绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究

发表时间:2021/4/6   来源:《科学与技术》2020年34期   作者:郭雁斌1 董伟钧2
[导读] 围绕绿色化工技术的基本概述、化学工程工艺中绿色化工技术的研发要

        郭雁斌1  董伟钧2
        1、中建能源管理(辽宁)有限公司  辽宁沈阳  110000
        2、沈阳中城生态环境与能源研究发展有限公司  辽宁沈阳  110000
        摘要:围绕绿色化工技术的基本概述、化学工程工艺中绿色化工技术的研发要点和化学工程工艺中绿色化工技术的实际应用等方面展开讨论,对化学工程工艺中绿色化工技术的应用探究展开分析,同时提出了一些见解,希望能够对今后化学工程工艺中绿色化工技术的应用提供一些理论借鉴。
        关键词:绿色化工;化学工程;工艺;应用
        引言
        因为环境污染问题严重影响了人们的生活和经济发展,所以目前人们对这一问题越加重视。在这样的情况下,各个行业都开始发展环保工艺以改善污染问题。本文主要对化工行业的绿色化工技术进行了研究。
        一、绿色化工技术概述
        绿色化工技术在化学工程与工艺中属于主要技术与重点应用技术,具体表现在提升化学工程生产效率、增强节能环保效用等方面。现阶段,绿色化工技术应用市场较大,技术种类较多。从应用效用方面看,当前的发展重点集中于绿色化工技术的应用效用最大化方面,也就是采取何种方法保障其技术应用优势的最大化。在绿色化工技术应用基础上,形成了相对宽泛的绿色化工理念,旨在通过绿色环保理念,促进化学生产中的化工技术绿色化与技术应用的绿色化。
        二、化绿色化工技术的应用要求
        在化学工程与工艺中绿色化工技术的应用标准十分严格,应用要求也相对较多。包括对化学原料的科学选择、催化剂的合理配置、化学反应的过程控制、废料与反应残留物的处理等。
        2.1科学选择化学原料
        在选择化学原料的过程中,应该根据化学工程项目,严格遵循化工产品生产制造相关规范条例,按照产品设计,科学选择化学原料,在保证其绿色无污染的基本前提下,先进行市场调研与实验室原料试验,包括化学原料的购置、化学原料的运输、化学原料的存放、化学原料的提取、化学原料的生产应用,从而将化学原料的毒性控制到最低程度。常态化的绿色化工技术应用经验表明,原料选择时尽可能以无化学药剂的材料为主较好,比如,选择植物、农作物类的环保材料。
        2.2合理配置最佳催化剂
        绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用,包括对绿色化工技术的研发与应用。在整个研发过程中,化学催化剂的合理配置起着关键作用,因此,在实践中应该注重以无毒害的化学催化剂为主要选择方向。对于有毒害的催化剂则应该根据生产工艺进行一些无害化处理。与传统时期的化学催化剂应用相比,现阶段对化学催化剂的研发相对较多,技术突破的同时也取得了较好的成果。比如,对于烷基化固相催化剂的研发成功,有效促进了化学催化剂向无污染、无毒害方向的发展与应用。
        2.3精细控制化学反应
        化学工程与工艺中的绿色化工技术应用,需要在具体的化学反应过程中进行实践,并通过化学反应进行检验。在确保基本的化学原料与催化剂具备绿色化特性的基础上,对于化学反应的过程也需要做到绿色化。一方面,要从资源消耗的角度控制其反应的充分性与无污染性;另一方面,应该深化化学供应反应,推进绿色化工技术应用的绿色化发展。比如,在石油化工生产中,烃类物质能够较为容易的促进化学反应氧化,但是,氧化物的选择也易产生污染物质,因此,在实际的生产中要求做到精细控制化学反应,通过化学供应反应的深化方案,控制其污染物质的产生,进而达到保护生态环境的目标。


