张莹
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摘要:在当前时代下,绿色环保已经成为人们广泛关注的一个问题,在化工工程中一些新型的绿色化工技术得到了普遍的运用,并且取得了良好的应用效果,因此在化工工程中运用绿色化工技术是非常重要的。相关工作人员需要全面了解当前市场上先进的绿色化工技术,结合化工工程的实际生产需求,科学合理地选择绿色化工技术实施方案,从整体上推动化工工程的良好发展。
关键词:绿色化工技术;化工工程;应用研究
引言
在传统化工工厂日常生产的过程中,对周边环境的危害是比较大的,并且在化工工程生产过程中也产生了一些污染物质,对人们的身体健康造成了严重的威胁,因此在当前时代下,随着绿色环保理念的不断盛行,绿色化工技术得到了更加广泛的运用,相关工作人员一定要加强对绿色化工技术的了解,从而使得绿色化工技术能够在化工工程中发挥其应有的价值和效果。
1绿色化工技术和化学工程
1.1绿色化工技术概念
绿色化工技术,又称可持续化学,是化学和化学工程的一个领域,致力于产品和工艺的设计,以尽量减少有害物质的使用和产生。环境化学则侧重于污染化学品对自然的影响,而绿色化工技术则侧重于环境化学的影响,包括防止污染和减少不可再生资源消耗的技术方法。绿色化工技术的首要目标,即更有效地利用资源和更安全地设计分子、材料、产品和工艺,可以在广泛的背景下实现。在日益关注化学污染和资源枯竭问题的背景下,绿色化工技术从20世纪90年代产生。欧洲和美国绿色化工技术的发展与环境问题解决战略的转变有关,从指挥和控制法规转变为通过创新的生产技术设计积极预防污染,并强制减少工业排放。在美国,环境保护署通过其污染预防计划、资金和专业协调,在促进绿色化工技术方面发挥了重要的早期作用。与此同时,在英国,约克大学的研究人员为在英国皇家化学学会内建立绿色化工技术网络以及出版《绿色化工技术》。人们不仅试图量化化学过程的绿色程度,而且还试图将化学产量、反应组分的价格、处理化学品的安全性、硬件需求、能源概况以及产品的易加工性和净化性等因素考虑在内。绿色化工技术越来越被视为一种强有力的理念,引导尊重环境和人类健康的理念,以确保其长期、稳定、持续的发展。
1.2化学工程
化学工程是利用化学、物理、数学和经济学原理有效利用、生产、转化和运输化学品、材料和能源的工程分支。化学工程将化学物质、原材料、活细胞、微生物和能量转化为有用形式和产品的大规模工艺。在工厂设计和运行的许多方面,包括安全和危害评估、工艺设计和分析、控制工程、化学反应工程、施工规范和操作说明。化学工程设计涉及到为试点工厂、新工厂或工厂改造创建计划、规范和经济分析。设计工程师经常担任咨询工作,设计工厂以满足客户的需求。设计受到许多因素的限制,包括资金、政府法规和安全标准。这些限制条件决定了工厂对工艺、材料和设备的选择。工厂建设由项目工程师和项目经理。根据投资规模进行协调。项目工程工作是化学工程的主要组成,单元操作是单个化学工程过程中的物理步骤,单元操作如结晶、过滤、干燥和蒸发用于制备反应物、净化和分离其产物、回收未使用的反应物以及控制反应器中的能量转移。另一方面,单元过程是单元操作的化学当量。单位过程与单位操作一起构成一个过程操作。单元过程如硝化和氧化包括通过生化、热化学和其他方法对物质进行转化。
2化学工程与工艺中绿色化工技术的开发
2.1选择化学原料
在化学工程进行中,化学原料的使用是基础,有些化学原料在应用换季中,会导致大量废弃物的产生,对环境产生的负荷非常大。针对这类问题,在化学原料选择化解中,应该采用绿色化学技术。在化学原料选择中,尽量采用清洁与环保的原料。在原料使用中,应该有效的控制原料的用量,降低废弃物产生量。
2.2合理选择催化剂
在化学工程高度发展的今天,化学催化剂的应用非常普遍。结合催化剂的应用,可以提升化工产品的生产效率,但是也会导致废弃物的产生。大量的废弃物产生对环境造成的影响非常大,因此,在绿色化工技术应用中,应该合理的选择催化剂,尽量选择毒性比较小的催化剂,降低对环境产生的负荷。
3绿色化工技术在化工工程中的应用
3.1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。
3.2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。
3.3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。
3.4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。
3.5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。
参考文献
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