绿色化工技术在化学工程工艺中的应用

发表时间:2021/3/18   来源:《科学与技术》2020年33期   作者:   韩天龙
[导读] 21世纪以来,化工行业的发展速度不日而语,并在各行业中得到了广泛应用。
        韩天龙
        凯莱英生命科学技术(天津)有限公司,天津 300457
        摘要:21世纪以来,化工行业的发展速度不日而语,并在各行业中得到了广泛应用。但是随之而来的弊端也不断涌现,环境破坏愈发严重,例如石油产品的出现,为人们的出行等生活提供了极大的便捷,但随之而来的废机油处理问题却日渐棘手。所以,化工学科的技术改革刻不容缓,绿色化工是顺应时代发展的必然产物。想从本质上解决环境污染问题,就要积极研发新型化工技能,不断完善现有管理手段,为实现绿色化工不断努力。
        关键词:绿色化工技术;化学工程工艺;应用
        1导言
        化工生产加工过程中经常伴随的问题就是高污染和高能耗的问题,这也是阻碍化工行业可持续发展的重要因素。现在人们对于绿色环保理念越来越重视,因此为了能够解决化学工程和工艺生产过程中的污染问题,就要从化工技术的突破入手,研究全新的化工生产技术和材料,让技术和材料能够符合绿色环保的要求,同时对于各种化学试剂的使用也要满足环保相关的规定,对化学试剂的配方和成分进行重新的设计规划,从而能够逐渐减少导致化工生产工艺中出现的高污染和有毒物质成分,采用更加清洁、环保、绿色的材料加以替代,优化化工生产的程序,满足化工生产的需要。
        2化学工程工艺中绿色化工技术的研发要点
        2.1催化剂的选择
        化学催化剂的核心作用就是在进行化学反应的过程中缩短反应原本所需要的时间,起到提高生产效率的目的。在现阶段的化工生产过程中,往往都离不开催化剂的添加和使用。但是使用催化剂同样会带来不少问题:在比较多的情况下,催化剂的使用会产生一定程度的有毒、有害物质,进而使环境受到难以避免的污染,并且给人们的健康带来危害。因此,化学工程生产的关键人员特别需要对生产中的废弃物进行严格管理,不能随意排放。通过绿色化学工程的导入,工程人员可以通过合理应用催化剂,从而极大程度地减少有毒、有害物质的产生和排放,起到保护环境的作用,并且不需要通过降低生产效率、提高生产成本为代价。
        2.2化学反应选择性的提高
        要想提升绿色化学工程技术应用的实际效果,要通过提高实际使用过程中化学反应的选择性来达到这一目的,具体来说就是在确保化学生产对于环境的污染程度在能够有效控制的程度上,最大程度降低生产的实际成本,从而达到高效合理使用资源的目的。另一方面,从化学反应选择性的原因来看,为了能够达到提升化学工程绿色生产的目的,必须特别关注反应过程中损害物质的反应的出现并且加强控制,从而最大限度地降低有害物质的产生。
        2.3化工原料的选择
        在长期的绿色化学工程技术应用中,了解到绿色化工能够降低有毒物质的产生以及起到保护环境的作用。可是目前很多化学工程相关的工作人员往往抱着出现问题再处理的工作态度,这一问题导致绿色化学工程的开展和应用一直处于被动的地位。所以,要大力推广通过使用绿色化学工程开展预防为主、综合治理的政策,强调在问题发生之前将一切可能的原因进行排查并消灭,从而从根本上杜绝问题的产生。绿色化学工程的研发人员需要抓住两个重点:第一是选择合适并且合格的化工原材料,原材料必须满足无毒、低毒、环保等必要指标;第二是加强相应的安全防卫措施。只有在满足这两点的基础上,才可能做到切实的环保目的,并且保障人们的身体健康。按照一半情况,大自然中存在的野生植物纤维(比如各种草本植物),或者农业生产过程的农副产品(比如说小麦等)都能够作为化工的原材料,并且这些原材料通常是无毒环保的,应用过程中完全不会排放任何有毒有害物质,从原材料的角度杜绝环境污染的可能性。
        3绿色化工技术在化学工程工艺中的应用
        3.1清洁生产技术
        现在我国的清洁生产技术已经在不同领域得到了应用,采用清洁生产技术能够减轻在化学工程和工艺生产中的污染物排放,尽可能地将污染排放控制在一个合理的范围之内。清洁生产技术在海水淡化和冶金领域有着广泛的应用。

