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浅论绿色化学工程与工艺,创建高效、节能、清洁的未来化工厂

2013-08-15蔡永宏江苏盐城华阳医药科技有限公司224000

化工管理 2013年24期
关键词:化学工业化工构件

蔡永宏(江苏盐城华阳医药科技有限公司 224000)

绿色化学又称环境无害化学,环境友好化学,清洁化学,而在其基础上发展起来的技术称为绿色技术,清洁生产技术或环境友好技术。利用化学原理从源头上清除或减少其对工业对环境的污染是其核心。

化学化工研究的前沿绿色化工,是未来化学工业主要发展方向研究之一,有以下显著特点:

绿色化学更多的考虑社会的可持续发展,促进自然和人关系的协调。人类用环境危机的巨大代价换来了对绿色化学的新认识,新思维和新科学,绿色化学是更高层次上的化学。

绿色化学是研究环境友好的化学反应和技术,绿色化学中新的催化反应技术,如酶催化反应、膜催化反应、清洁合成技术、生物工程技术等。环境化学则是研究影响环境的化学问题。

从源头上防止污染的生成,即污染预防(pollution prevention),是绿色化学;对已被污染的环境进行治理,即“末端治理”,是环境化学。两者的侧重点完全不一样,目的更不一样。发展绿色化学是工业生产技术的研究和生态经济生态工业发展关键和必由之路。

从源头上阻止环境污染的化工技术即绿色化工技术是绿色化学基础上开发研究。采用“原子经济”反应,即原料中的每一原子转化成产品,不产生任何废物和副产品,实现废物的“零排放”,也不采用有毒有害的原料、催化剂和溶剂,并生产环境友好的产品是这类技术最理想。绿色化工技术是指采用绿色技术,进行化工清洁生产,生产环境友好产品的全过程。

化学工业与我们的国民经济发展和人民的日常生活密切相关,汽油、柴油,三大合成材料,医药、农药、日用化工产品等生产和生活用品都是由化学工业生产的。但是,现代化学工业给人们印象都是塔器林立,厂房高大、庞大的生产设备随处可见,并带来严重的环境污染。不过,现在这种情况正在发生着改变,新型石油化工企业自动化程度提高后情况有很大改观。未来化工厂的设计正向高效、清洁、节能方向发展。从传统的化工建设投资来看,用于大型设备、土建工程和管网设施的资本,一般占投资的80﹪左右,如果能向设备微型化,流程密集化,生产过程精细化方向发展,就能重组绿色高新化工生产。绿色化学是从化学反应本身来消除环境污染,充分利用资源、减少能源消耗,从而推动社会和经济的可持续发展。通过化工过程强化,实现化工过程的高效、安全、环境友好、密集的生产,也可推动社会和经济的可持续发展。

以下浅述了绿色化工过程:

一、绿色化工过程设备的强化

绿色化工过程设备的强化是对各种反应器和各种化工过程单元设备,包括传热设备、传质过程设备。

1、构件催化反应器,它又分为三类:整块蜂窝构件催化反应器、膜构件催化反应器和规整构件催化反应器。

以整块蜂窝构件催化反应器为例,目前,整块蜂窝构件催化反应器已经在不少领域获得了商业应用,最重要的应用是环境保护方面。由于流体阻力小,整块蜂窝构件催化反应器被用作汽车尾气、火力发电厂废气和工业排放废气的净化器。由于体积小、效率高,整块蜂窝构件催化反应器还被应用于消除飞机机舱、复印机和激光打印机使用中产生的臭氧,避免了臭氧危害人体的健康。

2、先催化反应器3、静态混合反应器4、热交换器或反应器5、喷雾流化床造粒器 6、紧凑式换热器

二、绿色化工过程技术的强化

过程强化技术包括将化学反应和分离操作集成在一起的多功能反应器,多种分离操作集中在一个设备内完成的组合反应及分离技术,以及新的各种技术的组合,下面有几种一定应用的过程强化技术:1、多种化工过程组合密集化技术;2、强化传热技术;3、以强化传质为目标的耦合分离技术;4、以提高选择性为目标的生物分离技术;5、新能源利用技术。

三、过程设备微型化

微化学工程包括微型构造的传质、传热、混合、分离、反应设备等微型学无操作设备,微型传感技术以及利用微型构造设备进行化学化工研究和生产的微化学工艺体系。

总之,现在的生产过程通过流程密集化,过程强化设备、过程强化技术、过程微型化、参数极限化、过程绿色化将逐步达到彻底改观。要形成化学工业的清洁生产,其关键在于研究和开发“绿色化学新工艺”、“绿色化学工艺”的核心则是构筑能量和物质的闭路循环,可以把它看作是一门高超的科学艺术,因为,只有深刻理解和熟练掌握了有关化学化工各领域的知识,并做到融会贯通和灵活运用,才有可能创造出“绿色化学工艺”这门艺术的科学。选择不同的清洁工艺:如硫化清洁工艺、硝化清洁工艺、卤化清洁工艺、还原清洁工艺等。如何正确的选择这些工艺路线,实行清洁生产,发展无废、少废磺化工艺,降低物耗,能耗,提高反应物的选择性和产品的收率与质量,减少对人体和环境的危害,是当今世界化工的必须解决的重要问题,具有重大的战略意义。

制定绿色化学与技术的奖励和扶持政策,加强对绿色化学与技术的宣传,从顶层设计的高度促进我国绿色化工,绿色化学及其产业发展,为实现中国梦而努力贡献出化工人一份责任。

绿色化学需重点开放技术:1.绿色生物化工技术 2.矿产资源高效利用绿色技术.3防治污染的洁净煤技术 4.精细化学品的绿色合成技术 5.生态农业的绿色技术

绿色化学是可持续发展的新科学和新技术,是对传统化学思维的创新和发展,是未来实现中国梦的中心科学。因此,大力发展绿色化学工业化工,走资源—环境—经济—社会协调发展的道路是我国化学工业及至整个工业现代化发展的必由之路,这是未来创建高效、节能、清洁的未来化工厂必然选择。

[1]贡长生 绿色化学——我国化学工业可持续发展的必由之路 《现代化工》2002.2.

[2]闵恩泽,傅军 绿色石油化工技术的进展 《石油化工管理班干部学院学报》1998.

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