化学工程与工艺中绿色化工技术的应用 管元

发表时间:2020/6/12   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:管元 邵健
[导读] 摘要:化工产业对我国的社会经济发展具有十分重要的作用和意义,但在化工行业的发展过程中,也会对环境造成一定的危害。
        天津长芦汉沽盐场有限责任公司  天津  300480
        摘要:化工产业对我国的社会经济发展具有十分重要的作用和意义,但在化工行业的发展过程中,也会对环境造成一定的危害。基于此,分析了化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用。
        关键词:化学工程;工艺;绿色化工
        绿色化工技术,就是通过改善已有的化学技术,以及通过对化学理论的使用与工程技术应用减少化工原料与溶剂等污染环境的物质,从而达到零排放的目的,降低对人和环境的危害,构建良好的生态环境。因此,本文主要分析了绿色化工技术的应用。
        1绿色化工技术应用原则
        绿色化学是指对环境无污染的化学,避免化学生产中的环境污染。绿色化工技术在化学生产过程中的使用能加强对产品设计、研发和使用等环节中有害物质的控制,落实环保理念。为了实现绿色化学发展目标,要注重环境保护,合理运用化学技术进行生产制造,尽可能使用确保能源来生产,减少环境污染,达到节能减排的生产目的。在绿色化工技术使用中,应遵循以下原则:第一,在绿色化工生产中,应从原料控制、工艺流程优化等方面入手,从根源处解决环境污染问题;第二,在产品设计环节应保证原材料的有效利用,提高材料利用率,选择环保性较好的材料;第三,在进行产品分析时,要重点考虑产品的质量和毒性,按照相关的检查标准判断产品是否达到生产标准;第四,减少化学生产中能源消耗对生态环境的不利影响;第五,做好生产前的检测和控制工作;第六,使用绿色化工工艺时,充分考虑经济效益、技术水平和环境保护等因素,降低生产作业中的环境污染。
        2化学工程工艺中绿色化工技术的开发
        2.1科学选择化学原料
        在化学工艺生产过程中,应选择具有无害、无化学添加剂以及无毒等特点的化学原料。例如,可以选择农作物或者其他植物作为化学原料,这样的原料具有无毒无害的特点,可以从根源上避免化学工艺生产对环境造成的污染。与此同时,选择农作物或者其他植物作为化学原料,还可以在很大程度上降低原料成本,并且提升农作物的利用率,起到一举多得的效果。为了进一步提升环保效果,还需要注重采用先进的化学工艺,结合化学反应原理,合理选择化学原料,科学处理化学工艺生产过程中产生的污染物。例如,可以将污染物进行化学或者物理处理,使其成为可利用的水资源或者其他可回收物质,避免其对环境造成污染。
        2.2化学催化剂绿色化
        针对绿色化工技术而言,无论是在选择环节还是发展过程中,所选择与应用的化学催化剂均需没有毒性,由此在化学反应期间,尽量降低有毒物质的排放量。选择化学催化剂时,需要确保其没有毒性或者是毒性不强,进一步对化学工程技术产生良好作用,实现绿色化目标。近些年,日益加大对化学工业的研发与探究力度,目前已经取得较大成果,以烷基化固相催化剂为例,这一催化剂没有毒性,并且不会对环境造成污染与破坏,所以普遍应用于化学工业中。
        2.3提升化学反应的选择性
        为了在化工生产中起到事半功倍的效果,一般情况下都需要在绿色化工技术的应用中提升化学反应的选择性。选择性即是指在保证化工生产达到一定标准或者定的前提之下,降低其带来的环境污染,并起到一定的解决经济成本的目的,大幅度提升资源的利用率。此外,在生产过程中,为了保证化学工程的有效生产,需要具有针对性的控制具有危害生成物的反应,从源头上进行预防,最终达到绿色生产的目的。
        3绿色化工技术在化工工程中的应用
        3.1清洁生产技术的应用
        采用清洁生产技术,可以实现化学工程工艺的绿色生产,即不会产生有毒、有害的污染物,并且不会产生对环境有害的废弃物。清洁生产技术十分符合我国可持续发展的理念,因此,在化学工程工艺生产中应用十分广泛。