        三、化学工程与工艺中绿色化工技术的应用
        当前,绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用相对较多,因此,也形成了基本的应用共识,尤其是通常市场化的产品研发生产与技术应用看,其应用的方向相对明确,包括生物技术的应用、清洁技术的应用、环境友好型产品的应用等。具体如下:
        3.1生物技术应用
        现代化学工程与工艺已经趋于复杂化,化学工程与生物工程之间的联合应用也较为普遍。比如,在化学仿生学和生物化工领域,对生物技术应用相对广泛。生物技术应用中,包括对细胞技术、微生物技术、基因技术的应用。以现代生物化工领域为例,在每个生物化工合成的参与过程中,就可以应用生物体内的生物酶作为催化剂,进而促进其化工合成。以化学仿生学领域为例,对生物技术中的膜化技术应用就十分广泛。而且,化学工程与工艺中对于生物技术的应用,不仅实现了绿色化,也在很大程度上通过化学合成生成了可以有效利用的再生能源,比如,柴油的生产,就可以从苹果等天然原料中进行化工合成,并将其转化为能源。再如,通过生物酶取代丙烯腈催化剂,就能够使化学工程中的炳酰胺制与准备转身绿色化,并在合成的过程中降低能源消耗。尤其是在现代生物技术研究领域,证实了生物酶在自然界的普遍存在与多元化的利用途径,因此,将其作为绿色催化剂,既可以提升化学工程效用生产效率,也能够在整体上推进化学工程与工艺中的绿色化工技术的广泛应用。
        3.2清洁技术应用
        清洁能源已经成为现代化学工程与工艺中的常用术语与普遍认知,而清洁能源目标的实现有赖于对清洁技术的应用。从应用范畴看,现阶段的清洁技术应用主要集中于对废弃物的处理与利用,包括对化学反应产生的有毒、有害残留物的清洁处理等。从应用技术方面看,清洁生产技术具有多元性特征,包括辐射热加工技术、绿色催化技术、临界流体技术等。比如,在煤气加工业、冶金业、印染业,以及垃圾处理与海水淡化领域,此类技术的应用十分广泛。而且,清洁技术的应用与现实生活形成了紧密关联,比如,对于垃圾沼气技术、太阳能发电技术、高效煤气化技术的推广应用,既缓解了能源需求紧张的问题,也改善了人们的生活方式,为生活提供了便利条件。再如,对于超临界流体萃取技术的应用,就以临界状态的流体为萃取剂,其温度与压强的临界状态控制,能够使待分离物质与超临界流体发生接触,从而按照分子量大小、极性大小、沸点高低,进行有序的选择性萃取。再如,海水淡化领域对于清洁技术应用,可以分离出盐水,从而获取一定程度的水资源,其中Mg(OH)2的产量也相对可观,通过对该物质的后续处理,其应用效益相对较大。
        3.3环境友好型产品应用
        生态环境破坏产生的后果已经对人类的生存造成了严重威胁,人类也从中认识到了生态环境与人之间和谐相处的必然性。因此,在生态文明发展战略之下,采取了对生态保护与环境治理的综合方案。一方面,在资源开采方面,通过对绿色化工技术的应用,提高了开采过程中的资源浪费与生态环境污染;另一方面,在资源相对紧缺的条件下,也通过现代工业生产制造产业链思维,扩大了环境友好型产品的研发。比如,以污染较大的汽车燃料为例,在现代酒精生产业中,以甘蔗为原料,利用绿色化工技术生产一定量的新型乙醇汽油,以此替代高能耗与高污染的汽油。需要注意的是,环境友好型产品的研发应用,离不开对于现实生态环境的密切监测与科学分析,因此,在实际的环境友好型产品应用中,需要对自然生态现状、气候气温变化条件、空气质量、动植物生长情况等,进行全面的系统性监测,从而将环境监测数据作为参考依据,在大数据分析技术的应用基础上,促进化学工程与工艺中绿色化工技术的针对性应用。
        四、结束语
        因为目前社会环境污染严重,加上人们需求日渐迫切的节能减排问题,需要深入研究绿色化工技术问题,在保证化工企业正常运转与经济效益的同时解决环境保护问题。在各个行业都为了环境保护研究环保技术的当下,化工行业作为造成环境污染的首要行业,尤其需要发展绿色化工技术。目前也已经取得了一定的成效,相信随着科学技术的进步,未来一定可以研究出越发先进的绿色化工技术,促进化工行业的可持续发展。
        参考文献:
[1]刘飏.化学工程工艺中的绿色化工技术探究[J].科学咨询(科技·管理),2019(06):72-73.
[2]刘朝金.试论绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].云南化工,2019,46(03):192-193+196.
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