王鹤
大连东泰产业废弃物处理有限公司,辽宁 大连 116600
摘要:化学工业是推动社会主义市场经济发展和物质文明发展的工业组成部分之一,也为人类社会生活生产和工作的发展做出莫大贡献。但是,随着改革开发的深化,化学工业对于生态环境的污染也愈发严重。因此,化学工业的污染性问题和贡献性问题亟需找到一个平衡点。绿色化学工艺运用绿色化学工程工艺,实现了化学工业生产中的无毒无害,进而减少环境污染。因此,在工业大发展和环境可持续发展的大背景之下,研究绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用就成为实现“零排放”和“生态化学工业”的重点内容之一。
关键词:化学工业;绿色化学工业;化学工艺;化学工业节能
1 绿色化学工业的概念
绿色化学又被叫做无污染化学,以该理念为依托研制出的技术便为绿色化学工程技术,其以化学原理为依托从根源上处理了化学工业破坏生态环境的现实问题。绿色化学工程为化学工业发展与运行的前提条件,其已经演变成后续几年中化学工业发展进程中重点研究的课题。绿色化学特征在以下两个方面体现出来:一是绿色化学的终极思想为保护生态环境,使自然资源处于不枯竭的状态中,个体与生态自然和睦发展;二是绿色化学将成为改善生态环境面貌的主要技术,绿色化学技术在不断发展与改进中将会有效处理各种化工生产模式对自然破坏的问题。现阶段,对绿色化学理念探究的侧重点在于研发绿色化工技术。基本原理可以做出如下描述,即以化学原料为载体,对其原子进行转化,从而使化学工业在生产进程压缩污染物产生量或不产生污染物,积极向化学工业污染物零排放范畴靠拢。同时在进行化学工业生产进程中,不应用带有任何毒害性材料,借此途径使对环境不形成破坏的成品产出。
2 绿色化学工程与工艺的现状
首先,采用绿色能源是绿色化学工程与工艺的首要步骤。在化学生产的过程中,生产原材料对于生产过程和工艺具有一定的影响,因此,绿色化学工程与工艺生产之时采用的就是没有危害性的原材料,也就是说,在生产之初就开始预防了可能潜在的环境污染问题,而不是像传统的化学生产那样,在产生了废弃物之后再进行废弃物的处理。这就节省了时间、人工以及能源。
其次,要提高绿色化学工程与工艺的反应选择性。化学反应是化学生产过程中的一个重要的组成部分,影响化学反应的因素有很多,例如:反应速度、反应温度、反应时间等。原料是通过化学反应而得到产物,所以,就要通过有效途径提高生产效率与产品质量,从而提高绿色化学工程与工艺的反应选择性。
最后,催化剂的高效无害性在进行化学反应时常常会使用到另一种物质来作为反应中的催化剂,不仅可以提高其反应速度,还可以为企业创造更大的利润,便催化剂的使用也是一个重要的污染源,所以绿色化学工程与工艺中对催化剂的研究也在不断的深入,旨在开发一种既能够提高化学反应效率,更保护自然环境的催化剂。比如说分子筛催化剂、烷基化固相催化剂等等。
3 绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用
3.1促进发展理念的转变
传统化工的发展过程中,各个企业多以经济利益最大化为目标。绿色化学理念的提出,让人类意识到经济发展应与生态环保的步调保持一致,并驾齐驱,这一发展理念的转变推动了绿色化工技术的开发,加速了节能减排技术的提升。绿色化学理念的践行能够促使科研工作者在开发新技术的同时注重工艺流程的优化,生产效率的提高以及控制尾气,废水,废渣的排放。绿色化学的号召不仅仅是当前工程与工艺的简单改进,还是对能源的有效,合理和清洁利用,更是对环境和生态的呵护,是可持续发展观与科学发展观的有机结合。
3.2 促进原料绿色化的开发
从人民群众日常应用需求来看,大力购买绿色环保产品能够有效激励绿色化学工程与化学工业节能的发展,例如,选择无磷洗衣粉、清洁型汽油、无害肥料等绿色产品,能够引导绿色化工产业向亲和环境的思路开发终端产品,同时,从生态角度来看,绿色环保产品能够降低人类健康受到威胁的弊端,具体而言,使用更加环保的冰箱冷却剂来代替氟利昂,能够有效避免对地球大气臭氧层的破坏,延缓地球向高温室内条件发展;使用可降解塑料产品、清洁型汽油以及无磷的洗衣粉能够避免人们生活环境遭到污染。
