞生,化学工程与工艺中该技术的应用,可有效降低环境污染,因此,深入开发与应用绿色化工技术,人类稳定发展具有非常重要的意义。
关键词:绿色化工技术;化工工程;应用
一、绿色化工技术应用的基本要求
1、化学反应的控制
绿色化工技术被应用于化学工程与工艺中,化学反应的控制是其中最基本的一个要求。对化学反应进行合理的控制,可以使得具备污染性的化学物质的特性进行改变,从而实现绿色化工,对环境起到保护的作用。化学反应的相关控制过程主要是控制化学反应向良性的方向发展,也就是有害的催化为无害的。比如说在石油化工生产中,应用烃类物质有助于化学反应进行氧化,为了避免产生污染性的产物,需要对化学供应反应上不断的进行深化,从而保护环境。
2、催化剂的选择
催化剂是化工生产中一个非常重要的物质,合理的选择催化剂可以使得化学工程的反应速率加快,从而创造更高的成本。对于绿色化工技术的应用而言,对催化剂的选择第一因素应该是无毒或者毒害小,从而保证化学工程的环保性。目前,在绿色化工技术应用的同时,产生了很多毒害小的催化剂,对环境的污染性较小,在化学工程中被广泛的应用。对于催化剂的应用,应该提升它在废弃物上面的利用率,从而合理的分配资源,使得化学工程的效率更高,创造更高的效益。
3、化学原料的选取
化学原料的选取也是绿色化工技术应用的基本要求,对于化学原料的选取,首先应该保证原料的环保性能。另外,化学原料的储存或者使用的过程可能会造成对环境的破坏,所以,应该选择对环境破坏最小、绿色环保的原料,在储存的过程中要采取合适的方法,避免与空气发生化学反应从而产生一些有毒物质,对生态环境造成破坏。比如在化工生产活动中大多采用农作物、植物材料作为化学原料,这些材料的价格较低,并且不会对环境产生太大的污染。
二、绿色化工技术在化工工程中的应用
1、遵循的原则
相关工作人员在将绿色化工技术应用于化工工程中时,首先要遵循一定的原则,需要对化学生产的原材料进行科学合理的选择,从源头做好绿色环保的工作。在选择材料时一定要选择一些无毒无害的原材料,并且还要保证这些化学材料在后续加工和使用的过程中,不会对周边环境造成任何的影响,全面降低化工工程对周边自然环境的影响,与此同时相关工作人员还应当严格的要求化学催化剂的应用。化学催化剂的种类较多,相关工作人员要不断完善自身的专业知识,科学合理地选择化学催化剂,保证绿色化工技术能够有序的进行。最后在应用各种新型的绿色化工技术时,一定要综合性地考虑绿色化工技术等应用效果以及应用价值,对整个化工工程进行科学合理的规划,从而使得化工工程能够获得较大的经济效益。例如一些化工企业在石油化工生产过程中,要对氰化物的氧化反应进行充分的了解,防止氧化的过程中产生污染物,因此这就需要相关工作人员一定要科学合理地选择氰化物,推动化工工程的良好发展。
2、清洁生产技术
在化工工程中运用绿色化工技术时,相关工作人员可以采用清洁生产技术,清洁生产技术被广泛应用于各种废弃垃圾的处理方面,能够对这些废弃物进行有效的处理,防止废弃物在排放过程中对周边自然环境造成非常严重的影响。在当前时代下,我国水资源是比较短缺的,因此相关工作人员可以利用清洁生产技术来淡化一些水资源,从而为化工工程的生产奠定一个良好的基础。清洁生产技术在当前时代下仍然处于发展阶段,但是清洁生产技术的应用前景非常广阔,相信在未来几年清洁生产技术会不断的成熟,在实际应用的过程中能够取得良好的环保效果。
3、生物技术
