化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用论文_彭汪锋

化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用论文_彭汪锋

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摘要:化学工业本身具有非自然的属性,在生产过程中,使用大量的浓度较高的化学原料和复杂的生产设备以及工序,制造人类工业生产的必须材料。随着人们的社会环保意识科学技术认知程度的不断提升,对化学工业提供改革和改善的方法是化工行业必须进行发展的方向。

关键词:化学工程工艺;绿色化工技术;开发与应用

1 化学工程工艺与绿色化工技术概述

1.1 化学工程工艺

化学工程工艺指当今时代化学工业生产涉及到的领域,通常情况下,在生物工程、制药工程以及冶金工程中,都存在化学工程工艺。在现代化生产过程中,人们树立起了生态理念,提出了绿色、环保等要求,并希望在这一环保理念的应用与创新下,实现当代化学工程工艺的可持续发展。

1.2 绿色化工技术

绿色化工技术指的就是以绿色化学为基础,开发出从源头上对环境污染进行阻止的化工技术。在具体的化工生产中,清洁技术指的就是通过工程技术及化学原理的使用,减少或者消除污染环境的副产品、溶剂、部分产品、催化剂以及有害原料等,从而使整个生产工艺或者是生产过程满足绿色化学的要求,其既包括高新技术还包括先进设备。绿色化工技术的主要目的就是实现传统化工的绿色化,即对环境友好化学反应路线与闭路循环工艺流程进行合理设计,并生产出绿色的化学产品,使化工过程与化学反应从根本上降低对环境造成的污染,从而使传统化学工业向着绿色、可持续的方向发展。

近年来,随着环境问题的加剧、可持续发展的要求,人们对化学工程工艺这一破坏生态环境的元凶提出了质疑。虽然,化学工程工艺为人们生活环境的改善提供了物质基础与能源,但其也导致了环境污染问题与能源匮乏问题的出现。因此,加强对绿色化工技术的开发与应用成为必然选择。

2 化学工程工艺中绿色化工技术的研发要点

2.1 化学催化剂的选择

化学催化剂在化学工程中的作用是缩短化学反应的发生时间。在实际化学生产中,催化剂是比较常见的材料之一。但使用催化剂在很多情况下会产生有毒、有害的物质,从而对环境造成不可挽回的危害与污染。所以,化学工程相关人员更加关注对化学废弃物的处理。采用绿色化工技术,在研发环节,我们就可以在科学合理的催化剂作用下,最大化地减少有毒、有害物质以及废弃物。绿色化工技术的研发人员可以将目光投向无公害且安全的催化剂种类的选择上,以降低有害物质与废弃物的排放量。

2.2 化学反应选择性的提高

为了提高绿色化工技术的应用效果,我们一般是在该技术的实际应用中通过合理的方式提高化学反应的选择性,也就是在保证化学生产对环境的污染在可控范围之内的基础上,尽可能地降低化学工艺成本,进而提高资源的使用效率。除此之外,从化学反应的选择性角度出发,为提高化学工程生产的绿色性,我们应该高度关注对出现损害物质的反应进行预防与处理,以降低有害物质对环境的污染程度。

2.3 化工原料的选择

经过长时间应用绿色化工技术,我们可以发现它在减少污染物、降低废弃物排放量等方面确实具有很好的作用。但相关人员如果抱着出现问题后才解决的想法,绿色化工技术的应用就会陷于被动。因此,应用绿色化工技术应该始终坚持预防为主、综合治理的方针,以问题产生的源头为出发点,从根本上解决环境污染问题。研发绿色化工技术应该重点抓两个方面:其一是选择合适的化工原料,原料的选择以无毒、低毒、环保为首选目标;其二,强化安全防范措施。只有做到这两点,我们才可能在真正意义上实现对环境的保护。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下,自然界中存在的野生植物纤维(如树木),或农业生产中的农副产物(如水稻等)都可以作为化工原材料。我们选择原材料应该以没有有害物质为判断标准,如生产氢气可以使用生物质进行气化作用。化工原材料选择是否合理直接关系到环境污染问题是否可以从根源上得到解决。