具体而言,清洁生产技术主要包括热加工技术、临界流体技术以及辐射热加工技术等,这些生产技术的应用,都能实现化学工程工艺的绿色生产。目前,清洁生产技术的应用主要体现在对生活垃圾的处理过程中、现代印染工艺之中、海水淡化处理过程之中、现代化冶金工程之中以及甲醇合成等化学工程项目之中。应用清洁生产技术,既有助于提升化学工程项目的生产效果,也能减少有害、有毒物质的生成,减少对环境造成的危害。除此之外,应用清洁生产技术,还可以减少有毒有害废弃物的处理工序,既有助于降低化学工艺生产的成本,也能够提升生产效率。因此,清洁生产技术在化学工程工艺生产中的应用具有多方面的优势。
        3.2催化技术
        催化剂是化学工艺的基础,是许多化学工艺可以实现工业应用的关键,目前许多的化工产品的生产一般都采用了催化反应技术。传统化学工艺所选用的催化剂受制于成本等因素,在反应过程中会导致更多的废弃物产生。现如今的绿色催化剂是绿色化学技术的主要应用之一,尽管使用成本会更高,但是不会产生过多的废弃物,从而降低了反应的污染度。目前应用的催化技术有采用安全的固体催化剂如分子筛、杂多酸等,替代有害的液体催化剂(如氢氟酸、硝酸、硫酸),简称工艺过程,为了达到减少废水、废气、废渣的排放量的目的,合成化学中采用选择型的大孔分子筛作为催化剂,在固定和移动能源中采用催化燃烧法,作为无污染动力等。
        3.3物化工工艺
        在生物化工技术中,基因、细胞等占据着至关重要的位置是其不可或缺的一部分。同时,在化工生产以及化学工程中,生物技术的重要性不容小觑,作为一项绿色化工技术,其应用范围非常大。在大多生物体中,广泛应用生物酶,发挥其催化作用,对于诸多进行化工合成的生物而言,均需生物酶提供帮助,主要是因为其具有鲜明化学特征。与此同时,在化学工程中,当具体应用生物技术时,往往与膜化学工艺相结合。利用该技术,可以处理再生物质,加以合成,有利于环境保护,并减少有毒物质。在物质合成与处理方面,相较于其他催化剂,生物酶更具优势,例如应用生物化工技术,能够处理丙乙烯胺。通过利用生物技术,既可以合成对应物质,节约能源,还可以为环境提供更好保护,避免它被有毒物质污染。
        3.4环境友好型产品
        环境友好型产品是指在整个化学生产中都没有有害物质的产生,对环境零污染。此外,在化工生产当中,除去一些无害生产材料以外,在化工生产过程中采取的节能设备同样可以被认为是环境友好型产品。人们生活中日常用到的绿色有机食品、绿色能源电动车都可以被列为友好型产品。我国虽然和其他国家相比具有大量的资源,但是由于人口较多,所以人均资源分配较少,所以在化工生产当中一定要注意能源的节约,尽可能降低生产当中的能源损耗。例如汽车行驶中所使用的燃料通常是柴油和汽油,这些能源不仅属于不可再生资源,而且还会产生大量的废气,对空气造成极大的污染。所以,当下最为迫切的就是采用新能源代替。
        3.5超临界流体化工技术
        在超临界流体化工技术应用之后,超临界二氧化硫技术逐渐成为了化工生产当中不容忽视的重要手段,且将其使用在化工生产中,能够起到良好的效果。而随着现代科学技术的快速发展,不断有先进的技术融入到化学工程中,为超临界流体化技术提供了前提条件,并为其营造出了良好的发展空间,超临界流体化技术将是未来化工生产中应用的主要技术之一,具有较大的发展前景。
        总结:
        生态环境保护已成为社会关注的重点,在化学工程领域,要尽快改变传统的化学工业经营模式,将绿色化工技术应用于化学工程和工艺中,能够极大的改善人们的生活环境,在给人们日常生活带来便利的同时,实现社会的可持续发展。
        参考文献:
        [1]赵忠峰.化学工程工艺中绿色化工技术的实践应用研究[J].化工管理,2019(17).
        [2]张义.化学工程工艺中绿色化工技术的实践应用研究[J].化工管理,2019(30).
        [3]水寒青.化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用探讨[J].化工管理,2019(16).
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