生物技术主要是指相关工作人员在进行化工生产过程中,利用各种微生物和细胞来进行实际的生产工作,根据微生物的特性来改变化学物质本身的功能,从而为化工生产带来诸多的帮助。生物技术在绿色化工技术中是非常重要的,例如在进行化工生产过程中,可以采用生物酶来代替丙烯腈制作丙烯酰氨,生物酶的环保效果是比较好的,并且制备的丙烯酰氨在功能和性能方面能够满足人们的日常使用需求,因此生物技术在化工工程中得到了更加广泛的运用。
4、无污染原料
化工行业关系到人们的日常生活与生产,这使得社会对化工行业生产提出了更高的要求,对环境保护各方面要求也更为苛刻。在使用煤炭、石油等资源的过程中,不仅会对大气环境造成污染,而且资源转化率还不高。所以,在应用绿色化工技术时要注重应用无污染原料进行化工生产。例如,在生产酒精的过程中,核心原料是天然甘蔗,经由一定的技术作用,将其生成新型的乙醇汽油,成为了汽油的替代品,其应用范围也是很广泛的。在今后不断的应用中,无污染绿色原料在应对环境污染方面将发挥极大的作用。
5、工艺流程优化
在传统化工生产模式中所产生的废弃物是比较多的,并且还会对周边的自然环境造成非常恶劣的影响,但是在当前时代下运用绿色化工技术可以改变这一弊端,并且绿色化工技术还可以对化工工艺流程进行优化,比如在化工工程中所发生的化学反应中,一些化学物质在处理和加工时并不能完全的消除,会产生一些残留物质,这些残留物质会对周边的自然环境造成非常严重的影响,因此为了解决这一情况,相关工作人员可以运用先进的绿色化工技术对这些残渣进行全面的处理,对这些残渣中蕴含的有害物质进行降解,减少对周边自然环境的影响,实现绿色生产的效果。
三、绿色化工技术的未来发展方向
1、对二氧化碳应用技术进行提升
实现低碳减排,这是绿色化工技术的核心,节能减排的关键在于有效转变二氧化碳的资源化发展。目前,我国已经能够将二氧化碳作为一种合成介质,生产制造多种有机化学品,包括水杨酸、冰乙酸等。另外,在二氧化碳与甲烷合成气技术方面,我国现已获取了比较大的成果,从长远发展层面来说,通过运用光催化技术,可以从源头对二氧化碳进行有效杜绝,同时将其转变为化学燃料,如甲醇、甲醛、一氧化碳等。需要注意的是,当前二氧化碳应用技术的转化率并不高,需要进一步深入研究与升级。
2、对低碳化生产原料进行大力发展
随着过度开发不同类型的自然资源,化石资源变得越来越短缺,所以全球各地均在积极研发生物质能能源,针对生物质原料,具有多种优势特点,在生产过程中,更为绿色、节能,和生物乙醇生产技术相比,生物质原料生产技术对石油原料的输入量要求更低一些。在低碳化生产原料未来发展中,下一个发展重点位纤维素转化技术,包括裂解油、水解葡萄糖、汽油合成气等。
3、对绿色化工制氢技术进行大力发展
在绿色化工生产过程中,氢气是一种极为常见的化学物质,同时氢气也是今后绿色清洁能源发展的一大重要趋势。选用生物质、用化石资源、水等生产原料,同时利用化学键断裂技术,便能够获取氢气。当前地球中具有极为丰富的水资源储量,这是生产氢气的一大重要原材料,通过光合作用,可以直接将太阳能转化为碳水化合物,最终会成为氢气的生产原料,传统化石资源制氢工艺会逐渐被绿色化工制氢技术所取代。另外,考虑到当前生产技术水平并不高,通过光能来制造氢气的转化率并不高,所以在未来时间中需要进一步深入研发新型光催化新材料生产技术。
结束语
总而言之,在化工生产过程中产生的有害物质给环境造成了危害,导致污染问题日趋严重,使社会健康和谐持续发展受到了严重的限制。因此,发展绿色化工,将绿色化工技术恰到好处的应用到化学工程工艺中,不仅能高效控制环境污染,更能对资源的合理利用起到关键作用,进而促使化工行业朝着健康和谐的方向发展。
参考文献
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