3.3 无害化处理节能理念
无害化处理节能理念是绿色化学工程与工艺在生产中的方向,同时也是指导思想的发展趋势。在化学工程工艺实施过程中,主要强调以绿色为主,将绿色化学工艺引入到教学中,其首要的促进作用主要表现在无害化处理中,例如:在清洁技术上的应用,主要强调了在化学原料的处理中,通过采取无毒害的处理方式对化学工艺进行处理,不但保证了化工生产质量以及使用效率,同时也提升了化工生产质量。近年来,无害化处理技术已经全面引入生产技术中,并对该材料的使用效率起到一定的提升作用,对废气污染起到有效的治理,无害化处理也是化学工业持续发展的关键步骤。
3.4 生物酶的绿色催化剂选择
在早期生物技术研究中,现代绿色化学工程原料大部分来自于生物技术转化合成,如微生物、基因、细胞、酶技术等,尤其是化学的仿生学以及生物化工两个领域所运用到的技术,其中,生物酶具有很强的专一性,在生物体内被用于生物合成各个过程的催化。在绿色化学工程与工艺中,提倡通过生物技术将可再生资源转化或合成有机化合物原料的运用方式,降低石油、煤炭原料等消耗,随着绿色化学工程与工艺技术的不断发展与完善,化学工业开始将自然界中具有的酶或人工合成的工业酶作为催化剂使用,与传统催化剂相比,酶不会产生任何的污染,反应条件也比较温和,具有很强的高效性、专一性等特点,例如,在丙烯酰胺的制备条件中,将丙烯腈换成酶催化之后,丙烯酰胺的制备能耗就能够大幅度的降低,并且反应十分彻底。
3.5 促进清洁技术的研发
绿色化工技术多以清洁,高效和节能等特点著称。清洁技术的成功研发可以大大缩短工艺的流程以及显著降低能量的消耗。无毒无害的原料预处理技术能够在某种程度上大大降低后续处理的负荷。例如常用的脱硫,脱氮技术可以将原料中杂原子化合物在未参加反应初期直接除去,一方面提高了目标产物的产量和收率,另一方面减少了后期废弃物的排放。清洁技术的研发是推动各种绿色产品生产和使用的前提,也是保护生态,促进社会和谐发展的重要途径。
3.6 合理应用生物技术
化学工程中的生物技术应用是保证开发应用的重要前提,生物技术的应用对化学工程工艺有着密切相关的作用,生物技术在化学工程中的使用主要包括以下两个方面:即化学仿生学以及生物化工学。例如:生物酶在使用过程中,有效地保证了绿色化学工艺中的资源使用利用情况,同时也促进了资源再生的有效性,达到提升质量的最终目的。目前,化学工程在催化剂使用方面上非常常见,同时也可以达到推进经济环境发展的要求。
3.7 促进交叉学科的融合
绿色化工技术得以有序的开发主要依赖于生物技术的研发。现代生物技术涵盖了生物学,化学等多个基础学科的工程原理和技术,属于高新技术之一。目前生物质的的研发主要涉及物理,化学和生物转换三种。例如,生物质通过物理转化可以制成固体成型燃料;通过化学转换(细分为液化、气化和热解等)能够制备燃料油,甲醇,乙醇,氢气和化工产品等;通过生物转换(发酵)可以甲烷气和乙醇等的制备。此外,研究表明生物酶可以作为催化剂加速反应的进行,避免了在长时间反应过程中副产物的产生,能够强化生物酶对化学相关工程的应用,加速多学科之间的交叉与融合。
4 结语
总之,在化学工业生产的过程中运用绿色化学工程与工艺的思想,从化工生产的源头上采用无毒无害的原料、催化剂、溶剂等,使用节能减排的生产工艺,采用清洁生产的技术,能够降低化学工业生产过程中能源消耗,实现人与自然的和谐,保护生态环境。因此,开发和应用绿色化学工程与工艺对现代化学工业的发展至关重要,也是促进现代化学工业可持续发展的重要前提条件。
参考文献
[1]刘森,罗泽鹏,都颖,等.绿色化学工程工艺对化学工程节能的促进作用分析[J].黑龙江科技信息,2016(02):75.
[2]王虎,杨开福,魏宇慧,邵明,杨红玉.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,2018,45(04):226.