3 化学工程与工艺中绿色化工技术的应用

3.1 清洁生产技术

在化学工程工艺生产中,绿色化工技术的应用主要指的是清洁生产技术、生物技术以及环境友好型产品的使用。其中清洁生产技术,简单来说,指的就是无污染、无毒、无害以及无污染废弃物排放的一种绿色生产技术,像是绿色催化技术、临界流体技术以及辐射热加工技术,都属于清洁生产技术,并且被广泛地应用于现代化冶金工程、现代印染工程以及煤气加工生产、甲醇合成、生活垃圾处理,还有海水淡化等化学工程项目中。比较常见的如垃圾沼气技术、高效煤气化技术、风能、太阳能发电技术,都得到了很好的推广。例如,超临界流体萃取技术的应用,就是使用一种温度和压强处在临界状态的流体当作萃取剂,然后将所要萃取的物质从混合物中萃取出来。而在海水淡化处理工程中,通过应用绿色清洁生产技术,可以针对海水展开盐水分离,在海水分离的过程中,既可以获取相当程度的水资源,还可以生成一些Mg(OH)2,将处理后的Mg(OH)2物质应用在更多化学工程的清洁生产中。

3.2 生物技术

绿色化工技术中的生物技术主要是指生物化学工程,生物技术在化工中的应用为绿色化工提供了更多可能,转基因技术、细胞技术,特别是生物酶技术大大提高了化学生产的效率与多样性。举例来讲,酶是生物体中化学反应的催化剂,相对于化学催化剂而言,它的使用条件更为宽松,催化效果也更强。例如,过氧化氢酶在催化过氧化氢分解时催化效果是无机铁离子的一千多倍。最重要的是,生物酶在反应过程中不会产生污染物质。此外,生物技术的应用也能使农作物的废弃物拥有利用价值,例如,通过生物技术能够用小麦秸秆生产乳酸,进而用于制造生物降解塑料。利用农作物秸秆也可以生产化学乙醇、工业酒精等材料和能源,减少了非可再生能源的消耗,也解决了农作物秸秆污染的问题。生物技术在制药工程中的应用也大有突破。基因重组技术在多肽类药物和疫苗的生产中作用甚高。由此可见,生物技术在化工工程中的应用十分广泛且仍有值得深入研究的地方。

3.3 环境友好型产品

环境友好型产品主要是指在生产全过程中对环境没有造成任何污染和危害的产品。在化学生产过程中,环境友好型产品也指无毒害的生产材料和先进节能设备。目前生活中常见的环境友好型产品包括有机食品、新能源汽车、绿色环保建筑和装饰材料、节能型家电等。我国人均能源稀少、环境污染严重,且由于之前的粗放式发展仍有许多企业的日常生产还停留在十几年前的水平———效率低下、污染严重。因此,对于我国而言,寻找新型绿色能源非常重要,只有利用清洁能源替代石油、汽油等能源,减少生产与生活中非可再生能源的消耗、降低污染排放才是实现我国可持续发展的正确路径。目前,太阳能、风能、生物技术生产的乙醇等都是世界比较瞩目的清洁能源,我国也需要对此进行深入研究。此外,可降解塑料也有望代替传统塑料制作塑料袋等产品,减少对环境的伤害。人们对环境友好型产品的重视代表着人类环保意识的普遍提高。利用环境友好型产品代替传统高污染、高能耗产品也是绿色化工技术的目的之一,从产出方面降低对环境的污染、减少能源消耗。

结束语

化工领域的绿色化发展技术,对化工行业的生产发展具有重要的作用和意义,相关行业的从业者需要把握化工生产技术的发展方向,促进我国化工工业进步和发展,实现环境保护和生产技术进步的有效统一。

参考文献:

[1]赖锦杰.化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探究[J].化工管理,2017(7):137-137.

[2]曹亚祥.化学工程与工艺中的绿色化工技术探究[J].建材与装饰,2018,554(45):124-125.

论文作者:彭汪锋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/2

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