化工工程工艺中的绿色化工技术浅述

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年12期   作者:唐咏超
[导读] 随着当前环境保护理念不断深入,绿色生产技术在社会上各个领城内均得
      唐咏超
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      摘要:随着当前环境保护理念不断深入,绿色生产技术在社会上各个领城内均得到越来越广泛的应用,并且具有理想效果。在当前化工工程工艺中,为能够使工艺水平得以提升,使生产工艺更加符合绿色生产要求,绿色化工技术得以较好应用,并且在实际生产中表现出十分明显的优势。本文主要就化工工程工艺中的绿色化工技术,以期为该生产技术的更好应用提供理论基础,同时也为进一步发展化工工程工艺提供良好技术支持。本文笔者根据工作实践经验对化工工程工艺中的绿色化工技术进行了分析探讨。
      关键词:化工工程工艺;绿色化工;技术
      引言
      在当前全球范围内经济和文化不断发展的背景下人们对于环境污染对社会环境和人们生活带来的影响问题的关注程度越来越高,而且环境污染问题的出现在影响到人们正常生活的同时也严重掣肘了我国经济的发展速度。在这样的情况之下各个行业开始对环保效果较好的技术进行不断的探寻和研究,而作为主要污染源之一的化工行业也开始寻求对绿色化工技术的发展。
      1化学工程工艺中的绿色化工技术
      1.1原料的选择
      在绿色化工技术开发过程中,化学原料属于基础,可从根本上控制污染源,使环境污染问题得以缓解。在化工生产过程中,绿色无污染化工原料并非最优原料,在实际应用过程中可能仍存在不足之处,产生污染物,污染生态环境。因此,在实际生产过程中应尽量选择一些无毒原材料或者毒害性相对较小的化工原料,尽量不选择有化学添加剂的原料,比如选择一些天然植物及天然农作物。
      1.2催化剂的选择
      在现实化工生产过程中,催化剂属于一种必需品,主要作用就是加快化学反应速率,从而使生产效率得以提升,但在实际应用过程中仍有一一定的有毒有害废弃物产生,导致排放量有所增加。因此,在选择化学催化剂时应当尽可能选择毒害性相对较小的一些催化剂,使绿色生产得以实现,比如可选择烷基化固相催化剂,该催化剂无任何毒性,且不会污染环境,可推广应用。
      2绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用
      2.1清洁生产技术在化工生产中的应用
      在当前化工生产过程中,清洁生产技术属于比较常用的一种化工技术,具有无毒害无污染特点,主要包括绿色催化技术及辐射热加工技术等。在当前冶金、印染、垃圾处理及煤气化等方面,这些清洁生产技术有着广泛的应用,并且具有良好的应用效果。同时,清洁生产技术在海水净化以及发电技术中同样具有十分广泛的应用。
      2.2生物技术在化学工程与工艺中的应用
      对于生物技术而言,其实际应用主要体现在化学仿生学领域及生物化工领域,主要是对细胞及微生物的应用。在实际生产过程中,通过对生物技术的应用,使大量可再生资源转化为可回收利用化学用品。比如可对自然环境中存在的酶进行利用,且在实际生产过程中不会排放污染物,由于其反应条件相对而言比较温和,在化工领域有着十分广泛的应用。
      2.3环境友好型产品在化工生产中的应用
      就实际情况而言,绿色化工技术的应用的主要目的就是生产更多环境友好型产品,使人们的生产及生活需求能够得到满足,因此,环境友好型产品在业界得到了十分广泛的应用。人们通过对环境友好型产品的开发和利用,可有效防止出现环境污染问题。比如在人们实际生活中应用广泛的塑料制品,虽然能够为人们生活带来较大便利,但降解比较困难,且降解过程中产生的氟利昂会破坏臭氧层。为较好的解决这一难题,人们应当选择清洁且无污染无公害产品进行替代。