利用清洁生产技术进行海水淡化主要是在海水附近进行的清洁和化学反应,这种技术使用的材料主要是海水,可以在不破坏海洋环境的条件下,将海水进行反复的化学反应。利用这种技术研制出具有环保功能的化学材料,能够将清洁生产技术应用到化学工程与工艺应用中。由于生态环境与人们的生活健康息息相关,而化学工程和工艺与良好的自然环境是密不可分的,现在随着经济社会的发展,环境污染问题越来越严重,因此要针对化学工程和工艺的特点,研发具有无污染的产品,从而能够优化化工产品的生产流程。
        3.2优化化工工艺生产流程
        3.2.1优化供热体系
        化工工程与工艺的运用通常与工业供热是密不可分的,在绝大多数情况下,传统的供热方式都是单线供热,采用的是一套完整的供热设备为所有的生产线进行供热,但是如果化工生产工厂存在较多的设备,单纯地采用单线供热不能保证所有设备顺利地运行,同时单线供热还会造成一些化工生产环节由于对热量要求不是太高而造成的热量浪费现象。因此,在化工工艺生产中需要根据每个制造环节的不同,对需要的热量进行适当地改变,可以采用联合加热的方式对设备进行供热,这样就能够确保需要供热的设备提供足够的热量,不需要的设备就尽量减少供热,最大限度地减少能源的消耗,节约化工生产的成本。
        3.2.2采用变频电动机
        在化学工程与工艺的运用过程中,绝大部分的生产设备都是利用电动机进行驱动。通常情况下,化工生产驱动采用的都是直流定频发动机,这种发动机转速虽然稳定,但是很容易浪费过多的电能,导致生产中的污染。因此可以考虑采用变频电动机,根据化学工程与工艺生产的特点,通过对电动机的频率进行转化,能够更好地适应不同的化学反应要求的电动机频率,这样可以尽可能地减少能量的损耗。
        3.2.3对化学废弃物进行再利用
        在化学工程与工艺生产的过程中,化工反应是必不可少的手段,但是由于在化工实验中使用的种类比较繁多,同时受到很多条件的限制,导致很多化学反应都是不安全反应,这样就会在化学反应之后留下很多的化学废弃物,这些化学废弃物如果不经过处理就排放出去,就会造成环境的污染。我国人口众多,对于化学用品的需求量较大,因此化工产品废弃物的排放量也较多,作为化工公司必须对这些废弃物的残值进行合理的利用,对于不同的废弃物采取回收再利用的方式,从而能够提升化学废弃物的使用价值,减少原材料的消耗。对于一些没有使用价值的化学废弃物就要进行彻底的处理,从而减少废弃物对于自然环境的影响。
        3.3化学生物技术的使用
        在化学工程与工艺生产的过程中,生物技术属于绿色化工技术的重要内容。在化工生产的过程中要加大对于一些微生物、细胞和酶的运用。比如生物酶在化工生产中由于其良好的转移性、效率性和强大的催化能力让化工生产工程和工艺水平得到了明显的提升。将这些生物技术运用到绿色化工生产当中,能够将一些可再生能源在实际的化工生产过程中转化成有用的化工产品,同时将这些化工生物技术作为自然界中的催化剂,防止化学工业生产中产生大量废物排放现象。由于生物技术使用过程中要求的化学反应条件不是十分苛刻,因此在化学行业生产中取得了良好的使用效果,同时也推动了化工行业向着专业化、生态化和绿色化的方向发展。
        4结束语
        总之,绿色化学工艺工程技术在现阶段的化工发展过程中起着非常积极的作用。从保护环境、降低污染的角度出发,通过使用绿色工程技术,从预防的角度将环境污染的问题尽早遏制,并且积极引入生物化学技术的应用,结合清洁原材料的选择,不仅在生产环节降低污染,并且在后续的使用过程中同样能够保护环境、保障人们健康。只有大力发展绿色化学工程技术,才能够在发展的同时做好环境保护,实现可持续发展的目的。
        参考文献
        [1]曹亚祥.化学工程与工艺中的绿色化工技术探究[J].建材与装饰,2018(45):118-119.
        [2]李刚,高婧怡.化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探究[J].建筑工程技术与设计,2018(3):2206.
        [3]李银辉.化学工程与工艺中绿色化工技术的应用探究[J].中国化工贸易,2018(13):108.
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