在当前科学技术快速发展的大形势下,人们环保意识不断增强,越来越多的新型燃料和清洁产品得以开发利用,因此,环境友好型产品的开发利用引起了人们高度重视,也使得现实生活中的很多环境问题得以有效解决,同时也保护了环境,实现了可持续发展,产生了良好的社会效益和经济价值,具有重要意义。
      3绿色化工的发展动向分析
      3.1原料低碳化
      在化石资源数量的减少下,生物质能成为了各个国家关注的能源战略,我国生物质能技术也进入了迅速发展阶段,生物质原料的生产过程更加绿色、节能,以生物乙醇的生产相比,需要的石油输入量更少。纤维素转化也是未来阶段下生物质利用的一个重点方向,如裂解油、汽化合成气、水解葡萄糖等,在纤维素大分子中,有C-C、0-H、C-H、C-0等多个化学键。木质素是另外一项具有代表性的可再生资源,我国已经成功研发出木质素生产方式,以造纸黑液作为主要成分,利用水煤浆分散剂、混凝土减水剂、农药分散剂等开辟了造纸废液的新型利用途径。
      3.2绿色制氢
      氢是绿色化工生产中常见的物质,也是未来具有代表性的清洁能源,主要利用生物质、化石资源、水等原材料化学键断裂制成。地球上水资源的含量非常丰富,是生产氢气的重要原材料,利用光合作用,可以将太阳能直接转化为碳水化合物,作为制氢原料,新型水资源制氢工艺可以直接替代传统的化石资源制造工艺。由于生产技术的限制,现阶段光能转化率并不高,还需要针对光生载流子分离技术发展出新型的光催化新材料。
      3.3 C02利用技术
      绿色化工的核心技术就是低碳减排,C02资源化是节能减排的重要途径,目前,研究人员已经将C02作为合成砌块成功制备出酯类、醚类、甲酸、甲醇、烃类、水杨酸、冰乙酸等有机化学品。关于C02与甲烷合成气技术方面,也进入了突破性阶段,中国石油大学成功研发出介孔纳米二氧化锆,有着良好的稳定性与催化性,已经成功完成中试。C02加氢合成甲酸、甲醇也将成为化工行业有机合成的发展趋势,其反应物可以与氢气互溶,从长远角度来看,光催化转化可以从源头上消除C02将其转化为甲醇、甲醛、一氧化碳、甲烷等燃料,但是,这一技术的转化率并不高,还有待进一步完善。
      3.4绿色工艺路线
      关于化工过程绿色化,就是利用新型化工技术、热量耦合工艺、原子经济工艺路线、反应过程强化技术,在原子经济化工、分子水平炼油等关键点上实现突破,从源头上杜绝有害物质,实现零排放。随着国家对油品质量要求的提高,发展清洁油品也成为当务之急,由于烯烃与异丁烷合成的成品有着抗爆性能好、硫含量低、不含烯烃、辛烷值高的优势,成为了理想的汽油调合组分,解决了传统技术酸耗高、处理难、废酸再生的问题。
      4结语
      在当前化工生产过程中,绿色生产已经成为一种必然要求,也是必然发展趋势,而绿色化工技术的应用可较好的实现绿色生产。因此,在当前化工生产工艺过程中,应当对绿色化工技术进行积极开发,并进行合理应用,使绿色化工生产得以实现,减轻环境污染,实现良好的经济效益和生态效益。
      参考文献
      [1]荆常涛.化工工程工艺中的绿色化工技术[J].冶金与材料,2020,40(04):100-101.
      [2]温雅如. 探究化工工程工艺中的绿色化工技术[A]. 中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2020万知科学发展论坛论文集(智慧工程一)[C].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会:中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会,2020:4.
      [3]于洋.化工工程工艺中的绿色化工技术[J].化工管理,2018(08):29-30.
      [4]杨伟琪.探微化工工程工艺中的绿色化工技术[J].化工管理,2017(30):69.
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